...n dann aber von Kassetten ersetzt, die immer noch verendet erden,zum Beispiel fr Datensicherungen.1.1.3 DiskettenDie Diskette hingegen besteht aus einer dnnen Plastikscheibe, derenOberflche magnetisierbar ist. Die ersten Disketten aren 5,25-Disketten, diezum Schutz mit einer Hlle aus Pappe umgeben ar. Deren Nachfolger, die3,5-Diskette urde mit einer Kunststoff-Hlle versehen und dieSpeicher-Kapazitt ar grer 1,44 MB. Diese Diskette, die immer nochStandard ist, urde auch verbessert. Deren verbesserte Nachfolger sindZIP-Disketten oder LS-120-Disketten, deren Kapazitt bei 100 oder mehrMegabyte liegt.1.2 Die Enticklung der Festplatte1.2.1 Die erste Festplatte1973 startete IBM ein Projekt inchester zur Enticklung einesMassenspeichers. In einem Gehuse sollten bereinander mehrere Scheiben miteiner hohen Drehzahl rotieren.Da sich dazu keine flexiblen Plastikscheiben, ie sie in der Diskette verendeterden, eignen, urden zuerst Platten aus Glas und spter aus Aluminiumbenutzt, die mit einer magnetisierbaren Schicht berzogen urden. Nach sechsJahren urden die ersten Festplatten dieser Art vorgestellt. Diese Festplattenaren von den Ausmaen sehr gro und mit Preisen von 2000 DM pro MB sehrteuer.1.1.2 Die Enticklung der Festplatte bis heuteAls Anfang der 80er Jahre die ersten 5,25-Festplatten auf den Markt kamen,urden die Festplatten durch die Enticklung von leistungsfhigerenFestplatten und dem Preisverfall auch fr private Anender interessant underschinglich. Die ersten dieser Festplatten fassten nur enige MB und passtennur in 5,25-Einbauschchte. Auerdem aren sie mit Zugriffszeiten von bis zu60 ms sehr langsam.Heutige Festplatten haben eine Gre von 3,5 und eine Speicherkapazitt biszu 80 GB oder mehr. Die Preise heutiger Festplatten sind von der Schnittstelleabhngig, aber IDE-Festplatten gibt es ab ca. 200 DM und ab einerSpeicherkapazitt von 15 GB.1.1.3 Leistungsdaten heutiger FestplattenIDE-FestplattenDatenbertragung U-DMA-66 66 MBs, U-DMA-100 100 MBsZugriffszeit 8,5 ms bis 9,5 msKapazitt von 10 GB bis 80 GBUmin von 5400 Umin bis 7200 UminCache bis 2 MBKosten ab 200 DMSCSI-FestplattenDatenbertragung U2-SCSI, U3-SCSI, bis 160 MBsZugriffszeit 4,7 ms bis 7 msKapazitt von 9 GB bis 80 GB und mehrUmin 7200 Umin bis 10000 UminCache 4 MB bis 8 MBKosten ab 430 DM2 Aufbau einer FestplatteEin Elektro-Motor treibt eine vertikale Achse an, die Spindel.An der Spindel sind die Platte, auf denen die Daten abgespeichert erden,befestigt. Die Platten bestehen egen der geringen Masse aus Aluminium undsind mit einer magnetisierbaren Oberflche berzogen. Der Schingarm, andem die Lese- und Schreibkpfe befestigt sind, ird von einem Schrittmotorbeegt. Die Lese- und Schreibkpfe befinden sich eta 1 Mikrometer ber oderunter den Platten. Die Elektronik der Festplatte befindet sich auf einer Platine,auf der sich auch der Anschluss vom Datenkabel und des Stromkabels befinden.Die Daten erden auf der Festplatte in Spuren, Sektoren und Zylindern organisiert. Spuren sind geschlossene Kreise, die durch die Drehung der Platten entstehen. Eine Festplatte kann ber 1000 von ihnen aufeisen. eiterhin erden die Spuren in Sektoren aufgeteilt. Dieser Vorgang ird als Lo-Level-Formatierung bezeichnet und vom Hersteller vorgenommen. Spuren, die auf den Platten bereinander liegen, erden als Zylinder bezeichnet.3. AufzeichnungsverfahrenDie Informationen erden auf der Festplattenoberflche mit Hilfe der binren Kodierung abgelegt. Nullen und Einsen lassen sich nicht mit Hilfe der magnetisierbaren Teilchen speichern, eil man dazu die