Working Staff

3.3.6.1. Tvrdi disk - Feritne glave

2011-02-22T02:59:00.000-08:00

Najstariji dizajn glave je ujedno i najjednostavnije izvedbe. Feritna glava (slika 19) je napravljena od željezne jezgre u obliku slova U omotana sa zavojnicama što ju čini gotovo klasičnim elektro-magnetom, ali jako malim elektro magnetom. Rezultat ovog dizajna je nalik na klasični magnet u obliku slova U gdje svaki kraj magneta predstavlja sjeverni ili južni pol. Kada glava zapisuje, struja u zavojnici stvara polarizirano magnetsko polje u međuprostoru između polova zavojnice koje magnetizira površinu diska/medija odnosno mjesto gdje se nalazi glava. Kada se smjer struje u zavojnici okrene, stvara si suprotni polaritet magnetskog polja. Za čitanje proces je obrnut; glava prolazi iznad dijelova diska/medija koje je magnetizirano te sa time stvara struju kroz zavojnice u onome smjeru ovisno o polaritetu na disku/mediju.

Slika 19: Prikaz Seagate ST-251 feritne glave tvrdog diska

Mana feritnih glava je to što su poprilično glomazne što znači da moraju imati veću udaljenost od diska/medija te samim time moraju imati veće i jače magnetsko polje. Njihov dizajn sprječava njihovu upotrebu na modernim, visoko osjetljivim diskovima/medijima te su sada zastarjele i više se ne upotrebljavaju. Nalaze se u diskovima kapaciteta manjim od 50MB.

3.3.6. Tvrdi disk - Vrste glava

2011-02-22T02:51:00.000-08:00

Postoji nekoliko različitih familija tehnologije koja se koriste za proizvodnju glava za čitanje/pisanje tvrdih diskova. Obično, kako bi se omogućio napredak brzine i kapaciteta tvrdog diska, mora se izvršiti korekcija načina na koji glave za čitanje/pisanje rade. U nekim slučajevima to su sitna namještanja i korekcija na postojećim tehnologijama, ali obično veći koraci u kapacitetu i brzini zahtijevaju nove tehnologije i dizajn, sve dok se postojeća tehnologija ne dovede do krajnjih granica (slika 18).

Slika 18: Osnovni dizajn glava i njihove karakteristike

3.3.5. Tvrdi disk - Sudar glave

2011-02-22T02:48:00.000-08:00

Otkako glave za čitanje/pisanje lebde na mikroskopskom sloju zraka iznad diska/medija, moguć je kontakt glave i medija u nekim određenim okolnostima. Normalno glave samo dodiruju medije kada se disk/medij pokreče ili zaustavlja. Uzmemo li u obzir da se diskovi/mediji vrte više od 100 puta u sekundi ovo nije baš najbolja stvar.
Ako glava dotakne površinu medija kada se disk/medij nalazi na operacijskoj brzini vrtnje, rezultata toga bi moga dovesti do gubitka podataka, oštećenja glave diska, oštećenja površine medija ili sve troje. Takav događaj se zove „head crash“ (sudar glave). Najčešći uzrok sudara glave su prljavština koja uđe između glave i medija diska ili udar o sam tvrdi disk dok izvršava operacije.
Usprkos manjem lebdjenju glave na modernim tvrdim diskovima, oni su u mnogočemu manje osjetljiviji na udare glave nego stariji tvrdi diskovi. Razlog tome je superioran dizajn tvrdih diskova odnosno njegove zatvorenosti koja eliminira bilo kakvu kontaminaciju kao i mnogo čvršća unutarnja struktura i specijalna tehnika montiranja dizajnirana da ukloni vibracije i udare na tvrdi disk. Diskovi/mediji imaju na svojoj površini zaštitni sloj koji tolerira određenu istrošenost prije nego počne biti problem. Radi predostrožnosti, da bi smo izbjegli sudar glave, moramo biti iznimno pažljivi kod prenošenja diskova pogotovo prijenosnih računala, ako su upaljena.

3.3.4. Tvrdi disk - Visina glave

2011-02-21T23:35:00.000-08:00

Jedna od prepoznatljivih karakteristika tehnologije tvrdog diska koja ga razlikuje od floppy diskete ili VCR kazete je da glava za čitanje i pisanje nije ni malo u kontaktu sa medijem. Razlog tome je velika brzina vrtnje diska/medija i potrebe za stalnim skeniranjem čas sa jedne čas s druge strane po različitim stazama diska/medija. Kada bi glava doticala disk/medij, to bi rezultiralo neprihvatljivom trošenju glave i medija/diska. U stvari prvi diskovi su imali svoje glave u kontaktu sa medijem i takav dizajn se promijenio baš zbog trošenja glave i medija koje je izazivao taj kontakt.

Moderni pogon glave lebdi nad površinom diska/medija te izvršavaju svoju zadaću nikada ne dotičući medij koji magnetiziraju. Razmak između glave i diska/medija se naziva „floating height“ ili „flying height“ (visina lebdjenja). Također ponekad se zove i „head gap“. Neki proizvođači odnose se na glave kao da jašu na zračnoj barijeri. Montirane glave za čitanje i pisanje su odmaknute korištenjem odskočnog čelika ruku glava koji izazivaju klizač glave da se stisnu na površinu diska/medija kada je disk/medij statičan (slika 16). Ovo je napravljeno kako bi se osiguralo da glave ne odlutaju sa diska/medija; održavajući točan razmak nad medijem je ključan radi točnog izvođenja operacija. Kada se disk/medij zavrti na operacijsku brzinu, velika brzina uzrokuje protjecanje zraka ispod klizača glave i podiže ga od površine diska/medija. Isti principom se služe i avionska krila kako bi podigla avion u zrak.

Slika 16: Par klizača koji su se spojili zbog napetosti ruku glava

Zbog vrlo malog razmaka između glave i diska/medija, normalno mjerene u milijuntom dijelu inča, tvrdi diskovi se sastavljaju u prostorijama sa posebnim filtrima zraka kako bi se izbjegla i najmanja čestica. Zrak je međutim unutar tvrdog diska potreban kako bi glave ispravno funkcionirale. Najveća zabluda oko znanja rada diska je da dosta ljudi misli kako je unutrašnjost diska pod vakumom, što je posve netočno. Također je moguće čuti kako je unutrašnjost diska u potpunosti zatvorena od vanjskog utjecaja, što je također netočno. Unutrašnjost tvrdog diska je zračno odvojena od vanjskog utjecaja, ali samo preko posebnog zračnog filtra koji sprječava ulazak nečistoća odnosno kontaminaciju unutarnjeg dijela tvrdog diska. Razmjena zraka iz unutrašnjeg dijela i vanjskog je dozvoljena kako bi se tvrdi disk mogao prilagoditi na razliku tlaka.
Ako se tvrdi disk koristi na velikim visinama, zrak postaje prerijedak da bi podupirao glave diska pri vrtnji i onemogućuje ispravnu operacijsku visinu glave tvrdog diska. Specijalni industrijski tvrdi diskovi su uistinu u potpunosti zatvoreni od vanjskih utjecaja i izrađuju se za specijalne namjene, kao što je korištenje na velikim visinama.
Razmak između glave i diska/medija je specifičan parametar, strogo kontroliran od strane inženjera koji dizajniraju tvrde diskove. Prilagođavanjem jačine opruge kako bi odgovarala ostalim parametrima tvrdog diska (kao što su; brzina vrtnje, veličini i obliku glave), visina glave diska se precizno zadržava. Ako je razmak prevelik, glave ne mogu ispravno čitati ili zapisivati podatke na disk/medij. Ako je razmak premalen, tada je povećana mogućnost sudara glave i medija. Kao što sam spomenuo u naslovu „Operacija glave“, povećanjem prostorne gustoće znači da slabije magnetsko polje mora biti korišteno za spremanje podataka na disk/medij. Glave u tom slučaju moraju priči bliže mediju kako bi mogle očitati slabije signale što zahtijeva povećanu kvalitetu proizvodnje tvrdog diska kako bi se izbjegla i najmanja mogućnost sudara glave i medija.
Neki moderni tvrdi diskovi imaju i senzore koji promatraju visinu glava i signaliziraju ako veličine padnu ispod dozvoljenih parametara.
Zaista je nevjerojatno kako blizu površine medija glave lebde, a da ga ne dodiruju. Da bi si to mogli percipirat; glava tvrdog diska lebdi iznad medija svega 0.5 mikroinča, a ljudska kosa ima debljinu 2.000 mikroinča (slika 17). Sada možemo vidjeti zašto je toliko važno da prljavština ne uđe u disk. Visina lebdjenja je čak manja od ne tako stare tehnologije izrade krugova mikroprocesora. Kada uzmemo ove činjenice u obzir, zaista je nevjerojatno koliko su zapravo tvrdi diskovi izdržljivi kada ih se stavlja u prijenosna računala i koliko ljudi zapravo ovu tehnologiju uzimaju zdravo za gotovo.

