Vnější záznamová media.

 TOC \o "1-4" \h \z \u Vnější záznamová media. PAGEREF _Toc350680701 \h 1

Pružný disk. PAGEREF _Toc350680702 \h 4

Pevný disk. PAGEREF _Toc350680703 \h 4

Značení disků. PAGEREF _Toc350680704 \h 6

Servosystémy. PAGEREF _Toc350680705 \h 7

Hybridní disky. PAGEREF _Toc350680706 \h 7

Kolmý záznam.. PAGEREF _Toc350680707 \h 8

Discrete Track Recorfding. PAGEREF _Toc350680708 \h 9

AFD.. PAGEREF _Toc350680709 \h 9

PRML. PAGEREF _Toc350680710 \h 10

PRDF.. PAGEREF _Toc350680711 \h 11

EPRML. PAGEREF _Toc350680712 \h 11

AV.. PAGEREF _Toc350680713 \h 11

S.M.A.R.T. technologie. PAGEREF _Toc350680714 \h 11

CBDS. PAGEREF _Toc350680715 \h 11

DFT. PAGEREF _Toc350680716 \h 11

DPS. PAGEREF _Toc350680717 \h 11

DST. PAGEREF _Toc350680718 \h 11

SPS. PAGEREF _Toc350680719 \h 11

G-Force. PAGEREF _Toc350680720 \h 12

Active protection system.. PAGEREF _Toc350680721 \h 12

SeaShell PAGEREF _Toc350680722 \h 12

No-ID.. PAGEREF _Toc350680723 \h 12

NCQ.. PAGEREF _Toc350680724 \h 12

Magnetické hlavy: PAGEREF _Toc350680725 \h 12

MR hlavy. PAGEREF _Toc350680726 \h 13

Disky. PAGEREF _Toc350680727 \h 13

Motorky. PAGEREF _Toc350680728 \h 13

Typy přenosných disků. PAGEREF _Toc350680729 \h 14

Disky TEAC T-Stor Disk System.. PAGEREF _Toc350680730 \h 14

Teac HiFD.. PAGEREF _Toc350680731 \h 14

HiFD.. PAGEREF _Toc350680732 \h 14

Disky SyQuest PAGEREF _Toc350680733 \h 15

SyJet PAGEREF _Toc350680734 \h 15

EZFlyer 230. PAGEREF _Toc350680735 \h 15

PDC.. PAGEREF _Toc350680736 \h 15

QUEST. PAGEREF _Toc350680737 \h 15

SparQ.. PAGEREF _Toc350680738 \h 16

Disky bernoulli PAGEREF _Toc350680739 \h 16

ZIP. PAGEREF _Toc350680740 \h 16

ORB.. PAGEREF _Toc350680741 \h 17

Plus. PAGEREF _Toc350680742 \h 17

JAZ.. PAGEREF _Toc350680743 \h 17

JAZ2GB.. PAGEREF _Toc350680744 \h 17

n*hand technologie. PAGEREF _Toc350680745 \h 18

UHC mechanika. PAGEREF _Toc350680746 \h 18

Portfolio family. PAGEREF _Toc350680747 \h 18

Nomai 750 MB.. PAGEREF _Toc350680748 \h 18

Click! PAGEREF _Toc350680749 \h 19

Minidisk Microdrive. PAGEREF _Toc350680750 \h 19

Floptical PAGEREF _Toc350680751 \h 19

A:drive. PAGEREF _Toc350680752 \h 19

Superdisk. PAGEREF _Toc350680753 \h 19

LS - 120. PAGEREF _Toc350680754 \h 19

Super-Floppy. PAGEREF _Toc350680755 \h 20

Magneto-optické disky. PAGEREF _Toc350680756 \h 20

APEX.. PAGEREF _Toc350680757 \h 22

HAMR.. PAGEREF _Toc350680758 \h 22

Polovodičové disky. PAGEREF _Toc350680759 \h 23

i-RAM... PAGEREF _Toc350680760 \h 23

HHD.. PAGEREF _Toc350680761 \h 23

SSD.. PAGEREF _Toc350680762 \h 23

Flash paměti PAGEREF _Toc350680763 \h 25

Disky pro spotřební elektroniku. PAGEREF _Toc350680764 \h 25

AV-disky. PAGEREF _Toc350680765 \h 25

Optické disky. PAGEREF _Toc350680766 \h 25

Disková pole. PAGEREF _Toc350680767 \h 26

Řadiče RAID.. PAGEREF _Toc350680768 \h 29

Souborové servery RAID.. PAGEREF _Toc350680769 \h 29

SAN.. PAGEREF _Toc350680770 \h 29

Magnetické pásky . PAGEREF _Toc350680771 \h 29

Paměťové karty. PAGEREF _Toc350680772 \h 30

Bezpečnost chipových karet PAGEREF _Toc350680773 \h 31

Polovodičové paměti PAGEREF _Toc350680774 \h 31

PCMCIA.. PAGEREF _Toc350680775 \h 31

PC-Flash Disk. PAGEREF _Toc350680776 \h 31

Smart Media. PAGEREF _Toc350680777 \h 32

Compact Flash  (CF) PAGEREF _Toc350680778 \h 32

FlashPath. PAGEREF _Toc350680779 \h 32

SD – secure Digital PAGEREF _Toc350680780 \h 32

Memory stick. PAGEREF _Toc350680781 \h 32

Holografické paměti PAGEREF _Toc350680782 \h 32

PPT. PAGEREF _Toc350680783 \h 33

Media budoucnosti PAGEREF _Toc350680784 \h 33

3D ORAM.. PAGEREF _Toc350680785 \h 33

OAW.. PAGEREF _Toc350680786 \h 33

NFR.. PAGEREF _Toc350680787 \h 34

Dvojfotonové paměti PAGEREF _Toc350680788 \h 34

Jednoatomové paměti PAGEREF _Toc350680789 \h 34

Optické ROM.. PAGEREF _Toc350680790 \h 34

Mikrosondová paměť. PAGEREF _Toc350680791 \h 34

Změna fáze. PAGEREF _Toc350680792 \h 35

Řadiče pevných disků. PAGEREF _Toc350680793 \h 35

Typy záznamů. PAGEREF _Toc350680794 \h 35

Typy řadičů. PAGEREF _Toc350680795 \h 35

PIO.. PAGEREF _Toc350680796 \h 44

DMA.. PAGEREF _Toc350680797 \h 45

Organizace disků. PAGEREF _Toc350680798 \h 45

Disketa. PAGEREF _Toc350680799 \h 45

Pevný disk. PAGEREF _Toc350680800 \h 45

Struktura. PAGEREF _Toc350680801 \h 46

CRC.. PAGEREF _Toc350680802 \h 49

Software. PAGEREF _Toc350680803 \h 49

Nastavení setupu. PAGEREF _Toc350680804 \h 49

Formátování disků. PAGEREF _Toc350680805 \h 49

Bootmanager PAGEREF _Toc350680806 \h 50

Udržovací programy. PAGEREF _Toc350680807 \h 50

Komprimace dat PAGEREF _Toc350680808 \h 50

Princip komprimace. PAGEREF _Toc350680809 \h 50

ARJ. PAGEREF _Toc350680810 \h 50

PKZIP. PAGEREF _Toc350680811 \h 51

LHARC.. PAGEREF _Toc350680812 \h 51

UC2 revision2. PAGEREF _Toc350680813 \h 51

RAR.. PAGEREF _Toc350680814 \h 51

Komprimace v reálném čase. PAGEREF _Toc350680815 \h 51

STACKER 1.7 až 4.0. PAGEREF _Toc350680816 \h 51

Doublespace. PAGEREF _Toc350680817 \h 51

Drivespace. PAGEREF _Toc350680818 \h 52

DriveSpace 3. PAGEREF _Toc350680819 \h 52

Fastopen. PAGEREF _Toc350680820 \h 52

Defragmentátory. PAGEREF _Toc350680821 \h 52

SpeedDisk. PAGEREF _Toc350680822 \h 52

Defrag. PAGEREF _Toc350680823 \h 52

Softwareové rozdělení disků. PAGEREF _Toc350680824 \h 52

PartitionIt PAGEREF _Toc350680825 \h 52

Partition Magic. PAGEREF _Toc350680826 \h 52

Chyby a poznámky. PAGEREF _Toc350680827 \h 53

Rejstřík. PAGEREF _Toc350680828 \h 53

Literatura. PAGEREF _Toc350680829 \h 53

     Vnější záznamová media  slouží k nonvolatile ukládání dat.

Pružný disk.

     Nejstarší paměťová media. Nejnovější typy pro kolmý záznam mají na 3.5" formátovanou kapacitu 2HD 2.88MB (neformát. 4MB). Trend vývoje vede ke kombinaci pevného disku a disketové jednotky. Disketová jednotka na 3.5" diskety o kapacitách 44 a 88MB má pevný disk o kapacitě 88Mb, který slouží k rychlému obnovování disket. Jednotka umožňuje práci se standardními disketami, ale asi 10krát rychleji.

Běžné značkové diskety mají životnost 3,5mil otáček, s leštěným povrchem 30 mil a s teflonovou vrstvou 75 mil.otáček.

Diskety testované sou testovány pouze na čtení, certifikované musí zaručovat všechny parametry disket.

Disketová jednotka LS120 je pro 3,5” diskety o neformátované kapacitě 120MB umožňující číst a zapisovat na 1,44MB diskety. Užívá RLL1,7 tpi=2490, bpi=44880, počet sektorů na stopě 51 - 92, rozhraní-ATAPI IDE, rychlost přenosu 4MB/s, střední doba přístupu 65ms.

Dalším typem disket jsou 2ED s kapacitou 2,88MB (neformat 4MB) s kolmým záznamem.

Pevný disk.

     Na rozdíl od pružných disků není čtecí hlavička v přímém kontaktu s mg. povrchem, ale plave ve vzdálenosti 5 až 100 mikrometrů nad povrchem - mag. vrstvou nanesenou na slitinách Al nebo skleněných deskách (stabilnější a odolnější pro šokům a nárazům). Tato vzdálenost je udržována klínem proudícího vzduchu. Z tohoto důvodu musí být dodržována velmi vysoká čistota vnitřního ovzduší disku. Základní technologií disků je technologie typu Winchester. Vývojový trend Winchester disků je od 5.25" přes 3.5" k provedení 3”, 2.5" a 1.8". Poslední dvě velikosti jsou určeny zejména pro notebooky. Rekordní laboratorní hustota (r. 2000) je 45Gb/sq.inch, tj na plotnu 3,5° se vejde 60GB.  Barracuda180 má kapacitu 180GB, rychlost 47MB/s při 7200ot/min.

Otáčky do 15000ot/min; od 7200ot/mn obvykle fluidní ložiska

WD 500GB, 7200ot/min, SATA,5 ploten, rozměr ?

200/1000g

·      5,25” -

·      Wester Digital – Caviar 120GB, 7200ot/min, 8MB buffer (standard je 2MB)

·      Seagate 750GB, 16MB cache, vnitřní 78MB/s, 5ms přístup, 10000ot/min, SATA

·      3,5” 

·      dosahuje  , 1TB  s kolmým zápisem

·      32MB Cache, SATA II, 300MB/s po Fibre Channel, 80MB/s (externí), 12W, 10000ot/min (některé disky až 15000ot/min, 5 ploten – 9W

·      2,5  

·      6,4GB od IBM. GMR, pro notebooky, 4200ot/min, 12ms, 512KB cache, 140g, Ultra-DMA mode2.

·      48GB IBM, 5400ot/min, 12ms (r2001)

·      1,8”

·      10GB, rozměry 54x78x8mm, 4200ot/min,15ms, 60g, 66,7MB/s, 3,3V, 1,3W

·      1,0”

·      16,8GB firmy IBM (r.1998)

·      mikrodisky 340MB 43x36x5mm 20g, jako karta Compact Flash s rozhraním ATA (konektor Compact Flash Type II) nebo přes adaptér na PC Card.

·      0,85“

·      3GB

·      r.2004

Hustota záznamu je již tak velká, že v paměti jsou pouze 1 až 3 souosé disky, to je max. 6 povrchů (vyjímečně 16 povrchů).

Organizace dat na disku: stopa – mezikruží, které je pod hlavou v klidu při otáčení disku

                                           Cylinder  - válec – stopy, které jsou  souosé se stejným poloměrem a na různých površích disku (disků)

                                           Sektor  - část stopy o velikosti 512B dat mimo dat služebních

Data začínají od stopy 0 (vnější stopa) a sektoru 0 (logický) přes všechny sektory na dané stopě, pak se přejde na další hlavu (1,2,atd). Až je obsazen celý cylinder, posunou se všechny hlavy (na společném supportu) na další stopu.

Změnila se i organizace záznamu na discích. Z původní koncepce, kdy všechny stopy na disku měly stejný počet sektorů se nyní stále více prosazuje záznam s konstantní hustotou tzv. více zónový záznam ZBR (Zone Bit Recording) nebo MZR (multiply zone recording). Při tomto záznamu je hustota dat na různých stopách stejná, takže vnější stopy mají větší počet sektorů než vnitřní. Proto je disk rozdělen na několik 4 až 8 zón - segmentů. Tím je ale rozdílná rychlost toku dat a tedy tyto paměti vyžadují inteligentní buffery, kompenzující tyto rozdílné rychlosti. Přenosové rychlosti jsou do 66MB/s. Cache těchto disků bývá 2MB. Dnes již mají téměř všechny hard disky svou vlastní Cache velikosti od 256kB.

     V r.1993 se objevily výměnné disky velikosti kreditní karty. (Slot PCM-CIA tj. PC-card). V roce 1995 dosáhly kapacity 420MB. (3 disky, hmotnost 100g,pružný závěs.) Tyto disky velikosti 1.8" snáší za provozu zrychlení 150g, v klidu 750g.

     Seagete SafeRite je ochrana proti dynamickým šokům za provozu paměti. Náraz zachycují čidla, které na určitou dobu zastaví nahrávání, tj do předpokládaného uklidnění a rekalibraci hlav.

     Přesun hlav se děje pomocí kruhových lineárních motorů, nebo otočných cívek, řízených intenzitou procházejícího proudu. U těchto systémů je pružinou zajištěna přistávací poloha při výpadku napětí. Zpětná vazba je řízena čtenými servo-údaji z povrchu disku. Charakteristickým údajem je střední přístupová doba. Tato doba odpovídá přesunu o jednu třetinu všech cylindrů. Tato doba je u lepších disků 7ms.

     Počet , otáček media je 3600- 5400ot/min, u SCSI až 7200 ot/min Cheetah má 10033ot/min.

     Další pojmy: latenční doba- čekání na sektor

                          seek time - doba vystavení. Výrobci udávají střední dobu náhodného výběru.  Odpovídá asi třetině rozsahu vystavení. Špička je 5ms. Track to track je 0,6ms až 2ms, max seek time 12ms

                          setle time - doba ustálení

                          Access time - přístupová doba se skládá ze seek time, latenci time, setle time a z doby spotřebované řadičem na řízení této činnosti.  Je to hodnota udávaná jako parametr disku. U špičkových medií je 5,8ms až 11ms. Jinak je  v rozmezí 12ms až 16ms.

                         interleave - tj vynechávání fyz.sektorů pro získání času při zpracování dat. Býval 3:1, dnes je běžně 1:1 (vyjma nejrychlejších disků). Interleave se nastavuje při tzv. low formát.

