Жорсткий диск

DiskDrive, HDD, HMDD, жорсткий диск, в комп'ютерному сленгу «вінчестер», «гвинт», «хард», «хард диск» – пристрій зберігання інформації, заснований на принципі магнітної записі. Є основним накопичувачем даних переважно комп'ютерів. На відміну від «гнучкого» диска, інформація на жорсткому диску записується на алюмінієві чи скляні пластини, покриті шаром ферромагнітного матеріалу, найчастіше двуокисихрома.

На жорстких дисках використовується одна чи кілька пластин в одній осі. Считуючи головки у робочому режимі не стосуються поверхні пластин завдяки прошаркунабігающого потоку повітря, строрюеться у поверхні при швидкому обертанні. Відстань між головкою та диском становить кілька нанометрів (у сприйнятті сучасних дисках близько 20 нм), а відсутність механічного контакту забезпечує довгу службу пристрою. За відсутності обертання дисків голівки знаходяться саме в шпинделя чи межами диска в безпечній зоні, де виключений їх позаштатний контакти з поверхнею дисків. Також, на відміну гнучкого диска, носій інформації взаємодії з накопичувачем, приводом і блоком електроніки і зазвичай встановлено всередині системного блоку комп'ютера.

До основних рис жорстких дисків входить:

· Інтерфейс – сукупність ліній зв'язку, сигналів, технічних засобів, підтримують ці лінії, і керував (протоколу) обміну.

· Вмістовність – кількість даних, які можуть зберігатися накопичувачем. З моменту створення перших жорстких дисків внаслідок безперервного вдосконалення технології запису даних їх максимально можливаемкость невплинно збільшується. Фізичний розмір (форм-фактор) – майже всі сучасні нагромаджувачі для персональних комп'ютерів, і серверів мають ширину 3,5, або 2,5 дюйма – під розмір стандартних кріплень їм відповідно настільних комп'ютерах і ноутбуках. Також набули поширення формати 1,8 дюйма, 1,3 дюйма, 1 дюйм і 0,85 дюйма. Прекращено виробництво накопичувачів вформ-факторах 8 і 5,25 дюймів.

· Час довільного доступу – час, протягом якого вінчестер гарантовано виконує операцію читання чи записи будь-якою ділянці магнітного диска. Діапазон цього параметра невеликий – від 2,5 до 16 мс. Зазвичай, мінімальним часом мають серверні диски, найбільшим із актуальних – диски для портативних пристроїв (SeagateMomentus 5400.3 – 12,5).

· Швидкість обертання шпинделя – кількість оборотів шпинделі на хвилину. Від цього параметра значною мірою залежать час доступу й відповідна середня швидкість передачі. Нині випускаються вінчестери з такими стандартними швидкостями обертання: 4200, 5400 і 7200 (ноутбуки), 5400, 7200 і (персональні комп'ютери), 10 000 і 15 000 об/хв (сервери і високопродуктивні робочі станції).

· Надійність– переважна більшість сучасних дисків підтримують технологію S.M.A.R.T.

· Кількість операцій вводу-виводу в секунду – у сучасних дисків це усього близько 50 оп/с при довільному доступі донакопителю і майже 100 оп/сек при послідовному доступі.

· Споживання енергії – важливий чинник для мобільних пристроїв.

· Рівень шуму – шум, що проводить механіка нагромаджувача за його роботі. Вказується в децибелах. Тихими накопичувачами вважаються устрою з рівнем шуму близько 26 дБ. Шум складається з шуму обертання шпинделі (зокрема аеродинамічного) та галасу позиціонування.

· Боротьба ударам – опірність нагромаджувача різким стрибків тиску, або ударам, вимірюється в одиницях припустимою перевантаження у включенном і вимкненому стані.

· Швидкість передачі при послідовному доступі: внутрішня зона диска: від 44,2 до 74,5Мб/с; зовнішня зона диска: від 60,0 до 111,4Мб/с.

· Обсяг буфера – буфером називається проміжна пам'ять, призначена для згладжування відмінностей швидкостічтения/записи і передачі по інтерфейсу. У середовищі сучасних дисках він варіюється від 8 до 64 МБ.

Сьогодні більшість всіх вінчестерів виробляється лише кількома компаніями: Seagate, Western Digital, Samsung, і навіть раніше належав IBM підрозділом із виробництва дисків фірми Hitachi. Fujitsu продовжує випускати жорсткі диски для ноутбуків іSCSI-диски, але залишила масовий ринок у 2001 року (в 2009 року виробництво жорстких дисків було цілком передано компанії Toshiba). Toshiba є основним виробником 2,5- і1,8-дюймових жорстких дисків для ноутбуків.

Досить яскравий слід історії жорстких дисків залишила компанія Quantum. Однією з лідерів у виробництві дисків була компанія Maxtor. У 2001 року Maxtor викупила підрозділ жорстких дисків компанії Quantum. У 2006 року відбулося злиття Seagate і Maxtor. У 90-х років існувала компанія Conner, яку купила Seagate. У першій половині 1990-х існувала фірма Micropolis, виробляла дуже дорогі диски premium-класа. Але у випуску перших у галузі вінчестерів на 7200 об./хв нею було використано неякісні підшипники головного валу, постачався фірмою Nidec, і Micropolis зазнала фатальні збитки навозвратах, розорилася і було повністю куплена вищезгаданої Seagate.