Slika 17: Usporedba visine lebdenja glave i čestice prašine

Kada je prostorna gustoća diska/medija povećana da bi se povećao kapacitet i performanse, magnetska polja moraju biti manja i slabija. Da bi se to postiglo, glave moraju biti osjetljivije ili visina lebdjenja mora biti smanjena. Svaki puta kada se smanji visina letenja glave, mehanički dijelovi tvrdog diska moraju se prilagoditi kako bi se mediji što bolje ugodili, poravnavanje diska/medija i glave tvrdog diska jednostavno moraju biti savršeni, također ne postoji nikakva prašina niti prljavština na površini diska/medija. Vibracije i bilo kakvi udarci postaju također zabrinjavajući faktor i moraju biti kompenzirane. Ovo je jedan od razloga zašto proizvođači više koriste manje diskove/medije, također i upotrebu staklenih površina diska/medija. Novije glave kao što su GMR imaju prioritet zato što dopuštaju veću visinu lebdjenja nego stariji tipovi glava koje su manje osjetljivije.
Kako visina lebdjenja sve više opada s vremenom, inženjeri tvrdih diskova pretpostavljaju da bi smo uskoro mogli doći do točke kada visina lebdjenja glave ne će moći biti manja, a da ne dotiče površinu medija. Također se govori o tome da se vrate na stari koncept „of contact“ tvrdih diskova gdje je razmak glave i medija namjerno postavljen na nulu. To bi omogućilo čak još manje magnetsko polje nego što je moguće u današnjim diskovima. Naravno to bi nas dovele na same početke eksperimentiranja sa tvrdim deskovima rane 1950.g. Razlika je naravno 60g u napretku tehnologije. Na primjer mediji su otporniji od oksidnih korištenih na kontaktnim tvrdim diskovima prije 60g, lubrikanti za podmazivanje također su napredniji. Ova tehnologija teško da će zaživjeti jer sve više vidimo upotrebu tvrdih diskova sa memorijskim sklopovima koji omogućavaju veću brzinu prenošenja podataka kao i gotovo nikakav utjecaj vibracija na njih.

3.3.3. Tvrdi disk - Broj glava

2011-02-21T23:29:00.001-08:00

Svaka ploča diska ima dvije površine, po jednu na svakoj strani ploče. Učestalo se obje površine koriste za podatke u modernim tvrdim diskovima, ali kao što je opisano u naslovu broj ploča diska ponekad i nije baš tako. Za svaku površinu koristi se po jedna glava. U slučaju kada tvrdi disk koristi „dedicated servo“ postoji još jedna glava za istu površinu. Kako većina diskova ima od jednog do četiri rotirajuće ploče, tako i većina ima dvije do osam glava. Neki veći diskovi mogu imati dvadeset glava i više.
Samo jedna glava može čitati ili pisati na rotirajuću ploču u zadanom vremenu. Specijalan električni krug se koristi za kontrolu glava diska te određivanje koja glava je aktivna u zadanom vremenu.

3.3.2. Tvrdi disk - Funkcija glave

2011-02-21T23:28:00.000-08:00

U konceptu glave tvrdog diska su relativno jednostavne. One su transformatori energije; pretvaraju električni signal u magnetski signal te magnetski signal nazad u električni. Glave na Video rekorderu ili glava na kazetofonu rade veoma sličnu funkciju, osim što koriste drugačiju tehnologiju. Glave za čitanje i pisanje su u suštini maleni elektro magneti koji rade pretvorbu iz električne informacije u magnetsku te obrnuto. Svaki informacijski bit koji se posprema je zapisan na tvrdi disk uz pomoć specijalne metode nekodiranja koji pretvara nule i jedinice u strukturni magnetski zapis.

Starije, konvencionalne (feritne, metal-in-gap, i tin film) glave tvrdog diska rade na način da koriste dva osnovna principa Elektro magnetske sile. Prvi princip koristi se kod zapisivanja na rotirajuću ploču; puštanjem električne struje kroz zavojnicu proizvodi se magnetsko polje. Smjer magnetskog polja ovisi o smjeru toka struje kroz zavojnicu. Drugi princip je suprotan proces; dovođenjem magnetskog polja u blizinu zavojnice dovodi do toka struje kroz zavojnicu; ovo se koristi kod čitanja podataka sa rotirajuće ploče. Ponovno smjer struje kroz zavojnicu ovisi o smjeru magnetskog polja koje utječe na nju. Novije (MR i GMR) glave tvrdog diska ne koriste induciranu struju u zavojnici da bi pročitali informaciju, umjesto toga funkcioniraju koristeći princip magnetskog otpora. Određeni materijali mijenjaju otpor ovisno o magnetskom polju kojem su izloženi.
Glave za čitanje i pisanje, ali samo one starije, su izvodile funkcije čitanja i pisanja uz pomoć samo jedne komponente. Nove MR i GMR glave su ustvari načinjene od dvije komponente jedne za čitanje, a druge za pisanje. Ovakav dizajn je mnogo kompliciraniji za proizvodnju, ali je potreban jer efekt magnetskog otpora funkcionira samo kod čitanja podataka. Načinjen od dvije komponente za čitanje i pisanje također omogućuje da svaka od njih bude ugođena baš za onu funkciju koju izvodi dok jednokomponentna glava mora napraviti kompromis između finog ugađanja za čitanja ili za pisanje. Dvokomponentne glave se katkad zovu i „merged heads“(spojene glave).

Slika 15: Grafički prikaz povećanja prostorne gustoće medija kroz vrijeme

Zbog zgusnutog pakiranja bitova podataka na tvrde diskove bitno je da se magnetska polja ne podudaraju jedna s drugim. Da se to ne bi dogodilo, pohranjena polja su jako mala i slaba. Povećanjem gustoće rotirajućeg diska znači da i magnetska polja moraju biti još slabija (slika 15). Samim time glava za čitanje i pisanje mora biti brža i još osjetljivija da bi mogla pročitati slabija magnetska polja te točno prepoznati koji bitovi su nule, a koji jedinice. Ovo je razlog zašto su MR i GMR glave zauzele tržište. One su: mnogo osjetljivije i veoma male tako da ne čitaju susjedna polja. Specijalno pojačalo se koristi za konvertiranje jako slabog električnog pulsa iz glave tvrdog diska u pravilan digitalni signal koji predstavlja podatak pročitan s tvrdog diska. Električni krug za detekciju i ispravljanje grešaka također se mora koristiti da bi kompenzirao moguću pojavu grešaka kako signal postaje sve slabiji i slabiji na tvrdom disku. Kao dodatak, neke nove glave, u sebi imaju implementiranu magnetsku zaštitu na dijelu glave za čitanje da bi ju zaštitile od bilo kave zalutale magnetske energije.

3.3.1. Tvrdi disk - Operacije glave

2011-02-21T23:25:00.001-08:00

U mnogo načina glave za čitanje i pisanje su najsofisticiraniji dio tvrdog diska. Općenito ne pridobivaju mnogo pozornosti, možda iz razloga što većina ljudi nikada ih ni ne vidi. Ovo poglavlje govori o tome kako glave tvrdog diska rade te obuhvaća problematiku ključnih operacija i problema.

3.3. Tvrdi disk - Glave za čitanje i pisanje

2011-02-21T23:24:00.000-08:00

Glave za čitanje i pisanje u tvrdom disku čine sučelje između magnetskog odnosno fizičkog dijela medija na kojem su pohranjeni podaci i električne komponente diska koja čini ostatak tvrdog diska. Glave konvertiraju bitove u magnetski puls i spremaju ih na rotirajuće ploče te u obrnutom procesu čitaju sa ploče magnetske impulse koje pretvaraju u bitove.
Glave za čitanje i pisanje čine kritičnu komponentu u tvrdom disku koja uteče na krajnju performansu te kao takve imaju veliku ulogu u pohranjivanju i dohvaćanju podataka. Uobičajeno su i najskuplji dio tvrdog diska te da bi zadovoljile što gušći zapis te što bržu vrtnju rotirajuće ploče diska glave za čitanje i pisanje morale su evoluirati iz skromnog i glomaznog dijela diska u samim počecima u ekstremno naprednu i kompliciranu tehnologiju.

3.2.6. Tvrdi disk - Prostorna gustoća diska/medija

2011-02-21T23:20:00.000-08:00

Prostorna gustoća, također ponekad zvana „bit density“ (gustoća biti), se odnosi na količinu podataka koje je moguće pohraniti na zadanom prostoru diska/medija. Kako je površina diska/medija dvodimenzionalna, prostorna gustoća se mjeri kao broj bitova koji mogu biti pohranjeni u jedinici površine. Ona se obično mjeri u bitima po kvadratnom inču (BPSI).

Kako je prostorna gustoća dvodimenzionalna, ona se mjeri kao umnožak dviju jednodimenzionalnih mjera gustoće:

Gustoća staze: Ovo je mjera koja mjeri koliko dobro su koncentrične staze zapakirane na disku/mediju odnosno koliko staza se može staviti u radijus po jednom inču na disk/medij. Na primjer, ako imam disk/medij koji je velik 3,74 u promjeru, to je otprilike 1,87'' u radijusu. Naravno unutarnji dio diska/medija zadržava mjesto za osovinu te potpuno vanjski, rubni dio diska/medija se također ne može iskoristiti za pohranu podataka. Recimo da je otprilike 1,2'' dužine radijusa pogodno za pohranu podataka. Ako u toj veličini prostora tvrdi disk ima 22.000 staza, gustoća staze na tom disku/mediju će biti približno 18.333 staza po inču (TPI) i
Linearna ili gustoća zapisivanja: Ova mjera pokazuje koliko su dobro zapakirani bitovi podataka na dužini jedne staze. Ako u zadanom inču jedne staze možemo zapisati 200.000 bitova, tada je linearna gustoća za tu stazu iznosi 200.000 bitova po inču i po stazi (BPI). Svaka staza na površini diska/medija je drugačije dužine (zato što staze se nalaze u koncentričnim krugovima), i svaka staza nije pisana sa jednakom gustoćom. Proizvođači, kada prikazuju podatke, obično prikazuju maksimalnu linearnu gustoću korištenu u svakom tvrdom disku.

