Дисководы для дискет. Накопители на гибких магнитных дисках

Дискета – вещь замечательная и порой даже необходимая. Я хорошо помню, как спасительная загрузочная дискетка иногда помогала мне при проверке компьютера или настройке программного обеспечения (например, я постоянно для теста оперативной памяти использовал программку Memtest, которая была записана именно на дискете). А в стародавние времена этот старый формат являлся основным источником для хранения и переноса данных. Жаль, но те времена уже ушли… Сейчас все люди используют флешки для этих целей, а про дискеты уже мало кто вспоминает. Но, учитывая текущий момент времени, я решил подробно рассказать про одну важную проблему, которая является весьма актуальной.

Обычная дискета емкостью 1.44 МБ когда-то занимала важное место в компьютерной истории

У многих владельцев современных компьютеров существует такая проблема: бывает такая ситуация, когда требуется скопировать некоторую информацию с дискеты или требуется что-то записать. Сегодня таким делом мало кто будет заниматься, но все же… Конечно, достать дисковод для 3.5-дюймовых дискет сейчас нетрудно, благо стоит он дешево (можно даже и за бесплатно получить), однако пользователь может столкнуться с тем, что на его материнской плате отсутствует разъем для его подключения. И о чтении/записи информации можно забыть. Я сам столкнулся с такой проблемой: мне надо было создать загрузочную дискету, а возможности такой не было. Мой компьютер оказался слишком современен, чтобы подключать старые устройства, а старый был неработоспособен. Я задался вопросом: «Так как можно получить возможность подключить дисковод? Как же быть?» И в результате нашел несколько решений данной проблемы.

Внешний дисковод

Самый очевидный способ получить возможность работы с дискетами – это покупка внешнего дисковода. Многие знают, что есть в продаже USB-FDD дисководы. Конечно, они очень легко решают проблему с чтением/записью столь старого носителя на современных устройствах, особенно на ноутбуках, где вообще никаким другим способом, кроме как через USB, нельзя подключить флоппи-дисковод. Если USB-мост подключается к дисководу через стандартный интерфейс, как на 34-контактных разъемах, то теоретически возможно подключение даже 5.25-дюймового дисковода.

Внешний USB-FDD дисковод может решить проблему чтения с дискеты, но качество таких устройств может быть разным

Но тут есть один нюанс. Дело в том, что найти нормальный USB-FDD сегодня довольно проблематично, по крайней мере, в продаже можно встретить только дисководы китайского производства. Не спорю, что это устройство способно нормально функционировать и не сможет испортить старые носители, но вы сами понимаете, что вероятность подделки или брака велика. Я считаю, что классические старые флоппи-дисководы (не современный ширпотреб) будут гораздо лучше работать. Можно, конечно, попробовать разработать переходник под внешний интерфейс самому, но это сопряжено с большими трудностями и требованием большого опыта и знаний в разработке такого рода устройств.
Есть еще такой девайс, как KryoFlux . Он позволяет подключить любой стандартный дисковод (5.25 и 3.5) к компьютеру через USB. Его цена довольно высока, но если вам необходимо постоянно копировать информацию с дискет – то это лучший вариант.

Контроллер

Другой вариант решения проблемы – это использовать специальный контроллер. Хорошо, если на материнской плате найдется место для ISA-контроллера (коих полным полно), и тогда все будет нормально. Но где вы видели современную плату с ISA-шиной? Как ни странно, такие платы тоже есть (iBASE MB970 тому пример), но они крайне редки и предназначены для специфического использования (промышленные компьютеры и т.п.), а цена таких плат будет далеко не низкой. Других вариантов контроллеров FDD, например, для шины PCI я не встречал (хотя в Интернете я вроде видел фото этих плат, но уже не припомню где), а уж найти для PCI-E - вообще невероятно. Да и по какой цене будет продаваться такая вещь? Поэтому находку такого редкого контроллера можно считать большим везением. Повторюсь, можно попробовать его разработать самому.

IDE и FDD контроллер для шины ISA. Для современного компьютера он не подойдет: ISA устарела еще в прошлом веке

SuperDisk

Есть несколько экзотический, но весьма эффективный способ. Он подойдет для практически любой, даже самой современной системы. Конечно, для этого варианта необходимо найти кое-какое редкое оборудование, но, тем не менее, этот способ имеет право на жизнь. Главные условия для реализации способа – это наличие IDE-разъема (при отсутствии такового либо используем PCI-IDE контроллер, либо, при наличии SATA-разъемов - дешевый переходник IDE-SATA), и наличие дисковода LS-120. Расскажу кратко, что это за дисковод. LS-120, или SuperDisk – один из планировавшихся "убийц" дискеты. Стандарт был разработан фирмой Iomega в 1995 году. Эта технология позволяла записывать и хранить данные на специальных носителях емкостью 120 МБ (позже – и 240 МБ) и планировался как замена устаревших флоппи-дисководов и дискет. Иногда его называли флоптическим диском, т.к. комбинировались технологии магнитной и оптической записи. Подключался к компьютеру через интерфейс IDE. После распространения более дешевых носителей, таких как CD и DVD, этот стандарт не смог прижиться и устарел крайне быстро.

