Készítette: Horváth Gergely Merevlemezek tegnap, ma, holnap Számítógépes alapismeretek - I. beadandó Készítette: Horváth Gergely

Tartalom Történeti áttekintés a) RAMAC b) Az első winchester c) A gyorsuló változások d) A miniatürizálás e) A XIX. századi technika Működési elv A mai merevlemezek főbb tulajdonságai a) Írási/olvasási sebesség b) Tárolókapacitás c) Csatolófelület Lehetséges jövő Források

Történeti áttekintés a) RAMAC Az első mágneses elvű, tányérokat alkalmazó adatrögzítő és –olvasó eszköz Random Access Method of Accounting and Control (RAMAC) - véletlenszerűen tudta elérni az adatokat A meghajtó 15 darab hatalmas, 24 hüvelykes (körülbelül 61 cm-es) átmérőjű tányérokat tartalmazott Akkoriban óriási mennyiségű adatnak számító 5 megabájtot volt képes eltárolni Az adatok elérése gyors volt, a szükséges sávra 1 másodpercen belül képes volt odatalálni az olvasófej Egy ilyen RAMAC meghajtó 1956-ban 35 ezer dollárba került, valamint közel egy tonnás súlyt nyomott

Történeti áttekintés a) RAMAC

Történeti áttekintés b) Az első winchester Az első „winchester” néven szólított merevlemez az 1973-ban megjelent IBM 3340 merevlemez volt Teljesen zárt, szigetelt kivitelben jelent meg, és az olvasófeje már aerodinamikai hatások figyelembevételével volt megtervezve Két, egyenként 30 megabájtos tányért tartalmazott, így kapta a nevét a 30-30 Winchester nevű lőfegyverről Az adatsűrűség növekedett, már elérte az 1,7 megabitet négyzethüvelykenként Az adatelérési idő ennél a modellnél már 25 ms-os volt

Történeti áttekintés c) A gyorsuló változások Az egy gigabájtos álomhatárt a Hitachi érte el 1982-ben a H-8598-as számú modelljével a meghajtó két író- és olvasófejet, valamint tíz darab 14 hüvelykes (körülbelül 35,5cm-es) tányért tartalmazott, melyeken összesen 1,2 gigabájt adatott lehetett eltárolni újabb rekordot is a Hitachinak sikerült elérnie a H-6586-os modelljével, ami már 1,89 gigabájtnyi adat tárolását tette lehetővé a Hitachi készítette el az első olyan merevlemezt is, amit már egy ember is elbírt: a korábbi 121 kilogramm/gigbájtos mutatót a H-686-os merevlemezzel 42-re csökkentette

Történeti áttekintés d) A miniatürizálás Az első hordozható merevlemezt, a Tanba-1-et 1991-ben mutatta be a IBM: a 2,5 hüvelykes tányéros merevlemez 63 megabájt kapacitással rendelkezett, míg tömege csupán 215 grammos volt Az IBM a Tanba-1 gyártásával alapozta meg hírnevét a merevlemez-gyártók között Az IBM 1999-ben mutatta be az első egyhüvelykes adattárolóját, a Microdrive-ot, mely 68-szor nagyobb kapacitású volt, mint a RAMAC Ezt az apró merevlemezt már a szórakoztatóelektronikában is alkalmazni lehetett

Történeti áttekintés d) A miniatürizálás

Történeti áttekintés e) A XIX.századi technika A Hitachi tovább csökkentette az eredeti Microdrive méreteit, miközben megnövelte a kapacitását A Microdrive 3K8 mindössze 13 grammot nyom, miközben 8 gigabájtnyi adatot képes rögzíteni A Hitachi 2005 áprilisában mutatta be az úgynevezett merőleges adatrögzítéssel dolgozó merevlemeze prototípusát, mely 233 gigabitre növelte egy négyzethüvelyk tárolási kapacitását Ennek révén akár tízszeresére is növelhető az adott helyen az adatsűrűség Ezzel a módszerrel a gyártók szerint akár 500/1000 gigabit/négyzethüvelykes adatsűrűség is elérhető

