PEVNÉ DISKY A MECHANIKY
Pevný disk je úložiště dat v PC. Operační systém, veškeré aplikace a multimédia jsou uložena na HDD. Má velkou kapacitu a rychlý přístup k uloženým objemům dat. Jedná se o prachotěsnou uzavřenou schránku, ve které se nachází několik otáčivých ploten a čtecí hlava, která se mezi plotýnkami pohybuje a umožňuje zápis a čtení dat.
Druhy HDD
1) interní HDD:
Disky, které jsou uvnitř skříně a jsou připojeny k rozhraní ATA (IDE), SATA nebo SCSI.
2) externí HDD:
Přenosné disky, které se připojují pomocí USB, FireWire nebo eSata. Užitečné pro zálohování.
HDD architektura
Geometrie pevného disku:
Plotny
Jsou to neustále rotující kotouče o tloušťce 1mm. Plotny rotují, i když se neprovádí zápis nebo čtení. Nejčastěji se vyrábějí z hliníku nebo také ze skla. Z obou stran ploten je na povrch nanesena tenká magnetická vrstva a vrstva maziva, aby nedošlo k poškození plotýnek. Každá plotna je rozdělena na kružnice. Ty se nazývají stopy (tracks). Dále je každá stopa rozdělena na sektory. Plotýnek je v disku několik. Pokud si vezmeme stejnou stopu na všech plotnách, tak se jedná o válec (cylinder).
Princip zápisu
Na nosném ramínku je připevněna magnetická čtecí hlava pro zápis a pro čtení. Hlava se pohybuje mezi jednotlivými plotnami. Vychylovací cívka dostává impulsy a podle nich přesouvá ramínko s čtecí hlavou do určené pozice, ze které čte pomocí elektromagnetické indukce. Zápis probíhá pomocí magnetického pole.
Parametry pevného disku
Kapacita:
Velikost úložného prostoru pro data na disku. Jednotka v GB.
Přístupová doba:
Doba, za kterou je disk schopen začít číst nebo zapisovat. Udává se v ms (milisekundách).
Rychlost otáček:
Říká nám, jak rychle se plotny točí. Udává se v otáčkách za minutu. Větší otáčky = vyšší výkon.
HDD rozhraní
1) Paralelní ATA (PATA):
IDE
Rozhraní IDE přišlo v roce 1986 a využívá připojení pomocí dlouhého kabelu, na který se vejdou dvě zařízení. Ty se rozdělují podle důležitosti na master (pán) a slave (otrok). Toto nastavení probíhá pomocí jumperů přímo na zařízení. Jelikož dvě zařízení jsou málo, tak byl na základní desky přidán druhý IDE řadič. Přičemž jeden řadič je primární a druhý sekundární. Připojení bylo realizováno kabelem, který měl nejdříve 40 vodičů, později 80. Někdy se můžeme setkat s označením „kšandy“. Maximální rychlost rozhraní je 8 MB/s.
EIDE
EIDE rozhraní se využívá od roku 1996 až dodnes. Jednotlivé verze se liší rychlostí přenosu dat. Maximální propustnost dat u rozhraní EIDE udává systém DMA. Podle rychlosti DMA se objevovaly disky typu ultra-dma 33, 66, 100, 133. Základní EIDE rozhraní mělo rychlost 18 MB/s.
SCSI
Velice rychlé rozhraní, na které je možno připojit více zařízení (až 16). Využívají ho především servery. v dnešní době jsou využívány dva typy tohoto rozhraní. Ultra160 SCSI a ultra320 SCSI. Liší se přenosovou rychlostí. 160 MB/s a 320 MB/s.
2) Sériové ATA(SATA)
Využívá sériový přenos dat. Je přibližně 30x rychlejší než ATA a přenáší mnohem větší objemy dat. Na jeden kabel připojujeme jedno zařízení. První verze SATA má rychlost 150 MB/s, druhá 300 MB/s a třetí 600 MB/s. Kabel je oproti ATA o hodně menší, což se hodí při práci uvnitř počítače.
Další rozšiřující informace o hard discích naleznete v tomto PDF souboru.
Disketové mechaniky
Disketa se jako výměnné médium dnes již nepoužívá. Ovšem v dřívějších dobách byla disketová mechanika nedílnou součástí každé stanice. Diskety se vyráběly ve formátu 3,5‘‘ s kapacitou 1,44 MB nebo 2,88 MB a rychlostí otáček 300 za vteřinu. Ty byly nejběžnější, ale vyráběly se i ve formátu 3‘‘, 5,25‘‘ a 8‘‘. Pro různý formát byla logicky různá mechanika. Disketa se skládá z obalu, který kryje plastový kotouč. Na něm je magnetická vrstva. V obale je vytvořena čtecí díra, která je zakrytá plíškem. Při vložení diskety do mechaniky se odkryje. Čtecí hlava uvnitř mechaniky umožňuje čtení a zápis. Disketa je magnetická paměť, stejně jako pevný disk a stejně jako pevný disk se rozděluje na stopy a sektory. Existují i externí disketové mechaniky na USB.
