Dung lượng của một đĩa mềm tiêu chuẩn là bao nhiêu? Đĩa mềm

Một nửa số chủ sở hữu máy tính cá nhân thậm chí không nghi ngờ rằng có một công nghệ như ghi từ tính, và nửa số người dùng còn lại chắc chắn rằng bản ghi này, bao gồm cả phương tiện - một đĩa từ linh hoạt, đã chìm vào quên lãng. Tuy nhiên, nếu tìm hiểu sâu hơn về vấn đề này, bạn sẽ thấy rằng các nhà máy sản xuất vẫn tiếp tục sản xuất đĩa và băng từ. Để làm gì? Công nghệ lạc hậu được sử dụng ở đâu? Trọng tâm của bài viết này là ghi từ tính trên các phương tiện lưu trữ khác nhau, các công nghệ của thế kỷ 20.

Tài liệu tham khảo lịch sử

Nhiều nguồn phương tiện truyền thông chỉ ra rằng đĩa từ đã thay thế băng từ như phương tiện truyền thông nhỏ gọn hơn. Không phải như vậy. Trên thực tế, đĩa mềm là vật thay thế cho thẻ đục lỗ. Nhưng chúng không thể là đối thủ của băng từ vì một lý do đơn giản - dung lượng của chúng là không thể so sánh được.

Đĩa từ đầu tiên được IBM phát hành, vào năm 1971 đã cho thế giới thấy một đĩa mềm có đường kính 8 inch và một ổ đĩa có khả năng ghi và đọc dữ liệu từ phương tiện lưu trữ. Dung lượng đĩa mềm là một trăm kilobyte, khá đủ để lưu trữ vào thời điểm đó. Vài năm sau, phương tiện truyền thông 5 inch rưỡi xuất hiện trên thị trường, và vào năm 1981, hãng Sony nổi tiếng thế giới đã giới thiệu đĩa mềm 3,5 inch ra thị trường. Lúc đầu, dung lượng đĩa mềm là 720 kilobyte. Nhưng sau này, nhờ mật độ ghi tăng lên, các phương tiện có dung lượng 1,44 MB và 2,88 MB đã xuất hiện.

Và nếu chúng ta nói về ghi từ tính nói chung

Thông tin có thể được truyền không chỉ sang đĩa từ linh hoạt mà còn sang phim và phương tiện cứng. Nguyên tắc ghi trên phương tiện mềm thì mọi người đều biết. Việc ghi trên phương tiện từ tính được thực hiện tuần tự. Theo đó, việc đọc nên diễn ra theo cách ngược lại. Đây là một bất lợi rất lớn. Nhưng cũng có những ưu điểm, vì nhờ mật độ ghi cao, một phương tiện có thể lưu trữ một lượng lớn thông tin. Một ví dụ về các thiết bị như vậy là các bộ truyền phát. Nhưng việc ghi vào ổ cứng cho phép bạn truy cập dữ liệu nhanh hơn nhiều chỉ nhờ hai cơ chế - một trục xoay quay bề mặt đĩa chứa dữ liệu và một đầu chuyển động đọc thông tin.

Ở đỉnh cao vinh quang

Nếu dung lượng của đĩa từ linh hoạt bị giới hạn bởi diện tích bề mặt của vật liệu thì màng mềm có thể được quấn trên một cuộn dài nửa km. Những gì đang được các nhà máy sản xuất tích cực thực hiện. Trong thế kỷ 21, sự quan tâm đến các bộ truyền phát không những không hề phai nhạt mà trái lại còn ngày càng tăng lên. Các nhà sản xuất đang phát triển và cải tiến công nghệ mới cho các thiết bị này. Một phương tiện nhỏ như vậy với băng từ có thể ghi từ 0,5 đến 4 terabyte thông tin. Ổ băng từ được sử dụng rộng rãi trong các tập đoàn lớn để lưu trữ kho lưu trữ cơ sở dữ liệu. Trong các xưởng phim, phim gửi đến kho lưu trữ sẽ được đưa lên phương tiện truyền thông. Quản trị viên của các tài nguyên Internet lớn lưu trữ các bản sao lưu của tất cả các trang web quan trọng trên hộp mực phát trực tuyến. Và tất cả điều này là nhờ vào một số thiết bị chưa bị công nghệ nào vượt qua.

1. Mật độ ghi lớn với kích thước phương tiện nhỏ.
2. Tiêu thụ điện năng thấp so với các phương tiện có dung lượng cao tương tự.
3. Độ tin cậy và ổn định cao.

Một chiến thắng không bao giờ đến

Như bạn đã biết, sự độc quyền trên thị trường giúp bạn có thể tự định giá, nhưng bạn không nên mong đợi bất kỳ sự phát triển hoành tráng nào từ những sản phẩm không có chất tương tự. Hóa ra công ty ít tên tuổi Iomega Zip đã gia nhập thị trường công nghệ CNTT vào cuối thế kỷ 20 với một sự đổi mới không có sản phẩm tương tự trên thế giới. Một ổ đĩa và ổ đĩa mềm 3,5 inch cho nó đã được giới thiệu, cho phép bạn ghi dữ liệu có kích thước 100, 250 và 750 megabyte trên một phương tiện. Giá của một thiết bị như vậy cao đến mức không chỉ người dùng bình thường mà cả các tập đoàn lớn cũng chọn cách không mua nó. Do nhu cầu thấp, nhà sản xuất không nhận thức được ngay rằng đĩa mềm bị hỏng sẽ làm hỏng ổ đĩa. Sự phát triển của công nghệ đã bị ngăn cản bởi việc ghi tia laser, thông tin về nó không được các nhà sản xuất khác phân loại.