                          precompensace - posuv nahrávacího proudu

                          sektor j je část stopy, tedy oblouk  o délce obvykle 512B +4B na CRC, nebo 4kB u disků AFD – advance format Drive.

                          Cluster tvoří 1 nebo více sektorů (délka 512B až 32kB)  tak, aby bylo možné adresovat 12ti nebo 16ti bitově tyto klástry. To znamená, že  u FAT může být maximálně 64k clusterů. Proto je vhodné velké disky dělit na logické disky, aby se zmenšila ztráta bytů při nenaplnění celého clusteru. Pro rozdělení disku lze použít program PartitionIt (viz software).

                          přistávací zóna.

                          Přenosová rychlost je jednak vnitřní - rychlost dat z hlavičky a jednak vnější rychlost přenosu dat na sběrnici.

Přenosové rychlosti závisí na druhu sběrnice. Pro

·         IDE (Integrated drive electronics) tj. ATA ( AT Attachment) neboli AT bus, je rychlost 3MB/s resp 5MB/s (při max. kapacitě 528MB).

·         Pro SCSI2 je rychlost do 10MB/s, a pro WideSCSI 20MB/s a Ultra-Wide SCSI 40MB/s, což je rychlost, kterou v r 1997 není schopen využít žádný disk. V r. 1999 uvedla Quantum disk s Ultra 160/m SCSI majícím rychlost přenosu 160MB/s. Cache těchto disků bývá 256 nebo 512kB, vyjímečně až 2048MB.

·         Standard EnhancedIDE zvládá rychlosti i nad 15MB/s, navíc ovládá disky do 8.4GB. Náhodné čtení okolo 6MB/s. Cena je asi 1 USD za 1MB paměti.

·         Od roku 1997je uveden na trh protokol Ultra DMA/33, která po kabelu EIDE/ATA pro PCI přenáší data rychlostí 33MB/s v dávkovém (burst) režimu(firma Quantum). Rozhraní se nazývá ULTRA ATA 33

·         Protokol Ultra DMA 66 na rozhraní UltraATA 66 má rychlost 66MB/s v Burst režimu

·         Od r.2002 je Ultra ATA 133

Při hodnocení rychlosti je nutné rozlišovat přenos při náhodném čtení nebo sekvenčním čten nebo burst režimí. Pro sekvenční jsou rychlosti  cca 2 až 4krát vyšší. Obykle se uvádí rychlosti pro sekvenční čtení.

     Počet disků: - IDE 2

                  - SCSI 8

                  - Enh IDE 4 (2x2disky).

     V r.1993 se objevily výměnné disky velikosti kreditní karty. (Slot PCMCIA III).

     Komunikace s procesorem je zajištěna pomocí INT13h. EIDE vyžaduje buď ovladač pro INT13H umožňující volání disku s větší kapacitou, nebo změny přímo v BIOSu. U novějších počítačů je přenos prováděn po více sektorech - blocích, nebo jsou ukládány do Cache paměti. Omezení kapacity je odstraněno změnou překladu IDE rozhraní; logická adresace. Tato metoda (LBA -Logik Adress Block) využívá všechny bity, které má BIOS pro adresaci k dispozici a to

     LBA= ((Cylindr*počet_hlav)+hlava)*poč_sectorů+sector-1. Takto vytvořená adresa vyžaduje jen pro 32-bitový přístup specielní ovladač. Kapacita se tak rozšíří do 8.4GB. LBA je užíván i u vyšších médů a podporuje až 48 bitovou adresu sektoru.

     Enhanced IDE : Signálem IORDY eliminuje čekací stavy,pro systém PIO4 (procesor I/O instrukce - blokově 16.6MB/s) nebo pro PCI používá DMA Multiword 1. (13MB/s).

      Pro dosažení maximálního výkonu jsou firmami (WD) využívány nové technologie

·      CachFlow3 - letmé cache, jejiž činnost se odvíjí od způsobu přístupu k datům na disku

·      Oprava chyb v reálném čase bez snížení propustnosti dat (ECC zvládne obvykle 11 bitů, max je 70bitů)

·      Nový sytém vyrovnávacích pamětí do 8MB

·      Buffered seek  bufrované vyhledávání - všechny parametry a požadavky pro vyhledání se zadávají současně a v jednom běhu jsou provedeny.

SDXXE "SDX" -rozhraní pro připojení dalších zařízení (zejména CD ROM) k počítači přes diskyEIDE desetivodičovým kabeelem SDX. Disk slouží jako vyrovnávací paměť a přijímá příkazy pro CD. Při Ultra DMA může být přenos  rychlostí až 33MB/s ( to by představovalo 96 ti násobnou rychlost CD. Pro klasickou rychlost přenosu 8,62MB/s je to 32 rychlostní). Disk  SDX může pracovat samostatně jako EIDE disk a nebo jako SDX (nikoliv současně). CD pak využívá vyrovnávací paměť disku i jeho prostor na disku.

·      Autodetekce a autokonfigurace pro SCSI podle  SCAM (SCSI Configured Auto Magically), tj. automatické přiřazování ID.

Značení disků

firma Seagate

ST34371N

Formát                       Kapacita                    Interface

1    3,5” HalfHeight             Přibližná                                               A   - ATA (IDE),Fast ATA, Fast ATA-2

      (41mm)                          formátovaná                        N   - SCSI,UltraSCSI-3,, 8bit

                                               kapacita v MB                      ND  - Diferenciální SCSI, 8 bit

3     3,5” Low Profil                                                            NC  - Single Conector, 8 bit

       (25 mm)                                                                       W   - (Ultra) Wide SCSI 16 bit

                                                                       WC - UltraWide Single Conector 16 bit

4     5,25” Full Hight                                                           WD - Differencial Ultra Wide SCSI 16 bit

       (82 mm)                                                                       FC  - Fibre Chanel

                                                                                              G   - SafeRite

5     3,5” SlimLine                                                              K   - IPI-2

       (19 mm)                                                                       NM - Apple Macintosh

                                                                                              R     RLL

9     2,5”                                                                                X     XT Bus

                                                                                              J     SMD

                                                                                              --     MFM

firma Western digital

značí kapacitu : 1MB = 1000 000B, 1GB= 1 000 MB

Disky jsou značeny WDAC xkkkk

kde x je počet disků (obvykle 2 nebo 3)

      kkkk je kapacita v MB

firma MAXTOR

XYYYYZZ/Z

x  -       rozměr disku

            7          3.5”

            2          2.5”

Y -        kapacita v MB

Z          velikost a typ bufferu

            bez písmena 64kB

            AP/A    buffer 128kB/64kb

Servosystémy

     Servo pro řízení vystavování má buď vlastní povrch (dedicated a teplotní kalibraci), nebo(u nových velkokapacitních disků)  je servo informace rozptýlena po datových površích (embded).

     U embded servo zón je u klasické technologie každý sektor oddělen ID byty a organizačními daty. V r. 1994 byl IBM zvýšila kapacitu disků tím, že ponechala ve stejných intervalech (tj. více než po jednom sektoru) servozóny, ale vynechala ID.

Hybridní disky

H-HDD jsou novou technologií hard disků obsahující velkou flash paměť jako vyrovnávací  a pevná paměť. 

V této paměti se vytváří mapa systémových spouštěcích souborů a PC podle této mapy optimalizuje spouštění. Počítá se s tím, ýe zde budou i samotné spouštěcí programy.

Dále zde může výrobce stanovit obsah této paměti.

Flash může uspořit energii tím, že při každém požadavku nemusí se roztáčet disk.

Větší mechanická odolnost

Nutné optimalizovat přepisování flash paměti – omezený počet přepisovacích cyklů.

OS nově může spravovat i vyrovnávací paměť. Pro tuto činnost je v novém standardu ATA8 počítáno s novými příkazy. Microsoft nazývá příslušnou funkci Readydrive.

Flash paměť při výpadku disku zachovává informaci a tedy nedochází ke ztrátě při nahrání dat do klasické vyrovnávací paměti disku.

Velikost flash je 256MB, počítá se i s 1GB.

Kolmý záznam

Zatímco u běžného zápisu (longitudinal recording) jsou bity "položeny horizontálně" na ploše disku, u kolmého zápisu jsou "postaveny kolmo k povrchu disku" (větší představu je z přiložených obrázků).

Tím je povrch efektivněji využit a získáme de facto dvakrát větší plochu. Záznamová hlava je menší a navíc je schopna zacílit nejen povrch, ale i další vrstvu pod ní (Soft UnderLayer). Animaci, která se snaží výhody nové technologie vysvětlit poněkud "odlehčenější" formou můžete najít zde na stránkách Hitachi. Ani toto řešení ovšem není dokonalé. I u kolmého zápisu se pochopitelně časem může narazit na limit daný superparamagnetismem. Hodnota této hustoty je však daleko za možnostmi klasického zápisu, i když přesné číslo známo dosud není.

Discrete Track Recorfding

Jed technologie vylepšující kolmý záznam a umožňuje tak zvýšit kapacitu až o 50 procent. Pro přiblížení stop je mezi stopami vytvořena rýha, která snižuje interferenci mezi těmito stopami.

AFD

Advance format drive jsou disky, které mají sektory veliké 4kB. Hlavním důvodem je celkové zvětšení kapacity disku o 7 až 11%. Kvůli zpětné kompatibilitě je umožněno sektory dělit na virtuální sektory po 512B. Tím starší OS mohou pracovat s těmito disky. Tedy po zadání sektoru se přečte 4kB, vybere se 512B, které se odešlou a stejně tak při zápisu opraveného legacy sektoru (512B) se zapíše celých 4kB znova.

AFD formát (4kB sektory) umožňují rozšíření ECC, který u těchto disků umí opravit chyby až 50B na sektor.

Problém nastává jen při klástrování, kdy může dojít že 8 virtuálních sektorů se spojí do 8kB clusteru, a tedy zápis je po 8kB.

PRML

     Digitální disky jsou disky využívající technologie PRML (Partial Response Maximal Likehood Sequence Detection- 1990). Tyto disky dosahují větší spolehlivost a kapacitu. Jádrem je inteligence elektroniky disku, spočívající v digitálním zpracování čteného signálu. Pro toto velmi rychlé zpracování signálů je určen DSP (digitální Signální Procesor) s vlastní ROM a RAM.

     Signál z hlavy je nejdříve digitalizován ( u analogových systémů byl analogově zpracováván). Vzhledem k tomu, že výsledek zpracování záleží i na předešlém signálu, umožňuje záznam na disku o větší hustotě (dvojnásobné) než u klasické analogové techniky. Při této hustotě je ovlivňování následujících dat tak velké, že analogově by v rámci marginu nebyl signál zpracovatelný. U PRML nejsou vyhodnocovány vrcholy čteného signálu, ale ntvar signálu (Invitation Computer Conference  1998 - Fitjusi). Kód PRML spočítá a uloží každý datový bit ne jako sled jedniček a nul, ale jako sumu z několika dříve uložených bitů. Je-li na některém místě čitelná jen část informací, umí si softwre spočítat chybějící bit. Mezi procesorem a hlavou je tedy už jen A/D převodník.   Zpracování je i statistické a používá tzv. Viterbiho přijímač, který bere ohled na závislosti signální posloupnosti.

Disk                                                                                                                                       Data

             Před-            Zesilovač        Analog             A/D             Digitální         Viterbiho

          zesilovač                                   filtr            převodník         filtr FIR          detektor

PRDF

PRDF Data ChannelXE "PRDF Data Channel" je PRML technologie s digitálními filtry. (firma IBM)

EPRML

ENHANCED PRML

AV

AV disky mají technologii T-cal, která zabraňuje zpomalováním toku dat teplotní kalibrací na stopě 00, které dochází automaticky po určité době provozu. Tato kalibrace může způsobit trhané video, špatně vypálené CD-R disky a pod. Proto se u některých disků provádí tzv. pozdržená kalibrace do doby nečinnosti disku.

Nové systémy s embdid servo řízením tuto kalibraci nevyžadují.

Zkratka AV je používána od r. 1998 zejména pro Audio-video disky.

S.M.A.R.T. technologie

SMART  (Self Monitoring Analysis and Report Technology) umožňuje inteligentní diskové jednotce podávat OS zprávy o příznacích zhoršování výkonu nebo hrozících poruchách (které je schopna předvídat). SMART podporují Win95 od verze 2, OS/2 Merlin a některé diagnostické programy. Disky s technologií S.M.A.R.T.  se nazývají SMART disky. Tato technologie se začleňuje do technologií PFA, tj technologií s predikcí chyby. Úspěšnost predikce je do 60ti procent.

V r. 1999 se zavádí S.M.A.R.T. phase2, která obsahuje i systém vnitřní diagnostiky povrch disku a uložených dat.

CBDS

Continuos Background Detect Scanning – skenování korektnosti disku na pozadí a opravy chyb

DFT

Drive Fitnes Test je technologie  firmy IBM obdobná SMART

DPS

Data Protection Systém je obdobná technologie firmy Quantum.

DST

Drive self test

SPS

je shock protection systém , pohlcující šoky na raménku hlavičky.(umožňuje až 350g)

G-Force

Upravená konstrukce mechanických částí (motor, hlavičky, raménka, disky), která jsou méně citlivá  na rázy.

Active protection system

Mikročip na základové desce umí detekovat zrychlení. V důsledku detekce volného pádu zaparkuje disk do doby než nebezpečí pomine.

SeaShell

Je konstrukce obalu (s prohlubni), která asi 10krát zlepšuje odolnost proti rázům neý klasické „bublinkové“ obaly. Tento obal také zlepšuje antistatické vlastnosti.

 No-ID

je nová technologie disků, která je ve stadiu návrhu. Spočívá v přesunu redundantních  informací o číslování sektorů na disku do polovodičové paměti. Zvýšení kapacity disku o 10%.

NCQ

Native Command Queuing – je technologie, umožňující inteligentně zpracovat až 32 příkazů ke čtení (přeházet) tak, aby prodlevy na hledání sektorů byly nejkratší. Technologie je podporována některými výrobci SATA 1 a SATA2. Nutná podpora od čipové sady. Pro čipset Intel je nutné nakonfigurovat  základové desky volbou Advance Host Controller Interface – AHCI v IDE konfiguraci pro SATA.  Pro čipové sady pro AMD je obvykle konfigurace automatická.

Magnetické hlavy:

u hard disků plavou ve vzdálenosti 0,1um nad diskem u některých modelů i 0,03um,kde se už označuje tato vzdálenost jako kontaktní plavání.

·         feritové monolitické, dosažen jejich limit , nepoužívají se

·         tenkovrstvé, fotolitografickou technologií. Mají extrémně malou štěrbinu.

·         MR - (magneto-resistive) jsou hlavy, jejichž odpor závisí na magnetickém poli.

Jsou v r. 1995  nejpoužívanější. 5Gb/čtvereční inch.

·         GMR - Giant MR efekt vedl ke konstrukci hlav tzv. Spin Valve, které jsou 5x citlivější než tenkovrstvé.  Velmi tenké kovové vrstvy se zapustí do  magnetorezistivního materiálu, takže i při velmi slabých signálech vytvoří velkou změnu odporu, a tedy i MR-efekt.  Lze tak dosáhnout hustoty 10Gb/square inch.

·         Iridio-magnesio-chromové čtecí hlavy

     Spolehlivost disků je zvyšována systémem PFA - Predictive Failer Analysis, který podle chování disku předvídá nastávající chyby.

Klouzátka již nejsou jednoduchá, ale využívá se Bernouliova efektu ke snížení vzdálenosti hlav od povrchu.

