Segueixo amb els perifèrics del nostre ordinador, i avui parlaré del disc dur.
Què és un disc dur?
És un sistema de memòria de magatzematge magnètic, inventat per IBM el 1954, que guarda la informació, fins i tot quan es desconnecta (és un medi no volàtil), per contra l’altra memòria, la memòria RAM de l’ordinador quan s’apaga perd el seu contingut.
Abans del disc dur la informació es guardava en targetes perforades, cintes magnètiques i disquettes o floppies, discos flexibles en els quals el capçal magnètic tocava la superfície magnètica del disquette, com a les cintes magnètiques. El disc dur, com el seu nom indica és una o més superfícies dures i uns capçals magnètics que es diuen actuadors que es mouen tots junts en un sol braç cap al lloc del disc a on hi han les dades que ha de llegir (o escriure) sense arribar a tocar mai la superfície del disc.
Es van començar a comercialitzar el 1956 i van ser comú trobar-los a un ordinador al mercat informàtic a començament dels 60’s. Avui en dia només existeixen tres empreses que fabriquen discs durs: Western Digital, Seagate (40-45% per cada una) i Toshiba amb molt menys quota de mercat.
El capçal lector està a uns 10 nanòmetres (0,000 000 010 metres) de la superfície i rep un corrent d’aire a 130 km/h que fa que no arribi a tocar mai, és una meravella mecànica.
Com funciona?
La informació s’enregistra sobre una capa magnètica a les dues cares del disc i a tots els discos en simultani, si el disc dur té dos discos (és a dir quatre cares), la informació es reparteix entre les quatre cares.
El disc està fet d’un material no magnètic (p. ex. alumini o ceràmica) i una capa magnètica de 10-20 nanòmetres ( = 0,000 000 010 metres), penseu que un full de paper acostuma a fer 0,1 mm. ( 100.000 nm. )
Els discos més normals, giren a 5.400 rpm, els més ràpids a 7.200 rpm i els ultra ràpids a 15.000 rpm, penseu que els primers discos giraven a 1.200 rpm, com més ràpid gira el disc, més ràpid s’accedeix a la informació.
L’enregistrament i la lectura es fa en blocs que és la unitat mínima de lectura / escriptura. És un dispositiu d’accés aleatori, vol dir que no cal accedir-hi de forma seqüencial (com es fa en un disc de música), la lectura es fa per mitjà del capçal magnètic que ‘vola’ a pocs nanòmetres de la superfície (imagineu el que pot fer un petit copet a l’ordinador que desestabilitzi els capçals i els faci tocar a la superfície del disc, és el que s’anomena head crash i que si algú l’ha sentit, li quedarà per sempre a la memòria 😉 és pitjor que el soroll del guix a la pissarra.
Un disc dur està hermèticament tancat, per reparar-los i mantenir les condicions internes de netedat d’un disc dur quan s’obra, les empreses de reparació de discos durs tenen una Càmera Neta (nivell 100) a on no hi pot haver més de 300 partícules amb un diàmetre màxim de 0,3 micres per cada peu cúbic d’aire.
Les principals característiques d’un disc dur:
- la capacitat (ara estem pels terabytes, un terabyte són 1000 GBytes o un milió de megabytes)
- la velocitat d’accés que és el temps que necessita per què el capçal lector arribi al lloc, més el temps de llegir el contingut, més el temps per transmetre el contingut. Com més ràpid és el disc ( rpm ) més baixa és la velocitat d’accés.
- la interfície de connexió del disc a l’ordinador
- PATA (parallel ATA, el seu ús va cap avall)
- SATA (serial ATA, els que més es fan servir)
- USB
- SCSI (parallel SCSI)
- SAS (serial attached SCSI)
- la fiabilitat d’un disc dur, que la dona el fabricant amb el valor MTBF (mean time between failures = temps mitjà entre fallades) que està entre 50.000 i 500.000 hores, si tinguéssim l’equip en marxa 24 hores, i tenint en compte que l’any té 8,760 hores, la divisió ens dóna una mica més de 5 anys de mitja, però recordeu allò de la persona que es menja un pollastre i la que no se’n menja cap, la mitjana és que es mengen mig pollastre cadascú, però n’hi ha un que es morirà de gana i un disc que fallarà abans d’hora. Per detectar els problemes de funcionament es va inventar el protocol SMART ( Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology ) per detectar l’estat d’un disc dur i predir la seva fallada.