Thiết bị và thiết kế của thiết bị lưu trữ thông tin linh hoạt

Từ “đĩa mềm” có nguồn gốc từ từ diskette trong tiếng Anh, từ này trở thành tên viết tắt của đĩa mềm. Dịch ra, đĩa mềm có nghĩa là “linh hoạt”. Kết quả thực sự là một đĩa từ tính linh hoạt. Nó được gọi là gì - chúng tôi đã tìm ra nó. Nó vẫn còn để hiểu thiết kế của nó. Nguyên lý hoạt động phụ thuộc vào sự hiện diện của một vùng được đánh dấu trên bề mặt của phương tiện và một đầu có khả năng ghi và đọc, được đặt trong ổ đĩa. Ngoài ra, bộ truyền động còn có một trục đặc biệt làm quay đĩa linh hoạt. Việc truy cập vào bề mặt của môi trường từ tính được thực hiện thông qua một cửa sổ đĩa mềm đặc biệt, chiều dài của cửa sổ này cho phép đầu di chuyển dọc theo toàn bộ bán kính của bề mặt đĩa. Để bảo vệ bề mặt từ tính, cửa sổ được bảo vệ bằng một màn trập đặc biệt, mở ra một cách cơ học khi đưa đĩa mềm vào ổ đĩa. Việc không có rèm không ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị nhưng có thể dẫn đến nhiễm bẩn bề mặt do cấu trúc của đĩa từ có khả năng hút bụi.

Nguyên lý hoạt động và những điều kỳ lạ nhỏ

Nguyên lý ghi một lớp từ trên một môi trường dẻo khá thú vị. Ngoài đầu ghi, thiết bị còn có hai đầu giám sát, được đặt phía sau đầu chính và lệch sang hai bên. Nhiệm vụ của họ là bảo vệ việc ghi đè thông tin trên các bản nhạc nằm cạnh bản ghi đang được ghi. Nếu đầu từ viết đã tác động đến thông tin xung quanh bằng một xung lực mạnh thì đầu điều khiển sẽ hủy bỏ sự thay đổi này. Nhìn từ bên ngoài trông khá lạ. Xét cho cùng, nếu bạn lấy một chiếc đĩa từ cứng để so sánh, bạn có thể thấy rằng nó chỉ có một đầu cho mỗi bề mặt của đĩa. Thực tế là đầu ghi được tích hợp trong ổ đĩa mềm không có độ lệch tần số cao do sự phức tạp trong thiết kế của nó. Đó là lý do tại sao một giải pháp đơn giản và rẻ tiền như vậy đã được tìm ra.

Sự dịch chuyển của công nghệ khỏi thị trường CNTT

Chỉ vài năm trước, khi mua một máy tính cá nhân, ổ đĩa mềm là một thuộc tính bắt buộc trong thiết bị hệ thống. Nhưng sự quan tâm đến thiết bị của người dùng nhanh chóng mờ nhạt. Và lúc này sự hiện diện của ổ đĩa 3,5 inch cho thấy chủ sở hữu PC có một máy tính yếu. Có nhiều lý do dẫn đến sự biến mất của bộ truyền động linh hoạt khỏi thị trường. Dưới đây là một vài trong số họ.

1. Dung lượng ghi nhỏ. Trên thực tế, bạn thậm chí không thể ghi một bài hát vào đĩa.
2. Sự không đáng tin cậy của việc lưu trữ thông tin. Đĩa mềm bị khử từ khi tiếp xúc với từ trường lớn. Ví dụ: chuyến đi một lần trên xe buýt hoặc tàu điện ngầm có thể định dạng đĩa mềm.
3. Ngay cả những điều vô nghĩa được các nhà sản xuất ổ SSD đưa ra trên các phương tiện truyền thông về tác động nguy hiểm của ổ đĩa từ cứng và tất cả các ổ đĩa có công nghệ này cũng đã mang lại kết quả.

An toàn là trên hết

Điều này có vẻ lạ lùng nhưng đĩa mềm lại rất phổ biến trong các cơ quan chính phủ Mỹ, trong đó có cả chính quyền tổng thống. Đĩa từ được thiết kế để phân quyền cho người dùng khi đăng nhập vào hệ thống điều khiển. Trong khi cả thế giới đã chuyển sang sử dụng USB dongle thì Mỹ lại sử dụng công nghệ từ thế kỷ trước. Cách tiếp cận này được giải thích bởi thực tế là rất thường xuyên, khi sở hữu khóa USB, kẻ lừa đảo sẽ có quyền truy cập vào thông tin nhạy cảm. Nhiều phim truyện bộc lộ vấn đề này trong cốt truyện.

Với đĩa từ thì mọi chuyện lại khác. Những ưu điểm và nhược điểm của đĩa mềm đồng thời đóng một vai trò lớn. Ngoài chi phí thấp, kích thước nhỏ, khả năng viết lại, đọc nhanh và phát hiện phương tiện bằng bất kỳ hệ điều hành nào không cần trình điều khiển, ưu điểm bao gồm dễ dàng loại bỏ phương tiện. Đương nhiên, không có khả năng phục hồi. Đây là ưu điểm chính của đĩa mềm. Trong trường hợp xảy ra tình huống không lường trước được, các phương tiện truyền thông có thể dễ dàng bị phá hủy cùng với những thông tin quan trọng. Lấy chìa khóa mới sẽ không khó, để làm điều này, chỉ cần liên hệ với dịch vụ bảo mật của tòa nhà của bạn.