MR hlavy

Mg. Hlavička se skládá ze dvou částí uložených na společné podložce. V krytu je běžná zápisová tenkovrstvá hlava a před ní část MR, která se používá výhradně pro čtení dat. Tato technologie je i  z výrobního hlediska jednodušší než induktivní hlavy. MR-efekt spočívá ve změně odporu materiálu v závislosti na směru mg. pole. Čtecí hlava se skládá ze slitinového filmu, obvykle NiFe,který projevuje MR efekt. Stínění chrání MR element od mg pole. Další vrstva stínění slouží i jako jeden pól indukční hlavy. Pro zvýšení efektu mg pole bývá před MR hlavu předřazen MR Sensor, který má za úkol ovlivnit mg pole tak, aby jeho změny byly co nejefektivnější.Čtená stopa je užší než zapsaná.

Část MR je co do velikosti podstatně menší než klasická hlava. Lze s ní dosáhnout hustoty 500MB/mm2.Signál z MR hlavy není závislý na otáčkách disku.

GMR hlavy se skládají ze dvou  tenkých protisměrně orientovaných mg. vrstev oddělených nemagnetickou vrstvou, kterou protéká proud. Jsou-li vrstvy v příčném magnetickém poli orientace se skokově změní a tím i vodivost celé hlavy.

Ochrana dat

Reed Solomon polynom s 352bitovou dvourozměrnou  průběžnou opravou dat

Disky

Podložka disků je ze slitin hliníku (zejména disky 3,5” a větší), skleněná nebo keramická. Skleněné a keramické podložky  jsou nejdříve pokoveny hliníkovou vrstvou.  Na ní je mg vrstva a vrstva krycí.

Mg vrstvy dosahují tloušťky 1um.

·      Kovové oxidy jsou jen u starších disků

·      Kovové filmy Co-Cr-Pt-Ta-Nb (TA a Nb jsou pro zjemnění struktury) jsou nanášeny

·      galvanické pokovení

·      naprašovány (napařovány) ve vakuu

Supermagnetický limit je  až 100Gb/sq inch pro existující materiály. V r. 1998 se dosahuje 4Gb/sq_inch

Mg vrstva musí pracovat při teplotě do 80^oC.

Motorky

Ss servo pohony i pro ovládání rychlosti hřídele (rychlosti do 20000 ot/min- r.2000). Ložiska jsou hydrodynamická (fluidní) . Vystavovací motor je u rychlých disků s access time 0,27ms na 10 stop rozdělen na dva, základní a vyrovnávací, která je součástí hlaviček.

Typy přenosných disků

Stále zvětšující se požadavky na kapacitu pevné paměti počítačů vedly k zavedení výměnných velkokapacitních pamětí.  Ceny za 1MB se podle typů pohybují od 0.30 až do 5Kč (1997).

Vhodnost použití:

Disky TEAC T-Stor Disk System

se připojují na ATA řadič jako master slave nebo přes speciální řadič, umožňující Hot swap. Velikost do 720MB

Teac HiFD

·      vlastnosti jako LS120, ale

·      kapacita 200MB

HiFD

firmy Sony

·      240MB (formátovaný 200MB)

·      3,5”

·      zpětně kompatibilní s 1.44MB

·      2822 stop

·      72kb/palec

·      PRML (16-17 code)

·      3,6MB/s  - 60krát rychlejší než floppy

·      3600 ot/min

·      povrch je chráněn supertenkou kovovou vrstvou

Disky SyQuest

 jsou výměnná media typu Winchester. technology.Disky jsou uloženy v pouzdrech (cartidge), které se celé zasouvají do jednotky, roztočí se a pak se zasunou hlavy. Poněvadž tyto disky nejsou hermeticky uzavřené, musí být vzdálenost plavajících hlav větší než u klasických disků. Proto i dosahovaná hustota záznamu je menší. (EZFlyer 230 s kapacitou 230MB-5.25"( r. 1997),1.3GB-3.5”,  80MB-1.8"-PCMCIA). Celková robustnost konstrukce i robustní hlavy umožňují při důmyslném systému uzavírání štěrbiny plavání hlav i při náhodné nečistotě.

EZ135 byl nepodařený model a nová 1,3GB mechanika se zatím neprosadila.

SQ1080  je 1,8” výměnný hard disk 80 MB určený do adaptérů PCMCIA. (RLL1.7)

SyJet

Disky SyJetXE "SyJet" jsou od firmy SyQuest.

·      3,5”

·      1,5GB

·      přístupová doba 12ms

·      SCSI (malý konektor SCSI2 nebo 25 kolíkový),EIDE,paralelní port

·      10MB/s (minimální zaručená je 3,7MB/s

·      velmi rychlý, vhodný pro zálohování

Hodnocení:

·      velká kapacita

·      malé rozšíření

EZFlyer 230

EZFlyerXE "EZFlyer" od SyQuest

·      230MB

·      pevný disk 3,5”

·      dvě hlavy, které parkují mimo medium

·      lepší výkon než  Zip přibližuje se k harddiskům, vhodný pro grafická studia

·      lze nahrávat i videoclipy

Hodnocení:

·      velká kapacita, snadno použitelná

·      omezené rozšíření, vysoká cena za MB (3,40)

PDC

Power Disk Cartidge od firem SyQuest a NOMAI

·      3,5" kazety

·      540MB

·      kompatibilita  zpět

QUEST

od firmy SyQuest

·      4,7GB

·      5,25”

·      Ultra Wide SCSI

·      access time 12ms

·      10MB/s

·      nekompatibilní s předchůdci

·      temperování, elektrické vkládání disků

·      proti prachu chráněn dvířky a filtr.systémem

SparQ

od firmy SyQuest

SparQ je nový produkt vzhledově i kapacitně podobný SyJetu

·      1GB

·      2,3MB/s - čtení

·      při PIO4 je 16,6MB/s pro zápis i čtení

·      512kB cache,

·      access time 21,9ms (čtení)

·      seek time 12ms

·      3,5”

·      5400ot/min

·      6,9MB/s

·      paralelní port (externí) nebo EIDE (interní)

·      velmi výkonný srovnatelný s pevným diskem

·      cena 8000Kč, medium 800kč

·      včetně AltaVisty, antviru na disku

Disky bernoulli

 typu jsou svou technologií obdobné floppy diskům, s tím rozdílem, že disk má pevné hlavičky (ve směru rovnoběžném s osou disku) a disk se v místech po hlavičkou prohýbá a tím vytváří potřebnou vzdálenost od hlavičky. Tyto disky vyrábí firma Iomega a dosahují kapacit 90,150 nebo 230MB při velikosti 5.25". Cenově přijde jedna jednotka na 10 000Kč, jedna kazeta 150MB na 3000Kč.

 ZIP

 Disk firmy IOmega je

·      3.5" media technologie ATOMM,(dvě magnetické vrstvy s rozdílnými vlastnostmi) a má

·      kapacitu 100MB, 250MB

·      plovoucí hlavy (Bernoulli)

·      optické servo se servozáznamem, obdobným starým CD mechanikám

·      Připojení přes

·      SCSI, ale 25 pinovým konektorem. Mechanika může mít ID pouze 5 nebo 6. Pro SCSI je nutné zapojit všechna zařízení a pak teprve zasunout  řadič SCSI.

·      paralelní port

·      IDE

·      Vyhledávací doba je 30ms.

·      Podporovaná přenosová rychlost je 1,25MB/s. Pro připojení přes paralelní port je rychlost asi 2,5krát pomalejší. V burst režimu až 3,3MB/s

·      interní i externí

·      otáčky 2945 nebo 2941 ot/min podle typu

·      start 3s

·      formátování 10min, rychlé 10s

·      bufer 32kB nebo bez

·      napájení 5V/1A

Hodnocení:

·      snadno dostupná, rozšířená

·      není kompatibilní s 1,44 disky

·      menší kapacita, relativně pomalá vysoká cena (4,50)

ORB

Od firmy Castlewood má kapacitu 5GB, zpětně kompatibilní s nižšími výměnnými mechanikami

Plus

Oproti Zip má zvýšenou rychlost při připojení přes paralelní port na 600kB/s. Mechaniku lze vypnout do standbay modu (Zip nešel vypínat vůbec).

JAZ

 od firmy IOMEGA je konstruována podobně jako mechaniky SyQuestu. V 3.5” pouzdře jsou umístěny 2 pevné disky s plovoucími hlavami. Elektronika včetně č/z kanálu  je umístěna v jednotce. Složité mechanismy čištění diskového prostoru zejména při vkládání media i přes dokonalé utěsnění kazety.

Rozběh trvá 13s, přenosová rychlost 3.2 až 6.8MB/s, přístupová doba 16.7ms a kapacita 1GB. Cena 4000Kč (1996). JAZ  2GB (1997) je kompatibilní s JAZ 1GB, rychlost 8,7MB/s, přístupová doba 10ms. Win 95 ji rozeznají automaticky jako fast SCSI zařízení, pro instalaci pod DOSem existuje soubor GUEST.EXE .

konektor :2 x 50pin high density

Hodnocení:

·      výborná kapacita, cena za MB (2,00)

·      u prvních kusů nespolehlivost

JAZ2GB

·      8,7MB/s (průměr 7,4)

·      burst mode 20MB/s

·      čtení 10ms

·      zápis 12ms

·      2GB

·      kazety 2GB, 1GB

·      SCSI, Paralelní s deskami pro PCI a ISA

·      max 8,7MB/s

·      Burst režim 20MB/s

·      5394 ot/min

·      start, stop 10s

·      Long/short formatování 30min/10s

·      buffer 512KB

·      ultra SCSI 50pin high density (HD50)

·      5V/0.5A

·      možná komprese 2:1

n*hand technologie

n*handXE "n*hand"  disky (disketky) jsou disky od Iomega  a jsou určeny pro zařízení do dlaně, jako jsou kamery, telefony, organizéry a pod.

·      Kapacita je 20MB

·      jsou levné

·      velikost 1/2 bussines card.

Nevýhodou tšchto disků je že potřebují speciální mechaniku. proto Iomega řeší tento problém pro velké počítače tím, že vyrobila Caddy pouzdro, které se vsouvá do mechaniki ZIP.

Disketka je levnější než flashXE "flash" paměti

Ukončena výroba všech JAZ cca v.r.2002

UHC mechanika

UHCXE "UHC" - Ultra High Capacity mechanika firmy Mitsumi, Swan Magnetic

·      r. 1997

·      pružný disk 3,5” bezkontaktní na Bernoulliho principu

·      hlavay metal-in-gap  s vysoko a nízkohustotní štěrbinou

·      130MB

·      ZBR

·      optické servo pro klasické diskety a pro vysoké jsou předformátované magnetické servozáznamy

·      přístupová doba  23ms

·      přenos 4MB/s

·      lze číst standardní diskety

·      EIDE a ST412(kvůli bootování)

Portfolio family

jsou disky  o 2discích s kapacitou do 2,16GB.

Nomai 750 MB

Firma Nomai, proslulá zejména svou stejnojmennou externí záznamovou mechanikou na vlastní média o kapacitě 540 MB, nyní ohlásila mechaniku Nomai 750.c, určenou pro diskety s kapacitou 750 MB, což již je konečně více, než je kapacita datového CD. Po technické stránce se mechanika výrazně nemění, opět je to

·      SCSI-2 zařízení s

·      512 KB vyrovnávací paměti,

·       pomocí člunkového (shuttle) kabelu připojit na paralelní port,

·      přístupová doba se pohybuje okolo 10,5 ms a

·      přenosová rychlost by měla dosahovat až 3,4 MB/s.

·      Úspěšnost nového modelu především zaručuje kompatibilita, Nomai 750.c přečte jak vlastní, tak i SyQuest cartridge o kapacitách 135 MB, 270 MB, 540 MB a samozřejmě 750 MB,

·      cena za jeden megabajt  okolo 0,21 dolaru.

Click!

Firma Iomega (http://www.iomega.com) vyvinula jednotku Clik!. Ta sice pojme jen 40 MB dat a je pomalejší než Zip, její velikost je ale ve srovnání s libovolným jiným diskem zanedbatelná.

Disky Clik! mají rozměry 55 x 50 x 2 milimetry, hmotnost 10 gramua jsou v ochranném plastovém pouzdře a jednotka pro jejich přehrávání je velikosti kreditní karty. Disky v jednotce rotují rychlostí 2 941 otáček za minutu, průměrná přístupová doba je menší než 25 ms a přenosová rychlost je 700 kB/s. Disky navíc snesou poměrně hrubé zacházení, za chodu například vydrží náraz až 100g, nevadí jim teploty -20 C ani +60 C a pracovat mohou i ve výšce 4,5 km. Očekávaná životnost disku je 10 let (MTBF je 100 000 hodin).

Technologie Clik! je zaměřena hlavně na přenosná zařízení, kde zatím chybí levné médium pro uschování většího objemu dat.

(PC world 2/98)

Vyrábí se jak pro PC Cards, tak i pro fotoaparáty pro sloty FlashCards a SmardMedia. Typy pro foto vydrží na jedno nabití 30min přenosu.

Minidisk Microdrive

je nejmenší pevný disk (IBM) 1999

·         42,8x36,4x5mm (cca Compact Flash Type II)

·         380MB výhled r. 2001 680MB

·         6,1MB/s

·         konektor jako Compact Flash II

Floptical

technologie(s aktivní vrstvou beryliumferrit) je opět obdobou floppy diskové technologie, ale s laserovým nebo holografickým polohovacím servomechanismem. Tento umožňuje mnohem přesnější nastavení mg. hlavy na magnetický povrch disku a tím zvýšit kapacitu diskety 3.5" (na pohled nerozlišitelnou od klasické diskety 3.5") na 21MB. Další výhodou těcto disků je, že disketové jednotky mohou číst i klasické 3.5" diskety. Tyto diskety mají předpoklad k masovému rozšíření, ale jen po kratší dobu, neboť hustota mg. záznamu je podle doposud uznávaných teorií téměř na hranici svých možností.

A:drive

neboli

Superdisk

což je jiný název pro LS-120

LS - 120

LS:120XE "LS:120" (Laser Servo 120MB) je produktem firmy O.R. technology. Je vhodná jako náhrada klasické floppy jednotky, nikoliv jako podpora hard disku. LaserXE "Laser" servo technologie jsou 3,5” diskety kompatibilní se stávajícími disketami  (liší se jen tvarem ochranného plíšku) s kapacitou 120MB s 3krát rychlejším přístupem a elektronickým vysouváním.  Diskety jsou

·      pružné

·      magnetický záznam dosahuje hustoty 2490 stop na palec (normální disketa má 135 stop na palec), 44880bpi.

·      RLL (1.7)

·      přístupová doba  65ms

·      počet sektorů na stopě 51 až 92,

·      sektor 512B,

·      rychlost přenosu 4MB/s, skutečná je pro velké bloky až 10krát menší.

·      zápis 1,3MB/s pro disky druhé generace (1999)

·      vyhledávací doba 6ms

·      přístupová doba 65ms

·       Dvojitá hlava umožňuje jak obsluhu LS:120 tak i 1,44MB disket (druhou hlavou páru).

