Появление первых жестких дисков для компьютеров дата: Магнитные хроники. История жестких дисков — Игромания

Магнитные хроники. История жестких дисков — Игромания

Трудно в это поверить, но жесткие диски не меняются вот уже более тридцати лет. Однако это не значит, что они всегда выглядели так, как мы привыкли. Когда компьютерная индустрия только начинала свой путь, не было ни вращающихся пластин, ни считывающих головок, ни контроллеров, ни тонких интерфейсов. Мы решили рассказать вам, на чем же в те времена хранили информацию, и забрались в самые дебри истории.

Бумажки и дырочки

Вообще, хронологию накопителей можно разделить на три параллельные ветви — перфокарты, ленты и магнитные барабаны. Первые считаются самым древним носителем информации, так что с них и начнем.

Свой старт в истории перфокарты — бумажки с дырочками — взяли на ткацких станках в 1808 году, в качестве же «электронных носителей» их додумались использовать в 1832-м, причем инициатором был наш соотечественник — Семен Корсаков, разработавший машину для «сравнения идей». Однако настоящий толчок к применению перфокарт в вычислительной технике дало изобретение Германа Холлерита.

• Табулятор Германа Холлерита помог упростить и ускорить статистический анализ. До его появления любые подобные действия превращались в ювелирную ручную работу.

В середине 1880-х выпускник Колумбийского горного университета поступил на госслужбу и принял участие в утомительной переписи населения, проводимой ручным способом. Это кропотливое занятие настолько ему не понравилось (еще бы, восемь лет считали), что он задался целью изобрести машину, которая все выполнит за пару месяцев. Сказано — сделано.

Несколько лет упорного труда, и в 1890-м Холлерит уже демонстрировал правительству США свой табулятор. Основная его идея была вот в чем. На каждого жителя страны создавалась перфокарта, вмещавшая 288 позиций (12 по горизонтали и 24 по вертикали), описывающих «базовые параметры» типа роста, пола, семейного положения.

• IBM-729 — идеальный накопитель конца 1950-х и по совместительству живая киноикона.

Напротив собранных данных в карте проделывались отверстия, после чего ее загружали в машину Холлерита, та считывала дырочки, суммировала ответы и выводила результаты на циферблаты. В конце дня показания с них списывались, а счетчики обнулялись. Госаппарату конструкция пришлась по душе, и с Германом тут же был подписан нужный контракт. Как оказалось, не зря: на следующую перепись населения потратили не 13 лет, как предполагалось изначально, а всего два месяца.

Впрочем, сколько там ушло времени — не так интересно, как то, что изобретение Холлерита спровоцировало создание фирмы Tabulating Machine Company, которую в 1905 году приобрела Computing Tabulating Recording Company, в будущем известная как International Business Machines (IBM).

Лента счастья

Перфокарты продержались сравнительно долго, но их недостатки были слишком очевидны: бумага рвалась, хранить могла всего 70 КБ, да и считывать с нее информацию было, мягко говоря, не очень удобно. Так что, пока бумажки не перевелись, индустрия начала осваивать еще один метод хранения — магнитную пленку, ту самую, из старых видеомагнитофонов, плееров и бобинных проигрывателей.

Началось все, как водится, издалека. Первым кодировать информацию при помощи магнитных полей догадался Оберлин Смит. В 1888 году он выдал следующую идею: если напихать в обычную веревку металлической стружки и задать каждой частице свой вектор намагниченности — получится аудиозапись. К сожалению, монетизировать изобретение Оберлин не сумел, за него это сделал датчанин Вальдемар Поульсен.

• Здесь изображен вовсе не двигатель межпланетного космического корабля. Так выглядел магнитный барабан, сохраняющий несколько килобайт данных. Провода и «отростки» — это считывающие головки.

Он отказался от использования бечевки, взял за основу тонкую проволоку, намотал ее на барабан и придумал, как в автоматическом режиме производить на нее запись. Не знаем, сколько он там получил за разработку, но на «телеграфон» патент ему вручили, а устройства на его базе с успехом использовались в качестве диктофонов примерно до тридцатых годов прошлого столетия. То есть ровно до того момента, как немецкий инженер Фриц Пфлюмер ввел в обиход хорошо известную нам магнитную пленку.

В 1927 году ученый покрыл бумагу оксидом железа, накрутил ее на катушку и доказал — таким образом хранить аудио гораздо удобнее, чем на проволоке, а уж редактировать и подавно. Любой кусок можно вырезать и вклеить новый. В итоге — мировая популярность и востребованность по сей день.

• Пятьдесят магнитных дисков и механизмы считывающих головок IBM Model 350 точно бы не поместились в корпус микрокомпьютера. Впрочем, ему это было и незачем — персоналок еще не существовало.

А вот до компьютеров новинка добиралась долго. Применить ее для цифровых данных догадались Джей Преспер Экерт и Джон Мокли, создатели нашумевшей машины UNIVAC, представленной 31 марта 1951 года. Для нее соорудили огромный шкаф UNISERVO с двумя «вертушками», перегоняющими тяжелую металлическую пленку через считывающую головку. Программы и результаты работы записывались на носитель длиной 365 метров и шириной 12,65 мм. Плотность хранения составляла 128 бит на дюйм (для сравнения, современный 3 ТБ жесткий диск на том же пространстве умещает по 620 ГБ).

Казалось бы, мало, но для индустрии тех лет хватало с избытком, и уже в 1952-м IBM придумала стандарт 7 Track, который вместо бумаги предлагал использовать более надежную пластиковую подложку, а саму запись вести сразу на семи параллельных дорожках. Этот принцип и лег в основу хорошо известных накопителей IBM 729, представлявших собой ящик с двумя крутящимися бобинами и намотанной на них лентой длиной 731 метр (их-то и демонстрируют нам в фильмах, когда надо показать компьютер тех времен).

• В рекламе вычислительной техники того времени часто появлялись симпатичные девушки. Все потому, что именно они зачастую исполняли роль операторов машин.

К сожалению, несмотря на то, что пленка в силу своей дешевизны до сих пор используется в некоторых дата-центрах, примерно к восьмидесятым от нее начали отказываться. Главной причиной для этого стало отсутствие произвольного доступа к данным: для того чтобы считать, к примеру, четвертый мегабайт, приходилось пролистать первые три, что очень плохо сказывалось на общем быстродействии. Решение проблемы, как это часто бывает, оказалось под самым носом.

Крутите барабан

Проблему с произвольным доступом решили еще в 1932 году, когда австрийский ученый Густав Таущек придумал хранить данные на специальном запоминающем барабане. Он представлял собой цилиндр, покрытый ферромагнетиком — материалом, умеющим сохранять заданный вектор намагниченности без воздействия внешнего поля.

Помещался этот барабан в емкость со встроенными считывающими головками и скоростным мотором. То есть конструкция была близка к современным HDD, но с одним концептуальным отличием: «иглы» ничего не искали, а ждали, пока нужный бит прокрутится мимо них. Цилиндр вращался на скоростях порядка 12 500 оборотов в минуту, что позволяло быстро получать доступ к информации. Проблема у него была только одна — удерживать он мог жалкие 8,5 КБ и поэтому в основном использовался в качестве оперативки. Впрочем, это не помешало IBM купить все основные патенты на эту разработку и к 1956 году представить первый жесткий диск.

Сделан из стали

В IBM Model 350 использовалось пятьдесят 610-миллиметровых блинов и две огромные считывающие «лапы» — они перемещались вверх/вниз независимо друг от друга. Блоки Model 350 занимали 1,5 квадратных метра, весили около тонны и хранили колоссальные по тем временам 3,75-5 МБ данных. Говорят, IBM могла нарастить емкость и продавать более мощные модели, но маркетологи не знали, кому понадобится столько памяти (по другой версии, не хотели уничтожать перфокарты).

• Блоки магнитных дисков в первых накопителях были съемными. Заполнили одну емкость, достали, установили новый блок и продолжаете работать. Удобно.

Следующим шагом для IBM стал накопитель «1301», анонсированный в паре с корпоративными машинами 7000-й серии в 1961 году. Новинки задействовали 20 двухсторонних пластин с 250 дорожками. Шпиндель с дисками делал 1800 оборотов в минуту, а пропускная способность аппарата достигала 90 000 символов в секунду. Главным отличием IBM 1301 от предшественников считается использование отдельных головок для каждой стороны магнитного блина: «иглы» плавали очень близко к поверхности и удерживались набегающим потоком воздуха, что давало преимущество в скорости и плотности записи по сравнению с предыдущими моделями.

К слову, позволить себе такую систему хранения могла далеко не каждая компания. Стоимость оборудования равнялась $155 000, что на сегодняшние деньги составляет примерно $1 210 000. Впрочем, варианты были: за $2100 (на данный момент — это около $16 500) можно было арендовать HDD на один месяц.

Не менее важной стала и разработка 1963 года: создавая «компактные» (размером с тумбу) IBM 2311 Direct Access Storage Facility, инженеры впервые ввели такое понятие, как унифицированный разъем. То есть жесткие диски начали продаваться не только в составе вычислительного комплекса, но и как дискретные устройства, что дало нехилый толчок к развитию сторонних компаний.

