Interne harddisker

Interne harddisker

Det finnes en rekke teknologier til å lagre data. Hvilken måte som passer best, avhenger blant annet av hvor lenge informasjonen skal lagres, hvor raskt det skal være å hente den frem og hva det skal koste. Dette første kapittelet om lagring fokuserer på den ­interne harddisken og hvordan den fungerer.

Kapasitet

Hvor mye som får plass på et lagringsmedium angis i antall bytes (B). Ettersom det dreier seg om store mengder data brukes SI-prefikser som kilo, mega og giga til å beskrive tusener, millioner eller milliarder av bytes. Kilobyte, megabyte og gigabyte forkortes henholdsvis kB, MB og GB. Noen ganger kan det også skrives som kbyte, Mbyte og Gbyte for å unngå forvirring med begrepet bit. Mer om bit og byte kan du lese om i Datamaskin 1.6.

Mengden informasjon som kan lagres, har økt i hurtig tempo. På midten av nittitallet var det nesten utenkelig med harddisker som rommet 1 GB. I dag er det ikke uvanlig med harddisker på 4 TB.

Eksempel på lagringskapasitet på forskjellige medier:

Størrelsen er angitt i antall megabyte (MB).

Dessverre brukes SI-prefiksene noe feilaktig i dataverdenen. SI-prefiksene kilo, mega, giga, tera og peta tilsvarer egentlig jevne tusenmultipler. En kilogram tilsvarer nøyaktig tusen gram, og en kilometer tilsvarer nøyaktig tusen meter. Dette betyr at forholdet mellom kilobyte, megabyte, gigabyte og terabyte er som følger:

1 kB (kilobyte) = 1000B
1 MB (megabyte) = 1000 kB
1 GB (gigabyte) = 1000 MB
1 TB (terabyte) = 1000 GB

Det er på ovennevnte måte som harddisk- og minnekortprodusenter regner når de beskriver størrelsen på lagringsenhetene sine. Operativsystemer regner imidlertid på en annen måte som stemmer bedre med tallbasen to, som er den måten datamaskiner alltid bruker.

640 • 1000 • 1000 • 1000 = 640 • 109 = 596
1024 • 1024 • 1024 230

Det er blitt utviklet et nytt sett med prefikser som er mer passende å bruke i dataverdenen. De passer bedre med datamaskinens måte å regne på (tallbasen 2 i stedet for 10), og de havner ikke i konflikt med de etablerte SI-prefiksene. Enn så lenge brukes de vanligvis bare når det er behov for å tydeliggjøre hvilken av regnemåtene som brukes, men forhåpentligvis blir de bransjestandard innen kort tid.

Enhet Navn Tilsvarer Tilsvarer
1 kiB kibibyte 1024 B 210 B
1 MiB mebibyte 1024 kiB 220 B
1 GiB gibibyte 1024 MiB 230 B
1 TiB tebibyte 1024 GiB 240 B
1 PiB pebibyte 1024 TiB 250 B
1 EiB exbibyte 1024 PiB 260 B

Jo større harddiskens totale kapasitet er, desto flere gigabyte er det som skiller mellom de to måtene å regne på. På grunn av dette er det mange som i dag legger merke til denne «misvisende» kapasitetsangivelsen når de kjøper en ny større harddisk. At det «mangler» en enkelt gigabyte på den gamle harddisken merkes knapt, men når det «mangler» nesten 100 GB på en ny 1 TB-harddisk, virker det litt merkelig. Det har blitt rettet kritikk mot produsentenes måte å velge det tallet som høres best ut, men å oppnå en forandring er vanskelig siden alle produsentene må bytte regnemåte samtidig. Ellers ser en produsents harddisker dyrere ut enn andres. Det positive med at alle regner på samme måte er at det ikke gjør prissammenligninger mellom ulike harddisker vanskelig.

Harddisken har lenge hatt en ubestridt status som det beste lagringsmediet for store datamengder. Kapasitetsmessig har utvikling gått fort gjennom årene, men teknologien er fortsatt lik den opprinnelige. Harddisken er oppbygd av roterende magnetiske plater som en mekanisk arm leser data fra og skriver data til. Denne oppbygningen gjør harddisken følsom for mekaniske påkjenninger som oppstår hvis den for eksempel ristes eller mistes i gulvet. Platene finnes i forskjellige størrelser, kapasiteter og hastigheter, og lesearmen kan være mer eller mindre intelligent. Alle disse faktorene gjør at det finnes mange varianter av harddisker å velge mellom. Les mer om den tekniske oppbygningen i Datamaskin 9.