·      optické servo bez krokového motoru

·      ATAPI IDE

Základem serva je velmi malý holografický záznamXE "holografický záznam" na skleněné destičce. Laserová dioda jako u CD osvětluje hologram  a generuje 6 svazků, z nichž tři jsou pro LS:120 a tři pro 1,44MB. Tyto svazky paprsků se skládají ze tří částí, z nichž 2 mají 7proužků a třetí je bez proužků. Svazky je zaostřeny čočkou na  obraz je   zrcadly rozdělen na 2, z nichž jeden vede na medium a druhý na foto enkodér. Svazek na mediu osvětlí 7 stop a vytváří tak servo signál, který je srovnáván s intenzitou neproužkovaného svazku a vytváří spolu servo odchylku.

Další parametry

·      rozhraní : ATAPI/IDE to je na kabel pevného disku

·      vyžadují upravený BIOS

·      lze z nich bootovat jako z disku a”. U starších  IDE rozhraní je zapotřebí osadit ještě další ISA kartu se speciálním kontrolérem, obsahující vlastní BIOS.

·      rychlost pro 1,44 diskety : čtení 44kB/s (FDD 27kB/s), zápis 14kB/s (FDD 22kB/s)

·      rychlost je 8mi násobná  floppy disků 175 kB/s při zápisu a 240kB/s při čtení (pro kratší soubory díky vybavovací době je rychlost menší.). Stejně tak čtení klasických disket je dvojnásobné.

·      Formátování trvá asi 10min. Formátuje se speciálním programem dodávaným na disketě.

Hodnocení

·      čte standartní diskety, podporovaná výrobci

·      menší kapacita, pomalejší, vysoká cena za MB (4,20)

·      počítá se s upgrade na 240MB

Super-Floppy

Super-FloppyXE "Super-Floppy" je výrobek firmy Matsushita a má na 3,5” disketě kapacitu 130MB.

Magneto-optické disky

Disky používají opět mg. povrch, ale jeho polarizace se neprovádí pomocí řízeného mg. pole, ale technologií obdobnou CD diskům. Mg. vrstva na disku se demagnetuje (Curierova teplota - okolo 150^oC) a za působení magnetického pole orientovaného podle 1 nebo 0 se nechá zchladnout. Nejdříve se celý nuluje a pak v místech s log 1 se ohřívá a nechá působit mg. pole odpovídající log 1. Tím se docílí, že vrstva je orientovaná podle mg. pole. Zápis je pomalý. Čtení se provádí laser o nízkém výkonu a využívá se pootočení (rotace) odraženého paprsku (ve směru hodinových ručiček nebo proti) (Kernův jevXE "Kernův jev"), a tím se rozpozná 0 a 1. Rychlost čtení je obdobná jako u magnet. disků.

Tedy se vrstva příslušně polarizuje za současného působení mg. pole a tepla, které je vyvíjeno laserovým paprskem výkonného laseru. Proto není možné zapsanou informaci zničit jak samostatným působením tepla, tak i mg. pole. Kapacita disků 3.5" je 230MB, 5.25" 2,6 GB (Maxoptix T4-2600; 1MB cache, kompatibilní s ISO - 650MB, 1,3GB, SCSI-2), kapacita 5,2GB [6].

Novou technologií mgoptických disků je LIMDOWXE "LIMDOW" [5],[7] (Light Intensity Modulation - Direct Over Write od firmy Nicon . Mechanizmus spočívá v zápisu a mazání ve dvou fázích pomocí změny modulace laserového paprsku. Aby se dosáhlo současně i magnetických změn, vyžaduje tato metoda speciální medium, které je složeno z 8mi velmi tenkých vrstev.Každá vrstva je optimalizována pro požadovanou optickou nebo magnetickou změnu. Data jsou uchovávána magnetizací v Memory layer.Zápisová vrstva - Writing Layer - řídí magnetizaci paměťové vrstvy přI zápisu. Správnou magnetizaci paměťové vrstvy zaručují inicializační a přepínací (initializing and switching) vrstva. Každá vrstva má takovou Curieho teplotu, aby byly vytvořeny podmínky pro generace zápisu. Proces inicializace se jeví jako teplota pod Curieovým bodemXE "Curieův bod" přepínací vrstvy (150^oC). V té chvíli zápisová vrstva kopíruje magnetizaci inicializační vrstvy prostřednictvím vrstvy přepínací. Stav vysokého  výkonu laseru se projeví jako teplota v blízkosti Curiehova bodu zapisované vrstvy (260^oC), kdy zápisová vrstva je magnetizována vnějším polem. Stav nízkého výkonu generuje teplotu blízko Curieova bodu paměťové vrstvy ( 210^oC), kdy magnetizace zápisové vrstvy je přenesena do pamě´tové vrstvy pomocí výměnné vazby. Přepínací a zápisová vrstva jsou v datové oblasti nastaveny automaticky do inicializačního stavu díky inicializační vrstvě, kdy teplota celého svazku vrstev klesá k Curieově teplotě přepínací vrstvy. Jakmile zápisový sektor proběhne kolem optické hlavy, laser je modulován ve dvou výkonových úrovních a tak dojde k zápisu informací na toto médium. Jak zápis tak i čtení je provedeno v době jedné otáčky. Kapacita je obykle do 1,3GB max 4,6GB.

Novelizace (1999) této technologie je LIMDOW MSR

Další technologií je MO7XE "MO7", která je schopna konkurovat DVD diskům. Používá technologii fázových změn. Velikost disků je stejná jako u DVD tj. 12cm. Kapacita disku je 6 až 7 GB. Stane se stsndardem pro optické disky.

Magnetooptické jednotky

·      lze užívat i jako systémové disky.

·      256kB až 2MB  vyrovnávací paměť

·      4200ot/min (3200 -4500 ot/min)

·      Schopnost archivace je 40 let.

·      Doba přístupu k datům je okolo 20ms, při zápisu okolo 30ms

·      Zápis dat je 2x pomalejší než čtení (1,7/3,4MB/s až 3/6MB/s). Zápis je pomalejší než u Bernulliho nebo SyQuest.

·      vnější přenos 5 při synchronním a 10MB/s při asynchronním přenosu, resp 16MB/s podle typu interface.

Media

·      sektor 512,1024 nebo 2048B,

·      kapacita

·      3,5” do 640MB, jednostranné, 1,3GB

·      5,25” do 4,6GB, dvoustranné

MO Jukebox vytvořený z 35 magneto-optických disků 3,5” 640MB o celkové kapacitě 22GB. (2048B/sektor). SCSI v synchronním režimu 10MB/s. Seek time 335ms.

5. generace MO disků. Disky s kapacitor 9,1GB používají metodu MSR –Magneticallz Induced Super Resolution, kdy je datový bit na mediu menší než průměr vlnového paprsku.

APEX

zdokonalené magnetooptické jednotky. Optický disk má kapacitu 4,6GB. Zápis je jednoprůchodový, prováděný metodou LIMMXE "LIMM" (Light Intensity Modulation Method), která je používána s novými medii DOWXE "DOW" (Direct OverWrite). Zatím není v prodeji.

     Charakteristiky mazatelných disků:

     Maxoptix Tahiti 2

     disk: 5.25", SCSI, dvoustranný

     kapacita: 512B/sector - 932MB formát

               1024B/sector - 1024MB

     rychlost až 600kB/s

     cena mechaniky: 128 000Kč (r.1993)

     cena media: 7650Kč tj. 6.63Kč/MB

     IoMega LaserSafe Pro

     disk: 5.25", SCSI, dvoustranný

     kapacita: 512B/sector - 932MB formát

               1024B/sector - 1024MB

     rychlost až 600kB/s

     cena mechaniky: 154 000Kč (r.1993)

     cena media: 9170Kč tj. 8.96Kč/MB

     Pinnacle Micro PMO-650

     disk: 5.25", SCSI, dvoustranný

     kapacita:596MB formát

     rychlost až 800kB/s

     Fujitsu M2511A

     disk: 3.5", SCSI, jednostranný

     kapacita:127MB formát

     rychlost až 120kB/s

Teac OD-3000

     disk: 3.5", SCSI, jednostranný

     kapacita:127MB formát

     rychlost 300kB/s

HAMR

Heat Assisted Magnetic Recording  je technologie (2010?) podporující kolmou magnetizaci. Hlava je jen jedna obsahující jak laser tak i magnetickou část. Velikost zahčávané plošky je je 60nm v průměru. Zápisový Materiál je slitina železa a platiny (podporuje stabilitu záznamu s velmi malou energií). Pro čtení slouží hlama GMR.

Pouzdra s pevnými disky

jde v podstatě o klasické pevné disky, které jsou zapouzdřené a připojují se přes konektor. Představitelem je TransDisk, který se připojuje přes paralelní konektor..

Další variantou jsou diskové kazety, které se zasouvají do pouzdra zabudovaného v počítači. Používá je firma Tandom.

Polovodičové disky

i-RAM

Karta PCI má 4 patice 184pin DIMM pro 4GB.

Interface: SATA-I

Rychlost omezena interface na 192MB/s

Zálohování baterií.

HHD

Firma samsung urychlije hard disky vytvořením tzv. Hybrid Hard Drives. U hard disku je implementována Flash paměť od 128MB do několika GB. Tato pamě´t slouž= jako

• Vyrovnávací paměť

• Paměť do které se uchovávají obsah\ před přechodem do spánku (ReadyDrive)

• A nejčastěji používané programy ve spolupráci s OS (MS Vista) a tím urychlit zejména start počítače při naplňování registrů a DLL

SSD

Solid state drive nebo disk jsou flash paměti nahrazující hard disky.

Paměťové buňky ukládající elektrický náboj jsou typu

SLC – single Level Cell – ukládající jeden bit, tj. rozlišují 2 napětové úrovně

MLC – Multi level Cell – ukládající 2 bity do jedné buňky, tj. rozlišují 4 napěťové úrovně. Tento typ šetří prostor, zvyšuje kapacitu, ale naopak zmenšuje počet zápisových cyklů na jednu desetinu (na 10 000 cyklů) a rapidně prodlužuje dobu zápisu

TLC – tripple Level Cell – umožňuje na jednu buňku až 8 úrovní, tedy 3bity (000, 001, ..111)

Right now, that "something more" is called Triple Level Cell flash, commonly abbreviated as TLC.

Paměti SLC,MLC i TLC pracují na stejném principu a mají stejný hardware, ale náklady na výrobu jsou u MLC a TLC nižší, protože obsahují méně buněk. Při těchto technologiích tedy nemusí být dodržena kapacita disku coby mocnina 2.

Tyto paměti mají vybavovací dobu menší než 0,2ms pro čtení, ale až 700ms pro zápis a při jejich paralelním řazení se dosáhlo přenosových rychlostí lepších  než u hard disku se SATA,  tj. 270MB/s při čtení a 210MB/s při zápisu (na 1 disk při interface PCIe8x), HDD jsou rychlejší jen při sekvenčním čtení a zápisu. Kapacita se pohybuje v rozmezí 32 do 512GB. Slabina Flash pamětí – omezený počet zápisových cyklů na sta tisíce byl vyřešen inteligentním řadičem, který rozhazuje zápisy tak a byl disk rovnoměrně přepisován (Wear leveling). Proto na disku existují 2 tabulky bloků. Jedna je pro rozmístění souborů na disku, druhá zaznamenává počet přepsání jednotlivých bloků. Tato je pro zápis prioritní, tj. rovnoměrně rozkládá používání bloků.

Organizace disku:

Data jsou ukládána po stránkách o velikosti 4kB (někdy jen 2kB – podle disku) a tyto jsousdružovány do bloků – obvykle 128kB  až 512kB.

Při přepisování obsahu je nutné nejdříve obsah celého bloku vymazat, tj obsah, který nebude přepisován uložit do vyrovnávací paměti,  a pak teprve lze zapisovat jak nová data tak i data z vyrovnávací paměti (velikost 512MB). Čtecí rychlost je 2,2Gb/s, zapisovací 1,8Gb/s) Kvalita disku záleží tedy na kvalitě řadiče, neboť ten i zaměňuje bloky tj. bloky které nejsou přepisovány na místo s největším počtem přepisů. Důležitá je i podpora operačního systému, neboť ideální je zapisování dat po celých blocích a ne po částech bloků. Toto ale musí být sladěno (SSD a OS) ještě před formátováním disku. Dále existuje funkce TRIM (u Windowsů až od OS 7), která připravuje a vede evidenci prázdných bloků ihned po uvolnění (smazání souboru na disku je jen logické v adresáři) a tedy jsou přippraveny pro zápis.

Kódování: AES 256

Velikost disku je stejná jako HDD, ale je podstatně lehčí a má menší spotřebu.

Kvalita se měří v počtech operací za sekundu – IOPS – Input/Output Operations Per Second 18kIOPS (r.2009).

Připojovat se mohou i přes  - PCIe-4x, kdy mohou pracovat při čtení až rychlostí 520MB/s.

-       ExpressCard, kdy rychlost přenosu je až 3krát větší než přes USB. Problém je ale se zápisem, kde rychlost je jen 17MB/s.

Flash paměti

Klasické flash paměti jsou využívány se speciálním řadičem jako systémová operační paměť . Mají patice přímo na motherboardu nebo klasickém portu. Flash paměti mohou být dále využity jako přídavné diskové paměti, připojené přes USB resp ExpressBUs. Velikost těchto pamětí je do 128GB (r. 2009).

Disky pro spotřební elektroniku

AV-disky

AV-diskyXE "AV-disky" jsou pevné mg. disky optimalizované pro ukládání multimediálních dat zejména HDTV. Tyto audio- video disky umožňují digitálně ukládat filmy, hudbu atd. Tím, že jsou zabudované přímo do TV přijímače, střižny atd. umožňují okamžité přehrávání vysílaných pořadů.

Optické disky

Podrobnosti viz CD-ROM

     CD ROM jsou používány tam, kde je zapotřebí velká kapacita dat. Naopak přístupová doba u těchto disků je větší než u klasických Winchester. pamětí. Data jsou na disk zapisována stejně jako u CD a mají i stejnou organizaci dat. Vzhledem k poměrně nízké ceně medií i jednotek a kompatibilitě od různých výrobců, lze očekávat rychlé rozšíření těchto ROM pamětí. Vývojem dalších technologií CD-ROMXA (eXtended Architecture) včetně zvyšování otáček (Double - 300kB/s, Tripple, Quad - 600kB/s) a tedy zvyšování přenosové rychlosti (nejdůležitější), snižování doby přístupu je rozšiřováno jejich uplatnění od pevných dat (sbírka zákonů ASPI, seznamy firem, telefonů) přes multimedia k zatím nejnáročnějším aplikacím záznamu fotografií u systémů Kodak Photo CD.

     Přenosová rychlost je u standardních CD-ROM 150kB/s u dubble CD-ROM 300kB/s (standard do r. 1995) a u Quad-Speed CD-ROM drive 600kB/s (standard od r. 1996).

     Přístupová rychlost je dána podle starších dokumentací jako doba potřebná pro přesun hlav o 1/3 rozsahu od okamžité polohy. Nyní se preferuje čas potřebný k roztočení na jmenovité otáčky plus střední doba náhodného vystavení. Tento parametr není tak důležitý jako tok dat.

     Kapacita okolo 1GB. Firma Philips oznámila výrobu 6.7GB disků pro filmové aplikace (4.5h videa). Vyšší hustota je dosažena modrým (vlnová délka 450nm - průměr 1,2um) nebo ultrafialovým (vlnová délka 240nm - průměr 0,65um) laserem (nitrid galia), umožňující zmenšení paměťových bodů, a dvouvrstvou strukturou, z nichž horní je odrazná a dolní, snímaná druhým paprskem je rozptylová na "důlkách". Kombinací těchto technologií se očekává  zvýšení kapacity až desetkrát (1996).