• Seagate ST-506 — первый по-настоящему компактный жесткий диск.

Еще один подарок индустрия HDD получила в 1973 году — диск IBM «3340». В истории он запомнился не столько своими характеристиками, сколько внутренним названием — «винчестер». Так его окрестили сами создатели, проведя аналогию между двумя 30 МБ пластинами и известной винтовкой Winchester 30-30. Уж не знаем почему, но имя прижилось и активно использовалось примерно до 1990-х годов.

 А вот то, что «3340» был первым HDD с возможностью парковать считывающие головки прямо на пластинах, быстро позабыли. А ведь до него на время простоя «лапки» выводились за пределы блока хранения, и это не только сильно усложняло конструкцию, но и снижало ее эффективность.

 Компактный мир

Конец 1970-х запомнился появлением первых домашних компьютеров. К сожалению, HDD для них в те времена были непозволительной роскошью и в подавляющем большинстве случаев в качестве постоянных накопителей использовались пленочные кассеты.

Изменилось все в 1980 году, когда компания Shugart Technology, позже переименованная в Seagate, представила 5,25-дюймовый жесткий диск ST-506 емкостью 5 МБ. Размером он был с пару дисководов и к ПК подключался через сторонний контроллер при помощи трех толстенных проводов.

Как ни странно, но в этот раз индустрия не стала тянуть кота за хвост и тут же ухватилась за новую идею. Даже IBM, и та в одной из своих первых по-настоящему популярных домашних систем — PC/XT — использовала модель ST-506.

Ну а спустя всего три года фирма Rodime сумела упаковать 10 МБ пластину и «иглу» в современный 3,5-дюймовый корпус и задать стандарт на следующие тридцать лет, в течении которых производители лишь наращивали плотности записи, скорости чтения/записи и пропускную способность интерфейсов.

Линейки жестких дисков и сферы их применения | Жесткие диски | Блог

Твердотельные накопители SSD при сегодняшнем уровне развития технологий существенно потеснили классические жесткие диски. На их стороне потрясающее быстродействие, малые значения энергопотребления и тепловыделения. Уже сейчас понятно, что за SSD будущее, но сбрасывать со счетов старый добрый HDD пока рано.

Когда возникает вопрос замены вышедшего из строя «винта» или модернизации сборки не первой свежести, то у неподготовленного пользователя голова начинает идти кругом. Обилие предложений, вариантов и моделей просто зашкаливает!

Можно, конечно, не заморачиваться, и взять накопитель, что называется «на все деньги», но лучше подойти к вопросу с умом, и купить то, что нужно, предварительно очертив круг возлагаемых на жесткий диск задач.

Линейки жестких дисков

Как в известной поговорке: «Каждый сверчок знай, свой шесток», так и в обширном модельном ряде семейства накопителей существует своя градация и тематические линейки. Каждая из них предназначена для определенных условий работы, в которых полностью раскрывается потенциал диска.

Для массового применения

Семейство накопителей для неспециализированных компьютеров. Наиболее обширная линейка жестких дисков, в моделях которой соблюден баланс скорости и надежности. Основное применение — домашние и офисные рабочие станции. Как правило, жесткие диски данного класса оснащаются кэшем объемом 64 МБ. Показатели шума, тепловыделения и энергоэффективности находятся в пределах усредненных значений. В общем, простая рабочая лошадка, без каких либо особых изысков и амбиций на лидерство.

В линейке универсальных дисков можно встретить модели с параметрами вращения шпинделя от 5400 об/мин до 7200 об/мин. Первые экземпляры более тихие и более «холодные», но в то же время более медлительные.

Если HDD предназначен для длительного хранения пользовательских данных, вариант установки медленного диска более предпочтителен.

В качестве примера обозначения, у производителя Western Digital последняя буква в названии модели как раз обозначает скорость вращения: Z — 5400 об/мин, X — 7200 об/мин. Универсальные модели, обозначение которых заканчивается на Z — снятая с производства «зеленая» линейка накопителей, отличавшаяся малой шумностью и самым низким в классе тепловыделением.

Варианты выбора:

Для игрового ПК и систем графического моделирования 

Специальная линейка накопителей, предназначенная для установки в высокопроизводительные системы, где требуется высокая скорость обработки большого объема мелких файлов (обработка 3D-изображений, тяжелые игры, загрузка операционной системы, математическое моделирование). Отличительная особенность данных дисков — технические решения по снижению вибрации подвижных элементов и отменные показатели времени позиционирования головки над произвольной областью поверхности блина накопителя. Достигается это за счет использования двух приводов в системе позиционирования головок диска.

Минимальная скорость вращения шпинделя для этого класса устройств составляет 7200 об/мин, а размер кэш-памяти достигает 64 МБ. В качестве платы за высокое быстродействие — несколько повышенные уровни шума и тепловыделения.

Варианты выбора:

Для сетевых хранилищ

Основная стихия накопителей — работа в режиме постоянных нагрузок по формуле 24/7 (файлообменники, сетевые хранилища небольших организаций и т. д.)

Модельный ряд дисков для сетевых хранилищ имеет свои особенности. Во-первых, потрясающая скорость передачи данных, составляющая солидные 150–180 Мбайт/с. Во-вторых, при плотной компоновке накопителей внутри корпуса сетевого хранилища, для жестких дисков этой линейки характерны низкие значения тепловыделения и энергопотребления. В-третьих, в дисках реализованы специальные конструктивные решения, минимизирующие биения подвижных частей и сводящие на нет вибрацию всего устройства, а, следовательно, ее пагубное воздействие на накопители, установленные по соседству.

Как правило, объем кэша варьируется от 64 МБ до 256 МБ, а значения скорости вращения шпинделя находятся в диапазоне 5400–7200 об/мин. Естественно, все представители данного класса поддерживают работу в составе RAID-массивов различных конфигураций.

Варианты выбора:

Для систем видеонаблюдения

Накопителям для систем видеонаблюдения характерны низкая скорость вращения (5400–5900 об/мин) и лучшая в классе защита внутренних компонентов от вибрации. Для обеспечения высокой скорости обращения, диски оснащаются кэшем, объем которого достигает 256 МБ. На уровне контроллера HDD реализован целый ряд специальных алгоритмов, обеспечивающих сохранность и целостность каждого записанного кадра.

Диски для систем видеонаблюдения могут одновременно записывать видеопотоки транслируемые с 64 HD-камер.

Использовать такие накопители в домашних условиях можно, но их эксплуатация в ПК вряд ли доставит удовольствие! Уж больно они медлительны, шумны и специфичны.

Варианты выбора:

Для серверов и быстродействующих систем

В критически важных для ведения бизнеса системах не обойтись без компонентов надлежащего качества. Специальные жесткие диски наивысшей степени надежности — залог долгого и бесперебойного функционирования IT-инфраструктуры.

Накопители данного класса отличают: беспрецедентно высокое время наработки на отказ (2,5 миллионов часов), высокая скорость вращения шпинделя (вплоть до 10000 об/мин), кэш большого объема (до 512 МБ), высокая скорость передачи (до 267 Мбайт/с), высокоточная система гашения вибраций.

Стихия этих накопителей — работа в составе серверного оборудования файловых хранилищ, центров обработки данных, сопровождение ответственных, критически важных бизнес-процессов корпоративного уровня.

Варианты выбора:

Вывод

Теоретически, в системник можно установить абсолютно любой жесткий диск. Вот только устроит ли пользователя такая сборка? Все же лучше подбирать и устанавливать накопитель исходя из потребностей и выполняемых компьютером задач. Только при таком подходе на выходе можно получить оптимальную с точки зрения вложений/отдачи систему.

Жёсткий диск — Википедия

Работа жёсткого диска в разобранном виде

Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́сках, или НЖМД (англ.  hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск, винчестер — запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

В отличие от гибкого диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего диоксида хрома — магнитные диски. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм^[1]), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной («парковочной») зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Также, в отличие от гибкого диска, носитель информации обычно совмещают с накопителем, приводом и блоком электроники. Такие жёсткие диски часто используются в качестве несъёмного носителя информации.

Со второй половины 2000-х годов получили распространение более производительные твердотельные накопители, вытесняющие дисковые накопители из ряда применений несмотря на более высокую стоимость единицы хранения; жёсткие диски при этом, по состоянию на середину 2010-х годов, получили широкое распространение как недорогие и высокоёмкие устройства хранения как в потребительском сегменте, так и корпоративном.

Название «винчестер»

По одной из версий^[2][3], название «винчестер» (англ. Winchester) накопитель получил благодаря работавшему в фирме IBM Кеннету Хотону (англ. Kenneth E. Haughton), руководителю проекта, в результате в 1973 году был выпущен жёсткий диск модели 3340, впервые объединивший в одном неразъёмном корпусе пластины диска и считывающие головки. При его разработке инженеры использовали краткое внутреннее название «30-30», что означало два модуля (в максимальной компоновке) по 30 мегабайт каждый, что по созвучию совпало с обозначением популярного охотничьего оружия — винтовки Winchester Model 1894, использующего винтовочный патрон .30-30 Winchester. Также существует версия^[4], что название произошло исключительно из-за названия патрона, также выпускавшегося Winchester Repeating Arms Company, первого созданного в США боеприпаса для гражданского оружия «малого» калибра на бездымном порохе, который превосходил патроны старых поколений по всем показателям и немедленно завоевал широчайшую популярность.

