Thema: Festplatten
Archiv der Materialien zum Stichwort Datenspeicher
Festplatten
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Old Western Digital HDD (Caviar 140) with open case spinup
Wunderwerke der Mikroelektronik
Über (und unter) jeder dieser schnell rotierenden Scheiben befindet sich ein beweglicher Magnetkopf (Schreib-/Lesekopf), der durch das bei der Drehung entstehende Luftpolster von der Plattenoberfläche ferngehalten wird. Genauer gesagt, wird er auf etwa 1 Hunderttausendstel Millimeter Abstand gehalten. Im Bild rechts sind 2 Magnetköpfe zu sehen: Der Kopf selbst und sein Spiegelbild auf der beschichteten Festplatte!
Die Grafik auf der rechten Seite zeigt die Größenverhältnisse: Der dunkelblaue Balken links stellt den Magnetkopf dar. Die grün dargestellte Plattenoberfläche und die umgebende Luft müssen absolut sauber und staubfrei sein, denn zwischen den Kopf und die Plattenoberfläche würde weder ein Staubkorn noch ein Fingerabdruck, nicht mal ein Rauchpartikel Platz finden! Eine funktionierende Festplatte darf daher niemals aufgeschraubt werden.
Lesen und Schreiben der Daten:
Jede Platte ist in Spuren (Kreise) und Sektoren unterteilt, auf denen die Daten angeordnet sind. Beim Lesen oder Schreiben muss der Kopf zuerst die richtige Spur finden und dann warten bis die Drehung der Platte den richtigen Sektor herangefahren hat. Das ist die mittlere Zugriffszeit und dauert ca. 1 Hundertstel Sekunde. Dann beginnt das Lesen oder Schreiben der Daten des jew. Sektors. Die Anzahl der Bytes, die pro Sekunde gelesen oder geschrieben werden, nennt man die Datenrate. Sie beträgt z.Zt. (2010) etwa 100 MB/s. Nimmt man z.B. eine reine Textdatei, die nur Buchstaben enthält (1 Buchstabe = 2 Byte), dann könnte ein Kopf ca. 50 Millionen Buchstaben pro Sekunde lesen oder schreiben (wenn er zwischendurch nicht immer wieder auf eine neue Spur positionieren müsste).
Im Film ist eine (geöffnete) Festplatte zu sehen und zu hören. Zu Beginn ist der Festplattenmotor aus und der Schreib-/Lesekopf in Parkposition. Beim Start des Rechners fährt auch die Festplatte hoch. Danach sieht man einige Schreib- oder Lesevorgänge, bei denen der Kopf blitzschnell auf unterschiedliche Spuren positioniert wird und jeweils eine riesige Menge von Daten liest oder schreibt. Beim anschließenden Ausschalten der Platte fährt der Kopf automatisch wieder in die Parkposition.
Aufbau einer Festplatte
Eine Festplatte (Hard Disk) gehört zu den magnetischen Speichermedien. Sie besteht aus einer oder mehreren übereinander angeordneten 'harten Scheiben', die beidseitig mit einer ca. 1/1000 Millimeter 'dicken' magnetischen Beschichtung versehen sind, auf die noch eine hauchdünne Schutzschicht aufgebracht ist. Diese Scheiben drehen sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 7.200 Umdrehungen/Minute (120 Umdrehungen/Sek.).
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Material mit freundlicher Genehmigung von: Wikipedia - Die freie Enzyklopädie || Wikibooks - Sammlung freier Lehr-, Sach- und Fachbücher || Institut für Mathematik und Datenverarbeitung - Priv.-Doz. Dr.-Ing. Gerhard Staude || wollomatic - (YouTube)
Thema: Datenspeicher (2)
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Datenspeicher 2
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Historische Datenspeicher
Dieses Thema auch als Video: Das digitale Desaster (1/4)
Aber wie lange wird man diese Datenspeicher noch lesen können?
Datenspeicher sind keine neue Erfindung. Lange Zeit bevor es Festplatten, CDs, MP3-Player, USB-Sticks und Speicherkarten gab, wurden schon Daten gespeichert. Beispiele hierfür sind:
- Prähistorische Höhlenmalereien (ab 30.000 Jahre v.u.Z.)
- Ägyptische Hieroglyphen auf Steintafeln (ab 3.200 Jahre v.u.Z.)
- Keilschrift der Sumerer in Stein gemeißelt (ab 3.000 Jahre v.u.Z.)
- Statuen und Reliefe aus Stein gehauen
- Handschriften zuerst auf Papyrus geschrieben (ab 300 Jahre v.u.Z.)
