Накопитель для гибких дисков и что такое FDD. Когда и как появились дискеты и диски

Одним из самых старых устройств для хранения информации на персональном компьютере является флоппи-дисковод или, сокращенно, FDD (Floppy Disk Drive). Данное устройство, широко применявшееся в течение 1970-х-2000-х гг., теперь нечасто можно встретить в современных компьютерах. Тем не менее, в ряде случаев все же можно увидеть установленный в старом ПК флоппи-дисковод. Кроме того, иногда используются и внешние дисководы для дискет, подключаемые к компьютеру через порты ввода-вывода.

Первый дисковод для гибких дисков и дискета (по-английски - floppy disk) к нему имели 8 дюймов в ширину и были изобретены инженером Аланом Шугартом, работавшим в компании IBM, в начале 1970-х гг. В середине 1970-х им же была разработана дискета формата 5,25 дюймов и привод для ее чтения. В 1981 г. фирмой Sony была разработана дискета и привод 3,5 дюймов. Вначале емкость подобной дискеты составляла 720 КБ, однако впоследствии ее емкость была увеличена вдвое.

Предпринимались неоднократные попытки усовершенствовать дискеты на основе 3,5-дюймового формата. Так, например, в 1987 г. был разработан дисковод для дискет объемом 2,88 МБ, а в конце 1990-х гг. – стандарт LS-120 c еще большим объемом дисков –120 МБ. Однако все эти модификации не получили широкого распространения, во многом из-за дороговизны накопителей и носителей.

Принцип работы

По принципу работы FDD во многом напоминают жесткие диски. Внутри дискеты так же, как и внутри винчестера, находится плоский диск с нанесенным на него магнитным слоем, а информация с диска считывается при помощи магнитной головки. Однако есть и отличия. Прежде всего, floppy disk изготовлен не из твердого материала, а из гибкой полимерной пленки, похожей на пленку магнитной ленты. Именно поэтому диски такого типа называются гибкими. Кроме того, floppy disk не вращается постоянно, а лишь тогда, когда поступает запрос от операционной системы на считывание информации.

Преимуществом FDD по сравнению с винчестером является сменность носителей. Однако недостатков floppy drive тоже имеет немало. Помимо чрезвычайно низкой скорости работы, это и низкая надежность хранения информация, а также невысокая емкость носителя – примерно 1,44 МБ для 3,5-дюймовых дискет. Правда, при использовании нестандартных способов форматирования емкость floppy disk можно незначительно увеличить, но, как правило, это приводит к еще большему снижения надежности записи.

Разновидности

В персональных компьютерах типа IBM PC использовались две основные разновидности FDD – 5,25-дюймовый и 3,5-дюймовый. Оба типа дисковода предназначены для дискет различных типов и размеров и несовместимы друг с другом. Эта ситуация отличается от той, которая имеет место в случае оптических дисководов, которые могут читать как 3,5-дюймовые, так и 5,25-дюймовые диски. В свое время существовали также 8-дюймовые FDD, но уже в 80-х гг. подобные дисководы вышли из употребления. Примерно в 1990-е гг. окончательно вышли из обихода и 5,25-дюймовые дисководы. 3,5-дюймовые floppy drive продержались дольше, до конца 2000-х, да и сейчас их изредка кое-где можно встретить.

Сравнительные размеры внутренних 8, 5,25, и 3,5-дюймовых дисководов

Примеры Floppy дисководов в порядке очередности: 8-ми дюймовый, 5,25 дюймовый и 3,5 дюймов

5,25-дюймовый floppy disk представляет собой диск в картонном корпусе, напоминающим конверт, и имеет прорезь для головки считывания. Подобная дискета полностью оправдывает свое название «гибкой», поскольку ее корпус можно без особого усилия согнуть руками. Однако намеренно сильно сгибать гибкий магнитный диск не рекомендуется, поскольку это почти неизбежно приведет к его выходу из строя.

Подобного недостатка лишена 3,5-дюймовая дискета. В ней магнитный диск заключен в жесткий пластмассовый корпус и согнуть ее руками так просто не получится. Кроме того, 3,5-дюймовая дискета имеет специальную металлическую шторку, которая скрывает прорезь для считывающей головки. Еще одна особенность дискеты – наличие переключателя, блокирующего запись на диск. Объем стандартной 3,5-дюймовой дискеты составляет 1,44 МБ, что больше максимального объема дискеты 5,25-дюймов, который равен 1,2 МБ.

Примеры дискет - слева на право 8, 5,25, и 3,5.

