Магнитный диск представляет собой запоминающее устройство для цифровых вычислительных машин (ЦВМ). В его основе лежит носитель информации — тонкий диск из пластмассы или алюминия, покрытый специальным магнитным слоем. Для создания этого покрытия используются различные сплавы, такие как Ni–Co–P или Co–W. Запись информации на диск осуществляется методом магнитной записи. Диаметр таких дисков варьируется от 180 до 1200 мм при толщине от 2,5 до 5 мм.
Организация данных на диске
Информация хранится на концентрических дорожках, расположенных на рабочих поверхностях диска. Каждая дорожка имеет уникальный адрес, который определяется номером диска и номером дорожки на нём. Для работы с данными используются магнитные головки. Конструкция может предусматривать как отдельную неподвижную головку для каждой дорожки, так и одну подвижную головку, которая обслуживает несколько дорожек или даже несколько дисков одновременно.
Конструкция и принцип работы накопителя
Магнитные головки закреплены на рычаге, который является частью механизма позиционирования (механизма выборки). Этот рычаг перемещается с помощью пневматического или электрического привода, что позволяет точно подводить головки к любому диску в пакете и к любой требуемой дорожке на нём. Наиболее распространённой является технология «плавающих» головок, которые не касаются поверхности диска во время работы. Типичное запоминающее устройство состоит из нескольких десятков дисков, насаженных на общую ось и приводимых во вращение электродвигателем. Важной особенностью многих систем является возможность замены одного или нескольких дисков, что позволяет создавать обширные дисковые картотеки.
Технические характеристики и ёмкость
В одном устройстве может размещаться до 100 магнитных дисков. На каждой рабочей поверхности может быть нанесено от 64 до 5000 информационных дорожек. Плотность записи достигает 20–130 импульсов на миллиметр. Благодаря этим параметрам, информационная ёмкость запоминающих устройств на магнитных дисках составляет от десятков тысяч до нескольких миллиардов бит. Среднее время доступа к данным находится в диапазоне от 10 до 100 миллисекунд.
Историческое значение и преимущества
Магнитные диски были изобретены в середине 1950-х годов и быстро получили широкое распространение благодаря своим выдающимся для того времени техническим характеристикам. Они заняли промежуточное положение между внешними и оперативными запоминающими устройствами, сочетая в себе значительный объём хранимых данных с приемлемым быстродействием. Ключевыми преимуществами этой технологии стали высокая эксплуатационная надёжность и низкая стоимость хранения единицы информации, что сделало магнитные диски фундаментальным элементом в развитии вычислительной техники.