Приведем характеристики конкретного флоппи-дисковода Panasonic 3.5" FDD:
□ диаметр диска (дюйм) – 3,5";
□ время доступа – 84 мс;
□ носители – диски 1,44 Мб;
□ скорость вращения – 300 об/мин;
□ максимальная скорость чтения/записи – 63 Кб/сек.
Рис. 2.10. Флоппи-дисковод Panasonic 3.5" FDD
Рис. 2.11. Гибкие диски
Жесткий диск (HDD)
Накопители на жестких дисках (винчестеры) представляют собой внешнюю память большого объема, предназначенную для долговременного хранения информации. В одном корпусе объединены сам носитель информации и устройство записи/чтения. Внешне жесткий диск (Hard Disk Drive, HDD) представляет собой герметичную металлическую коробку (рис. 2.12), внутри которой расположен сам диск, магнитные головки чтения/записи, механизмы вращения диска и перемещения головок.
Рис. 2.12. Внешний вид жесткого диска (винчестера)
Головки записи-чтения «летят» на расстоянии доли микрона (обычно около 0,13 мкм) от поверхности дисков, совершенно их не касаясь. Информация записывается на специальные магнитные дорожки жесткого диска, которые представляют собой концентрические окружности. Совокупность таких дорожек, расположенных друг над другом на всей рабочей поверхности дисков, называют цилиндром. Все цилиндры разбиты на дуги – так называемые сектора. Сектор является одной из основных единиц записи информации на жесткий диск. Для того чтобы получить на магнитном носителе структуру диска, включающую в себя дорожки, цилиндры и сектора, над ним должна быть выполнена операция, называемая физическим (или низкоуровневым) форматированием (physical, или low-lewel, formatting).
Скорость вращения дисков, в зависимости от модели, находится в пределах 5200—15000 об/мин. При включенном компьютере диски винчестера постоянно крутятся, даже когда нет обращения к винчестеру. Таким образом, экономится время, затрачиваемое на его разгон. Сами диски представляют собой алюминиевые или керамические пластины, обработанные с высокой точностью, на которые нанесено специальное магнитное покрытие.
По сравнению с флоппи-дисководами, винчестеры обладают рядом очень ценных преимуществ: объем хранимых данных неизмеримо больше, время доступа у винчестера на порядок меньше. Современные жесткие диски имеют емкость от десятков до 200 Гб. Для подключения жесткого диска к системе на его корпусе установлены два разъема. Первый (4-контактный) предназначен для подключения питания, второй – для присоединения интерфейсного кабеля. Основные производители жестких дисков – Conner, IBM, Maxtor, Seagate, Western Digital, Fujitsu, Quantum.
Параметры жесткого диска
К основным параметрам жесткого диска относят емкость, среднее время доступа к данным, скорость передачи данных, среднее время безотказной работы. Винчестер должен быть также недорогим, надежным и тихим (не шуметь). Теперь более конкретно.
Емкость (объем диска) измеряется в мегабайтах и гигабайтах. В начале 2003 г. максимальная величина емкости, встречаемая в прайс-листах, была равна 200 Гб.
Скорость обмена данными (transfer rate), или скорость передачи данных, указывается как внутренняя (от носителя к встроенному интерфейсу привода), так и внешняя (от накопителя к системе, системной шине). Измеряется скорость передачи данных в Мб/сек. Этот параметр определяется типом используемого интерфейса. Наиболее распространенным сейчас является интерфейс IDE. Такие жесткие диски обеспечивают скорость передачи данных до 7 Мб в секунду. Жесткие диски с интерфейсом SCSI обладают большим быстродействием – до 16 Мб в секунду. Если вы собираетесь работать, например, с видеороликами, то желательно использовать жесткий диск с интерфейсом SCSI. Он несколько дороже IDE, но более быстрый. Недостатком жесткого SCSI-диска является то, что не все компьютеры могут напрямую его поддерживать. В результате может потребоваться установка в компьютер дополнительной платы (контроллера SCSI), в то время как жесткий IDE-диск поддерживается любым компьютером.
Время обращения (seek time), или среднее время доступа, определяет временной интервал, в течение которого накопитель находит требуемые данные. Это сумма времени позиционирования головки на дорожку и времени ожидания нужного сектора. Измеряется среднее время доступа в миллисекундах. Если вы приобретаете новый компьютер, то постарайтесь приобрести винчестер с малым временем обращения. Старый винчестер может иметь время обращения 13 мс. Современный жесткий диск объемом 20—40 Гб может обладать временем обращения в 4,9 мс для SCSI-интерфейса и 8,5 мс для IDE.
Скорость вращения шпинделя – эта характеристика для интерфейса IDE составляет 5400—7200 об/мин, а для SCSI-интерфейса – 5200—10000 об/мин. На маркировке винчестера, как правило, вы не найдете цифр 5400 или 7200 об/мин. Эти скорости шпинделя зашифрованы буквами MPF и МРЕ, соответственно. Интерфейс SCSI обеспечит лучшую, чем IDE, производительность, но за большую стоимость.