Umnožak ove dvije jednodimenzionalne vrijednosti pokazuje prostornu gustoću mjerenu u bitovima po kvadratnom inču. Ako je maksimalna linearna gustoća nekog tvrdog diska više od 300.000 bita po inču na stazi, tada maksimalna prostorna gustoća će biti 5.500.000.000 bita po kvadratnom inču ili u više konvencionalnom obliku 5,5 Gbits/in². Noviji tvrdi diskovi imaju prostornu gustoću koja nadmašuje i 10 Gbits/in². U laboratorijskim uvjetima IBM je 1999. godine dostigao 35,3 Gbits/in² ili 524.000 BPI linearne gustoće i 67.300 TPI gustoće staze. Za razliku od prvih računala koja su u sebi imala tvrde diskove sa prostornom gustoćom od otprilike 0,004 Gbits/in².
Katkad možemo vidjeti prostornu gustoću zapisanu u drugačijem obliku: Gigabajtima po disku/mediju (GB/mediju). Ovakva mjerna jedinica se često koristi kada se uspoređuju dva tvrda diska, ali nije niša drugo nego prikaz u drugom obliku. Kada se koristi, većini ljudi je lakše pojmovno usporediti dva tvrda diska. Na primjer; tvrdi disk A ima 10GB/mediju, a tvrdi disk B ima 6GB/mediju, znači A ima veću prostornu gustoću. Također je generalno lakše izračunati kada pravu prostornu gustoću nije lako pronaći. Dok god tvrdi diskovi imaju istu veličinu, usporedba je valjana. U suprotnom kao da uspoređujemo kruške sa jabukama.
Linearna gustoća tvrdog diska nije konstantna preko cijela površine. Ovo moramo imati u vidu kada čitamo podatke o prostornoj gustoći koji obično prikazuju samo maksimalnu gustoću diska/medija. Gustoća varira zato što dužine staza se povećavaju kako se pomičemo iz unutra prema van po disku/mediju, tako da vanjske staze mogu pohraniti više podataka nego unutarnje. Ovo bi značilo da, ako pohranimo jednaku količinu podataka na vanjske staze kao i na unutarnje, linearna gustoća vanjskih staza će biti manja od linearne gustoće unutarnjih staza. Ovo je zapravo način na koji su tvrdi diskovi pohranjivali podatke sve dok se nije pojavila metoda „zone bit recording“ (zonsko pakiranje bitova), koja pakira više podataka na vanjske staze kako bi iskoristila njihovu veću dužinu (slika 13). Ali, unutarnje staze, generalno, imaju veću gustoću od onih vanjskih, tako se gustoća postepeno smanjuje kako se pomičemo sa unutarnjih staza ka vanjskim stazama.

Slika 13: Zonsko pakiranje bitova

Postoje dva načina kako se može povećati prostorna gustoća: povećanjem linearne gustoće pakiranjem bitova bliže jedne drugima na stazama kako bi svaka staza mogla pohraniti više podataka; ili povećanjem gustoće staze kako bi svaki disk/medij mogao imati više staza (slika 14). Nove generacije tvrdih diskova se koriste objema metodama. Vrlo je važno razumjeti da povećanje prostorne gustoće dovodi do ne samo većih tvrdih diskova, nego i bržih, sa svim ostalim podjednakim osobinama. Prostorna gustoća tvrdih diskova utječe na dva glavna faktora karakteristike: brzinu pozicioniranja i brzinu prijenosa podataka.

Slika 14: Ilustracija gustoće staze, mala gustoća s lijeve strane i visoka gustoća sa desne

Povećanje prostorne gustoće tvrdog diska je zahtjevan zadatka koji zahtjeva mnoge napretke i promjene u tehnologiji različitih komponenti tvrdog diska. Kako podatke pakiramo sve bliže i bliže jedne drugima, problem nastaje sa interferencijom između bitova. Ovaj problem se obično rješava smanjenjem jačine magnetskog signala koji se pohranjuje na disk/medij, ali tada nastaju drugi problemi kao što je osiguravanje stabilnosti signala na disku/mediju i osiguravanjem dovoljne blizine i osjetljivosti glava kako bi bolje pročitala slabije signale. U nekim slučajevima glave moraju lebdjeti bliže disku/mediju, što dovodi inženjere na nove izazove, kao što je osiguravanje da su diskovi/mediji dovoljno ravni kako bi se smanjila mogućnost sudara glave. Promjene sloja medija na disku/mediju, pokretačima ruku glava, kontrolnoj elektronici i na ostalim komponentama tvrdog diska se konstantno nadograđuju kako bi zadovoljila zahtjeve povećanja prostorne gustoće. Glave tvrdih diskova imaju posebnu ulogu u svom ovom napretku jer svakih par godina nastaje nova tehnologija glava za čitanje i pisanje koja značajno utječe na porast prostorne gustoće. A to je još jedan razlog zašto su tvrdi diskovi udvostručili svoju veličinu pohrane podataka tako često , katkad i za manje od godinu dana.

3.2.5. Tvrdi disk - Staze i sektori

2011-02-21T23:14:00.000-08:00

Diskovi/mediji su organizirani u specijalnoj strukturi kako bi omogućili organizaciju i pristup podacima. Svaki disk /medij je razdijeljen u staze, njih desetine tisuća, koji čine uredno pakirane koncentrične krugove. Oni su slični strukturi godova presječenog stabla (ali nisu slični podacima na vinil pločama, koji formiraju koncentrične spirale, a ne koncentrične krugove).
Staza zadrži previše podataka da bi činila najmanji dio pohrane podataka na disku/mediju, stoga svaka od staza je razdijeljena na sektore (slika 12). Sektor je najmanji pojedinačni dio s mogućnošću adresiranja podataka pohranjenih na disku/mediju, obično sadržava 512 bajta. Prvi računalni tvrdi diskovi su tipično sadržavali 17 sektora po jednoj stazi. Današnji tvrdi diskovi mogu imati i tisuću sektora po pojedinačnoj stazi. Također mogu koristiti metodu „zone recording“ kako bi omogućili više sektora na vanjskim dužim stazama diska/medija.

Slika 12: Sektori i staze na disku/mediju

3.2.4 Tvrdi disk - Površina rotirajućeg diska/medija - medij

2011-02-21T13:01:00.000-08:00

Podloga od koje se izrađuju diskovi/mediji formira bazu na koju se nanosi podatkovni medij. Sam medij je vrlo tanka obloga koja je načinjena od magnetskog materijala na koji se podaci zapravo spremaju. Njena debljina se može mjeriti u milijuntom dijelu inča.
Stariji tvrdi diskovi su koristili oksidni medij. Oksid u ovom slučaju zapravo znači željezna hrđa. Kako napredne, sofisticirane kompanije nisu htjele koristiti riječ hrđa u nazivu medija oni su ga nazvali „high-performance oxide media layer“ (visoko kvalitetan oksidni sloj medija). U stvarnosti oksidni medij nije ništa drugo nego čestice hrđe nanesene na podlogu diska/medija korištenjem vezivnog sredstva. Hrđa se može prepoznati, ako pogledamo na površinu diska/medija starijeg tvrdog diska. Ono je karakteristične svijetlosmeđe boje (slika 11). Ovakav tip medija je sličan onome koji se koristi na vrpcama audio kazeta, a također ima prepoznatljivu svijetlosmeđu boju.

Oksidni medij je jeftin za upotrebu, ali također ima nekoliko bitnih nedostataka. Kao prvo on je mekan materijal i s time lako ga se može oštetiti kontaktom glave za čitanje i pisanje. Koristan je samo za relativno malu prostornu gustoću pohrane podataka. On radi dobro sa starijim tvrdim diskovima koji imaju relativno malu prostornu gustoću, ali kako su proizvođači sve više i više podataka pakirali na istom prostoru, oksidni medij ne može to podnesti. Oksidne čestice su postale prevelike za mala magnetska polja novijih glava.
Današnji tvrdi diskovi koriste „tin film media“ ( takni sloj medija). Kao što samo ime govori, tanki sloj medija se sastoji od vrlo tankog magnetskog sloja nanesenog na površinu podloge diska/medija. Za razliku od oksidnog sloja noviji tanki sloj medija je puno tanji. Specijalne tehnike proizvodnje su primijenjene za nanošenje ovog magnetskog medija na podlogu. Jedna od metoda je „electroplating“ (elektroforeza[1]) koja nanosi materijal na podlogu koristeći proces sličan onome u elektrofarezi dragog kamenja. „Sputtering“ (metoda raspršivanja) je još jedna od metoda koja koristi nanošenje procesom isparavanja, a posuđena je iz tehnologije proizvodnje poluvodiča, kako bi nanesla ekstremno tanak sloj magnetskog materijala na površinu podloge diska/medija. Diskovi/mediji proizvedeni metodom raspršivanja ima ravniju i glađu površinu od onih proizvedenih metodom elektroforeze.
U usporedbi sa oksidnim medijem, tanki sloj medija je ravniji i puno glađi (slika 11). Također ima bolja magnetska svojstva koja mu dozvoljavaju da zadržava više podataka na istom dijelu prostora. Na posljetku je puno tvrđi i izdržljiviji materijal od oksidnog te sa time ima manju vjerojatnost oštećenja.

Slika 11: Oksidni i tanki sloj medija jedan do drugoga

Nakon što je magnetski medij nanesen, površina svakog diska/medija je pokrivena sa tankim, zaštitnim slojem od karbona. Na sve to još se i dodaje super tanki lubrikantni sloj. Ovi materijali se koriste za zaštitu diska/medija od oštećenja izazvanih slučajnim kontaktom glava ili drugih stranih tijela koji mogu ući u tvrdi disk.
Također postoje tehnologije glava koje koriste dvoslojni medij te bilježe podatke putem magnetnog otpora te one koje jedinice i nule zapisuju okomito na medij. Takvi mediji su nešto drugačiji te koriste medije u više slojeva. Nešto malo više ovim tehnologijama možete pročitati u naslovu Glave za čitanje i pisanje.

