Реклама:

Поверхностная плотность записи

Основной критерий оценки накопителей на жестких дисках — поверхностная плотность записи (рис. 8.11). Она определяется как произведение линейной плотности записи вдоль дорожки, выражаемой в битах на дюйм (Bits Per Inch — BPI), и количества дорожек на дюйм (Tracks Per Inch — TPI). В результате поверхностная плотность записи измеряется в Мбит/дюйм2 или Гбит/дюйм2. На основании этого значения можно сделать вывод об эффективности того или иного способа записи данных. В современных накопителях размером 3,5 дюйма величина этого параметра составляет 148 Гбит/дюйм2 (Hitachi 7К1000 емкостью 1 Тбайт), а в накопителях с формфактором 2,5 дюйма достигает 205 Гбит/дюйм2 (Hitachi 5К250 емкостью 250 Гбайт) и более. Существуют прототипы устройств, которые в ближайшие пару лет позволят вдвое повысить емкость дисковых устройств.

Рис. 8.11. Графическое представление поверхностной плотности записи

В накопителях данные записываются в виде дорожек; каждая дорожка, в свою очередь, состоит из секторов. На рис. 8.12 показан магнитный диск 5,25-дюймовой дискеты на 360 Кбайт, состоящий из 40 дорожек на каждой стороне, при этом каждая дорожка разделена на 9 секторов. В начале каждого сектора находится особая область, в которую записываются идентификационная и адресная информация. В области перед первым сектором записываются заголовки дорожки и сектора. Перед остальными секторами записываются лишь заголовки сектора. Область между заголовками предназначена непосредственно для записи данных.

Рис. 8.12. Схема магнитного носителя 5,25-дюймовой дискеты на 360 Кбайт

Обратите внимание, что сектор 9 длиннее всех остальных. Это сделано для того, чтобы компенсировать отличия в скорости вращения различных накопителей. Большая часть поверхности рассматриваемой дискеты не используется с целью уменьшения разницы в длине внешних и внутренних секторов.

Поверхностная плотность записи неуклонно увеличивается. При появлении первого устройства магнитного хранения данных IBM RAMAC в 1956 году рост поверхностной плотности записи достигал 25% в год, а с начала 1990-х годов — 60%. Разработка и внедрение магни-торезистивных (1991) и гигантских магниторезистивных (1997) головок, а также накопителей, использующих антиферромагнитные двойные слои (2001) (см. следующий раздел), еще больше ускорили увеличение поверхностной плотности записи, вплоть до 100% в год. За 50 лет, прошедших с момента появления первых устройств магнитного хранения данных, поверхностная плотность записи повысилась более чем в 17 млн. раз: с 2 Кбит/дюйм2 (RAMAC, 5 Мбайт на 50 пластинах диаметром 24 дюйма) до 205 Гбит/дюйм2 (Hitachi 5К250, 250 Гбайт на 2 пластинах диаметром 2,5 дюйма).

Современные устройства используют технологию перпендикулярной записи, взяв на вооружение то, что раньше считалось точкой, в которой возникает суперпарамагнитный эффект. Это эффект, при котором магнитные домены настолько малы, что становятся нестабильными при комнатной температуре. Технологии, подобные технологии перпендику-

лярной записи, в сочетании с носителями с предельно высокой коэрцитивностью способны обеспечить в недалеком будущем увеличение поверхностной плотности записи магнитных дисков до 1000 Гбит/дюйм2 и более. Кроме того, ученые и инженеры находятся в постоянном поиске новых технологий. Одной из таких технологий будущего являются диски, частицы в которых выстроены в битовый массив. Таким образом, домены можно будет расположить более плотно без их влияния друг на друга. Еще одной возможной технологией будущего можно назвать голографию; при этом данные в объемном кристалле будет записывать и считывать лазер.


⇐ Предыдущая страница| |Следующая страница ⇒