Estructura física del disc dur

L'estructura física del disc dur defineix els components amb què està constituït el dispositiu.

Parts del disc dur

Estructura del disc (Wikipèdia).

Com podem veure a la imatge, les parts que composen el disc dur son:

• Plat: Cadascun dels discs que composen el dispositiu.
• Cara: Cadascun dels 2 costats de cada disc.
• Braç: part mòbil que permet desplaçar els capçals per la superfície del disc.
• Cap o capçal: part magnètica capaç de llegir i escriure a la superfície de la cara del disc.
• Pista: una circumferència dins de la cara.
• Cilindre: conjunt de pistes del mateix radi de cadascun dels plats/cares. Dit d'una altra manera, totes les pistes alineades verticalment dels diferents discs.
• Sector: divisions radials del disc (a l'estil "formatget").

A: Pista
B: Sector
C: Sector de la pista
D: Clúster

Capacitat

En relació a la capacitat d'emmagatzematge tenim:

• Capacitat d'emmagatzemament: Quantitat de dades que es podem emmagatzemar en un disc dur. Les unitats solen ser GB tot i que també podem trobar TB.
• Densitat de gravació: Indica la quantitat de dades (bits) que poden emmagatzemar-se en una determinada superfície. Sol expressar-se en GB per polsada quadrada (GB/inch²), que és una superfície de 25,4 x 25,4 mm.

Normalment la capacitat d'un sector depèn de la seva estructura física i és fixa. El valor estàndard sol ser de 512 B.

ZDR o Zone Density Recording

Com es pot veure a la imatge, els sectors més exteriors del disc es desaprofiten, ja que hi cabrien més dades que no pas als interiors. El sistema ZDR o Zone Density Recording millora aquesta distribució subdividint les pistes exteriors en més parts.

Velocitat

En relació a la velocitat del disc i accés a les dades:

• Velocitat de rotació: Nombre de revolucions per minut dels plats. Últimament: 7.200 rpm. tot i que els SCSI fa temps que arriben a velocitats de 15.000 rpm.
• Temps mitjà de cerca (seek time): mesura la velocitat que triga el capçal en desplaçar-se d’una pista a una altra. Habitualment s’indica el temps mitjà, ja que no és el mateix desplaçar-se a la pista contigua que a la que es troba a l’altre extrem del plat, i es mesura en milisegons (ms).

  Aquesta mitjana serà igual a la meitat del temps que triga el capçal per anar de punta a punta.

• Latència (de rotació): La latència promig és el temps necessari per a que el disc una vegada es troba en la pista correcta trobi el sector desitjat, és a dir, és el temps que triga el disc a donar mitja volta. La latència és diferent a la velocitat de gir, però és aproximadament proporcional a aquesta.
• Temps mig d'accés: Temps mig que triga en lliurar les dades desitjades; és la suma de la latència de rotació i el temps mig de cerca.

Quasi totes aquestes dades es poden resumir en el concepte d'ample de banda (bandwidth):

• Taxa de transferència o ample de banda (bandwidth): Velocitat a la que pot transferir la informació a l'ordinador. Hi ha 2 tipus:
  • Velocitat de pic: velocitat a la que pot arribar el disc dur durant un temps molt petit. Aquests màxims de velocitat no es solen poder mantenir durant períodes més llargs degut a la dispersió de les dades sobre la superfície.
  • Velocitat sostinguda: mitjana de velocitat que es pot mantenir durant un període perllongat (de l'ordre de desenes de segons).

Corol·lari

Sobre les velocitat del disc dur s'ha de tenir en compte que:

• Els discs amb major velocitat de rotació tenen menys latència i millor velocitat de transferència sostinguda.
• La velocitat real del disc (sostinguda) es veurà afectada per la disposició de la informació. Depèn de com estiguin les dades al disc (fragmentació, sistema d'arxius, etc.), la velocitat pot millorar o empitjorar.

  També afecta si copiem un sol arxiu gran (més ràpid) o molts arxius petits (més lent perquè ha de reinicialitzar una transacció per cada arxiu).

• S'ha d'anar amb compte amb les especificacions del disc. Cal distingir entre la velocitat de la interfície (IDE/SATA/SCSI) i la velocitat del disc dur. Tots els discs SATA-1 indiquen una velocitat de la interfície de 1.5 Gbps (aprox. 150 MB/s), però en realitat el disc dur no aprofita tot aquest ample de banda i solen arribar a una velocitat mantinguda d'uns 50 MB/s. La velocitat dependrà de la qualitat del disc i de la disposició de les dades.