Конструкция 3,5-дюймового FDD также отличается от конструкции 5,25-дюймового. Если при вставке дискеты в прорезь 5,25-дюймового накопителя пользователю необходимо зафиксировать дискету поворотом рычажка, то 3,5-дюймовая фиксируется в приводе автоматически, а выброс дискеты обратно осуществляется при помощи специальной кнопки.

Как и в случае многих других накопителей существуют мобильные версии накопителя на гибких дисках – внешние флоппи-дисководы. Внешний флоппи-дисковод удобен тем, что не занимает места в системном блоке, особенно в том случае, если необходимость в использовании дискет возникает редко. Подобный FDD-дисковод можно подключать к ПК при помощи USB-разъема или разъема LPT.

Применение

Хотя винчестеры появились еще в первых IBM-совместимых персональных компьютерах, тем не менее, без устройства для сменных накопителей ни один компьютер не мог обойтись. Подобным устройством стал флоппи-дисковод, быстро получивший популярность благодаря простоте и невысокой стоимости как самого накопителя, так и носителей информации – дискет.

Впрочем, в ряде случаев флоппи-дисковод мог и полностью заменить жесткий диск. Когда у автора данных строк появился первый IBM-совместимый компьютер, то он не имел ни винчестера, ни, тем более, оптического дисковода, а всего лишь 3,5-дюймовый floppy drive и предоставленный продавцом ПК набор дискет с софтом. Компьютер при этом был вполне работоспособен. Разумеется, речи об использовании Windows 3, или о том, чтобы запустить какие-то объемные программы, речи не шло, но при использовании MS-DOS можно было иметь дело с большинством существующих на то время (начало 90-х) программ и игр. Это говорит о том, что флоппи-диски способны удовлетворить базовые потребности пользователя в хранении информации. Кроме того, гибкие диски в свое время были незаменимы в том случае, когда надо было перезагрузить компьютер для профилактической проверки или установить новую ОС.

Настройка флоппи-дисковода в BIOS

В BIOS существует несколько опций, позволяющих настроить параметры дисководов для гибких дисков. Например, опция позволяет отключить контроллер накопителя для гибких дисков, если таковой не используется в системе, и тем самым высвободить одно системное прерывание. Также в некоторых BIOS можно установить вручную тип и объем носителей дисковода, а также установить запрет записи на гибкие диски.

Заключение

Сегодня многие пользователи, возможно, и не знают, как выглядит флоппи-дисковод и даже обычная дискета. Их функции взяли на себя карты памяти и флеш-накопители. В большинстве системных блоков о floppy drive напоминает разве что оставленный для них 3-дюймовый внешний отсек, а в ОС семейства Windows – неиспользуемые первые буквы логических дисков (A и B), зарезервированные для флоппи-дисководов. Тем не менее, дисковод для дискет нередко можно встретить в старых компьютерах. Кроме того, флоппи-дисководы могут быть полезны при загрузке ПК с целью проведения профилактических мероприятий по обслуживанию компьютера или при установке ОС.

Чуть более сорока лет назад появились первые компьютерные дискеты, а тридцать лет назад вышли всем известные 3,5-дюймовые дискеты. И они выпускаются до сих пор! В наши дни для переноса информации пользуются флешками и внешними жесткими дисками, а все предыдущие разработки уже почти преданы забвению. IT. TUT.BY изучил, какие сменные носители оставили заметный след в компьютерной истории, а какие могли стать стандартом на долгие годы вперед.

Здесь мы рассмотрим только дискеты и картриджи с магнитооптическими дисками, которые вставлялись в считывающие устройства, а обычные диски и стримеры с магнитной лентой разбирать не будем.

Дискета 8" (Floppy Disc)

Разработчик: IBM

Год выпуска: 1971

Размеры: 200х200х1 мм

Объем: от 80 Кб в начале выпуска до 1,2 Мб

Распространение: повсеместное

В 1967 году в фирме IBM под руководством Алана Шугарта организуется группа для разработки новых гибких дисков. В 1971 году на рынок была выпущена первая восьмидюймовая дискета: круглый плоский гибкий диск в пластиковом конверте размерами 20х20 см. Из-за своей гибкости новинка получила имя Floppy Disc - "гибкий диск". Поначалу емкость составляла всего 80 килобайт, но со временем плотность записи удалось повысить, и через пяток лет дискеты уже могли вместить более мегабайта информации.

