Аналогічні принципи зчитування-запису інформації використовуються і в жорстких магнітних дисках.

Жорсткі магнітні диски.

Зростаючі об’єми інформації та вимоги до швидкості обміну даними до створення Ж.М.Д. Перший ЖМД був створений у 1973 році фірмою IBM, і мав досить оригінальну конструкцію з одним стаціонарним і одним зйомним диском, об’ємом 30 Мб кожен. Він отримав позначення 30/30, яке співпало з позначенням автоматичної гвинтівки Winchester і тому назву “вінчестер”. З того часу всі стаціонарно закріплені ЖМД називають вінчестерами.

У цих пристроях була використана нова для того часу конструкція головок, які внаслідок створюваної дисками аеродинаміки не доторкаючись до поверхні диску “пливли” над нею на відстані 0,5 мкм. Вінчестер складається з декількох магнітних дисків, розміщених на шпинделі один над другим у вигляді циліндра. Самі диски це оброблені з високою точністю керамічні чи алюмінієві пластини, на які нанесено магнітне покриття. Між дисками знаходяться зчитувальні і записуючі головки, що розміщені на спеціальному позиціонері, що переміщується за допомогою крокового або лінійного двигуна. При використанні лінійних двигунів реалізується автоматичне паркування головок при включенні живлення.

У сучасних ЖМД крім стандартного методу запису-зчитування інформації використовують частоту модуляцію MFM (Modified Frequency Modulation) і групове докування PLL (Run Length Limited), що дозволяє значно збільшити цілісність запису.

В залежності від конструктивного виконання жорсткі диски можуть мати такі діаметри: “5,25”, “3,5”, 25”, 1,8” та 1 (MicroDrive). На нинішній день в стаціонарних ПК найчастіше використовують ЖМД розміром 3,5”, в портативних – 2,5”, а диски MicroDrive переважно у цифрових відеокамерах.

Важливими характеристиками ЖМД є ємність, середній час доступу до даних, швидкість передачі даних і середній час безвідмовної роботи.

ЖМД можуть бути об’ємом до 160Г, причому вінчестери з об’ємом меншим від 10 Г практично не встановлюється в сучасні системи.

Середній час доступу – це інтервал часу, Протягом якого нагромаджувач знаходить необхідні дані. Він є сумою проміжків часу необхідні для позитивування головки на доріжку і часу очікування необхідного сектора. При чому час очікування пропорційно пропорційно залежить від швидкості обертання – 5400 об/хв., 7200 об/хв., або 10000 об/хв., а середній час доступу в кращих моделях близько 5 мс.

Швидкість передачі даних становить до 30 Мбайт/с і залежить від інтерфейсу, до якого під’єднаний диск та об’єму кешу, який вбудований в ЖМД.

Середній час безвідмовної робота MTВF (main time between failure) – це величина, що виражає надійність приводу і становить від 20 до 500 тис годин.

Нагромаджувачі на основі ефекту Бернулі

Серед стандартних носіїв інформації можна виділити нагромаджувачі, що реалізовані на основі ефекту Бернулі.

Оскільки найбільшою проблемою в ЖМД є встановлення оптимального співвідношення між відстанню від головки до поверхні, ємність та надійність дисків, то значну роль тут відіграє розробка спеціалістів американської фірми lo meda. Вони найшли вирішення цієї проблеми, використовуючи для регулювання відстані відоме співвідношення Бернулі: тиск на поверхню, створений потоком рухомої рідини або газу, залежить від швидкості цього потоку. До того, чим більша швидкість руху газу, тим менший тиск на поверхню. Носій даних побудований за цим принципом називають картриджем Бернулі. Він має вигляд потовщеної звичайної 3,5’’ дискети. Рух повітря в системі привід – носій створюється завдяки швидкому обертанню в нагромаджувачі. Нерухомий гнукий диск з магнітним носієм прогинається під власною вагою і, оскільки він розмічений нижче головки, віддаляється від неї. При виборі оптимальної швидкості обертання, магнітне покриття носія і головку розділяє незначний прошарок (0,003 мкм), що забезпечує оптимальні режими роботи. При зниженні кількості обертів, ударах і вібраціях відстань між поверхнею магнітного носія і універсальної головки автоматично збільшується.

Перші моделі нагромаджувачів Бернулі були випущені фірмою lomega в 1986р. Тоді кожний змінний диск має ємність всього 20 М. Сьогодні ж мова йде про змінні протиударні носії ємністю приблизно 250М. Використовувані на нинішній день приводи називаються Bernoullі Multi Disk і можуть використовувати носії ємністю 35, 70, 90, 150, 250М. Як і для багатьох накопичувачів, для пристроїв типу Bernoullі існує кілька варіантів виконання: вбудоване, внутрішнє, з одинарним і здвоєними проводами.

Найбільш поширеним приводом, що працює за ефектом Бернулі є дисковод zip фірми Lomega, який вперше був продемонстрований у 1994 році. Цей дисковод є альтернативою звичайного 3,5’’ дисководу, завдяки об’єму змінного носія 100М або 250М, високій швидкості передачі даних та незначній вартості при аналогічних розмірах. Також zip lomega можна використовувати як і завантажувальний диск. Цей привід може бути реалізовано у внутрішньому і зовнішньому виконанні.

На ринок малогабаритних пристроїв, персональних асистентів і цифрових фотоапараті орієнтована нова розробка – дисковод N-hand, який при розмірах 1,7’’ має ємність 20М.

Оскільки на ринку змінних носіїв високої ємності відбувається жорстка конкурентна боротьба, то кілька фірм на основі вищенаведених стандартів розробляють свої пристрої. Так фірма Mitsumi Electronics створила дисковод UHC (Ultra High Capacity), який має зворотну сумісність з 3,5 дисководами і ємність 130М. Корпорація Sony розробила 2,5’’ міні – диск об’ємом 230М.

Розробка і виготовлення нових змінних носіїв інформації триває і на даний час.

Нагромаджувачі на основі вінчестерної технології

Серед накопичувачів на змінних жорстких дисках лідирують пристрої фірми Syquest. Інженери цієї фірми в 1983 році спроектували новий пристрій. Стандартну пластинку жорсткого диску вони помістили в окремих футляр . В результаті отримали дисковод EZ-135 , який містив 135М інформації і в свій час знайшов широке використання. Потім