Come è fatto e come funziona un Hard Disk

Appunti vari su come è fatto e come funziona un disco rigido
A cura di: Alessandro www.viziato.it 

Come penso tutti sapranno l'Hard Disk o disco fisso è una unità di memorizzazione in grado di contenere file di ogni tipo. Esso è sigillato a tenuta stagna. Se apriamo l'hard disk ci accorgiamo però che in realtà è un insieme di dischi (o piatti) realizzati in materiale non magnetico, di solito una miscela di vetro e ceramica, mentre sul sustrato viene applicato uno strato magnetizzabile (di solito costruiti con ossido magnetici) che servirà per contenere le informazioni o dati. Questi piatti sono posti uno sopra l'altro e sono intervallati da testine di scrittura e lettura; una testina per ogni fascia del disco.

Le testine vengono pilotate da un motorino che fa ruotare anche i dischi ad una velocità di rotazione sempre costante (ricordatre i vecchi dischi musicali?). Queste testine, sulla base delle indicazioni fornite dall'elettronica di controllo, si muovono avanti e indietro fino a raggiungere la zona esatta nella quale devono essere lette o scritte le informazioni o dati. Queste in realtà non toccano il disco ma galleggiano su un cuscino d'aria sfiorando la superficie. Infatti la testina tocca il disco in una zona chiamata "Landing Zone" (che non contiene dati) solo quando il computer è spento.

I piatti sono suddivisi in zone chiamate Tracce, queste a loro volta sono suddivise in un certo numero di Settori. Ma ad essere più più precisi il disco fisso è suddiviso in Cilindri (o cluster) Tracce (track) e settori (sector). Questo tipo si suddivisione è logica e non fisica e viene impostata una volta per tutte in fabbrica, quando appunto si esegue la formattazione a basso livello. Nella rete esistono delle Utility che sono in grado di riformattare il tutto.

Le tracce sono degli anelli (ideali) presenti su ogni piatto e sono identificati da un numero intero che parte da zero.

I settori sono parti delle tracce (una traccia è divisa in settori) è rappresentano la minima quantità di memorizzazione di dati che supporta il disco. La dimensione del settore viene calcolato in base al numero di piatti presenti nel disco fisso e alla capacità di esso.

Il cilindro è l'insieme delle tracce, queste si trovano nella stessa distanza dall'asse di rotazione. Per capirci meglio la traccia 10 del primo piatto si trova nella stessa distanza della traccia 10 del secondo piatto, e così via.

Il numero di giri che il disco effettua in un minuto sono indicati con queste sigle: 5400 RPM, 7200 RPM, ecc.....quindi 5400 giri al minuto e così via. Logico che più alto è questo numero maggiore sarà l'accesso ai dati di lettura e scrittura. In ogni caso un disco a 10.000 giri ha bisogno di essere ben ventilato in quanto viene prodotto molto calore. Mentre il tempo di accesso ai dati indica il tempo necessario affinchè il disco possa accedere alle informazioni. Un tempo di accesso inferiore agli 8,5 ms si deve ritenere buono.

Il transfer rate indica la velocità con la quale un disco fisso riesce a leggere i dati. Di solito quando acquistiamo un hard disck viene riportata la velocità massima che può sviluppare, ma questa può essere raggiunta solo in particolari condizioni. Poi bisogna distinguere transfer rate in lettura e transfer rate in scrittura. Quest'ultimo di solito è sempre più basso del primo.

Un disco nuovo è sempre preformattato, cioè indica le informazioni riguardanti i cilindri, tracce e settori. Ma per poter utilizzare il disco bisogna creare una partizione (o più partizioni) e scrivere su di esso le informazioni della partizione e del boot sector. Alla fine di questa operazione viene creato il file system. Il file system è quel sistema attraverso il quale vengono scritte le informazioni sul disco.

Il file system può essere diverso a seconda del sistema operativo utilizzato. Ad esempio F.A.T 32 bit per windows 95 Release B e le successive versioni. F.A.T. 12/16 bit per il vecchio MS-Dos. NTFS per Windows NT