     Interface:

 SCSI -univerzální pro všechny OS, drahý řadič (jeden pro 7 periferií.

             IDE/ATAPI (AT Attachment Packet Interface) - paketové rozhraní pro připojení IDE- od r. 1994 umožňuje připojení 4 periferií (hard disky a CD-ROM), redukuje náklady nefunguje po OS/2, Unix atd., tj má omezení v multitaskingu.

     Disky WORM (Write once Read Manytime) umožňují uživateli zapisovat do volného prostoru disku data a tak si vytvořit vlastní ROM disk. Je to obdoba pamětí PROM. Kapacita těchto disků je řádově opět gigabyty a doba uschování dat je přes 20 let. Vzhledem k velké kapacitě je cena jednoho bytu na disku velmi malá.

     Mimo těchto optických disků jsou ještě velmi drahé a většinou ekologicky závadné přepisovatelné optické disky EOD. Data jsou zapisována a čtena laserovým paprskem za přítomnosti magnetického pole, kde dochází ke vzniku tzv. Kerrova jevu a nebo ke změně odrazivosti (amorfní nebo strukturovaný materiál ve čtené bodě).. Rozdíl při čtení a zápisu je v intenzitě laserového paprsku. Při zápisu a při mazání musí být intenzita taková, aby byla schopna změnit vnitřní strukturu amorfní látky tak , aby se změnila její odrazivost.

     Lineárně polarizovaný paprsek světla při průchodu určitými látkami stáčí svou rovinu. Tento jev se nazývá optická otáčivost a uvedené látky opticky aktivní. Úhel natočení záleží na vlnové délce světla, teplotě a mg. a el. poli. Při zápisu se mění struktura materiálu povrchu media. Obvykle se jedná o látky anisotropní, a tím při existenci vnitřního nebo vnějšího el. pole se mění rychlost světla v různych směrech a tedy i index lomu. Při čtení je tedy využitá změna indexu. Obdobně lze využít i změnu odrazivosti materiálu, která je proměnná v závislosti na nahrané informaci.

     Hustota záznamu u optických disků záleží na frekvenci laseru. Proto je snahou přecházet od červených laserů k zeleným a nyní (1995) se přechází průmyslově k modrým (5x vyšší hustota než zelený).

Životnost disků je více než 10 let.

     Rozvoj mikroprocesorů, zejména jejich rychlostí přináší potíže v komunikací s pamětmi. U operačních pamětí je situace řešena pomocí cache-í, které pomáhají tuto situaci vyřešit. U vnějších, nonvolatilních pamětí je rozdíl rychlostí ještě větší a je dán existující technologickou mezerou. Jedním ze způsobů řešení situace je použití diskových polí - Disk Arrays.

     Disková pole

 jsou soustavy pevných disků založené na myšlence multiprocesorových systémů. Na místo sekvenčního zápisu se informace paralelně zapisuje do několika diskových jednotek s určitou redundancí. Tím je dosaženo i vyšší spolehlivosti zápisu. Nejjednodušší metoda zápisu je tzv. mirroring, tj zrcadlení disků, běžně používané u síťových systémů. Obdobná metoda využívá při čtení tu disk. jednotku, která má hlvičky blíže požadované stopě a sektoru. Tím se zkrátí potřebný čas k vybavení dat.

     Koncepce použití diskových polí je shrnuta do řady systémů označených RAID0 až RAID7 (Redundant Array of Inexpensive Disks).

    RAID0 je systém postupného zápisu a čtení na více disků (stripping data across multiply disks). V jednom okamžiku systém pracuje jen s jedním diskem. Inteligencí řadiče lze výrazně zkrátit vybavovací doby. Při poruše musí být obnoveny data z backupu, neboť se systém zhroutí.. Není vlastně ještě zálohování dat, ale zkracuje přístupové doby.

                                A                        B                 C

                                 D                        E                 F

                                 G                       H                 I

    RAID1 je vlastně mirroring na více disků. Data při poruše lze vnitřně obnovit. Čtení se provádí střídavě z různých disků, aby se zkrátila přístupová doba. Užívá se tam, kde spolehlivost je důležitější než náklady. Dat při zápisu se automaticky přehrají i  na druhý disk. Při nahrávání poškozených dat se tato špatná data zapíší na oba disky.

                                   A                     A                     D              D

                                   B         =          B                     E     =       E

                                   C                     C                     F               F

    RAID2-bit stripping with correction code - používá disky na uložení bitů dat a přídavné disky na uložení jejich paritních bitů nebo Hammingova opravného kódu. Na všech discích jsou patřičné redundantní bity. Zapisovaná data rozhazuje po bitech na jednotlivé disky a při čtení opět skládá. Je velmi pomalý a je určen pro mainframy supercomputery. Používá se méně často.

             A0                              a1                      a2                      a3                                ECCAx             ECCAy            ECCAz       

         B0                      b1           

         C0

Kde  A0,A1,  jsou bity slova A, 

        Ax, Ay  jsou bity ECC slova A

    RAID3-bit stripping with parity checks - používá obdobný zápis jako RAID 2, ale jen jeden disk obsahuje paritní bity nebo Hammingův opravný kód. Např. na 10 datových disků 4 disky paritní. Zápis a čtení dat je synchronizováno. Je velmi rychlý. Užití pro velké objemy dat, CAD/CAM. Z paritních bitů lze obnovit záznam.

                                                                                              výpočet

                                                                                              parity

           A0                    a1                    a2            a3                                                          a parita

            B0                   b1                    b2             b3                                                         b parita

            C0

Jednotka 0           jednotka 1    jednotka 2  jednotka 3                                            paritní jednotka

    RAID4-striping with non synchronised disks - je obdobný jako RAID 3 (paritní bity jsou soustředěny na jednom disku), ale data jsou čtena po velkých blocích.Potom je se všech bloků složena informace.

                                                                                              výpočet

                                                                                              parity

           A0                    a1                    a2            a3                                                          a parita

            B0                   b1                    b2             b3                                                         b parita

            C0

        blok 0               blok 1           blok 2          blok 3                                                   paritní blok

    RAID5-Striping with no dedicated parity bit drivers - používají např. 4 datové disky a 1 paritní. Je-li délka sektoru na každém disku 512 Bytů, pak zápis na disky se provádí po 4*512=2048 Bytech plus 512 Bytů paritních. Výpočet parity je součet modulo 2. Pak lze při výpadku jednoho disku (libovolného) zrekonstruovat ztracená data. Násled. příklad uvede vždy zápis 1. bytu v odpovídajících sektorech.

     Disk 1: 0 1 0 1 0 1 0 1

     Disk 2: 0 0 0 0 1 1 1 1

     Disk 3: 0 0 1 1 0 0 1 1

     Disk 4: 0 0 0 0 0 0 0 0

     Par. d: 0 1 1 0 1 0 0 1

Při výpadku např disku 3 vypočte se jeho původní obsah opět součtem modulo 2.

     d1: 01010101

     d2: 00001111

     d4: 00000000

     pd: 01101001

        ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑

     @2: 00110011 , což odpovídá disku 3.

Rozdílnost v systémech 3 až 5 je v organizaci disků,způsobu řešení konfliktů a podobně.

  výpočet

    parity

           A0                 B0                  C0               D0             0 parita                                    

            A1                   B1                C1           1 parita            E1                                        

           A2                    B2             2 parita          D2                 E2

           A3              3 parita                

                   4 parita                B4                   C4

     RAID6 obdoba RIAD 5 ale se dvěma paritními disky.

  výpočet

    parity

           A0                 B0                  C0             0 parita                                            

            A1                   B1            1 parita        A parita                                                        

           A2              2 parita           B Parita          D2             

       3 parita          C parita                 C3            D3

                   D parita               B4                   C4             D4

    RAID 7 řídí každý disk nezávisle s vlastními datovými cestami včetně Cache. Přenosy do centrální Cache jsou nezávislé. Vlastní řadič (počítač) řídí nezávisle na hostitelských počítačích. Systém pracuje v reálném čase a má jak SCSI sběrnici, tak i interní vysokovýkonnou sběrnici (320MB/s) a sběrnici pro řízení. Řadič má vlastní OS schopný zaručit nezávislost jednotlivých cest a disků. Soustava obsahuje alespoň jeden paritní disk. Umožňuje ochranu dat i při poruše více disků. Na systém lze napojit 48 disků a 12 hostitelských počítačů. Umí detekovat i sudý počet chyb, který se u předešlých systémů tváří jako OK. Má zdvojeny napájecí zdroje a 3 úrovňovou Cache. Přístupová doba je dána podílem přístupové doby disku a počtu disků, rychlost přenosu naopak je dána součinem rychlosti přenosu jednoho disku a počtu disků (krát 0,97).

            A0                   A1                   A2                   Op. Systém                        A parita

                                                                                  pracující

            B0                   B1                   B2                   v reálném                           B parita

            C0                   C1                   C2                   čase                                    C parita

     U některých RAID je záložní disk, na který jsou nahrána data až při poruše jednoho disku systému.

Řadiče RAID

jsou připojitelné na PCI, UltraPCI, EISA, SCSI a Microchannel.

Desky s řadiči obsahují  inteligentní cache o velikostech 2 x 32 nebo 64MB často zálohovaná vlastní baterií. . Vlastní pole je napojeno na Fast SCSI-2 nebo Ultra SCSI v jednom až třech kanálech (po 7 zařízeních). Rychlost přenosu je až 132MB/s.

     Cena těchto polí (ze září 1993) je 66700USD za 4 - 8 GB, tj. asi 4 - 17 USD za 1MB.

     Místo polí disků se někdy používá diskový systém SLED (Single Large Expensive Disk), který se zálohuje systémem RAID 1.

Souborové servery RAID

Síťové požadavky na velké objemy dat a vysokou flexibilitu řešení vedou k zavádění síťových serverů RAID s vnitřním ozhraním IDE nebo SCSI. Tyto servery umožňují připojovat disková pole k různým OS. Pro snadnou přizpůsobivost jsou tyto pole typu RAID-1.

SAN

SAN XE "SAN"  Storage Area Network XE "Storage Area Network"  je síť datových subsystémů. Je to druhá vysokorychlostní síť  pro připojení jednotlivých datových systémů a přebírá více než 30% zátěže LAN příméu komunikací mezi systémy. Na tuto síť se obvykle připojují disková pole (u IBM systémů jsou to ESS XE "ESS"  – Enterprise storage server nebo  MSS XE "MSS"  – Modular Storage server) a zálohovací systémy technologie Linear Tape Open – LTO XE "LTO" .

Magnetické pásky .

 Dnešní užití mg. pásek je zaměřeno zejména na zálohování dat a archivaci velkých souborů. Proto není na závadu dlouhá přístupová doba k datům ( podle délky pásky) a ani celkově pomalý proces nahrávání a čtení. Cenově jsou pásky dostupné, ale provedený backup (zálohování) vzhledem k nejhorším mg. vlastnostem ze všech mg. medií je doporučen k uchovávání max na 5 let. Nahrávání dat se provádí v tzv. streamerech na páskové kazety mající kapacity až 10GB při toku dat 9MB/s. Nahrávání se děje až 36 stopou hlavou umožňující i čtení oběma směry.

Viz blíže mg. pásky.

Paměťové karty.

podrobnosti vz. Pamet.karty

     Jsou přenosná vstupní media velikosti průkazu totožnosti. Podle typu záznamu informace je dělíme na

           - magnetické,

           - holografické,

           - čipové.

Magnetické karty jsou zatím nejrozšířenější. Jejich rozměr 85.6x54x.76mm nebo 0.21mm je standardizován. Na zadní straně mají nanesené 1 až 3 mg. stopy po 70Bytech. (karty ČSpořitelny). Snímány jsou buď pohybem karty v mg. snímači, nebo pohybující se mg. hlavou.

Standardy:

·      ISO-1, ISO-2, ISO-3

·      JIS II

Šířka zápisu 3mm, 6mm

Šířka čtené stopy 1,5mm, 3mm

Holografické karty jsou karty stejných rozměrů využívající rozkladu světla.

Čipové karty jsou někdy nazývány smart karty nebo inteligentní karty. Na kartě je uložen celý procesor, obvykle 8mi bitový, včetně paměti RAM (128B), ROM (6144B) a EEPROM (3008B). Napájen je ze snímače, takže změny v záznamu mohou být prováděny pouze v příslušném snímači. Převod dat do a ze snímače je veden po sériové lince.

Využití např. v Home Banking (bankovní operace z domu přes počítač. Udané hodnoty platí pro MC68HC05SC21.

Čipové karty mají 8 nebo 16 kontaktů podle ISO a nebo  kombinované ISO/BULL/CP8.

Čipové karty dělíme na PROM, EPROM a dále na

·      memory cards - paměťové (nejjednodušší)

·      chip cards

·      procesorové

·      Super Smart Cards, které obsahují kromě procesoru i klávesnici a displej

·      High secure Smart Cards jsou karty 3. generace založené na technologii KEELOQXE "KEELOQ" Vyznačují se 64bitovou kryptografickým klíčem,,,možností vytvoření digitálního podpisu, programovatelnou uživatelskou pamětí  a zabezpečením dat při náhlém přerušení napájení. Rozluštění 1024 bitového krzptogramu trvá 400ms.

Podle přenosu dat dělíme

·      kontaktní karty

·      bezkontaktní karty, které mají zabudovanou cívku a přenos se děje na vzdálenost do 1m. Přenos se provádí na frekvencích  okolo 10MHz (např. 13,56MHz)

K memory cards patří i telefonní karty  (Chip 5/96)

význam špiček:

+5V

zem

+21V

data

pojistka

reset

clock

R/W

obsah 150 bitů paměti EEPROM:

Bezpečnost chipových karet

1. Jak snímače tak i karty mohou mít dohodnutý šifrovací kód. Přenášená data se rozdělí do bloků s kontrolními součty vypočtenými i s pomocí šifry. Ta se pak přidává na konec přenosu

2. Lze užít mechanismus elektronického podpisu se zašifrováním dat.

3. pomocí asymetrické šifry

   1. přjemce zprávy vygeneruje dvojici klíčú (veřejný a soukromý klíč)

   2. příjemce distribuuje svůj veřejný klíč

   3. odesílatel zašifruje zprávu veřejným klíč

   4. příjemce dešifruje svý soukromým klíčem

při šifrování se zašifruje zpráva a pak se při symetrické šifře zašifruje i klíč.

Certifikáty obsahují i data  týkající se použití certifikátu jeho platnost, identifikaci vydavatele, klíče apod.

Polovodičové paměti

PCMCIA

pro PC  jsou kompatibilní s BIOS DOS a aplikacemi DOS. Organizace je po sektorech 512 B s přístupem kolem 1 nebo 2 ms. MTBF je 200.000 hodin. Karta snese šok 1000g – Flash, 150g – hard disk. s kapacitou do 32MB(FLASH), 2GB – Hard disk včetně SMART technlogie..

Paměti SRAM o velikosti 0.5, 1 a 2 MB s lithiovou baterií nebo Flash paměti  do 20MB.

Podrobněji o PCMCIA viz PCMCIA.doc

PC-Flash Disk

jsou  to Flash  paměti  zasouvatelné do slotů ISA.

·      kapacita 32MB pro ISA

·      kapacita 512MB pro USB, rychlost omezená \usb, tj 12mb/ˇ/s

·      sběrnice 8bit ISA

·      120 x103 mm

·      přístupová doba 0,1ms

·      rychlost

·      čtení 1MB/s

·      zápis 200kB/s

Disky jsou určeny pro  opakované čtení, jako např. nahrání OS.

