9. diel - Staviame si počítač - Pevný disk 1/2
V minulom dieli nášho seriálu o stavbe počítača sme dokončili opis grafickej karty. Dnešný diel je venovaný pevným diskom, čo sú zariadenia určené na trvalé ukladanie väčších objemov dát.
Histórie
História pevných diskov siaha niekam do 50. rokov 20. storočia. Prvé disky vyrábalo IBM a boli veľké ako chladničky. Principiálne fungovali rovnako ako dnešné disky, dáta sa uchovávala pomocou zmagnetizovanie materiálu. Ich kapacita dosahovala však len niekoľko málo MB. Postupom času sa disky zmenšili až na 5¼ palca, čo bola veľkosť starších mechaník. Nakoniec sa ustálili na veľkosti 3.5 "pre PC a 2,5" pre notebooky. Stále viac sa objavujú aj v prevedení 1,8 ".
Zaujímavé je, že pevné disky boli skôr tak drahé, že je väčšina počítačov zvyčajne vôbec nemala a používali sa namiesto nich tzv. Diskety. To bola vymeniteľné médiá s kapacitou okolo 1 MB. Typicky sa z jednej diskety nabootoval operačný systém a potom sa vymenila za inú disketu, z ktorej sa spustila daná aplikácia. Pevné disky sa v počítačoch bežne objavovali až od konca 80. rokov a vydržali v podstate dodnes. Ďalšou zaujímavosťou je tempo rastu kapacity diskov. Len za niekoľko dekád megabajty postupne vystriedali gigabajty a dnes už terabajty. Dnešné disky sú teda miliónkrát väčšie ako tie prvé od IBM. Tento trend stále pokračuje a kapacita diskov sa zdvojnásobuje asi každé 3 roky.
V minulosti sa disky pripájali na rozhraní IDE, dnes sa využíva výrazne rýchlejšieho rozhrania SATA (aktuálne verzie 3 s rýchlosťou okolo 6 GB / s).
SSD disky
Spolu s pevnými diskami sa postupom času začali objavovať aj prvé disky založené na flash pamäte (SSD). Dosahovali prístupových rýchlostí, ktoré na mechanických diskoch nie sú možné už len z ich princípu. Sprvu sa jednalo iba o veľmi drahé disky a nízkou kapacitou, ktoré si mohli firmy dovoliť maximálne do serverov. SSD sa síce pomaly zlacňovali, ale najviac im pomohlo zaplavenie tovární na klasické pevné disky okolo roku 2012. Táto udalosť mala na svedomí prudké zdraženie klasických diskov až na dvojnásobok ceny a mnoho ľudí siahlo radšej po SSD. Vyšší záujem umožnil ešte nižšiu cenu a dnes sú SSD disky štandardným zariadením, ktoré by nemalo v žiadnom PC chýbať. Klasické HDD však stále ponúkajú omnoho vyššiu kapacitu a sú stále výhodnejšie voľbou napr. Pre zálohovanie. Na klasickú prácu sa však príliš nehodí.
Konštrukcia
HDD
Pevný disky sa skladá z niekoľkých rotujúcich platní (diskov), ktoré sa otáča veľkou rýchlosťou (obvykle 7200 otáčok / minúta). Povrch diskov je pokrytý veľmi tenkou vrstvou feromagnetického materiálu, čo má za následok, že jednotlivé body na disku môžu byť buď zmagnetizované alebo nezmagnetizované (1/0). Nad platňami je umiestnená hlavička, ktorá je pripevnená na mechanické rameno. Práve hlavička umožňuje čítať alebo zapisovať sektory na disku. Prakticky sú HDD kvôli nutnosti fyzického pohybu diskov a hlavičiek veľmi pomalé a sú tak úzkym hrdlom pre naprostú väčšinu aplikácií. Nehodí sa na bežnú prácu s PC. Naopak sú veľmi vhodné pre veľké objemy dát, ako sú napr. Multimédiá alebo zálohy.
Do PC kupujeme zvyčajne HDD s rozmermi 3,5 ", do notebooku 2,5". Hoci môžeme do PC vložiť aj 2,5 "HDD, sú väčšinou zbytočne drahšie alebo pomalší. Rozhranie pre pripojenie 2,5" a 3,5 "diskov je totožné a jedná sa o štandard SATA. Toto oceníte najmä keď vám spadne operačný systém na notebooku a budete chcieť disk pripojiť do stolného počítača, aby ste si prehrali dáta.
Okrem interných diskov je možné kúpiť aj pevné disky na USB. Tu je dôležité sledovať okrem rýchlosti disku či podporujú USB 3 rozhranie.
Niektoré disky sú pomerne hlučné, čo sa dá zlepšiť buď výberom tichého disku (je to zvyčajne uvedené v popise od výrobcu) alebo zakúpením rámčeku, ktorý disk odhlučňuje a zároveň chladí.
Defragmentácie
U HDD sa občas vykonáva tzv. Defragmentácie. Ide o dlhý softvérový proces (trvajúci pokojne aj niekoľko hodín), ktorý fyzicky přeskládat dáta na disku tak, aby bola súvisiace dáta pri sebe a hlavička sa nemusela toľko vychyľovať. Výsledkom je zvýšenie rýchlosti disku. Defragmentácia sa zvyčajne vykonáva automaticky systémom a možno ju spustiť aj manuálne. Vo Windows stačí kliknúť pravým tlačidlom na disk, zvoliť vlastnosti a spustiť defragmentáciu:
U SSD diskov defragmentáciu nevykonávame.
SSD
Solid State Disky (SSD) sú zložené z čipov s flash pamäťou. Táto pamäť je rýchla, trvanlivá a môžeme pristúpiť na ktorékoľvek miesto bez toho aby sme museli čakať na pohyb hlavičky alebo disku. Okrem rýchlosti tieto disky vynikajú tiež v odolnosti voči otrasom, v rozmeroch a spotrebe. SSD sa na rozdiel od HDD vyskytujú hlavne v rozmeroch 2,5 "alebo dokonca len 1,8" pre rozhranie Microsemi. Do stolného PC je však nie je problém zasadiť vďaka redukcii, ktorá je súčasťou balenia väčšiny diskov.
Čo sa týka kapacity, tak za rovnakú cenu ako HDD kúpime oveľa menšie SSD (asi 15x). Z tohto dôvodu sa do PC často vkladajú 2 pevné disky. Jeden menší SSD na prácu a jeden väčší HDD na multimédiá. V budúcnosti sa budeme s HDD stretávať čím ďalej menej.
Swapovanie
O swapovanie sme si už hovorili v dieli o pamäti RAM. Keď operačnému systému dôjde pamäť, zvyčajne začne dáta ukladať na pevný disk. U SSD diskov sa občas toto swapovanie vypína za účelom nižšieho počtu zápisov na disk (ten je u SSD teoreticky obmedzený, prakticky máme však zápisov toľko, že nás to netrápi). Osobne si myslím, že u súčasných diskov to už nie je dôležité.
Hybridné disky
Na trhu nájdeme okrem HDD a SSD tiež disky hybridný. Tie obsahujú okrem mechanických platní tiež malé množstvo SSD pamäte, kam sa ukladajú často používané súbory. Tento koncept sa však príliš nerozšíril.
Nabudúce budeme pokračovať, povieme si ako predísť zlyhaniu disku a konečne tiež aké disky od PC kúpiť a podľa čoho je vyberať.
David sa informačné technológie naučil na Unicorn University - prestížnej súkromnej vysokej škole IT a ekonómie.