"Азбука РС" | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) называют дисководами для флоппи-дисков или используют аббревиатуру FDD (Floppy Disk Drive) от английского, что означает "дисковод для флоппи-дисков". Размеры Floppy-дисков удобны, цена невысока и они достаточно надежны в эксплуатации. При известной осторожности в обращении дискеты очень редко портятся. В мире насчитывается миллиарды (!) floppy-дискет. Мобильный дисковод нужен (в основном) для четырех функций:
![]() ![]() Принципиально существует всего три типа накопителей на гибких магнитных дисках (8"-5,25"-3,5"). Накопители диаметром 8" (203 мм) и 5,25" (133 мм) давно устарели и более не применяются. Но диаметр 3,5 дюйма (89 мм) пока "живет", хотя корпорация Intel неоднократно принимала попытки "убить floppy-дисководы". В таблице представлена таблица соответствия некоторых типов дискет и дисководов.
Сегодняшний стандартный дисковод является невообразимым анахронизмом. Нынешний стандарт на дисководы был выработан больше десятелетия назад и с тех пор нисколько не изменился. Изменились все остальные комплектующие, а дисковод как был, так и остался. Но раз нет нового стандарта - он будет "жить" и успешно продаваться. Дискета представляет собой круглый кусок гибкого пластика, покрытый магнитным окислом. Популярное название "гибкие" или "флоппи" - диски появилось из-за того, что этот кусок пластика - гибкий. Круглый диск с магнитным покрытием помещен в квадратный предохранительный конверт. Внутренняя поверхность этого конверта покрыта слоем белого фетро-подобного материала, помогающим в защите дискеты. Он служит как для смягчения ударов, так и для улавливания пыли. Квадратный предохранительный конверт (имеющий ныне любой цвет, ранее - только черный), имеет четыре отверстия, каждое из которых имеет свое назначение:
О юстировке. Если дисковод разъюстирован, то Вы не сможете прочитать чьи-либо дискеты, а все остальные не смогут читать записи сделанные на Вашем дисководе. Юстировка - процесс сложный (требуется осциллограф). Легче купить новый дисковод.
· 8" и 5,25" - история. Первое регулярное использование 8-дюймовой гибкой дискеты состоялось в 1971 году. Разработчик - группа инженеров IBM под руководством Алана Шугарта (Alan Shugart). Стандартов, определяющих размеры floppy-дисков, было разработано было множество, но победу одержали 8 дюймовые дискеты. Они и были приняты за стандарт. Сами диски изготавливались из тонкого пластика, покрывались оксидом железа, а затем упаковывались в пластиковые или твердобумажные пакеты - корпуса.
Вся конструкция была довольно "жидкой" (отсюда и название floppy - гибкий). На ПК тогда устанавливали два дисковода 8": А и В. Жесткие диски в первых ПК вообще отсутствовали (их еще не создали!). С дисковода А грузилась операционная система (DOS), а с дисководом В велась вся остальная работа.
![]() В 1976 году на смену 8-дюймовым floppy-дискам пришли 5,25 дюймовые. Преимущества новой технологии были очевидны. Корпус стал более жестким, внутри он был оклеен специальным материалом, который предохранял диск от чрезмерного износа. Первые 5,25 floppy-диски были односторонними и вмещали до 160Kb. Потом появились 180Kb, 360Kb, 720Kb и 1,2Mb-ные дискеты.
· Дисковод 3,5". В 1981 году, появились 3,5 дюймовые дискеты. Их корпус стал еще более жестким. В отличие от 5,25 дюймовых дискет, в 3,5 дюймовых диск защищен специальной подпружиненной шторкой. Сегодняшний стандарт настолько стар, что и писать о нём как о действующем как-то стыдно. Так как "микро-флоппи" заключены в твердую упаковку, строго говоря они не являются гибкими дисками. Но название прижилось. Сейчас все дисководы используют две головки чтения/записи и находятся они с двух сторон диска. Метод записи
на диск называется туннельной подчисткой. Во время записи головки следят за тем, чтобы данные писались только в пределах заданной дорожки. Для этого применяется выравнивание дорожек, что предотвращает возможность "съезда" в сторону. Сначала пишется дорожка определенной ширины, а затем края этих дорожек подтираются. Это предотвращает влияние на соседние дорожки. Ширина дорожки 3,5 дюймовой дискеты объемом 1,44 Mb равна 0,115 мм. 3,5"-диски записывают 80 цилиндров и 160 дорожек, соответственно. Каждая дорожка имеет 18 секторов. Скорость передачи данных равна 500.000 бит/сек. Скорость вращения диска - 300 об/мин. Плотность дорожек равна 135 TPI (Track Per Inch - количество дорожек на дюйм), а линейная плотность равна 17.434 BPI (Bits Per Inch - битов на дюйм).