Дискета 5,25" (Mini Floppy Disk)

Разработчик: Shugart Associates

Год выпуска: 1976

Размеры: 133х133х1 мм

Объем: от 110 Кб в начале выпуска до 1,2 Мб

Скорость обмена данными: до 63 Кб/с

Распространение: повсеместное

Через два года после выхода первых восьмидюймовых дискет Алан Шугарт основывает собственную компанию Shugart Associates, которая через три года представила новую разработку - пятидюймовую дискету и дисковод. Также компания отметилась разработкой стандарта SASI, который впоследствии был переименован в SCSI. Дискеты были односторонними и двусторонними, многие разработчики компьютеров использовали свои собственные способы форматирования и алгоритмы записи, из-за чего диски, записанные в одном дисководе, могли не читаться в другом. Школьники периода заката СССР и первых лет независимости союзных республик загружали с таких дискет компьютеры и играли в простейшие игры. К середине восьмидесятых емкость дискет удалось повысить в десять раз. А фирма Shugart Associates, кстати, впоследствии сменила имя на всем известное Seagate.

Дискета 3,5" (Micro Floppy Disk)

Разработчик: Sony

Год выпуска: 1981

Размеры: 93х89х3 мм

Объем: от 720 Кб в начале выпуска до 1,44 Мб (стандарт), до 2,88 Мб (Extended Density)

Скорость обмена данными: до 63 Кб/с

Распространение: повсеместное

В 1981 году фирма Sony предлагает совершенно новый вид дискет: трехдюймовые. Они уже не были по-настоящему гибкими, но название осталось. Теперь магнитный кружок был заключен в пластик толщиной три миллиметра, а отверстие для головок прикрывалось шторкой на пружинке. Эти шторки, особенно металлические, в процессе эксплуатации расшатывались и отгибались, и нередко отрывались внутри дисковода и оставались там. Дискеты стали очень популярными, и разные производители компьютеров оснащали ими свои машины. Фирма Sony выпускала несколько моделей цифровых фотокамер, запись в которых велась на дискеты. Стандартная емкость дискет уже к 1987 году выросла до 1,44 Мб, а чуть позже благодаря еще большей плотности записи можно было "выжать" вплоть до 2,88 Мб. Ушлые студенты в общежитиях (в том числе белорусских) за деньги "разгоняли" флоппики до 1,7-1,8 Мб, при этом они могли читаться в обычных дисководах. Несмотря ни на что, трехдюймовые дискеты выпускаются до сих пор. Дискеты почти вышли из употребления, но до сих пор во многих программах значок команды "Сохранить" выполнен в виде дискеты.

Amstrad Disc 3" (Compact Floppy Disc, CF2)

Разработчик: Hitachi, Maxell, Matsushita

Год выпуска: 1982

Размеры: 100х80х5 мм

Объем: от 125 Кб в начале выпуска до 720 Кб

Распространение: довольно широкое - преимущественно компьютеры Amstrad CPC и Amstrad PCW, также Tatung Einstein, ZX Spectrum +3, Sega SF-7000, Gavilan SC

Amstrad, известный производитель компьютеров, решил пойти своим путем и продвигал трехдюймовые дискеты другого формата от Hitachi. Еще более удивительным выглядит то, что компанию-то основал тот самый Алан Шугарт, который разработал первые дискеты. Сам магнитный диск внутри корпуса занимал менее половины свободного места - остальное приходилось на механизмы защиты носителя, из-за чего себестоимость этих дисков была довольно высока. Несмотря на то что эти дискеты обходились дороже, чем стандартные 3,5-дюймовые флоппики при меньшем объеме памяти, компания довольно долго продвигала их и немало преуспела: одних только компьютеров Amstrad CPC было выпущено более 3 миллионов штук.

Bernoulli Box

Разработчик: Iomega

Год выпуска: 1983

Размеры: Bernoulli Box: 27,5х21 см, Bernoulli Box II: 14х13,6х0,9 см

Объем: от 5 Мб в начале выпуска до 230 Мб

Скорость обмена данными: до 1,95 Мб/с

Распространение: малое

Компания Iomega, впоследствии один из основных "китов" рынка сменных носителей, в 1983 году разработала оригинальный диск Bernoulli Box. В нем гибкий диск вращается с большой скоростью (3000 оборотов в минуту), в результате чего поверхность диска непосредственно под считывающей головкой изгибается и с ней не контактирует: операции чтения/записи выполняются через воздушную подушку. Уравнения для описания этих воздушных потоков еще в 18 веке предложил видный швейцарский ученый Даниил Бернулли. Благодаря этой разработке компания получила известность, хотя первые продукты не отличались ни вместимостью, ни портативностью: первые картриджи были размерами 27,5х21 см и вмещали всего 5 мегабайт информации. Второе поколение уменьшилось в размерах примерно вчетверо, а объем памяти к 1994 году вырос до 230 мегабайт. Но к тому времени начали активно продвигаться магнитооптические диски.