Скорость чтения/записи (время обращения) связано со скоростью вращения шпинделя и равно половине времени одного оборота, что составляет для ряда стандартных значений скоростей вращения следующие величины: 5400 об/мин – 5,6 мс, 7200 об/мин – 4,2 мс, 10 000 об/мин – 3 мс и 15 000 об/мин – 2 мс. Первый жесткий диск со скоростью вращения 15 000 об/мин выпустила фирма Seagate. Модель Cheetah Х15 имеет не только рекордно высокую скорость вращения, но и одно из минимальных значений времени поиска (3,9 мс) и, как следствие, очень высокую производительность.
Объем буфера – еще один параметр, оказывающий влияние на производительность жестких дисков. И для SCSI-, и для IDE-моделей он постепенно увеличивается. Его величина лимитируется в основном стоимостными соображениями, так что снижение цен на микросхемы памяти, в конечном счете, приводит к увеличению объема буфера. У жестких IDE-дисков объем буфера составляет обычно 512 Кб или 2 Мб, причем 512-килобайтный буфер используется только в моделях со скоростью вращения 5400 об/мин и ниже. Для SCSI-дисков стандартным стал буфер емкостью 4 Мб, в новых моделях, претендующих на самый высокий уровень производительности, объем буфера увеличен до 8 Мб. Некоторые модификации жестких дисков, ориентированные на мультимедийные (аудио– и видео-) приложения, имеют буфер объемом 16 Мб.
Среднее время безотказной работы определяется как статистическая величина на основе длительных (месяц по 24 часа в сутки) испытаний 1000 устройств. Средняя величина этого параметра – 200 тысяч часов (более 20 лет). Для подключения накопителя в систему используется либо интерфейс IDE (ATA), EIDE (Enhanced IDE – расширенный IDE), либо SCSI.
Так что же покупать? На какой размер жесткого диска следует ориентироваться?
На сегодняшний день самый разумный компромисс между ценой и объемом винчестера представляют винчестеры объемом 40—80 Гб. Для обеспечения хорошей производительности нужен жесткий диск с частотой вращения около 7200 об/мин, 2 Мб кэша и скоростью передачи данных АТА100, т. е. 100 Мб/сек (существуют и АТА133). О марке фирмы-производителя могу высказать лишь личное мнение, которое является в значительной степени субъективным. На мой взгляд, оптимальные характеристики имеет модель Seagate Barracuda IV.
Резюме
Жесткий диск – один из основных компонентов ПК. Быстродействие HDD достаточно сильно влияет на быстродействие и производительность компьютера.
Разница в скорости работы между быстрыми и медленными дисками может достигать 40%, в то время как разница в цене составит $5—10. Чтобы выбрать быстрый винчестер, обратите внимание на несколько параметров. Самый важный – скорость вращения пластин внутри HDD. Разумеется, чем быстрее вращение, тем выше скорость, поэтому лучше выбрать модель со скоростью вращения 7200 об/мин. Косвенным критерием быстродействия является плотность записи информации на диск. Чем выше плотность записи, тем современнее технология изготовления винчестера, а значит, можно надеяться на высокие значения всех параметров. Время доступа зависит от механики жесткого диска. На дисках такую информацию не пишут, но ее можно разыскать в Интернете или справочных таблицах. Еще один фактор быстродействия – объем кэш-памяти – 512 Кб или 2048 Кб. Желательна поддержка режима Ultra-DMAIOO, хотя она присутствует уже практически во всех новых жестких дисках. По емкости лучше предпочесть модели на 40—80 Гб.
Основные устройства ввода
Мышь
Манипулятор «мышь» является важнейшим средством ввода графической информации в компьютер. В современных программных продуктах, имеющих сложную графическую оболочку, мышь является основным инструментом управления программой. В наиболее распространенных конструкциях мыши в качестве элемента, следящего за ее движением, используется шарик, сделанный из плотного резинопластика. В процессе перемещения мыши по поверхности шарик вращается и передает вращение двум металлическим валикам, которые также вращаются: один вдоль направления движения мыши, а другой – поперек. Вращение валиков регистрируется специальными устройствами, позволяющими выделять направления вдоль оси X и вдоль оси Y. Таким образом, в каждый момент положение мыши фиксируется с помощью координат X и Y в условной координатной плоскости. Эти координаты передаются в компьютер, после чего электроника компьютера, в соответствии с полученными данными, устанавливает курсор на экране. Для обеспечения оптимального функционирования мышь необходимо перемещать по ровной поверхности – специальному коврику (mouse pad). При этом указатель мыши передвигается по экрану синхронно с движением мыши по коврику.