Дисковод LS-120. Поддерживает как свои нестандартные дискеты, так и обычные на 720 КБ и 1.4 МБ. Однако его трудно найти

Дисковод LS-120 спереди. С первого взгляда практически не отличается от обычного дисковода

Однако в чем же была фишка SuperDisk? А фишка состояла в том, что такой дисковод мог читать и записывать не только свои нестандартные носители, но и классические дискеты на 720 КБ и 1.4 МБ, что позволяло использовать его как стандартный флоппи-дисковод. Именно сочетание возможности чтения/записи дискет и подключения через IDE-интерфейс позволяет работать с устаревшими носителями даже с самым современным аппаратным обеспечением. Я, кстати, проверил это на своем компьютере с материнской платой Gigabyte GA-H77-DS3H rev.1.1 с процессором Intel Pentium G2030 и установленной операционной системой Windows 7. Подключив LS-120 к компьютеру через переходник к SATA-разъему, система сразу начала производить установку драйверов, и после этого я сразу мог начать работу с древним носителем информации. Читать с носителя, которому уже стукнуло лет 30, на современной технике – это удивительное ощущение. Единственная вещь: для правильной работы рекомендую установить джампер на дисководе в положение MASTER. Ах да, SuperDisk также существовал в варианте для SCSI, LPT и USB интерфейсов.

Дискета форматируется на современном компьютере с помощью LS-120

Использовать SCSI? Это тоже вариант. Если говорить конкретнее – можно найти флоппи-дисковод, который будет подключаться к SCSI напрямую или через плату-переходник. Но вот где найти такой редкий девайс? Однако если же найдете такой вместе с контроллером, то в качестве бонуса вы также получите поддержку подключения большого количества дополнительных устройств за счет SCSI-интерфейса.

SCSI-контроллер. Поддерживает различные устройства: жесткие диски, стримеры, CD-ROM, сканеры и… флоппики!

Второй системный блок (ноутбук)

Ну и наконец, последний вариант, самый простой. Ничего редкого и дорогого искать не нужно. Найдите себе еще один, старый системный блок, на котором уже будет нормальная поддержка дисковода. Это самый эффективный вариант для работы с дискетами. Перенос данных с одного компьютера на другой можно реализовать различными способами: через локальную сеть, через нуль-модемный кабель (при отсутствии сетевого оборудования или при крайне древнем железе), через флешку (при наличии USB) или CD, DVD болванки. Единственный критичный недостаток такого способа для некоторых пользователей – это необходимость свободного места под второй системный блок (хотя у многих их может стоять и несколько). Для тех, кто не может по каким-либо причинам иметь у себя два компьютера, придется использовать только предыдущие варианты. Хотя нет, есть еще надежда использовать старый ноутбук со встроенным FDD:)

Старый системный блок. Он идеален для работы со старыми носителями

А как же 5.25-дюймовые дискеты?

Если необходимо считывание информации не с обыкновенной 3.5-дюймовой дискеты, а с более старой и редкой 5.25-дюймовки, то тут уже будет посложнее. Тут LS-120, конечно, уже не поможет, не подходит он по размерам:) Однако подойдут все остальные варианты, хотя наиболее оптимальный из них – использовать второй системный блок специально для таких целей. А если кто-то захочет и с 8-дюймового «монстра» что-то прочитать, то тут мне в голову приходит только один вариант: сборка специального переходника и организация питания для огромного флоппи-дисковода (если память мне не изменяет, моторы питались как минимум от 127 вольт!). Но на самом деле это не так уж и нереально, было бы желание... и дискета, с которой надо скинуть ценную информацию.

5.25-дюймовый дисковод. Особых проблем при подключении нет…

…ну а это «чудище» без переделки не подключишь

Заключение

Ну что же, на этом статью хочется завершить, но скажу еще несколько слов. Конечно, любой из этих вариантов поможет любому человеку сделать копию данных со старых дискет или продолжить работу с ними при наличии устаревшего оборудования, где, кроме как дискетами, никакими другими средствами не получится передать информацию. Вообще я рекомендую воспользоваться старым компьютером. Это позволяет не только полноценно работать с дискетами, но и позволяет при этом в некоторой мере сохранить компьютерную историю, так как мы тем самым находим применение старому оборудованию и спасаем его от забвения. На старом компьютере можно не только делать копии дискет, а еще много чего интересного...

Дополнительные ссылки:
Англоязычная про чтение данных с дискет в наше время;
Сайт разработчика платы-переходника для подключения 5.25-дюймового дисковода через USB, где его можно заказать из США.

Спасибо за внимание!

Текст, фотографии - Александр Антюшеня

Железные призраки прошлого - 2015 г.