Működési elv Az adatokat mágnesezhető réteggel bevont lemezeken tárolja, melyet a forgó lemez fölött mozgó író/olvasó fej ír, vagy olvas A lemezek állandóan forognak, forgási sebességüket rpm-ben adják meg (Rotation Per Minute, azaz fordulat per perc) A merevlemezbeli lemezeket azonos központú, de különböző sugarú körök tagolják, ezeket nevezzük sávoknak A sávok azonosítása számokkal történik, a legkülső sáv a 0-s sorszámú; a sávokat tovább lehet bontani szektorokra: ezeket is sorszámozzák, ezek egyel kezdődnek A könnyebbség kedvéért a winchester 3-4 szektort együtt szokott kezelni, ezek a szektorcsoportok

A mai merevlemezek főbb tulajdonságai

a) Írási/olvasási sebesség Nagyban befolyásolja a lemez forgási sebessége, amit a már korábban említett rpm-ben adunk meg Minden meghajtóba beépítenek egy gyorsítótárat (cache-t) Általában szekvenciális írásról és olvasásról van szó, a merevlemez elektronikája a gyorsítótárba gyűjtögeti a kiírandó adatokat, majd ha elegendő összegyűlt, egyszerre írja ki azokat a lemezre Olvasásnál a lemezről többet beolvas, mint amennyire szükség van abban a pillanatban: előreolvasás A gyorsítótárnak köszönhetően a merevlemez elérési ideje lényegesen lecsökken Régebben 2-4 megabájtos, manapság a nagyobb kapacitású meghajtók mellé 8, 16 vagy 32 megabájtos gyorsítótárat szoktak tenni

b) Tárolókapacitás Abból a szempontból, hogy mennyi adatot képes eltárolni egy merevlemez, a tárolókapacitása jellemzi Ez pár megabájt volt kezdetben Manapság 40 gigabájt, és 2 terrabájt között mozog

c) Csatolófelület A merevlemezeknél az adatátvitel a csatolófelületen keresztül zajlik Létezik az ATA (PATA), SATA (SATA I és SATA II), SCSI, SAS (Serial Attached SCSI) és a FC (Fiber Channel) Az SCSI meghajtók jelenleg gyorsabb adatátviteli sebességre képesek, azonban jelentősen drágábbak is Jelenleg a SATA meghajtók a megbízhatóbbak, és jobban teljesítők, ezek a legelterjedtebbek

Lehetséges jövő A jelenleg piacon lévő legnagyobb adatsűrűségű merevlemezek is maximum 500-600 gigabit/négyzethüvelykesek A Toshiba 2010 nyarán bejelentette, hogy az úgynevezett bitmintázattal (bit-pattern) készült mágneses adattároló felület hozza el az áttörés lehetőségét A bitmintázattal készült adathordozó felület számos mágneses bitre oszlik, ezek mindegyike csupán néhány szemcsét foglal magában, így bitenként lényegesen kevesebb „helyet” foglal A prototípus jelenleg 2,5 terrabitet képes tárolni négyzethüvelykenként, ami ötszöröse a jelenleg piacon kapható merevlemezek kapacitásának Az első bit-patterned meghajtók várhatón 2013-ra kerülhetnek a piacra

Lehetséges jövő

Lehetséges jövő Egy másik elképzelés szerint a mostani merevlemezeket az egyre nagyobb kapacitású, gyorsabb, és sokkal kisebb fogyasztású flashmemóriák szoríthatják ki Ez elsősorban a hordozható számítógépek területét érintené elősször Több merevlemez-gyártó tervezi a hibrid merevlemezek bevezetését, amelyek ötvöznék a két technikát

Források http://www.computerworld.hu http://informatikatortenet.network.hu http://wiki.r1soft.com http://www.extremetech.com http://www.wikipedia.org

Merevlemezek tegnap, ma, holnap Köszönöm a figyelmet!