beiden Zustnde magnetisiert und nicht magnetisiert auf die erte 0 und 1 abbilden mte, as natrlich nicht mglich ist. enn dies geschehen rde, so rden Folgen von Nullen und Einsen auch als Folgen magnetisierter und nicht magnetisierter Teilchen erscheinen, odurch die Lesekpfe der Festplatte nicht mehr in der Lage ren, die einzelnen Teilchen in einer solchen Folge auseinander zu halten und zu erkennen, ob es sich nun beispielseise um drei oder fnf Nullen handelt. as man jedoch ohne Probleme aufzeichnen kann, sind sogenannte Fluechsel, kurze bergnge zischen magnetisierten und nicht magnetisierten Teilchen, die im Lesekopf der Festplatte einen Spannungsimpuls erzeugen, der an die Elektronik eitergeleitet ird und dort der Entschlsselung der gespeicherten Nullen und Einsen dient. Genau diese Art der Kodierung der binren Informationen ist es, die seit jeher Hardareentickler beschftigt hat.3.1. Das FM-VerfahrenDie einfachste Kodierung von Nullen und Einsen mit Hilfe von Fluechseln, besteht in der Aufzeichnung eines Fluechsels fr jede Eins und dem eglassen eines Fluechsels fr jede Null. Um den besprochenen Problemen aus den eg zu gehen bentigt man also einen Takt, der ber einen bestimmten Zeitraum das Ausbleiben von Fluechseln erkennt. Beim ltesten Aufzeichnungsverfahren, dem FM-Verfahren ird das Taktsignal als Fluechsel auf der Festplatte gespeichert. Es erden also in zeitlich konstanter Folge Fluechsel auf der Festplatte aufgezeichnet, auf die sich die Festplattenelektronik synchronisiert, um die eigentlichen Datenbits zu lesen. Denn diese befinden sich zischen den Taktfluechsel. Jeeils ein Fluechsel fr eine Eins und kein Fluechsel fr eine Null. Dieses Verfahren lt sich mit vergleichseise simpler Steuerungselektronik verirklichen, hat jedoch den entscheidenden Nachteil, das die Plattenkapazitt um die Hlfte reduziert ird.1 0 1 1 0 0 1 0T T T T T T T Tmagnetisiert -Fluechsel nicht magnetisiert -3.2. Das MFM-AufzeichnungsverfahrenDas MFM-Verfahren ist eine Modifikation des FM-Verfahren und macht Schlu mit der Verschendung an Fluechseln. Bei diesem Verfahren erden die Takt-Fluechsel als Datensignale verendet, indem sie gegenber dem normalen Takt verschoben erden. Eine Null besteht jedoch eiter aus einem Takt-Fluechsel, dem bis zum nchsten kein eiterer folgt und eine Eins ird nur noch als Fluechsel gespeichert, o auch beim FM-Verfahren ein Fluechsel zu finden ist, der eine Eins als solche kennzeichnet. Der vorausgehende Taktfluechsel fehlt jedoch. Soohl Nullen als auch Einsen lassen sich dadurch mit Hilfe nur eines einzigen Fluechsels aufzeichnen. Lngere Folgen von Nullen und Einsen stellen sich dadurch als eine kontinuierliche Folge von Fluechseln dar, die jedoch in ihrer Phasenlnge verschoben erden. Voraussetzung dafr ist jedoch eine verbesserte Aufzeichnungstechnik und Steuerungselektronik, damit die Festplatte lngere Folgen von Nullen synchronisieren kann. enn nach dem Lesen einer Null mehr Zeit als geohnt vergeht, kann dadurch eine Eins erkannt erden, folgt nach der geohnten Zeit der nchste Fluechsel, handelt es sich iederum um eine Eins. Problematisch ird es nur, enn nach einer Eins eine Null folgt, die ieder einen Fluechsel auf der normalen Taktposition erfordert, denn die Zeit zischen Fuechsel der Eins und dem der Null betrgt dann nur noch die Hlfte des normalen Abstands zischen zei Fluechseln. Das geht jedoch nicht, da der kleinste Abstand zischen zei Fluechseln nicht unterbrochen erden kann, eil der Lesekopf und die...
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