В Европе и США название «винчестер» вышло из употребления в 1990-х годах, в русском же языке сохранилось и получило полуофициальный статус, а в компьютерном сленге сократилось до слова «винт» (иногда «винч»^[5]).

Технологии записи данных

Принцип работы жёстких дисков похож на работу магнитофонов. Рабочая поверхность диска движется относительно считывающей головки (например, в виде катушки индуктивности с зазором в магнитопроводе). При подаче переменного электрического тока (при записи) на катушку головки возникающее переменное магнитное поле из зазора головки воздействует на ферромагнетик поверхности диска и изменяет направление вектора намагниченности доменов в зависимости от величины сигнала. При считывании перемещение доменов у зазора головки приводит к изменению магнитного потока в магнитопроводе головки, что приводит к возникновению переменного электрического сигнала в катушке за счёт электромагнитной индукции.

С конца 1990-х на рынке устройств хранения информации начали применяться головки на основе эффекта гигантского магнитного сопротивления (ГМС).^[6][7]
С начала 2000-х головки на основе эффекта ГМС стали заменяться на головки на основе туннельного магниторезистивного эффекта (в них изменение магнитного поля приводит к изменению сопротивления в зависимости от изменения напряжённости магнитного поля; подобные головки позволяют увеличить вероятность достоверности считывания информации, особенно при больших плотностях записи информации). В 2007 году устройства на основе туннельного магниторезистивного эффекта с оксидом магния (эффект открыт в 2005 году) полностью заменили устройства на основе эффекта ГМС.

Метод продольной записи

Биты информации записываются с помощью маленькой головки, которая, проходя над поверхностью вращающегося диска, намагничивает миллиарды горизонтальных дискретных областей — доменов. При этом вектор намагниченности домена расположен продольно, то есть параллельно поверхности диска. Каждая из этих областей является логическим нулём или единицей, в зависимости от направления намагниченности.

Максимально достижимая при использовании данного метода плотность записи составляет около 23 Гбит/см². К 2010 году этот метод был практически вытеснен методом перпендикулярной записи.

Метод перпендикулярной записи

Метод перпендикулярной записи — технология, при которой биты информации сохраняются в вертикальных доменах. Это позволяет использовать более сильные магнитные поля и снизить площадь материала, необходимую для записи 1 бита. Предыдущий метод записи, параллельно поверхности магнитной пластины, привёл к тому, что в определённый момент инженеры упёрлись в «потолок» — дальше увеличивать плотность информации на дисках было невозможно. И тогда вспомнили о другом способе записи, который был известен ещё с 70-х годов прошлого века.

Плотность записи при этом методе резко возросла — более чем на 30 % ещё на первых образцах (на 2009 год — 400 Гбит/дюйм², или 62 Гбит/см²^[8]). Теоретический предел отодвинулся на порядки и составляет более 1 Тбит/дюйм².

Жёсткие диски с перпендикулярной записью стали доступны на рынке с 2006 года^[9]. Винчестеры продолжают тренд на увеличение ёмкости, вмещая до 10-14 терабайт и применяя в дополнение к PMR такие технологии, как заполнение гелием корпусов, SMR, HAMR/MAMR^[10].

Перспективные методы записи

Метод черепичной магнитной записи

Метод черепичной магнитной записи (shingled magnetic recording^[en], SMR) был реализован в начале 2010-х годов. В нём используется тот факт, что ширина области чтения меньше, чем ширина записывающей головки. Запись дорожек в этом методе производится с частичным наложением в рамках групп дорожек (пакетов). Каждая следующая дорожка пакета частично закрывает предыдущую (подобно черепичной кровле), оставляя от неё узкую часть, достаточную для считывающей головки. Черепичная запись увеличивает плотность записанной информации, однако осложняет перезапись — при каждом изменении требуется полностью перезаписать весь пакет перекрывающихся дорожек^[11][12].

Метод тепловой магнитной записи

Метод тепловой магнитной записи (англ. heat-assisted magnetic recording, HAMR) остаётся перспективным, продолжаются его доработки и внедрение. В этом методе используется точечный подогрев диска, который позволяет головке намагничивать очень мелкие области его поверхности. После того, как диск охлаждается, намагниченность «закрепляется». На 2009 год были доступны только экспериментальные образцы, плотность записи которых составляла 150 Гбит/см²^[13]. Специалисты Hitachi называют предел для этой технологии в 2,3—3,1 Тбит/см², а представители Seagate Technology — 7,75 Тбит/см²^[14].

Структурированные носители данных

Структурированный (паттернированный) носитель данных (англ. bit-patterned media) — перспективная технология хранения данных на магнитном носителе, использующая для записи данных массив одинаковых магнитных ячеек, каждая из которых соответствует одному биту информации, в отличие от современных технологий магнитной записи, в которых бит информации записывается на нескольких магнитных доменах.

Характеристики

• Интерфейс (англ. interface) — техническое средство взаимодействия двух разнородных устройств, что в случае с жёсткими дисками является совокупностью линий связи, сигналов, посылаемых по этим линиям, технических средств, поддерживающих эти линии (контроллеры интерфейсов), и правил (протокола) обмена. Современные серийно выпускаемые внутренние жёсткие диски могут использовать интерфейсы ATA (он же IDE и PATA), SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO и Fibre Channel.
• Ёмкость (англ. capacity) — количество данных, которые могут храниться накопителем. С момента создания первых жёстких дисков в результате непрерывного совершенствования технологии записи данных их максимально возможная ёмкость непрерывно увеличивается. Ёмкость современных жёстких дисков (с форм-фактором дисководов 3,5 дюйма) на 2016 год достигает 6, 8 или 10 терабайт^[15]. В отличие от общепринятой в информатике системы приставок, обозначающих кратную 1024 величину (см.: двоичные приставки), производителями при обозначении ёмкости жёстких дисков используются величины, кратные 1000. Так, ёмкость жёсткого диска, маркированного как «200 ГБ», составляет 186,2 ГиБ^[16][17][18].
• Физический размер (форм-фактор; англ. dimension) — почти все накопители 2001—2008 годов для персональных компьютеров и

История магнитных дисков | Открытые системы. СУБД

В 2006 году устройства хранения данных на магнитных дисках отметят полувековой юбилей.

Идея хранения больших объемов данных на внешних магнитных носителях возникла практически одновременно с самими компьютерами. Первыми появились ленты, а вслед за ними — барабаны. Преимуществом лент была практически неограниченная площадь носителя, а недостатком — необходимость последовательного доступа. Напротив, достоинство барабанов состояло в возможности прямого доступа, зато увеличить площадь их магнитной поверхности в заданном объеме было нельзя. С «геометрической» точки зрения единственной альтернативой этим типам носителей оказались накопители, в которых магнитная поверхность располагается на стеке вращающихся дисков, в просторечии — «блинов». Во-первых, их площадь можно увеличивать за счет количества «блинов», а во-вторых, возможен прямой доступ к записанным данным. Магнитные диски впервые были реализованы в начале 50-х годов в исследовательской лаборатории корпорации IBM, расположенной в Сан-Хосе (Калифорния).

С тех пор прошло более полувека, но чего-то иного, способного заменить диски, пока не придумано. По всей Земле вращается свыше 2 млрд шпинделей, на которых записаны петабайты данных, и так будет, по всей видимости, еще много лет. При этом «привязанность» процессоров, содержащих сотни миллионов транзисторов на одном кристалле, к довольно примитивному на первый взгляд механическому устройству выглядит довольно странной. Не случайно на протяжении долгой истории дисков им (как, к примеру, и мэйнфреймам), неоднократно предсказывали неизбежную кончину. Однако и те и другие с завидной регулярностью реинкаринировались, появлялись все новые и новые технические решения, которые позволяли отложить казавшееся делом решенным расставание на неопределенное время. Современные диски настолько миниатюрны и совершенны, что пользователи забывают или даже не догадываются об их механической природе. Твердотельные диски, которые, несомненно, когда-то придут на смену традиционным механическим устройствам, уже сейчас превосходят их по всем показателям, но стоят на порядки дороже и в обозримом будущем вряд ли смогут с ними конкурировать.

Одна из самых важных технических тенденций, обеспечившая дискам долгожительство, — уменьшение их физических размеров. Миниатюризация позволяет радикально снижать необходимую для вращения потребляемую мощность, величина которой пропорциональна диаметру в четвертой степени. Обычно при переходе на стандарт, подразумевающий меньший диаметр дисков, их емкость сначала уменьшается, но потом, благодаря повышению плотности записи, резко растет. В свою очередь, уменьшение размеров и потребляемой мощности приводит к расширению сферы применения. Когда-то диски могли использоваться только в компьютерных центрах, затем — в персональных компьютерах, а в современных условиях — в мобильных устройствах. На каждой новой «волне» рынок возрастает на порядки.