Hệ thống giáo dục

Nhưng trẻ em Nga biết nhiều về đĩa mềm hơn cha mẹ chúng. Suy cho cùng, hầu hết các trường học ở Nga vẫn có máy tính cá nhân tích hợp ổ đĩa mềm. Và nhờ các chương trình khoa học máy tính của trường không trải qua bất kỳ thay đổi đáng kể nào trong nhiều năm, tất cả học sinh cũng nhận được kỹ năng thực hành trong việc sử dụng đĩa từ. Xét cho cùng, dung lượng của đĩa mềm cho phép bạn lưu trữ hai ngôn ngữ lập trình cấp đầu vào trên một phương tiện, cùng với các bài tập đã hoàn thành cho cả năm học. Và nếu không có kiến ​​​​thức cơ bản về ngôn ngữ lập trình BASIC và Turbo Pascal, sẽ không một trường đại học kỹ thuật nào mở cửa cho ứng viên.

Công cụ quản trị hệ thống

Đó là một đĩa từ mềm chứ không phải ổ USB mà quản trị viên hệ thống sử dụng để cập nhật chương trình cơ sở của các thiết bị hệ thống, máy chủ và hệ thống điều khiển. Ngoài ra, đĩa mềm còn được sử dụng để truyền các khóa ủy quyền, cài đặt thiết bị hệ thống cũng như cấu hình bộ điều khiển và mảng. Chưa kể đến thực tế là những hư hỏng tầm thường đối với BIOS của bất kỳ máy tính cá nhân nào đều có thể được sửa chữa bằng cách sử dụng đĩa mềm hoặc chương trình lập trình. Có một số lý do cho việc sử dụng đĩa từ mềm một cách tích cực.

1. Để đọc dữ liệu từ phương tiện, ổ đĩa tích hợp trong thiết bị sẽ được sử dụng, ổ đĩa này không yêu cầu trình điều khiển hoạt động. Không có phát hiện hoặc cấu hình.
2. Trong một thập kỷ qua, không có gì rẻ hơn trên thị trường so với ổ đĩa và phương tiện truyền thông có khả năng chịu lỗi tương tự.
3. Không cần lượng lớn thông tin - 1,44 MB cho các hệ thống dựa trên Unix là đủ để lưu dữ liệu cần thiết.

Về giải trí của lập trình viên

Do cấu trúc của đĩa từ là hình xoắn ốc nên đầu đọc phải liên tục di chuyển dọc theo bề mặt của vật liệu. Đồng thời, chuyển động của đầu này sẽ tạo ra một âm thanh cụ thể trong ổ đĩa, âm thanh này có thể nghe thấy rất rõ ràng trong một căn phòng lớn. Đây chính xác là những gì các lập trình viên đã sử dụng trong nhiều năm. Sử dụng một trong các ngôn ngữ lập trình cấp thấp (Turbo Pascal hoặc C+), với sự trợ giúp của các lệnh đặc biệt, bạn có thể đạt được điều khiển từng bước bằng cách sử dụng quyền truy cập tuần tự và ngắn hạn của máy tính vào các dữ liệu khác nhau được ghi trên đĩa. Nhiều người cố gắng tái tạo một giai điệu rất phức tạp bằng cách sử dụng nhiều ổ đĩa, mỗi ổ đĩa hoạt động như một nhạc cụ. Bạn có thể tìm hiểu thêm về loại hình giải trí này trên các phương tiện truyền thông.

Cuối cùng

Chỉ có một kết luận duy nhất: một đĩa từ linh hoạt, giống như một đĩa cứng, còn quá sớm để bị loại bỏ. Đã làm việc trong lĩnh vực CNTT khoảng 25 năm, đĩa mềm và ổ cứng vẫn có nhu cầu trong nhiều lĩnh vực hoạt động của con người. Cùng với những nhược điểm được cho là của các phương tiện lưu trữ này, chúng cũng có nhiều ưu điểm có thể nhận thấy khi cố gắng tìm hiểu rõ hơn về công nghệ. Đương nhiên, bạn không nên để ý đến những điều vô nghĩa của những người có đầu óc hẹp hòi khi nói về tác hại nguy hiểm của đĩa từ cứng và ghi từ tính nói chung. Tất cả các thiết bị được bày bán ồ ạt trên thị trường đều phải trải qua nhiều hơn một chứng nhận trước khi lên kệ.

Đĩa mềm hay đĩa mềm là một phương tiện lưu trữ và truyền tải thông tin nhỏ gọn, tốc độ thấp, dung lượng thấp. Đĩa mềm có hai kích cỡ: 3,5”, 5,25” (đĩa 8” không được sử dụng rộng rãi). Bánh xe 5,25" gần như không còn được sử dụng.

