Σκληροί Δίσκοι Υπολογιστών - Στόχοι

Ο εκπαιδευόμενος να μπορεί:
  • να περιγράφει την αρχή λειτουργίας και τον τρόπο οργάνωσης των σκληρών δίσκων
  • να εξηγεί τους όρους: τροχιές - τομείς - κύλινδροι, χρόνος προσπέλασης, χωρητικότητα, πρωτόκολλο επικοινωνίας
  • να υπολογίζει τη χωρητικότητα ενός δίσκου
  • να αναφέρει τις διαφορετικές συνδεσμολογίες δίσκων
  • να εξηγεί τα χαρακτηριστικά των μοντέλων που υπάρχουν στην αγορά

Σκληροί Δίσκοι Υπολογιστών - Ιστορικά Στοιχεία

Το πρώτο υπολογιστικό σύστημα που χρησιμοποιούσε τη μονάδα δίσκου ως αποθηκευτικό μέσο παρουσιάστηκε το 1956 από την IBM. Το σύστημα ονομάστηκε 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control) και είχε τη δυνατότητα αποθήκευσης πέντε εκατομμυρίων χαρακτήρων σε 50 δίσκους, διαμέτρου 24 ιντσών ο καθένας. Η κεφαλή του RAMAC μπορούσε να προσπελάσει άμεσα τα δεδομένα σε κάθε επιφάνεια του δίσκου χωρίς να απαιτείται η ανάκτηση δεδομένων από τις ενδιάμεσες θέσεις.

Το 1973 η ΙΒΜ παρουσιάζει το σύστημα 3340 Winchester που έχει ομόκεντρους δίσκους και πολλαπλές κεφαλές. Το σύστημα έχει χωρητικότητα 30 εκατομμυρίων χαρακτήρων σε κάθε έναν από τους δύο δίσκους του. Ο όρος Winchester ήταν για πολλά χρόνια συνώνυμος με τον σκληρό δίσκο.

Το 1986 η Western Digital και η Compaq προτείνουν το πρότυπο IDE (Integrated Drive Electronics) που έχει ως στόχο να ελέγχει τη ροή των δεδομένων ανάμεσα σε επεξεργαστή και σκληρό δίσκο. To IDE προτάθηκε, για να ξεπεραστούν οι περιορισμοί στην απόδοση των δίσκων που υπήρχαν από παλαιότερα πρότυπα, όπως τα ST506 και ESDI. Οι προτάσεις ενσωματώνονται σε ένα νέο πρότυπο με το όνομα ATA (AT Attachment) δημιουργώντας ένα παγκόσμιο πρότυπο για την επικοινωνία μεταξύ δίσκου και υπολογιστή.

Το 1993 η Western Digital παρουσιάζει το EIDE (Enhanced IDE). Είναι το νέο πρότυπο που ξεπερνά τους περιορισμούς του IDE με το οποίο όμως παραμένει συμβατό. Υποστηρίζει μεταφορά δεδομένων μέχρι 16,6 MBps και χωρητικότητα μέχρι 137 GB. 

To 1997 εισάγεται το πρότυπο Ultra DMA (Direct Memory Access) ή Ultra ATA ή ATA-33 το οποίο διπλασιάζει το ρυθμό μεταφοράς δεδομένων από 16.6 MBps σε 33 MBps και χρησιμοποιεί προηγμένες τεχνικές για τον έλεγχο της ακεραιότητας των δεδομένων (Cyclical Redundancy Check ή CRC). 

Το 1999 το πρότυπο Ultra ATA αυξάνει σε 66 MBps το μέγιστο ρυθμό μεταφοράς δεδομένων διατηρώντας παράλληλα συμβατότητα με το ΑΤΑ-33.

Μετά τo 2003 το SATA (Serial ATA) είναι το σύγχρονο πρότυπο για τη διασύνδεση μονάδων αποθήκευσης με τον υπολογιστή. Σήμερα πλέον έχει αντικαταστήσει σχεδόν πλήρως τον παράλληλο δίαυλο PATA (Parallel ATA). Σε αντίθεση με αυτόν, μεταφέρει τα δεδομένα σειριακά αντί παράλληλα. Αυτό δίνει το πλεονέκτημα των λιγότερων καλωδιώσεων και, κατά συνέπεια, του πιο λιτού σχεδιασμού.
Στην 1η έκδοσή του υποστήριζε ρυθμό μετάδοσης μέχρι 150 MBps, ενώ η τελευταία 3η έκδοσή του υποστηρίζει ρυθμό μετάδοσης μέχρι 600 MBps.

Η τεχνολογία προχωράει με αλματώδεις ρυθμούς και μία νέα τεχνολογία που ακούει στο όνομα SSD (Solid State Drives) μπαίνει σιγά σιγά στη ζωή μας και έρχεται να αντικαταστήσει τους σκληρούς δίσκους. Το SSD που ακολουθεί τη φιλοσοφία των μνημών flash και δεν έχει καθόλου μηχανικά μέρη, έχει ορισμένα συγκριτικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα κλασσικά Hard Disk Drives όπως για παράδειγμα ο μηδενικός θόρυβος, η χαμηλότερη κατανάλωση ρεύματος και η μεγαλύτερη ταχύτητα ανάγνωσης δεδομένων.