- la mida: les dues mides més usades avui en dia són 2,5” per portàtils i 3,5” per ordinadors de sobretaula.
- el pes, ja s’han fabricat discs durs de 62 grams, els més ‘normals’ de 3,5” per equips de sobretaula pesen uns 400-600 grams i els de 2,5” per portàtils pesen uns 115 grams.
Per cert, si voleu llegir una gran i tècnica discussió sobre si un disc dur pesa més quan està ple, aneu a
Physics, només per fer-vos un aperitiu, mireu la fòrmula de l’energia potencial d’una parella de dipols magnètics:
Si voleu ampliar la capacitat del disc dur del vostre ordinador el primer que haureu de fer és saber si es pot canviar el que teniu o si teniu lloc per afegir-ne un altre disc dur. Excepte que tingueu un portàtil molt modern i molt petit no tindreu problemes per canviar-lo, fixeu-vos en la mida (els més normals són discs de 2,5” i 3,5”) i el tipus d’interfície (SATA normalment).
Hi ha qui ven kits per substituir el vostre disc dur per una combinació d’SSD i disc dur per accelerar el vostre ordinador.
Com veieu, és un mecanisme molt sensible, per això la probabilitat de fallada mecànica (o electrònica) és considerable, així que, recordeu el meu mantra, feu còpies!
És un suport magnètic, no l’acosteu a un imant potent o bé us quedareu sense res (un imant potent pot ser el d’un altaveu gran).
La petita història.
El primer disc de la història, el 350 RAMAC, tenia la mida de dues neveres, eren 50 discos apilats i s’hi podien guardar 5 MBytes de 6 bits (perdoneu la incorrecció). A la foto teniu un disc dur IBM Model 350, de 5 MBytes, de finals del 1957.
Als 60 i 70 els discos removibles de 2 a 5 MBytes de 14″ eren l’estàndard, vegeu-ne la imatge:
A finals del 70 ja es podien trobar discos de 25 MB i als anys 80, discos de 50 i 80 MB, la imatge és d’un disc removible de 200 MB, sense la carcassa.
Al 73, IBM produeix els discos winchester, un concepte revolucionari, bàsicament NO removibles, que van rebaixar molt el preu i augmentar la capacitat , els discos es fabricaven tancats hermèticament, cosa que rebaixava molt les incidències per pol·lució.
Als 80, quan van sortir els primers PC, es van reduir els discos fins a les 5 ¼”, i tenien fins a 10 MBytes de capacitat, encara que no va ser fins a finals del 80 que es van fer estàndards a gairebé tots els equips que es venien
Des de llavors els discos no han fet res més que fer-se més petits, primer a discos 3,5”, que ara es fan servir a ordinadors de sobretaula o servidors, i després a discos de 2,5” que són els que es fan servir als ordinadors portàtils, han anat augmentant la seva capacitat fins a 3-4 TeraBytes (un milió de vegades més capacitat) i baixar el temps mitjà d’accés (AAT) a pocs milisegons.
El seu futur.
Els discs durs tenen fosc el seu futur per l’aparició del que s’anomenen SSD’s (solid-states drives o discos d’estat sòlid). Aquests sistemes s’han generalitzat des del 2012, però encara són més cars i de menor capacitat que els discs durs, a canvi són molt més ràpids, més lleugers i molt menys propensos a avaries.
Tots els nous dispositius, tauletes, telèfons, rellotges, etc. ja venen amb discs durs SSD.
Si voleu augmentar de forma important la velocitat del vostre ordinador, proveu a substituir el disc dur per un SSD o bé a afegir un disc SSD a on tenir el sistema operatiu i la informació que més es necessita llegir. D’aquesta forma millorareu l’arrancada de l’ordinador, quan ha de llegir el sistema operatiu, i l’accés als vostres arxius de més ús, mentre que podeu deixar els grans arxius de música o vídeo en un disc dur tradicional.