Đĩa mềm 3,5" Đĩa mềm 5,25"

Về mặt cấu trúc, đĩa mềm là một đĩa mềm có lớp phủ từ tính, được bọc trong một hộp đựng. Đĩa mềm có một lỗ cho chốt ổ đĩa, một lỗ trên hộp để tiếp cận các đầu đọc-ghi (3,5” được che bằng cửa chớp sắt), một lỗ khoét hoặc lỗ bảo vệ ghi. Ngoài ra, đĩa mềm 5,25" có lỗ chỉ mục và đĩa mềm mật độ cao 3,5" có lỗ chỉ mục (cao/thấp). Đĩa mềm 5,25" được bảo vệ chống ghi nếu đóng phần cắt tương ứng. Đĩa mềm 3,5” thì ngược lại - nếu lỗ bảo vệ mở. Hiện nay, đĩa mềm mật độ cao 3,5" hầu như chỉ được sử dụng.

Các ký hiệu sau đây được sử dụng cho đĩa mềm:

SS một mặt - đĩa một mặt (một bề mặt làm việc).

DS hai mặt - đĩa hai mặt.

Mật độ đơn SD - mật độ đơn.

Mật độ kép DD - mật độ kép.

HD mật độ cao - mật độ cao.

Ổ đĩa mềm về cơ bản giống với ổ cứng. Tốc độ quay của đĩa mềm chậm hơn khoảng 10 lần và các đầu đĩa chạm vào bề mặt đĩa. Về cơ bản, cấu trúc thông tin trên đĩa mềm, cả về mặt vật lý và logic, đều giống như trên đĩa cứng. Về mặt cấu trúc logic, đĩa mềm không có bảng phân vùng đĩa.

Ổ cứng

Ổ đĩa cứng kết hợp (các) phương tiện và thiết bị đọc/ghi trong một vỏ, cũng như, thông thường, một bộ phận giao diện được gọi là chính bộ điều khiển ổ cứng. Thiết kế điển hình của ổ cứng là một thiết bị duy nhất - một buồng, bên trong có một hoặc nhiều phương tiện đĩa được gắn trên một trục quay và một khối đầu đọc/ghi với cơ chế truyền động chung của chúng. Thông thường, bên cạnh phương tiện và buồng đầu có các mạch để điều khiển các đầu, đĩa và thường là bộ phận giao diện và/hoặc bộ điều khiển. Thẻ giao diện của thiết bị chứa chính giao diện thiết bị đĩa và bộ điều khiển với giao diện của nó được đặt trên chính thiết bị. Các mạch điều khiển được kết nối với bộ điều hợp giao diện bằng một bộ cáp.

Thông tin được ghi lại trên các rãnh đồng tâm được phân bổ đều trên khắp phương tiện truyền thông. Trong trường hợp có nhiều hơn một đĩa, số lượng phương tiện, tất cả các rãnh nằm bên dưới đĩa kia được gọi là hình trụ. Các thao tác đọc/ghi được thực hiện lần lượt trên tất cả các rãnh của hình trụ, sau đó các đầu từ sẽ di chuyển đến vị trí mới.

Buồng kín bảo vệ vật liệu không chỉ khỏi sự xâm nhập của các hạt bụi cơ học mà còn khỏi tác động của trường điện từ. Cần lưu ý rằng buồng không được đóng kín hoàn toàn vì... kết nối với bầu không khí xung quanh bằng bộ lọc đặc biệt giúp cân bằng áp suất bên trong và bên ngoài buồng. Tuy nhiên, không khí bên trong buồng càng sạch càng tốt khỏi bụi, bởi vì Các hạt nhỏ nhất có thể dẫn đến hư hỏng lớp phủ từ tính của đĩa và làm mất dữ liệu cũng như hiệu suất của thiết bị.

Các đĩa quay liên tục và tốc độ quay của phương tiện khá cao (từ 4500 đến 10000 vòng/phút), đảm bảo tốc độ đọc/ghi cao. Dựa trên đường kính phương tiện, các đĩa được sản xuất phổ biến nhất là 5,25, 3,14 và 2,3 inch. Đường kính phương tiện của ổ cứng không thể tháo rời không đặt ra bất kỳ hạn chế nào đối với khả năng tương thích và tính di động của phương tiện, ngoại trừ các yếu tố hình thức vỏ máy tính, do đó, các nhà sản xuất chọn nó theo sự cân nhắc của riêng họ.

Hiện nay, để định vị các đầu đọc/ghi, động cơ bước và động cơ tuyến tính của các cơ cấu định vị và các cơ cấu đầu chuyển động nói chung thường được sử dụng nhiều nhất.

Trong các hệ thống có cơ cấu bước và động cơ, các đầu di chuyển một lượng nhất định tương ứng với khoảng cách giữa các rãnh. Sự rời rạc của các bước phụ thuộc vào đặc tính của động cơ bước hoặc được thiết lập bởi các dấu servo trên đĩa, có thể có tính chất từ ​​tính hoặc quang học. Một đầu servo bổ sung được sử dụng để đọc dấu từ và các cảm biến quang học đặc biệt được sử dụng để đọc dấu quang.

Trong các hệ thống có bộ truyền động tuyến tính, các đầu từ được di chuyển bằng nam châm điện và để xác định vị trí cần thiết, các tín hiệu dịch vụ đặc biệt được sử dụng, được ghi trên phương tiện trong quá trình sản xuất và đọc khi định vị các đầu. Nhiều thiết bị sử dụng toàn bộ bề mặt và đầu đặc biệt hoặc cảm biến quang học cho tín hiệu servo. Phương pháp tổ chức dữ liệu servo này được gọi là ghi servo chuyên dụng. Nếu tín hiệu servo được ghi vào cùng rãnh với dữ liệu và một khu vực servo đặc biệt được phân bổ cho chúng và việc đọc được thực hiện bởi cùng một đầu như đọc dữ liệu thì cơ chế như vậy được gọi là Ghi âm servo tích hợp. Ghi âm chuyên dụng mang lại hiệu suất cao hơn, trong khi ghi âm tích hợp giúp tăng dung lượng của thiết bị.

