Fatti sui dischi rigidi

I dischi rigidi sono un componente vitale del computer e, senza di essi, molte configurazioni non funzionerebbero. Sono l'unico repository per lo storage non volatile in una workstation o server. Sebbene i dischi per server siano costruiti diversamente da quelli per workstation client, la tecnologia è simile. Le prestazioni sono migliorate enormemente dal primo disco del 1979, e sono più efficienti di quando furono prodotti per la prima volta.

Definizione

Un disco rigido è un dispositivo di storage non volatile che può essere montato internamente in un computer o server, o connesso esternamente via USB o IEEE1394 (FireWire). Può anche essere connesso via Ethernet come dispositivo di rete. Viene usato come dispositivo di storage primario per un sistema informatico.

Storia

I dischi rigidi una volta erano limitati a pochi megabyte nel 1980 ed erano lenti. Questi primi piccoli dischi erano inaffidabili come dispositivi di storage e solitamente montati internamente. Ora ci sono dischi da 1-2 terabyte (un miliardo di volte più grandi) montati nei computer e altrettanto accessibili come dispositivi esterni. Sono più veloci, efficienti e affidabili. Altre tecniche per preservare dati preziosi sono emerse come RAID e altre forme di ridondanza con dischi in server e data center, portando l'affidabilità a un nuovo livello. Il primo disco rigido fu costruito nel 1979 ed era da 8 pollici. Un anno dopo, si ridusse a 5,25". Nel 1984 a 3,5", e i 2,5" furono introdotti nel 1988. Nel 1993, i dischi da 1,8", inizio dello storage per PDA e iPod, furono introdotti. Poi si ridussero a 0,85".

Tipi di disco rigido

Ci sono due tipi principali: meccanico-magnetico e stato solido. SSD (Solid State Drive) usa memoria a stato solido volatile o non volatile per memorizzare dati persistenti, basandosi su memoria non volatile o volatile, invece di piatti rotanti e testine meccanico-magnetiche dei dischi convenzionali. Senza parti in movimento, un SSD elimina seek time, latenza e altri ritardi e guasti elettromeccanici associati ai dischi convenzionali. I dischi meccanico-magnetici usano una tecnica chiamata "caching", dove parte dell'informazione è temporaneamente memorizzata per velocizzare il recupero dei bit. Questi dischi sono solitamente classificati per standard di interfaccia (che definisce la metodologia per scambiare dati tra computer e dischi). IDE, SCSI e SATA sono le tre forme più comuni oggi.

Connessione

I dischi si connettono internamente in un computer o server sul bus dati principale, a seconda del tipo, con connettore IDE o SATA. L'IDE è un cavo flat a 40 pin, il SATA un cavo rosso a 4 vie. La terza tecnologia è SCSI (Small Computer System Interface), che si connette internamente con cavo flat a 68 pin. Ultimamente, iSCSI è usato per inviare comandi SCSI su reti IP per controllare lo storage, risultando un sistema molto efficiente per lunghe distanze. I dischi esterni si collegano facilmente via USB o porte IEEE 1394 (FireWire). La velocità di trasferimento IEEE 1394 è 400 megabit/sec su PC e il doppio su Mac. Esiste anche un dispositivo eSATA che permette velocità fino a 3,0 Gbit per dispositivo per trasferimento dati da dispositivo esterno.

Uso tipico

Anche se un computer avvia da firmware memorizzato in chip sulla scheda madre, con pochissime eccezioni è il disco rigido che si avvia e fornisce il sistema operativo che forma la base per tutto il software. Inoltre, il disco rigido è il mezzo primario per memorizzare documenti e altri dati per recupero successivo. Su PDA o lettori musicali portatili come Apple iPod o Microsoft Zune, anche se il sistema operativo è spesso nei chip firmware, dati, musica e video sono sul disco rigido. Anche dispositivi come Amazon Kindle o iRex iLiad hanno un disco interno che memorizza i libri. Su un server, i dischi sono diversi poiché devono essere più compatti. Inoltre, più dischi possono essere montati insieme in configurazione RAID (array ridondante di dischi indipendenti), così se uno fallisce può essere sostituito immediatamente senza downtime o perdita dati.

Throughput

Per dischi meccanico-magnetici, il tasso di trasferimento dati di un disco entry-level è tra 44,2 MB e 74,5 MB al secondo; sistemi di fascia alta vanno da 74,0 a 111,4. Quando i dischi furono costruiti per la prima volta, raggiungevano solo circa 40 kilobyte al secondo. Il "Seek time" è il tempo per accedere ai dati memorizzati su un disco o scriverli. Varia da 5 millisecondi per dischi server ad alte prestazioni a 15 ms per dischi miniaturizzati. Tipicamente, un disco desktop da 3,5 pollici ha seek time di circa 9 ms.