Дисковый накопитель, как и большинство изобретений, связанных с компьютерами, появился в результате индивидуального творчества. Создатель этого незаменимого устройства Рейнолд Джонсон (1906-1998) — неутомимый изобретатель-универсал и обладатель множества патентов — почти всю свою долгую жизнь проработал в IBM. Даже уйдя в отставку, Джонсон продолжал творить и в дополнение к славе изобретателя дисков получил широкую известность как автор игрушек.

Изобретательская карьера Джонсона началась с создания электронного устройства для считывания бланков в 30-е годы XX века, когда он работал школьным учителем. Предложенный им прибор оказался настолько эффективным, что компания IBM пригласила его к себе на работу. Использованная в этом приборе технология (в последующем она была названа электрографией) позволяла переводить метки, нанесенные специальным карандашом, с бумажного бланка на единственный существовавший в ту пору машинный носитель — перфокарты. Потом Джонсон сделал множество других изобретений, в том числе создал кассетные магнитные ленты, но, разумеется, главное его достижение — первый в истории компьютерных систем дисковый накопитель. За свои изобретения Джонсон был награжден в 1986 году Национальной технологической медалью.

В 1953 году Джонсон был назначен на должность руководителя исследовательской лаборатории IBM, расположенной в Сан-Хосе, и в последующем она стала для корпорации основным центром разработки технологий магнитных дисков. Географическая удаленность лаборатории от штаб-квартиры обеспечивала относительную свободу действий и позволяла вести несанкционированную разработку прибора, получившего название RAMAC (Random-Access Method of Accounting and Control — «произвольный метод доступа и управления»). Самодеятельность Джонсона не сразу была оценена по достоинству, и по результатам инспекционной поездки высшее руководство сначала выразило недоверие к проекту, посчитав его излишне затратным. Но Джонсон проявил упорство и в феврале 1954 года сумел впервые переписать данные с перфокарт на диск.

В ноябре того же года разработка RAMAC получила официальное признание, а в 1956 году был выпущен серийный дисковый накопитель IBM 350 — первое устройство с подвижной головкой для чтения и записи. Этот диск стал частью системы IBM 305, в состав которой входили также считыватель с карт и принтер. RAMAC весил более тонны и был способен хранить 5 млн символов в 7-битовой кодировке на 50 (!) «блинах» диаметром 24 дюйма, покрытых краской с окисью железа. Кстати, точно такая же краска и поныне используется для окрашивания моста Golden Gate в Сан-Франциско.

При проектировании первого магнитного диска инженеры столкнулись с целым комплексом проблем, который сопровождал эти устройства на протяжении всех последующих лет: необходимость повышения плотности записи и скорости вращения, уменьшения толщины магнитного покрытия и расстояния от головки до поверхности. В RAMAC была применена головка, которая не соприкасается с диском, а находится на воздушной подушке. Эта идея с небольшими изменениями остается основополагающей и поныне. В первых конструкциях головка поддерживалась на нужном расстоянии от диска с помощью воздушной струи. Вскоре появились «летающие» головки, чей «полет» обеспечивался за счет эффекта Бернулли, и затем такой конструктивный принцип не менялся. Иногда считают, что современные диски работают в вакууме, но головка может «летать» только в воздушной среде. Одна из проблем состоит в необходимости обеспечения «аварийной посадки» в случае отключения питания; она решается благодаря инерционности вращающихся «блинов».

Справедливости ради отметим, что работа Джонсона не была уникальной. К идее создания дисковых накопителей почти одновременно подошли несколько компаний, но наиболее близко — ведущая компьютерная компания 50-х, Univac, в которой работали изобретатели компьютера ENIAC Преспер Эккерт и Джон Мочли. Однако по соображениям внутренней политики в Univac предпочтение было отдано магнитным барабанам — направлению, в конечном счете, оказавшемуся тупиковым.

Некоторые конструкции дисков начала 60-х годов поистине поразительны. К числу уникальных относится устройство компании Bryant Computer, которое имело самый большой в истории дисков диаметр (почти 1 метр) и емкость до 90 Мбайт. Но единственным серьезным конкурентом IBM по части дисков была компания Telex, которая в начале 60-х годов смогла выпустить собственные устройства, поставлявшиеся в качестве дополнительного оборудования к компьютерам IBM. Это, пожалуй, первый известный прецедент комплектования компьютеров системами хранения независимых производителей. В последующие годы количество компаний, производящих диски, заметно увеличилось, причем многие из них были созданы выходцами из IBM. Одним из наиболее ярких представителей нового поколения стал легендарный Алан Шугарт, который после целого ряда метаморфоз образовал компанию Seagate Technology.

Следующим шагом было создание накопителей со сменными пакетами диаметром 14 дюймов. Эти практичные устройства позволяли многократно увеличивать объем хранимых на дисках данных без существенных затрат. Из-за их габаритов и внешнего сходства эти дисководы называли «стиральными машинами». С таких конструкций началось серийное тиражирование дисков, которыми комплектовались до середины 80-х годов мини-ЭВМ и мэйнфреймы.

Но самым радикальным изобретением, изменившим дисковую индустрию, стали диски-винчестеры. Первый накопитель такого типа, IBM 3340, хранил 30 Мбайт на сменном пакете и еще 30 Мбайт — на фиксированном. С 1973 года винчестерами стали называть неразборные диски, расположенные вместе с головками в замкнутом пространстве. (Утверждается, что такое название было дано по имени винтовки «Винчестер 30-30», которой владел менеджер проекта; а может, дело состояло в том, что одна из исследовательских лабораторий IBM расположена в английском городе Винчестер.) Выпускавшиеся в 80-е годы винчестеры имели емкость, измерявшуюся сотнями мегабайт, и были довольно громоздкими — они весили десятки килограмм.

Дальнейшая эволюция дисков была связана с входящими в их состав компонентами. При этом приходилось решать множество конструктивных, аэродинамических и материаловедческих задач, а также проблем, связанных с управлением в процессе перемещения головок. Управление сервоприводами и точное динамическое позиционирование головок относительно дорожек составляют одно из самых интересных направлений в современной теории автоматического регулирования. Общий тренд в развитии дисков определяется тем, что качество поверхности диска, допускаемая материалом плотность записи, высота «полета» головки и другие характеристики взаимозависимы. Эта зависимость определяется прежде всего законами физики: напряженность магнитного поля падает пропорционально кубу расстояния между головкой и носителем. К тому же чем меньше диаметр диска, тем меньше линейная скорость на периметре и вызываемая вращением турбулентность. Уменьшение размеров диска, напрямую приводящее к увеличению его емкости, ограничивается только имеющимися технологиями.

Первым серьезным шагом в этом направлении было создание в 1979 году 8-дюймового дисковода IBM Piccolo (IBM 3350). Поначалу такие дисководы уступали по емкости более распространенным на тот момент 14-дюймовым дисководам, но со временем превзошли их. В 1980 году компания Seagate Technology создала диски размером 5,25 дюйма, в 1983 году Rodime запустила в продажу 3,5-дюймовые диски, а в 1988-м PrairieTek уменьшила размер дисков до 2,5 дюймов. В настоящее время миниатюризация дисков, преодолев барьер в 1 дюйм (IBM Microdrive), достигла показателя 0,85 дюйма. Компьютеры IBM PC и их многочисленные клоны комплектовались 5-дюймовыми дисками емкостью 10 Мбайт, с которых и началось производство дисков миллионными тиражами.

Одновременно с уменьшением диметра совершенствовались материалы, используемые для создания магнитной поверхности и самих вращающихся дисков, а электрический привод сместился вовнутрь шпинделя. Наиболее заметным было повышение скорости вращения. Первый диск RAMAC вращался со скоростью 1200 оборотов в минуту, 14-дюймовые — со скоростью 5400 оборотов в минуту, а скорость вращения дисков диаметром 5,25, 3,5 и 2,5 дюймов возросла с 7200 до 10 тыс. и даже до 15 тыс. оборотов. Но, пожалуй, самым ярким показателем прогресса дисковых технологий является снижение удельной стоимости хранения. В 60-е годы она превышала 2 тыс. долл. за мегабайт, а сейчас за тот же объем нужно заплатить десятые доли цента.

Современные диски подключаются по одному из следующих типов интерфейсов: ATA (IDE, EIDE), SCSI, FireWire/IEEE 1394, USB и Fibre Channel. Их собирают в дисковые массивы, но это уже другая история. В конце 2002 года был предложен последовательный интерфейс Serial ATA, позволивший создавать недорогие массивы большой емкости, что открывает новые возможности для оперативного хранения данных.

Как измерять емкость дисков

Быстрый рост емкости дисков обнажил на первый взгляд неожиданную проблему, а именно — недостаточную определенность единиц измерения этой емкости. Несколько лет назад в Соединенных Штатах состоялись судебные процессы в связи с обвинением производителей компьютеров в том, что заявленные ими емкости дисков не соответствуют тому, что показывает операционная система. Скажем, в спецификации компьютера указано, что в нем установлен диск 120 Гбайт, а система показывает только 115. Многие из нас пытались понять, почему на 30-гигабайтном диске можно записать только 28 Гбайт данных, для чего соотносили значения степени двойки со степенью десятки. А виной всему — несогласованность терминов, использование вперемежку десятичных (кило-, мега-) префиксов и двоичных значений, коварная близость пресловутых значений 1024 и 1000, побуждающая приравнять их, чтобы при дальнейших расчетах отождествлять 103 и 210.