Instalace disků:

·      nastavení propojek

·      I/O adresa

·      jen čtení

·      adresa dat

·      oznámit existenci karty

·      zavést TrueFFS, který zajistí automatické ohlašování karty

·      lowlevel formát (sektory) programem TFORMAT

·      format

Z disku lze bootovat. V jednom PC lze 4 disky Flash

Smart Media

Smart MediaXE "Smart Media" tzv. SSFDCXE "SSFDC" -Solid State Floppy Disc.XE "Solid State Floppy Disc." o kapacitě  4MB jsou určené pro digitální fotoaparáty a pojmou 10 nebo 20 snímků. nově 32MB. Max kapacita v r. 2001 je 128MB. Tyto karty jsou využívány pouze jako paměti.

Compact Flash  (CF)

přepisovatelné karty pro digitální fotoaparáty, PDA a MP3 přehrávače. Jsou silnější než kreditní karty. Existují dva typy podle tloušťky jako u PC cards a to Type I (512KB) a Type II (1MB).

Jako CF se vyrábí též modemy, čtečky čárových kódů apod.

FlashPath

- adaptér ve tvaru obyčejné diskety, do něhož se vkládá  paměťová karta z fotoaparátu a celý tento adaptér se vsune do floppy jednotky PC. Adaptér  napájený dvěma knoflíkovými články pak snímací hlavě floppy disku předkládá proměnné mg. pole jakoby se četlo z diskety.

SD – secure Digital

Jsou pokračováním karet MMC – MultiMedia Card a mají rozměry cca poštovní známky. Mají zabezpečení digitálních nahrávek – Securie Digital Music Initative –

Použití ve fotoaparátech, přehrávačích, noteboocích, a mobilních telefonech a využívají se na podporu Bluetooth..

Kapacita 512MB, 1GB (r.2004) s výhledem 2GB

Memory stick

Jsou cca 5cm dlouhé nebo poloviční DUO. Obě lze zablokovat proti náhodnému smazání, mají stejný konektor. Používají se pro Bluetooth a velikost je cca 21,5x55x2,8mm a hmotnost 4g.

Kapacita 128MB, v r. 2003 1GB.

Holografické paměti

HologramXE "Hologram" je záznam interferenčního poleXE "interferenčního pole", které vzniká mezi tzv. signálovým svazkem  modulovaným amplitudově nebo fázově zapisovanou informací a referenčním svazkem. Tvar a struktura tohoto svazku může být libovolní, ale stejná jako při čtení. Záznam každého elementu je rozložen po celé ploše., takže lze i z fragmentu složit celý vzor, ale s méně detaily.

Zapsaná informace se zapisuje po blocích  106 bitů. Na jeden záznam lze zaznamenat  lze zaznamenat až  1000 hologramů. Vybavovací doba je 10 až 100us díky optoelektronickému vychylování nehmotného zářivého svazku. Další výhodou je  asociativníXE "asociativní" vyhledávání záznamu. Hledaná informace se vyhledává  i asociativně, tj. podle částečné informace (vyhledávání otisků prstů podle fragmentů).

Kromě holografických disků je záznam i čtení statické. Záznam má několik mm 2. Při čtení se přivádí jen referenční svazek a vyvolaný obraz dopadá ve stejné velikosti a konfiguraci jakou měl stránkovač  při zápisu. Stránkovač je zařízení modulující  procházející či odražený svazek záření. Jeho plocha složená z kapalných krystalů je bodově nastavitelná na průchod (odraz) paprsku. Laserové paprsky se vychylují pomocí delektoru s mřížkou, která mění index lomu podle tlakových vln vysílaných deflektorem.

Literatura ST 7/96. Při vícenásobném záznamu klesá účinnost.  Dalším omezením je počet vychylovacích směrů z deflektoru.

Dnes lze v jednom hologramu zapsat 1024x1024 bitů při době vychýlení svazku 100us.

PPT

PPTXE "PPT" - Proximal Probe TechniqueXE "Proximal Probe Technique"používá

·      AFMXE "AFM" Atomic Force MicroscopeXE "Atomic Force Microscope" , která zapisuje informace na záznamové medium v podobě nanometrových prohlubní a plošná hustota dosahuje  stovek GB/čtvereční palec. Další způsob

·      STMXE "STM" Scanning Tunneling MicroscopeXE "Scanning Tunneling Microscope" který představuje ideální úložnou technologii,když pro ukládání  informace využívá jednotlivé atomy. Tedy co atom to  bit.

Media budoucnosti

3D ORAM

je prostorově uspořádaná optická RAM. Použitá organická látka má tu vlastnost, že při současném osvětlení dvěma barvami se zabarví a při osvětlení stejnými barvami, ale každou zvlášť zůstává čirou.

Paměť se skládá z řady tenkých vrstev nad sebou. V každé vrstvě je paměťové pole (bity).

Pokud se vrstva osvětlí příčně (to je celá) červenou barvou a podélně přes všechny vrstvy tam, kde má být zapsaná informace zelenou, pak tyto místa se zabarví.

Čtení se provede tak, že se daná vrstva opět osvětlí červeně a zabarvené a čiré oblasti této vrstvy se promítnou na soustavu fotodiod.

OAW

Optically assisted Winchester. Tato technologie využívá Laserového paprsku k zahřívání media při zápisu. Jedině tak lze zmenšit doménu bitu, aniž by byla ovlivněna sousední doménou. Povrch je z materiálu, který je těžko za studena přemagnetizovatelný. Hustota 250Gb/inch² (klasicky jen 40Gb/in²). Laserové světlo je přivedeno do bodu pomocí optických vláken zavedeno do hlavičky a soustavou mikrozrcadel je zaměřeno na příslušné místo. které zahřívá po dobu 2ns.

Další vývoj směřuje k femtosekundovým laserům. Osvícení povrchu skla obohaceného samariem laserem po dobu několika fs transformuje osvícený bod o velikosti 400nm, přičemž okolí osvíceného bodu zůstává transparentní. Světelné body mohou být vzdáleny o sebe 100nm (mezera). Navíc mohou být až v 2000 vrstvách  což umoýňuje záznamovou kapacitu TB/cm³. Pulsy musí být krátké, aby se sklo příliš nezhřálo.

NFR

Near Field Recording opět spojuje magnetické a optické metody. Základem je čočka SIL - Solid Immersion Lens, která je zabudovaná do hlavičky a umožňuje přesné optické vedení hlavičky a tím vyšší hustotu záznamu.

Dvojfotonové paměti

molekulový zápis (viz chip 11/92)

Jednoatomové paměti

(r. 2002 – www.cdr.cz/a/clanky) Celá paměť je uložena na křemíkovém plátku na kterém je mřížka jamek, vzniklá odpařováním zlaté vrstvy. Mřížka se dělí na stopy, široké 5 atomů. Mezi dvěma atomy nesoucími informaci musí být mezera 4 atomů a tedy na jeden bit je na stopě zapotřebí 5x4=20 atomů. Rozměr jedné buňky je cca 2x2nm. Do jedné jamky je/není vložen další atom tedy 21.atom.

Zápis se provádí tak, že se celá plocha předehraje do stavu 1 – tj. Vloží se do všech jamek atom Si (jinak by se vkládání muselo dělat při teplotě kapalného helia. Zápis se děje vlastně odnímáním atomů (to lze při pokojové teplotě) tj. Zápisem 0. Čtení se jednorozměrně. Nevýhoda paměti je její pomalost, ale hustota záznamu je vic než 6000 větší než (limit) u diskových pamětí.

Stopa             xxxxxxxxxxxxxxxxxxx                                 0 – záznamové místo        

                        xxxxxxxxxxxxxxxxxxx

xxxx0xxxx0xxxx0xxxx

                        xxxxxxxxxxxxxxxxxxx        

                        xxxxxxxxxxxxxxxxxxx                    

Optické ROM

Optické ROMXE "Optické ROM" - vynález roku 1998 umožňuje na kartě velikosti  kreditní karty umístit 128MB paměti. Předpoklad výroby r. 2000.

Podstatou media je polymer (obdoba obyčejné izolepy - prý i s ní to nějak funguje) který se zahřátím laseru nataví a tím změní odrazivost.  Vrstvy jsou nad sebou a musí se laser na ně zaostřovat. Předpokládá se, e medium bude pevné a hlava se bude točit. Čtení je opět laserem, ale s menším výkonem.

Mikrosondová paměť

(PC Magazíne 5-07)

Mikrosondová paměť uýívá mikroelektrické sondážní hroty uspořádané do matice a umí současně číst a zapisovat  data. Rozměrově odpovídají současným diskům

Změna fáze

(PC Magazíne 5-07)

Technologie změny fáze memají žádné pohyblivé součásti a jsou 500 krát rychlejší nez flash.

Řadiče pevných disků

podrobný popis řadičů disků, adresace portů a programování CHIP 2/94.

Typy záznamů

FM je využíván jen u některých druhů a to obvykle jen pro první stopu (diskety).

MFM - Má kabely o 34 a 20 vodičích,řadič umí ovládat dva disky, kabel s 34 vodiči je připojen k oběma diskům a datový kabel ke každému disku zvlášť.

Analogové signály čtené z disku jsou přivedeny do řadiče, který je dekóduje a převede na digitální údaje, Každá log 1 a 0 je na disku zaznamenána změnou magnetického toku v závislosti na čase.

RLL - Má stejnou kabeláž jako MFM. Jediný rozdíl je ve způsobu kódovaní. Nejznámější RLL 2,7, který umožňuje od 2 do max 7 po sobě stejných log nul mezi jedničkami. V RLL kódování je vždy skupina 2 až 4 bitů representována určitým vzorkem. U RLL2,7 je mezi pulsy minimálně 2 a maximálně 7 mezer. Sekvence

            00             je kódována          pmmm

            01                                           mpmm

            1100                                       mmmmpmmm.

Tyto kódy mají o 50% větší hustotu.

Typy řadičů

ST506 - starší typ pomalého řadiče. Sám odděluje synchronizační bity od datových. Záznam je MFM a přenos v  NRZ.

ESDI - Vylepšené ST506. Málo používané. Stejná kabeláž jako MFM. Dekódovací zařízení je součástí mechaniky, nikoliv řadiče.

IDE (ATbus) - (1986) 1 kabel o 40 vodičích, jeho délka je max 30 cm. Řadič umožňuje napojení dvou fyzických disků (Master a Slave). Řadič, který je součástí disku (na zvláštní kartě je jen oddělovač) je obdobný řadiči ST506.. Součástí moderních disků je i disková Cache (nelze ji ovládat driverem SmartDrive ani jiným vytvářejícím cache přímo v operační paměti). Úzkým profilem je rychlost přenosu dat, která odpovídá rychlosti sběrnice ISA, tj. 1MB/s, i když teoreticky by šlo až 8MB/s, prakticky 3MB/s. IDE pracuje s PIO (procesor /program - parallel/ Input Output), což znamená že procesor řídí přenos každého bytu. Druhým problémem je omezená kapacita disku.

     Systém BIOS využívá k parametrizaci disků prostor CHS tj. 24 bitů

           10 bitů pro Válec, 8 pro hlavy a 6 pro sektor.

     Norma IDE vyhrazuje 28 bitů

           16 4 8.

Aby si BIOS rozuměl s IDE pak je nutné zadávat

           10 4 6,

tj. 1024 cylindrů, 16 hlav a 63 sektorů, což je při obvyklé délce sektoru 512B maximální kapacitu 528MB.

Enhanced IDE (1993) - je zdokonalený IDE od Western Digital, který slibuje i větší výkony než SCSI. Je zapotřebí, aby EIDE byl implementován v BIOSu, boardu, adaptéru a na disku.Počet disků nebo jiných periférií na jeden řadič je  4; První dva jsou na rychlý kanál IDE(Int 14) a další dva na pomalý port (Int 15) (vhodné pro CD-ROM, páskovou jednotku, ale i pro pomalé disky- většinou využívá ISA sběrnici). Každá dvojice portů má svůj 40ti pinový konektor. Činnost konektorů lze zaměnit. Řadiče se v počítačích chovají bezproblémově (jako IDE). Řadič využívá logické adresování disku LBA , které umožní adresovat kapacitu až 8.4GB (Některé firmy, např. Caviar WD , uvádí pouze do 1.6GB). LBA využívá celý rezervovaný prostor pro adresaci na disku k vytvoření 24 bitové adresy sektoru.

                                   LBA=64*((C)256)+H)+S-1

Další zvyšování kapacity vedlo k zavedení Large modu, kde adresace je 28mi bitová (tj. plnou IDE a ne 24 bitovou jako je u BIOSu) a kapacita je 137GB (dekadicky – 128GB informaticky)

BigDrive mode má 48mi bitovou adresaci s kapacitou 144PB (128PB inf)

Přenosová rychlost je až 13MB/s (z vnitřní diskové cache)s víceslovním DMA, což je jen o něco méně než SCSI. V modu 3 PIO je rychlost 11.1MB/s (pokud to stačí disk) a v modu 4 je 16,6MB/s. Vlastní rychlost přenosu dat z hlav je 3.5MB/s špičkově až 7MB/s. Není kompatibilní s IDE.EIDE podporuje paralelní činnost obou svých portů. Dále u EIDE lze použít mirroring. Obě tyto činnosti musí podporovat OS.

Na EIDE lze přes ATAPI připojit mg. pásky a bootovací CD.

E-IDE disky lze připojit na PCI sběrnici přes řadiče PCI-E-IDE. Jde o řadiče podporující 32 bitovou PCI na 50MHz. Více úrovňový (4) zápis  Write-post a čtení Read-ahead umožňuje současný přístup PCI a IDE a tak urychlit přenosovou rychlost.

Režimy E-IDE PCI a přenosové rychlosti

PIO 0              3,33MB/s

PIO 1              5,22

PIO 2              8,33

PIO 3              11,11               jen u EIDE

PIO4               16,66               jen u EIDE

DMA 0            2,08 MB/s

DMA 1            4,16 MB/s

DMA 2            8,33 MB/s

Multiword  DMA 0                  4,16 MB/s

Multiword DMA 1                   13,33               jen EIDE

Multiword DMA 2                   16,66               jen EIDE

Ultra-DMA 0   16,66MB/s

Ultra-DMA 1   25,00

Ultra-DMA 2   33,33MB/s

Další možností napojení EIDE řadiče je napojením na ISA+VESA Bus.

Porovnání EIDE a SCSI

32bit EIDE (1997) podporuje 4 disky DMA 22MB/s

FAST-ATA od 16bitový  zpětně plně kompatibilní s IDE umožňuje připojení pouze 2 mechanik ale jinak je shodná s Enhanced IDE. Pracuje ve třech režimech; PIO mód 3 (programmable I/O - musí být v BIOSu) s VL nebo PCI sběrnicí dosahuje rychlosti 11.1MHz. Ve víceslovném módu 1 dosahuje se sběrnicí EISA rychlosti 13.3 MHz. Třetí režim je vícenásobný blokový přenos dat přes local bus.Připojení je provedeno opět 40ti žilovým kabelem. Je levný ale nenahrazuje obecmě SCSI. Pokud není automaticky nastavován BIOSem, je nutné v SETUPu nastavit rychlosti.

Pomocí řadičů lye Fast ATA disky rozdělit na dva samostatné disky s kapacitou do 512MB

FAST-ATA -2 má přenosovou rychlost 16,6MB/s, při plné kompatibilitě s IDE. Podporuje PIO 4 a DMA mode 2.

