Kõvaketas (0)

Kõvaketas
Kõvaketas on selleks laoruumiks, kuhu arvuti saab püsivalt salvestada kogu tarkvara ning kõik teie poolt loodud dokumendid . Kõvakettal olev informatsioon jääb alles ka pärast arvuti väljalülitamist. Kui te ostate endale arvuti, siis oleks tark valida kõige suurema mahutavusega kõvaketas, mida teie eelarve võimaldab. Kaasaegne keerukas tarkvara vajab kõvakettal üha enam vaba ruumi. Lisaks hakkavad ajapikku oma osa nõudma ka graafikafailid ning kõik muu, mida te näiteks Internetist oma arvutisse soovite laadida .
Kõvaketas ( Hard Disk) on suure mahutavusega (paarikümnest megabaidist mitmete gigabaitideni), kuid üldjuhul mittevahetatav ketas , st. ta on kettaseadmesse sisse ehitatud ja riknemise korral pole “kodustes tingimustes” remonditav. Vajaduse koral vahetatakse ta välja koos kettaseadmega. Kõvaketta eeliseks võib lugeda ka suurt töökindlust. Kettaseadmesse sisse ehitatult on ta kaitstud tolmu eest ning kui te ei unusta (vanematel kõvaketastel) transpordi eel tema lugemispäid parkimast (korraldusega parkhead või park) (uuematel on see automaatne ), siis esineb kõvaketta tõrkeid harva, sest ta on pika tööeaga seade. Lisaks muudele omadustele on kõvaketas ka suhteliselt kiire.
Ehitus
Põhimõtteliselt näeb kõvaketas seest välja nagu pisike grammofon , ülestikku asetatud plaatide ja nende vahel liikuvate lugemis/kirjutamispeadega. Mida suurema mahutavusega kõvaketas, seda rohkem plaate on.
 
Erinevalt flopikettast, mis on kergesti vahetatav ja transporditav, on kõvaketas (varem nimetati ka Winchester- kettaks) jäigalt seotud kettaseadmega. Ta on paigutatud hermeetiliselt suletud, tolmukindlasse korpusesse.

• Metallkest on suletud hermeetiliselt. Kesta sisemus peab olema võimalikult tolmuvaba, võimaldamaks parimat täpsust ketta lugemis -ja kirjutuspeade sihtimisel ketta pinna ulatuses.
  
• Tänapäeva kõvaketta kettakontroller on sisse ehitatud. See kontrollib lugemis -ja kirjutamispeade liikumist, andmete lugemist ja salvestamist.
  
• Lugemis- ja kirjutamispead. Iga ketta kummagi poole jaoks on oma pea
  
• Andmed paiknevad ketta pinnal väikeste magneetiliselt polariseeritud väljadena, mida arvuti loeb kui 0 ja 1 jada
  
• Telg paneb kettad pöörlema. Moodsa kõvaketta pöörlemissagedus on tavaliselt vahemikus 4500 - 10000 pööret minutis . Mida suurem pöörlemissagedus, seda kiiremini saab andmeid kettalt lugeda. Teoreetiliselt, sest see sõltub ka muudest teguritest, mitte ainult pöörlemissagedusest. Nii et suurem number ei pruugi alati just näidata kiiremat kõvaketast.
  

