FrontPage

Storage: hard disks, flash drives

Contents

What is Storage: hard disks, flash drives ?

  • Hard disks
    Hard Disk Drive(ハードディスクドライブ)の略で、データやプログラムなどを電磁的に書き込んだり読み出したりする記憶装置
    中にデータを記録するプラッタと呼ばれる磁性体が塗られた円盤が複数入っていて、磁気ヘッドで書き込み・読み出しをする仕組み

  • Flash Drive
    記憶媒体に高速で電気的にプログラム可能なフラッシュメモリを使用したドライブ
    不揮発性メモリのため、保存されたデータの整合性を維持する上で電力を必要とせず、電源が切れてもデータを失わない

Technical Fetures

  • Hard Drive
    金属製の円盤(プラッタ)があり、同心円で区切った上で、磁化方向の違いによってデータを記録している。
    データの読み書きは、プラッタ上のデータがある円周上までヘッドが移動し、プラッタの回転によってヘッドがデータ位置を通過する際に行なわれる。

    • Features
      ○記憶容量が大きく、価格が安い
      ×アクセスタイムが長く、振動に弱い
      ×消費電力も比較的大きい


      https://pc-bto.net/wp-content/uploads/2018/10/analogue-business-close-up-117729-1024x683_thumb-4.jpg
      https://pc-bto.net/storage-hdd/

    • Constructure
      主に下記の4つのパーツの組み合わせでできている。
      • 磁気ディスク(プラッタ)
        データを記憶させるためのものでプラッタと呼ばれることもある
        容量が増えるにつれて、このディスクの枚数も多くなる
  • 磁気ヘッド
    磁気ディスクに直接データを読み書きをするもの。
    磁界を発生させて磁性体を磁化してデータを書き込んだり、磁界の変化を検知してデータを読み出したりする。
  • アクチュエーター
    磁気ヘッドを動かすためのパーツ。
    アクセスアームとも言われる。
  • スピンドルモーター
    磁気ディスク(プラッタ)を回転させるためにあるモーター。
    磁気ディスクの真ん中の凸になってる部分。
    HDDの性能を指標を表す7,200rpmや10,000rpmなどは、このスピンドルモーターそのものの性能。
    rmp -> ディスクの回転速度(回数/分)

    トラック上に記録されるデータは,「セクター」と呼ばれる単位で書き込まれる。
    一つのセクターに書き込めるデータ・サイズは,たいてい512バイトに固定されていることがほとんどで,
    それ以上に大きいデータは複数のセクターに分けて書き込む。
    https://tech.nikkeibp.co.jp/it/article/lecture/20061220/257410/zu3.jpg
    https://tech.nikkeibp.co.jp/it/article/lecture/20061220/257410/
    https://i.gzn.jp/img/2015/11/04/how-hard-drive-work/011.jpg
    https://gigazine.net/news/20151104-how-hard-drive-work/

  • Flash Drive

    SSD、USBメモリ、SDカードなどに採用されている。

    • Features
      ○ランダムアクセス性能では、HDDの数十倍という結果もあるくらい早い
      ○機械的な駆動パーツがないので、低消費電力
      ○機械的な駆動パーツがないので、振動や衝撃に強い
      ×容量が少ない、価格が高い
      ×書き換え回数に制限がある
      ×使い込んでいくとベンチマークの結果が悪くなる報告もあり

      http://2.bp.blogspot.com/-Ad3EPzb4Sv0/TxhrNkbXbvI/AAAAAAAAAJQ/-WmarbtRmE8/s1600/How-Pen-Drive-works2.jpg
      http://www.electroclub.in/2012/01/mechanism-of-pendrive.html

    • Constructure
      • NOR型 (ファームウェアやBIOSなど)
        NOR型は集積度が低いので容量は少ない。
        NAND型より書き込み速度が遅いが、データ耐久性の信頼性が高い。
        書き換える機会が少ないファームウェアやBIOSなどに使われる。
  • NAND型 (SSDやUSBメモリ、SDカードなど)
    NAND型は集積度を上げられるので、フラッシュメモリとしては大容量化が可能。
    書き込み速度はNOR型よりも速い。
    信頼性はNOR型より劣るため、コントローラでエラーを訂正する機能が必要。
    そのため、コントローラの性能が製品のクオリティを決める。
    NAND型はSSDやUSBメモリ、SDカードなどに採用される。
  • 価格差について

    https://images.techhive.com/images/article/2016/03/545269001456911804-100648416-orig.png

Reference

siiba(Ryusei Shiiba)


トップ   編集 凍結 差分 バックアップ 添付 複製 名前変更 リロード   新規 一覧 単語検索 最終更新   ヘルプ   最終更新のRSS
Last-modified: 2019-07-18 (木) 09:43:40 (868d)