ATA 3

Ultra ATA od ti firem (Acer, Compaq, Dell. Digital Equipment a HP) má rychlost 33MB/s. Ultra ATA je přechodem od ATA-3 k vyšší, zatím nespecifikované třídě. Podporu v čipových sadách přislíbila  firma Intel. Pro přenos se používá obou hran řídících pulsů. Přenos je zabezpečen CRC. Taktovací frekvence je 8,33MHz (jako ISA) ale 16ti bitový přenos.40ti pinový konektor i kabel. Rok 97

Ultra-ATA/66 od října 1998 byla aplikována většinou výrobců  ve svých systémech ještě v roce 1998. Zatím není standardem (leden 99). Někdy se též nazývají Ultra DMA/66 nebo Fast ATA-2.

·         rychlost přenosu 66MB/s

·         přenos na obě hrany

·         zabezpečení integrity dat pomocí CRC

·         klasický 40ti pinový IDE konektor, ale 80ti žilový kabel, který má navíc 40 stínících vodičů

·         potřebuje podporu čipsetu, nebo speciální řadič, dále BIOS (UltraDMA mode 4), OS.

·         podporují pouze čipsety (1999): Via Apollo Pro+, Intel810, SIS, MVP4 a Camino.

·         pro ostatní je nutné provozovat ve vypnutém stavu (zajištěna kompatibilita s UltraATA/33. Proto i disky jsou dodávány s vypnutým ATA/66. Zapínání pomocí programu WDATA-66.

Ultra ATA/100 má stejný propojovací kabel jako ATA66, ale z tenčích vodičů.

Ultra ATA/133 je zpětně kompatibilní s Ultra ATA /100 a /66 a má i stejné propojovací   kabely. Problém (r.2002) je podpora čipovými sadami.

Sériové ATA neboli SATA

Serial ATA

• rok 2002

• jen pro interní zařízení zejména pro paměti

• rychlost SATA1500 je1500Mb/s tj. cca 159MB/s, r 2004 je to 320MB/s

• v budoucnu r 2007 -  SATA6000 tj 6000Mb/s (asi 640MB/s)

• náhrada ATA/IDE dvěma páry datových konektorů  plus napájení, jednoduché spojení, levné konektory

·         pro disky 3,5 palce je 40 pinový konektor s roztečí 2,54mm

·         pro 2,5 palců 44pinový s roztečí 2mm.

• Má 2 režimy

·         Legacy -  emulace IDE - podporuje všechny ATA i ATAPI

·         seriál ATA software je kompatibilní s paralelním pro všechny OS

·         AHCI – Advanced Host Control Interface – plně využívají všech výhod SATA (podporuje Win Vista)

• topologie point-to-point – pro každé zařízení musí být na řadiči konektor

• délka do 1m

• nízké napětí

• jednoduchá konstrukce zařízení, jednoduchá konfigurace

• možnost použití adaptérů na převod Paralel/serial a serial/paralel

• nevyžaduje změny v OS

• malý konektor

• topologie point-to-point  tj. každé zařízení je připojeno přímo k řadiči

• je i pro DVD

• na jednom čipu je od r. 2002 integrována fyzická, linková, transportní vrstva, dále řadič AT

• Používá  se diferenciálního zapojení datových kabelů 100ohmů  a jednoduchých  asymetrických uzemněných 50 Ohmů

Nová revize standardu SATA zavádí NCQ – Native Command Queing – přirozené řazení požadavků a o pořadí rozhoduje až samotný disk. Klasické vylepšování parametrů u HDD je omezeno fyzikálními vlastnostmi pohybující se hmoty. NCQ vylepšuje parametry vnitřním software řadiče disků. Tím je docílena optimalizace výběru. Optimalizace výběru tedy urychluje přenos a zvyšuje výkonnost disku. Pro využití NCQ je potřeba aby systém poskytoval Hyperthreading  nebo alespoň multithreading (potřebují zadávat požadavky dat od několika threadů probíhajících současně). Důležité je, že požadavky jsou řazeny do fronty, kde se pořadí může dynamicky měnit. S tím souvisí i vysílání stavového slova disku, které nepotřebuje handshaking. Další urychlení je vytvořeno agregovaným přerušením, které je využito zejména v případech, kdy jsou požadavky splněny ve velmi krátkých intervalech za sebou a řízení  DMA podle potřeby disku.

SATA podporuje 48bitovou adresaci sektorů systémem LBA. Na motherboardu bývají 2 řadiče SATA, ale jen jeden podporuje NCQ.

Popis paketů

Primitive je 32 bitový paket určený pro řízení a nebo zjiš’tování a zasílání statusů

Seriál ATA II

Přenosová rychlost 3Gb/s

SATA II umožňuje NATIVE COMMAND QUEING- NCQ což je optimalizace vyřizování více požadavků nedodržováním jejich zadané posloupnosti. Používá se jak pro zmenšení počtu vystavení, tak i při čekání na sektor. Odesílání (příjem) dat může být i po částech.

eSATA

Externí SATA  - externí sběrnice pro notebooky s řadičem v chipsetu.

Pouřívá se pro karty Card Bus nebo Express Card.

SCSI - Kabel s 50 vodiči délky max 3m a lze na něj napojit i jiná zařízení než disky. Kabelem se připojuje k SCSI řadiči - kartě v PC. Disky nespolupracují přímo s DOSem a Windows. Proto je zapotřebí různých nekompatibilních ovladačů. V oblasti PC je určen standard ASPI (Advance SCSI Proramming Interface). Pomocí něho lze u PC jednotně provozovat disky s řadiči SCSI.

Disky se zapojují  do série, takže jednotky mají dva konektory - vstupní a výstupní. Poslední jednotka musí mít zakončovací člen. Číslo jednotky se musí nastavovat na disku. Pro jednoduchost je kabel překřížen tak jako u disketových jednotek.Do popředí se dostává Ultra SCSI (40MB/s) a  osmibitový Ultra2 SCSI.(80MB/s) a Ultra2 SCSI LVD. Dalším SCSI je Ultra 160/m SCSI  s rychlostí 160MB/s. Rychlost přenosu z hlav je  do 9,4MB/s, při otáčkách 7200ot/min. Pro nízkonapěťové úrovně je SCSI označován jako LV (low voltage) a pro diferenciální výstup D, který zaručuje délku kabelu až 12m. SCSI pracuje s logickými čísly bloků a nikoliv s cylindry. Přepočet zajišťuje BIOS SCSI.

Ultra SCSI-3 lze optimalizovat pro přenos video s přenosovou rychlostí 80MB/s, umožňující kontinuální přenos rychlostí 8,1MB/s.

Advanced SCSI Architecture ASA  - od Seagate přizpůsobuje SCSI-2  multitaskingovým rysům s cílem optimalizovat vykonávání příkazů. Proto umí měnit pořadí příkazů tak, aby čas na vystavování a hledání sektorů byl minimální. Výsledky uloží do paměti, ve které je seřadí podle původních požadavků a vyšle na sběrnici. Čtení na stopě provádí ihned, tj nečeká na daný sektor. Tím urychluje čtení (v případě že nějaký z nich je potřebný).

FireWire je podporován disky WD do velikosti 60GB. Umožňují připojení plug-and-play ke skenerům, digitálním fotoaparátům, ideokamerám apod.

PCI japonská firma Pinceton Technologie (r.2002) vyrábí disk na kartě zasouvatelnou přímo na PCI

Seriál Storage Architecture

Seriál SSA používá pouze 6 vodičů a je méně náchylný na poruchy a tak lze užít delších vodičů - 25m a u optických kabelů až 2,4km. Dnes se jeví jako nejprogresivnější (1998).SSA je architektura rozhraní periferních zařízení, je jednoduchá robusní, spolehlivá a dobře rozšiřitelná. Poskytuje mnohem vyšší přenosovou rychlost, možnost připojení velkého počtu zařízení a hostitelských počítačů. Myčka je odolná proti přerušení.

SSA adaptér umožňuje připojení dvou nezávislých SSA smyček, každé s kapacitou 80MB/s (celkem na adaptér 160MB/s). Počet zařízení je 96  (126 včetně všech iniciátorů) a celková kapacita  maximálně 873GB.

V rúzných částech smyčky může probíhat samostatně komunikace - Spatial Reuse.  Protože spojení je tvořeno dvěma duplexními vedeními, může jeden adaptér na jednom okruhu komunikovat se dvěma zařízeními. SSA disky mají kapacitu do 9,1GB.

SSA je ekonomičtější než FC-AL při stejné výkonnosti.

SSA využívají disková pole  (po osmi)

Seriál Atached SCSI – SAS

Je obdoba SATA pro disky vyvinuté z SCSI interfacem. Vyžadují disky s 15000ot/min. Zařízení SAS komunikují pomocí SCSI prtokolu a využívají k tomu propojení SATA nebo SSA. Výhodou jsou až 8mi metrové kabely.

Fibre chanel  se používá zřídka, i když má oproti SCSI podstatně lepší parametry. Praktická přenosovárychlost je 200MB/s oproti SCSI s 80MB/s, dostupnost je 1Okm oproti desítkám metrů apočet připojených stanic na jeden kanál je 127 oproti 7, 15 nebo 31.

SCA single connector attachnent je připojení na 8 a 16bitový SCSI pomocí jednoho pinovýho konektoru. V tomto konektoru je také napájení a Single-ended a diferential propojení.

LVD low voltage diferential  umožňuje u SCSI zvýšit délku kabelu na 12m a přiojit až 15 periferií

FC-AL - Fiber Channel Arbitrated Loop je průmyslový otevřený standard seriového interface pro náročné aplikace. Umožňuje připojit disky do velmi velkých SCSI systémů a dynamickým přenosem PIO dosahuje až  100MB/s, při dvojité smyčce je přenos až 200MB/s (FC-AL2) a lze připojit až 126 zařízení na vzdálenost 30m nebo při optice až 200m.

FC-AL2  200MB/s

P1394 – Firewire

USB 2.0

Se připojují zejména flash disky. Kapacit do 1GB

Rychlost 60MB/s

OS – bez zvláštních driverů až u WinXP

AV Audio/Video pro téměř plynulý chod dat velkých objemů. Při normálních malých souborech je při náhodném výběru dostatek času pro tepelnou adjustaci, kdežto u velkých souborů, kdy je sekvenční přístup klasické způsoby již nezajistí tuto adjustaci. Vzniká nový parametr Worst Case Data Access.  Seagate to řeší paralelním čtením více hlav.

ADB pro Mac umožňuje připojení 16ti disků seriová komunikace obdobná USB. S propustností 10MB/s (80Mb/s)

PIO

Při programování vstupů a výstupů (Programmed IO - režim PIO)  (někdy se nazývá processor nebo paralell I/O) se jedná o metodu přímé výměny dat přes registr nebo adresu  portu přes IORDY. Při  PIO je možný přenos celých 16ti bitových slov. Řízení přenosu je tzv. tiky sběrnice IDE (ATA). Tyto tiky udávají takt přenosu dat. V současné době existují  pro ATA (IDE) režimy 0 až 2, EIDE (ATA-2) režimy 3 a 4.

Všechny režimy přenáší data pouze na náběžnou hranu. Rozpracovaná (1995) je  specifikace režimu 5. Různé režimy PIO se liší především trváním přenosového cyklu. Režim 0 potřebuje 600ns,         3,3MB/s

1                                                                              383               5,2

2                                                                              240               8,3

3                                                                              180ns                       11,1

4                                                                              120ns.                      16,6

ATA-2 vyžaduje ovládání rychlosti (zpomalení) signálem IORDY. Jeho nepřítomnnost může způsobit chybovost přenosu nebo ztrátu dat.

Přenos Buffer - Počítač je u burstPIO   16.6MB/s.

DMA

se provádí přes  dar a DMACK signály. Rychlost u burst DMA multiword je 16.6MB/s.

DMA přenosy jsou nevýhodné pro multiprocesorové počítače, kdy neúměrně zdržují chod programu.

Základní rozdělení DMA je

·         16ti bitový single-word DMA, který se dnes již nepoužívá. Má režimy

·         DMA 0           960ns            2,1MB/s

·                  1            480                 4,2

·                  2            240                 8,3

·         multi-word DMA

·                  0            4,2MB/s

·                  1            13,3

·                  2            16,6

·         DMA/16         16,6

·         DMA/33         33,6  - UltraDMA33

·         DMA/66         66,6

·         UltraDMA/100

·         UltraDMA/133 (2001)

Por přenos UltraDMA je zapotřebí speciální 80ti žilový plochý kabel ATAS, který se zapojuje na standardní 40ti kolíkové konektory. Zbývající vodiče kabelu jsou stínění.

Organizace disků

Klíčový sektor je  první sektor na stopě 0.

Disketa

má na tomto sektoru uloženy informace o formátu diskety. Kromě toho obsahuje kratičký program, který umožní natažení systému z diskety, nebo vypíše, že není systémový disk.

Pevný disk

má na prvním sektoru o logickém rozdělení disku- partition table. Umožňuje rozdělit disk na 4 oddíly, z toho jeden extended. Obsahuje také program, který umožní přesun na master boot sector MBR  zaváděcí sektor prvního logického disku.  DOSovské logické disky  mají stejnou strukturu. Začínají MBR, kde je odkaz na další disk a jeho MBR resp. EBR – Extended Boot Record. Zaváděcí část je pouze na prvním disku – označovaném jako aktivní nebo bootovací.  Za zaváděcím sektorem je oblast pro vlastní bootování. Délka této oblasti je dána parametry v zaváděcím sektoru.

Extended disk je má obdobu MBR  tj. EBR (Extended Boot Record, který obsahuje pouze 2 záznamy (nikoli 4) pro definici vlastního a ještě jednoho rozšířeného disku.

Na jednom logickém disku nemůže být více souborových systémů.

Struktura

MBR – master boot record

Počet Bytů   Obsah  

446           zavaděč – programový kód nezávislý na OS

64                  tabulka diskových oddílů – partition table – max 4 odkazy tedy 4x16B (popis viz tab. Logického disku v MBR)

2                     AA55 – kód pro systémový disk - kontrola

Diskový boot record pro DOS

Počet Bytů   Obsah  

3                     Instrukce skoku na zaváděč systému

8                     Verze operačního systému

2                     Počet Bytů v jednom sektoru

1                     Délka clusteru

2                     Počet sektorů pro zaváděč

1                     Počet tabulek FAT

2                     Max. Počet položek v rootu

2                     Počet sektorů pro data

1                     Identifikátor (F8 pro pevný disk)

2                     Počet sektorů pro FAT

2                     Počet povrchů disku

2                     Počet skrytých sektorů

Tab. Obsahu zaváděcího sektoru

Počet Bytů   Obsah

1                     80H pro bootovací disk jinak 00

1                     Číslo povrchu disku, kde je umístěn zaváděcí sektor log. Disku

2                     Číslo sektoru (10b) a stopy (6b) začátku logického disku

1                     04H pro 16b FAT

                        01H        12

                        00h         nestandardní FAT

1                     Číslo povrchu disku na kterém je konec datové oblasti log.disku

2                     Sektor a stopa konce log. Disku

4                     Pořadové číslo zaváděcího ;sektoru log. Disku vztažené relativně k                                  začátku disku

4                     Celkový počet sektorů na log.disku

Tab. Popisu log.disku v MBR

Obsah                       Význam

0000                          Prázdný cluster

0002 až FFEFH       Číslo dalšího clusteru souboru

FFF0H až FFF6H    Rezervovaný cluster

FFF7h                       Vadný sektor v clusteru nebo nepoužitelný pro DOS

FFF8H až FFFFH   Poslední cluster řetězce clusterů souboru

Tab. Popisu položek FAT

Byte               Obsah

8                     Jméno souboru, vymazaný soubor začíná E5H

3                     Extention souboru

1                     Atribut

10                   Vyhrazeno pro DOS

2                     Čas vytvoření

2                     Datum vytvoření

2                     Číslo prvního clusteru souboru

4                     Velikost souboru v Bytech

Tab. Obsahu položek adresáře

Clustery - skupiny sektorů, které jsou adresovány v

·         FAT (file Alocation Table), která je u disket 12ti bitová, u pevných disků 12 nebo 16ti bitová. Microsoft  od roku 1997 instaluje u nových počítačů (neexistuje jako Upgrade a ani jako další prodejná verze) ve Windows95 32bitovou verzi FAT-32, která zpřístupní disky nad 2GB (podporuje 32bit EIDE z r. 1997).