Størrelse og kapasitet

Det finnes to vanlige fysiske størrelser på harddisker. Størrelsen angis i tommer og er basert på platenes størrelse. 3,5" er den mest vanlige størrelsen for stasjonære data­maskiner og tradisjonelle eksterne harddisker. Den mindre 2,5"-harddisken finnes hoved­sakelig i bærbare datamaskiner og i eksterne bærbare harddisker. Kapasitetsmessig har 3,5"-modellen et stort overtak siden den i skrivende stund kan romme opptil 8 TB. Den største 2,5"-modellen som finnes på markedet samtidig, kan romme 2 TB. 

En 3,5"-harddisk ved siden av en tilsvarende 2,5"-variant

2,5"-harddisker er normalt 9,5 mm tykke. Det kan virke tynn, men i takt med at våre bærbare datamaskiner er blitt stadig tynnere, har behovet for enda tynnere 2,5"-harddisker oppstått. Nå er derfor også 7 mm tykke harddisker vanlige. I ekstern sammenheng har utviklingen gått motsatt vei. Der er det nå vanlig med opptil 15 mm tykke eksterne 2,5"-harddisker (f.eks noen 2 TB-harddisker i 2015).

7 mm tykk 2,5"-harddisk ved siden av 2,5-tommers harddisken med normal tykkelse (9,5 mm).

Noen bærbare datamaskiner med 2,5"-harddisker er utstyrt med sensorer som kan oppdage om datamaskinen er ferd med å falle i gulvet. Harddisken avbryter umiddelbart alle lesing og skriving hvis sensoren registrerer kraftige bevegelser. Hvis harddisken skriver eller leser samtidig som den blir utsatt for mekaniske belastninger, er det nemlig en risiko for at harddisken kan ta skade.

Ytelse

Tallene som oftest vises i sammenheng med harddiskers hastighet er antallet RPM (revo­lutions per minute). Jo høyere tallet er desto hurtigere snurrer harddisken. De fleste 3,5"-harddisker ligger på 5400 RPM eller 7200 RPM mens de mindre 2,5"-modellene nesten alltid ligger på 5400 RPM (selv om det finnes raskere, f.eks 10000 RPM).

Det er ikke bare rotasjonshastigheten på platene som er viktig for den totale ytelsen.  Teknologien som brukes for å lese og skrive påvirker også. Ved å bruke smart lesing og intelligente skrivehoder øker harddiskens ytelse ytterligere.

Aksesstiden er tiden det tar for lesehodet å forflytte seg til den posisjonen hvor ønskede data skal leses fra. Hvis lesehodet allerede befinner seg der det skal lese, går det fort. Hvis det derimot må forflytte seg, tar det lengre tid. Aksesstiden angis derfor som en middelverdi. Normal aksesstid ligger på åtte millisekunder i gjennomsnitt, men det finnes harddisker med bedre aksesstid. Den bør være så lav som mulig.

Alle moderne harddisker har integrert minne (hurtigbuffer). Det fungerer som et buffer der data som nylig er blitt lest, lagres. Hurtigbufferen gjør også at det er mulig å skrive raskere til harddisken enn hva den egentlig kan håndtere. Informasjonen kan mellomlagres og deretter skrives til platene. Hurtigbufferen varierer på mellom 8 MB og 64 MB avhengig av harddiskens pris. Jo større hurtigbuffer, desto bedre.

SATA-grensesnitt

Det har eksistert flere grensesnitt for tilkobling av harddisker. I dag brukes SATA-grense­snittet (Seriell ATA) som helt har erstattet forgjengeren EIDE (også kjent som PATA).

Två hårddisk-gränssnitt: SATA överst och EIDE underst.

SATA har mange fordeler:

  • Kontakter og kabler er mindre.
  • Kabelen er enklere å trekke i kabinettet.
  • SATA har høyere overføringshastighet.
  • Det brukes alltid én kabel per enhet. Dette betyr at slitet med jumper-konfigurasjoner er en saga blott.

SATA finnes i tre versjoner som kalles SATA 1,5 Gb/s, SATA 3 Gb/s og SATA 6 Gb/s. Tidligere ble SATA-versjonene kalt henholdsvis SATA 1, SATA 2 og SATA 3, men SATA 3 (dvs. SATA 6 Gb/s) ble lett forvekslet med SATA 3 Gb/s (dvs. «SATA 2»). Noen ganger benevnes SATA-versjonene ut ifra hvor mange megabyte pr. sekund de kan overføre når overhead-data ikke regnes med (de dataene som beskriver dataene som sendes).