Дополнения или поправки на

• Перевод

Для такого тонкого формата у гибких дисков удивительно разнообразная история, и в этой статье на их фоне объединились все – от Beatles, Дэвида Боуи и ABBA до Элиса Купера и стиля хэви-метал. Их появление связано с журналом National Geographic, с рекламной кампанией Макдоналдс с миллионным выигрышем, и с обложками многочисленных модных журналов для девчонок. Их нелегально прессовали на рентгеновских снимках в СССР [знаменитая «музыка на костях» – прим. перев.] и они даже помогли такому отъявленному лгуну, как Ричард Tricky Dicky Никсон, стать президентом США в 1968 году.

Гибкие диски с 1960-х по начало 1990-х годов продавались десятками миллионов – а потом практически исчезли с лица земли на полтора десятилетия. Но, как и подобает продукту, основанному на спиральной царапине, это был ещё не конец.



Гибкий диск Леонарда Коэна. По внешнему краю можно увидеть тёмную аудиодорожку.

«Музыкальные открытки» другого рода – грубые желобки, впрессованные в карточки – продавались примерно с 1950-х годов. Во второй половине 50-х в Британии появились даже гибкие виниловые диски, хотя с технической точки зрения их качество было отвратительным. Через несколько лет был разработан, запатентован и представлен улучшенный гибкий диск - американская компания Eva-Tone Incorporated выпустила его в 1962 году, поначалу назвав «Eva-tone Soundsheet» [звуковой лист]. У этого отпрыска было несколько преимуществ перед его родителями – поющей открыткой и первоначальным спирально-бороздковым продуктом, известным, как виниловая пластинка.

Soundsheet от Eva-tone без сомнения звучал лучше, чем картонные открытки, а поскольку гибкие диски использовали гораздо меньше винила, чем пластинки, их было гораздо дешевле печатать, хранить и перевозить. Часто при изготовлении использовали поливинилхлорид вместо гранулированного винила, что было ещё дешевле. Кроме того, гибкость этих продуктов означала, что их можно продавать на обложках или внутри журналов, буклетов и газет. Они были довольно выносливыми, в отличие от шеллачных дисков на 78 об/мин, которые легко разбивались, если их уронить на пол, или виниловые пластинки 45 об/мин, которые, хотя и были крепче шеллака, всё равно могли случайно сломаться.

Одна маленькая проблемка

Ситуация была похожа на всесторонний выигрыш, но у гибких дисков от Eva-tone, как и у их британских предшественников, всё же была пара минусов. Например, 12" или 10" LP-диски было сложно изготавливать, поскольку гибкие диски были очень лёгкими: типичный диск для сингла или EP весил обычно между 4,5 и 6,5 г – как пара кубиков сахара. Бумажные или картонные упаковки весили больше, порядка 9 г. Сравните это с 40 г типичного винилового сингла, или с 200 г многих шеллачных синглов на 78 об/мин – и поймёте, сколько экономилось материала.

Потом у них была проблема с воспроизведением, когда тяжёлая проигрывающая головка могла просто удерживать гибкий диск на месте. В обычных условиях из такой ситуации было два выхода – можно было проигрывать гибкий диск, положив его поверх винилового, или же положить пару монеток в районе центра диска. Позже некоторые диски марки Soundsheet на самом деле выходили с нарисованными кружочками, обозначавшими места, куда надо было класть монеты. Иногда приходилось выполнять оба трюка одновременно, чтобы заставить пластинку играть.

В СССР тоже такое было

Но было ещё две, неразрешимых проблемы с новыми сверхтонкими записями. Во-первых, хотя после нескольких первых проигрываний для не особенно притязательных ушей качество записи могло поспорить со стандартным винилом, у гибких дисков никогда не было такого диапазона частот, как у полновесных дисков 45 об/м или магнитной плёнки в катушках на 7,5"/с. Профессионально использовать их, к примеру, на радио, можно было только при отсутствии других вариантов. Ещё одним раздражающим фактором была короткая жизнь гибких дисков – их неглубокие прессованные дорожки приводили к увеличению поверхностного шума, царапины появлялись быстрее и звучали громче, поэтому пропуск фрагментов и перепрыгивание иглы быстро становилось основной проблемой диска, проигранного несколько раз.

Звёздные моменты истории гибких дисков

По указанным причинам использование Soundsheet быстро ограничилось тремя, хотя и обширными, областями: промо-записи музыкальных коллективов, детские записи и рекламные записи в журналах – в основном, хотя и не всегда, эти журналы были музыкальными.

Типичным примером может служить гибкий диск The Beatles, отправленный ими в их фан-клуб в 1964 году. На видео ниже можно услышать такие забавные вещи, как трек «пойте с нами» и обращения к фанатам.

Великолепная четвёрка снова сделала это в 1967 году, хотя подача на этот раз была менее иронической и более поспешной, но зато в этот раз там хотя бы была полноценная песня.

Годом позже Ричард Никсон выиграл выборы 1968 года благодаря хорошо профинансированной кампании, использовавшей среди других материалов и Soundsheet. Более миллиона дисков было отправлено голосующим в ключевые штаты, с отметкой «Никсон – тот, кто нам нужен!» и с записью его речи.