Kettad ise on kas metallist või klaasist ning kaetud üliõhukese (kuni 0,000001 mm) magneetuva kihiga
NB! Magnetkettad kardavad kuumust, vett, painutamist, tolmu ja magnetvälju.
Kõvaketta plaadid pöörlevad konstantse kiirusega (CAV). See tähendab, et 360 kraadine ketta pööre võtab alati ühe ja sama aja, olgu siis lugemis/kirjutamispead ketta välimise või sisemise serva pool. Kuna välimiselt äärelt on võimalik ajaühikus rohkem andmeid kätte saada, siis kasutatakse tänapäeval andmete salvestamisel ka protsessi "zoned bit recording", mis tähendab, et võimalikult palju andmeid püütakse paigutada just välimise ääre poole.
Kõvaketaste puhul “hõljuvad “ pead õhupadjal ligikaudu 3/1000 mm kõrgusel ketta pinnast. Kõvaketaste pöörlemiskiirus on üle 5000 p/min ning mehaanika on väiksem ja täpsem kui diskettidel, võimaldades suuremaid salvestustihedusi ja mälumahtusid kui diskettidel. Enamikel juhtudel kasutatakse konstruktsioonis rohkem kui ühte ketast (tegemist on kettapaketiga), mille poole võib korraga pöörduda mitu lugemis-salvestuspead.
MTBF ja kasutusaeg
MTBF - keskmine tõrketa tööaeg ( mean time between failures) on kõvaketaste puhul 200,000 ja 500,000 tunni vahel.
NB! See ei ole kõvaketta või ükskõik mis teise aparaadi keskmine kasutusaeg. Kui MTBF on nt 200,000 tundi, siis näitab see seda, et kui teil on 200,000 kõvaketast, siis iga tund läheb keskmiselt katki 1 kõvaketasketas. Rõhutada tuleks sõna "keskmine".
See arv on saadud mingite katsetuste ning arvutuste tulemusena ning selle järgi võib otsustada, et kõvakettad on üsna töökindlad, kuid seda vaid ideaaltingimustes, mida tavalises kontoris kuskilt võtta ei ole. NB! Kõvakettad on suhteliselt raputus- ja löögitundlikud, kuid kardavad kuumust, vett, painutamist, tolmu ja magnetvälju.
Kokkuvõttes: ei maksa loota et mõni kõvaketas peaks vastu 200,000 tundi - see on umbes 20 aastat! Optimaalne kasutusaeg on kõvaketaste puhul ca 5 aastat ning pärast seda oleks mõtekas hakata otsima uut kõvaketast.
Kõvaketta kontroller paikneb tavaliselt kiirel PCI lokaalsiinil. Arvutile saab paigutada ka mitu kõvaketast, aga seejuures tuleks arvestada kõvaketta ja siini tüüpi. IDE kettad on oma soodsa hinna tõttu küllalt laialt levinud, aga suurte piirangutega (max 504MB, ainult kaks kõvaketast jmt). EIDE -standard (Enchanced IDE) tuleb toime kuni 7,8GB ja nelja kõvaketta või alternatiivse kettaseadmega. SCSI ja selle edasiarendused (SCSI-2, Wide -SCSI, Ultra -Wide-SCSI) on tunduvalt kiiremad ja paindlikumad, aga ka kallimad kui eelnevad lahendused. Teadmaks, milline SCSI teie arvutile sobib, tuleb vaadata mitme kontaktiline on SCSI kontrolleri pistik .Kui on 68-pin pistik, siis toetab arvuti Wide kettaid.
IDE- ( Integrated Drive Electronics või Intelligent Drive Electronics). Personaalarvutite enimlevinud kõvakettaliides. Paralleelnimetus ATA (AT Attachment, eesti k. AT ühendus). Lubab maksimaalset andmete ülekandekiirust 8,3 MB/s. IDE puhul tekivad probleemid suuremate kui 528 MB ketastega.
IDE moodid ja andmeedastuskiirused
IDE Mood
andmeedastuskiirus ( Transfer rate )
Mode 0
16,6 Mb/s
Mode 1
25 Mb/s
Mode 2
33,3 Mb/s
Mode 3
44,4 Mb/s
Mode 4
66,6 Mb/s
EIDE- (Enchanced IDE). IDE edasiarendus, mille maksimaalne andmete ülekandekiirus on 16,6 MB/s ning mis lubab CD-ROM-i lugejate ja üle 528 MB mahutavate ketaste kasutamist. Lubab maksimaalselt 4 kettaseadme ühendamist.
Ultra ATA on kõvakettaliides, mis tõstab IDE ketaste andmevahetuskiiruse kahekordseks. Töötab enamike emaplaatidega alates TX chipsetist. Ultra ATA kõvakettad pole oluliselt kallimad tavalistest IDE ketastest . Kiireneb programmide laadimine, andmefailide lugemine ja salvestamine jm kettaga seotud operatsioonid.
ULTRA DMA- Ultra Direct Memory Access . Quantumi poolt loodud EIDE edasiarendus, kus andmete maksimaalne ülekandekiirus kettaseadme ja arvuti vahel on 33 MB/s
UDMA66- Ultra Direct Memory Access (tuntud ka, kui Ultra ATA/66) -kõige viimane IDE versioon , mis lubab ülekandekiiruseks 66 MB/sec. The new system requires a new cable with 80 conductors. The 40 new conductors are used for grounding. This way the noise is reduced, and the bandwidth goes up. The new cables use the old 40-pin plugs. Kui kasutada ATA/66 süsteemi koos 40-pin kaabliga , langeb kiirus automaatselt 33 MB/sekundini.
Selleks et kasutada ATA/66 tehnoloogiat peab arvutis olema:

