MAGNETICKÁ DATOVÁ MÉDIA

Jak pracují magnetická datová média?

• magnetická datová média využívají pro ukládání a čtení dat princip magnetu a elektrické energie (elektromagnetismus)

• celé datové médium je potaženo speciální magnetickou vrstvou, nad kterou se pohybují zapisovací resp. čtecí hlavy

• data se zapisují po jednotlivých bitech tak, že zapisovací hlava pomocí elektrické energie změní stav části magnetické vrstvy (jeden stav: 0, druhý stav: 1)

• čtecí hlava poté zpětně dokáže zjistit stav části magnetické vrstvy (přečte 0 nebo 1)

Pevný disk

• anglické označení Hard Disc Drive (zkratka HDD),

• nejpoužívanější datové médium (hlavní úložné médium v počítači),

• se základní deskou je propojen pomocí kabelu s rozhraním IDE/PATA (starší typy), SATA (dnešní typy) nebo USB či eSATA (externí disky),

• pevné disky se většinou nabízejí v 3,5palcové velikosti (pro stolní počítače) nebo ve 2,5palcové (pro přenosné počítače)

• kapacita pevných disků se dnes pohybuje od stovek GB po jednotky TB

Výhody, nevýhody

• výhody: v současnosti nabízí největší úložnou kapacitu (řádově terabajty) za nízkou cenu (poměr cena za 1 GB dat),

• nevýhody: menší přenosová rychlost, náchylné na fyzické poškození (mechanické otřesy, elektrické zkraty),

Stavba pevného disku

• pevný disk se skládá z několika částí, které jsou vzduchotěsně uzavřeny v kovovém obalu

  1. Plotny - kovové nebo plastové kotouče potažené magnetickou vrstvou z obou stran (úložný prostor pro data).

  2. Hlavy - čtecí nebo zapisovací hlavy, které se pohybují těsně nad plotnami (provádějí čtení nebo zápis dat).

  3. Hnací motor - otáčí plotnami v různých rychlostech (parametr RPM, nejčastěji 5400 ot./min. nebo 7200 ot./min.).

  4. Vystavovací mechanismus - ovládá a synchronizuje pohyb čtecích a zapisovací hlav na požadovanou pozici nad plotnami (přístupová doba, dnes do 10 ms)

  5. Rozhraní - konektory pro připojení disku kabelem k základní desce PC (IDE, SATA, SCSI)

Obr. 2: Vnitřek pevného disku.

Struktura dat na diskové plotně

• úložný prostor každé strany plotny je rozdělen na velké množství (až desetitisíce) soustředných kružnic, tzv. stopy,

• každá stopa je dále rozdělena na velké množství menších úseků, tzv. sektorů, které mají standardní kapacitu 512 bajtů + několik bajtů na identifikační údaje o sektoru,

• pokud má disk více ploten (většinou dvě až tři), sdružují se všechny stopy se stejným číslem do tzv. cylindrů,

• navíc, při ukládání jednotlivých souborů dochází i k uložení informací do speciální tabulky, v jaké stopě a v jakém sektoru je soubor uložen (pro rychlejší nalezení požadovaných dat)

Další (historická) magnetická datová média

• s nástupem optických médií resp. elektronických médií ztratila ostatní magnetická média význam, jelikož byla velmi poruchová a nenabízela dostatečnou přenosovou rychlost a kapacitu

• na rozdíl od pevného disku byly nosiče s úložným prostorem fyzicky odděleny od čtecího nebo zapisovacího zařízení (tzv. mechaniky)

• nejvíce se využívaly 3,5palcové diskety (FDD - Floppy Disc Drive - pružný disk), které však měly kapacitu jen 1,44 MB (starší 5,25palcové měly dokonce pouhých 720 kB)

• často se používaly i ZIP diskety (nabízely kapacitu 100 MB, někdy 250 MB a 750 MB), avšak byly poměrně drahé a byly též vytlačeny optickými médii

Budoucnost magnetických médií

• v současné době jsou pevné disky postupně nahrazovány novými SSD disky (Solid State Drive), využívající flash paměť (vyšší přenosová rychlost dat)

• u klasické pevných disků dochází postupně k nárůstu celkové kapacity a rozvoji technologií chránicí data před fyzickým poškozením

• objevují se i tzv. hybridní pevné disky (SSHD) - jedná se o klasický pevný disk, který je navíc vybaven malou flash pamětí pro rychlejší start operačního systému

• hybridní pevné disky však nejsou tak efektivní jako plnohodnotné SSD disky

• trendem je tedy vybavovat počítače menšími SSD disky pro systémová a programová data a druhým klasickým pevným diskem s velkou kapacitou pro uživatelská data