Lerndokumentation. Harddisk. Lerndokumentation Harddisk. Ausbildung Vorlehre Informatik. Autor: Ramon Schenk

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1 Harddisk Harddisk Geöffnete Harddisk, Platter und Head sind gut erkennbar. Autor: Ramon Schenk

2 Inhaltsverzeichnis 1 Übersicht Dokumentation Die Harddisk Entstehung und Entwicklung des s Aufbau und Eigenschafften Aufbau HDD Headcrash Aufbau SSD HDD vs. SSD Die Anschlüsse Festplattenformate Zusammenfassung Fazit / Persönliche Meinung Reflektion Fach- und Methodenkompetenz Selbst- und Sozialkompetenz... 4 : Harddisk Seite 1 von 4

3 1 Übersicht Dokumentation sbereich: Grundlagen in der Informatik Arbeit / Projekt / Thema: Die Harddisk/HDD Name, Ort und Datum: Ramon Schenk, Bern, 3. Mai Die Harddisk Die Harddisk, auch HDD/HD oder Festplatte genannt, ist das Gedächtnis eines PCs, zudem befindet sich das Betriebssystem auf ihr. Verglichen mit dem, Speicherkarten oder USB-Sticks hat sie ein gigantisches Fassungsvermögen. Moderne Festplatten erreichen eine Speicherkapazität von gut 3TB. Ich werde in dieser Dokumentation auf die Entstehung und Entwicklung, die Anschlüsse, die verschiedenen Grössen und die Mechanik der Harddisks eingehen. 3 Entstehung und Entwicklung des s 1956 beginnt die Geschichte der magnetischen / mechanischen Harddisk. Die Firma IBM stellt die Festplatte IBM 350 vor, sie hatte 5MB Speicherkapazität, was für die damalige Zeit durchaus viel war, und wog 500 kg als IBM das Winchester Projekt gestartet hat, welches das Ziel hatte einen rotierenden Speicher mit einem fest montierten Medium zu entwickeln. Dies Gelang ihnen dann auch. Bei Start und Stopp lagen die Köpfe (Heads) auf dem Medium auf, was einen Lademechanismus obsolet machte. Winchester wurde bis in die 1990er Jahre als Bezeichnung für diesen Typ Harddisk verwendet kam ein Winchester 8 -Laufwerk auf den Markt, es war jedoch schwer und teuer CHF/MB, bei dieser Preislage würde eine 3TB HDD heute Franken kosten, aber glücklicherweise sanken die Preise rapide kam die Firma Seagate ins Spiel, mit ihrer 5,25 ST506 HDD, sie hatte 6MB Speicher erschienen neue Anschlüsse für die HDD, zuerst erschien SCSI und später, 1989 IDE gab es schon eine 2,5 -Zoll Festplatte mit 100MB Speicher Erschien die erste SATA-Festplatte erschien die erste 2,5 Hybrid Festplatte H-HDD, sie besass einen magnetisch / mechanischen teil und zusätzlich einen Flash Speicher der als Puffer diente IDE wird allmählich von SATA verdrängt Heutige Festplatten erreichen eine Kapazität bis 3TB und die SSD erobert den Markt. Bild: Eine alte Grossrechnerplatte (1m Ø) und eine 3,5 Harddisk aus der Gegenwart : Harddisk Seite 2 von 4