• Ultra ATA/66 ühilduv emaplaat või vastav adapter
  
• Ultra DMA ühilduv BIOS
  
• DMA-seadme draiver operatsioonisüsteemile ( Windows 95 OSR2 või uuem )
  
• Ultra ATA/66-ühilduv IDE seade (kõvaketas või CD-ROM)
  
• 40-pin 80-conductor kaabel
  

SCSI- (Small Computer System Interface )- Paralleelliidese standard mitmesuguste välisseadmete nagu kõvakettad, lindiseadmed, skannerid jms. ühendamiseks arvutiga. IDE-st universaalsemal SCSI liidesel on tänapäeval mitmeid variatsioone (Wide SCSI, Fast SCASI, Fast Wide SCSI jms.), mis erinevad üksteisest ülekandekiiruse, andmesiini laiuse (8 või 16 bitti) ja ühendatavate seadmete arvu poolest. Kõige suuremat ülekandekiirust (80 MB/s) võimaldab Wide Ultra2 SCSI.
SCSI-3 liidesel põhinevad kettad tagavad Ultra ATA ketastest veelgi suurema andmevahetuskiiruse. Neil on suurem pöörlemiskiirus, kõrgem müratase ja nad on eelmistest märksa kallimad. Parematele emaplaatidele on see liides integreeritud. SCSI on vajalik tööjaamades ja andmebaasiserverites.
 
SCSI -standard
nimetus
Siinilaius bit
siini töökiirus megahertsides (MHz)
max andmeedastuskiirus MB/s
SCSI
SCSI
8
5
5
SCSI-2
Fast SCSI
8
10
10
SCSI-2
Wide SCSI
16
5
10
SCSI-2
Fast Wide SCSI
16
10
20
SCSI-3
Ultra SCSI
8
20
20
SCSI-3
Wide Ultra SCSI
16
20
40
SCSI-3
Ultra2 SCSI
8
40
40
SCSI-3
Wide Ultra2 SCSI (U2W)
16
40
80
RAID-Reduntant Array of Independent Disks. Mitmest sõltumatust kõvakettaseadmest koosnev süsteem. Lihtsamad RAID-id võimaldavad vaid kiiremat andmevahetust, keerulisemad tagavad salvestatud andmete kättesaadavuse isegi mõne tema koosseisu kuuluva kettaseadme vea korral.
Kõvaketaste peamised näitajad peale mahutavuse on veel keskmine rajaotsinguaeg (access time) (tavaliselt 10 ja 15 millisekundi vahel) ja ülekandekiirus (megabaitides sekundis). Ülekandekiirus on sõltuvuses liidesstandardist (EIDE, SCSI jt.) ning kettakontrollerist. Kettakontroller juhib ja vahendab arvuti keskseadme ja mälu vahelist suhtlemist. Selle funktsioonide hulka kuuluvad ka mitmed andmevahetust optimeerivad toimingud (andmetihendus, vahepealne puhverdamine jne.). Tihti on kontroller varustatud ka peitmälusüsteemiga.
Kõvaketta soetamisel peaks tähele panema , et suure pöörete arvuga (nt 7,200 rpm ja 10,000 rpm) kõvakettad teevad küllaltki koledat häält ja võivad häirida töötegemist, samas kui aeglasemad kettad pöörlemiskiirusega 4,500 rpm ja 5,400 rpm on piisavalt vaiksed, et neid ka lauapeal olevas arvutis välja kannatada. Samuti võiks uurida, kui suur on kõvaketta vahemälu (cache)- arvestusega, mida rohkem seda parem. Tavaliselt on see 128kb, 256kb või 512kb. Mõndadel SCSI ketastel ka 1 MB.
 
