Mágneses háttértárak
Merevlemezek története 1956 IBM RAMAC 305 (Random Access Method of Accounting and Control) 5 Mbyte kapacitás 50 db, 24 inches lemezen (60 cm) 8800 byte/sec sebesség 3100 bit/cm2 (2000 bit/in2; 2006-421Gb/in2)
Merevlemezek története 1961 1970 Első levegő csapágyas fej-lebegtetés Első 8 inches floppy 1973 IBM 3340 tároló rendszer 1,7 MB/in2 2x30 MB lemez, 1 cserélhető 30-30 mint a híres ismétlőpuska lőszer neve Winchester
Merevlemezek története 1980 ST506 Első 5,25 -os mikroszámítógép merevlemez 5 MB kapacitás 1982 Hitachi 2 fej 10 db 14 -os lemez 1,2 GB méret
Merevlemezek története 1983 Rodine Első 3,5 méretű merevlemez - standard méret 1985 első hard card megoldások (IDE elődje) Merevlemez a bővítőkártyára építve (ami a vezérlő)
Merevlemezek története 1986 IDE (Integrated Device Electronics) A vezérlő elektronika a merevlemezre kerül Összeköttetés a rendszerbusszal az ATA (AT Attachment) felületen (ATA IDE u.a.)
Merevlemezek története IDE (Integrated Device Electronics) Vezérlők alaplapra integrálva (ált. 2 db) 2 eszköz lehet egy vezérlőre kötve (master slave, egyszerre 1 kommunikálhat) Több vezérlő lehet egy rendszerben A vezérlő mellé átmeneti tár (cache) is került 528 MB-s korlát EIDE (Enhanced IDE) 4 eszköz lehet egy vezérlőn Nem csak disk, de CD, szallag, stb is lehet Nincs 528 MB-s korlát
Merevlemezek története 1986 SCSI szabvány (Small Computer System Interface) Csatoló külső és belső eszközök kezelésére 7 eszköz egy buszon 5 Mbps sebesség (SCSI-1) 8 bites busz Később több változat, jelenlegi max. sebesség 640 Mbps (Ultra-640 = Fast 320)
Merevlemezek története 1988 Conner 1988 PrairieTek első 1 magas merevlemez (azóta is ilyenek) Első 2,5 merevlemez 1995 2 GB merevlemez 1996 10 GB merevlemez 1998 UltraDMA33 DMA (Direct Memory Access) CPU indítja a másolást, de alatta nem foglalkozik vele
Merevlemezek története 1998 UltraDMA33 UltraDMA Órajel felmenő+lemenő jelen adatátvitel Ultra DMA Mode Cycle Time (nano secon ds) Maximum Transfer Rate (MB/s) Defining Standard Mode 0 240 16.7 ATA/ATAPI-4 Mode 1 160 25.0 ATA/ATAPI-4 Mode 2 120 33.3 ATA/ATAPI-4 Mode 3 90 44.4 ATA/ATAPI-5 Mode 4 60 66.7 ATA/ATAPI-5 Mode 5 40 100.0 ATA/ATAPI-6?
Merevlemezek története 1998 ATAPI (ATA Packet Interface) SCSI vagy más eszközöket lehet ATA felületre csatolni a segítségével 1999 IBM MicroDrive 170 MB és 340 MB (azóta 8GB-os is van)
Merevlemezek története 2002 137 GB címhatár megtört ATA szabvány szerint 28 bites címek (memória határ: 2^28 * 512 2^48 * 512) 2003 Serial-ATA (SATA) bemutatása SATA-1 SATA-2 150 MB/sec Egyszerűbb kábelezés hosszabb kábelek Minden eszköznek saját vezérlője van (vezérlő kis helyet foglal, ez manapság már nem gond) hot-swap menet közben kivehető/betehető 300 MB/sec (SCSI: 320 MB/sec, 640 MB/s) NCQ (NativeCommand Queueing SCSI-nél: TCQ) Jövő: 6 Gbit/sec (~600 MB/sec) Serial Attached SCSI (SAS) Nagyon hasonló SATA-hoz, SAS támogatja a SATA eszközöket
Merevlemezek története 2003 Hitachi 2005 függőleges adatrögzítés (perpendicular) Eddigi fekvő bitek helyett álló bitek Nagyobb adatsűrűség kapacitás nő Eddig: 100-200 Gbit/in2 Függőleges: 1000 Gbit/in2 2006 Első 500 GB merevlemez Első 750 GB merevlemez Eslő 200 GB 2,5 -os merevlemez 2007 Első 1 TB (1000 GB) merevlemez
Merevlemezek története Seagate (2002-től) HAMR (Heat Assisted Magnetic Recording) Nehezebben elmozdítható részecskék hőre könnyebben Superparamágnesesség szabta határt átlépték 50000 Gbit/in2!!! (hagyományos: 100-200 Gbit/in2)
Merevlemezek felépítése Felépítés
felépítés CHS (CylinderHeadSector) fejek sáv cilinder szektor
Kívül több szektor (helytakarékosság)
Író-olvasó fejek nanométerekre a lemezektől Koncentrált mágneses mezővel a felület kis egységeinek mágnesezettségének polaritását változtatni lehet
Fej mozgató kar Lemez 5400 15000 rpm
Író-olvasó fej Nanométerekre a lemeztől (por!)
Író-olvasó fej Leálláskor ráül a lemezre Parkolási zóna Letapadás! LZT (Laser Zone Texture) nm-es huplik Műanyag rámpák kikapcsolva nagy biztonság IBM Thinkpad extrém gyorsulások -- parkolás
Írás olvasás Függőleges írás (perpendicular)
Sok kérés a lemezen össze-vissza TCQ (Tagged Command Queuing) Parancsok sorrendjének újra meghatározása
Címzés CHS (Cylinder, Head, Sector) Korlát: Max. 8GB C: 0-1023 H: 0-254 S: 1-63 LBA (Logical Block Addressing) Szektorok sorfolytonosan számozva 32 bites cím 2TByte (1012) = 2000 GByte
RAID (Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks) 1980 Norman Ken Ouchi IBM US szabadalom alapok - elmélet 1987 Berkeley RAID Hibatűrés Sebesség Logikai diszk (egybefüggő tárterület) HW RAID Spec. Kártya, CPU nem dolgozik SW RAID CPU dolgozik olcsóbb
RAID szintek RAID-0 (striping csíkozás ) Logikai egybefüggő diszk Gyors működés Nem redundáns!
RAID szintek RAID-1 (mirroring tükrözés ) Nincs gyorsulás Redundáns, mindent több diszkre ír
RAID szintek RAID-0+1 Előzőek kombinációja Gyorsulás Biztonság Sok plussz diszk
RAID szintek RAID-2 Bit-szintű csíkozás, 32 bites szavak 32 diszk + 7 diszk paritás Nem használják RAID-3 Byte-szintű csíkozás Egymás utáni byte-ok külön diszkre kerülnek Ezekhez is tartozik paritás-diszk Több adat párhuzamos olvasása itt sem megy
RAID szintek RAID-4 Blokk-szintű csíkozás Különböző blokkok olvasása lehetséges párhuzamosan, ha másik diszkeken vannak fizikailag
RAID szintek RAID-5 RAID-6 Hasonló mint Raid-4, de nincs dedikált paritás-diszk Paritás információk elosztva a lemezeken Raid-5, 2 paritás blokkal diszkenként 2x hibát javítani képes 1x hiba utáni javítás közben fellépő hibát is javítani képes RAID-7 Raid-3 v. Raid-4 + cache