Bộ truyền động tuyến tính di chuyển đầu nhanh hơn nhiều so với bộ truyền động bước và chúng cũng cho phép các chuyển động hướng tâm nhỏ “trong” đường ray, giúp có thể theo dõi tâm vòng tròn của đường ray servo. Điều này giúp đạt được vị trí đầu tốt nhất để đọc từ mỗi rãnh, giúp tăng đáng kể độ tin cậy của dữ liệu đọc và loại bỏ nhu cầu thực hiện các quy trình chỉnh sửa tốn thời gian. Theo quy định, tất cả các thiết bị truyền động tuyến tính đều có cơ chế tự động dừng đầu đọc/ghi khi nguồn của thiết bị bị tắt.

bãi đậu xe đầu gọi là quá trình di chuyển chúng đến vị trí an toàn. Đây được gọi là vị trí “đỗ” của các đầu trong khu vực các đĩa nơi các đầu tựa vào. Thông thường không có thông tin nào được ghi lại ở đó, đây là “Khu vực đổ bộ” đặc biệt. Để cố định ổ đầu ở vị trí này, hầu hết các ổ HDD đều sử dụng một nam châm vĩnh cửu nhỏ khi các đầu ở vị trí đỗ - nam châm này tiếp xúc với đế của vỏ và giữ cho bộ định vị đầu không bị rung không cần thiết. Khi bộ truyền động khởi động, mạch điều khiển động cơ tuyến tính “xé” chốt, cung cấp một xung dòng điện tăng lên cho động cơ định vị các đầu từ. Một số ổ đĩa cũng sử dụng các phương pháp cố định khác - chẳng hạn như dựa trên luồng không khí được tạo ra do chuyển động quay của đĩa. Khi đỗ, bộ truyền động có thể được vận chuyển trong điều kiện vật lý khá kém (rung, xóc, sốc), vì Không có nguy cơ làm hỏng bề mặt vật liệu in bởi các đầu. Hiện tại, trên tất cả các thiết bị hiện đại, việc đỗ đầu ổ đĩa được thực hiện tự động bởi các mạch bên trong của bộ điều khiển khi tắt nguồn và không yêu cầu bất kỳ thao tác phần mềm bổ sung nào, như trường hợp của các mẫu đầu tiên.

Trong quá trình vận hành, tất cả các bộ phận cơ khí của ổ đĩa đều trải qua quá trình giãn nở nhiệt và khoảng cách giữa các rãnh, trục chính và bộ định vị đầu đọc/ghi thay đổi. Nhìn chung, điều này không ảnh hưởng đến hoạt động của ổ đĩa theo bất kỳ cách nào, vì phản hồi được sử dụng để ổn định, tuy nhiên, một số mẫu xe thỉnh thoảng hiệu chỉnh lại ổ đĩa đầu, kèm theo âm thanh đặc trưng gợi nhớ đến âm thanh khi khởi động lần đầu, điều chỉnh hệ thống để thay đổi khoảng cách.

Bo mạch điện tử của ổ đĩa cứng hiện đại là một máy vi tính độc lập với bộ xử lý, bộ nhớ, thiết bị đầu vào/đầu ra riêng và các thuộc tính truyền thống khác vốn có trong máy tính. Có thể có nhiều công tắc và nút nhảy nằm trên bo mạch, nhưng không phải tất cả chúng đều dành cho người dùng sử dụng. Theo quy định, hướng dẫn sử dụng mô tả mục đích của chỉ các jumper liên quan đến việc chọn địa chỉ logic của thiết bị và chế độ hoạt động của thiết bị, còn đối với các ổ đĩa có giao diện SCSI, các jumper chịu trách nhiệm điều khiển cụm điện trở (ổn định tải trong mạch) .

Đĩa mềm hoặc đĩa mềm là một phương tiện chứa một lượng nhỏ thông tin, là một đĩa nhựa dẻo có vỏ (nhựa) bảo vệ. Được sử dụng để truyền dữ liệu từ máy tính này sang máy tính khác và phân phối phần mềm.

Ở giữa đĩa mềm có một thiết bị để kẹp và xoay đĩa bên trong vỏ nhựa. Đĩa mềm được đưa vào ổ đĩa, ổ đĩa sẽ quay với tốc độ góc không đổi.

Trong trường hợp này, đầu từ của ổ đĩa được lắp đặt trên một rãnh đồng tâm nhất định của đĩa, trên đó thông tin được ghi hoặc từ đó thông tin được đọc. Dung lượng thông tin của đĩa mềm hiện đại rất nhỏ và chỉ có 1,44 MB. Tốc độ ghi và đọc thông tin cũng thấp (chỉ khoảng 50 KB/s) do đĩa quay chậm (360 vòng/phút).

Để lưu giữ thông tin, các đĩa từ linh hoạt phải được bảo vệ khỏi tiếp xúc với từ trường mạnh (ví dụ: không đặt điện thoại di động cạnh đĩa mềm) và nhiệt, vì những tác động vật lý như vậy có thể dẫn đến khử từ của phương tiện và mất mát. của thông tin.