 
 
Kui suurt kõvaketast osta?
Neil, kes soovitavad võimalikult palju kõvaketast osta on aga üks tõsisealtvõetav argument. Nimelt - vajalikke programme tuleb aina juurde ning nende mahud järjest suurenevad. Kui neli-viis aastat tagasi piisas täiesti 500 MB kõvakettast ning sellest poole täitsid kõik-võimalikud programmid , siis praegu on kõvaketta optimaalne suurus ca 6 GB (12 korda rohkem), ning sellest jälle pool tuleb reserveerida programmidele. Niisiis , müüjad leiavad, et kuna ükskord jääb igast kõvakettast väheks, siis mõistlik oleks lükata see aeg võmalikult kaugesse tulevikku. See on aga subjektiivne - kui te teate, et te ei vaja suuri programme ja tegelete näiteks vaid tekstitöötlusega, siis on teil vaja oluliselt vähem kõvaketta ruumi.
NB! Vanematele arvutitele ei sobi väga suure mahuga kõvakettad, kuna arvuti protsessor ei tule nii suure andmete salvestamisvõimalusega toime. Tõsi on ka see, et vanematel arvutitel pole kuigi suurt kõvaketast vaja - reeglina piisab alla 800 MB kõvakettast.
Ülekande kiirus
Ülekande kiiruse tähistamiseks on erinevaid võimalusi, mida ei tasu erinevate ketaste võrdlemisel segamini ajada (seda soodustavad aga müüjad ning reklaamlehed).

• Sisemine ülekande kiirus (Internal transfer rate) - kui kiiresti suudab lugemispea saata infot kontrollerile.
  
• Burst ülekandekiirus (Burst transfer rate) näitab liidese ülekande kiirust, mis on reeglina suurem kui sisemine ülekande kiirus.
  
• Pidev ülekande kiirus (Sustained transfer rate) näitab kui kiiresti liigub info arvuti ja dravide vahel teatud kindala aja jooksul keskmisel.
  

