Ava peamenüü

Muudatused

Lisatud 1546 baiti ,  4 aasta eest
Täpsustatud mitmes kohas kõvaketta ehitust/funktsionaalsust. Parandatud mõningaid kirjavigu (aluminiumist->alumiiniumist, komad). Kirjutatud uuesti kõvakettale andmete salvestamist puudutav alajaotus. (Enne lühem, sisaldas eksitavaid lauseid.)
{{See artikkel|räägib seadmest; Rock Hoteli albumi kohta vaata artiklit [[Kõva ketas]]}}
'''Kõvaketas''' ([[inglise keel|inglise]] ''hard disk drive'', lühend ''HDD'') on andmesäilitusseade, mis kasutab andmete talletamiseks pöörlevaid jäiku alumiiniumplaatemittemagnetilisi, enamasti kas alumiiniumsulamist või klaasist plaate (kettaid), mis on kaetud ferrooksiidlakigaõhukese magnetilise ferrooksiidlakikihigaga. Andmeid loetakse ja kirjutatakse kettale [[digitaalne|digitaalselt]] kodeerituna ning need säilivad ka voolu kadumisel.
 
[[Pilt:Harddisk-head.jpg|300px|pisi|Kõvaketta tööpind koos kirjutamis-lugemispeaga]]
Informatsioon talletatakse kõvakettale, kasutades nn ''kirjutuspead'', mille tekitatud [[magnetvoog|magnetvoo]] tulemusena muudetakse magnetilise materjali [[polarisatsioon]]i. Infot saab tagasi lugeda vastupidi – magnetiline materjal tekitab ''lugemispeas'' taas magnetvoo, mis muundatakse elektriimpulsiks. Kirjutamis- ja lugemispea on tänapäevatänapäevastel kõvaketastel ühtne.
 
Tüüpiline kõvaketas koosneb teljest, millel on mituüks kuni mitukümmend ühtlase kiirusega pöörlevat ketast. Iga ketta kohal on lugemis-kirjutamispea, mis liigub ketta raadiuse ulatuses, võimaldades lugeda ja kirjutada infot mistahes kõvaketta alalt. Kõvaketta korpusel asub ka ''kõvaketta kontroller'' ehk [[elektroonikalülitus]], mis muuhulgas juhib lugemis-kirjutamispead vastavalt sellele, kust on vaja infot lugeda või kuhu kirjutada. Andmeid loetakse ja kirjutatakse juhupöördusega, mis tähendab, et andmeid saab soovi korral kõvakettalt kätte juhuslikus järjestuses.
 
Kõvaketaste ühendamiseks on mitmeid liideseid, neist tuntumad on [[MFM]], [[Paralleel-ATA|PATA (IDE)]], [[SCSI]], [[FC]] , [[Serial ATA|SATA]] (Serial ATA), [[Serial Attached SCSI|SAS]], [[FireWire]] ja [[USB]] ning [[RJ-45]].
 
==Kettaruum ja -kiirus==
*2014 aasta seisuga on suurim müügil olev ketas mahuga 8 TB ning välja on kuulutatud esimesed 10TB kettad.
* 2010. a veebruari seisuga on suurim müügil olev ketas mahuga 2 [[bait|TB]].<ref name="2TB">{{cite web|url=http://www.pricewatch.com/hard_removable_drives/ |title=Western Digital Caviar Green 2TB Internal SATA 3Gb/s Hard Drive |publisher=Pricewatch.com|accessdate=2010-02-25}}</ref>
*Tüüpiline lauaarvuti kõvaketas mahutab 120 [[bait|GB]] kuni 2 TB, (kuigi harva üle 500 GB, lähtudes USA turu andmetest<ref>PC Magazine comparison of 136 desktops shows 60 in this HDD capacity range with 50 larger and 26 smaller capacities), [http://www.pcmag.com/products/0,,qn=Desktops+General+Purpose,00.asp PCMag.com]</ref>), kettad pöörlevad kiirustega 5400 kuni 15 000 pööret minutis (p/m) ja edastavad tavaliselt andmeid kiirustega 20-100 megabaiti sekundis ([[MB/s]]).
*Kiiremad serveri kõvakettad pöörlevad kiirustel 10 000 ja 15 000 p/m ja saavutavad andmeedastuskiiruseid kuni 150 MB/s<ref>http://www.seagate.com/docs/pdf/datasheet/disc/ds_cheetah_15k_5.pdf</ref>; 2014 aasta seisuga lubab mõni tootja oma kiireimate ketaste puhul juba kiirusi kuni 420MB/s. [4]Suure pöörlemiskiirusega kettad kasutavad väiksemaid plaate (sest neil on väiksem õhutakistus), et kompenseerida energianõudluse kasvu, ja on seetõttu mahult väiksemad.
*Mobiilsed kõvakettad ehk [[sülearvuti]] kõvakettad on mõõtmetelt väiksemad (2,5 tolli tavaketta 3,5 tolli asemel), need kipuvad olema aeglasemad ja ka mahult väiksemad, kuigi viimasel ajal on erinevused vähenenud. Pöörlemiskiirused on 4200, 5200 (erandina), 5400 ja 7200 p/m, kusjuures tänapäeval kasutatakse enim 5400 p/m. 7200 p/m kettad on enamasti kallimad ning 4200 p/m kettad on kas vana tüüpi või uuemad kettad, mis on mahult suurimad. Neist viimased võivad olla ka standardsuurusest kõrgemad, kuna sisaldavad rohkem plaate, ning seega ei sobi oma mõõtude pärast kõigisse sülearvutitesse. On ka nn. ultramobiilseid 1,8 tolliseid kettaid, mis sobivad osasse minisülearvutitesse. Nende ketaste pöörlemiskiirus ei ületa 4200 p/m ja nende andmeedastuskiirus ei ületa üldjuhul 20 MB/s.
 