![]() В 1983 году были разработаны еще и 4 дюймовые floppy-диски. Но они большого распространения они не получили. Brand-производители 3,5" дискет:
· Накопители Bernoulli. Это тоже уже история. Диски типа Bernoulli считаются самыми прочными и надежными из всех сменных носителей. По сути, они представляют собой гибкие диски, уложенные в жесткий футляр. Принцип работы дисков Bernoulli прост. Диск в накопителе вращается, опираясь на воздушную подушку, причем, зазор между диском и головками составляет доли миллиметра. Создаваемый вращающимся диском воздушный поток отклоняется определенным образом с помощью, так называемой, пластины Бернулли. Она неподвижна и располагается таким образом, что диск подталкивается воздушным потоком вплотную к головке, но не касается ее. Диск вращается очень быстро.
· Iomega Zip. Компания Iomega создала абсолютно новое устройство, напоминающее по своему строению винчестер со сменными носителями. "Zip" по-английски значит: "мгновенно перемещать". Время доступа равно 29 мс, скорость передачи данных составляет 7 МБайт/с (при использовании интерфейса SCSI). При этом частота вращения диска составляет 2945 об/мин. В отличие от HDD, головки Zip не находятся все время в рабочей камере, они вводятся во время работы в картридж и выводятся после окончания работы с Zip Iomega. В дисках Zip используются тонкие магнитные покрытия с высокой коэрцитивной силой. Zip-дисковод очень чувствителен как к количеству включений-выключений, а внутренние накопители лучше защищены от внешних воздействий.
![]() ![]() Защита Zip-диска от записи - с помощью ПО. Основные достоинства: простота установки и эксплуатации, очень хорошее программное обеспечение, приличное быстродействие. Основные недостатки: несовместимость со старым флопиком, температурная нестабильность дискет, "щелчки смерти". ZIP (бывает внутренний и внешний) выпускается с четырьмя интерфейсами:
![]() ![]() · "Щелчки смерти" (Click Of Death, Click Death, COD) или бывшие проблемы. Технология Iomega сумела излечиться от множества болезней, в т.ч. от самой страшной - "щелчков смерти". COD - когда устройство начинает испускать ряд слышимых и легко различимых щелчков. Это происходит при вставке диска или при попытке читать/писать данные на уже вставленном диске. Минуты (часы или дни) проходят после того, как щелканье было услышано впервые, как вдруг устройство (и обычно один или несколько дисков) - внезапно умирает без предупреждения. Было много суеверия и мифологии. Но все просто. Устройства Iomega Zip and Jazz начинают щелкать из-за неправильной записи на сменный носитель. Звук щелчка есть ничто иное, как звук щелканья головок, когда головки входят в картридж диска, а затем возвращаются. Звук щелчка сам по себе - НЕ проблема. Щелчок - только слышимый признак того, что устройство имеет проблемы с доступом к данным этого диска (Zip-а, Jazz-а). "Щелчки Смерти" не заразны! Но напр. если диск, который щелкал в одном устройстве, вставить в другое устройство и там щелчки тоже будут, это не означает, что это второе устройство теперь инфицировано Click Death. Но повреждение, которое было нанесено диску в первом устройстве, сделало диск неудобочитаемым любым другим устройством, которое также "щелкает", поскольку пробует получить доступ к данным поврежденного диска. Это - ошибка первого устройства, которое сделало повреждение, но теперь любое устройство будет щелкать при попытке доступа к данным этого диска.