Магнитооптический диск (Magneto-optical drive, МО)

Разработчик: Sony

Год выпуска: 1985

Размеры: 133хх133х6 мм, 93х89х6 мм, 72х68х5 мм для MiniDisc

Объем: от 650 Мб до 9,2 Гб у 5-дюймовых, от 128 Мб до 2,3 Гб у 3,5-дюймовых, 980 Мб у "минидисков"

Скорость обмена данными: до 10 Мб/с

Распространение: значительное

Магнитооптические диски выглядят как обычные компакт-диски стандартного и уменьшенного размеров, заключенные в коробку. Но при этом у них есть важное отличие: запись ведется именно магнитным способом, то есть сначала лазер прогревает поверхность до большой температуры, а потом электромагнитным импульсом изменяется намагниченность участков. Система обладает большой надежностью и стойкостью к механическим повреждениям и магнитному излучению, но обеспечивала невысокую скорость записи и обладала высоким расходом энергии. И диски, и приводы дорого стоили, так что очень широкого распространения, как компакт-диски, магнитооптика не получила. Сдерживало распространение и то, что очень долго такие диски позволяли записывать данные лишь один раз. Но в некоторых отраслях (например, медицина), где требуется сохранность большого объема информации в течение долгого времени (а МО-диски "живут" до 50 лет) технология получила признание. Sony до сих пор выпускает магнитооптические диски как малого, так и большого размеров. Музыкальные диски MiniDisc, представленные все той же компанией Sony в 1992 году, - частный случай магнитооптических дисков. Если поначалу они позволяли записывать только музыку, то модификации MD Data (1993) и Hi-MD (2004) обеспечивают запись любых данных объемом, соответственно, в 650 Мб и 980 Мб. "Минидиски" тоже до сих пор выпускаются.

Диски SyQuest

Разработчик: SyQuest

Год выпуска: около 1990

Размеры: формат 5,25" (примерно 13х13 см) и 3,5" (примерно 9х9 см)

Объем: 5,25": 44, 88 и 200 Мб; 3,5": 105 и 270 Мб

Распространение: среднее (преимущественно с компьютерами MacIntosh)

Компания QyQuest, основанная в 1982 году бывшим работником компании Seagate Сайедом Ифтикаром, вышла на рынок со съемными жесткими дисками для компьютеров IBM XT. Позже фирма разработала несколько различных систем дисков-картриджей. Самыми популярными стали 5,25-дюймовые картриджи SQ400/SQ800/SQ2000 (объемом в 44, 88 и 200 Мб), а также 3,5-дюймовые SQ310/SQ327 (объемом в 105 и 270 Мб). Основным их недостатком, помимо размеров, было то, что более поздние системы были не полностью совместимы с более ранними. Так, приводы для 200-мегабайтных дисков могли только читать 88-мегабайтные диски, но не могли на них записывать. Младшие системы не могли ни читать, ни записывать на старшие. В год выхода 44-мегабайтные диски стоили около 100 долларов. Разнообразие малосовместимых стандартов и отсутствие нормального товарного имени для той или иной технологии не позволили дискам завоевать широкую популярность. Магнитооптические диски обеспечивали больший объем, а вскоре появились и Zip-диски от Iomega.

Floptical

Разработчик: Insite Peripherals

Год выпуска: 1991 (Insite Floptical), 1998 (Caleb UHD144, Sony HiFD)

Размеры: 93х89х3 мм

Объем: 21 Мб (Insite Floptical), 144 Мб (Caleb UHD144), 150-200 Мб (Sony HiFD)

Скорость обмена данными: до 125 Кб/с

Распространение: очень малое

Еще одна магнитооптическая технология, но уже другого вида. Информация считывается магнитными головками, а оптическая подсистема (инфракрасные светодиоды) обеспечивают точность позиционирования головки. Таким образом вместо обычных 135 дорожек на дюйм, как у флоппи-дискет, здесь добились плотности записи в 1250 дорожек на дюйм. Floptical-дисководы были совместимы с обычными 3,5-дюймовыми дискетами, и поначалу Floptical-диски позиционировались как преемник дискет, но этого не произошло. Семь лет спустя компания Caleb Technology разработала свою аналогичную систему - Caleb UHD144, а фирма Sony выпустила диски Sony HiFD. Обе эти системы также были совместимы с обычными дискетами и обе тоже называли в качестве дискетозаменителей, однако на рынке их ждал громкий провал, потому что к тому времени рынок сменных носителей на 100-250 Мб был захвачен Zip-дисками компании Iomega.

