Speichermedien verstehen: HDDs, CDs und DVDs im Detail

Festplatten (HDDs): Aufbau und Funktionsweise

Grundlagen der Festplattenspeicherung

Festplatten (HDDs) speichern Informationen auf mehreren übereinander gestapelten, rotierenden Scheiben (Plattern). Diese Scheiben drehen sich mit konstanter Geschwindigkeit, solange der Computer eingeschaltet ist.

Ablauf eines Festplattenlesevorgangs

Ein Festplattenlesevorgang umfasst folgende Schritte:

1. Kopfbewegung: Der Lesekopf bewegt sich zur Startposition der Daten.
2. Warten auf Daten: Der Kopf wartet, bis die gewünschten Daten unter ihm vorbeiziehen.
3. Datenlesen: Die Daten werden vom Lesekopf erfasst.

Wichtige Leistungsmerkmale von Festplatten

• Zugriffszeit (HDD)

  Die Zeit, die der Lesekopf benötigt, um sich über den gewünschten Sektor zu positionieren, um Daten zu lesen oder zu schreiben.

• Suchzeit (HDD)

  Die Zeit, die der Lesekopf benötigt, um sich von einer Spur zur nächsten zu bewegen.

• Drehzahl (HDD)

  Die Rotationsgeschwindigkeit der Platter.

• Latenz (HDD)

  Die Zeit, die vergeht, nachdem der Lesekopf den richtigen Zylinder erreicht hat, bis der gewünschte Sektor unter dem Kopf positioniert ist. Eine höhere Drehzahl führt zu einer geringeren Latenz.

• Schnittstelle (HDD)

  Definiert den Verbindungsmechanismus zwischen dem Laufwerk und dem PC.

ATA/IDE/PATA-Anschlüsse und Konfiguration

IDE/PATA-Anschluss

ATA-Festplatten, auch bekannt als IDE oder PATA, werden über ein 40-Pin-Flachbandkabel angeschlossen. Die primäre IDE-Schnittstelle wird oft für das Boot-Laufwerk verwendet.

Master/Slave-Konfiguration bei IDE-Geräten

IDE-Geräte verwenden Jumper zur Konfiguration als Master oder Slave. Diese Jumper befinden sich direkt auf dem Laufwerk. Der Master-Anschluss am Kabel ist oft schwarz, der Slave-Anschluss grau.

Diskettenlaufwerk-Datenkabel

Ein 34-Pin-Flachbandkabel mit einer Verdrehung an einem Ende wird für Diskettenlaufwerke verwendet. Es verbindet das Diskettenlaufwerk mit dem Motherboard.

Logische Speichereinheiten: Cluster

Ein Cluster ist eine logische Speichereinheit, die aus mehreren Sektoren besteht.

Optische Speichermedien: CDs

Verschiedene CD-ROM-Typen

• CD-DA: Audio-CD
• CD-ROM: Daten-CD
• CD-R: Einmal beschreibbar
• CD-RW: Wiederbeschreibbar

Multisession-CD-ROMs und Lesemechanismen

Multisession-CD-ROMs ermöglichen das Hinzufügen von Daten in mehreren Schritten. Der Lesevorgang erfolgt durch einen Lesekopf, der von einem Motor angetrieben wird. Die Rotation der Disc kann entweder mit konstanter Winkelgeschwindigkeit (CAV) oder konstanter Linearer Geschwindigkeit (CLV) erfolgen.

Optische Speichermedien: DVDs

Besondere Merkmale von DVDs

DVDs zeichnen sich durch kleinere Pits (Löcher) und engere Spuren aus. Sie können mehrere Schichten (bis zu zwei pro Seite) und sogar aus zwei miteinander verbundenen Discs bestehen. Zudem verfügen sie über effizientere Methoden zur Fehlererkennung und -korrektur.

Gängige DVD-Formate

• DVD-ROM: Nur lesbar
• DVD-R: Einmal beschreibbar
• DVD-RW: Wiederbeschreibbar