Но диски были дешёвыми и прикольными, и продажи не утихали до конца 1960-х. Промо-записи начала 1970-х демонстрируют, насколько масштабной стала индустрия гибких дисков. Диск на видео ниже выполнен в виде прямоугольного листа, и такая форма сохранялась почти до самого конца. В США термин «звуковой лист» всегда был более популярным, чем «гибкий диск» .

Примеры поздравительных открыток на дисках. Сам материал – пластиковая плёнка, которую при помощи ламинирования наносили на распечатанную открытку.

В Британии компании, выпускавшие винил, к примеру, Lyntone, купили лицензию на производство улучшенных гибких дисков у Eva-tone и предпочли более описательный термин «гибкий диск» , поскольку считалось, что слово «диск» подчёркивает связь с виниловыми записями, а первоначальное название из США «звуковой лист» могло запутать меломанов – они могли подумать, что речь идёт о печатных нотах . Наверняка причастные к индустрии люди угорали от старой мюзик-холльной шутки: «Do you like sheet music? ‘No, I just like the good stuff…» ["- Вам нравится нотная музыка? – Нет, предпочитаю хорошую." Шутка основана на созвучии слов sheet и shit – прим. перев.]

Дэвид Боуи сильно выиграл от дисков нового формата, когда его прорывной альбом «The Rise and Fall of Ziggy Stardust and The Spiders From Mars» стал одним из самых быстро набирающих популярность альбомов летом 1972 года. RCA records, с которой он сотрудничал в то время, волновалась, что ей может не хватить винила из-за гигантского спроса – в те годы быстрые продажи миллионного тиража были чем-то из ряда вон выходящим – и в результате ветреные подростковые поп-фанаты не захотят ждать пары недель поступления новой партии и купят что-нибудь другое. Возможно, этот страх не был лишён оснований. И тогда RCA Records использовала диски от Dynaflex для печати десятков тысяч копий песен Ziggy Stardust, используя тонкий лист винила, превосходивший по качеству гибкие диски, но весил на 25% меньше обычного альбома.

RCA Records успела выпустить нужное количество дисков, Ziggy остался в альбомных чартах, вскоре он практически поселился на первых местах и Дэвид Боуи стал подлинной звездой.

Урезаем траты и набрасываемся на бургеры

Кое-какие эксперты по винилу возмущались таким подходом RCA. Но после наступления нефтяного кризиса 1973 года и взлёта стоимости винила такие диски для аудиозаписывающих компаний стали неплохим способом сэкономить на стоимости альбома, урезав его вес, и, как следствие, качество звука. Чем толще и тяжелее альбом, тем лучше воспроизводится аудио – отсюда и мода среди фанатов аудио на диски от 160 до 200 гр.

Примерно в то время лидирующая Британская газета, посвящённая музыке, New Musical Express, выдала эксклюзивную запись Элиса Купера, неплохое подражание Элвису Пресли под названием «Slick Black Limousine». На обратной стороне содержались отрывки из его будущего альбома «Billion Dollar Babies». Это издание высоко ценилось среди фанатов Купера много десятилетий, пока запись не начала появляться на пиратских дисках.

Шведская поп-сенсация ABBA тоже не отказывалась от бесплатной раздачи эксклюзивов: на одностороннем гибком диске «ABBA/Live 77» золотистого цвета расположились отрывки из их австралийского тура того года. Он распространялся только в виде подарков для детей, продававших из дома в дом на рождественских праздниках книги, газеты и журналы для корпорации Jultidningsförlaget. А на другом конце спектра поп-культуры в 1978 году была новаторская британская электронная группа The Human League, раздававшая гибкий диск под названием «Flexi Disc» с 12" синглом «Dignity of Labour», хотя позже его переиздали на альбоме «Reproduction». В то время эта группа считалась артхаусной, и в полном соответствии с их имиджем на этой записи можно было услышать, как члены группы обсуждают, собственно, гибкие диски, и то, следует ли им самим записать такой диск.

Тем временем в США в 80-х Макдоналдс использовал гибкие диски – а в некоторых штатах картонные записи – для распространения римейка дурацкого, но милого хита «Life Is A Rock (but The Radio Rolled Me)» 1974 года для своей рекламной кампании Menu Song, включавшей мгновенный выигрыш суммы в $1 000 000.

