PDFFestplatte
Eine Festplatte (auch HDD: Harddisk
Drive) ist ein Laufwerk, das Daten magnetisch auf
mehreren, im Gehäuse untergebrachten, Scheiben speichert und auf diese
wahlfreien (=beliebigen) Zugriff bietet.
Ein Schreib-/Lesekopf wird zur jeweilig benötigten
Stelle bewegt, damit Daten gelesen und gespeichert werden können (durch
magnetisieren der Oberfläche). Die Daten bleiben dort sehr lange gespeichert,
auch nach dem Ausschalten.
Festplatten werden mit dem Computer über
Interfaces verbunden, die bei Festplatten IDE (günstiger, für Anwender) und
SCSI (teuer, schnell, für Server).
Mechanismus
Eine Festplatte besteht im Wesentlichen aus mehreren
übereinander angeordneten Scheiben, die mit einer Eisenoxid-Schicht (chemisch
gesehen eine Art Rost, aber praktisch doch ein bisschen anders) überzogen
sind. Diese
Scheiben
sind an einer Spindel befestigt, die von einem Motor angetrieben wird. Ein
weiterer Präzisionsmotor bewegt die Arme mit den Schreib-/Leseköpfen über die
Plattenoberfläche. Zu guter Letzt kommt noch eine Ansammlung diverser Chips
und Interfaces dazu. Das ganze befindet sich dann in einem luftdicht
verschlossenen Gehäuse aus Metall oder Kunststoff. Es ist hier sehr wichtig,
dass die Motoren sehr zuverlässig und gleichmäßig arbeiten: Der Motor, der die
Scheiben antreibt, darf auf keinen Fall ausfallen, denn die Schreib-/Leseköpfe
bewegen sich sehr dicht über der Plattenoberfläche auf einem Luftkissen, dass
sofort zusammenbricht, wenn die Drehgeschwindigkeit nachlässt, wodurch auch
die Datenschicht zerstört werden kann (der sogenannte "Headcrash", der oft von
lauten, quietschenden Geräuschen begleitet wird). Auch
der Motor, der die Schreib-/Leseköpfe positioniert, muss sehr genau arbeiten,
da die Datenspuren nur wenige Mikrometer auseinander liegen. Da die Festplatte
ein so empfindliches Gerät ist, ist es selbstverständlich, dass sie luftdicht
abgeschlossen ist, denn schon ein Staubkorn kann eine ganze Datenscheibe
unbrauchbar machen.
Köpfe und Zylinder
Die Daten
werden dabei auf der Festplatte prinzipiell nach Köpfen, Zylindern und
Sektoren geordnet angesprochen. Dabei entspricht die Nummer des Kopfes der
Scheibe, auf der die Daten untergebracht sind (orange), der Zylinder
entspricht dem "Datenkreis" (blau) und die Sektornummer zeigt schließlich auf
einen konkreten, 512 Byte großen, Bereich auf der Festplatte (grün). Bis vor
wenigen Jahren war es üblich, auf jedem Zylinder eine gleiche Anzahl von
Sektoren unterzubringen, denn diese Art der Ansteuerung war am einfachsten zu
realisieren (Bild links oben). Allerdings wurde dabei viel Platz verschenkt,
denn auf den äußeren Spuren einer Festplatte lassen sich eigentlich mehr Daten
unterbringen als auf den inneren. Daher änderte man die Sektoradressierung vom
CHS (Cylinder, Head, Sector) -Prinzip zur LBA-Technik (Large Block Access),
bei der die Sektoren von außen nach innen Stück für Stück durchnummeriert
werden. Somit kann man auf den äußeren Spuren mehr Sektoren unterbringen.
SCSI - Interfaces
SCSI ist die Abkürzung für "Small Computer
System Interface" (ausgesprochen "Skasi") ist der Bus-Standard für
professionelle Computersysteme.
Es ist ein Standard für Busse, der
1986 von ANSI das
erste Mal als SCSI definiert wurde.
Inzwischen hat SCSI eine ganze
Reihe von Entwicklungsstufen hinter sich, diese Entwicklungen bezogen sich
hauptsächlich auf Geschwindigkeit, Zahl der anschließbaren Geräte und
Übertragungssicherheit.
IDE - Interfaces
"IDE" ist die
Abkürzung für "integrated drive electronics", übersetzt:
"integrierte Laufwerks-Elektronik")
ist die Bezeichnung für einen weit verbreiteten Typ von PC-Festplatten, bei dem
der größte Teil der Steuerelektronik (der Controller) direkt in
das Laufwerk
eingebaut ist.
Dadurch ist der Anschluß solcher Festplatten an den
Computer relativ einfach und kostengünstig möglich.
Da beim
gleichzeitigen Betrieb von zwei IDE-Festplatten auch zwei
Controller aktiv
wären, muß eine der Platten als sogenannte Master- und die
andere als Slave-Platte
eingestellt werden, bei der der Controller
ausgeschaltet und die Steuerung von der Master-Platte
übernommen wird.
Links