К чему это приводит, станет ясно, если в качестве примера рассмотреть такую единицу измерения, как мегабайт. Оказывается, ее можно трактовать тремя различными способами.

1. Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission, IEC), придерживающаяся системы СИ, считает, что 1 Мбайт равен 1 млн. байт (106). В такой трактовке эту единицу измерения используют некоторые производители жестких дисков и DVD.
2. Память компьютеров тоже измеряется мегабайтами, но по определению, является «чисто двоичной», поэтому в этом случае 1 Мбайт равен 1048576 байт (220).
3. Производители гибких дисков породили промежуточный подход. Они сохранили двоичный килобайт, поэтому у них 1 Мбайт равен 1 тыс. Кбайт, то есть 1024000 байт (1024 x 1000). Отсюда следует, что дискета емкостью 1,44 Мбайт на деле может хранить 1474560 байт.

По очевидным арифметическим причинам расхождение между двоичными значениями и десятичными будет тем больше, чем больше абсолютная величина. Между десятичной тысячей байт и килобайтом (1024 байт) — разница всего 2,4%; однако между йоттабайтом (280) и обычно ставящимся ему в соответствие числом 1024 различие составляет уже 20,8%. На гигабайтном уровне различие меньше, но и его оказалось достаточно для того, чтобы организации, защищающие права потребителей, возбудили судебные процессы против производителей дисков. Имели место попытки доказать, что они вводят в заблуждение покупателей, завышая истинные объемы дисков, но это совсем не так. Использование десятичных единиц измерения в накопителях является инженерной традицией, которая началась еще со времен перфолент, а двоичная интерпретация дискового пространства связана с особенностями операционной системы.

Для преодоления противоречия в 1999 году IEC разработала новый стандарт IEC 60027-2, в котором предлагается заменить десятичные префиксы двоичными, отличающимися двумя буквами bi (от binary), и полностью отказаться от использования основания 10 в пользу основания 2. За прошедшие с тех пор годы наблюдался определенный рост популярности новой системы измерений, и в 2005 году ее приняли американский институт IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) и Международный комитет мер и весов (Comite International des Poids et Mesures, CIPM).

Аналогичные изменения предложены и для единиц измерения, определяющих скорость передачи данных. Как сейчас принято, единица измерения частоты герц взята из системы СИ, следовательно, передаваемые данные считаются в десятичной системе и скорость передачи, скажем, 128 Кбит/с означает передачу 128 тыс. десятичных битов в секунду, что равно 15,625 Ki в секунду, а, например, скорость передачи 1 Мбит/с 122 Ki в секунду.

Важные даты из истории магнитных дисков

• 1956 год — первый дисковый накопитель RAMAC 350 (5 Мбайт, 24 диска)
• 1961 год — накопитель с делением на секторы Bryant Computer 4240 (90 Мбайт, 24 диска диаметром 39 дюймов, т.е. 99 см)
• 1963 год — накопитель со сменными 14-дюймовыми пакетами IBM 1311 (2,69 Мбайт, 6 дисков)
• 1971 год — накопитель со следящим сервомеханизмом IBM 3330-1 Merlin (100 Мбайт, 11 дисков)
• 1971 год — гибкий диск IBM 23FD (0,816 Мбайт, 1 диск диаметром 8 дюймов)
• 1973 год — накопитель типа «Винчестер» IBM 3340
• 1976 год — гибкий диск диаметром 5, 25 дюйма Shugart Associates SA400
• 1980 год — жесткий диск диаметром 5,25 дюйма Seagate Technology ST506 (5 Мбайт)
• 1985 год — диск на карте Quantum Hardcard (10,5 Мбайт, 3,5 дюйма)

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Что такое жесткий диск?

Обновлено: 02.08.2020 компанией Computer Hope

Жесткий диск (иногда сокращенно жесткий диск , HD или HDD ) — это энергонезависимое устройство хранения данных. Обычно он устанавливается внутри компьютера и подключается непосредственно к контроллеру диска на материнской плате компьютера. Он содержит одну или несколько пластин, помещенных внутри герметичного корпуса. Данные записываются на пластины с помощью магнитной головки, которая быстро перемещается по ним во время вращения.

Внутренние жесткие диски находятся в отсеке для дисков, подключенном к материнской плате с помощью кабеля ATA, SCSI или SATA. Они питаются от подключения к БП (блоку питания) компьютера.

Примеры данных, хранящихся на жестком диске компьютера, включают операционную систему, установленное программное обеспечение и личные файлы пользователя.

Зачем компьютеру жесткий диск?

Для компьютера требуется операционная система, позволяющая пользователям взаимодействовать с ним и использовать его. Операционная система интерпретирует движения клавиатуры и мыши и позволяет использовать программное обеспечение, такое как Интернет-браузер, текстовый процессор и видеоигры.Для установки операционной системы компьютера требуется жесткий диск (или другое запоминающее устройство). Запоминающее устройство обеспечивает среду хранения, на которой установлена ​​и хранится операционная система.

Жесткий диск также необходим для установки любых программ или других файлов, которые вы хотите сохранить на своем компьютере. При загрузке файлов на ваш компьютер они постоянно хранятся на вашем жестком диске или другом носителе данных до тех пор, пока не будут перемещены или удалены.

Может ли компьютер работать без жесткого диска?

Без жесткого диска компьютер можно включить и выполнить POST.В зависимости от того, как настроен BIOS, другие загрузочные устройства в последовательности загрузки также проверяются на наличие необходимых файлов загрузки. Например, если USB-устройство указано в последовательности загрузки BIOS, вы можете загрузиться с загрузочного USB-устройства флэш-памяти на компьютере без жесткого диска.

Примеры загрузочных флеш-накопителей включают установочный диск Microsoft Windows, GParted Live, Ubuntu Live или UBCD. Некоторые компьютеры также поддерживают загрузку по сети с помощью PXE (среда выполнения предварительной загрузки).

Жесткие диски в современных компьютерах

Современные компьютеры часто используют SSD (твердотельный накопитель) в качестве основного устройства хранения вместо жесткого диска. Жесткие диски медленнее, чем твердотельные накопители при чтении и записи данных, но предлагают большую емкость за свою цену.

Хотя жесткий диск по-прежнему может использоваться в качестве основного хранилища компьютера, обычно его устанавливают как дополнительный диск. Например, первичный SSD может содержать операционную систему и установленное программное обеспечение, а вторичный HDD может использоваться для хранения документов, загрузок, а также аудио- или видеофайлов.

Наконечник

Новые пользователи компьютеров могут спутать RAM (память) со своим дисководом. В отличие от жесткого диска или твердотельного накопителя, оперативная память является «энергозависимым» устройством хранения данных, то есть может хранить данные только тогда, когда компьютер включен. См. Наше определение памяти для сравнения памяти и дисковой памяти.

Компоненты жесткого диска

Как показано на рисунке выше, жесткий диск настольного компьютера состоит из следующих компонентов: привод головки, рычаг привода чтения / записи, головка чтения / записи, шпиндель и опорный диск.На задней панели жесткого диска находится печатная плата, которая называется контроллером диска или интерфейсной платой. Эта схема позволяет жесткому диску обмениваться данными с компьютером.

Как жесткий диск подключен к компьютеру?

Внутренний жесткий диск подключается к компьютеру двумя способами: кабелем данных (IDE, SATA или SCSI) к материнской плате и кабелем питания к блоку питания.

Где в компьютере находится жесткий диск?

Все основные жесткие диски компьютера находятся внутри корпуса компьютера и подключаются к материнской плате компьютера с помощью кабеля ATA, SCSI или SATA.Жесткие диски получают питание от подключения к PSU (блоку питания).

Заметка

Некоторые портативные и настольные компьютеры могут иметь новые флэш-накопители, которые подключаются напрямую к интерфейсу PCIe или другому интерфейсу и не используют кабель.

Что хранится на жестком диске?

На жестком диске могут храниться любые данные, включая изображения, музыку, видео, текстовые документы и любые созданные или загруженные файлы.

Компьютеры первого поколения | Что есть, характеристики, история, изобретатели

Информатика

Современная компьютерная эра во многом обязана большим технологическим достижениям, произошедшим во время Второй мировой войны.Таким образом, изобретение электронных схем, вакуумных ламп и конденсаторов заменяет создание механических компонентов, в то время как числовые вычисления заменяют аналоговые вычисления. Компьютеры и продукты этой эпохи составляют так называемое первое поколение компьютеров .

• Дата : с 1951 по 1958 год
• Рекомендуемые компьютеры : Atanasoff Berry Computer, MARK I, UNIVAC, ENIAC

Какое первое поколение компьютеров?

Первое поколение компьютеров было выпущено в середине 20-го века , а именно между 1946 и 1958 годами, периодом, который привел к большим технологическим достижениям, основанным на поиске вспомогательного инструмента в научной и военной областях.Эти компьютеры были очень печально известными и отличались размером и небольшой мощностью для их приобретения.