La rebaixa de costos dels SSD’s els ha deixat com a reis en el mercat de servidors i equips de sobretaula de baix cost.
Avui, el desenvolupament dels discos va cap a augmentar la capacitat (es calcula que arribarem als 12 TB el 2016).
Els discs durs al núvol.
Una altra manera d’ampliar la capacitat d’emmagatzematge és fer servir un disc dur al núvol, com el que venen Dropbox, GoogleDrive, iCloud, Amazon i tant d’altres que ofereixen aquest servei.
Alguns serveis el que fan és sincronitzar el contingut total o parcial del nostre disc al núvol, això no amplia la nostra capacitat, però d’altres ens ofereixen capacitat addicional per tenir documents, música, vídeos, etc. o bé com a sistema de còpia de seguretat o sigui que, indirectament, també ampliem la nostra capacitat total d’emmagatzematge.
Encara que la fiabilitat del disc dur al núvol és molt elevada, no oblideu que també cal tenir un sistema de seguretat o còpia, no us refieu al 100% dels proveïdors per molt importants que siguin.
anunci d’un disc dur de 10 MBytes (5 fixes + 5 removibles) del Juliol de 1980, el preu era un sistema reacondicionat, un de nou costava 4.495$ i sempre calia afegir la controladora de disc que costava 1.495$
desprès de publicar l’article vaig rebre un mail del gran Ricard Vaqué, un dels iniciadors del domini.ct que us reprodueixo, amb la meva resposta, per ampliar el contingut de l’article
ei Joan!
interessant com sempre. Però em queda un dubte: quines desavantatges tenen els discos durs de 2,5’’ per què no els fabriquin ja tots en aquest format? Jo tinc discos de 3,5 i de 2,5 i no hi veig la diferència (al contrari, que la portabilitat i mida són avantatges obvies). Són menys fiables? Mes lents? Més cars de fabricar?
Una abraçada,
Ricard Vaqué
——————————————–
Estudi Vaqué, disseny i fotografia
www.vaque.com
www.facebook.com/Estudi.Vaque
info@vaque.com · T. 668 886 994
Hola Ricard
no és un problema de fiabilitat, com tu dius, els de 2,5″ són més petits i per tant hi cap menys informació, i es perd la part més gran, la part exterior del disc, també són més baixets el que vol dir que hi caben menys plats de discos un a sobre l’altre
estan fets per estalviar energia, així que són més lents perquè si els fan tan o més ràpids que els grans de 3,5″ consumeixen més energia, cosa que no interessa si tens un portàtil, i dissipen més calor, tampoc gens desitjable en un portàtil, especialment quan el tens sobre les cames.
si et fixes, no hi ha discs durs de 3,5″ portables sense font d’energia (transformador, vaja) perquè consumeixen més, els discs durs portables que agafen l’energia de l’ordinador són de 2,5″
ja veuràs els números, recordes la fórmula de l’àrea de la circumferència? A = πR2
1) suposem que un disc té 0,5″ al mig no aprofitables, com el DVD que té un forat, això és una àrea de: 3,14 * (0,5 / 2)2= 0,1962 polsades quadrades
2) la superfície d’un disc de 2,5″ = 3,14 * (2,5 / 2)2= 4,9062, si li restem la part no aprofitable = 4,71 polsades quadrades
3) la superfície d’un disc de 3,5″ = 3,14 * (3,5 / 2)2= 9,6162, si li restem la part no aprofitable = 9,42 polsades quadrades
ho sigui que un disc una mica més petit només té la meitat de superfície per enregistrar dades !!!
la fiabilitat és la mateixa, la indústria ha aconseguit uns discs durs molt fiables, de fet, si pensem en el seu funcionament, és un miracle que no s’espatllin més i suposo que per màrqueting han de ser una mica més cars, però no perquè siguin molt més complicats ni miniaturitzats, si parlem dels més petits potser si, però els de 2,5″ els fan com a xurros.
apali !!