Кампания оказалась невероятно успешной и растянулась на 1988 и 1989 годы. Несколько различных версий этой песни было записано и отпечатано на 78 миллионах (!) гибких дисков, которые затем расфасовывали в газеты и рекламные буклеты. На каждой из записей присутствовал голос какого-нибудь приглашённого певца или просто человека из толпы, который пытался исполнять песню – после его ошибки трек заканчивался. Макдоналдс поступил хитрым образом, отпечатав единственный диск, на котором песня заканчивалась правильно. Обладатель этой единственной записи должен был выиграть миллион долларов. После многих месяцев ожидания, во время которых циники вслух сомневались в реальности существования такого диска, его всё-таки нашла Шарлин Прайс из города Гэлэкс в Западной Виргинии, сразу же реализовавшая мечту многих людей: она купила магазин, в котором работала продавщицей. Уволила ли она бывшего босса прямо на месте, история умалчивает…

В Лондоне в 1980-х даже был отдельный журнал, посвящённый гибким дискам. Он назывался Flexi Pop, и почти полностью был посвящён всяким слухам и сплетням, а к журналу прилагался диск с записью песни, в то время находившейся на вершинах чартов. Среди этих кандидатов встречались The Jam, Japan и Depeche Mode, и на пике популярности журнал продавался тиражом 90 000 копий. Недавно о журнале даже написали книгу.

CD убил звезду гибкого диска

Казалось, что гибкие диски будут продаваться всё лучше и всё чаще раздаваться, но конец 80-х стал началом их конца. Тогда появились CD, и они постепенно стали завоёвывать популярность как средство для прослушивания музыки, а люди с ограниченными финансами переключались на пиратские аудиокассеты – при том, что многие из таких кассет были хромовыми или металлическими, и их качество было относительно высоким. Журнал Flexi Pop закрылся, а фабрики, где прессовали диски, всё чаще отказывались принимать недорогие заказы.

Лишь в СССР гибкие диски оставались в массовом обороте до 1990-х годов, и в основном на них были записаны популярные и детские песни. А в 70-х – 80-х годах, когда западная рок-музыка в СССР была запрещена, пираты и фанаты нелегально записывали аудио на плёнку из-под рентгеновских снимков [на самом деле «музыка на костях» существовала с конца 40-х и до начала 80-х, когда начали появляться кассетные магнитофоны – прим. перев.].

Относительно новый журнал Electronic Sound с гибкой пластинкой внутри

С появлением Михаила Горбачёва пришёл конец культурной и политической цензуре, и музыка на костях потеряла свою привлекательность. К 1992 году гибкие диски оказались на грани вымирания. Почти 15 лет они оставались скорее мёртвыми, чем живыми. К 2000-му году даже Eva-tone закончила их производство. Но в 2010-м случился небольшой ренессанс: независимая фабрика Pirates Press заняла нишу винтажных изделий и начала производить гибкие диски всех форм, размеров и цветов.

Эта идея могла оказаться неудачной, но журнал экстремального метала, Decibel, уже начал экспериментировать с такой формой записи, выпуская эксклюзивные треки новых групп, и каждый его выпуск активно расходится. С тех пор многие музыкальные издательства, к примеру, Third Man, Side One Dummy и Domino, а также журналы Alternative Press и немецкий PUNKROCK, регулярно продают или раздают гибкие диски. В 2015 году итальянская фабрика PizzaDischi начала принимать заказы на изготовление таких дисков, в то время как стоимость редких коллекционных изданий старых гибких дисков начала переваливать за £200. Добавить метки

Дискета или гибкий диск - компактное низкоскоростное малой ёмкости средство хранение и переноса информации. Различают дискеты двух размеров: 3.5”, 5.25” (8” диски широкого распространения не получили). Диски 5.25” практически вышли из употребления.

3.5” дискета 5.25” дискета

Конструктивно дискета представляет собой гибкий диск с магнитным покрытием, заключенный в футляр. Дискета имеет отверстие под шпиль привода, отверстие в футляре для доступа головок записи-чтения (в 3.5” закрыто железной шторкой), вырез или отверстие защиты от записи. Кроме того 5.25” дискета имеет индексное отверстие, а 3.5” дискета высокой плотности - отверстие указанной плотности (высокая/низкая). 5.25” дискета защищена от записи, если соответствующий вырез закрыт. 3.5” дискета наоборот - если отверстие защиты открыто. В настоящее время практически только используются 3.5” дискеты высокой плотности.

Для дискет используются следующие обозначения:

SS single side - односторонний диск (одна рабочая поверхность).

DS double side - двусторонний диск.

SD single density - одинарная плотность.

DD double density - двойная плотность.

HD high density - высокая плотность.

Накопитель на гибких дисках принципиально похож на накопитель на жестких дисках. Скорость вращения гибкого диска примерно в 10 раз медленнее, а головки касаются поверхности диска. В основном структура информации на дискете, как физическая так и логическая, такая же как на жестком диске. С точки зрения логической структуры на дискете отсутствует таблица разбиения диска.

Накопители на жестких дисках

Накопители на жестких дисках объединяют в одном корпусе носитель (носители) и устройство чтения/записи, а также, нередко, и интерфейсную часть, называемую собственно контроллером жесткого диска. Типичной конструкцией жесткого диска является исполнение в виде одного устройства - камеры, внутри которой находится один или более дисковых носителей насажанных на один шпиндель и блок головок чтения/записи с их общим приводящим механизмом. Обычно, рядом с камерой носителей и головок располагаются схемы управления головками, дисками и, часто, интерфейсная часть и/или контроллер. На интерфейсной карте устройства располагается собственно интерфейс дискового устройства, а контроллер с его интерфейсом располагается на самом устройстве. С интерфейсным адаптером схемы накопителя соединяются при помощи комплекта шлейфов.