· PocketZip (iOmega Clik!). Емкость сравнительно небольшая, 40 Мб. Средняя скорость передачи данных до 600K/sec, скорость вращения 2941 RPM, реднее время доступа менее 25 ms, защита от записи - с помощью ПО. Формально позиционируется Iomega как устройство для использования с цифровыми фотокамерами, но его также можно применять для переноски файлов ПК-ПК. Но накопитель и дискеты очень небольшого размера. Полный комплект оборудования (называется Drive Plus) стоит около $300. Интерфейс у PocketZip-а:
![]() ![]() На основе технологии Clik! ведется разработка MP3-плееров, которые должны одновременно выполнять роль дисководов для дискет Clik! для подключения к ПК. Пока PocketZip занимает небольшую нишу на рынке цифровых камер.
· SuperDisk LS-120 Технология SuperDisk-a разработана группой производителей (Compaq, Imation, Matsushita, O.R. Technology) исключительно с целью замены обычных дисководов гибких дисков 1.44МВ. Дисковод LS-120 опоздал с выходом на рынок, но его совместимость с флопиком дает положительный результат - он покупается. Технология LS-120 Laser Servo основана на уникальной комбинации оптической и магнитной технологии записи данных. На поверхности дискеты LS-120 нанесены высокоточные оптические дорожки, которые не несут никакой полезной информации, и используются лазерной следящей системой дисковода для высокоточного позиционирования магнитной головки на нужную дорожку. Отсюда и название Laser Servo (LS, Оптическая Система Слежения). Оптические треки с высокой точностью наносятся на дискету на заводе, и не могут быть случайно стерты или перезаписаны пользователем. Если в привод вставлена дискета LS-120, то лазерная система слежения обнаруживает наличие оптических дорожек на поверхности диска, и очень точно позиционирует головку дисковода на нужный трек. Подобная система слежения с высокоточным позиционированием позволяет намного увеличить плотность дорожек на диске. На поверхности дискеты LS-120 умещается 2490 дорожек на дюйм (у обычных дискет 1.44Mb HD - всего 135 дорожек на дюйм). Треки с данными записываются обычным магнитным способом. ![]() SuperDisk LS-120 является единственной технологией для внешних носителей высокой емкости, позволяющей читать и записывать как дискеты LS-120, так и обычные дискеты 3.5" высокой и двойной плотности. Это обеспечивается применением специальной двухзазорной магнитной головки. Скорость вращения диска увеличена в несколько раз, что позволяет работать с дискетами на большей скорости, чем в обычном дисководе. Естественно, на обычную дискету нельзя записать больше 1.44Mb. На дискеты LS-120 c лазерной разметкой умещается 120Mb данных. Для магнитной записи высокой плотности поверхность этих дискет покрывается по специальной двухслойной технологии высококоэрцетивным металлическим составом. Магнитный слой наносится на тонкую 0.0025 дюймовую полиэтиленовую подложку. Дискеты LS-120 выглядят так же, как обычные и имеют окошко защиты от записи. Современные материнские платы поддерживают загрузку с LS-120. Варианты накопителей LS-120:
· ORB от Castlewood или накопитель на съемных дисках. Основан на применении магнито-резистивной головки - magnetoresistive (MR) head technology. Это накопитель на сменных дисках со скоростью вращения диска - 5400 оборотов в минуту. Применение этой технологии позволять концентрировать больше данных на ед. площади, а от этого диски стали компактней и объемнее. Сама головка разделена на две части - считывающая узкая и записывающая широкая, что вкупе с особо точным механизмом перемещения головки существенно понижает время доступа и повышает быстродействие. ![]() ![]()
