Ava peamenüü

Muudatused

Eemaldatud 379 baiti ,  3 aasta eest
resümee puudub
{{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 mittemagnetilisi, enamasti kas alumiiniumsulamist või klaasist plaate (kettaid), mis on kaetud õhukese magnetilise ferrooksiidlakikihigagaferrooksiidlakikihiga. 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 ''[[Kirjutamis- ja lugemispea|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 tänapäevastel kõvaketastel ühtne.
 
Tüüpiline kõvaketas koosneb teljest, millel on üks kuni mitukümmend ühtlase kiirusega pöörlevat ketast. Iga ketta kohal on lugemis-kirjutamispea, mis liigub ketta raadiuselaiuse ulatuses, võimaldades lugeda ja kirjutada infot mistahes kõvaketta alal. 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 juhuslikusmistahes järjestuses.
 
Kõvaketaste ühendamiseks on mitmeid liideseid, neist tuntumad on [[MFMSerial ATA|SATA]] (Serial ATA), [[Paralleel-ATA|PATA (IDE)]], [[SCSI]], [[FC]] ,ja [[Serial ATAAttached SCSI|SATASAS]]. (SerialSamuti ATA),kasutatakse [[SerialFC]] Attachedliidest. SCSI[[Väline kõvaketas|SASVäliste kõvaketaste]], ühendamiseks kasutatakse [[FireWire]] ja, [[USB]] ningja [[RJ-45]] liideseid.
 
==Kettaruum ja -kiirus==
*2014 aasta seisuga on suurim müügil olev ketas mahuga 8 TB ning välja on kuulutatud esimesed 10TB10 TB kettad.
* 2010. a veebruari seisuga onoli 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]]). Kõvaketaste puhul tasub mainida, et nende lugemis- ja kirjutuskiirus on oluliselt seotud sellega, kuskohas andmed kettal füüsiliselt paiknevad - ketta välisservale lähemal paiknevaid andmeid loetakse aeglasemalt, samuti on järjestikusest andmete lugemisest või kirjutamisest ajakulukam ketta eri piirkondade vahel liikumist nõudvad pöördused. Viimasel põhjusel on võimalik ka kõvaketta kiirust defragmenteerimisega[[defragmentimine|defragmentimisega]] tõsta.
*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 420MB420 MB/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 kõvaketta 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 ära püsimagnetite ("kõvade" ferromagneetikute) omadust säilitada neile antud pluss- ja miinuspolarisatsiooni.
 
Kõvakettale andmete salvestamiseks tekitatakse lugemis- ja kirjutuspea abil magnetvoog, millega polarisaaritaksepolariseeritakse mittemagnetilise pöörleva ketta pinda katva õhukese ferromagneetiku kihi erinevad piirkonnad vastavalt pluss- või miinuslaenguga. Kuna "kõvadele" ferromagneetikutelleferromagneetikutele 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.
*'''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 üks kuni paarkümmend füüsilist andmeketast. Kettale salvestatakse andmed magnetlaengutena (mida tõlgendatakse kahendsüsteemis koodina) ning sealt on võimalik neid vajaduse korral uuesti lugeda. ValmistatudNeed on üldjuhul valmistatud alumiiniumist (odav ja kerge), kuid osades 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 võib olla mitu (nende arv on alati võrdne füüsiliste pöörlevate ketaste arvuga), on kontrollerit ainult üks.
*'''Mootor''' paneb kettad pöörlema. 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 (eriti kallima otsakallimates) kõvaketastes on korpuse siseruum täidetud õhu asemel heeliumiga.
 
==Kõvaketta ajalugu==
60 aasta jooksul on kõvaketaste areng olnud meeletult kiire, täiesti võrreldav infotehnoloogia arenguga. 60 aastat tagasi toodeti mõned üksikud kõvakettad, tänapäeval on toodang kasvanud 500 miljoni kõvakettani aastas (vastavalt iSuppli andmetele).
 
On palju näitajaid, mille järgi tänapäeva kõvakettaid liigitada. Näiteks füüsilise suuruse (laiuse), kiiruse (pöördeid minutis) ja andmeedastuskaabli tüübiandmeedastusliidese järgi.
 
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 ketaste (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==
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.
 
Peamine erinevus HDD ja [[SSD]] vahel on see, et [[SSD]]-lviimasel puuduvad igasugused liikuvad osad. Seetõttu on see vastupidavam, sest ammuliikuvad on teada, et mis liigub, seeosad kulubkuluvad. Tänu sellele on [[SSD]] vastupidavam ka välisärritustele: nii temperatuuri muutustele ja põrutustele kui ka niiskusele. Flash-mälulVälkmälul baseeruvadpõhinevad kettad tarbivad ka vähem voolu ning kuivõrd neil puudub lugemis- ja kirjutamispea, on võimalik ka andmeid kiiremini lugeda ja kirjutada.
 
[[SSD|SSD]] miinusteks on kindlasti kõrgekõrgem hind ja väikeväiksem mahutavus. Tänapäeval on kasulikum osta magnetkettal baseeruv kõvaketas, sest see on kuni kümme korda odavam, kuid see võib tulevikus muutuda. [[SSD]] kahjuks räägib ka piiratud kirjutamiskordade arv. Tavakasutajale pole see kuigi oluline, sest ta ei pruugi oma eluea jooksul kõiki neid kordi ära kasutadagi, kuid entusiasti või serveri puhul võib juhtuda, et välkmälu ketas lakkab töötamast, sest seda on nii palju kasutatud.
 
Suuremat kiirust võib kindlasti pidada üheks [[SSD]] paremaks küljeks, sest see võib kohati ületada HDD oma mitmekordselt. [[SSD]] puhul on väga oluline see, kas loetakse ja kirjutatakse mitmeid väiksemahulisi andmeid või üht suurt. Esimesel puhuljuhul on [[SSD]] kiirused võib-olla väiksemadki kui HDD omad. Seda seetõttu, et andmed paiknevad [[SSD]] kettal 4 kB plokkide kaupa, mida on ükshaaval väga aeganõudev muuta.
 
==Vaata ka==
 
[[Kategooria:Arvuti mälu]]
 
 
<!-- interwiki -->