Zip Drive (Iomega Zip)

Разработчик: Iomega

Год выпуска: 1994

Размеры: 98х98х6 мм

Объем: от 100 Мб в начале выпуска до 750 Мб

Скорость обмена данными: около 1 Мб/с

Распространение: очень широкое

Компакт-диски еще были дороги и не позволяли стирать записи (CD-RW появились только в 1997-м), магнитооптические диски были дороги и прожорливы, а емкости обычных дискет уже не хватало. Компания Iomega доработала технологию магнитной записи и представила Zip-диски: по размеру чуть больше флоппи-дискет, а вместимость - аж 100 мегабайт. Головка к диску подводилась не сверху, а сбоку, и скорость обмена данными была примерно в 15 раз быстрее, чем у обычных дискет. Дисководы выпускались в нескольких форматах - как внешние, так и внутренние, изящной формы и синего цвета, которые можно было располагать на столе плашмя или вертикально. Технология быстро завоевала популярность. Несмотря на "щелчки смерти", которые были признаком выхода дисков из строя, "зипы" успешно продавались. В год выхода дисководы стоили 100 долларов, а диски - по 20 долларов; позже появились 250-мегабайтные диски (округлой формы, но тех же габаритов) и 750-мегабайтные (привычной формы). С начала двухтысячных популярность Zip-дисков пошла на спад, но компания Iomega до сих пор продает 100-мегабайтные диски по 9 долларов за штуку, а "семьсотпятидесятки" - по 12,5 доллара. Многие энтузиасты старинной техники все еще используют эпохальные девайсы.

<Продолжение следует>

Дискета или гибкий диск - компактное низкоскоростное малой ёмкости средство хранение и переноса информации. Различают дискеты двух размеров: 3.5”, 5.25” (8” диски широкого распространения не получили). Диски 5.25” практически вышли из употребления.

3.5” дискета 5.25” дискета

Конструктивно дискета представляет собой гибкий диск с магнитным покрытием, заключенный в футляр. Дискета имеет отверстие под шпиль привода, отверстие в футляре для доступа головок записи-чтения (в 3.5” закрыто железной шторкой), вырез или отверстие защиты от записи. Кроме того 5.25” дискета имеет индексное отверстие, а 3.5” дискета высокой плотности - отверстие указанной плотности (высокая/низкая). 5.25” дискета защищена от записи, если соответствующий вырез закрыт. 3.5” дискета наоборот - если отверстие защиты открыто. В настоящее время практически только используются 3.5” дискеты высокой плотности.

Для дискет используются следующие обозначения:

SS single side - односторонний диск (одна рабочая поверхность).

DS double side - двусторонний диск.

SD single density - одинарная плотность.

DD double density - двойная плотность.

HD high density - высокая плотность.

Накопитель на гибких дисках принципиально похож на накопитель на жестких дисках. Скорость вращения гибкого диска примерно в 10 раз медленнее, а головки касаются поверхности диска. В основном структура информации на дискете, как физическая так и логическая, такая же как на жестком диске. С точки зрения логической структуры на дискете отсутствует таблица разбиения диска.

Накопители на жестких дисках

Накопители на жестких дисках объединяют в одном корпусе носитель (носители) и устройство чтения/записи, а также, нередко, и интерфейсную часть, называемую собственно контроллером жесткого диска. Типичной конструкцией жесткого диска является исполнение в виде одного устройства - камеры, внутри которой находится один или более дисковых носителей насажанных на один шпиндель и блок головок чтения/записи с их общим приводящим механизмом. Обычно, рядом с камерой носителей и головок располагаются схемы управления головками, дисками и, часто, интерфейсная часть и/или контроллер. На интерфейсной карте устройства располагается собственно интерфейс дискового устройства, а контроллер с его интерфейсом располагается на самом устройстве. С интерфейсным адаптером схемы накопителя соединяются при помощи комплекта шлейфов.

Информация заносится на концентрические дорожки, равномерно распределенные по всему носителю. В случае большего, чем один диск, числа носителей все дорожки, находящиеся одна под другой, называются цилиндром. Операции чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра, после чего головки перемещаются на новую позицию.

