Практически во всех накопителях IDE и SCSI используется так называемая зонная запись с переменным количеством секторов на дорожке. Дорожки, более удаленные от центра, а значит, и более длинные содержат большее число секторов, чем близкие к центру. Один из способов повышения емкости жесткого диска — разделение внешних цилиндров на большее количество секторов по сравнению с внутренними цилиндрами. Теоретически внешние цилиндры могут содержать больше данных, так как имеют большую длину окружности (рис. 10.4).
При стандартной записи данных пространство внешних дорожек используется крайне неэффективно, так как эти дорожки, отличающиеся значительно большей протяженностью, содержат то же количество данных, что и внутренние дорожки. Один из способов увеличения емкости жесткого диска при низкоуровневом форматировании состоит в создании большего количества секторов во внешних цилиндрах диска, чем во внутренних. Внешние цилиндры имеют большую длину окружности и поэтому могут содержать большее количество данных. В накопителях, не использующих метод зонной записи, в каждом цилиндре содержится одинаковое количество данных, несмотря на то что длина дорожки внешних цилиндров может быть вдвое больше, чем внутренних. Это приводит к нерациональному использованию емкости запоминающего устройства, так как носитель должен обеспечивать надежное хранение данных, записанных с той же плотностью, что и во внутренних цилиндрах. В том случае, если количество секторов, приходящихся на каждую дорожку, фиксировано, как это бывает при использовании контроллеров ранних версий, емкость накопителя определяется плотностью записи внутренней (наиболее короткой) дорожки.
При зонной записи цилиндры разбиваются на группы, которые называются зонами, причем по мере продвижения к внешнему краю диска дорожки разбиваются на все большее число секторов. Во всех цилиндрах, относящихся к одной зоне, количество секторов на дорожках одинаковое. Возможное количество зон зависит от типа накопителя; в большинстве устройств их бывает 10 и более (рис. 10.5).
Еще одно свойство зонной записи состоит в том, что скорость обмена данными с накопителем может изменяться и зависит от зоны, в которой в конкретный момент располагаются головки. Происходит это потому, что секторов во внешних зонах больше, а угловая скорость вращения диска постоянна (т.е. линейная скорость перемещения секторов относительно головки при считывании и записи данных на внешних дорожках оказывается выше, чем на внутренних).
Приведем в качестве примера организацию зон в жестком диске IBM Travelstar 32GH емкостью 32 Гбайт и размером 2,5 дюйма для портативных компьютеров (табл. 10.2).
Рис. 10.5. Зонная запись: количество секторов на дорожках изменяется по мере перемещения от центра диска
Таблица 10.2. Информация о зонах жесткого диска IBM Travelstar 32GH
|
Зона |
Секторов на дорожку |
Скорость передачи данных, Мбайт/с |
Байтов на дорожку |
Секторов в зоне |
|
28,49 |
315,904 |
835,418 |
||
|
27,60 |
306,005 |
809,241 |
||
|
26,70 |
296,107 |
783,063 |
||
|
25,81 |
286,208 |
756,886 |
||
|
24,92 |
276,309 |
730,709 |
||
|
24,03 |
266,411 |
704,531 |
||
|
23,13 |
256,512 |
678,354 |
||
|
22,24 |
246,613 |
652,177 |
||
|
21,35 |
236,715 |
625,999 |
||
|
20,46 |
226,816 |
599,822 |
||
|
19,56 |
216,917 |
573,645 |
||
|
18,67 |
207,019 |
547,467 |
||
|
17,78 |
197,120 |
521,290 |
||
|
16,88 |
187,221 |
495,113 |
||
|
15,99 |
177,323 |
468,935 |
||
|
15,10 |
167,424 |
442,758 |
Этот накопитель имеет 21 664 дорожки на каждой поверхности диска; дорожки разделены на 15 зон по 1 354 в каждой. В нулевой зоне содержится наибольшее количество секторов — 617 на каждую дорожку. Каждая дорожка в этой зоне имеет размер 315 904 байт, а дорожка в 15-й зоне содержит только 167 424 байт.