==Täpsemalt kõvakettastkõvaketta andmesalvestusest==
Kõvaketas salvestab andmeid tänu magnetismile. Kui magnetismi kui nähtust ei eksisteeriks, siis oleksid tänapäeval tõenäoliselt kasutusel teistsugused (võimalik, et mitte nii efektiivsed) tehnoloogiad andmete talletamiseks. Tänapäeva kõvaketaste puhul kasutatakse magnetiteära pluss-püsimagnetite ja("kõvade" miinuspoolusi.ferromagneetikute) Magnetiteomadust erisäilitada poolusedneile kirjutatakse kõvakettale nullide ja ühtede jadana. Igal rakendusel, infohulgal jaantud pluss-ühikul on oma kindel nullide ja ühtede järjekordmiinuspolarisatsiooni. Andmete kirjutamis- ja lugemispea salvestab nullide ja ühtede jada magnetilisele metallkettale, mis on üldjuhul valmistatud alumiinimumist, kuid võib olla ka klaasist. Andmed salvestatakse ringikujuliselt, mitte sektorite kaupa, nagu vahel ekslikult arvatakse.
 
Kõvakettale andmete salvestamiseks tekitatakse lugemis- ja kirjutuspea abil magnetvoog, millega polarisaaritakse mittemagnetilise pöörleva ketta pinda kattev õhukese ferromagneetiku kihi erinevad piirkonnad vastavalt pluss- või miinuslaenguga. Kuna ferromagneetikule antud laeng on püsiv, on tänu magnetite omadusele mõjutada teisi magnetilisi materjale võimalik hiljem neid andmed kettalt välja lugeda, tuvastades, kummale magnetpoolusele antud punkt kõvakettal vastab. Kõvaketta pinnal olevaid pluss- ja miinusmagnetlaenguid tõlgendatakse praktikas kui nullide ning ühtede jada (kahendsüsteemi ehk binaarkoodina). Igal rakendusel, infohulgal ja -ühikul on arvutimaalimas temale vastav kindel nullide ja ühtede järjekord.
 
Andmete järjestikusel kirjutamisel salvestatakse neid ringikujuliselt, mitte sektorite kaupa, nagu vahel ekslikult arvatakse.
 