Герметичная камера предохраняет носители не только от проникновения механических частиц пыли, но и от воздействия электромагнитных полей. Необходимо заметить, что камера не является абсолютно герметичной т.к. соединяется с окружающей атмосферой при помощи специального фильтра, уравнивающего давление внутри и снаружи камеры. Однако, воздух внутри камеры максимально очищен от пыли, т.к. малейшие частички могут привести к порче магнитного покрытия дисков и потере данных и работоспособности устройства.

Диски вращаются постоянно, а скорость вращения носителей довольно высокая (от 4500 до 10000 об/мин), что обеспечивает высокую скорость чтения/записи. По величине диаметра носителя чаще других производятся 5.25, 3.14, 2.3 дюймовые диски. На диаметр носителей несменных жестких дисков не накладывается никакого ограничения со стороны совместимости и переносимости носителя, за исключением форм-факторов корпуса ПК, поэтому, производители выбирают его согласно собственным соображениям.

В настоящее время, для позиционирования головок чтения/записи, наиболее часто, применяются шаговые и линейные двигатели механизмов позиционирования и механизмы перемещения головок в целом.

В системах с шаговым механизмом и двигателем головки перемещаются на определенную величину, соответствующую расстоянию между дорожками. Дискретность шагов зависит либо от характеристик шагового двигателя, либо задается серво-метками на диске, которые могут иметь магнитную или оптическую природу. Для считывания магнитных меток используется дополнительная серво головка, а для считывания оптических - специальные оптические датчики.

В системах с линейным приводом головки перемещаются электромагнитом, а для определения необходимого положения служат специальные сервисные сигналы, записанные на носитель при его производстве и считываемые при позиционировании головок. Во многих устройствах для серво-сигналов используется целая поверхность и специальная головка или оптический датчик. Такой способ организации серво-данных носит название выделенная запись сервосигналов. Если серво-сигналы записываются на те же дорожки, что и данные и для них выделяется специальный серво-сектор, а чтение производится теми же головками, что и чтение данных, то такой механизм называется встроенная запись сервосигналов . Выделенная запись обеспечивает более высокое быстродействие, а встроенная - повышает емкость устройства.

Линейные приводы перемещают головки значительно быстрее, чем шаговые, кроме того они позволяют производить небольшие радиальные перемещения «внутри» дорожки, давая возможность отследить центр окружности серво-дорожки. Этим достигается положение головки, наилучшее для считывания с каждой дорожки, что значительно повышает достоверность считываемых данных и исключает необходимость временных затрат на процедуры коррекции. Как правило, все устройства с линейным приводом имеют автоматический механизм парковки головок чтения/записи при отключении питания устройства.

Парковкой головок называют процесс их перемещения в безопасное положение. Это - так называемое «парковочное» положение головок в той области дисков где ложатся головки. Там, обычно, не записано никакой информации, это специальная «посадочная зона» (Landing Zone). Для фиксации привода головок в этом положении в большинстве ЖД используется маленький постоянный магнит, когда головки принимают парковочное положение - этот магнит соприкасается с основанием корпуса и удерживает позиционер головок от ненужных колебаний. При запуске накопителя схема управления линейным двигателем «отрывает» фиксатор, подавая на двигатель, позиционирующий головки, усиленный импульс тока. В ряде накопителей используются и другие способы фиксации - основанные, например, на воздушном потоке, создаваемом вращением дисков. В запаркованном состоянии накопитель можно транспортировать при достаточно плохих физических условиях (вибрация, удары, сотрясения), т.к. нет опасности повреждения поверхности носителя головками. В настоящее время на всех современных устройствах парковка головок накопителей производится автоматически внутренними схемами контроллера при отключении питания и не требует для этого никаких дополнительных программных операций, как это было с первыми моделями.

Во время работы все механические части накопителя подвергаются тепловому расширению, и расстояния между дорожками, осями шпинделя и позиционером головок чтения/записи меняется. В общем случае это никак не влияет на работу накопителя, поскольку для стабилизации используются обратные связи, однако некоторые модели время от времени выполняют рекалибровку привода головок, сопровождаемую характерным звуком, напоминающим звук при первичном старте, подстраивая систему к изменившимся расстояниям.

