9. díl - Stavíme si počítač - Pevný disk 1/2

Hardware PC Stavíme si počítač Stavíme si počítač - Pevný disk 1/2

V minulém dílu našeho seriálu o stavbě počítače jsme dokončili popis grafické karty. Dnešní díl je věnován pevným diskům, což jsou zařízení určená pro trvalé ukládání větších objemů dat.

Historie

Historie pevných disků sahá někam do 50. let 20. století. První disky vyrábělo IBM a byly velké jako lednice. Principiálně fungovaly stejně jako dnešní disky, data se uchovávala pomocí zmagnetizování materiálu. Jejich kapacita dosahovala ovšem jen několika málo MB. Postupem času se disky zmenšily až na 5¼ palce, což byla velikost starších disketových mechanik. Nakonec se ustálily na velikosti 3.5" pro PC a 2,5" pro notebooky. Stále více se objevují i v provedení 1,8".

Zajímavé je, že pevné disky byly dříve tak drahé, že je většina počítačů obvykle vůbec neměla a používaly se místo nich tzv. diskety. To byla vyměnitelná média s kapacitou okolo 1 MB. Typicky se z jedné diskety nabootoval operační systém a potom se vyměnila za jinou disketu, ze které se spustila daná aplikace. Pevné disky se v počítačích běžně objevovaly až od konce 80. let a vydržely v podstatě dodnes. Další zajímavostí je tempo růstu kapacity disků. Jen za několik dekád megabajty postupně vystřídaly gigabajty a dnes již terabajty. Dnešní disky jsou tedy milionkrát větší než ty první od IBM. Tento trend stále pokračuje a kapacita disků se zdvojnásobuje asi každé 3 roky.

V minulosti se disky připojovaly na rozhraní IDE, dnes se využívá výrazně rychlejšího rozhraní SATA (aktuálně verze 3 s rychlostí kolem 6 GB/s).

První IBM disk k počítači RAMAC 5,25" disk
Samsung 3,5" disk pro stolní PC Samsung 2,5" disk pro notebooky

Zleva: První IBM disk k počítači RAMAC, 5,25" disk, Samsung 3,5" disk pro stolní PC, Samsung 2,5" disk pro notebooky

SSD disky

Spolu s pevnými disky se postupem času začaly objevovat i první disky založené na flash paměti (SSD). Dosahovaly přístupových rychlostí, které na mechanických discích nejsou možné již jen z jejich principu. Zprvu se jednalo pouze o velice drahé disky a nízkou kapacitou, které si mohly firmy dovolit maximálně do serverů. SSD se sice pomalu zlevňovaly, ale nejvíce jim napomohlo zaplavení továren na klasické pevné disky kolem roku 2012. Tato událost měla na svědomí prudké zdražení klasických disků až na dvojnásobek ceny a mnoho lidí sáhlo raději po SSD. Vyšší zájem umožnil ještě nižší cenu a dnes jsou SSD disky standardním zařízením, které by nemělo v žádném PC chybět. Klasické HDD však stále nabízejí mnohem vyšší kapacitu a jsou stále výhodnější volbou např. pro zálohování. Na klasickou práci se však příliš nehodí.

Corsair SSD 2,5" Intel SSD 1,8""

Zleva: Corsair SSD 2,5" a Intel SSD 1,8"

Konstrukce

HDD

Pevný disky se skládá z několika rotujících ploten (disků), které se otáčí velkou rychlostí (obvykle 7200 otáček/minuta). Povrch disků je pokrytý velmi tenkou vrstvou feromagnetického materiálu, což má za následek, že jednotlivé body na disku mohou být buď zmagnetizované nebo nezmagnetizované (1/0). Nad plotnami je umístěna hlavička, která je připevněna na mechanické rameno. Právě hlavička umožňuje číst nebo zapisovat sektory na disku. Prakticky jsou HDD kvůli nutnosti fyzického pohybu disků a hlaviček velmi pomalé a jsou tak úzkým hrdlem pro naprostou většinu aplikací. Nehodí se na běžnou práci s PC. Naopak jsou velmi vhodné pro velké objemy dat, jako jsou např. multimédia nebo zálohy.

HDD uvnitř

Do PC pořizujeme obvykle HDD o rozměrech 3,5", do notebooku 2,5". Ačkoli můžeme do PC vložit i 2,5" HDD, jsou většinou zbytečně dražší nebo pomalejší. Rozhraní pro připojení 2,5" a 3,5" disků je totožné a jedná se o standard SATA. Toto oceníte zejména když vám spadne operační systém na notebooku a budete chtít disk připojit do stolního počítače, abyste si přehráli data.

Kromě interních disků lze koupit i pevné disky na USB. Zde je důležité sledovat kromě rychlosti disku zda podporují USB 3 rozhraní.