Аргументы "за" новые разработки: LS-120 все так и не стал стандартом, а Zip не совместим с "флопиком". Так никто пока не смог делать дешевый и совместимый с floppy-дисками дисковод. Нам все еще нужна старая floppy-поддержка. По непонятному стечению обстоятельств аутсайдерами являются совместимые с флоппиком устройства, а лидерами - не совместимые. Уже появились "потерпевшие", но, не смотря на это, сотни тысяч ПК продолжают комплектоваться драйвом 3,5" 1,44Мб. Возможность записать на простую дискету побольше привлекает доступностью и дешевизной носителей информации, однако повсеместное распространение CD-RW (во-первых) и бурное развитие миниатюрных накопителей (во-вторых) резко сужает перспективы внедрения подобного. · HiFD-дискета от Sony уже была в продаже, но очень скоро все накопители были отозваны. В связи с технологической недоработкой (перекос головки) получалось, что головка сдирает магнитный слой и через некоторое время HiFD-дискета становится непригодной. · UHC31130 130Mb от Mitsumi (аналог Zip + флопик) так и не поступил в продажу. Mitsumi, ведущий изготовитель стандартных floppy-дисководов, разработал дисковод нового поколения. Новый дисковод имел в 90 раз большую емкость, чем стандартный floppy-диск и совместим с существующим старым форматом 1.44M /0.72Mb. Mitsumi объединило свою собственную технологию NCCI с технологией движка, которая разработана ANTEK - Корпорацией Периферийных Устройств из Калифорнии. Реально емкость носителя данных после форматирования все же 128Мб, а 150Мб - неформатная емкость. Скорость - 2.45 Мб/с, время доступа 20 msec. Теперь это только история. · UHD 144Mb от Caleb Technology не поступил в продажу, хотя есть опытные образцы. Caleb UHD144 совместим со стандартным floppy-диском и для легкой интеграции имеет IDE/ATAPI интерфейс с поддержкой Bios и устанавливается аналогично LS-120. Скорость вращения шпинделя возрасла всего лишь с 600 до 1000RPM, а вот плотность записи со 135 до 2705 TPI. Выбор размера 144MB - сильный маркетинговый ход для легкой узнаваемости. · Накопитель Pro-FD 123Мб от Samsung (совместимый с флопиком). Носителю не требуется специальная дорожка для позиционирования головки и он своей высокой возможности (емкости и скорости) будет достигать благодаря своему механизму записи. Ожидается, что дискета 123Мб будет продаваться за менее чем $10. Pro-FD обещает двоекратное ускорение чтения/записи floppy-дисков, а с новыми 123 MB floppy-дисками, он обеспечит скорость до 5 MB/s. Samsung пытается сделать такой, чтоб стоимость его приблизилась к отметке $50 за дисковод и $2 за дискеты. Пока остается в проекте. · 3Гб дискеты от Fujifilm. В ноябре 2001г. компания Fujifilm сообщила о новой разработке - технологии Nano3 (Nano Cubic), позволяющей получить тонкопленочный (толщиной в несколько микрон) дисперсный слой из магнитных микрочастиц. Nano3 позволит выпускать стандартные дискеты 3,5" с емкостью 3Гб (!). Конечно же, 3Гб дискеты - пример. Fujifilm планирует использовать Nano3 во всевозможных носителях, которые могут понадобиться рынку. Был бы спрос.
· 32Мб дискеты от Panasonic. Не дождавшись различных сменщиков 1.44Мбайт дисковода, в октябре 2000г. компания Andy Matsushita-Kotobuki Electronics Industries (американское отделение Panasonic) объявила свой вариант - технологию FD32MB. Она позволяет записывать на самую обычную дискету 3.5" 32 Мбайт данных - за счет использования специального дисковода, использующего для чтения специальные магнитные головки для чтения. Технически принцип работы заключается в разбиении области дискеты при форматировании не на 80, а на 777 дорожек. Данная технология уже сейчас используется в устройствах SuperDisk. Суть в самом простом увеличении плотности записи: количество секторов увеличивается с 36 до 53 на дорожку, емкость дорожки - с 9,2 до 27 Кбайт.
Вместо эпилога... Еще одна из причин по которым плохо приживаются в компьютерах новые сменные накопители это то, что все они имеют интерфейс IDE и SCSI, а не устаревающий интерфейс FDD и в связи с этим есть некоторые нюансы при работе со старыми программами, которые используют прямой доступ к флоппи-контроллеру (адреса и прерывание 6). Витающая в воздухе идея о третьем канале IDE (соответственно третьем разъеме - Disks IDE) кроме двух стандартных (Primary IDE, Secondary IDE) продолжает витать в воздухе. Задача проста - добавить третий контроллер с адресами и прерыванием используемым флоппи-контроллером. Достаточно в Bios добавить две строки устройств и вкл/выкл контроллеров FDD и IDE AB. Но ни один разработчик на это никак не отреагировал.
© Dmitry Belousov
![]() |