4 4 Aufbau und Eigenschafften In 56 Jahren hat sich der Aufbau der magnetisch / mechanischen HDDs nicht gross geändert. SSDs hingegen funktionieren komplett anders, erreichen aber noch nicht die Kapazität einer klassischen HDD, und schon gar nicht den vergleichsweise günstigen Preis. 4.1 Aufbau HDD Eine HDD Hard Disk Drive besteht im Wesentlichen aus einem luftdichten Gehäuse, einer kleinen Platine mit Schnittstelle, einem Motor, einer oder mehreren Platten (auch Platter genannt) und dem Head, auch Schreib/Lese Kopf genannt. Man kann sich das Ganze in Aktion etwa so vorstellen wie ein Plattenspieler, der bzw. die Platter drehen sich mit einer Geschwindigkeit zwischen und RPM, wobei die er Modelle für Server gedacht sind die hohe Geschwindigkeit beim Datenverkehr benötigen. Der Head schwebt kaum sichtbar über dem/n Platter, und das muss er auch. Berührt er den Platter ist die Festplatte zerstört, man redet hier von einem Headcrash. Die Platter selbst bestehen zum grössten Teil aus Beschichtetem Aluminium, es gab auch versuche mit Glas und Keramik, die Norm ist jedoch Aluminium. Die Platine an der Unterseite der Harddisk beherbergt die Anschlüsse, Jumper Pins und Steuert den Head und gibt lese / schreib Befehle an Ihn weiter. was die Anzahl Platter angeht gilt folgende Faustregel: Viele Platter bedeuten zwar auch mehr Speicher, jedoch steigt auch das Risiko eines Defekts. Eine HDD mit 4 Plattern hat auch 4 Heads und jeder von denen kann mal einen Headcrash verursachen, was Datentechnisch eine Katastrophe ist Headcrash Als Headcrash bezeichnet man einen Vorfall bei dem der Festplattenkopf, sei es durch Erschütterung oder Verschleiss, direkt auf den Platter aufsetzt und ihn Physisch beschädigt, das kann kompletten Datenverlust bedeuten und wird von vielen Usern gefürchtet. 4.2 Aufbau SSD Die SSD Solid State Drive/Disk ist im eigentlichen Sinne kein Drive bzw. Disk, eine SSD gib es als Variante für den Einbau im Festplattenschachte wie bei den Klassischen HDDs, als Steckkarte für PCIe und natürlich als externe Variante mit USB oder externe esata Buchsen. Der Vorteil von SSD liegt in der Geschwindigkeit, da die Daten auf Speicherchips gespeichert werden ähnlich wie beim, mit dem Unterschied das die Daten auf SSD nicht flüchtig sind. Der Unterschied ob man z.b Windows 7 von einer SSD startet oder von einer Klassischen HDD ist markant, bei der SSD bootet das System wesentlich schneller und auch das Installieren von Programmen oder Kopieren von Daten läuft dementsprechend schneller. Da sie keine mechanische Aktivität aufweisen, sprich keine bewegenden Teile, daher Solid, ist auch die Gefahr eines Headcrashes nicht vorhanden. Der Nachteil ist der Preis, während eine HDD mit für 5rp/GB relativ günstig zu haben ist, kostet eine SSD 80rp/GB, das ist ein erheblicher Preisunterschied. 4.3 HDD vs. SSD Ich kann nicht sagen ob die SSD die HDD in nächster Zeit ablösen wird, solange die Preise nicht sinken und die Speicherkapazität nicht steigt ist die SSD mehr ein Tuning-Teil als ein richtiger Speicher. Die HDD ist zwar langsamer, aber mit ihren 3TB ist sie für die SSDs unerreichbar punkto Speicherkapazität. 5 Die Anschlüsse Die ersten Festplatten hatten noch keine eigene Schnittstelle, sie mussten mühsam mit einem Controller verbunden werden, welcher in Form einer Karte für den ISA Steckplatz erhältlich war. Es folgte SCSI welches sich lange bewährte und in vielen Versionen mit verschiedenen Anschlüssen / Kabeln auf den Markt kam. Es war schneller als ATA das etwas später auf den Markt kam und benötigte in der Regel einen Controller, zudem war es möglich mehr als zwei Festplatten anzuschliessen. Was ATA/ATAPI angeht, diese Schnittstelle war in der Regel in den Mainboards schon integriert und es war kein Controller nötig, die sogenannte IDE Verbindung Integrated Drive Electronics war lange Zeit weit verbreitet, mittlerweile verschwindet IDE von den Mainboards und wird durch SATA Serial Advanced Technology Attachment ersetzt. Die Anzahl der SATA Anschlüsse auf dem Mainboards ist verschieden aber es sind in der Regel mehr als IDE bietet. Eher exotisch ist die Fibre- Channel-Interface Verbindung, sie findet vor allem in Server Verwendung. : Harddisk Seite 3 von 4

5 6 Festplattenformate XXL Die Physische Grösse von Festplatten wird in der Regel in Zoll (3,5 z.b) Diese Grösse besagt auch in welche Art Schacht die HDD passt. 24 Die erste Ramac 305 Festplatte hatte diese Grösse, das war aber noch kein Standard. 5,25 Entstand 1982 und es erschienen Festplatten von mehreren Herstellern, 3,5 kam 1988 auf den Markt, diese Grösse hat sich für Heimcomputer bis heute bewährt 2,5 erschien 1992 und ist das Pendant zur 3,5 was Notebooks angeht, 1,8 und 1,0 sind eher exotische Exemplare. 0,85 Micro Drives waren die Vorläufer der Flash-Speicher und man konnte sie in Kameras. 7 Zusammenfassung Bild: Ein 0,85 Micro Drive und ein Hamster Die Klassische HDD ist eigentlich ziemlich Solide aufgebaut, ihr Konzept hat sich seit 56 Jahren nicht gross verändert, lediglich die Grösse, die Schnittstellen sowie Kapazität und Preis haben sich verändert, Und das zum Guten. Ob die Modernen SSDs das Preis/Leistungs Niveau von HDDs erreichen muss man abwarten. 8 Fazit / Persönliche Meinung Ich finde das Thema Festplatten sehr interessant, als Jugendlicher habe ich mal einen Festplattendeckel mit einem Dremel ausgesägt und in Staubfreier Umgebung Plexiglas darauf platziert, man konnte nun die Bewegung der Festplatte anschauen. Das faszinierte mich. Zudem ist es interessant zu sehen wie die Speicherkapazität angestiegen ist in den 56 Jahren. 9 Reflektion 9.1 Fach- und Methodenkompetenz Ich habe viel dazu gelernt vor allem in punkto Schnittstellen und Platter. Es half mir auch mein Wissen über HDDs auf den aktuellsten Stand. 9.2 Selbst- und Sozialkompetenz Meine Stärke lag wieder darin das ich bereits Erfahrungen mit HDDs gemacht habe und auch mit solchen experimentiert habe. Meine Schwäche jedoch war diese Woche eine gewisse Schreibblockade die mir mehr Zeit abverlangte bei der Verfassung dieser Dokumentation. Dennoch fand ich das Thema sehr interessant, vor allem die frühe Geschichte der Harddisk in Überdimension. Besonderes und Bemerkung: Der Ausbilder Ort und Datum: Benotung und Kommentar: : Harddisk Seite 4 von 4