Některé disky jsou poměrně hlučné, což lze zlepšit buď výběrem tichého disku (je to obvykle uvedeno v popisu od výrobce) nebo zakoupením rámečku, který disk odhlučňuje a zároveň chladí.

Defragmentace

U HDD se občas provádí tzv. defragmentace. Jedná se o dlouhý softwarový proces (trvající klidně i několik hodin), který fyzicky přeskládá data na disku tak, aby byla související data u sebe a hlavička se nemusela tolik vychylovat. Výsledkem je zvýšení rychlosti disku. Defragmentace se obvykle provádí automaticky systémem a lze ji spustit i manuálně. Ve Windows stačí kliknout pravým tlačítkem na disk, zvolit vlastnosti a spustit defragmentaci:

Defragmentace pevného disku ve Windows

U SSD disků defragmentaci neprovádíme.

SSD

Solid State Disky (SSD) jsou složeny z čipů s flash pamětí. Tato paměť je rychlá, trvanlivá a můžeme přistoupit na kterékoli místo aniž bychom museli čekat na pohyb hlavičky nebo disku. Kromě rychlosti tyto disky vynikají také v odolnosti vůči otřesům, v rozměrech a spotřebě. SSD se na rozdíl od HDD vyskytují hlavně v rozměrech 2,5" nebo dokonce jen 1,8" pro rozhraní microSATA. Do stolního PC je však není problém zasadit díky redukci, která je součástí balení většiny disků.

SSD uvnitř

Co se týče kapacity, tak za stejnou cenu jako HDD koupíme mnohem menší SSD (asi 15x). Z tohoto důvodu se do PC často vkládají 2 pevné disky. Jeden menší SSD na práci a jeden větší HDD na multimédia. V budoucnu se budeme s HDD setkávat čím dál méně.

Swapování

O swapování jsme si již říkali v dílu o paměti RAM. Když operačnímu systému dojde paměť, obvykle začne data ukládat na pevný disk. U SSD disků se občas toto swapování vypíná za účelem nižšího počtu zápisů na disk (ten je u SSD teoreticky omezený, prakticky máme však zápisů tolik, že nás to netrápí). Osobně si myslím, že u současných disků to již není důležité.

Hybridní disky

Na trhu nalezneme kromě HDD a SSD také disky hybridní. Ty obsahují kromě mechanických ploten také malé množství SSD paměti, kam se ukládají často používané soubory. Tento koncept se však příliš nerozšířil.

Příště budeme pokračovat, řekneme si jak předejít selhání disku a konečně také jaké disky od PC koupit a podle čeho je vybírat.


 

  Aktivity (1)

Článek pro vás napsal David Čápka
Avatar
Autor pracuje jako softwarový architekt a pedagog na projektu ITnetwork.cz (a jeho zahraničních verzích). Velmi si váží svobody podnikání v naší zemi a věří, že když se člověk neštítí práce, tak dokáže úplně cokoli.
Unicorn College Autor se informační technologie naučil na Unicorn College - prestižní soukromé vysoké škole IT a ekonomie.

Jak se ti líbí článek?
Celkem (5 hlasů) :
55555


 


Miniatura
Všechny články v sekci
Stavíme si počítač

 

 

Komentáře

Avatar
mkub
Redaktor
Avatar
mkub:

doplnim, ze disk sa da odhlucnit aj dalsim sposobom, kedze disky maje aj spravu vykonu, ale to uz je na ukor vykonu disku

co sa tyka defragmentacie, tak s tym nemozem suhlasit, ze defragmentaciu vykonava system sam, ale skor sa snazi system vyvarovat fragmentacie udajov tym, ze sa zapisu udaje do diskovej cache a az po urcitom case sa udaje zapisu na disk, ale znovu opakujem, toto neodstranuje uz vzniknutu fragmentaciu dat, cize nedefragmentuje udaje na disku automaticky, na defragmentaciu udajov treba rucne spustit nastroj na defragmentaciu udajov,
ale da sa nacasovat pomocou planovaca uloh, kedy a o kolkej sa ma spustit defrag HDD, ale nie kazdy FS vyzaduje defragmentaciu suborov na fyzickej urovni (stary FAT bol nachylny na fragmentaciu, ale novsie a vyspelejsie e FS, ako napr. extfs, NTFS, btrfs,... uz sa snazia predchadzat fragmentacii suborov)

u SSD diskov nie je az tak potrebna defragmentacia, kedze su niekolkonasobne rychlejsie, nez klasicky HDD a defragmentacia SSD rychlejsie opotrebovava

 
Odpovědět 22.6.2014 16:00
Děláme co je v našich silách, aby byly zdejší diskuze co nejkvalitnější. Proto do nich také mohou přispívat pouze registrovaní členové. Pro zapojení do diskuze se přihlas. Pokud ještě nemáš účet, zaregistruj se, je to zdarma.

Zobrazeno 1 zpráv z 1.