Hiện nay, phổ biến nhất là các đĩa mềm có đặc điểm: đường kính 3,5 inch (89 mm), dung lượng 1,44 MB, số rãnh 80, số cung trên rãnh 18 (Đĩa mềm có đường kính 5,25" hiện nay rất hiếm được sử dụng. , do đó dung lượng của chúng không vượt quá 1,2 MB và hơn nữa, chúng được làm bằng vật liệu kém bền hơn.) Đĩa mềm được lắp vào ổ đĩa mềm, được cố định tự động trong đó, sau đó cơ cấu ổ đĩa sẽ tự động quay theo một vòng quay. tốc độ 360 mỗi phút. Đĩa tự quay trong ổ đĩa, các đầu từ đứng yên. Đĩa chỉ quay khi được truy cập. Ổ đĩa được kết nối với bộ xử lý thông qua bộ điều khiển đĩa mềm.

Gần đây, đĩa mềm 3 inch đã xuất hiện có thể lưu trữ tới 3 GB thông tin. Chúng được sản xuất bằng công nghệ Nano2 mới và yêu cầu phần cứng đặc biệt để đọc và ghi, phần cứng này chưa có trong gói tiêu chuẩn khi mua PC.

Thiết bị đĩa mềm

Đĩa mềm có kích thước và dung lượng khác nhau. Theo kích thước, việc phân chia được chia thành các đĩa mềm có đường kính 5,25" (" - inch) và các đĩa mềm có đường kính 3,5". Về dung lượng - đĩa mềm mật độ kép (trong tiếng Anh, viết tắt là DD) và đĩa mềm mật độ cao (viết tắt là HD).

Đĩa mềm 5,25" bao gồm một ống bọc nhựa bảo vệ chứa một đĩa nhựa được phủ từ tính. Đĩa này mỏng và dễ uốn cong - đó là lý do tại sao đĩa mềm được gọi là đĩa mềm. Tất nhiên, bạn không thể bẻ cong đĩa mềm và điều này được ngăn chặn bằng ống bảo vệ. Đĩa mềm có hai lỗ - một lỗ lớn ở giữa và một lỗ nhỏ bên cạnh. Lỗ lớn được thiết kế để cho phép đĩa từ quay bên trong đường bao. Điều này được thực hiện bởi một động cơ bên trong bộ truyền động. Bên trong lớp vỏ bảo vệ được phủ một lớp xơ vải, giúp thu bụi từ đĩa từ khi nó quay. Lỗ nhỏ dùng để đếm số vòng quay của đĩa bên trong ổ đĩa. Phong bì có một khe dọc ở cả hai mặt, qua đó có thể nhìn thấy một đĩa có lớp phủ từ tính. Thông qua khe này, một đầu từ bên trong ổ đĩa chạm vào đĩa và ghi hoặc đọc dữ liệu từ đó. Dữ liệu được ghi vào cả hai mặt của đĩa. Không bao giờ chạm vào bề mặt của đĩa từ bằng ngón tay của bạn! Bằng cách này, bạn có thể làm hỏng nó bằng cách gãi hoặc dính dầu mỡ. Nếu bạn xoay đĩa mềm với khe cắm hướng về phía bạn, nhãn hướng lên trên, bạn sẽ thấy một đường cắt hình chữ nhật nhỏ ở phía trên bên phải của phong bì. Nếu bạn bọc nó bằng những mảnh giấy dính (thường được bán kèm với đĩa mềm), đĩa sẽ được bảo vệ chống ghi. Thông thường, phần cắt này phải miễn phí; nó chỉ nên được niêm phong trên các đĩa mềm chứa dữ liệu quan trọng.

Thiết kế của đĩa mềm 3,5" hơi khác một chút. Vỏ bảo vệ của nó được làm bằng nhựa cứng nên đĩa mềm này khó bị uốn cong hoặc gãy hơn. Đĩa từ không nhìn thấy được vì không có lỗ hở. Có một khe để đầu từ tiếp cận bề mặt đĩa nhưng được che bằng chốt. Chốt được giữ đóng bằng lò xo. Không cần phải mở bằng tay để tránh làm hỏng đĩa từ. Bên trong ổ đĩa, chốt sẽ tự động mở ra. Để bảo vệ việc ghi, đĩa mềm có một chốt nhỏ. Bạn sẽ nhìn thấy nó ở phía trên bên trái của phong bì đĩa mềm nếu bạn cầm đĩa mềm với tab lớn hướng về phía bạn, nhãn hướng xuống dưới. Vị trí hướng xuống của chốt ghi là bình thường; ở trạng thái này, đĩa mềm không được bảo vệ chống ghi. Để ngăn dữ liệu được ghi vào đĩa mềm, hãy trượt chốt này lên trên để lộ một lỗ vuông nhỏ trên đĩa mềm.

Phương pháp ghi đĩa mềm

Phương pháp ghi thông tin nhị phân trên môi trường từ tính được gọi là mã hóa từ tính. Thực tế là các miền từ trong môi trường được sắp xếp dọc theo các đường theo hướng của từ trường tác dụng với các cực bắc và nam của chúng. Thông thường, sự tương ứng một-một được thiết lập giữa thông tin nhị phân và hướng của các miền từ tính.

Thông tin được ghi dọc theo các rãnh đồng tâm (rãnh), được chia thành các khu vực. Số lượng rãnh và cung phụ thuộc vào loại và định dạng của đĩa mềm. Một khu vực lưu trữ lượng thông tin tối thiểu có thể được ghi vào hoặc đọc từ đĩa. Dung lượng của khu vực là không đổi và lên tới 512 byte.

