דיסק קשיח

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

יש לשכתב ערך זה
הסיבה לכך: טכני מדי, כתוב בצורה של רשימות. אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות בדף זה, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה שלו.
דיסק קשיח - מבט מבחוץ.
הגדל
דיסק קשיח - מבט מבחוץ.

דיסק קשיח, או כונן קשיח, הוא התקן זיכרון לא נדיף המורכב מפלטות קשיחות מצופות חומר מגנטי המסתובבות במהירות גבוהה. מאפשר לאחסן מידע דיגיטלי בנפח גבוה עם גישה מהירה יחסית ואמינות גבוהה.

דיסק קשיח הוא איטי וזול משמעותית ליחידת נפח, בהשוואה להתקני איחסון נתונים אחרים, שאין בהם חלקים נעים. זמן גישה לדיסק קשיח מוערך בפי 10,000 מזמן גישה לזכרון פנימי (RAM).

מערכת ההפעלה משתמשת במערכת קבצים על מנת לנהל את הקבצים שמאוחסנים על גבי הדיסק הקשיח.

תוכן עניינים

[עריכה] היסטוריה

דיסק קשיח 8 אינצ' "IBM 62PC "Piccolo, סוף שנות השבעים
הגדל
דיסק קשיח 8 אינצ' "IBM 62PC "Piccolo, סוף שנות השבעים

במשך שנים רבות, היו הדיסקים הקשיחים מכשירים גדולים ומגושמים, אך בה בעת עדינים מאוד, והתאימו לשימוש רק בחדרי מחשבים או משרדים גדולים. לפני שנות השמונים המוקדמות, היו רוב הדיסקים הקשיחים בקוטר של 20 ס"מ (8 אינץ') או 35 ס"מ (14 אינץ'). השימוש בהם דרש ארונות יעודיים או שטח רצפה גדול מאוד, בעיקר בדגמים בעלי מדיה נתיקה, שכונו "מכונות כביסה" עקב גודלם. מסיבות אלו, השימוש בהם בשילוב עם מיקרו מחשבים לא היה נפוץ עד שנת 1980, בה הוציאה חברת סיגייט את ה- ST-506, דיסק קשיח בגודל 5.25 אינץ' ובנפח 5 מגה בייט. מעניין לציין כי ה-PC המקורי של חברת IBM, ה-IBM 5150 , לא כלל בתצורת המקורית דיסק קשיח.

בראשית שנות ה-80 הדיסקים הקשיחים לא שווקו תחת שם החברה המייצרת אלא כחלק מ"מערכת אחסון קבצים" על ידי חברות כמו אפל. ה-IBM PC/XT כלל דיסק קשיח והחלטה זו של IBM הובילה במהרה להכללת דיסק קשיח פנימי בכל PC כאופציה סטנדרטית. החל ממחצית שנות ה-90 של המאה העשרים, אפשר היה כבר לרכוש דיסקים קשיחים בחנויות קמעוניות, ישירות על ידי הצרכן.

דיסקים קשיחים פנימיים הפכו לנורמה במחשבים תואמי IBM-PC אולם הדיסקים החיצוניים המשיכו להיות פופולריים במחשבי מקינטוש עוד זמן רב אחר כך. כל מקינטוש שיוצר בין 1986 ו-1998 כלל מחבר SCSI שאפשר חיבור קל ונוח של אביזרים חיצוניים דוגמת דיסק קשיח. במחשבי מקינטוש מדגמים מוקדמים כלל לא היה קיים מקום לדיסק קשיח פנימי. כיום עם התפשטותם של תקני חיבור חיצוניים מהירים כמו USB ו- FIREWIRE יש עליה מחודשת בפופולריות של דיסקים קשיחים חיצוניים, בעיקר בקרב משתמשים שזקוקים להעברת כמויות גדולות של נתונים ממקום למקום.

[עריכה] מבנה ועקרון פעולה

דיסק קשיח- מבט מבפנים.
הגדל
דיסק קשיח- מבט מבפנים.

פרק זה לוקה בחסר. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהשלים אותו. ראו פירוט בדף השיחה.

הדיסק הקשיח מבוסס על שינוי השדה המגנטי של איזורים קטנים על הדיסקיות ("פלטות") שבתוכו. הדיסקיות עשויות מזכוכית ואלומיניום ומצופות בחומר מתמגנט. על מנת שראשי הקריאה/כתיבה יגיעו לכל חלקי הדיסק, הדיסקיות מסתובבות במהירות גבוהה (עד 10,000 סל"ד בדיסקים מודרניים). ראשי הקריאה כתיבה הם התקנים היוצרים שדה מגנטי נשלט ועל ידי כך משנים את מצב המיגנוט של הדיסקית כדי לסמל מצב של "0" או "1" לוגי, וכך מאחסנים או מאחזרים את המידע. הם ממוקמים על זרועות נעות בתוך מארז הדיסק הקשיח. כדי לשלוט על תנועת הזרועות ועל העברת המידע מהדיסק הקשיח למחשב בו הוא מותקן קיימים בדיסק מספר רכיבי בקרה אלקטרוניים השולטים על מנועי הדיסק ועל פעולות הקריאה/כתיבה.

[עריכה] אופן פעולת הדיסק

הזרוע ועליה ראשי קריאה־כתיבה.
הגדל
הזרוע ועליה ראשי קריאה־כתיבה.