Информация заносится на концентрические дорожки, равномерно распределенные по всему носителю. В случае большего, чем один диск, числа носителей все дорожки, находящиеся одна под другой, называются цилиндром. Операции чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра, после чего головки перемещаются на новую позицию.

Герметичная камера предохраняет носители не только от проникновения механических частиц пыли, но и от воздействия электромагнитных полей. Необходимо заметить, что камера не является абсолютно герметичной т.к. соединяется с окружающей атмосферой при помощи специального фильтра, уравнивающего давление внутри и снаружи камеры. Однако, воздух внутри камеры максимально очищен от пыли, т.к. малейшие частички могут привести к порче магнитного покрытия дисков и потере данных и работоспособности устройства.

Диски вращаются постоянно, а скорость вращения носителей довольно высокая (от 4500 до 10000 об/мин), что обеспечивает высокую скорость чтения/записи. По величине диаметра носителя чаще других производятся 5.25, 3.14, 2.3 дюймовые диски. На диаметр носителей несменных жестких дисков не накладывается никакого ограничения со стороны совместимости и переносимости носителя, за исключением форм-факторов корпуса ПК, поэтому, производители выбирают его согласно собственным соображениям.

В настоящее время, для позиционирования головок чтения/записи, наиболее часто, применяются шаговые и линейные двигатели механизмов позиционирования и механизмы перемещения головок в целом.

В системах с шаговым механизмом и двигателем головки перемещаются на определенную величину, соответствующую расстоянию между дорожками. Дискретность шагов зависит либо от характеристик шагового двигателя, либо задается серво-метками на диске, которые могут иметь магнитную или оптическую природу. Для считывания магнитных меток используется дополнительная серво головка, а для считывания оптических - специальные оптические датчики.

В системах с линейным приводом головки перемещаются электромагнитом, а для определения необходимого положения служат специальные сервисные сигналы, записанные на носитель при его производстве и считываемые при позиционировании головок. Во многих устройствах для серво-сигналов используется целая поверхность и специальная головка или оптический датчик. Такой способ организации серво-данных носит название выделенная запись сервосигналов. Если серво-сигналы записываются на те же дорожки, что и данные и для них выделяется специальный серво-сектор, а чтение производится теми же головками, что и чтение данных, то такой механизм называется встроенная запись сервосигналов . Выделенная запись обеспечивает более высокое быстродействие, а встроенная - повышает емкость устройства.

Линейные приводы перемещают головки значительно быстрее, чем шаговые, кроме того они позволяют производить небольшие радиальные перемещения «внутри» дорожки, давая возможность отследить центр окружности серво-дорожки. Этим достигается положение головки, наилучшее для считывания с каждой дорожки, что значительно повышает достоверность считываемых данных и исключает необходимость временных затрат на процедуры коррекции. Как правило, все устройства с линейным приводом имеют автоматический механизм парковки головок чтения/записи при отключении питания устройства.

Парковкой головок называют процесс их перемещения в безопасное положение. Это - так называемое «парковочное» положение головок в той области дисков где ложатся головки. Там, обычно, не записано никакой информации, это специальная «посадочная зона» (Landing Zone). Для фиксации привода головок в этом положении в большинстве ЖД используется маленький постоянный магнит, когда головки принимают парковочное положение - этот магнит соприкасается с основанием корпуса и удерживает позиционер головок от ненужных колебаний. При запуске накопителя схема управления линейным двигателем «отрывает» фиксатор, подавая на двигатель, позиционирующий головки, усиленный импульс тока. В ряде накопителей используются и другие способы фиксации - основанные, например, на воздушном потоке, создаваемом вращением дисков. В запаркованном состоянии накопитель можно транспортировать при достаточно плохих физических условиях (вибрация, удары, сотрясения), т.к. нет опасности повреждения поверхности носителя головками. В настоящее время на всех современных устройствах парковка головок накопителей производится автоматически внутренними схемами контроллера при отключении питания и не требует для этого никаких дополнительных программных операций, как это было с первыми моделями.

Во время работы все механические части накопителя подвергаются тепловому расширению, и расстояния между дорожками, осями шпинделя и позиционером головок чтения/записи меняется. В общем случае это никак не влияет на работу накопителя, поскольку для стабилизации используются обратные связи, однако некоторые модели время от времени выполняют рекалибровку привода головок, сопровождаемую характерным звуком, напоминающим звук при первичном старте, подстраивая систему к изменившимся расстояниям.

Плата электроники современного накопителя на жестких магнитных дисках представляет собой самостоятельный микрокомпьютер с собственным процессором, памятью, устройствами ввода/вывода и прочими традиционными атрибутами присущими компьютеру. На плате могут располагаться множество переключателей и перемычек, однако не все из них предназначены для использования пользователем. Как правило, руководства пользователя описывают назначение только перемычек, связанных с выбором логического адреса устройства и режима его работы, а для накопителей с интерфейсом SCSI - и перемычки, отвечающие за управление резисторной сборкой (стабилизирующей нагрузкой в цепи).