[1] Elektroforeza je tehnika za analizu i separaciju koloida, temeljena na putovanju koloidnih iona pod utjecajem električnog polja. Pozitivne koloidne čestice putovat će prema katodi (negativnoj elektrodi), a negativne prema anodi (pozitivnoj elektrodi).

3.2.3. Tvrdi disk - Podloga rotirajućeg diska/medija

2011-02-21T11:54:00.000-08:00

Magnetski diskovi/mediji koji sadrže podatke na sebi su zapisani na vrlo tankom površinskom sloju dok masa na kojoj se nalazi sloj se zove „substrate“ (supstrat, podloga) i njegova uloga je samo kao podloga mediju. Kako bi bio pogodan, materijal podloge mora biti tvrd, lako obradiv, lagan, stabilan, magnetski inertan, jeftin i relativno dostupan. Najčešće korišten materijal za proizvodnju podloge medija je legura aluminija koja zadovoljava sve nabrojane uvjete.
Diskovi/mediji zbog načina na koje je rotiraju sa glavama koje lebde nad njima, moraju biti ekstremno glatki i ravni. Sa starijim, sporijim tvrdim diskovima i relativno većim visinama lebdjenja, neravnine na diskovima/medijima su predstavljale manji problem. Sada kada tehnologija napreduje, razmak između glava i medija se smanjuje, brzine vrtnje se povećavaju, postavljaju veće zahtjeve na sam materijal podloge. Neravna površina na diskovima/medijima koji se okreću sve brže i glave koje su sve bliže može vrlo lako dovesti do sudara glave. Iz toga razloga mnogi proizvođači su prije nekoliko godina počeli tražiti zamjenu za aluminij, kao što je staklo, staklene legure i magnezijske legure. Usporedbu podloge od legure aluminija i podloge od staklene legure možemo vidjeti na slici 10.

Slika 10: Usporedba aluminijske (lijevo) i staklene (desno) podloge diska/medija

Sada sve više i više se uvodi upotreba stakla i staklenih legura te kao takva postaje sljedeći standard za podlogu medija. IBM upotrebljava staklo kao podlogu već jedno desetljeće, a prvi puta ih upotrebljava u tvrdim diskovima 2000 godine. Za usporedbu sa aluminijskim podlogama diskova/medija, staklene podloge imaju nekoliko prednosti:

Bolja kvaliteta: Prvi i najvažniji razlog za prelazak na staklo je to da staklene diskove/medije je lakše napraviti glađim i ravnijim nego aluminijske. Poboljšavajući stabilnost tvrdih diskova, smanjivanje visina lebdjenja glava te povećavanje brzina vrtnje sve to staklene podloge čine mogućim,
Poboljšana čvrstoća: Još jedna važna okolnost je da staklo ima veću čvrstoću od aluminija za istu težinu. Poboljšana čvrstoća, jedan od razloga zašto se veličina diskova/medija također smanjuje. Također je iznimno bitno za smanjenje buke i vibracija tvrdih diskova koji se vrte na većim brzinama,
Tanji diskovi/mediji: Poboljšana čvrstoća stakla dozvoljava diskovima/medijima da budu izrađeni tanji od aluminija te samim time dozvoljavajući da stane više diskova/medija u jednom tvrdom disku istog formata visine. Tanji diskovi/mediji također su lakši pa sa time reduciraju potrebe za većim i jačim motorima za pokretanje te ubrzavaju startno vrijeme kada se tvrdi disk nalazi u nultom položaju i
Termalna stabilnost: Kada se zagrije, staklo se puno manje širi od aluminija. Sa tvrdim diskovima koji sada sadržavaju 35.000 staza po inču i više, čak i najmanje proširenje može dovesti da se te staze pomaknu. Servo tehnologija kompenzira širenje i skupljanje materijala, ali preferira se upotreba materijala koji se što manje skupljaju i šire na promjenama temperatura, zato što to smanjuje potrebu za namještanjima koja bi inače tvrdi diskovi trebali činiti.

Očita razlika stakla u usporedbi s aluminijem je njegova krhkost, posebice kada se izrađuje vrlo tanko. Iz tog razloga neke kompanije eksperimentiraju s mješavinom stakla i keramike. Jedan od njih je i Dow Corningov, proizvod nazvan MemCor, koji je napravljen s keramičkim umecima kako bi smanjili mogućnost vrlo vjerojatnog pucanja. Katkad takve mješavine materijala se samo nazivaju staklo, isto kao i aluminijske legure koje obično sadržavaju i druge metale te se isto tako nazivaju aluminijski.

3.2.2. Tvrdi disk - Količina rotirajućih diskova/medija

2011-02-21T11:48:00.000-08:00

Tvrdi diskovi imaju jedan ili više diskova/medija ovisno o njihovom dizajnu. Standardni korisnici tvrdih diskova obično imaju između jedan i pet diskova/medija u sebi. Dok visoko sofisticirani tvrdi diskovi koji se koriste u serverima imaju i po desetak diskova/medija pa čak i više ako su malo starije proizvodnje. U svakom tvrdom disku svi diskovi/mediji su fizički povezani na zajedničku osovinu i čine jedan sklop koji se vrti kao jedna cjelina koju pokreće motor. Diskovi/mediji su odvojeni jedni od drugih korištenjem prstena koji su umetnuti na osovinu. Cijeli sklop je pričvršćen na samom vrhu korištenjem metalnog ringa i nekoliko vijaka.

Svaki disk/medij ima dvije površine koje su sposobne za čuvanje podataka; svaka površina ima svoju glavu za pisanje i čitanje. Naravno obje se površine koriste, ali to nije uvijek slučaj. Neki stariji tvrdi diskovi koji koriste „posvećenim servo pozicioniranje“ rezerviraju jednu površinu za čuvanje servo informacija. Noviji tvrdi diskovi ne trebaju trošiti jednu površinu za servo informacije, ali ponekad namjerno ne koriste jednu površinu radi marketinških razloga ( da bi kreirali tvrdi disk određenog kapaciteta u nekoj familiji tvrdih diskova). Kako moderni tvrdi diskovi mogu pohraniti veliku količinu podataka na jedan disk/medij korištenjem samo jedne površine, to ima omogućuje postepeno povećavanje kapaciteta u raznim varijantama tvrdih diskova. Na primjer, IBM-ova „Deskstar 40GV“ familija tvrdih diskova podržava 20GB po jednom disku/mediju. Kako je IBM htio napraviti tvrdi disk od 30GB iz te familije koristili su dva diska/medija, ali samo tri površine. U nastavku možemo vidjeti i dobru ilustraciju kako je Western Digital napravio pet tvrdih diskova različitih kapaciteta korištenjem tri diska/medija u njihovoj „Caviar“ liniji tvrdih diskova (tabela 3).

Tabela 3: Western Digital tvrdi diskovi i njihov broj medija po svakom

Broj modela	Nominalna veličina (GB)	Sektora po jednom disku/mediju	Količina diskova/medija	Površina
WD64AA	6.4	12,594,960	1	2
WD102AA	10.2	20,044,080	2	3
WD136AA	13.6	26,564,832	2	4
WD172AA	17.2	33,687,360	3	5
WD205AA	20.5	40,079,088	3	6

Sa inženjerskog stajališta postoje nekoliko činjenica koje su povezane sa brojem diskova/medija korištenih u tvrdim diskovima. Tvrde diskove s više diskova/medija je teže dizajnirati zbog povećane mase koja se nalazi na osovini motora također potrebno ih je savršeno poravnavati te najteže od svega bilo je držanje pod kontrolom vibracije i buku. Više diskova/medija također je značilo i veću masu, a samim tim i slabiji odziv na naredbe kao što su start i stop. Ovo se može kompenzirati ugradnjom jačeg motora osovine, ali to dovodi do drugih gubitaka. U posljednje vrijeme trend tvrdih diskova je bio usmjeren prema manjem broju ruku glava i diskova/medija. Kako prostorna gustoća sve više nastavlja rasti, dozvoljava proizvodnju diskova većih kapaciteta korištenjem manjeg broja diskova/medija. Također ovo dozvoljava proizvođačima da smanje broj diskova/medija kako bi poboljšali vrijeme traženja, bez da kreiraju tvrde diskove premale za tržište. Možemo zaključiti kakva svojstva ima Seagate Baracuda tvrdi disk sa svojih 10 diskova/medija (slika 9).U teoriji korištenjem samo jedne površine, proizvodni trošak se može smanjiti koristeći diskove/medije čija jedna od površina ima neravnu površinu, ali kako je proizvodni proces gotovo tajan teško je doći do takvih podataka pa ne mogu reći da se ovakva ušteda izvodi u praksi.

Slika 9: Otvoreni Seagate Barracuda tvrdi disk sa 10 diskova/medija

Format tvrdog diska također ima veliki utjecaj na broj diskova/medija. Ako su inženjeri htjeli staviti veći broj diskova/medija u neki određeni model tvrdog diska, bili su ograničeni visinom do koje su mogli ići u standardnim računalima, a ona iznosi 1'' u visinu što na kraju rezultira ograničenim brojem diskova/medija u tvrdom disku. Veći tvrdi diskovi visine 1,6'' se često mogu naći u serverskim računalima i obično imaju puno više diskova/medija za razliku od tvrdih diskova koje nalazimo u stolnim računalima. Inženjeri konstantno rade na reduciranju visine između diskova/medija kako bi im mogli povećati broj na zadanoj visini.