Характеристики компьютеров первого поколения

Первое поколение компьютеров, созданных в середине двадцатого века. было первым признаком или предшественником современных компьютеров, но среди его основных характеристик были большой размер , а также высокая стоимость приобретения и повторяющиеся тема неудач и ошибок для экспериментов.

Компьютеры считали с использованием вакуумных трубок для обработки информации, перфокарт, для ввода и вывода данных и программ, а использовали магнитные цилиндры для хранения информации и внутренних инструкций.

Первые на рынке стоят примерно 10 000 долларов. Из-за их большого размера, их использование подразумевает большое количество электроэнергии, вызывает перегрев в системе, требуя специальных вспомогательных систем кондиционирования воздуха (чтобы избежать этого перегрева).Например, большой компьютер ENIAC весом до 30 тонн.

В компьютерах первого поколения в качестве элементов хранения данных использовались магнитные барабаны, которые позже, во втором поколении, были заменены ферритовыми запоминающими устройствами.

История первого поколения компьютеров

Историческое развитие первого поколения компьютеров не имеет точного начала, так как оно является результатом предыдущих открытий и экспериментов разных авторов, но в данном случае начнется его развитие с двадцатого века .

В конструкции аналитической машины Чарльза Бэббиджа собраны идеи как примитивный способ отдавать машине приказы для автоматического выполнения вычислений и внедрения систем хранения данных. Эти идеи были воплощены в конструкции ENIAC , первого электронного компьютера , который будет построен . В нем они позже были основаны на UNIVAC I , который был первым компьютером , который был произведен на коммерческой основе, , а также первым, кто использовал компилятор для изменения языка с программы на машинный язык.

Его основными преимуществами были система магнитных лент, которые считывались взад и вперед, и возможность проверки ошибок. Введение интегральных схем позволило в 1974 г. появился первый настольный компьютер . Этот немедленный успех привел к появлению IBM PC в 1981 году.

Первое поколение компьютеров изобретателей

• Говард Эйкен (1900-1973) разработал автоматический калькулятор контроллера последовательности (ASCC), где, в то же время, он полагался на работу Бэббиджа с аналитической машиной, сумев построить Mark 1 , первый электромеханический компьютер (1944 г.), который имел скорость в пару десятых секунды для сложения или вычитания, двух секунд для умножения двух чисел из 11 цифр и деления на более или менее 4 секунд.
• Eckert и Mauchly внесли свой вклад в разработку компьютеров первого поколения, образовав частную компанию и построив UNIVAC I, , которые Комитет по переписи использовал для оценки результатов переписи 1950 года. У IBM была монополия на

IT Essentials (версия 7.0) Глава 3 Ответы на экзамен

1. Какое определение описывает термин «разгон»?

• изменение скорости шины материнской платы для увеличения скорости подключенных адаптеров
• увеличение скорости процессора сверх рекомендаций производителя *
• модификация кристалла синхронизации материнской платы для увеличения сигналов синхронизации
• заменяет более медленную SDRAM на более быструю память

Explanation: Увеличение тактовой частоты процессора заставит компьютер работать быстрее, но при этом будет выделяться больше тепла и возникать проблемы с перегревом.

2. Какое обновление оборудования позволит процессору игрового ПК обеспечить оптимальную игровую производительность?

• Внешний жесткий диск большой емкости
• быстрый привод EIDE
• большой объем быстрой оперативной памяти *
• жидкостное охлаждение

Explanation: Более быстрая RAM поможет процессору синхронизировать все данные, потому что данные, которые ему нужно вычислить, могут быть извлечены, когда это необходимо.Чем больше оперативной памяти у компьютера, тем реже ему нужно читать из более медленных хранилищ, таких как жесткие диски или SSD.

3. Какой термин относится к методике увеличения быстродействия процессора от значения, указанного производителем?

• разгон *
• гиперпоточность
• многозадачность
• дросселирование

Explanation: Разгон — это метод, позволяющий заставить процессор работать с большей скоростью, чем это было в исходной спецификации.Разгон — ненадежный способ улучшить производительность компьютера и может привести к повреждению процессора.

4. Что указывает на низкий уровень заряда батареи CMOS?

• Код ошибки звукового сигнала возникает во время POST.
• Низкая производительность при доступе к файлам на жестком диске.
• Время и дата компьютера неверны. *
• Компьютер не загружается.

Пояснение: Время и дата компьютера хранятся в CMOS.Для этого требуется питание от небольшой батареи. Если батарея разряжается, системное время и дата могут стать неверными.

5. Техник случайно пролил чистящий раствор на пол мастерской. Где технический специалист может найти инструкции о том, как правильно очистить и утилизировать продукт?

• правила, установленные местной администрацией по охране труда и технике безопасности
• паспорт безопасности *
• страховой полис компании
• местная группа по опасным материалам

Пояснение: Паспорт безопасности (SSD) обобщает информацию о материалах, включая опасные ингредиенты, опасность возгорания и требования к оказанию первой помощи.

6. Сопоставьте термины технологии RAID с описанием. (Используются не все варианты.)

7. Какие два соображения будут иметь наибольшее значение при создании рабочей станции, на которой будет работать несколько виртуальных машин? (Выберите два.)

• объем оперативной памяти
• количество ядер процессора
• водяное охлаждение
• мощная видеокарта
• высококачественная звуковая карта

Explanation: Для виртуальных вычислений требуются более мощные конфигурации оборудования, поскольку для каждой установки требуются свои собственные ресурсы и, следовательно, требуется много оперативной памяти и вычислительной мощности процессора.

8. Какие два компонента обычно заменяются при обновлении компьютерной системы с более новой материнской платой? (Выберите два.)

• RAM
• жесткий диск
• ЦП
• оптический привод
• CMOS аккумулятор
• карта адаптера

Explanation: Когда материнская плата обновляется до более новой версии, как ЦП, так и оперативная память обычно обновляются для поддержки требований совместимости материнской платы.

9. Каковы две причины для установки второго жесткого диска в существующий компьютер? (Выберите два.)

• для поддержки массива RAID
• для хранения параметров конфигурации BIOS
• для хранения файла подкачки системы
• для увеличения частоты процессора
• , чтобы разрешить доступ к выходу вторичного дисплея

Explanation: Общие причины для установки второго жесткого диска в компьютер включают: 1) увеличение объема памяти, 2) увеличение скорости жесткого диска, 3) установку второй операционной системы, 4) сохранение файла подкачки системы, 5) обеспечение отказоустойчивости и 6) резервное копирование исходного жесткого диска.

10. Техник только что закончил сборку нового компьютера. Когда компьютер включается в первый раз, POST обнаруживает проблему. Как POST указывает на ошибку?

• Издает несколько коротких гудков.
• Светодиод на передней панели корпуса компьютера мигает несколько раз.
• Помещает сообщение об ошибке в BIOS.
• Блокирует клавиатуру.

11. Каковы функции BIOS?

• позволяет компьютеру подключаться к сети
• обеспечивает временное хранилище данных для ЦП
• выполняет проверку всех внутренних компонентов
• предоставляет графические возможности для игр и приложений

12.Техник собрал новый компьютер и теперь должен настроить BIOS. В какой момент необходимо нажать клавишу, чтобы запустить программу настройки BIOS?

• перед включением компьютера
• в процессе загрузки Windows
• во время поста
• после POST, но до начала загрузки Windows

Explanation: Чтобы войти в программу настройки BIOS, вы должны нажать соответствующую клавишу или последовательность клавиш во время POST.Многие материнские платы будут отображать графику, пока компьютер проверяет оборудование и ждет правильного нажатия клавиши для входа пользователя в BIOS.

13. Как встроенный ИБП защищает компьютерное оборудование от перебоев в подаче электроэнергии?

• путем заземления избыточного электрического напряжения
• с использованием аккумулятора для подачи постоянного напряжения
• путем переключения с основного на резервный источник питания
• , остановив подачу напряжения на компьютер

Пояснение: Источники бесперебойного питания (ИБП) содержат батарею, которая постоянно обеспечивает постоянный уровень напряжения на компьютере.

14. Какое состояние относится к пониженному уровню напряжения переменного тока, который сохраняется в течение длительного периода времени?

Пояснение: Скачки и всплески — это повышенные уровни напряжения. Провисание — это кратковременное снижение напряжения в сети, в то время как падение напряжения — это снижение напряжения, которое происходит в течение длительного периода времени.

15. Как технический специалист должен утилизировать пустой картридж для струйного принтера?

• Заправить.
• Выбросьте.
• При утилизации соблюдайте местные правила.
• Вернуть покупателю.

Explanation: Повторная заправка использованных картриджей для струйных принтеров не рекомендуется, так как это может привести к аннулированию гарантии на принтер и утечке чернил, что приведет к повреждению принтера. Картриджи для принтеров следует утилизировать в соответствии с процедурами, установленными производителем для утилизации. Поскольку они представляют опасность для окружающей среды, их никогда не следует выбрасывать.

16. Что делает утилизацию ЭЛТ-монитора опасной для специалиста, занимающегося утилизацией?