ổ đĩa từ

Phương tiện lưu trữ cho ổ đĩa FDD là đĩa mềm (Floppy Disk, viết tắt là Floppy). Vào buổi bình minh của kỷ nguyên máy tính, đĩa mềm 8" đã được sử dụng, sau đó trong gần hai thập kỷ, đĩa mềm 5,25" đã trở thành tiêu chuẩn và hiện nay đĩa mềm 3,5" được sử dụng (Hình Y.5).

Thiết kế của đĩa mềm giống nhau đối với tất cả các định dạng. Bên trong hộp có một đĩa nhựa được phủ một lớp từ tính. Trong quá trình định dạng, đĩa mềm được chia thành các rãnh và cung - nó được chuẩn bị để ghi thông tin vào đó. Tất cả các đĩa mềm đều có một phần được thiết kế để bảo vệ khỏi việc vô tình ghi vào. Sau khi cài đặt đĩa mềm vào ổ đĩa, chỉ một phần nhỏ của nó, bị giới hạn bởi phần bị cắt, có thể được tiếp cận bởi các đầu đọc/ghi. Kích thước của phần cắt này thay đổi tùy thuộc vào kích thước của đĩa mềm. Do đĩa nhựa quay liên tục bên trong vỏ nên các đầu quét sẽ quét toàn bộ khu vực của đĩa mềm. Trong trường hợp này, đầu ổ đĩa (không giống như ổ cứng) tiếp xúc cơ học liên tục với bề mặt của đĩa mềm.

Cơm. 10,5. Đĩa mềm có nhiều định dạng khác nhau Bất kể loại đĩa mềm nào, thời gian lưu trữ thông tin được ghi trên đó là

phụ thuộc vào việc xử lý cẩn thận đĩa mềm. Hãy ghi nhớ các quy tắc sau để xử lý đĩa mềm:

Chúng không được bị gãy, uốn cong hoặc chịu tác động cơ học;

Không dùng ngón tay chạm vào bề mặt làm việc của đĩa mềm;

Đĩa mềm không bao giờ được tiếp xúc với từ trường. Từ trường dẫn đến sự phá vỡ cấu trúc từ hóa trên đĩa mềm. Trong trường hợp này, việc mất thông tin được lưu trữ là không thể tránh khỏi. Để đĩa mềm gần mạng điện hoặc màn hình PC trong thời gian dài cũng dẫn đến mất dữ liệu;

Chúng nên được bảo quản trong bao bì đặc biệt;

Đĩa mềm P chỉ nên được sử dụng ở nhiệt độ từ +10° đến +53°C;

Đĩa mềm chỉ có thể được lấy ra khỏi ổ đĩa mềm sau khi đèn báo hoạt động ở mặt trước của ổ đĩa tắt để không làm hỏng bề mặt làm việc của đĩa mềm hoặc đầu đọc/ghi.

đĩa mềm 3,5"

Đĩa mềm 5,25" có hai nhược điểm đáng kể: dung lượng nhỏ và kích thước lớn; ngoài ra, chúng còn dễ bị hỏng dẫn đến mất thông tin.

Do đó, đĩa mềm 3,5" đã xuất hiện, có thân bền hơn.

Thiết kế của đĩa mềm 3 inch có một số ưu điểm so với đĩa mềm 5 inch. Một đĩa mềm ba inch được đặt trong một phong bì cứng (Hình 10.6), giúp bảo vệ tốt đĩa từ.

Cơm. 10.6. đĩa mềm 3,5"

Không giống như đĩa mềm 5 inch, vỏ của nó có một lỗ khoét lớn để tiếp cận các đầu đọc/ghi, trên đĩa mềm 3 inch, nó được đóng lại bằng một tấm màn kim loại hoặc nhựa để ngăn bụi rơi xuống bề mặt làm việc. của đĩa. Màn này chỉ tự động mở nếu đĩa mềm được đưa vào ổ đĩa. Một góc của đĩa mềm bị cắt để đĩa chỉ bắt đầu quay khi nó được đưa vào ổ đĩa đúng cách. Điều này phục vụ như bảo vệ chống lại cài đặt không chính xác. Đĩa mềm ba inch được trang bị một lỗ có chốt nhựa trượt dùng để bảo vệ đĩa mềm không bị ghi. Nếu chốt đóng lỗ thì có thể đọc, ghi và định dạng đĩa mềm; Nếu nó không đóng, đĩa mềm được bảo vệ chống ghi. Thiết bị của đĩa mềm 3,5" được hiển thị trong Hình Y.7.

Cơm. 10.7. Thiết bị đĩa mềm 3,5"

Mặc dù diện tích bề mặt làm việc của đĩa mềm 3 inch bằng một nửa diện tích bề mặt làm việc của đĩa mềm 5 inch nhưng nó có thể lưu trữ nhiều thông tin hơn - 1,44 MB hoặc 2,88 MB. Đây là kết quả của việc sử dụng lớp phủ từ tính cải tiến và thiết kế cải tiến. Việc tăng khả năng chống mài mòn của vòng trung tâm của đĩa từ đạt được thông qua việc sử dụng vòng kim loại.