3.2.1 Tvrdi disk - Veličina rotirajućeg diska/medija

2011-02-21T11:17:00.000-08:00

Veličina dika medija u tvrdim diskovima primarno određuje cjelokupnu dimenziju uređaja, također zvanu i „form factor“ (format). Većina tvrdih diskova se proizvodi u jednoj od standardnih formata. Kada govorimo o veličinama diskova/medijima, katkad se koristi njihove specificirane veličine; na primjer netko će reći kako ima 3,5 inča tvrdi disk. Kada se koristi ovakva terminologija obično se odnosi na format tvrdog diska, a format je imenovan bazirano na veličini diska/medija. Veličina diska/medija je obično ista u svim uređajima za zadani format, ali ne uvijek posebice za novije uređaje kao što ćemo vidjeti malo kasnije. Svaki disk/medij u bilo kojem specifičnom tvrdom disku ima isti promjer.

Prva računala su koristila tvrde diskove koji su imali nominalnu veličinu od 5,25''. Danas, najčešće susrećemo veličine diskova/medija od 3,5'' (slika 6). U stvarnosti diskovi/mediji veličina 5,25'' su 5,12'' u promjeru, a 3,5'' uređaji su 3,74''. Uglavnom zbog navike koriste se zaokružene vrijednosti ovih veličina. Također možemo primijetiti da se ove brojke podudaraju starijim uobičajenim veličinama za floppy diskete zato što su dizajnirane tako da mogu biti pričvršćene na isto mjesto kao i tvrdi diskovi u kućište računala. Tvrdi diskovi za prijenosna računala su obično manjih veličina zbog njihove namjene i zahtjeva da budu što manja i lakša. Diskovi/mediji na takvim tvrdim diskovima su obično 2,5'' u promjeru ili čak i manje. 2,5'' je standardi format, ali sve češće susrećemo tvrde diskove sa medijima veličine od 1,8'' pa čak i 0,85''.

Slika 6: Disk/medij od 5,25'' sa diskom/medijem na njemu od 3,5'' radi usporedbe

Tvrdim diskovima su proširivali diskove medije koliko je to god bilo moguće, obzirom na format samog tvrdog diska, kako bi time proširili i podatkovni kapacitet diska/medija. Ali kako i sami možemo primijetiti trend razvitka tvrdih diskova je ka što manjim tvrdim diskovima i medijima. Ovo se može činiti pomalo nelogično; pošto za veći kapacitet su potrebni veći diskovi/mediji, bilo bi logičnije za proizvođače da proizvode što veće diskove medije. Postoje nekoliko razloga zašto se diskovi/mediji smanjuju, ali primarno je on vezan za ukupnu učinkovitost rada tvrdih diskova. Prostorna gustoća diskova/medija se povećava tako brzo da nedostatak kapaciteta smanjivanjem diskova/medija više ni ne predstavlja problem kao što nekolicina smatra, jer tvrdi diskovi ionako udvostručuju kapacitet svake godine dok napredak u učinkovitost rada tvrdih diskova je gotovo svima na prvom mjestu. Nekoliko proizvođača tvrdih diskova koji su nastavili proizvoditi 5,25'' tvrde diskove radi potreba tržišta od 1999. godine su ih ukinuli. Prvi tvrdi diskovi su bili veličine 24'' u promjeru, pa tako možemo vidjeti koliko je postignuto u 40 i više godina.
Evo i nekoliko glavnih razloga zašto proizvođači smanjuju veličinu diskova/medija čak i za stolna računala:

Poboljšana čvrstoća: Čvrstoća se odnosi na diskove/medije i na njihovu krutost. Što su diskovi čvršći, otporniji su na šokove i vibracije te samim time pogodniji su za veće brzine te ostale visoko učinkovite dijelove tvrdog diska. Smanjujući disk/medij tvrdog diska u njegovom promjeru za faktor dva približno učetverostručuje njegovu čvrstoću,
Lakša proizvodnja: Ravnina i jednakost diskova/medija je ključna za njihovu kvalitetu; idealan disk/medij je savršeno ravan, gladak i nepromjenjiv. Nesavršenost diskova/medija dovodi do manje proizvodne dobiti te potencijalnog gubitka podataka zbog veće mogućnosti dodirivanja glave na neravnim dijelovima diska/medija. Manje formate diskova/medija je lakše proizvesti nego veće,
Masovna redukcija: Radi poboljšanja rada, osovinama diskova/medija povećavaju se brzine. Manji formati diskova/medija lakše se vrte te sa time zahtijevaju i motore manje snage. Također se lakše pokreću iz nultog položaja,
Očuvanje energije: Količina energije koje koriste računala postaje sve više zabrinjavajuća, posebice za prijenosna ali i za stolna računala. Manji formati tvrdih diskova generalno troše manje energije od onih većih formata,
Reduciranje buke i zagrijavanja: Ovu redukciju direktno prate poboljšanja nabrojana do sada u ovom popisu i
Poboljšano traženje podataka: Smanjivanjem formata diska/medija smanjuje se udaljenost koju pokretač ruku mora prevaliti sa jednog kraja na drugi kako bi glava izvršila nasumičnu pretragu; poboljšava vrijeme pronalaska i čini nasumična čitanja i pisanja bržima. Ovo je učinjeno direktno na štetu kapaciteta; ovakvo poboljšanje možemo teoretski postići i na većim diskovima/medijima koristeći samo njihovu unutarnje cilindre. U stvarnosti neki zahtjevni korisnici tvrdih diskova su particijonirali tvrde diskove i koristili samo mali dio diska/medija baš iz istog razloga: kako bi pretraga bila brža. Koristeći manje formate diskova/medija je puno efikasnije, jednostavnije i prostorno iskorištenije, nego ovakva vrsta „hakiranja“ tvrdih diskova.

Trend prema manjim diskovima/medijima u modernim stolnim i serverskim tvrdim diskovima je počeo neposredno kada su neki proizvođači smanjili svoje diskove/medije u tvrdim diskovima brzine 10.000rpm sa 3,74'' na 3'' (dok su zadržali standard formata od 3,5'' izvana radi očuvanja kompatibilnosti). Seagate sa tvrdim diskom Cheetah X15 15.000RPM je otišao čak i korak dalje, smanjujući disk/medij na 2,5 inča, ponovno zamjenjujući kapacitet za performanse ( imajući samo 18GB, duplo manje nego tadašnji 3,5'' disk/medij). Ovaj tvrdi disk, bez obzira što je imao 2,5'' disk/medij zadržao je vanjski format od 3,5'' radi eksterne ugradnje (radi zadržavanja kompatibilnosti sa standardnim kućištima), prikrivajući veličinu do neke granice (on je 3,5'' tvrdi disk ali u sebi nema 3,5'' disk/medij).
Najmanji tvrdi disk dostupan na tržištu danas je minijaturan 0.85'' Toshiba tvrdi disk (slika 7 i 8). Ovaj tvrdi disk namijenjen prijenosnim uređajima kao što su digitalne kamere, različiti multimedijalnim prijenosnim uređajima i ostalim manjim uređajima dozvoljava mu da radi uz pomoć baterija te se pokreće od nultog položaja za manje od sekunde. Ovaj tvrdi disk ima vrlo visoku otpornost na šokove koji bi inače uništili normalne tvrde diskove. Naravno tu postoji i negativna strana; podržava samo 4GB kapaciteta.

Slika 7: Toshiba 0,85'' tvrdi disk

Slika 8: Otvoreni Toshiba 0,85'' tvrdi disk na dlanu ruke

U nastavku pogledajmo tabelu 2 koja pokazuje najčešće veličine diskova/medija korištenih u računalima poredanu padajuće po veličinama (koji su u većini slučajeve poredani i kronološki po njihovom datumu izlaska) i formatima najčešće korištenim u pojedinoj tehnologiji:

Tabela 2: Najčešće formati veličina tvrdih diskova

Promjer diska/medija	Format tvrdog diska	Primjena
5,12	5,25"	Starija računala, korištenu u serverima do sredine devedesetih godina i nekim komercijalnim računalima u kasnim devedesetim.
3,74	3,5"	Standardna veličina diska/medija u većini današnjih tvrdih diskova.
3,0	3,5"	Visoko sofisticirani, 10.000 RPM tvrdi diskovi
2,5	2,5", 3,5"	Prijenosna računala (formata 2,5''), tvrdi diskovi brzine od 15.000 RPM (formata 3,5'')
1,8	PC Card (PCMCIA)	PC Card (PCMCIA) tvrdi diskovi za prijenosna računala i druge uređaje
1,3	PC Card (PCMCIA)	Originalno korišten na dlanovnicima (više se ne proizvodi)
0,85	CompactFlash	Digitalne kamere, dlanovnici i ostali električni uređaji

3.2. Tvrdi disk - Rotirajući diskovi/mediji

2011-02-21T11:10:00.000-08:00

Svaki tvrdi disk uređaj u sebi ima jedan ili više diskova/medija koji se koriste za pohranjivanje podataka. Diskovi/mediji, na eng. zvani „platters“ ili „disks“ također i rotirajući diskovi sastavljeni su od dvije osnovne supstance: materijala koji čini podlogu, a daje mu strukturu i tvrdoću, te od magnetskog obloga ili medija koji zapravo pohranjuje magnetski puls koji predstavlja podatak na disku/mediju. Tvrdi diskovi („hard disks“) dobili su ime po tvrdoći i čvrstoći svojih diskova/medija koje koriste u usporedbi sa floppy disketama i drugim medijima koji koriste fleksibilne diskove/medije.
Na disk/medij se pohranjuju podaci pa time oni predstavljaju jednu od glavnih odrednica tvrdih diskova. Iz tog razloga kvaliteta diskova/medija posebice njihovog obloga (medija) je veoma kritična. Površina svakog diska/medija je precizno mehanički obrađena kako bi se uklonile bilo kakvi nedostaci te se tvrdi diskovi sastavljaju u sobama laboratorijskih uvjeta kako bi se smanjila mogućnost ulaska bilo kakve nečistoće ili kontaminiranja diska/medija.

