НАКОПИЧУВАЧІ

Які бувають накопичувачі?

Деякі пристрої залежно від змісту виконуваних ними дій, про що вже йшлося раніше, можуть служити пристроями введення і пристроями виведення. До цих пристроїв належать накопичувачі. Інформація, що використовується комп’ютером при роботі, зберігається в оперативній пам’яті. Коли комп’ютер вимикається, вміст оперативної пам’яті зникає. Необхідно мати пристрої, які б зберігали інформацію, коли комп’ютер вимкнений. Для цього в ІВМ РС-сумісних комп’ютерах використовуються різного типу накопичувачі. Загальна ємність таких накопичувачів, правило, у сотні разів перевищує ємність оперативної пам’яті комп’ютера. Накопичувачі називають ще зовнішньою пам’яттю комп’ютера.

Накопичував складається з двох частин: носія – пристрою, на якому зберігається інформація, та приводу – пристрою, призначеного для зчитування інформації з носія і запису інформації на носій.

Сьогодні існує два основних типи накопичувачів: накопичувачі на магнітній стрічці (як касета в магнітофоні) і дискові накопичувачі (як платівка в програвачеві). Накопичувачі на стрічці є пристроями послідовного доступу, оскільки звернутися до більш віддалених частин даних можна лише після зчитування менш віддалених даних (що знаходяться перед ними). Накопичувачі на дисках є пристроями довільного доступу, оскільки потрібні дані можуть бути отримані без обов’язкового прочитання даних, що передують їм. Розглянемо спершу найпоширеніші дискові накопичувачі на жорсткому магнітному дискові (вінчестери) і на гнучких магнітних дисках.

Інформація на дискових накопичувачах, так само, як і в пам’яті комп’ютера, подається у війковому вигляді і вимірюється в байтах. Спосіб розміщення інформації на жорстких і гнучких дисках однаковий. На поверхню диска нанесений шар намагнічу вального матеріалу. Запис інформації в цьому шарі відбувається в області, що розташовані у вигляді концентричних кіл і називаються доріжками. Радіуси, проведені з центра диска, ділять кожну з доріжок на сектори, тобто сектор є дугою доріжки між двома сусідніми радіусами. Максимальна кількість інформації, що може бути записана на кожний сектор, - розмір сектора, - та сама – 512 байтів. Кожна доріжка має свій номер. Усі сектори, розміщені на різних доріжках між двома сусідніми радіусами, мають однаковий номер. При записуванні і зчитуванні інформація передається посекторно, тобто передається інформація, що міститься на цілому секторі.

Що таке вінчестер?

У 1973 році фірма ІВМ розробила перший жорсткий диск. Він міг зберігати лише 16 Кбайтів інформації. Цей диск мав 30 доріжок, кожна була розділена на 30 секторів. За аналогією автоматичними гвинтівками, що мають калібр 30/30, жорсткі диски почали називати вінчестерами. Сучасні диски можуть мати ємність від 20 Мбайтів до “ Гбайтів і більше.

Як же влаштований вінчестер? Звичайно вінчестер має від одного до п’яти або й більше оброблених з високою точністю керамічних чи алюмінієвих пластин (дисків), на які нанесений спеціальний магнітний шар. Це носії інформації, Привод вінчестера влаштований таким чином. Диски жорстко закріплені через однакові проміжки на вертикальному стержні. Стержень приводить в рух спеціальний двигун. Швидкість обертання дисків для звичайних моделей складає 3600 обертів на хвилину. Чи більша швидкість обертання, тим швидше зчитується інформація. В сучасних моделях комп’ютерів швидкість обертання вінчестера досягає 4500, 5400 і навіть 7200 обертів на хвилину. Найважливішою частиною будь-якого накопичувача (а точніше, його приводу) є головки читання/запису. Вони розміщуються на спеціальному важелі, що нагадує важіль звукознімача на програвачах грамплатівок. У сучасних вінчестерах головки ніби “летять” на відстані доль мікрона (один мікрон дорівнює одній тисячній долі міліметра) від поверхонь дисків, не торкаючись їх.

Є ще одне поняття, що пов’язане з вінчестером, - циліндр.

Циліндр утворює доріжки, що мають однакові номери, які є на всіх дисках вінчестера (тобто всі доріжки розташовані одна під одною).

Час доступу до інформації, що міститься на жорсткому диску, вимірюється в мілісекундах, що набагато більше, ніж час доступу до інформації, що знаходиться в оперативній пам’яті комп’ютера.

Для прискорення процесу обміну інформацією між оперативною пам’яттю та жорстким диском використовується механізм кеширування. У цьому випадку кеш-пам’ять застосовується для узгодження часу взаємодії повільно діючої дискової пам’яті з швидко діючою (якщо порівнювати з нею) оперативною пам’яттю комп’ютера.