Il funzionamento generale di un disco rigido
In questo articolo tratteremo del disco rigido cosiddetto classico (HDD), a differenza del disco SSD che invece funziona come una memoria flash.
Il disco rigido è attualmente il supporto di archiviazione più diffuso.
È composto da un insieme di piatti di forma circolare, realizzati in gran parte in alluminio. Questi piatti sono impilati attorno a uno stesso asse verticale.
Ogni piatto è ricoperto da uno strato magnetico che permette la registrazione e la lettura dei dati. Questo processo è rendo possibile grazie alla rotazione dei piatti, che si conta in migliaia di giri al minuto, così come alle testine di lettura che percorrono la superficie del piatto emettendo o non emettendo un campo magnetico, ci torneremo più avanti. Lo spostamento della testina di lettura è gestito dal controller del disco.
La distanza tra la testina di lettura e il piatto è dell’ordine del centesimo di millimetro. La fragilità dei piatti è tale che quando un disco viene aperto liberamente, nella maggior parte dei casi diventa impossibile utilizzare i piatti in seguito. Ciò può essere dovuto a un granello di polvere, a un capello: basta un solo contatto con il piatto per rendere qualsiasi utilizzo definitivamente impossibile.
Un disco rigido aperto in sala bianca da Chronodisk
La lettura dei dati
Un disco, come molti altri componenti che costituiscono un computer, si basa su un algoritmo binario.
Il campo magnetico così generato dalla testina di lettura sarà positivo o negativo. Questo processo si chiama effetto di polarizzazione. Il cambiamento di polarità durante il passaggio della testina di lettura viene convertito in segnale digitale ed è interpretato dal computer come uno 0 o un 1. Il sistema binario, per quanto semplice nella sua spiegazione, resta comunque complesso nel suo funzionamento.
Le testine di lettura/scrittura sono definite “induttive”: sono in grado di generare un campo magnetico positivo o negativo che permette di polarizzare la superficie del disco in una zona molto piccola, il che si traduce, al passaggio in lettura, in cambiamenti di polarità che inducono una corrente nella testina, poi trasformata da un convertitore analogico-digitale (CAD) in 0 e 1 comprensibili dal computer.
La scrittura dei dati su un piatto avviene sempre dall’esterno verso l’interno. La più piccola area di memoria di un disco si chiama cluster
Le caratteristiche principali di un disco rigido
- La capacità di archiviazione
- La densità dei piatti influisce sulla velocità di trasferimento: più questo valore è elevato, più la velocità aumenta.
- La velocità di accesso: è la velocità con cui la testina di lettura si sposta tra 2 blocchi di dati.
- La velocità di rotazione dei piatti: maggiore è la velocità, migliori sono le prestazioni. In compenso, più la velocità è elevata, più il disco è rumoroso
- Il tasso di trasferimento è la velocità con cui i dati vengono scritti e letti dalla testina di lettura