Reklaamilehtedel  pakutakse kõige sagedamini ülekande kiiruse indikaatorina just burst ülekande kiirust, kuna see on alati tunduvalt suurem, kui ülejäänud. Kõige objektiivsema pildi ülekande kiirusest annab pidev ülekande kiirus (sustained transfer rate). Kui burst ülekande kiirus on suur ja sisemine on on väikse, siis ei saa üldine andemete ülekande kiirus olla ikkagi suurem, kui ketta sisemine ülekande kiirus - tehniliselt võimatu. Ärge laske end siis sellest eksitada.
Keskmine päringu kiirus (access time) = Keskmine otsimisaeg ( seek time) + varjatud otsimisaeg ( latency )
Päringu kiirus näitab, kui kaua võtab aega lugemispeal kõvakettal soovitud punktini jõudmiseks. Mida kiirem see on, seda kiiremini leitakse nõutud info.
Päringu tegemise kiirusel on kaks määrajat - otsimisaeg (seek time) ja varjatud otsimisaeg (latency). Otsimisaeg näitab kaua võtab lugeja peal aega, et jõuda õigele rajale. Varjatud otsimisaeg (latency) näitab, kaua võtab kõvakettal aeg, et pöörata plaate nii, et pea jõuakse mööda rada liikudes õige punktini, kuhu info on salvestatud. Mida kiirem on pöörlemiskiirus, seda lühem on varjatud otsimisaeg (latency).
Tihti aetakse segamini päringu kiirus (access time) ja keskmine otsimisaeg (seek time). Nagu pealkirjas toodud võrdusest näha erinevad nad varjatud otsimisaja (latency) võrra.
Ketaste võrdlemisel oleks seda kasulik teada.
PÖÖRLEMISKIIRUS
Pöörlemiskiirus näitab kui kiiresti kõvaketta plaadid pöörlevad. Keskmistele lauaarvutitele soovitatakse kettaid pöörete arvuga 4,500 kuni 5,400 pööret minutis. Põhjus selles, et suure pöörete arvuga (nt 7,200 rpm ja 10,000 rpm) kõvakettad teevad küllaltki koledat häält ja võivad häirida töötegemist. 4,500 kuni 5,400 on piisavalt "aeglased", et neid neid lauaarvutis välja kannatada.
Pöörlemiskiirus mõjutab keskmist pöördumisaega (päringu kiirus) ehk siis kui kiiresti suudab kontroller küsitud andmed kõvakettalt üles leida. Mida suurem on pöörlemiskiirus, seda kiiremini soovitav info kätte saadakse.
Pöörlemiskiirus ei ole siiski kuigi objektiivne näitaja, kuna andmete kättesaadavus sõltub veel näiteks andmete tihedusest
LINEAARNE ANDMETE TIHEDUS
Mida tihedamalt andmed kettale paigutatakse, seda rohkem neid sinna mahub . Lisaks sellele mõjutab andmete tihedus ka kiirust. Kuidas? Kõvaketta igal pöördel saab lugemispea rohkem andmed korraga. Niisiis kui kahel kõvakettal on võrdsed kiirused, kuid ühel on andmed tihedamalt, siis parem onkindasti see, millel on andmed tihedamalt paigutatud.
Kõvaketta tihedusest reklaamilehtedel ei räägita, kuid ostes oleks kasulik seda teada.
LIIDESED - IDE, SCSI
Lauaarvutitel on põhiliselt kaht tüüpi liideseid: IDE ja SCSI. Mõlemad tüübid jagunevad omakorda, mistõttu on üsna raske aru saada, mida nad täpselt tähendavad.
Miks on neid liidese tüüpe nii palju? Peamiseid erinevusi IDE ja SCSI vahel on andmete ülekandmise kiirus. Kõvaketaste andmete ülekandmise kiiruse näitajad on kogu aeg paranenud ; kui kõvakettad muutuvad kiiremaks, peavad arenema ka liidesed, sest muidu jääks info aeglasemasse liidesesse toppama. Kui liideseid ei arendatakse. siis pole nagu mõtet ka kõvakettaid arendada. Seepärast ongi erinevaid liidese tüüpe niivõrd palju.
Liidestest ja nende erinevustest mina päris täpselt aru ei saa, mistõttu ei saa sellest ka siin kirjutada. Kui aga leidub keegi, kes seda valdkonda põhjalikult valdab ja soovib ostujuhti täiendada, siis oleksin väga tänulik. Mida näiteks tähendab : SCSI-1, Fast SCSI, Fast Wide SCSI, Ultra SCSI, Ultra Wide SCSI, Ultra2 SCSIU, Ultra2 Wide SCSI, Ultra3 Wide SCSI, Ultra ATA,  jne.  Minu aadress on: [email protected] E-post on kaitstud spämmirobotite eest, Javascript peab olema sees This email address is being protected from spam bots, you need Javascript enabled to view it .
Lühidalt vaid niipalju:

• EIDE = Enhanced IDE = parendatud IDE
  
• ATA  ja IDE on tegelikult üks ja see sama.
  
• SCSI on kiirem, parem ja kallim, kuid tavakasutajale sobib väga hästi ka IDE. SCSI on mõeldud võrguarvutitele.
  

KOKKUVÕTTEKS: kuidas valida?
Erinevate kõvaketaste vahel valimine on üsna raske. Lihtne oleks see vaid siis kui erinevad oleksid vaid üksikud näitajad. Kuid kaks põhilist näitajat, millele peaks tähelepanu pöörama lisaks ketta mahule on: 

• keskmine pidev admete edastuskiirus (sustained transfer rate)
  
• keskmine päringu kiirus (access time).