בין כל שתי פלטות מונחת טבעת-ריווח, שמטרתה לשמור על מרחק קבוע בין הפלטות. לכל פלטה יש ארבע ראשים - ראש קריאה וכתיבה לכל צד. ראש הקריאה והכתיבה הוא סליל מתכת זעיר בגודל של פחות ממילימטר. והוא מרחף מעל הפלטה במרחק של כמיליונית הסנטימטר, שנשלט על-ידי אלקטרומגנט, ואינו נוגע בפלטה עצמה, כדי שלא לשרוט אותה. למרות שישנם בולמי זעזועים לדיסק, יש להיזהר מלהזיז דיסק קשיח בזמן שהוא בפעולה.

הדיסק חייב להיות נקי מאבק, כי אם ייתקע גרגיר בין הראש לפלטה כשהוא מסתובב במהירות של 90 עד 250 סיבובים לשנייה, זה יגרום לגרגיר לשרוט את הפלטה ויהרוס מידע. כדי למנוע מצב כזה, מייצרים דיסקים ב"מעבדה סטרילית" שבה נוקה האוויר מהדיסק. יחד עם זאת לא אוטמים את הדיסק הרמטית כדי שיוכל להסתגל לשינויים בלחץ האוויר, אך יש חור אוורור בדיסק שמסנן את האוויר שנכנס, השומר על שוויון בין לחץ האוויר הפנימי והחיצוני. לכן יש להיזהר לא לפתוח דיסק קשיח, ולא לאטום את החור הקטן שיש בדיסק.

כאשר הדיסק במנוחה, הראשים הקוראים/כותבים נוגעים בפלטות, וזאת מכיוון שישנו קפיץ בבסיס הזרוע הדוחף אותם כלפי המשטח. כאשר הדיסק מסתובב במהירות, נוצר כוח עילוי על הראשים, כתוצאה מדחיסת אוויר.

בדיסקים ישנים, לאחר כיבוי המחשב, הראשים נשארים באמצע הפלטות (באזור הנתונים) ותזוזת הדיסק עלולה להביא לשריטת הדיסק. ולכן מומלץ להשתמש בתוכנה שמחנה את הראשים בצד בעת כיבוי המחשב. כיום פעולה זו נעשית אוטומטית.

מיקום מדויק לכתיבה/קריאה על גבי הדיסק מוגדר באמצעות ארבעה מאפייני כתובת: ראש (head), צילינדר (cylinder), אשכול (sector), ובלוק (block).

[עריכה] פרמטרים חשובים בדיסק הקשיח

  • מספר סיבובים לדקה (Rotations Per Minute) - מהירות הסיבוב של פלטות הדיסק. נכון לשנת 2006, רוב הדיסקים מסתובבים בין 4,800 ל־15,000 סיבובים לדקה. ישנה התאמה בין מהירות הסיבוב למהירות קריאת הנתונים והגישה אליהם - מהירות סיבוב גבוהה יותר, תפקוד מהיר יותר של הדיסק.
  • זמן חיפוש ממוצע (Averege Seek Time) - הוא פרק הזמן שבו ראש הקריאה של הדיסק מגיע לאזור המבוקש, ככל שזמן הגישה הינו מהיר יותר, כך הקריאה תתבצע ביתר מהירות. נכון לשנת 2006, זמני הגישה האופיניים נעים בין 4 ל־15 מילישניות.
  • קצב העברת נתונים (Transfer Rate) - קצב ההעברת הנתונים הוא הקצב שבו הדיסק מעביר נתונים מעצמו אל זכרון המחשב והוא נמדד במגהבייט לשניה. ככלל הוא לרוב סיכום של מספר הסיבובים בשניה בצירוף זמן הגישה הממוצע, אף שישנם כמה קצבים, בדרך כלל מודדים את קצב העברת הנתונים בהתפרצות, אף שהוא עשוי להיות מהיר מקצב העברת הנתונים ממושך, שהוא הקצב שבו הנתונים זורמים לאורך זמן.
  • נפח - נמדד בגיגהבייט. נכון לשנת 2006 נפחי הדיסקים נעים בין 40 גיגהבייט לבין 400 גיגהבייט. נפחי הדיסקים של מחשבים שולחניים בדרך כלל נע בין 80 לבין 250 גיגהבייט.

[עריכה] דיסק קשיח חיצוני

דיסק קשיח חיצוני הוא דיסק קשיח שנמצא מחוץ למארז המחשב, ומתחבר למחשב בדרך כלל באמצעות USB או FireWire, אף על פי שיש גם כאלו המתחברים דרך SCSI. דיסק קשיח חיצוני הוא למעשה דיסק קשיח רגיל, אשר מורכב בתוך מארז ובו בקר הממיר את המידע מחיבור הכונן לחיבור החיצוני. כוננים אלו הם בדרך כלל איטיים ממקביליהם הפנימיים, אך לא בהרבה. בדרך כלל, הכונן והאריזה הם נפרדים ולכן ניתן להתקין את הכונן החיצוני כפנימי או להחליף את הכונן שבתוך האריזה בכונן אחר.

[עריכה] ראו גם

[עריכה] קישורים חיצוניים

מיזמי קרן ויקימדיה
ויקישיתוף תמונות ומדיה בוויקישיתוף: דיסק קשיח