·         FAT32 umožňují adresovat disky do 2TB (win 2000 pouze do 32GB). FAT 32 používá malé clustery (4kB pro disky do 32GB)Každý cluster potřebuje 8B pro svoje záznamy, tedy např.  na 2GB disku zabere FAT 32MB prostoru. VCACHE se snaží udržet celou tabulku FAT v OP, což zpomaluje systém. Proto 32FAT má novou cache metodu, urychlující takto zpomalený systém. Každý adresářový záznam je 32B. Microsoft u něho rezervoval uprostřed 10B (Byty 12 až 21) pro budoucí potřebu, z nichž 2B využívá k identifikaci počátečního clusteru ve FAT32. Pod FAT32 může systém už používat obě kopie. V souvislosti se změnou FAT32 je i root proměnné délky. U W95/98/ME je vhodné velikost Vcache omezit  neboť systém bez omezení může pro cache rezervovat i více než polovinu OP. Omezení se nastaví v SYSTÉM.INI v kapitole [VCACHE] vložením řádku MaxFileCache=8192  Mimimum je 6k.     

Jednou konvertovaný disk na FS FAT32 již nelze bez formátování vrátit na FAT16.

Komprimovaný svazek nelze převádět na FAT32.

Záložní kopie FAT nemá na disku své pevné místo.

·         VFAT – Virtual FAT – virtuální FAT je u OS WIN95 a vyšší. Podporuje dlouhé názvy a může být zaměněnna  FAT (zkrácení názvů!!). VFAT běží v protekted modu a užívá 32-bitový kód a VCACHE pro diskovou cache. U Linuxu je kompatibilní s FAT s dlouhými názvy u Win95 a Win NT. U starších verzí  Linuxů je VFAT označována jako xmdos. U Linuxů umí vfat převádět unicode na 8mi bitový utf formát.

·         HPFS (High Performance File System), který podporují OS2 nebo NT. Doporučuje se u těchto OS odstoupit od FAT. Nespravuje data po clusterech ale po sektorech o velikosti 512B. Tabulka vyžaduje velký prostor. Svazky a soubory mohou mít velikost 2GB.

·         NTFS (New Technology File System)XE "NTFS (New Technology File System)" je podporovaný OS Windows NT, XP. NTFS udržuje v MFT (Master File Table – velikost 12%disku) adresáře v abecedním pořadí a zaprotokolovává všechny operace, které ovlivňují strukturu svazku. Je to seznam clusterů o velikosti 4kB. Protokolový soubor je kruhový, a NTFS do něj automaticky zapisuje  kontrolní body. V případě zhroucení se protokol přehraje  a tabulka se obnoví v posledním stavu před zhroucením a opakovaně provede začaté transakce.. Adresace na disku je 64 bitová (FAT 24bitová), takže svazky a soubory mohou mít velikost až 17GB. Jména souborů (255 znaků) se ukládají v kódu UNICODE, což je 16ti bitový mezinárodní standard v b-stromu. Podporuje RAID a kompresi souboru a adresářů (FAT ne). Pokud se označí disk C jako NTFS jsou ostatní disky neviditelné. Proto je nutné označovat NTFS disk poslední logický disk. Velikost clusterů nezávisí na velikosti disků.

Popis Master File Table

Záznam pro každý soubor má 512B

První cluster udává  1.nibble počet bajtů pro označení clusteru      

                                 2. nibble – pošet sektorů na cluster

                                    2.B – velikost dat v clusterech

                                   3.-5.B – číslo první clusteru

                                 6.B – fragmentace (0- nefragmentována)

Prvních 16 záznamů jsou metasoubory. (adresa vlastní MFT, log file, informace o svazku, odkaz na root, odkaz na bitmapu alokačních jednotek,

Názvy jsou v UNICODE

Pokud je soubor menší než MFT uloží se do MFT..

Umožňuje slučovat fyzické disky na jeden logický disk.

·         HPFS i NTFS jsou zcela jinak koncipované než FAT.  Oba podporují dlouhá (255 znaků) jména souborů, používají b-stromyXE "b-stromy"XE "b-strom", extend based allocationXE "extend based allocation" (na oblasti založené přidělování) a uchovávají data atributů.

·         WinFS – zavádí mezi klienta, aplikaci  a NTFS relační databázi, která umožňuje rychlé prohledávání. Tento systém je připraven pro Longhorn. Předpoklad použítí v r. 2006.

·         UFS  - OS Solaris

·         EFS – IRIX

·         VFS – je virtuální Linux FS, který je prostředníkem mezi systémem a různými FS. Tedy OS vyvolá VFS, ten patřičný FS a pak se teprve dostává k jednotné vyrovnávací paměti  a pak k ovladačům disku

·         ext2fs – Linux –délka názvu 255znaků,velikost souboru 2GB; i-node obsahuje: mode, vlastníka a skupinu vlastníků, přístupová práva, velikost, čas vytvoření a posledního přístupu a poslední modifikace, přímo odkazované bloky dat a nepřímo odkazované bloky dat (až 3stupňové)

·         minix  - původní Linuxový FS; dnes se používá jen pro Linuxové záchranné diskety a se zaváděcími moduly. Podporuje 14b názvy a max velikost souboru je 64MB

·         UMSDOS – Linuxový přístup k DOSU, dnes se nevyužívá

·         ReiserFS – Linuxový žurnálový FS – odolnost proti výpadku – náhrada transakcí –nepříliš ověřený

·         Ext3fs – Linux – redHat od v. 6.3 – žurnálový i zpětně kompatibilní s ext2fs.

·         XFS – linux – žurnálový SGI

·         JFS – linux – žurnálový (GNU GPL) – 16MB až 4PB

·         CODA- linux včetně replikací

·         Intermezzo -

·         NFS  novell

·         Rock-Ridge Tzv. Rock Ridge přípony umožňují rozšíření adresáře  na dlouhá jména. Podporuje Linux, SunOS, Solaris, NeXT.

·         HFS  je souborový systém pro  Mac OS 7.5. Každý soubor se skládá ze dvou částí, datové a zdrojové. Datové soubory ve zdrojové části uchovávají informaci o typu souboru, o aplikaci, která jej vytvořila a uložení.

CRC

G(X) = X32 + X26 + X23 + X22 + X16 + X12 + X11 + X10 + X8 + X7 + X5 + X4 +X2 +X + 1

Před výpočtem je obsah CRC naplněn hodnotou 52325032h

Při seriových přenosech je registr naplněn hodnotou FFFFH.

Pro krátké bloky  (slova) je používán algoritmus

G(X) = X16 + X15 + X13 + X4 + 1

Software

Nastavení setupu

Pro operační systém je zapotřebí nastavit parametry disku v setupu. Pro větší disky je zapotřebí parametry přepočítat. Při SCSI je zapotřebí zadat typ 0.

Podstatnou roli při konfiguraci disků hraje BIOS. Pokud BIOS podporuje EIDE nebo SCSI je připojení větších disků bez problému. Jinak je zapotřebí zavést rezidentní program, který se obvykle dodává s disky (pro DOS, Windows, NT).

SCSI disky mají svůj vlastní BIOS, který umožní volat přes INT13 hlavní BIOS.

Formátování disků

Formátování disků probíhá ve třech etapách

·         Low Level  neboli fyzický formát - na disku se značí stopy, sektory a vadné sektory. Provádí výrobce nebo pomocí jeho  výrobních programů. SCSI disky mohou mít tento program ve firmware na desce elektroniky. Jinak nepoužívat.

·          Vytváření partitions -FDISK  je druhá etapa, kdy se disk rozdělí na logické disky pomocí  partitions. Vytváří hlavní adresáře, file systémy (FAT). U DOSu je Fdisk nahrazován dokonalejším  Partition Magic umožňující i jiné souborové systémy, dále umožňuje ihned formátovat atd. Dalším méně dokonalým  je Partition-it.

-        LVM – Logical Volume Manager určený pro Linux umí rozšiřovat. Měnit nebo rušit (prázdné) části partitions po předem stanovených blocích bez ohledu na cylindry.

·         High Level format  je logické formátování pomocí formátovacích příkazů. Tento formát již pouze čte a vyhodnocuje vytvořené sektory, a vadné vyloučí. Inicializuje tabulku FAT, hlavní adresář a zaváděcí sektor.

Systémový disk se formátuje s parametrem /s nebo příkazem SYS. Pak se na disk nahrají soubory MSDOS:SYS, IO:SYS,  COMMAND.COM.

Bezindexové formátování snižuje počet úkonů hlaviček a je použito u disků IBM.

DiscWizard umožňuje pod Win a Win95 optimálně zvolit rozdělení disku, partitions. Pro IDE disky umožňuje překonat jejich limit.

Bootmanager

umožňuje ovládat více primárních jednotek. DOS umožňuje startovat pouze z primárního disku, NT, UNIX, OS/2 i z logických disků.

Udržovací programy

SCANDISK a starší CHKDSK otestují disk a opraví FAT.

Komprimace dat

Princip komprimace

Komprimátory dat vytvoří nejdříve další logický disk, do kterého ukládá komprimovaná data. Při čtení se dekomprimují. Komprimace i dekomprimace probíhá na pozadí.

Komprimační programy (vyjma LZW) komprimují instrukce tak, že např. pro procesor s 256 instrukcemi zkomprimují nejběžnějších 16 druhů instrukcí na 5 bitů (1 bit označuje, že se jedná o krátké instrukce a 4 bity označují instrukci). Ostatní instrukce jsou zkomprimovány na 9 bitů.

ARJ

verze 2,41

má dobrý komprimační poměr

4 stupně komprimace

rozdělení souboru na více disket

přidávání komentáře

PKZIP

verze 3,04

rychlý a výkonný

4 druhy komprese

zvláštní program dekomprese PKUNZIP

LHARC

podobný ARJ

zastaralý - přežitek

malý komprimační poměr

UC2 revision2

možnost opravit i velmi poškozané soubory

proto vhodný pro MODEMy

nejlepší komprimační poměr

optimalizace souboru před komprimací

speciální komprimace pro vybrané soubory

RAR

snadná obsluha - vypadá jako NC

několik stupňů komprese

Komprimace v reálném čase

vytváří nový logický disk pro nezkomprimované soubory a soubor, který vytváří propojení s komprimovaným diskem. Ztráta tohoto souboru znamená ztrátu všech dat. Zkomprimované soubory vytváří jediný soubor, který je ovládán právě tímto souborem a zaručuje, že navenek se  zdá že jde o jednotlivé soubory.

Při spuštění nesmí být spuštěny žádné rezidentní programy. (Výjimkou je SMARTDRIVE.)

Každý program má v OP specifikovanou oblast. Tím že komprimované disky se chovají jako jeden program, může nastat situace, kdy  část OS je využita pro více programů a tím je potenciální možnost poškození komprimovaných dat. (Toto hlídá např. program DOUBLEGARD.)

STACKER 1.7 až 4.0

vytvoří jeden velký soubor na disku. Tento soubor se díky ovladači tváří jako logický disk.  Pracuje s jednotkami do 1GB, při větších je automaticky dělí po 1GB. Kontroluje při zapnutí integritu dat na komprimovaných jednotkách a zapisuje bezpečnostní kopii o jednotkách na disk. Při použití u disků nad 850MB neznamená urychlení disku.

Je nejlepší komprimační program. Dosahuje poměr 2,5:1. Lze zavést do UMB a zabere 40kB. Umožňuje 32bitový přístup.

Doublespace

přiložený k DOS 6.0. Měl řadu chyb - zejména způsobuje zhrocení disku při nedostatku místa.

Drivespace

nahrazuje od  DOS 6.22 Doublespace. Lze použít do velikosti jednotky 512MB.

Při komprimaci by měly všechny programy a ovladače uvedené Config.sys a Autoexec.bat zůstat nezkomprimované.

DriveSpace 3

určený pro 486 a pentium a použité ve Windows95.

DriveSpace 3XE "DriveSpace" obsahuje dvě metody komprimace

·      HiPackXE "HiPack", kerý naskakuje u W95 automaticky, má větší rychlost. než UltraPack. Dosažená komprese je nenší než u UltraPacku

·      UltraPackXE "UltraPack" u Win95 je přístupný přes Compession Agent. Je pomalejší, ale má větší kompresi a proto se dá v W95 nastavit že po určitých dnech pasivního souboru se soubor přepakuje UltraPackem. Implicitně je to 30 dní.

Fastopen

je program, který opíše Fat do OP, takže DOS při opakovaném spouštění nenahlíží do adresáře  a FAT. Nemí být spuštěn při defragmentaci disků.

Defragmentátory

SpeedDisk

Defrag

jako funkce DOSu.

·      analyzuje rozložení  (fragmentaci) souborů a doporučí nebo nedoporučí defragmentaci.

·      umožňuje  částečnou (pouze soubory) nebo úplnou (včetně volných prostorů) defragmentaci

·      umožňuje fyzicky seřadit soubory podle požadavků (tak jako v nabídce NC)

Softwareové rozdělení disků

PartitionIt

od Quardterdeck umožňuje rozdělit disk, aniž by se musela uklízet data.

Partition Magic

běží pod DOSem, ale vypadá jako pod Windows95. Dokáže měnit i velikost clusterů bez  vymazání dat. Může pracovat s mnoha standardy, formátovat umí jen FAT nebo HPFS (OS/2).

Chyby a poznámky

WD disk Caviar 1,6GB typ AC31600 má chyby způsobené zhoršenou kvalitou ovzduší. Tyto chyby se projevují neschopností číst, respektive bootovaní.

Rejstřík

 INDEX \h " " \c "2"

AFM, 18

asociativní, 18

Atomic Force Microscope, 18

b-strom, 23

b-stromy, 23

Curieův bod, 12

DOW, 12

DriveSpace, 26

extend based allocation, 23

EZFlyer, 10

flash, 11

HiPack, 26

holografický záznam, 8

Hologram, 18

interferenčního pole, 18

KEELOQ, 16

Kernův jev, 11

Laser, 8

LIMDOW, 11

LIMM, 12

LS

120, 8

MO7, 12

n*hand, 10

NTFS (New Technology File System), 23

PPT, 18

PRDF Data Channel, 6

Proximal Probe Technique, 18

Scanning Tunneling Microscope, 18

SDX, 5

Smart Media, 17

Solid State Floppy Disc., 17

SSFDC, 17

STM, 18

Super-Floppy, 9

SyJet, 9

UHC, 11

UltraPack, 26