Detto anche disco rigido o hard disk (HD), è il dispositivo di memoria di massa in cui vengono registrate in modo duraturo e non volatile i dati in attesa di elaborazione, le istruzioni necessarie, nonché tutte le informazioni elaborate dal processore.

 

Il primo disco fisso lo troviamo nel 1957 in una macchina della IBM chiamata RAMAC, che per l'epoca rappresentava il massimo della tecnologia.

 

Era composto da 50 piatti da 60 cm l'uno e riusciva a registrare un totale di 5.000.000 di caratteri.

 

Il costo era di 35.000 $ di allora.

 

Nel 1979, Seagate, attualmente una delle più grandi produttrici di dischi fissi, introduce il primo disco fisso per microcomputer.

 

Aveva una capacità di 50 MB, dieci volte maggiore di quella del RAMAC, ma con dimensioni decisamente ridotte.

 

I primi modelli di personal computer generalmente non erano dotati di disco fisso, bensì di lettori floppy, più pratici ma soprattutto più convenienti.

 

Solo intorno al 1983-84 il disco fisso divenne l'unità di memoria di massa preferita.

 

Attualmente lo standard è rappresentato da dischi fissi con una capacità di circa 20 GB, anche se non mancano dischi fissi di dimensioni molto maggiori.

 

Per comprendere la quantità di dati che un tale supporto è in grado di contenere, basti pensare che in 6,2 GB di spazio sono memorizzabili quasi 2.000.000 di pagine dattiloscritte.

 

In commercio esistono due tipi di dischi fissi: gli hard disk EIDE (enhanced integrated drive electronics) e quelli SCSI (small computer systems interface).

 

Fino a qualche tempo fa i dischi fissi del secondo tipo erano i preferiti per applicazioni di uso professionale, ad esempio per i server di rete, grazie alla maggiore affidabilità e velocità di accesso ai dati.

 

Attualmente però i dischi fissi del tipo EIDE hanno raggiunto prestazioni almeno pari a quelle degli SCSI, pur avendo costi decisamente minori.

 

Fisicamente essi sono delle scatolette chiuse ermeticamente che contengono al loro interno dei dischi di alluminio, detti piatti, che vengono fatti ruotare da un motore.

 

Tali dischi hanno generalmente una velocità di rotazione di 4.500-7.200 o più giri per minuto, e sono sormontati da testine sorrette da particolari braccetti che ne permettono lo spostamento sul disco.

 

Sulla sommità delle testine sono montati dei magneti che leggono i dati memorizzati sui dischi.

 

I dati vengono organizzati fisicamente sulla superficie di ogni disco in porzioni chiamate tracce.

 

A loro volta ogni traccia contiene degli ulteriori sottolivelli organizzativi chiamati settori.

 

Per diminuire i tempi di accesso (transfer rate) dei dati conservati sull'hard disk, è stato introdotto il buffer, una piccola memoria interna all'hard disk che memorizza alcuni dati letti dalla testina ma non ancora inviati alla CPU per essere elaborati.

 

Prima di poter essere usato un disco fisso deve essere formattato, cioè preparato per accogliere i dati da memorizzare mediante apposite operazioni gestite da una porzione del  sistema operativo chiamato file system.

 

Ogni sistema operativo si caratterizza per un particolare file system, file system che appunto è un insieme di norme che regolano il funzionamento dei nomi dei file, la loro memorizzazione, il loro recupero, oltre che gestire i criteri usatii per meglio utilizzare lo spazio su disco.

 

Il file system è diverso in base al tipo di sistema operativo che viene utilizzato.

 

FAT 16 è stato usato per il Dos fino alla versione 7.0 e per le prime versioni di Windows 95.

 

FAT 32 è stato ed è tuttora usato per Windows 95 e successive versioni.

 

NTFS è stato ed è tuttora usato per Windows NT.

 

Per memorizzare un file su disco, il sistema operativo utilizza un gruppo di settori chiamati cluster.

 

E siccome i segmenti sequenziali di un file non vengono memorizzati necessariamente in cluster fisicamente adiacenti, è bene effettuare spesso la cosiddetta deframmentazione del disco.

 

Se un disco è frammentato, infatti, la testina di lettura e scrittura del disco dovrà effettuare diversi spostamenti per leggere i diversi segmenti di file, e questo comporterà un

rallentamento del PC.

 

Inoltre la dimensione dei cluster è fondamentale per una buona gestione dello spazio su disco, infatti ogni file occupa almeno un cluster, anche se le sue dimensioni sono minori.

 

Da questo si può capire che quanto più grande è la dimensione dei cluster tanto maggiore sarà lo spazio sprecato sul disco.

 

Infatti se noi lavoriamo con i cluster da 32 KB l'uno di FAT16, salvando un file da 5 KB, sprechiamo ben 27 KB di spazio dato che il nostro file occupa 32 KB (l'intero cluster) anche se in realtà le sue dimensioni sono di gran lunga minori.

 

Per ovviare a tale problema è stata introdotta a partire da Windows 95 B (OSR2) la FAT32.

 

Con tale file system la dimensione dei singoli cluster è stata ridotta a 4 KB anziché i precedenti 32 KB.

 

In tal modo il nostro file da 5 KB occuperebbe due cluster da 4 KB l'uno sprecando adesso solo 3 KB (anziché 27 KB).

 

In aggiunta a tutto ciò occorre dire che con la FAT32 è possibile gestire dischi fissi grandi fino a 2.047 GB, mentre con la FAT16 si arrivava al massimo a 2 GB.