- Bilder auf Leinwand gemalt
- Bücher auf Papier gedruckt (spätestens seit dem 14. Jahrhundert)
Wir wissen dies nur, weil viele dieser 'Daten-sammlungen' bis heute erhalten geblieben (gespeichert) sind.
Die ältesten 'aufgezeichneten Daten' sind also weit über 30.000 Jahre alt... und wir können sie immer noch sehen (lesen)!
Auch ein Fotoalbum unserer Eltern, Großeltern ist ein (viele Jahrzehnte alter) Datenspeicher.
Die Bilder, die ich noch vor 15 Jahren mit meinem ATARI-Computer auf Disketten gespeichert habe, kann ich schon heute - mit einem modernen PC - nicht mehr sehen, denn der hat gar kein Diskettenlaufwerk mehr!
Was nützt eine alte Schallplattensammlung, wenn man keinen passenden Plattenspieler mehr hat? Was wird aus den alten Ton- und Videokassetten?
In immer kürzeren Abständen gibt es völlig neue Speicher mit immer mehr Speicherkapazität - das ist fantastisch...
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Material mit freundlicher Genehmigung von: /// Sarah (Flickr) || qiv (Flickr) || andre5 (Flickr) || *clairity* (Flickr) || Bibliotheek Kortrijk (Flickr) || Astrid Walter (Flickr) || chatirygirl (Flickr) || freefotouk (Flickr) || 92wardsenatorfe (Flickr) || Jesse Gardner (Flickr)
Datenspeicher 1
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Die wichtigsten externen Speicher im Überblick
Digitale Daten können z.Zt. auf drei unterschiedliche Arten gespeichert werden:
- magnetisch (Disketten, Festplatten, Magnetbänder)
- optisch (CDs, DVDs, Blu-ray Disc...)
- elektronisch (Speichersticks, Speicherkarten (CompactFlash), RAM und ROM...)
Jede dieser Speicherarten hat ihre Vor- und Nachteile in Bezug auf Kapazität (Größe des Speicherplatzes), Datensicherheit, Haltbarkeit, Zugriffsgeschwindigkeit, Preis... und so kommen für unterschiedliche Aufgaben auch unterschiedliche Speicher zum Einsatz.
100 Prozent sichere Speicher gibt es nicht! Magnetische Speicher dürfen nicht mit Magneten/ Magnetfeldern in Kontakt kommen. Bei Festplatten kann es (durch Stöße) zu einem Headcrash kommen. CDs, DVDs können zerkratzt werden. Auch Speicherkarten können Fehlfunktionen haben und alle Speicherarten unterliegen einem Alterungsprozess!
Wirklich wichtige Daten sollten man daher immer auf mindestens zwei unterschiedlichen Speichern sichern.
Die folgende Tabelle gibt einen groben Überblick über das Jahr der Einführung und die jetzt (2010) aktuellen Leistungsdaten* für typische alte und neue externe Speicher des Computers.
| Jahr | Speichermedium | Speicherart | Kapazität bis | Datenrate ab ca. | Lebensdauer |
| 1976- 1984 | Diskette 5,25'' | magnetisch | 110 KB - 1,2 MB | 500 Kbit/s | 5-30 Jahre |
| 1981 | Diskette 3,5'' | magnetisch | 360 KB - 2,88 MB | 1 Mbit/s | 5-30 Jahre |
| 1956 | Festplatte | magnetisch | 5 MB | 70 Kbit/s | 10 Jahre |
| 1994 | Festplatte | magnetisch | 2,1 GB | 40 Mbit/s | 10 Jahre |
| 2009 | Festplatte | magnetisch | 2 TB | 1 Gbit/s | 10 Jahre |
| 1982 | CD (Compact Disc)** | optisch | 900 MB | 1 Mbit/s | 5-10 Jahre |
| 1996 | DVD (Digital Versatile Disc)** | optisch | 8,5 GB | 11 Mbit/s | 10 Jahre |
| 2006 | Blu-ray Disc (BD)** | optisch | 50 GB | 36 Mbit/s | 30-50 Jahre |
| 1994 | CompactFlash | elektronisch | |||
| 2010 | CompactFlash | elektronisch | 128 GB | 480 Mbit/s | |
| 2000 | USB-Speicherstick | elektronisch | 64 GB | 160 Mbit/s | 10 Jahre |
| Bandlaufwerk (Streamer) | magnetisch | 200 GB | 80 Mbit/s |
*) Die Leistungsdaten ändern sich ständig, variieren von Modell zu Modell und sind auch vom jeweiligen Hersteller abhängig, sie sind hier nur als grobe Anhaltspunkte zu verstehen.
**) Lebensdauer für beschreibbare Medien geschätzt
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