3. Tvrdi disk - Konstrukcija i operativni pregled tvrdog diska

2011-02-21T10:31:00.000-08:00

Za mnoge ljude tvrdi diskovi su „crne kutije“, oni ga doživljavaju kao uređaj koji na neki način pohranjuje podatke. Nema ništa krivo u ovakvom pristupu sve dok znamo da pohranjuje podatke. Ako koristimo tvrdi disk, ne samo kao mjesto gdje ćemo pohraniti podatke, tada bi trebali znati nešto više o našim tvrdim diskovima. Izrazito je teško razumjeti faktore koji utječu na učinkovitost, pouzdanost i povezivost, bez da znamo kako tvrdi diskovi rade iznutra. Na sreću, većina tvrdih diskova su u osnovi nepromijenjena od prvog računalnog tvrdog diska ranih osamdesetih godina te se sastoje od osnovne konstrukcije koju možemo vidjeti na slici 4.

Slika 4: Konsrukcijski pregled tvrdog diska

U ovom dijelu zavirit ćemo u unutrašnjost tvrdog diska. Pogledat ćemo različite ključne komponente, razmotriti od čega se sve sastoji tvrdi disk, pregledati različite bitne tehnologije i kako one funkcioniraju zajedno kako bi nam omogućile da zapisujemo i čitamo podatke na tvrdom disku.

3.1. Tvrdi disk - Operativni pregled tvrdog diska

2011-02-21T10:24:00.000-08:00

U ovom dijelu ću opisati riječima kako različite komponente (slika 5) tvrdog diska međusobno surađuju kada dobiju zahtjev za podatkom. Nadam se da će ovo pružiti kontekst za ono što slijedi u ostalim naslovima.
Tvrdi disk koristi ravne, okrugle diskove zvane „platters“ (diskovi/mediji) , presvučenim s obje strane specijalnim medijskim materijalom dizajniranim za pohranu informacija u obliku magnetskih uzorka. Diskovi/mediji su montirani bušenjem rupe u centru te pričvršćeni na osovinu. Diskovi/mediji se rotiraju velikom brzinom, pokretani pomoću specijalnog motora osovine pričvršćenog na osovinu. Specijalne elektromagnetski uređaji za čitanje i pisanje zvani glave su pričvršćene na klizače i koriste se ili za pisanje podataka na disk/mediji ili za čitanje s njega. Klizači su pričvršćeni na ruke koje su mehanički spojene u jednu cjelinu i postavljene iznad površine diska/medija uz pomoć uređaja zvanog „actuator“ (pokretač). Logička upravljačka ploča kontrolira aktivnost ostalih komponenata i komunicira sa ostatkom računala.
Svaka površina, svakog diska/medija može pohraniti desetke bilijuna individualnih bitova podataka. Oni su organizirani u velike blokove radi prikladnosti i kako bi omogućili lakši, brži pristup informacijama. Svaki disk/medij ima dvije glave, jednu sa svake strane svoje površine, tako da diskovi sa tri diska/medija imaju šest površina i šest glava ukupno. Svaki od diskova/medija ima na sebi informacije zapisane u koncentrične krugove zvane stazama. Svaka staza je dalje razdijeljena u male dijelove zvane sektori, od kojih svaki sadržava 512 bajtova informacija.
Cijeli tvrdi disk mora biti proizveden s visokim stupnjem preciznosti zbog ekstremne minituarizacije komponenata, i važnosti uloge tvrdog diska u računalu. Glavni dijelovi diska su izolirani od vanjskih utjecaja kako ne bi došlo do kontaminacije diska/medija, što može dovesti do oštećenja glave za čitanje i pisanje.

Slika 5: Crtež modernog tvrdog diska i njegovih glavnih dijelova

Evo i primjera koji nam pokazuje ukratko što se događa unutar tvrdog diska svaki puta kada dio informacije treba biti pročitan. Ovo je vrlo pojednostavljen primjer zato što zanemaruje faktore kao što su preddohvat podataka, ispravljanje grešaka i mnogo drugih specijalnih tehnika koje koriste sistemi danas kako bi povećali učinkovitost i pouzdanost. Na primjer, sektori se ne čitaju individualno na većini računala; oni su grupirani zajedno u jednu veliku skupinu klastera. Jedan običan posao kao što je učitavanje dokumenta u program proračunske tablice, može zahtijevati na tisuće pa čak i milijune individualnih pristupa disku/mediju, i učitavanje 20MB dokumenta s 512 bajta po svakom pristupu bi bilo poprilično neefikasno:

Prvi korak u pristupanju disku/mediju je otkrivanje gdje se informacije na disku/mediju trebaju potražiti. Između toga, programi, operativni sustav, sistemski BIOS i moguće neki specijalni upravljački program za tvrdi disk, rade posao određivanja na kojem dijelu diska/medija treba čitati podatke,
Lokacija na disku/mediju prolazi kroz jedan ili više prijelaznih koraka sve dok se postavljeni zahtjev može izvršiti na tvrdom disku sa adresom izraženom u obliku geometrije diska/medija. Geometrija uređaja je normalno izražena u obliku cilindara, glave i sektora kojem sistem želi pristupiti. (cilindar je jednak stazi radi svrhe adresiranja). Zahtjev se šalje uređaju preko sučelja tvrdog diska dajući mu adresu i tražeći da pročita zadane sektore,
Upravljački program tvrdog diska prvo provjerava da li se možda zahtjev već nalazi u pričuvnoj memoriji tvrdog diska. Ako se nalazi, tada kontroler dostavlja informacije istog trena, bez potrebe traženja informacija na površini diska/medija,
U većini slučajeva disk/medij se već vrti. Ako se ne vrti (u slučaju da mu je upravljački dio za potrošnju tako naredio) tada će kontrolna ploča tvrdog diska aktivirati motor kako bi se zavrtio na operacijsku brzinu,
Kontrolni sklop prevodi adresu koju je primio s glave i izvodi sve dodatne potrebne transakcijske prijelaze koji ovise o karakteristikama samog tvrdog diska. Logički program tvrdog diska tada traži zadnji broj zahtijevanog cilindra. Broj cilindra govori disku/mediju koju stazu treba pronaći na njegovoj površini. Upravljačka ploča upućuje pokretač ruku glava da se pomakne na zadanu stazu,
Kada se glave nalaze na ispravnoj poziciji, kontroler aktivira specificiranu glavu u ispravnom području čitanja. Glava počinje čitati stazu tražeći sektore koji su zahtjevani. Glava čeka kako bi se disk/medij zarotirao na točan broj sektora ispod nje i tada čita podatke sa sektora te
Upravljačka ploča koordinira protokom informacija s tvrdog diska u privremenu memoriju. Tada šalje informacije preko sučelja tvrdog diska, obično sistemskoj privremenoj memoriji, zadovoljavajući sistemski zahtjev za podacima.

Što je *.bat datoteka?

2011-02-21T06:46:00.000-08:00

Mnogi misle da je .bat (batch) datoteke teško programirati i da to ne treba nikome. .bat datoteke nam mogu uvelike olakšati poslove, a pogotovo one koje stalno ponavljamo. Mogu biti napisane za veoma komplicirane radnje, ali i za neke veoma jednostavne koje nam uveliko olakšavaju rad sa računalom.

.bat datoteke su obične tekstualne datoteke koje sadrže naredbe koje je potrebno izvršiti jednu poslije druge. Naredbe upisane u .bat datoteku se izvršavaju kroz Windows Command Prompt (CMD). Da bi napravili .bat datoteku potrebno je otvoriti tekst editor (npr. Notepad) i upisati naredbe koje se trebaju izvršiti. Naredbe su veoma jednostavne i čitljive. Nakon što smo upisali naredbe, datoteku spremam sa nastavkom (ekstenzijom) .bat te odaberemo opciju Save as type: All files (*.*)

Spremljenu datoteku pokrećemo dvostrukim klikom te s time automatski pokrećemo izvršavanje naredbi napisanih u njoj. Ako program ne izvršava naredbu kako bi trebao moguće ga je pokrenuti i preko Command prompt-a. Prednost ovakvog pokretanja je to što ćemo vidjeti u čemu je greška.

Za detaljnije upute i primjere naredbi preporučam slijedeće stranice za vas:
http://www.computerhope.com/batch.htm

http://www.osvemu.com/tutorijali/51

http://www.dostips.com/DtCodeBatchFiles.php

Također Googl je vaš prijatelj. Ako mislite da postoji rješenja za vaš problem upišite „Batch file for ……..“

I sam sam izradio 3 korisna alata pomoću bat naredbi te naišao na pokoji problem.

Pošto koristim više računala uglavnom sva na windows 7 operativnom sustavu te jedno na Windows XP, mogao sam primijetiti razlike pri kreiranju bat datoteka. Naime Windows XP operativni sustav uopće nema jedan veoma koristan alat koji se zove forfiles. Forfiles je procedura ili naredba u bat datotekama koja između ostalog omogućava procesuiranje velikog broja datoteka. Osim forfiles naredbe postoje i neke sitne razlike u pozivanju pojedinih naredbi te se mogu razlikovati ovisno o operacijskom sustavu koji koristite. Ne garantiram za ispravnost programa u ostalim operativnim sustavima ali unutar Windows 7 32bit rade savršeno.

Za popis naredbi u Windows XP sustavu:
http://www.microsoft.com/resources/documentation/windows/xp/all/proddocs/en-us/ntcmds.mspx?mfr=true

Za popis naredbi u Windows 7 sustavu:

http://commandwindows.com/windows7-commands.htm

1. Program - Brisanje velikog broja starih datoteka i mapa

Pomoću ove bat datoteke možete izbrisati datoteke i mape starije od :n dana iz :x mape. Ovaj program može biti iznimno koristan ako se želimo riješiti velikog broja starih mapa i datoteka. Program radi tako da pretražuje datum zadnje promjene datoteke i mape unutar mape (foldera) koje smo postavili te svih podmapa unutar njega. Ako je mapa ili datoteka starije odnosno ako joj je zadnji datum promjene stariji od broja dana koje smo upisali mapa ili dokument će biti trajno obrisana te ju nećemo moći pronaći niti u Recycle Bin-u.