==Kõvaketta koostisosad==
*'''Lugemis- ja kirjutamispea''' (ingl. k. ''Head''), tänapäeval ühine, vanematel seadmetel on kumbki eraldi. Loob kettale positiivselt ja negatiivselt laetud piirkondi. Igal füüsilisel kettal on oma lugemis- ja kirjutamispea.
*'''Kontrolleri telg''', mille külge on kinnitatud lugemis- ja kirjutamispea. See kõvaketta osa teeb ära kõige suurema osa tööst. Vanematel arvutitel võib selle aktiivset tegutsemist kuulda kui raginat/kraginat.
*'''Kettad''' (ingl. k. ''Platter''): ühes kõvakettas on mituüks kuni paarkümmend füüsilist andmeketast. Kettale salvestatakse andmed nullide ja ühtedena ning sealt on võimalik neid vajaduse korral uuesti lugeda. Valmistatud üldjuhul aluminimumistalumiiniumist (odav ja kerge), kuid osas kõvaketastes ka klaasist (harva leidub ka keraamilisi või muust materjalist kettaid). Ketta pind peab olema väga sile, et tagada lugemis- ja kirjutamispea võimalikult ühtlane liikumine. Seetõttu kasutataksegi klaasi/peeglit. Ketta pind on kaetud õhukese, enamasti 10–20 nanomeetri paksuse ferrooksiidlakiga, mis on omakorda kaitse-eesmärgil kaetud õhukese süsinikukihiga.
*'''Kontroller''' liigutab lugemis- ja kirjutamispead. Kontroller liigutab pead terve ketta raadiuses ning juhib pea sinna, kust on vaja andmeid lugeda või kirjutada. Kuigi lugemis- ja kirjutamispäid onvõib olla mitu, on kontrollerit ainult üks.
*'''Mootor''' paneb pöörlema alumiinimumkettad. Sellest osast eraldub kõige suurem osa kõvaketta eraldatavast soojusest.
*'''Liidesed''' (ingl. k. ''Connectors''), mille külge on võimalik panna nii toite- kui ka andmejuhe.
*'''Korpus''' on mõeldud kõvaketta kaitsmiseks ja kooshoidmiseks, samuti aitab see säilitada kõvakettasisest rõhku. Mõningates kõvaketastes on korpuse siseruum täidetud õhu asemel heeliumiga.
 
==Kõvaketta ajalugu==
Tänapäeva kõvaketta levinud standardid on 3,5“, 2,5“ ja 1,8“. Esimest kasutatakse lauaarvutites ja serverites, selle kõvaketta laius on ligikaudu 10 cm. Üldjuhul on tegu kiirete, kuid energiajanuste ja palju kuumust eraldavate ketastega. 2,5“ kõvakettaid kasutatakse sülearvutites. Need ei mahuta küll nii palju andmeid, kuid on see-eest vaiksemad ja tarbivad vähem voolu. 1,8“ kõvakettad on vähe levinud ja neid kasutatakse erinevates kaasaskantavates seadmetes, nt mobiiltelefonides, või muudes väikestes seadmetes.
 
Et kõvaketas on tänapäeval nii laialt levinud, siis on igal inimesel sellele omad soovid – entusiastid soovivad kiirust, serveriomanikud vastupidavust, sülearvuti kasutajad vaikset tööd jne. Seetõttu ongi kõvakettad eri pöörlemiskiirustega. Pöörlemiskiiruse all on mõeldud metallketasteketaste (inglise k. ''Platter'') täispöördeid minutis (inglise k. ''Revolutions per minute''). Kõvaketaste kiirused on tavaliselt 4200, 5400, 7200, 10 000 ja 15 000 rpm. Mida suurem on ketta pöörlemiskiirus, seda suurem on andmeedastuskiirus, kuid samas eraldavad kiiremad kõvakettad rohkem kuumust, on mürarikkamad ja kulutavad rohkem energiat. Seetõttu kasutatakse näiteks 4200 rpm kõvakettaid sülearvutites ja 15 000 rpm kiirusega seadmeid serverites.
 
Aastal 2012 lasi Western Digital välja 4[[Terabait|TB]] mahuga kõvaketta. Võrdluseks saab tuua, et 2005. aastal oli suurima erasektoris kasutamiseks mõeldud kõvaketta mahutavus 500 GB.
 
==Tulevik==
Tulevikus võib kindlasti oodata standardsete kõvaketaste ehk HDD kiiruse ja mahu kasvu. Kuid kindlasti leiab laiemat kasutust ka uus [[SSD]] ([[inglise keel|inglise]] ''solid state drive'') tehnoloogia, mida eesti keeles võiks nimetada [[välkmälu]]l baseeruvaks kõvakettakssalvestusseadmeks, võilühemalt [[Pooljuhtketas|pooljuhtkettaks]], pooljuhtajuriks või tahkisajuriks (hoolimata sellest, et termin on kohati läinud tavakasutusse, on nimetus "pooljuhtketas" tegelikult ekslik, kuna seade füüsiliselt ketast ei sisalda; ingliskeelsele sõnale ''drive ''on täpsemaks vasteks sõna "ajur").
 
Tegu pole uue tehnoloogiaga, vaid vana täiustamisega. [[Välkmälu]] on juba kaua aega arvutites [[muutmälu]]na kasutatud, kuid nüüd on seda tehnoloogiat täiendatud. Kiirus on suurenenud, vastupidavus on parem ja maht samuti kasvanud.
4

muudatust