Merevlemezek tegnap ma holnap.

Az előadások a következő témára: "Merevlemezek tegnap ma holnap."— Előadás másolata:

1 Merevlemezek tegnap ma holnap

2 A merevlemez angolul: hard disk drive, rövidítése: HDD
számítástechnikai adattároló berendezés az adatokat kettes számrendszerben, mágnesezhető réteggel bevont, forgó lemezeken tárolja.

3 Működési elve a lemezek állandóan forognak, forgási sebességüket rpm- ben adják meg : Rotation Per Minute, azaz fordulat per perc általában 5400 – 7200, SCSI csatolásúaknál – közötti a fej körülbelül 1 nanométeres légpárnán repül a lemezek felett összeszerelésük speciális körülmények között, pormentes üzemcsarnokban, úgynevezett tisztatérben történik egy winchesterben több lemez is van, mindegyikhez két fej tartozik: alul-felül egy mivel az azonos fej, és lemezszámú meghajtók kapacitása eltérő lehet, a végleges kapacitást és az adattárolásra használt területeket a gyártás során, úgynevezett szervóírással alakítják ki

4 Működési elve a HDD-beli lemezeket azonos központú, különböző sugarú körök tagolják, ezeket sáv- oknak (track-eknek) nevezzük a sávok azonosítása számokkal történik, a legkülső sáv a 0-s sorszámú azokat a sávokat melyek egymás alatt helyezkednek el cilinder-nek nevezzük a sávokat tovább lehet bontani ún. szektor-okra ezeket is sorszámozzák, ezek eggyel kezdődnek a könnyebbség kedvéért a winchester 3-4 szektort együtt szokott kezelni, ezek a szektorcsoportok, acluster-ek.

5 A merevlemez főbb tulajdonságai
Tárolókapacitás: ez jellemzi a winchestert abból a szempontból, hogy mennyi adat fér rá: kezdetekben csak pár megabájt volt, manapság már 40 GB – 2 TB között mozog. Írási és olvasási sebessége: ezt nagyban befolyásolja a lemez forgási sebessége a merevlemez átviteli sebességének növelésének érdekében beépítenek egy gyorsítótárat (cache-t) mivel általában szekvenciális írásról és olvasásról van szó, a merevlemez elektronikája a gyorsítótárba gyűjtögeti a kiírandó adatokat, majd ha elegendő összegyűlt, egyszerre kiírja a lemezre

6 A merevlemez főbb tulajdonságai
Írási és olvasási sebessége: olvasásnál a lemezről többet beolvas, mint amennyire szükség van az adott pillanatban, arra a statisztikai tényre építve, hogy „úgy is kérni fogjuk az utána lévő adatokat” (előreolvasás) nem kevésbé fontos szerepe még, hogy a csatolófelület felé szakaszosan is, de állandó sebességgel küldje és fogadja az adatokat a gyorsítótárnak köszönhetően a HDD elérési ideje lényegesen lecsökken a gyorsítótár lehetőségeinek kihasználása érdekében a nagyobb adatsűrűségű tárolókhoz nagyobb méretű szokott lenni. Régebben 2-4 MB-os, manapság a nagyobb kapacitású HDD-k mellé 8, 16 vagy 32 MB-os gyorsítótárat szoktak rakni

7 A merevlemez főbb tulajdonságai
Csatolófelület: ezen keresztül történik az adatátvitel, több fajta létezik: ATA (PATA), SATA (SATA I és SATA II), SCSI, SAS (Serial Attached SCSI), FC (Fiber Channel).

