{"id":16,"date":"2007-12-15T00:42:38","date_gmt":"2007-12-14T23:42:38","guid":{"rendered":"http:\/\/www.oscene.net\/site\/hardware\/come-funziona-il-disco-fisso-o-hard-disk"},"modified":"2007-12-15T00:42:38","modified_gmt":"2007-12-14T23:42:38","slug":"come-funziona-il-disco-fisso-o-hard-disk","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.oscene.net\/it\/come-funziona\/come-funziona-il-disco-fisso-o-hard-disk","title":{"rendered":"Come funziona il disco fisso, o hard disk"},"content":{"rendered":"

Molto spesso mi sento chiedere: “ma quanti giga di computer hai?<\/em>“. Dal momento che io ho solo due computer, un portatile e un computer da tavolo, e dal momento che secondo il Sistema Internazionale di unit\u00c3\u00a0 di misura<\/a> il prefisso giga-<\/em> indica un fattore moltiplicativo di 109<\/sup>, io ho esattamente 0,000000002 Giga<\/strong> di computer… Esaudita questa risposta, passo a presentarvi il prossimo pezzo a conclusione della settimana: il disco fisso<\/strong>, o hard disk<\/strong>.<\/p>\n

\u00c3\u02c6 il principale rappresentante della categoria dei dispositivi di memorizzazione di massa. Dal punto di vista strettamente funzionale l’hard disk \u00c3\u00a8 un dispositivo di memoria di grossa capacit\u00c3\u00a0<\/strong>, necessario per memorizzare il sistema operativo, i programmi di utilit\u00c3\u00a0, i dati dell’utente e quant’altro sia necessario per il funzionamento di ogni giorno di un computer.
\nGli hard disk sfruttano le propriet\u00c3\u00a0 magnetiche<\/strong> di alcuni materiali per memorizzare i dati, ricadono quindi sotto la categoria dei dispositivi a supporto magnetico<\/strong>, stessa categoria dei nastri e dei dischi floppy.<\/p>\n

\"Hard<\/p>\n

Struttura<\/strong><\/em>
\nL’hard disk \u00c3\u00a8 composto essenzialmente da un motore sul cui albero sono innestati una pila di dischi di vetro rivestiti di materiale magnetico e un’attuatore elettromeccanico che pilota una batteria di bracci che a loro volta portano le testine di lettura-scrittura. Il tutto \u00c3\u00a8 farcito da un circuito di controllo che fornisce l’interfaccia verso il computer, che pu\u00c3\u00b2 essere ATA<\/a> (volgarmente chiamata EIDE), SCSI<\/a>, SAS<\/a> o la pi\u00c3\u00b9 recente SATA<\/a>.<\/p>\n

I piatti<\/strong><\/em>
\nSono fatti di vetro o alluminio e rivestiti di speciali leghe ferromagnetiche<\/a>, materiali in grado di magnetizzarsi come il ferro, il nickel, il cobalto. I dati vengono memorizzati sulla superficie magnetica dei piatti sotto forma di microscopici campi magnetici<\/a>. Gli 0 e 1 vengono codificati in base alla diversa polarizzazione dei micro-campi magnetici e rilevati tramite una sensibilissima testina.<\/p>\n

\"testina\"Le testine<\/strong><\/em>
\nNei vecchi modelli di hard disk erano costituite da sofisticatissimi elettromagneti<\/a>, cio\u00c3\u00a8 microscopici avvolgimenti di rame, ed erano chiamate per questo motivo testine induttive<\/strong>. Gli hard disk pi\u00c3\u00b9 recenti sfruttano invece le spin-valve<\/a>, speciali resistori che modificano la proprie resistenza elettrica in base alla polarit\u00c3\u00a0 del campo magnetico sfruttando un’effetto quantistico<\/strong> detto resistivit\u00c3\u00a0 magnetica gigante<\/a>.
\nQuesta nuova tecnologia consente di ridurre notevolmente la potenza dei campi magnetici sui piatti, aumentando quindi la densit\u00c3\u00a0 dei dati e di conseguenza la capacit\u00c3\u00a0 dei dischi.
\nLe testine non hanno nessun contatto fisico con i piatti durante il normale funzionamento, ma planano<\/strong> sul cuscino d’aria formato dalla rapida rotazione dei piatti grazie al loro profilo aerodinamico<\/strong>. Quando l’hard disk \u00c3\u00a8 spento le testine vengono parcheggiate in una zona adibita a tale scopo, la landing zone<\/strong>, oppure in alcuni modelli vengono parcheggiate fuori dal disco in un apposito supporto<\/strong> di plastica.<\/p>\n

I bracci, l’attuatore e il circuito di controllo<\/strong><\/em>
\nSostengono e spostano le testine per raggiungere ogni punto dei piatti. Il comando dell’attuatore \u00c3\u00a8 dato dal circuito di controllo, il cui compito \u00c3\u00a8 quello di posizionare le testine sul cilindro su cui effettuare le operazioni di lettura-scrittura. Il tempo necessario per spostare le testine al cilindro corretto si chiama tempo di accesso<\/strong> e nei modelli attuali ha un valore che in media oscilla dai 10ms<\/strong> dei modelli economici fino ai 3-4ms<\/strong> dei modelli ad alte prestazioni usati nei server.<\/p>\n

Logica di lettura e scrittura<\/strong><\/em>
\nLogicamente un hard disk si suddivide in cilindri<\/strong>, testine<\/strong> e settori<\/strong> (sistema CHS, dall’inglese Cylinder Head Sector<\/a>).
\nDalla figura potete capire come la localizzazione dei dati<\/strong> si risolva sostanzialmente tramite un sistema a 3 coordinate. Ogni blocco di dati viene indirizzato in modo univoco tramite le sue coordinate CHS. Una volta letto e recuperato il blocco di dati, il sistema operativo provveder\u00c3\u00a0 ad estrarre le informazioni cercate.
\nPer dovere di cronaca, il sistema CHS \u00c3\u00a8 ormai vecchio e inadeguato per i dischi pi\u00c3\u00b9 capienti, ed \u00c3\u00a8 stato sostituito da altri metodi che massimizzano l’utilizzo dello spazio sull’hard disk, ma \u00c3\u00a8 possibile usare ugualmente questo metodo perch\u00c3\u00a8 il BIOS pu\u00c3\u00b2 tradurre le coordinate CHS “fasulle” dei nuovi dischi in modo da renderli utilizzabili anche con vecchi sistemi operativi.<\/p>\n

\"CHS\"<\/p>\n

Pillole<\/strong><\/em>
\nNel 1956<\/strong> la IBM produceva il primo hard disk, un gioiellino<\/strong> della tecnologia che consentiva di memorizzare ben 5 MB<\/strong> di dati, da notare la pila di dischi in trasparenza…<\/p>\n

\"HDD<\/p>\n

… nel 2007 abbiamo hard disk di queste dimensioni<\/strong>…<\/p>\n

\"microdrive\"<\/p>\n

… e hard disk da 1 TB<\/strong>.<\/p>\n

\"Hitachi<\/p>\n

Nei modelli pi\u00c3\u00b9 performanti la velocit\u00c3\u00a0 di rotazione dei piatti pu\u00c3\u00b2 raggiungere i 15.000 giri al minuto<\/strong>, quindi per effettuare un giro completo bastano appena 4 millesimi di secondo<\/strong>!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Molto spesso mi sento chiedere: “ma quanti giga di computer hai?“. 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