Hầu như tất cả các máy tính hiện đại đều sử dụng ổ đĩa mềm 3,5" dung lượng 1,44 MB. Dung lượng của các đĩa mới nhất đạt 2,88 MB. Tuy nhiên, các PC cũ hơn đôi khi sử dụng đĩa có dung lượng 720 KB (chuẩn DD - mật độ gấp đôi). Đĩa được sử dụng trong PS/2, cho phép bạn tăng gấp đôi mật độ ghi trên mỗi rãnh (18 cung trên mỗi rãnh), do đó khối lượng thông tin được lưu trữ tăng lên 1,44 MB. Đĩa mềm QD (Mật độ Quadro - mật độ gấp bốn lần) không được sử dụng rộng rãi. Đĩa mật độ cao có một lỗ hình chữ nhật nằm đối diện với cửa sổ chống ghi (Hình 10.6), sự hiện diện của nó cho thấy đĩa này có mật độ cao.

Ngoài ra, còn có các đĩa mềm 3 inch mật độ cực cao (tiêu chuẩn ED), cung cấp khả năng lưu trữ lên tới 2,88 MB thông tin (36 cung trên mỗi rãnh). Cơ sở của lớp từ tính của chúng là bari ferrite và bản thân lớp phủ dày hơn so với các đĩa có tiêu chuẩn khác. Điều này cho phép sử dụng phương pháp ghi theo chiều dọc, trong đó các miền từ tính được định hướng theo mặt phẳng thẳng đứng thay vì nằm ngang. Chúng được sắp xếp gọn gàng hơn, dẫn đến mật độ ghi cao của các phương tiện như vậy.

Các đặc điểm so sánh của đĩa mềm theo tiêu chuẩn được sử dụng nhiều nhất (cũng như một số tiêu chuẩn lỗi thời) được đưa ra trong bảng. 10,4

Bảng 10.4. Thông số đĩa mềm

Đĩa mềm
Đĩa mềm từ lâu đã là một phần không thể thiếu của máy tính cá nhân. Lúc đầu, đĩa mềm 8 inch là phổ biến nhất, sau đó là 5,25 và cuối cùng là 3,5. Bản sửa đổi mới nhất vẫn tồn tại cho đến ngày nay và các ổ đĩa có định dạng này được tìm thấy trong mọi máy tính hiện đại.
Trong bộ lễ phục. Một mẫu ổ đĩa mềm 3,5 inch được hiển thị. Hầu như tất cả các ổ đĩa như vậy đều trông giống nhau và chỉ khác nhau ở các linh kiện điện tử được lắp đặt trong chúng. Đĩa mềm (Hình 9.2) được lắp vào khe rất đơn giản, được che bằng màn nhựa, bạn chỉ cần cẩn thận, không cần dùng sức, đẩy hết cỡ sao cho chốt kêu lách cách khi hạ các đầu nam châm xuống bề mặt của đĩa. Cái đĩa. Lưu ý đĩa được đưa vào vị trí có nhãn phía trên, mặt còn lại không thể đưa vào được. Để lấy đĩa mềm ra khỏi ổ đĩa, hãy nhấn hết nút bên phải. Để chỉ ra rằng bộ xử lý đang thực hiện các thao tác I/O, có một đèn LED trên ổ đĩa.

Có hai lỗ ở các góc của vỏ ổ đĩa mềm 3,5 inch. Một trong số chúng, được trang bị màn trập nhựa, được thiết kế để kích hoạt cơ chế bảo vệ ghi. Khi lỗ được đóng lại, mọi thông tin có thể được ghi vào đĩa mềm. Nếu bạn mở nó, dữ liệu từ đĩa mềm chỉ có thể được đọc và khi bạn cố gắng ghi, hệ điều hành sẽ hiển thị thông báo lỗi về việc ghi vào đĩa được bảo vệ.


Ghi chú
Khi đèn LED khóa ghi trong ổ đĩa mềm bị lỗi, thông tin sẽ được ghi vào ổ đĩa mềm ở bất kỳ vị trí nào của màn trập bảo vệ.
Lỗ thứ hai trên vỏ được thiết kế để xác định dung lượng của đĩa mềm - 720 hoặc 1440 KB. Nếu không có lỗ này thì đĩa mềm như vậy được thiết kế để ghi không quá 720 KB, nếu không thì đó là đĩa có dung lượng lưu trữ 1440 KB. Đúng vậy, trên các đĩa mềm hiện đang được bán ra, lỗ hổng này luôn tồn tại, bởi vì công nghệ sản xuất đĩa mềm đã được cải tiến rất nhiều nên việc sản xuất đĩa mềm dung lượng nhỏ đã mất đi ý nghĩa.
Bản thân đĩa linh hoạt được làm bằng màng lavsan, trên đó một lớp sắt từ được áp dụng ở cả hai mặt. Một trung tâm kim loại được cố định ở giữa đĩa, cho phép nó quay. Lỗ hình chữ nhật trong trung tâm được dùng để điều khiển động cơ và cũng dùng để đánh chỉ mục phần đầu của khối dữ liệu trên đĩa.
Để bảo vệ bề mặt mỏng manh của đĩa mềm, nó được gắn trong vỏ nhựa. Để giảm ma sát và làm sạch bề mặt của đĩa mềm, một vòng vải tổng hợp mềm được dán vào bề mặt bên trong của vỏ.

Đĩa mềm là thiết bị lưu trữ nhàn nhã nhất trong máy tính cá nhân. Tốc độ trao đổi dữ liệu giữa đĩa và máy tính chỉ đạt 250 KB/s. Thời gian để định vị các đầu là khoảng 100 ms, thời gian để di chuyển chúng giữa các rãnh liền kề là 3-6 ms.