Kako bi program pravilno funkcionirao potrebno je zamijeniti :x sa putanjom (odredištem) vaše mape te :n sa brojem dana starosti nekog dokumenta. Kako biste editirali program stisnite desni klik na njega te edit. Ne zaboravite spremit promjene.

Na primjer:

za :x treba staviti c:/mapa/podmapa

sve datoteke i mape koje odgovaraju starosti u mapi podmapa će biti obrisane.

za :n treba staviti 91

sve datoteke i mape koje nisu ažurirane u posljednjih 91 dan biti će obrisane

Kod bat datoteke:

forfiles /p :x /s /d -:n /c "cmd /c if @isdir==TRUE rmdir /s /q @Path"

primjer datoteke možete skinuti ovdje

2. Program - Mijenjanje ekstenzija velikom broju datoteka

Ovaj program mijenja ekstenziju velikom broju datoteka unutar jedne mape (foldera) sa opcijom upisa ekstenzije koje želimo promijenit te ekstenzije u koju želimo promijenit dokumente te sa opcijom zadržavanja originalnih dokumenata.

Napomena: Obavezno prije pokretanja smjestite program u mapu u kojoj se nalaze dokumenti kojima želite promijeniti ekstenziju. Program ne djeluje na podmape nego samo na mapu u kojoj se nalazi.

Kod:

@echo off

title Extension changer

:start

echo This tool can convert large number of files into

echo the extension defined by the user

echo Put this program to folder in which are your files

echo Curent folder is %CD%

set /p ex1= Extesion you wont to change:

set /p ex2= To extension:

set /p ans= Do you wont to keep original files? It is recomended!(y/n):

if /i %ans%==y goto A

if /i %ans%==n goto B

if /i %ans%==y xcopy *.%ex1% *.%ex2%

echo All done check your files!

goto start

if /i %ans%==n rename *.%ex1% *.%ex2%

echo All done check your files!

goto start

Program možete skinuti ovdje ExtensionChanger.bat

3. Program – Popis datoteka

Ovo je program kako mu i sam naziv kaže radi popis datoteka unutar mape u kojoj se nalazi te njegovim podmapama. Nakon što se program izvrši stvara tekstualnu datoteku „popis.txt“ u koju upisuje nazive svih datoteke u glavnoj mapi te podmapama.

Napomena: Ako unutar mape postoje puno dokumenata moguće je čekati do par sekundi. Za 2000 dokumenata potrebno je oko 5-10 sekundi. Ne gasite program sve dok ne završi, program će se sam ugasiti.

Kod:

forfiles /p %CD% /s /c "CMD /c echo @path >> %CD%\popis.txt"

Program može skinuti ovdje Popis datoteka.bat

2. Tvrdi disk - Povijest tvrdih diskova

2011-02-21T02:27:00.000-08:00

Komercijalna upotreba tvrdih diskova počela je 1956 godine sa izlaskom IBM 305 RAMAC računala koji je u sebi sadržavao kao komponentu IBM 350 tvrdi disk (slika 2 i 3).

Slika 2: IBM 305 tvrdi disk prikazan izvana

Slika 3: IBM 305 tvrdi disk i njegovih 50 diskova/medija

Mnogo godina tvrdi diskovi su bili veliki, glomazni uređaji pogodniji za upotrebu u klimatski kontroliranim prostorijama ili velikim uredima nego u industrijskim uvjetima zbog njihove osjetljivosti ili u malim uredima zbog njihove veličine i velike potrošnje energije. Prije 1980. većina tvrdih diskova su u sebi imali 8'' ili 14'' diskove te posebne nosače ili veliki prostor na samom podu pogotovo izmjenjivi tvrdi diskovi koji se mogu usporediti sa veličinom perilice za rublje. Također u mnogim slučajevima tvrdi diskovi su imali potrebu za velikom strujnom snagom te trofaznim priključkom zbog velikih i snažnih motora koje su koristili. Iz tih zaloga tvrdi diskovi su bili rijetko upotrebljavani u računalima do 1980 godine kada je Seagate Technology predstavio ST-506 tvrdi disk, prvi disk veličine 5.25'' s mogućnošću formatiranja i kapacitetom od 5MB.

Kapacitet diskova je rastao eksponencijalno s vremenom. S ranim osobnim računalima tvrdi disk od 20MB se smatrao ogromnim kapacitetom. Tijekom sredine kasne 1990. godine kada su računala mogla ne samo pohranjivati tekstualne, slikovne, muzičke i video dokumente tvrdi diskovi su dosezali kapacitete od 8 do 20 GB. Te u današnje vrijeme 2010. godine u osobnim računalima nalazimo tvrde diskove kapaciteta 500GB pa sve do 2TB.

Vremenski poredak tvrdih diskova:

Prvi tvrdi disk
1956 IBM 350 RAMAC – 5MB, sa 50 24" diskova/medija

Prva upotreba zonskog zapisivanja
1961 Bryant Computer 4240 – 90MB, sa dvadeset i četiri 39" diska/medija

Prvo korištenje tvrdog diska sa lebdećom glavom na zraku
1962 IBM 1301 "Advanced Disk File" – 28MB, sa dvadeset i pet 24" diska/medija

Prvi 14'' tvrdi disk i prvi izmjenjivi disk/medij
1963 IBM 1311 "Low Cost File" – 2,69MB, šest 14" diska/medija

Prvi pokretač sa zavojnicom, prvi samostalni disk/medij.
1965 IBM 2310 "Ramkit" – 1,024 MB, jedan 14" disk/medij

Prvi tvrdi disk sa feritnim glavama
1966 IBM 2314 – 29,17MB, jedanaest 14" diska/medija

Prva staza praćena servo sistemom
1971 IBM 3330-1 "Merlin" – 100MB, jedanaest 14" diska/medija

Prvi fleksibilni tvrdi disk, samo za čitanje
1971 IBM 23FD "Minnow" – 0,0816MB, jedan 8" disk/medij

Prvi fleksibilni tvrdi disk koji postavlja standard za 8 inčne diskete
1973 IBM 33FD "Igar" – 0,156 MB, jedan 8" disk/medij

Prvi tvrdi disk sa glavom male mase, lubriciranim diskom/medijem, zatvoreno kućište
1973 IBM 3340 "Winchester" – 35 ili 70 MB, dva ili četiri 14'' diska/medija

Prvi tvrdi disk sa rotacijskim pokretačem
1975 IBM 62 GV "Gulliver" – 5 ili 9MB, jedan 14" disk/medij

Ponovno uvođene tvrdog diska sa fiksnim dikom/medijem
1976 IBM 3350 "Madrid" – 317,5 MB, osam 14" diska/medija

Prvi fleksibilni tvrdi disk sa mogućnošću snimanja na obje strane
1976 IBM 43FD "Crystal" – 0,568MB, jedan 8" disk/medij

Prvi 5,25 inča fleksibilni tvrdi disk uređaj
1976 Shugart Associates SA400 – 0,2188 MB, jedan 5.25" disk/medij

Prvi tvrdi disk uređaj sa glavama tankog filma i 2,7 kodiranjem
1979 IBM 3370 "New File Project" – 571,4 MB, sedam 14" diska/medija

Prvi 8 inčni tvrdi disk
1979 IBM 62PC "Piccolo" – 64,5MB, šest 8" diska/medija

Prvi 10,5 inčni čvrsti tvrdi disk uređaj
1981 Fujitsu F6421 "Eagle" – 446 MB, šest 10.5" diska/medija

Prvi 5,25 inčni čvrsti tvrdi disk uređaj
1980 Seagate Technology ST506 – 5 MB, četiri 5.25" diska/medija

Prvi 3,5 inča fleksibilni tvrdi disk uređaj
1981 Sony OA-D3OV – 0,4375 MB, one 3.5" disk/medij

Prvi 3,5 inčni čvrsti tvrdi disk uređaj
1983 Rodime RO 352 – 10 MB, dva 3.5" diska/medija

Prvi 9 inčni čvrsti tvrdi disk uređaj
1982 Control Data 9715-160 "FSD" – 150 MB, šest 9" diska/medija

Prvi 5,25 inčni tvrdi disk uređaj sa 8 diskova/medija i „in-hub“ motorom
1983 Maxtor XT-1140 – 126 MB, osam 5.25" diska/medija

Prvi 8,8 inčni čvrsti tvrdi disk uređaj
1984 Hitachi DK815-5 – 460 MB, osam 8.8" diska/medija

Prvi tvrdi disk uređaj montiran na karticu
1985 Quantum Hardcard – 10.5 MB, jedan 3.5" diskom/medijem

Prvi pokretač sa zavojnicom na 3,5 inčnom tvrdom disk uređaju
1986 Conner Peripherals CP340 – 40 MB, dva 3.5" diska/medija

Prvi tvrdi disk visine jednog inča sa 3,5 inčnim diskom/medijem
1988 Conner Peripherals CP3022 – 21 MB, jedan 3.5" disk/medij

Prvi 2,5 inčni tvrdi disk uređaj
1988 PrairieTek 220 – 20 MB, dva 2.5" diska/medija

Prvi 9,5 čvrsti tvrdi disk uređaj
1988 Hitachi DKU-86i – 1.890 MB, osam 9.5" diska/medija

Prvi tvrdi disk sa PRML kodiranjem
1990 IBM 0681 "Redwing" – 857 MB, dvanaest 5.25" diska/medija