8 A merevlemez „tegnap” kevés elektronikai eszköz büszkélkedhet olyan sikertörténettel, mint a merevlemez az '50-es években született elképzelésből a '80-as évek közepe óta a PC-k egyik legalapvetőbb részegysége vált, amelynek tárolókapacitása és sebessége folyamatosan növekedik, fizikai mérete és ára azonban egyre csökken

9 A merevlemez „tegnap” 1997 óta a meghajtók tárolókapacitása óriási, éves szinten mintegy százalékos ütemben fejlődik a merevlemezek mérete hozzávetőleg minden nyolc hónapban megduplázódik korábban rengetegszer elhangzott a merevlemezekkel kapcsolatban, hogy sosem lehetnek elég nagyok manapság a piacon kapható átlagos méretű meghajtók immár jóval nagyobb kapacitással rendelkeznek, mint amire egy átlagfelhasználónak valójában szüksége van  1952 januárjában Reynold Johnson véletlen elérésű adattároló eszközök fejlesztésébe kezdett csapatával, és kifejlesztette a világ első merevlemezét, a RAMAC 350 névre hallgató eszköz prototípusa 1955-ben készült el

10 A merevlemez „tegnap” az első merevlemezes meghajtó 5 MByte tárolókapacitással rendelkezett, melyet 50 darab egyenként 24 hüvelykes átmérőjű lemezén tárolt el a RAMAC 350 lemezei percenként 1200 fordulatot tettek meg, a meghajtó elérési ideje 1 másodperc, adatsűrűsége pedig 2 kbit/négyzetcol volt a két hűtőgép méretű eszköz 10 ezer dollárba került megabyte-onként. az IBM adatai szerint a merevlemezek adatsűrűsége és 1991 között mintegy 25 százalékkal növekedett évente 1991-től kezdődően azonban új lendületet vett a fejlődés, és a növekedés mértéke elérte az évi 60 százalékot 1997 óta ez az érték évi 100 százalék körül, illetve afölött van

11 A merevlemez „tegnap” a fejlődés felgyorsulásában nagy szerepe volt az IBM GMR technológiájának a GMR (Giant MagnetoResistive - Óriási mágneses érzékenységű) író/olvasó fejek a korábbi MR (Magnetoresistive) változatokat váltották, és a többi gyártó is hamar átállt alkalmazásukra 1980-ban egy átlagos merevlemez adatsűrűsége 2 Mbit/négyzetcol volt a Seagate ekkor adta ki első 5,25 colos merevlemezét 5 MByte kapacitással a meghajtó mérete megegyezett a jelenlegi, asztali gépekben lévő CD meghajtókkal, magassága azonban kétszer nagyobb volt. Ezzel megkezdődött az asztali merevlemezek kora.

12 A merevlemezek ma az utóbbi időben hihetetlen gyorsasággal fejlődik a merevlemezek tárolókapacitása és egyre modernebb fejlesztői technológiák látnak napvilágot  jelenleg 2 Terabyte a merevlemez-kapacitás csúcs (külső merevlemez) az első 1000 GB-os winchestert a Hitachi cég mutatta be ben. a Seagate 2008-ban hozta nyilvánosságra 1,5 TB-os winchesterét 1 TB kapacitás esetében 3 lemez és 6 fej működik, az adatsűrűség is 166 GB-ról 333 GB-ra nőtt a Colossal Storage 2011-re jósolja az 1,2 Petabyte kapacitású merevlemezét, amely majd 13,3 év hosszúságú HD videó tárolását teszi lehetővé egy Petabyte átváltva egymillió GB-ot jelent.

13 A merevlemezek ma 2008 novemberében elfogadtak egy újfajta USB 3.0 szabványt, majd a Freecom 2009 őszén jelentette meg az USB 3.0 felületű merevlemezét 5 GB/sec adatátviteli sebesség és 400 MB másodpercenkénti adatátviteli teljesítmény jellemző rá azonban ennek a szabványnak az elterjedése még várat magára

14 A merevlemezek ma a merevlemezek kapacitásának növelése mindig is célként fog lebegni a gyártók szeme előtt rájöttek, hogy fizikai formázás segítségével és kevés anyagi ráfordítással 10%-os kapacitásnövekedést lehet elérni a Western Digital az Advanced Format elnevezésű szektorszervezéssel egy 2 TB-os winchester esetében GB megtakarítást jelenthet az új­fajta módszer 8-szor nagyobb, egyenként 4 Kilobyte-os szektorokat ír le egyetlen vezérlő­blokk és egyetlen hibajavító blokk van jelen és a szektorok között a réseket eltüntetik az évek múltán a merevlemezek ára is csökkenni látszik majdnem 10 év alatt több mint 99%-os árcsökkenés figyelhető meg.

