2.7. Зовнішня пам'ять з прямим доступом(зпПрД)
Рис. 2.5 Види пам'яті з прямим доступом
2.7.1. Накопичувачі на гнучких магнітних дисках(нгмд)
НГМД розроблені для вводу інформації в мікропроцсорні системи. Останнім часом широко використовується як вторинна ЗП. В якості носія інформації використовується гнучкий диск (ГД) товщиною близько 0,12мм із лавсану або капрону, який покритий оксидом заліза. ГД розміщуєтьяс в пластиковому конверті. ЗА час існування було випущено 3 розміри дискет: 8(200мм), 5,25, 3,5 (89мм).
В цих накопичувачах використовується контакний спосіб запису, найчастіше застосовуються FM, MFM. Запис здійснюється з двох сторін по концентричним колам, адресація доржок виконується до центра диску, кількість доріжок – 40-80, запис виконується по секторам (512байт). Місткість: 360К, 720К, 1,2М, 1,44М.
Швидкість обертання дискети – 300-360 обертів за хв. Для переміщення магнітних голівок використовується кроковий двигун. Робота накопичувачів управляється спеціальним контролером. Контролер з приводом зв'язується за допомогою 34-контактних роз'ємів.
Перед використанням дискети на неї потрібно нанести службову інформацію, яка визначає розбиття на сектори та їх нумерацію. При форматуванні записуються байти синхронізації, за допомогою яких визначають початок сектора; наносяться інформаційні заголовки: номер гловки, сектора, байтів циклічного контролю (CRC). Кожна дискета включає наступні області: запис завантаження BR, таблиці розміщення файлів FAT, кореневий каталог, області доаних DA.
До НГМД підвищеної щільністі відносяться дисководи Бернуллі місткістю 90-150М зі швикістю передачі інформації 1,5Мбіт/сек. В цих дисководах використовується безконтактний спосіб запису, завдяки чому пошкодження поверхні дискети менше, ніж в звичайних. Принцип роботи осонований на ефекті Бернуллі, в наслідок якого через різниці тисків поверхня гнучкого носія викривляється і носій практично торкається магнітної головки. Відомі розробки накопичувачів LS120(3,5-120Мб), в яких використовується лазерний промінь та магнітні головки. На поверхню носія наноситься одразу 2 доріжки, одна з них зчитується лазерним пучком, який використовується в жорстких носіях для позиціонування головки. Запис/читання здійснюється магнітним способом.
Достоїнство: можливість роботи зі звичайними дискетами(1,44М).
2.7.2. Накопичувачі на жорстких магнітних дисках(нжмд)
НЖМД (малогабаритний) був розроблений ІВМ в 1973 році. Його назвали вінчестером. Цей накопичувач включає пакет дисків, який був вмонтований на вісь електродвигуна, його швидкість - 3000 об/хв. Нині існують накопичувачі зі швидкістю 4500, 5400, 7200 об/хв. Диски представляють собою алюмінієві, керамічні пластини, на які наноситься спеціальне покриття (ферит барію, изотопний оксид, в деяких – плівка кобальту). Відомі приклади використання полімерних, скляних пластин.
Кількість дисків: до 5 і більше. Одним з відповідальних пристроїв є позиціонер з магнітними гловками. Привід цього механізму – або кроковий двигун, або селеноїдний. Використання соленоідних двигунів забезпечує автоматичнее позиціонування головок при відключенні живлення. Привід – система, що слідкує, для нормального функціонування якої необхадно записати на диск спеціальну управляючу інформацію, завдяки їй позиціонер постійно знає про своє місцезнаходження на диску.
Зараз використовується декілька видів головок:
монолітні,
тонкоплівочні,
магніто-резистивні.
Монолітні головки складаються з фериту; магніто-резистивні достатньо перспективні, це комбіновані головки, в яких мається тонкоплівочна головка для запису і магніто-резистивна – для зчитування. Відстань між накопичувачем та головкою складає долі мікрона.
Інформація на поверхні диску розташовується по концентричним колам – магнітним доріжкам. Группа доріжок, одночано доступних при фіксованому положенні механізму називається циліндром. Звичайно запис ведеться в межах одного циліндра. Всі доріжки діляться на сектори. При однії і тій же кількості секторів на внутрішніх – щільність запису вища. Нині використовується зонно-секційний спосіб запису, його суть: весь простір диску ділиться на зони, причому у зовнішніх зонах кількість секторів робиться більша, ніж у внутрішніх, внаслідок чого щільність інформації збільшується на 30%. У зв'язку з тим, що в НЖМД використовується висока щільність запису, для підвищення достовірності зчитування інформації застосовується спеціальний алгоритм PRML (часткового відгуку з максимальною правдоподібністю). ЖМД перед використанням форматується.
Основні параметри накопичувачів: місткість, середній час доступу, швидкістьпередачі даних, час безвідмовної роботи.
В перших типах накопичувачів використовувався MFM :
17секторів * 512 * 8 поверхонь * 3600 об/хв. = 4,2 Мбіт/с.
Використання RLL дозволило збільшити кількість секторів до 26(6,4 Мбіт/с).
Параметри:
Конфігураційні.
Це кількість дисків, головок запису/читання, розмірність сектора, метод запису.
Інші.
Це форматована місткість – максимальний об'єм корисної інформації, що зберігається (без службової); неформатована місткість; швидкодія – час переходу на сусідню доріжку, час пошуку інформації = час пошуку циліндра+час очікування підходу сектора до головки+час обміну данними; середній час пошуку сектора – близько 8 мс.