Плата электроники современного накопителя на жестких магнитных дисках представляет собой самостоятельный микрокомпьютер с собственным процессором, памятью, устройствами ввода/вывода и прочими традиционными атрибутами присущими компьютеру. На плате могут располагаться множество переключателей и перемычек, однако не все из них предназначены для использования пользователем. Как правило, руководства пользователя описывают назначение только перемычек, связанных с выбором логического адреса устройства и режима его работы, а для накопителей с интерфейсом SCSI - и перемычки, отвечающие за управление резисторной сборкой (стабилизирующей нагрузкой в цепи).

С изобретением персонального компьютера появилась необходимость каким-то образом распространять программное обеспечение. Решением этой проблемы послужил гибкий магнитный диск (floppy disk – «гибкий диск», ГМД или дискета; назван так, потому что первые дискеты были гибкими физически) – небольшой сменный носитель информации. Дискеты были созданы в 1971 г. в лаборатории фирмы IBM, возглавляемой А. Шугартом, и имели диаметр 8". Изначально на них записывалась информация по обслуживанию больших машин (для сотрудников фирмы), но производители компьютеров вскоре переняли эту идею и стали использовать дискеты в качестве удобного средства записи программного обеспечении и его продажи. С 1975 г. начался серийный выпуск дисководов формата 5,25", а в 1981 г. стали стандартом диски диаметром 3,5". В 1986 г. фирма IBM начала выпуск дискет 3,5" емкостью 720 Кбайт, а в 1987 г. многие фирмы-производители начали выпуск дискет 3,5" емкостью 1,44 Мбайт. Фирма Toshiba в 1989 г. разработала новые диски емкостью 2,88 Мбайт. В настоящее время наибольшее распространение получили диски диаметром 3,5".

До недавнего времени наиболее распространенными были два вида дискет: 5,25" (пятидюймовые) и 3,5"(трехдюймовые) /Дискеты размером 5,25" уже несколько лет как вышли из обращения. В 2001 году производители персональных компьютеров выпустили стандарт, согласно которому и дискеты размером 3,5" должны будут окончить свое существование, т.к. в новые компьютеры не будут устанавливаться приводы для работы с этими дискетами. Каждая из них могла быть или с низкой плотностью записи (Low-Density, сокращение LD), или с высокой плотностью записи (High-Density, сокращенно HD). Дискеты на 3,5" выпускаются в жесткой защитной упаковке, поэтому в действительности они не гибкие. Поскольку 3-дюймовые дискеты вмещают больше данных и лучше защищены от внешних воздействий, они, по существу, заменили старые 5-дюймовые.

Для записи и считывания информации с дискет используются периферийные устройства ПК – дисководы (Floppy Dick Drive – FDD).

Дискеты используются для переноса документов и программ с одного компьютера на другой, хранения информации, создания архивных копий. Дискеты хранятся вне компьютера и устанавливаются в дисковод по мере необходимости. Пластиковый конверт (корпус) служит для предохранения поверхности дискеты от загрязнения и механических повреждений. Информация записывается на магнитных поверхностях диска, на дорожках, представляющих собой концентрические окружности.

Дискеты называются носителями информации с прямым доступом, т.к. вследствие вращения диска с высокой скоростью имеется возможность перемещать под головки чтения/записи любую его часть. Таким образом, можно непосредственно обратиться к любой части записанных данных, Этому способствует специальная организация дисковой памяти, в соответствии с которой информационное пространство диска форматируется, т.е. разбивается на определенные участки: дорожки и секторы.

Дорожкой записи (Track) называется каждое из концентрических колец диска, на котором записаны данные. Поверхность диска разбивается на дорожки, начиная с внешнего края, число дорожек зависит от типа диска. Каждое кольцо дорожки разбивается на участки, называемые секторами. Секторам на дорожке присваиваются номера, начиная с нуля. Сектор с нулевым номером на каждой дорожке резервируется для идентификации записываемой информации, но не для хранения данных.

Емкость дискеты

Емкость дискеты вычисляется по следующей формуле:

Емкость дискеты = число сторон * число дорожек на стороне * число секторов на дорожке * число байт в секторе.

Несмотря на завершение эры флоппи-дисков, дискеты с объемом 3.5 до сих пор используются в повседневной жизни.

Рассмотрим детальнее, где их можно встретить, что в них особенного и почему дискета все еще является одним из самых или передачи секретной информации.

Cодержание:

Основные понятия и история использования

Дискета (floppy disk) – это физический носитель информации, с помощью которого данные можно многократно перемещать, стирать, перезаписывать.

Простыми словами, это упрощенный вариант современных флешек и дисковых накопителей.

Первой появилась именно дискета.

