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Anatomia de um disco rígido

Quase todos os computadores hoje armazenam seus dados digitais como áreas magnéticas em um dispositivo chamado disco rígido, disco rígido ou disco fixo.

Basicamente, todos os discos rígidos funcionam da mesma maneira: as informações são codificadas e 'escritas' em uma bandeja giratória de alumínio ou vidro revestida com material magnético. A escrita é feita por uma cabeça magnética, montada na ponta de um braço que gira de forma que a cabeça possa ser posicionada sobre qualquer parte do prato. O mesmo cabeçote também lê os dados armazenados. Software especial ou firmware na unidade de disco e no computador controlam onde qualquer informação é armazenada. Unidades de disco mais antigas dedicavam um lado inteiro de um prato, junto com sua cabeça, como um servomecanismo para calibrar e regular o movimento do prato e do braço, mas a tecnologia atual não requer tanto espaço.



Lembra quando a música veio em discos de vinil? Uma unidade de disco funciona de maneira muito parecida com o fonógrafo. Cada um tem um motor que gira uma bandeja contendo informações que são gravadas ou recuperadas por um dispositivo especial montado na extremidade de um braço que gira em torno do disco.



Existem diferenças consideráveis, é claro. O disco LP era de plástico e tinha 12 pol. De diâmetro e girava a 33-1 / 3 rpm. O disco rígido do computador, uma vez com 14 pol. Ou mais de diâmetro, agora não é maior que 3,5 ou 5,5 pol. De diâmetro, com os de laptops e dispositivos portáteis com 2,5, 1,8 ou mesmo 1 pol. Os discos rígidos giram em velocidades que variam de cerca de 4.000 a 15.000 rpm, e essas velocidades provavelmente aumentarão no futuro. E onde a agulha do fonógrafo tocou fisicamente a ranhura do disco, os cabeçotes do drive não tocam na mídia giratória, embora cheguem muito perto enquanto voam em uma almofada de ar.

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Os discos de hoje podem armazenar quantidades imensas de dados: os menores de 3,5 pol. o disco rígido que está sendo feito hoje armazena 10 GB, e as capacidades para unidades individuais atingiram 100 GB. Os fabricantes de unidades têm duas maneiras de aumentar a capacidade de uma unidade de disco. O método mais simples é adicionar pratos adicionais junto com uma cabeça separada para cada lado de cada prato, e isso foi feito até cerca de 16 pratos. A segunda maneira, mais básica, é aumentar a quantidade de dados que podem ser armazenados em uma única área do material magnético. Este tem sido o assunto de pesquisas consideráveis. Hoje, a IBM tem drives que armazenam 25,7 GB por polegada quadrada, e a empresa demonstrou tecnologias que podem quadruplicar isso, para 100 GB de dados em uma única polegada quadrada.



O primeiro disco rígido foi o RAMAC da IBM. Introduzido em 1956, o RAMAC's 50 de 24 pol. os pratos continham 5 MB de dados; o custo foi de $ 50.000. Em 1980, um 14 pol. o cartucho de disco do minicomputador pode conter talvez 5 MB ou 10 MB de dados. O IBM PC original em 1981 não suportava um disco rígido. Quando o DOS versão 2 foi lançado, os primeiros drives de disco apareceram para máquinas da classe PC, usando 5,25 pol. pratos que podem armazenar 5 MB ou 10 MB e, eventualmente, mais de 40 MB de dados.

Em 1990, era comum que os PCs viessem com unidades de disco de 40 MB. Cinco anos depois, o novo computador desktop típico tinha um disco rígido de 1 GB ou 2 GB. Hoje em dia, você pode comprar laptops com drives de 30 GB e 48 GB de 2,5 pol. unidades já chegaram ao mercado.

E quanto ao preço, em 1992 comprei um 80MB de 5,25 pol. dirigir em um mercado de pulgas de computador por US $ 300; o mercado de hoje fornecerá 20 GB de 3,5 pol. disco rígido por pouco mais de US $ 100 no varejo; isso é 250 vezes a capacidade por um terço do preço. Dito de outra forma, o drive de disco de 1956 custava US $ 10.000 por megabyte. Em 1992, paguei apenas $ 3,75 por cada megabyte de armazenamento; hoje, meu preço pelo mesmo megabyte é meio centavo.



A combinação de baixo preço e alta capacidade surgiu em 1990, quando a IBM reuniu um grupo dessas unidades de baixo custo nos primeiros sistemas RAID que ofereceram segurança e recuperação de erros à combinação.

Mesmo no mundo atual de redes de área de armazenamento e armazenamento anexado à rede, o bloco de construção básico é a unidade de disco magnético individual, e isso é perfeitamente exemplificado na sigla JBOD atualmente popular - apenas um monte de discos.

Dentro de uma unidade de disco

Nesta vista explodida, você pode ver os principais componentes que entram em uma unidade típica:


PARA Prato: Armazena os dados

B Motor de eixo DC: Gira o prato

C Cabeça: Lê ou grava dados de ou para o prato

D Atuador do: Faz com que o braço se mova

E Cabo de circuito impresso: Conecta o braço e a cabeça aos componentes eletrônicos

F Braço: Move-se pelo disco, posicionando a cabeça

G Chassis: Base de metal fundido na qual outros componentes são montados

H Capa protetora: Veda o mecanismo contra poeira

J Circuitos lógicos: Lidar com a tradução de endereços, armazenamento em buffer de dados e solicitações de E / S

Disco ou disco?

Para mídia magnética usado em computadores, disco é a grafia preferida. Para outros objetos redondos e planos, incluindo mídia de armazenamento óptico como CDs - áudio ou dados - e DVDs, a grafia adequada é disco . E onde, você pergunta, o duro vem de onde? É usado em distinção para disquetes , cujo meio magnético era bastante flexível, mas só podia ser girado em 360 rpm . Os pratos rígidos nos primeiros discos rígidos de PC podiam girar 10 vezes mais rápido - em 3.600 rpm enquanto hoje as velocidades do dobro são comuns e várias marcas têm drives que viram 15.000 rpm .

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