CD
CD-ROM
Optické záznamové médium, které původně sloužilo pouze jako audio CD, ale dají se na něm uchovat i počítačová data a tak se toto medium stalo jedním z nejpoužívanějších. Kapacita CD je 650 MB až 700 MB, což postupem času přestalo vyhovovat a začala se objevovat DVD s kapacitou 4,7 GB. Průměr disku je 12 cm nebo méně obvyklých 8 cm.
CD-R (read)
Klasická CD-R jsou jednostranné a je na ně možno vypálit data, ale nedají se odstranit ani přepsat. Slouží pouze ke čtení.
Princip zapisu
Data jsou na CD ukládána ve spirálové stopě od středu ke kraji pomocí laseru. Disk je vyroben z polykarbonátu, na kterém je nanesena vrstva odrážející světlo. Místa, kde jsou na disku vytvořeny záznamy, se nazývají pity. Vrstva odrážející světlo na tomto místě zaniká. Neporušená místa se nazývají landy. Pity a landy jsou plochy, které nám vymezují přechod mezi logickými 0 a 1.
CD-RW (rewrite)
Jedná se o přepisovatelná cd. To znamená, že zapsaná data můžeme smazat nebo přepsat. Zde se využívá podobný zápis, ale s tím rozdílem že CD obsahuje chemickou vrstvu, která je ve struktuře buď amorfní, nebo krystalické. Zvýšenou intenzitou laserového paprsku dojde k lokálnímu zahřátí vrstvy a roztavení. Částice chemické vrstvy pak tvoří ony pity a landy. Počet přepsání na CD-RW se uvádí kolem 1000.
Mechaniky:
Pro čtení CD se používají klasické CD-ROM mechaniky. Pro zápis na CD-R/RW slouží CD-R/RW mechaniky. Takzvaná komba jsou mechaniky, které podporují jak CD-R/RW tak DVD-ROM a DVD-R/RW. Interní mechaniky se zasouvají do 5,25" šachty a jsou propojeny se základní deskou pomocí rozhraní IDE nebo SATA. Externí mechaniky se připojují pomocí USB.
DVD a Blu-ray
DVD-ROM
Disk, který se velmi podobá CD jak tvarem, tak rozměrem. Ovšem má vetší kapacitu 4,7 GB a slouží především k záznamu videa s vysokou kvalitou obrazu a zvuku. Přichází v roce 1996.
DVD-R/RW
Jedná se o první DVD disky, které byly buď pro čtení (DVD-R) nebo pro čtení a zápis (DVD-RW).
DVD+R/RW
Další tzv. plusový formát DVD. Od DVD-R/RW se moc neliší. Výhoda je v tom že přichází se zápisem do více vrstev a rychlost zápisu je zvýšena. DVD-R/RW a DVD+R/RW formáty jsou v dnešní době kompatibilní, takže je mechaniky podporují oba.
DVD-RAM
Další typ DVD. Jedná se o přepisovatelné DVD stejně jako DVD+-RW s tím rozdílem, že se dají data přepsat daleko víckrát (100 000x). DVD-RAM jsou umístěna ve speciálním obalu oproti ostatním diskům. Hodí se pro zálohování dat, protože na některé DVD-RAM se dá zapisovat z obou stran (tzv. oboustranné DVD) takže mají kapacitu 9.4 GB. Mechanika musí podporovat DVD-RAM aby si s tímto formátem poradila.
Rozdělení DVD podle stran a vrstev zápisu:
- 1) Jednostranné DVD s jednou vrstvou - 4,7 GB
- 2) Jednostranné DVD s dvěma vrstvami - 8,5 GB (DVD+-r9)
- 3) Dvoustranné DVD s jednou vrstvou na každé straně – 9,4 GB
- 4) Dvoustranné DVD s dvěma vrstvami na jedné straně a jednou vrstvou na straně druhé – 13,2 GB
- 5) Dvoustranné DVD s dvěma vrstvami na obou stranách – 17GB
Blu-Ray disk:
Nejnovější technologie optických disků. Přichází s ní Sony v roce 2001. Laser má modrou barvu a vlnová délka laseru je 405 nm, což zajišťuje také větší kapacitu (DVD 650 nm, CD 780 nm). Velikost pitů je víc než dvojnásobně zmenšena oproti DVD, z čehož vyplívá větší hustota zápisu a větší kapacita. Průměr disku je opět shodný s CD a DVD (12 cm).
BD-ROM:
Disky pouze ke čtení. Používají se jako nosič velmi kvalitních obrazových a zvukových záznamů.
BD-R
Disk, na který můžeme vypálit data, ale nelze je přepsat ani odstranit stejně jako u CD-+R a DVD-+R.
BD-RE
přepisovatelný disk stejně jako CD+-RW a DVD-+RW.
Rozdělení BD podle stran a vrstev zápisu:
- 1) Jednostranný BD s jednou vrstvou - 25GB
- 2) Jednostranný BD s dvěma vrstvami – 50GB
- 3) Dvoustranný BD s dvěma vrstvami na obou stranách - 80 GB
Další rozšiřující informace o optických mediích naleznete v tomto PDF souboru.