SATA-versjon Gammelt navn Hastighet
SATA 1,5 Gb/s SATA 1 (SATA I) 150 MB/s
SATA 3 Gb/s SATA 2 (SATA II) 300 MB/s
SATA 6 Gb/s SATA 3 (SATA III) 600 MB/s

Det er behov for SATA 6 Gb/s nå for tiden ettersom dagens SSD-enheter er raskere enn SATA 3 Gb/s. De forskjellige SATA-versjonene er kompatible med hverandre, noe som betyr at for eksempel en SATA 6 Gb/s-harddisk kan kobles til en SATA 3 Gb/s-port på hovedkortet.

Det vanligste er at hovedkortet har fire eller flere SATA-porter og at det kreves en port for hver enhet. I dag bruker også optiske enheter SATA, noe som gjør at det noen ganger oppstår en mangel på SATA-porter. Dette kan enkelt og billig løses med et ekspansjonskort (en ekstra SATA-kontroller som kobles til en PCI Express- eller PCI-sokkel).

SATA-kabelen som brukes til å koble sammen hovedkortet og harddisken, er betydelig smalere enn EIDE-kabelen, noe som betyr at den ikke er i veien for luftgjennomstrømningen på samme måte.

SATA-kabel med låseklips.

Kontakten til strømforsyning er også forskjellig fra den på EIDE-harddiskene, men en del SATA-harddisker utrustes med begge kontakttypene (SATA Power og 4-pinners ­Molex). Bare én av de to tilkoblingene skal da brukes. Hvis strømforsyningen ikke har den nye SATA Power-kontakten og harddisken mangler den eldre 4-pinners Molex-kontakten, finnes det adaptere som løser problemet.

Adapter fra 4-pinners Molex-kontakt til SATA Power.

I motsetning til de gamle EIDE-harddiskene bruker SATA-motstykkene de samme data- og strømtilkoblingene for både 3,5"- og 2,5"-harddiskene.

Alternative SATA-kontakter

Markedets etterspørsel etter fysisk mindre maskinvare er stadig økende. I og med byttet fra parallell kommunikasjon til seriell kommunikasjon kunne kablene gjøres betraktelig mindre enn før. Det har også åpnet for videreutvikling av SATA-kontaktene til enda mindre varianter enn den opprinnelige kontakten.

Slim SATA

Slim SATA (også kalt Slimline SATA) er en SATA-kontakt som primært brukes til ultra­tynne DVD-spillere som er installert i bærbare datamaskiner. Den vanlige SATA-kontakten har syv pinner til dataoverføring og 15 pinner til strømforsyning. Slim SATA-kontakten er litt mindre, og strømtilkobling har bare seks pinner. 

Slim SATA ved siden av vanlig SATA (med strømforsyning)

Slim SATA kan uten problemer gjøres om til vanlig SATA ved hjelp av en passiv adapter. Det gjør det mulig å bruke en DVD-brenner med Slim SATA i en vanlig datamaskin. Fremfor alt er løsning viktig for ultrasmå stasjonære datamaskiner.

Micro-SATA (μSata)

Micro SATA kalles også uSATA, som er en måte å skrive μSATA på, uten å bruke greske bokstaver (den greske bokstaven μ uttales «my» og er standardbetegnelsen for mikro). Micro SATA brukes blant annet på små 1,8"-harddisker. Kontakten består av en datatilkobling og en strømtilkobling, der sistnevnte er delt opp i syv pluss to pinner. Mellom pinnegruppene i strømtilkoblingen sitter det en plastforhøyning som gir Micro SATA sitt karakteristiske utseende. Micro SATA kan akkurat som Slim SATA enkelt gjøres om til vanlig SATA ved hjelp av passive adaptere.

Micro SATA. Legg merke til forhøyelsen på kontakten.

Mini SATA (mSata)

Mini SATA er primært tiltenkt for SSD-enheter i bærbare datamaskiner. Så langt har SSD-stasjoner som oftest blitt produsert til eksisterende formatene, men egentlig finnes det ingen grunn for det. I og med at bærbare datamaskiner skal være så små som mulig, er det bedre å finne opp en ny tilkobling enn at produsentene må fortsette å bygge SSD-stasjonene sine i tilstrekkelig store bokser for at tilkoblingen skal få plass.

Vanlig SATA-tilkobling og nye Mini SATA. Bildekilde: Toshibas pressarkiv.

Mini SATA-kontakten har ikke plastrammene som de andre SATA-kontaktene har rundt seg. Dette betyr at tilkoblingen blir enda mindre. Sammenlign med bildet der to SSD-enheter ligger ved siden av hverandre. Den til venstre har den tradisjonelle SATA-tilkobling, mens den til høyre har den nye Mini-SATA-tilkoblingen.

Sist endret: 2015-10-15