• потенциальная опасность для дыхания
• взрывоопасные материалы
• потенциальное остаточное высокое напряжение
• химических веществ, потенциально опасных для здоровья

Пояснение: ЭЛТ-мониторы действительно содержат свинец, барий и редкоземельные металлы, которые могут быть опасны для окружающей среды, если не утилизированы должным образом, но опасность для техника заключается в высоких уровнях напряжения, которые могут сохраняться даже после отключения питания. монитора и отсоединяя шнур питания.Техник может утилизировать ЭЛТ-монитор с приоткрытой или снятой крышкой, который подвергается воздействию высокого напряжения.

17. Какой тип интерфейса был первоначально разработан для телевизоров высокой четкости, а также широко используется с компьютерами для подключения аудио- и видеоустройств?

• FireWire
• DVI
• HDMI
• USB
• VGA

Пояснение: Мультимедийный интерфейс высокой четкости, или HDMI, изначально был телевизионным стандартом.Однако, поскольку он имеет множество цифровых функций, он также является популярным интерфейсом для подключения аудио- и видеоустройств к компьютерам.

18. На что указывает контрастность монитора?

• разница в интенсивности света между самым ярким белым и самым темным черным, которая может отображаться
• как часто обновляется изображение
• общее количество пикселей, составляющих картинку
• соотношение горизонтальной и вертикальной областей обзора монитора

Explanation: Коэффициент контрастности — один из многих факторов, которые используются для описания разрешения монитора.Коэффициент контрастности — это мера разницы в интенсивности между белыми и черными областями изображения. Более высокий коэффициент контрастности означает, что монитор может создавать изображения с более яркими белыми и более темными черными.

19. Какая электрическая единица относится к количеству электронов, движущихся по цепи за секунду?

• текущий
• напряжение
• сопротивление
• мощность

Пояснение: Ток означает количество электронов, перемещающихся по цепи в секунду, и измеряется в амперах или амперах.

20. Какая характеристика электричества выражается в ваттах?

• объем работы, необходимый для перемещения электронов по цепи
• Сопротивление протеканию тока в цепи
• количество электронов, проходящих через контур в секунду
• работа, необходимая для перемещения электронов по цепи, умноженная на количество электронов, проходящих по цепи в секунду

Пояснение: Ватт — это единица измерения электрической мощности.Под мощностью понимается работа, необходимая для перемещения электронов по цепи, умноженная на количество электронов, проходящих по цепи в секунду.

21. Какая функция безопасности BIOS может предотвратить чтение данных с жесткого диска, даже если жесткий диск перенесен на другой компьютер?

• шифрование диска
• RAID
• безопасная загрузка
• Пароли BIOS

Explanation: Существует несколько общедоступных функций безопасности BIOS.Шифрование диска используется для шифрования жестких дисков с целью предотвращения доступа к данным. Безопасная загрузка гарантирует, что устройства будут загружать только надежную операционную систему. Пароли BIOS разрешают различные уровни доступа к BIOS. RAID не является функцией безопасности BIOS, а обеспечивает избыточность и отказоустойчивость за счет использования нескольких жестких дисков.

22. Какие данные хранятся в микросхеме памяти CMOS?

• Настройки BIOS
• Параметры конфигурации Windows
• информация для входа в систему
• драйвер устройства

Пояснение: Дополнительная микросхема металлооксидного полупроводника (CMOS) — это небольшая микросхема памяти, расположенная на материнской плате, которая используется для хранения сохраненных настроек BIOS.

23. Какова цель LoJack?

• Позволяет владельцу устройства удаленно находить, блокировать или удалять все файлы с устройства.
• Он гарантирует, что компьютер будет загружать только операционную систему, которой доверяет производитель материнской платы.
• Предоставляет пароли для разных уровней доступа к BIOS.
• Он шифрует данные на жестких дисках, чтобы предотвратить доступ без правильного пароля.

Explanation: Функция безопасности LoJack защищает от кражи данных в случае кражи устройства, позволяя владельцу находить, блокировать или удалять все файлы на устройстве.

24. Какова одна из целей регулировки тактовой частоты в параметрах конфигурации BIOS?

• , чтобы позволить компьютеру запускать несколько операционных систем в файлах или разделах
• для изменения порядка загрузочных разделов
• для отключения устройств, которые не нужны или не используются компьютером
• , чтобы компьютер работал медленнее и холоднее

Explanation: Тактовую частоту процессора можно увеличить или уменьшить в настройках конфигурации BIOS.Снижая тактовую частоту, процессор может работать медленнее и холоднее. Увеличение тактовой частоты процессора заставляет компьютер работать быстрее и нагреваться.

25. Пользователь, играющий в игру на игровом ПК со стандартным жестким диском EIDE 5400 об / мин, находит производительность неудовлетворительной. Какое обновление жесткого диска улучшит производительность, обеспечивая большую надежность и энергоэффективность?

• a Жесткий диск EIDE, 7200 об / мин
• — жесткий диск SATA, 7200 об / мин
• жесткий диск SATA со скоростью вращения 10000 об / мин
• и SSD

Пояснение: Играм требуется много места для хранения.Чтобы компьютер мог быстро загружать и запускать игры, необходимо установить быстрый жесткий диск. Для достижения максимальной производительности SSD (твердотельный накопитель) будет работать быстрее, чем накопитель EIDE или накопитель SATA.

26. Какая функция безопасности современных ЦП защищает области памяти, которые содержат часть операционной системы, от атак вредоносных программ?

• шифрование
• TPM
• выполнить бит отключения
• LoJack

Explanation: Параметр отключения выполнения может быть включен, если функция поддерживается ОС, чтобы предотвратить выполнение вредоносного кода в определенной области памяти, содержащей файлы операционной системы.

27. Пользователь сообщает, что каждое утро, когда конкретный компьютер включен, настройки конфигурации на этом компьютере должны быть сброшены. Какие действия нужно предпринять, чтобы исправить эту ситуацию?

• Заменить материнскую плату.
• Замените батарею CMOS.
• Переместите перемычки.
• Обновите BIOS.

Explanation: Информация BIOS поддерживается за счет использования батареи CMOS.Если батарея CMOS больше не обеспечивает питание, настройки конфигурации могут быть потеряны.

28. Аналитик данных попросил специалиста помочь защитить локально хранящиеся данные, установив RAID. Какое минимальное количество дисков должен установить технический специалист при настройке уровня RAID 6?

29. Аналитик данных попросил технического специалиста помочь защитить локально хранящиеся данные, установив RAID. Какое минимальное количество дисков должен установить технический специалист при настройке уровня RAID 10?

30.Аналитик данных попросил специалиста помочь защитить локально хранящиеся данные, установив RAID. Какое минимальное количество дисков должен установить технический специалист при настройке уровня RAID 10?

31. Аналитик данных попросил специалиста помочь защитить локально хранимые данные, установив RAID. Какое минимальное количество дисков должен установить технический специалист при настройке уровня RAID 1?

32. Аналитик данных попросил специалиста помочь защитить локально хранящиеся данные, установив RAID.Какое минимальное количество дисков должен установить технический специалист при настройке уровня RAID 5?

33. Аналитик данных попросил специалиста помочь защитить локально хранимые данные, установив RAID. Какое минимальное количество дисков должен установить технический специалист при настройке уровня RAID 5?

34. Аналитик данных попросил специалиста помочь защитить локально хранимые данные, установив RAID. Какое минимальное количество дисков должен установить технический специалист при настройке уровня RAID 10?

35.Аналитик данных попросил специалиста помочь защитить локально хранящиеся данные, установив RAID. Какое минимальное количество дисков должен установить технический специалист при настройке уровня RAID 1?

36. Техника попросили настроить несколько компьютеров с RAID. Заказчику нужна защита в случае выхода из строя одного диска, быстрый доступ и емкость диска. Какой RAID должен установить технический специалист?

• RAID 5
• RAID 4
• RAID 2
• RAID 3

37.Техника попросили настроить несколько компьютеров с RAID. Заказчику нужна защита в случае выхода из строя двух дисков, и он хочет максимально увеличить емкость диска. Какой RAID должен установить технический специалист?

• RAID 6
• RAID 7
• RAID 2
• RAID 3

38. Техника попросили настроить несколько компьютеров с RAID. Заказчику нужна защита в случае выхода из строя двух дисков, и он хочет максимально увеличить емкость диска.Какой RAID должен установить технический специалист?

• RAID 6
• RAID 7
• RAID 8
• RAID 4

39. Техника попросили настроить несколько компьютеров с RAID. Заказчику нужна защита от сбоя одного диска, а в компьютере есть место только для двух дисков. Какой RAID должен установить технический специалист?

• RAID 1
• RAID 7
• RAID 8
• RAID 4

40.Техника попросили настроить несколько компьютеров с RAID. Заказчику нужны RAID и полная емкость диска, но его не волнует сбой диска, потому что все данные постоянно копируются. На компьютере, на котором будет установлен RAID, достаточно места только для двух дисков. Какой RAID должен установить технический специалист?

• RAID 0
• RAID 8
• RAID 7
• RAID 4

41. Техника попросили настроить несколько компьютеров с RAID.Заказчик хочет, чтобы данные хранились на двух дисках, которые используются с максимальной емкостью, и не заботится о выходе из строя одного диска, поскольку резервное копирование данных выполняется ежечасно. Какой RAID должен установить технический специалист?