Prvi tvrdi disk koji koristi glave na principu magnetnog otpora
1991 IBM 0663 "Corsair" – 1.004 MB, osam 3.5" diska/medija

Prvi 1,8 inčni tvrdi disk
1991 Integral Peripherals 1820 "Mustang" – 21,4 MB, jedan 1.8" disk/medij

Prvi 2,8 inčni „PC Card“ tvrdi disk uređaj
1992 Integral Peripherals 1841PA "Ranger" – 42,5 MB, jedan 1.8" disk/medij

Prvi 1,3 inčni tvrdi disk uređaj
1992 Hewlett-Packard C3013A "Kittyhawk" – 21,4 MB, dva 1.3" diska/medija

Prvi tvrdi disk brzine 7.200 RPM
1993 Seagate Technology ST12550 "Barracuda" – 2.139 MB, deset 3.5" diska/medija

Prvi 6,5 inča čvrsti tvrdi disk
1993 Hitachi H-6588-314 – 2.920 MB, osam 6.5" diska/medija

Prvi 3 inčni čvrsti tvrdi disk
1995 JTS N0640-2AR – 641,7 MB, dva 3" diska/medija

Prvi ugrađeni servo u fleksibilni tvrdi disk uređaj
1995 Iomega Zip 100 – 100 MB, jedan 3.5" disk/medij

Prvi tvrdi disk koji koristi GMR glave
1997 IBM Deskstar 16GP "Titan" – 16.800 MB, pet 3.5" diska/medija

Prvi tvrdi disk brzine 10.000 RPM
1997 Seagate Technology ST19101 "Cheetah 9" – 9.100 MB, osam 3.5" diska/medija

Prvi tvrdi disk sa brzinom od 10.000 RPM i 3 inčnim diskovima medijima
1998 Seagate Technology ST118202 "Cheetah 18" – 18.200 MB, dvanaest 3" diska/medija

Prvi tvrdi disk sa brzinom od 12.000 RPM
1998 Hitachi DK3E1T-91 – 9.200 MB, devet 2.5" diska/medija

Prvi tvrdi disk od jednog inča
1999 IBM "Microdrive" – 340 MB, jedan 1" disk/medij

Prvi tvrdi disk sa brzinom od 15.000 RPM
2000 Seagate Technology ST318451 "Cheetah X15" – 18.350 MB, tri 2.5" diska/medija

Prvi 0,85 inčni tvrdi disk uređaj
2004 Toshiba MK2001MTN – 2.000 ili 4.000 MB, jedan ili dva 0,85'' diska/medija

Prvi 1,8 inčni tvrdi disk koji koristi okomiti zapis na disk/medij
2004 Toshiba MK4007GAL HDD - 40.000 MB, jedan 1,8'' disk/medij

Prvi 3,5 inča tvrdi disk od 2.000 GB
2009 Western Digital WD20EADS, - 2.000 GB, četiri 3,5'' diska/medija

1. Tvrdi disk - Općenito

2011-02-21T01:22:00.000-08:00

Tvrdi disk je nepromjenjiv uređaj koji ima mogućnost spremanja digitalnih nekodiranih podataka na brzo rotirajući disk sa magnetnom površinom. Riječ „drive“ u nazivu se zapravo odnosi na motorizirani dio diska koji je odvojen od samog medija kao što je slučaj kod floppy disketnog uređaja i floppy diskete ili CD/DVD uređaja i samog CD/DVD medija. Prvobitni tvrdi diskovi su imali izmjenjive medije odnosno diskove; doduše današnji tvrdi diskovi čine jednu cjelinu i u cijelosti su zatvoreni osim ventilacijske rupe koja služi samo za izjednačavanje tlaka. Na slici 1 možemo vidjeti IBM-ov SCSI serverski tvrdi disk koji predstavlja standardan izgled unutrašnjosti modernih tvrdih diskova.

Slika 1: Ovoreni IBM-ov SCSI serverski tvrdi disk

Tvrdi je disk u svakom računalu podatkovni centar. Na njemu su pohranjeni svi programi, podaci pa i sam operacijski sustav koji upravlja računalom. Bez dvojbe možemo reći da su tvrdi diskovi najvažniji uređaji u usporedbi sa ostalim tipovima uređaja za stalnu pohranu podataka kao što su Floppy, CD-ROM, DVD-ROM, Kazete, USB itd. Tvrdi disk se razlikuje od drugih uređaja po tri osnovna načina: veličini (obično su veći), brzini (obično brži) i trajnosti (obično pričvršćeni u računalu i neizmjenjivi).

Tvrdi diskovi su gotovo jednako posebni kao mikroprocesori u smislu napretka tehnologije koju koriste, kapaciteta kojeg su dostigli, brzine i cijene u posljednjih 20 i više godina. Prvo računalo je imalo tvrdi disk kapacitet od 10MB i koštao je preko 100$ po megabajtu. Moderni tvrdi diskovi imaju kapacitet oko 2000 GB i cijenu od 1kn po gigabajtu. Ovo predstavlja vrlo veliki napredak u povećanju kapaciteta u posljednjih trideset godina. U istom vremenskom razdoblju brzina tvrdih diskova i njegovih sučelja se dramatično povećala.

Svaki tvrdi disk ima značajnu ulogu u sljedećim važnim aspektima računalnog sistema:

· Učinkovitost: Tvrdi disk igra veliku ulogu u cjelokupnom radu računala, vjerojatno više nego što to većina ljudi prepoznaje. Brzina kojom računalo podiže sistem i programe koje pokreće je direktno vezana za brzinu tvrdog diska. Učinkovitost tvrdog diska je osobito bitna kada se koristi višezadaćnost ili kada se obrađuje velika količina podataka kao što je grafika, uređivanje zvuka i videa ili rad sa bazama podataka,

· Kapacitet: Tvrdi diskovi većeg kapaciteta dozvoljavaju pohranjivanje većeg broja podataka,

· Programska podrška: Noviji programi trebaju više prostora i brže tvrde diskove kako bi bili efikasniji u svom radu. Lako se možemo prisjetiti vremena kada je 10GB predstavljalo velik disk. Sada ga smatramo vrlo zastarjelim te diskom koji ne može na sebe pohraniti ni najnoviji operacijski sustav Windows 7 koji zauzima 16GB prostora i

Pouzdanost: Vrlo učinkovit način na koji možemo procijeniti važnost nekog uređaja u računalu je razmišljajući koliko on žaljenja izaziva prestankom rada. Po ovoj procjeni tvrdi disk predstavlja najvažniju komponentu u računalu. Uređaje uvijek možemo zamijeniti, ali izgubljene podatke nikada.

Kako bismo lakše razumjeli veličine kojima se izražava prostor za pohranu podataka na tvrdim diskovima pogledajmo tabelu 1.

Tabela 1: Nazivne vrijednosti tvrdih diskova

Nazivna veličina	Jednako	Binarni prefiks	Jednako
1 TB (Terabajta)	1 * 1000⁴ B	0.9095 TB (Terabajta)	0.9095 * 1024⁴ B
1000 GB (Gigabajta)	1000 * 1000³ B	931.3 GB (Gigabajta)	931.3 * 1024³ B
1,000,000 MB (Megabajta)	1,000,000 * 1000² B	953,674.3 MB (Megabajta)	953,674.3 * 1024² B
1,000,000,000 KB (Kilobajta)	1,000,000,000 * 1000 B	976,562,500 KB (Kilobajta)	976,562,500 * 1024 B
1,000,000,000,000 B (bajt)	-	1,000,000,000,000 B (bajt)	-

U drugom je poglavlju objašnjena povijest tvrdih diskova te njihova svojstva i obilježja kojima su bitno utjecali na današnje tvrde diskove.

U trećem će poglavlju biti riječ o konstrukciji i operativnom pregledu tvrdog diska. U ovom poglavlju ćemo se upoznati sa dijelovima tvrdih diskova te pobliže sa njihovom namjenom, radom i samom primjenom. Poseban je naglasak dat na glave tvrdih diskova i diskove/medije koji čine jedan od najvažnijih dijelova tvrdih diskova. Također ćemo u ovom poglavlju saznati nešto o rasporedu podataka na diskovima/medijima, motorima, pokretačima, klizačima, logičkoj ploči, priključcima tvrdih diskova te problematici izrade i primjene nekih dijelova.

Četvrti odlomak obuhvaća datotečne sustave tvrdih diskova. Pobliže je razrađen i uspoređen FAT32 i NTFS datotečni sustav. Također su spomenuti i neki drugi datotečni sustavi koji se rjeđe koriste. Ovo je poglavlje koncentrirano na dva osnovna datotečna sustava iz razloga što ih koriste Windows operacijski sustavi koji danas imaju najširu primjenu.

U petom su poglavlju opisani Solide state tvrdi diskovi. Ova nova tehnologija, koju zapravo poznajemo od početka računala, počela se primjenjivati u računalima tek unazad nekoliko godina. U ovom poglavlju upoznat ćemo osnovni princip rada ovih tvrdih diskova te njihove vrste i primjenu.

U šestom je poglavlju riječ o jednom vrlo zanimljivom načinu primjene tvrdih diskova koji se spaja direktno na PCI-E utor. Uređaj nazvan G-Monster Promise tvrtke PhotoFast je zaista fascinantan te je pobliže objašnjen njegov način rada i sama svojstva.

U zadnjem sedmom poglavlju nalazi se praktičan rad. Za testiranje je odabran Intelov X25-M SSD tvrdi disk te je uspoređen sa jednim SSD i nekolicinom standardnih tvrdih diskova. Kroz razna testiranja koja su napravljena u više programa te prikazana kroz grafikone mogu se primjetiti različita svojstva testiranih diskova.