MEREVLEMEZEK Tegnap ma holnap Nmeth Bence NEBSABI ELTE

MEREVLEMEZEK Tegnap, ma, holnap Németh Bence NEBSABI. ELTE

BEVEZETŐ Ez a prezentáció a merevlemezek történetét szeretné bemutatni 1956 os megjelenésük óta. Vizsgálódásom során elsősorban a kereskedelmi forgalomban kapható, fogyasztói meghajtókra terjed ki. Először vizsgálni fogom az ez idő alatt végbement radikális változásokat a HDDk méretében, tárolókapacitásában és árában. Ezek után bemutatom a mai merevlemezek felépítését és főbb tulajdonságait. Végül a merevlemezek jövőjéről ejtek pár szót.

A MEREVLEMEZEK KAPACITÁSÁT JELÖLŐ EGYSÉGEK SI jelölés Érték (byte) kilobyte (k. B) 103 megabyte (MB) 106 gigabyte (GB) 109 terabyte (TB) 1012 petabyte (PB) 1015

A MEREVLEMEZEK MÚLTJA Először a merevlemezek múltját szeretném bemutatni a merevlemezek fejlődésének elemzésre révén. A változásokat az alábbi területeken vizsgáltam: � Fizikai méret � Kapacitás � Ár

VÁLTOZÁSOK A MEREVLEMEZEK FIZIKAI MÉRETÉBEN � 1956 - IBM 350 Disk Storage Unit, az első merevlemez � Konyhaszekrény � 1 tonna súly � 50 lemez � 5 MB kapacitás méret

VÁLTOZÁSOK A MEREVLEMEZEK FIZIKAI MÉRETÉBEN � 1980 – IBM 3380, az első meghajtó ami áttöri az 1 GB-os határt � Hűtőgép méret � 250 Kg súly � 2. 52 GB tárolókapacitás

Változások a merevlemezek fizikai méretében A 80 as években a személyi számítógépek egyre nagyobb népszerűségnek örvendenek. � Kezdeti merevlemezek: 5. 25’’ méret � ~5 MB tárolókapacitás � � 80 as évek második fele: � 3. 5’’ méret (Apple Macintosh, IBM PS/2) � Kapacitásuk nem nő jelentősen

NAPJAINKBAN Bár hordozható számítógépeinkben és egyéb eszközeinkben gyakran találkozhatunk 2. 5 colos, illetve 1. 8 colos lemezekkel is, addig a legtöbb asztali számítógépben ma is 3. 5 colos merevlemezeket találhatunk.

VÁLTOZÁSOK A MEREVLEMEZEK TÁROLÓKAPACITÁSÁBAN Lássuk, hogy változott a merevlemezek kapacitása az évtizedek alatt! Év Maximális Átlagos fogyasztói 1956 5 MB - 1980 2. 52 GB 5 MB 1990 22. 7 GB 40 MB 2000 80 GB 10 GB 2010 2 TB 500 GB

VÁLTOZÁSOK A MEREVLEMEZEK TÁROLÓKAPACITÁSÁBAN Lássuk ezeket az adatokat oszlopdiagramon! 10, 000 2, 000 MB 500, 000 MB 1, 000 80, 000 MB 100, 000 22, 700 MB 10, 000 MB 2, 520 MB 1, 000 40 MB 100 10 5 MB 1 1980 1990 Átlagos felhasználói kapacitás 2000 2010 Maximális kapacitás Látható, hogy a kereskedelmi célú merevlemezek kapacitása egyre jobban közelíti az ipari célú merevlemezek kapacitását

VÁLTOZÁSOK A MEREVLEMEZEK ÁRÁBAN � Korai merevlemezek drágák és szobaméretű gép is kell a működtetésükhöz � Az IBM 350 Disk Storage Unitot még csak megvásárolni sem lehetett, csak az IBM 305 RAMAC-kal együtt kibérelni havonta cirka $3, 200 -ért, ami az 50 es években sem számított kis összegnek.

VÁLTOZÁSOK A MEREVLEMEZEK ÁRÁBAN A merevlemezek ára folyamatosan csökken: � 1981 – IBM 3380 (2. 52 GB) - $81, 000 � Ugyanekkor 5 MB-os, majd 10 MB-os fogyasztói modellek - $3, 000 � 90 es évek – 40 MB - $1, 000 � 1995 – Seagate 1 GB - $849 � 1999 – 10 GB - $200 � 2010 – 2 TB - $199

VÁLTOZÁSOK A MEREVLEMEZEK ÁRÁBAN Ha vizsgáljuk hány centet kellett volna fizetnünk az évek során, újabb érdekes felfedezéseket tehetünk. Merevlemezek ára (¢/GB) 1980 -2010 10000000 1000000 10000 Ár (¢/GB) 1000 100 2010 2008 2006 2004 2002 2000 1998 1996 1994 1992 1990 1988 1986 1984 1982 1 1980 10 1 GB kapacitás átlagára: 80 as évek eleje - $700, 000 2010 - $0. 08, azaz 8¢ Napjainkban $700, 000 -ból megközelítőleg 8, 75 PB tárolására alkalmas merevlemezhalmot vásárolhatnánk!