В 1969 года первая реализация гибкого диска была использована в системе универсальных компьютеров IBM 370. Это было устройство только для чтения, в форме пластмассового диска диаметром 8 (20 сантиметров), покрытого оксидом железа, весом менее 2 унций и емкостью около 80 Кбайт. Диск размещался в защитном корпусе, облицованном изнутри тканевым покрытием для его очистки.

В 1973 года IBM выпускает новую версию такого устройства для использования в системах ввода данных серии 3740. Оно имело совершенно другой формат записи, двигатель вращался в противоположном направлении, устройство обладало способностью как чтения, так и записи и имело вместимость 256 Кбайт. В 1976 года (примерно в это время персональные компьютеры выходили на сцену) форм-фактор 8 был заменен дискетой в 5.2 дюйма, а затем - 3.5 дюймов.

Первоначально 5.25 (133 миллиметров) дискета имела вместимость 160 Кбайт, которую быстро сменили 180 и затем 360 Кбайт с появлением двусторонних дисков. В 1984 года 5.25 дюйма дискета достигла максимальной вместимости в 1.2 Мбайт, и тогда же Apricot и Hewlett-Packard начали выпускать персональные компьютеры с новым 3.5 дюймовом (89 миллиметров) дисководом Sony емкостью 720 Кбайт. Через три года емкость удвоилась до 1.44 Мбайт.

Дискета состоит из круглой полимерной подложки, покрытой с обеих сторон магнитным оксидом и помещенной в пластиковую упаковку, на внутреннюю поверхность которой нанесено очищающее покрытие. В упаковке с двух сторон сделаны радиальные прорези, через которые головки считывания/записи накопителя получают доступ к диску.

Когда диск 3.5 дюйма вставляется в устройство, защитная металлическая заслонка отодвигается, шпиндель дисковода входит в среднее отверстие, а боковой штырек привода помещается в прямоугольное отверстие позиционирования, расположенное рядом. Двигатель вращает диск с частотой 300 оборотов в минуту.

Головка перемещается ведущим винтом, который в свою очередь управляется шаговым двигателем, и, когда винт поворачивается на определенный угол, головка проходит установленное расстояние. Плотность записи данных на дискету ограничивается точностью шагового двигателя, в частности, это означает 135 tpi для дискет 1.44 Мбайт. Диск имеет четыре датчика: дисковый двигатель; защита от записи; наличия диска; и датчик дорожки 00 (остановка на краю дискеты).

Дисководы для гибких дискет используют так называемый «трекинг разомкнутого цикла», они фактически не ищут до-рожки но просто устанавливают головку в «правильную» позицию. В жестких дисках, наоборот, двигатели сервомотора используют головки для проверки позиционирования, что позволяет производить запись с поперечной плотностью во много сотен раз выше, чем это возможно на гибком диске.

За прошедшие годы был ряд попыток увеличить вместимость дискеты, но ни одна не имела успеха. В 1991 года IBM предложила стандарт на НГМД 2.88 Мбайт, использующие дорогие бариево-ферритовые диски - ED -дискеты (Extra High Density), однако это решение не получило распространения. В 1993 года Iomega и 3М предложили «флоптический» диск емкости 21 Мбайт; однако этого не было достаточно, чтобы привлечь интерес потребителей, и изделие исчезло с рынка - оно было чрезмерно дорогим и имело слишком маленькую емкость.

Таблица основных этапов исторической последовательности развития форматов гибких магнитных дисков

Формат гибкого диска	Год выпуска	Форматированная емкость, KiB, если не указано
8 дюймов - DSSD IBM 43 FD / Shugart 850	1976	512.512 Кбит
8 дюймов - SSSD IBM 33FD / Shugart 901	1973	256.256 Кбит
8 дюймов - Memorex 650	1972	175.000 Кбит
8 дюймов - IBM 23FD (только чтение)	1969	81.664 Кбит
5 ¼ (35 track)	1976	89.6
8 DSDD IBM 53FD/Shugart 850	1977	1200
5 ¼ DD	1978	360
3 ½ HP односторонний	1982	280
3 дюйма YE Data YD380	1982	360
3 ½ (DD при первом выпуске)	1984	720
5 ¼ QD	1982	720
3 DD	1984	720
3 дюйма Mitsumi Quick Disk	1985	1280
5 ¼ Perpendicular	1986	100 MiB
3 ½ HD	1987	1440
3 ½ ED	1991	2880
3 ½ LS-120	1996	120.375 MiB
3 ½ LS-240	1997	240.75 MiB
3 ½ HiFD	1998/99	150/200 MiB

Сокращения

• KiB - KibiByte (1024 байт~1 Кбайт), MiB - MiBibyte (1024 KiB ~ 1 Мбайт);
• SD (Single Density) - одинарная плотность - 48 tpi (дорожек на дюйм);
• DD (Double Density) - двойная плотность (96 tpi);
• QD (Quad Density) - учетверенная плотность;
• HD (High Density) - высокая плотность (135 tpi);
• ED (Extended Density) - повышенная плотность;
• LS (Laser Servo) - лазерное позиционирование головок;
• HiFD (High capacity Floppy Disk) - дискеты высокой емкости;
• SS (Single Sided) - односторонняя запись;
• DS (Double Sided) - двусторонняя запись.