1.2.5. Оптичний привід

Оптичний привід – пристрій, має механічну складову, керувану електронної схемою, і призначений для зчитування і (у деяких моделях) запису інформації з оптичних носіїв інформацією вигляді пластикового диска з отвором у центрі; процес считування/запису інформації з диска здійснюється за допомогою лазера.

Існують такі типи приводів:

ü привід CD-ROM (CD-привод);

ü привід DVD-ROM (DVD-привод);

ü привідHD DVD;

ü привідBD-ROM;

ü привідGD-ROM.

Сам собою, оптичний привід можливо, у вигляді складової конструкції у складі складнішого устаткування (наприклад, побутового DVD-проигривателя) або випускатися як незалежного устрою зі стандартним інтерфейсом підключення (PATA, SATA, USB), наприклад для установки в комп'ютер.

1.2.6. Відеокарта

Відеокарта – пристрій, перетворюючи графічний образ, що зберігається як вміст пам'яті комп'ютера чи самого адаптера, в іншу форму, призначену для її подальшого виведення на екран монітора. Нині ця функція втратила основне значення у першу чергу під графічним адаптером, пристрій з графічним процесором – графічний прискорювач, що й займається формуванням самого графічного образу.

Зазвичай відеокарта є платою розширення й вставляється вразъем розширення, універсальний (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) чи спеціалізований (AGP), але буває вбудованою (інтегрованою) в системну плату (як у вигляді окремого чіпа, і у ролі складової частини північного мосту чипсета).

Сучасні відеокарти не обмежуються простим висновком зображення, вони теж мають вмонтований графічний процесор, котрі можуть виробляти додаткову обробку, знімаючи це завдання з центрального процесора комп'ютера.

Сучасна відеокарта складається з таких частин:

· графічний процесор – займається розрахунками виведеного зображення, звільняючи від цього обов'язку центральний процесор, виробляє розрахунки в обробці команд тривимірной графіки. Є основою графічної плати, саме від нього залежать швидкодію і можливості всього устрою;

· відеоконтроллер – відповідає за формування зображення на відеопам'яті, дає команди RAMDAC формування сигналів развертки для монітора й здійснює обробку запитів центрального процесора;

· відеопамять – виконує роль кадрового буфера, у якому зберігається зображення, генеровану і постійно змінюване графічним процесором і виведене на екран монітора (чи навіть кількох моніторів). У відеопам'яті зберігаються також проміжні невидимі на екрані елементи зображення. Відеопамять буває кількох типів, різняться за швидкістю доступу та ініціативною робочою частотою. Сучасні відеокарти комплектуються пам'яттю типу: DDR, DDR2, GDDR3, GDDR4 і GDDR5. Слід також пам'ятати, крім відеопам'яті, яка перебуває на відеокарті, сучасні графічні процесори зазвичай використав свою роботу частина загальної системної пам'яті комп'ютера, прямий доступом до якої організується драйвером відеоадаптера через шину AGP чи PCIE. Що стосується використання архітектури UMA як відеопам'яті використовується частина системної пам'яті комп'ютера;

· цифро-аналоговий перетворювач (RAMDAC –RandomAccessMemoryDigital-to-AnalogConverter) – служить для перетворення зображення, формованого відеоконтроллером, в рівні інтенсивності кольору, що подаються на аналоговий монітор. Можливий діапазон кольоровості зображення визначається лише параметрами RAMDAC. Найчастіше RAMDAC має чотири основних блоки – трицифроаналоговий перетворювача, за одним за кожен колір канал (червоний, зелений, синій, RGB), і SRAM для зберігання даних прогама-корекції. Більшість ЦАП мають розрядність 8 біт на канал – виходить по 256 рівнів яскравості за кожен основний колір.

· відео-ПЗУ (VideoROM) – постійно запам'ятовуючий пристрій, у якому записані відео-BIOS, екранні шрифти, службові таблиці тощо. ПЗУ немає відеоконтроллером безпосередньо – щодо нього звертається лише центральний процесор. Зберігаючийся в ПЗУ відео-BIOS забезпечує ініціалізацію й роботу відеокарти до завантаження основной ОС, і навіть містить системні дані, що потенційно можуть читатися і інтерпретуватися відеодрайвером своєю практикою (залежно від застосовуваного методу поділу відповідальності між драйвером і BIOS);

· система охолодження – варта збереження температурного режиму відеопроцесора і відеопам'яті у припустимих межах;

Характеристика відеокарт:

- ширина шини пам'яті, вимірюється в бітах – кількість біт інформації, переданої за такт;

- обсяг відеопам'яті, вимірюється в мегабайтах – обсяг власної оперативної пам'яті відеокарти;

- частоти ядра і пам'яті – вимірюються в мегагерцах, що більше, то швидше відеокарта опрацьовуватиме інформацію;

-
текстурна іпексильна швидкість заповнення, вимірюється в млн. пікселів в секунду, показує кількість виведеної інформації за одиницю часу;

- висновки карти –відеоадаптери MDA, Hercules, CGA і EGA оснащували 9-контактним разьомом типу D-Sub. Зрідка також був присутній коаксіальний розняття Composite Video, дозволяє вивести чорно-біле зображення на телевізійний приймач чи монітор, оснащений НЧ-відеовходом. Відеоадаптери VGA та пізніші зазвичай мали лише разъем VGA. Деякі відеокарти ATi останнього покоління оснащуються шістьма відеовиходами.