A MEREVLEMEZEK JELENE Ezek után a mai merevlemezeket szeretném bemutatni. Ezen a témán belül is kiemelve a � Merevlemezek felépítését � Merevlemezek főbb jellemzőit

A MAI MEREVLEMEZEK ALAPVETŐ FELÉPÍTÉSE � � � � Adatok tárolása a mágnesezhető réteggel bevont, forgó lemezeken történik. Egy merevlemez meghajtóban általában több lemez található. Lemezenként 2 -2, az írást és olvasást végző fej, egy alul és egy felül. A lemezek azonos középpontú, különböző sugarú körökre, sávokra tagolódnak, a sávok pedig szektorokra. A fejeket egy vezérlőszerkezet mozgatja, amely a fej helyzetének igen kis változtatásaira is képes. A fej a cacheből olvassa a lemezre írandó, illetve a cachebe írja a lemezről olvasott adatokat. A számítógép többi részéhez az adat a csatolófelületen keresztül jut el. (Általában SATA, esetleg a régebbi szabvány PATA)

A MAI MEREVLEMEZEK FŐBB JELLEMZŐI �A merevlemezek a méreten és kapacitáson kívül még sok más aspektusból vizsgálhatjuk. A legfontosabbak talán az adatátviteli sebesség, elérési idő, cache mérete, fordulatszám, energiafogyasztás és a csatlakozók. � A merevlemez „sebességét” főként az adatátviteli sebesség, az elérési idő, a cache mérete, és a lemez fordulatszáma határozzák meg.

A MEREVLEMEZEK FŐBB JELLEMZŐI � � � A ma elterjedt lemezek fordulatszáma általában 7200 RPM Elterjedtek még az 5400 RPM-es, illetve 10000 RPM-es meghajtók is, az előbbiek alacsony fogyasztásuk, utóbbiak nagyobb teljesítményük miatt kedveltek. Az adatátviteli sebességet legfőképp a lemezről a cachebe történő beolvasás határozza meg. Egy 7200 RPM-es meghajtó esetén ez nagyjából 70 MB/s, de sok más tényező is befolyásolja. Az elérési idő, azaz a „seek time” azt határozza meg, hogy az olvasófejnek mennyi időbe telik elérni a lemez felületén a különböző szektorokat. Az elérési idő manapság a merevlemez minőségétől függően nagyjából 3 -15 ms. A cache egy köztes tároló a lemez és a számítógép többi része közt, feladata hogy a merevlemez működését gyorsítsa. Mérete a mai meghajtókban általában 8 -64 MB-ig terjed. Az utóbbi időben a merevlemezek energiafogyasztásának csökkentése is előtérbe került a hordozható eszközökben való használatuk miatt, illetve a „Zöld Számítástechnika” jegyében. Több gyártó jelentetett meg energiatakarékos modelleket.

A MEREVLEMEZEK JÖVŐJE �A merevlemezek fejlesztése jelenleg is folyik. � Egyik fő kutatási terület: adatsűrűség növelése �A Merőleges Rögzítés (Purpendicular Recording) � Seagate HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording) � Cél: 1 Terabit/négyzetcol adatsűrűség � Legújabb alaplapok: SATA 3 – 6 Gbit/s

A MEREVLEMEZEK JÖVŐJE Azonban még az is előfordulhat, hogy pár év múlva a merevlemez meghajtók eltűnnek a piacról. Az SSDk, azaz Solidstate Drive – Szilárd félvezető áramkörökre épülő meghajtók, bár még újdonságnak számítanak, egyre nagyobb teret hódítanak a háttértárak piacán. A merevlemez meghajtókkal ellentétben az SSDk nem tartalmaznak mozgó alkatrészeket, ezért teljesen csendesen működnek, véletlen elérésűek, így sokkal gyorsabbak, kevesebbet fogyasztanak. A fejlesztésük azonban még gyerekcipőben jár, kapacitásuk a merevlemez meghajtók kapacitásának csak töredéke és áruk is igen borsos, nem beszélve arról, hogy a szektorok újraírhatósága is igencsak limitált, ebből következően a meghajtók hamar elhasználódnak, ennek ellenére már ma is gyakran találkozhatunk SSDkel hordozható eszközeinkben.

Irodalomjegyzék: • DISK/TREND Reports - Five decades of disk drive industry firsts http: //www. disktrend. com/5 decades 2. htm • HARD DISK DRIVE GUIDE - A Brief History of the Hard Disk Drive http: //www. duxcw. com/digest/guides/hd/hd 2. htm • Royal Pingdom - Amazing facts and figures about the evolution of hard disk drives http: //royal. pingdom. com/2010/02/18/amazing-facts-and-figures-about-the-evolution-of-hard-disk-drives/ • Cost of Hard Drive Storage Space http: //ns 1758. ca/winchest. html • Wikipedia http: //www. wikipedia. org/ KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!