15 A merevlemezek ma az adatok már nem sorfolytonosan helyezkednek el, hanem lehetőség van a pozicionálásra így az adatok elérése gyorsabb, mint soros elérésű társainál a számítógépek elengedhetetlen kelléke fizikai meghibásodásának lehetősége alacsonyabb, mivel az író-olvasó fej nem érintkezik a mágneses felülettel, valamint különféle megelőző módszerekhez lehet folyamodni a tárkapacitás tekintetében a leggyorsabban fejlődő háttértároló eszköz

16 A merevlemezek ma a merevlemezek népszerűsége az utóbbi időben még erőteljesebben növekedni látszik az elkövetkezendő években nem lehet tudni, meddig emelkedik az adattárolási kapacitás abban bizonyosak lehetünk, hogy továbbra is a legpraktikusabb adattároló eszközként fogják számon tartani a régmúltra visszatekintő merevlemezeket, hacsak egy új „trónkövetelő” nem fog hirtelen az útjába állni.

17 A merevlemezek jövője SSD-k és a jövő
az SSD (Solid State Disk) egy félvezetős, mozgó alkatrészeket nem, hanem chipeket tartalmazó merevlemezként használható háttértároló az 1970-es években fejlesztették ki ez egy ún. elektromosan módosítható ROM volt, azonban kudarcba fulladt a próbálkozás, mert nem bizonyult életképesnek.

18 A merevlemezek jövője 1978-ban a Texas Memory Systems cég gyártásra vitte a 16 kilobájtos RAM-alapú SSD-t, de magas ára miatt a homály fedte el az SSD-ket a 2000-es évekig Ekkor az M-Systems, valamint a Samsung is előtérbe helyezte, de a még mindig jellemző magas ára miatt nem lettek népszerűek Kettő fajta SSD között teszünk különbséget, az egyik a DRAM-, a másik a flashmemória-alapúak Az előbbit ipari alkalmazásra szánták

19 A merevlemezek jövője a flashalapú SSD-ken belül is megkülönböztetjük az SLC (Single Level Cell) és az MLC (Multi Level Cell) típusúakat hátránya, hogy a flashalapú SSD-k memóriacellái nem a végtelenségig tűrik az írás/törlés folyamatát, ezért élettartamuk kifogásolható előnye nagy sebessége, kis fogyasztása, és zajtalanul működnek.

20 A merevlemezek jövője az SSD-k legnagyobb hátrányai közé sorolhatjuk továbbá a korábban említett magas árat egy 2 TB-os merevlemez árán csupán 64 GB-os SSD-t vásárolhatunk az egyik jelenleg gyártott Intel X25-M típusú SSD átlagos olvasási sebessége 206 MB, amely kiválónak számít tárolókapacitása átlagosan 64, 80 és 120 GB körül mozog. az SSD-k tehát főleg magas áruk, valamint az megjósolhatatlan élettartam miatt nem lettek eddig annyira népszerűek.

21 A merevlemezek jövője az utóbbi időben egyre kiválóbb színvonalú fejlesztések történtek. 2009 őszén például az OCZ Technology Group kiadta a nagy teljesítményű Colossus 3,5”-os SSD gyártmányát, mely már maximum 1 Terabyte körüli tárhellyel kecsegtet, viszont piacra kerülnek a 128, 256 és 512 GB-os változatok is A nagy teljesítmény és megbízhatóság mellett 260 MB/sec írási és olvasási sebességgel rendelkezik nagy fejleményként tartják számon, hogy az Intel és a Micron cégek újfajta 25 nanométeres NANDflash memória­chipek gyártásához kezdtek hozzá ez a technológia területminiatürizációt eredményezett, valamint a blokkméret megváltozott 512 KB helyett 2048 KB-ra 2010 őszén ezáltal megjelenhetnek az említett harmadik generációs 80 GB-os SSD-k, s a folyamatos árcsökkenés talán lehetővé teszi, hogy a HDD-ket „megfossza trónjától”

22 Köszönöm a figyelmet!