• RAID 0
• RAID 8
• RAID 7
• RAID 4

42. Техника попросили настроить несколько компьютеров с RAID. Заказчик хочет, чтобы данные хранились на трех дисках и была защищена от сбоя одного диска.Какой RAID должен установить технический специалист?

• RAID 5
• RAID 2
• RAID 8
• RAID 7

43. Техника попросили настроить несколько компьютеров с RAID. Заказчик хочет использовать три диска и защиту на случай отказа одного диска. Какой RAID должен установить технический специалист?

• RAID 5
• RAID 2
• RAID 4
• RAID 3

44.Техника попросили настроить несколько компьютеров с RAID. Заказчик хочет включить зеркалирование и чередование как часть RAID. Какой RAID должен установить технический специалист?

• RAID 10
• RAID 3
• RAID 4
• RAID 2

45. Техника попросили настроить несколько компьютеров с RAID. Заказчик хочет получить наилучший возможный RAID с тремя используемыми дисками. Какой RAID должен установить технический специалист?

• RAID 6
• RAID 3
• RAID 4
• RAID 2

46.Техник выбирает ПК, который будет использоваться пользователем в качестве тонкого клиента. Что нужно учитывать в первую очередь?

• сетевое подключение к серверу
• несколько дисков SCSI
• оптический привод
• несколько сенсорных экранов

47. Техник выбирает веб-сервер, который будет использоваться для размещения нескольких игровых приложений. Что нужно учитывать в первую очередь?

• мощный процессор
• несколько дисков SCSI
• оптический привод
• несколько сенсорных экранов

48.Техник выбирает веб-сервер, который будет использоваться для размещения нескольких игровых приложений. Что нужно учитывать в первую очередь?

• мощный процессор
• модули памяти только для чтения
• несколько сенсорных экранов
• несколько дисков SCSI

49. Техник выбирает компьютер, на котором автор песен будет микшировать треки. Что нужно учитывать в первую очередь?

• специализированная звуковая карта
• блок питания с двумя вентиляторами
• считыватель смарт-карт
• Разъем Thunderbolt

50.Техник выбирает портативный компьютер, который будет использоваться удаленным работником для подключения к Интернету во время поездки куда угодно. Что нужно учитывать в первую очередь?

• сотовая карта
• Разъем Thunderbolt
• считыватель смарт-карт
• блок питания с двумя вентиляторами

51. Технический специалист выбирает сервер, который будет использоваться поставщиком облачных услуг для хранения данных. Что нужно учитывать в первую очередь?

• несколько больших жестких дисков
• считыватель смарт-карт
• Разъем Thunderbolt
• блок питания с двумя вентиляторами

52.Технический специалист выбирает сервер, который будет использоваться облачным провайдером для обеспечения отказоустойчивости для больших объемов хранимых данных. Что нужно учитывать в первую очередь?

• RAID
• считыватель смарт-карт
• Разъем Thunderbolt
• блок питания с двумя вентиляторами

53. Техник выбирает ПК, который будет использоваться сотрудником, который хочет использовать клавиатуру и мышь на трех устройствах.Что нужно учитывать в первую очередь?

• KVM-переключатель

Материнская плата

• с поддержкой двухканального режима
• считыватель смарт-карт
• Разъем Thunderbolt

54. Техник выбирает ПК, который будет использоваться сотрудником, который хочет использовать клавиатуру и мышь на трех устройствах. Что нужно учитывать в первую очередь?

• KVM-переключатель
• UEFI BIOS
• блок питания с двумя вентиляторами
• модули памяти только для чтения

Основы памяти компьютера | HowStuffWorks

Хотя память технически представляет собой любую форму электронного хранения, она чаще всего используется для определения быстрых, временных форм хранения.Если бы центральному процессору вашего компьютера приходилось постоянно обращаться к жесткому диску для получения всех необходимых ему данных, он работал бы очень медленно. Когда информация хранится в памяти, ЦП может получить к ней доступ намного быстрее. Большинство форм памяти предназначены для временного хранения данных.

Как видно на диаграмме выше, ЦП обращается к памяти в соответствии с определенной иерархией. Будь то постоянное хранилище (жесткий диск) или ввод (клавиатура), большая часть данных сначала поступает в оперативную память (ОЗУ).Затем ЦП сохраняет фрагменты данных, к которым ему потребуется доступ, часто в кэше , и поддерживает определенные специальные инструкции в регистре . О кэше и регистрах поговорим позже.

Все компоненты вашего компьютера, такие как ЦП, жесткий диск и операционная система, работают вместе как одна команда, а память — одна из самых важных частей этой команды. С момента включения компьютера до момента его выключения процессор постоянно использует память.Давайте посмотрим на типичный сценарий:

• Вы включаете компьютер.
• Компьютер загружает данные из постоянной памяти (ROM) и выполняет самотестирование при включении питания (POST), чтобы убедиться, что все основные компоненты работают правильно. В рамках этого теста контроллер памяти проверяет все адреса памяти с помощью быстрой операции чтения / записи , чтобы убедиться в отсутствии ошибок в микросхемах памяти. Чтение / запись означает, что данные записываются в бит, а затем читаются из этого бита.
• Компьютер загружает базовую систему ввода / вывода (BIOS) из ПЗУ. BIOS предоставляет самую основную информацию об устройствах хранения, последовательности загрузки, безопасности, Plug and Play (автоматическое распознавание устройств) и некоторых других элементах.
• Компьютер загружает операционную систему (ОС) с жесткого диска в оперативную память системы. Как правило, критически важные части операционной системы хранятся в ОЗУ, пока компьютер включен. Это позволяет ЦП иметь немедленный доступ к операционной системе, что повышает производительность и функциональность всей системы.
• Когда вы открываете приложение , оно загружается в RAM. Чтобы сэкономить объем оперативной памяти, многие приложения сначала загружают только основные части программы, а затем загружают другие части по мере необходимости.
• После загрузки приложения все файлов , открытых для использования в этом приложении, загружаются в ОЗУ.
• Когда вы сохраняете файл и закрываете приложение, файл записывается на указанное запоминающее устройство, а затем он и приложение удаляются из ОЗУ.

В приведенном выше списке каждый раз, когда что-то загружается или открывается, оно помещается в RAM. Это просто означает, что он был помещен во временную область памяти компьютера, чтобы ЦП мог более легко получить доступ к этой информации. ЦП запрашивает необходимые данные из ОЗУ, обрабатывает их и записывает новые данные обратно в ОЗУ в непрерывном цикле . В большинстве компьютеров перетасовка данных между ЦП и ОЗУ происходит миллионы раз в секунду. Когда приложение закрывается, оно и любые сопутствующие файлы обычно очищаются (удаляются) из ОЗУ, чтобы освободить место для новых данных.Если измененные файлы не были сохранены на постоянное запоминающее устройство перед очисткой, они будут потеряны.

Один из распространенных вопросов о настольных компьютерах, который возникает постоянно: «Зачем компьютеру так много систем памяти?»

КОМПЬЮТЕРОВ — Формирование слова | АНГЛИЙСКИЙ УРОВЕНЬ B1

Разместил: a2cristina | 6 декабря 2013 г.

КОМПЬЮТЕРЫ — Формирование слова

УПРАЖНЕНИЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ СЛОВ

Прочтите текст ниже.Используйте слово, указанное заглавными буквами после каждого пробела, чтобы сформировать слово, которое умещается в поле «дать». В начале есть пример ( 0 ).

КОМПЬЮТЕРЫ ДЛЯ ИГРЫ

Компьютеры обладают (0) .. способностью … ( ABLE ) играть в шахматы уже много лет, а их (1) ___________ ( PERFORM ) в играх против лучших игроков мира имеют показано
устойчиво (2) ___________ ( IMPROVE ).Тем не менее, пройдут годы, прежде чем разработчики компьютерных игровых автоматов смогут победить свою (3) ___________ ( BIG ) задачу — древнюю настольную игру под названием Go. Игровое поле на (4) ___________ ( ПРИМЕРНО ) больше, чем в шахматах, и здесь намного больше фигур, так что (5) ___________ ( КОМБИНИРУЙТЕ ) ходов почти (6) ___________ ( КОНЕЦ ). Игра включает в себя планирование на столько ходов вперед, что даже (7) ___________ ( IMPRESS ) самые быстрые современные компьютеры составляют (8) ___________ ( ДОСТАТОЧНО ), чтобы справиться с проблемами игры.
В недавнем (9) ___________ ( COMPETE ) для компьютерных Gomachines лучшая машина победила всех своих компьютерных соперников, но проиграла (10) ___________ ( HEAVY ) трем школьникам, так что очевидно, что есть еще много работа, которую нужно сделать!

http://etornauta.wordpress.com/category/word-formation/

КЛЮЧ

1. ХАРАКТЕРИСТИКИ

2. УЛУЧШЕНИЯ

3. САМЫЙ БОЛЬШОЙ

4.ЗНАЧИТЕЛЬНО

5. КОМБИНАЦИИ

6. БЕСКОНЕЧНЫЙ

7. ВПЕЧАТЛЕНИЕ

8. НЕДОСТАТОЧНО

9. КОНКУРЕНЦИЯ

10.