Внешне устройство имеет прямоугольную форму и пластиковый корпус. Сверху нанесен ферримагнитный слой, с помощью которого флоппи-дисковод и считывает информацию. Прочитать дискету не получится с помощью . Для этого понадобится специальный флоппи-дисковод.

Сегодня его можно встретить только в старых образцах десктопных компьютеров. Обычно дисковод размещается в нижней части корпуса и имеет следующий вид:

Первая дискета была создана в 1967 году Аланом Шугартом – на то время одним из ведущих специалистов компании IBM. До 1076 года Шугарт создал и развил собственную компанию, которая начала поставлять накопители разработчикам компьютерных систем. С этого и началась эра использования флоппи-дисков. Самый популярный формат дискеты разработала компания Sony в 1981 году. Накопитель с диаметром 3.5 дюйма можно встретить в магазинах до сих пор. Также, именно такой вид дискеты является узнаваемым. В большинстве программ клавиша со значком 3.5-дюймовой дискеты означает сохранение действий.

Дискеты были распространены среди пользователей в период с 70-х по 90-е годы прошлого века.

С изобретением оптических дисков популярность дискет постепенно начала сводится на нет. Как известно, уже сегодня из обихода убираются оптические диски.

Многие производители ноутбуков и персональных компьютеров полностью отказались от использования дисководов.

Несмотря не это, дискеты все еще выпускаются и продаются.

С наступлением 2010-х годов все мировые ИТ-корпорации начали отказываться от производства дискет.

К примеру, в 2011 Sony заявила о полном прекращении создания и продажи 3.5-дюймовых дискет.

Теперь они могут быть изготовлены только по заказу правительства.

Другие случаи отказа от флоппи-дисков:

• 2014 год – компания Toshiba заявила о закрытии завода по производству дисков. В этом же году завод был переделан под огромную ферму органических овощей;
• 2015 год – разработчики из Microsoft решили не создавать поддержку флоппи-дисков в . Данная ОС не работает с дискетами и подключить внешний дисковод будет невозможно. Система просто «не увидит» устройство;
• 2016 год – в Пентагоне составили план по модернизации, одной из целей которого являлся отказ от использования дискет. Выполнение плана назначено на конец 2018-го года.

Форматы дискет

Виды дискет разделяются в зависимости от диаметра накопителя. За все время распространения флоппи-дисков существовали следующие форматы:

• 8-дюймов;

Первый вид дискет, который получил распространение среди пользователей ПК – это восьмидюймовый накопитель.

Внешне он имеет прямоугольную форму, изготовлен из полимерных материалов.

Сам магнитный механизм находится внутри пластикового чехла. Внутри есть специальная выемка, с помощью которой дисковод считывает информацию с . После запуска работы дисковода устройство считывает местонахождение первой дорожки. Так начинается процесс «расшифровывания» информации с дискеты.

Восьмидюймовая дискета может иметь объем в 80 КБ, 256 КБ или 800 КБ. Со временем такого объема информации стало не хватать даже , поэтому началась разработка дискет с бОльшим объемом.

• 5,25 дюймов;

Это поколение дискет внешне практически не отличается от восьмидюймовых накопителей.

Единственное отличие - усовершенствованы индексные отверстия для считывания данных.

Благодаря использованию новой технологии создания материала для футляра, диск сохранялся более длительное время, был устойчив к царапинам и падениям с небольшой высоты.

Флоппи-диски такого типа существовали односторонние или двусторонние. Для начала использования дополнительной стороны достаточно было перевернуть накопитель. В односторонних моделях это действие могло проредить дисковод.

На 5,25-дюйовых дискетах можно было хранить 110 КБ, 360 КБ, 720 КБ или же 1200 КБ информации.

Выпуск таких дискет закончился еще в начале 2000-х.

• 3,5 дюймов;

3,5-дюймовая дискета – это самый популярный вариант флоппи-накопителей.

Внешне она отличается от предыдущих поколений еще более прочным корпусом, а также полностью цельной поверхностью.

В этом типе дискет появилась возможность установки .

её может настроить пользователь дискеты перед первой записью информации на съемный носитель.

Объем дискеты 3,5 определяется с помощью квадратных отверстий в правом нижнем углу устройства. Один квадрат – вместимость 720 КБ , два – 1,44 МБ и три – 2,88 МБ .

Несмотря на все недостатки в использовании дискет, а именно небольшую вместимость и чувствительность к влиянию магнитного поля, дискета 3,5 была популярна даже после выхода оптических дисков.

Все из-за удобства в передаче данных и дешевой стоимости дискет, дисководов.