Гибкий диск (англ. floppydisk) или дискета, -- носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной (пластмассовой) оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для распространения программного обеспечения.

В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращает диск с постоянной угловой скоростью.

При этом магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и производится запись или с которой производится считывание информации. Информационная емкость современной дискеты невелика и составляет всего 1,44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (составляет всего около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин).

В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей (например, не ложить рядом с дискетой мобильный телефон) и нагревания, так как такие физические воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

В настоящее время наибольшее распространение получили дискеты со следующими характеристиками: диаметр 3,5 дюйма (89 мм), ёмкость 1,44 Мбайт, число дорожек 80, количество секторов на дорожках 18 (Дискеты же с диаметром 5,25" сейчас используются очень редко, так их емкость не превышает 1,2 Мбайт, да и к тому же, выполнены они из менее прочного материала). Дискета устанавливается в накопитель на гибких магнитных дисках (англ. floppy-diskdrive), автоматически в нем фиксируется, после чего механизм накопителя раскручивается до частоты вращения 360 в минуту. В накопителе вращается сама дискета, магнитные головки остаются неподвижными. Дискета вращается только при обращении к ней. Накопитель связан с процессором через контроллер гибких дисков.

В последнее время появились трехдюймовые дискеты, которые могут хранить до 3 Гбайт информации. Они изготавливаются по новой технологии Nano2 и требуют специального оборудования для чтения и записи, которое пока не входит в стандартный пакет при покупке ПК.

Устройство дискеты

Дискеты различаются размерами и емкостью. По размерам разделение производится на дискеты диаметром 5,25” (, “ - знак дюйма) и дискеты диаметром 3,5”. По емкости - на дискеты двойной плотности записи (по-английски doubledensity, сокращение - DD) и высокой плотности (highdensity, сокращение - HD).

Дискета 5,25” состоит из защитного пластмассового конверта, внутри которого находится пластиковый диск с магнитным покрытием. Этот диск тонкий и легко сгибается - поэтому дискеты и называются гибкими дисками. Сгибать дискету, конечно, нельзя, и этому препятствует защитный конверт. В дискете имеется два отверстия - большое в центре и маленькое рядом с ним. Большое отверстие предназначено для вращения диска с магнитным покрытием внутри конверта. Это делается двигателем внутри дисковода. Защитный конверт изнутри покрыт ворсом, собирающим пыль с магнитного диска при его вращении. Маленькое отверстие служит для подсчета оборотов диска внутри дисковода. В конверте с двух сторон имеется продольная прорезь, через которую виден диск с магнитным покрытием. Через эту прорезь магнитная головка внутри дисковода касается диска и записывает или считывает данные с него. Данные записываются на обе стороны диска. Ни в коем случае не касайтесь пальцами поверхности магнитного диска! Этим вы можете испортить его, поцарапав или засалив. Если вы повернете дискету прорезью к себе, этикеткой вверх, то сверху на правой стороне конверта увидите маленький прямоугольный вырез. Если заклеить его кусочков липкой бумаги (обычно она продается вместе с дискетами), то диск будет защищен от записи. Обычно этот вырез должен быть свободен, заклеивать его стоит только на дискетах с важными данными.

Устройство дискеты 3,5” немного иное. Защитный конверт у нее из жесткого пластика, поэтому такую дискету сложнее согнуть или сломать. Магнитный диск не виден, поскольку открытых отверстий нет. Прорезь для доступа магнитной головки к поверхности диска есть, но она прикрыта защелкой. Защелка пружиной удерживается в закрытом состоянии. Открывать ее руками не надо во избежание повреждений магнитного диска. Внутри дисковода защелка открывается автоматически. Для защиты от записи на дискете есть маленькая защелка. Вы увидите ее слева наверху конверта дискеты, если будете держать дискету большой защелкой к себе, этикеткой вниз. Положение вниз для защелки от записи - обычное, в таком состоянии дискета от записи не защищена. Чтобы запретить запись данных на дискету, сдвиньте эту защелку вверх, при этом в дискете откроется маленькое квадратное отверстие.

Способ записи на гибкий диск

Способ записи двоичной информации на магнитной среде называется магнитным кодированием. Он заключается в том, что магнитные домены в среде выстраиваются вдоль дорожек в направлении приложенного магнитного поля своими северными и южными полюсами. Обычно устанавливается однозначное соответствие между двоичной информацией и ориентацией магнитных доменов.

Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов.

накопитель магнитный диск