Dobar dan svima, dragi moji prijatelji i čitaoci. Prijatelj mi je rekao da je, dok je još radio u video salonu, došla baka od 70-80 godina da ga vidi. Prišla je prijateljici i rekla da joj treba “HADEDE”. Činilo se da prijatelj nije odmah shvatio i ponovo je upitao: "hadade?" Ponovila je to ponovo, ali kada je vidjela da njena drugarica ne puši, izvadila je papir i rekla da joj je unuk rekao da kupi HADEDE.
Na tom papiru je pisalo HDD 160 GB. Pa prijatelj se nacerio i rekao da je to hard disk za kompjuter i uputio ih u drugu radnju. Ali to više nije ono što iznenađuje. Kako je unuk uopće mogao poslati svoju baku po hard disk? Pa, da li je pao sa hrasta?
Ali na šta ciljam? Dozvolite mi da vam kažem šta je HDD u računaru. Tada sigurno nećete imati pitanja ako želite da ga kupite za sebe.
HDD (Hard Disk Drive) je čvrsti disk vašeg računara. U razgovorima možete čuti i alternativna imena za ovaj uređaj, na primjer “Winchester”, “Screw”, “Hard”, “Hard” itd. Ovaj uređaj je potreban za čuvanje vaših podataka, osim toga, na njemu je instaliran operativni sistem u kojem radite. One. Bez čvrstog diska, ne možete mnogo da uradite sa svojim računarom.
Tvrdi disk je dugotrajan izvor memorije i nakon što se napajanje isključi, sve informacije ostaju na njemu, za razliku od brzog RAM-a. Stoga na njega uvijek možete pohraniti svoje fajlove, fotografije, muziku itd. Ali, naravno, ovo je uređaj, pa ga nemojte zaboraviti radi veće sigurnosti.
Već čujem pitanje „Zašto se zove hard disk? Ovo je malokalibarsko oružje!” Zaista, šta uređaj za skladištenje može imati zajedničko sa pištoljem? Činjenica je da je 1973. godine poznata kompanija IBM objavila hard disk model 3340, ali su ga radi harmonije počeli zvati jednostavno "30-30", što je značilo dva modula od po 30 megabajta.
Šef Kenneth Haughton pronašao je konsonanciju 30-30 u čuvenoj pušci. Činjenica je da su patrone za ovu pušku imale istu oznaku 30-30, gdje je prvi broj označavao veličinu kalibra u inčima (0,30 - 7,62 cm), a drugi broj je označavao težinu baruta u zrnima (ovo je nije greška u kucanju, već mjera za težinu), kojom je uložak bio napunjen (30 zrna je otprilike 1,94 grama).
Radi praktičnosti, odlučeno je da se ovo ime koristi kao sleng. Istina, Amerikanci odavno ne koriste ovaj sleng, ali kod nas još nije izašao iz upotrebe, iako se češće može čuti u skraćenom nazivu "šraf".
Hard disk uređaj
Izvana, ova stvar izgleda kao mala pravokutna kutija, ali unutar nje se nalazi nekoliko magnetnih diskova na jednom vretenu, koji pomalo liče na CD. I naravno, postoji određena glava za čitanje, koja ide duž ovih magnetnih ploča, čitajući sve informacije. Pa, naravno, ima i drugih komponenti, ali mislim da su to sve detalji.
I ovaj rad je donekle sličan radu gramofona, samo što čitač nema iglu i ne dodiruje magnetne diskove, iako je udaljenost između njih jednostavno beznačajna.
Osnovne karakteristike hard diska
Volume
Kapacitet vašeg tvrdog diska određuje koliko informacija možete pohraniti na njemu. Vremenom se veličina memorije na novim čvrstim diskovima povećava, jer postoji stvarna potreba za njom. Ako je na mom prvom računaru zapremina bila 40 GB i to mi je bilo dovoljno, sada imam 2000 GB na računaru i već sam pola iskoristio. Naravno, neke se mogu ukloniti bez suza).
Ali postoji jedan trik. Proizvođači pišu veličinu, na primjer, 500 GB, ali kada spojite tvrdi disk na računar, tamo ćete vidjeti mnogo manji volumen, oko 476 GB. Gdje je nestalo dodatnih 24 GB? Da, vrlo je jednostavno.
Proizvođači zaokružuju veličine, govoreći da je 1 GB 1000 MB, 1 MB je 1000 KB, itd. Ispada da vam prodaju disk kapaciteta 500 miliona bajtova, a ako ga podijelite sa 1000, pa sa još 1000, dobijete 500 GB.
Ali 1 GB zapravo nije 1000, već 1024 MB, kao što 1 MB nije 1000, već 1024 KB. Kao rezultat toga, ispada da dijelimo 500 miliona sa 1024, a zatim ponovo sa 1024 i dobijemo naših 476 GB sa kopejkama. Moj disk od 2 terabajta troši oko 140 GB. Nije loše, zar ne? Općenito, sada ćete znati.
Brzina rotacije
Performanse tvrdog diska također su određene brzinom vretena. I što je ova brzina veća, to su performanse diska veće, ali je potrebno više energije i veća je vjerovatnoća kvara.
Za prijenosna računala i eksterne hard diskove najčešće se koristi brzina od 5400 o/min, jer je to zaista svrsishodnije za ove uređaje. Brzina razmjene informacija je manja, ali je manja vjerovatnoća neuspjeha.
Na desktop računarima, u većini slučajeva, instalirani su čvrsti diskovi sa brzinom od 7200 o/min. Ovo je ovdje zaista korisno, jer stacionarna oprema obično ima snažniju opremu koja može raditi takvom brzinom. Osim toga, računar je stalno priključen na utičnicu, što znači da neće nedostajati energije.
Ima i veći broj okretaja, čak 15.000, ali ih ovdje neću razmatrati.
Interfejs za povezivanje
I naravno, čvrsti diskovi se stalno poboljšavaju, pa čak i njihovi konektori za povezivanje se mijenjaju. Hajde da vidimo koji konektori postoje.
IDE (ATA/PATA) je takozvani paralelni interfejs sa mogućom brzinom korišćenja podataka do 133 MB u sekundi. Ali danas je ovo sučelje zastarjelo i tvrdi diskovi s takvim konektorom se više ne proizvode.
SATA - Serijski interfejs, već moderniji, koji je zamenio IDE. Standard trenutno ima tri različite revizije sa različitim brzinama prenosa podataka: SATA 1 - do 150 MB/s, SATA 2 - do 300 MB/s, SATA 3, do 600 MB/s.
USB - Ovaj standard se odnosi na eksterne prenosive čvrste diskove koji su povezani na računar preko USB-a i koji se mogu bezbrižno koristiti. Prednost ovakvog uređaja je što ga možete isključiti u bilo kojem trenutku bez isključivanja samog računara.
Postoje i drugi interfejsi, kao što su SCSI ili SAS, ali to više nisu obavezni standardi za jednostavnu upotrebu.
Form factor
Nedavno su me pitali koji je faktor forme tvrdih diskova? Ovdje je sve jednostavno. Ovo su samo njegove dimenzije. Postoje 2,5 i 3,5 inča. Naravno, ima i drugih, ali ih niko ne koristi u svakodnevnom životu ili su odavno zastarjeli.
HDD od 2,5" biće ubačen u laptop računare, a 3,5" HDD u desktop računare. Mislim da nećeš ništa pobrkati)
Pa, čini se da je to sve što sam vam htio reći u ovom članku. Ali već čujem: "Zašto mi nisi rekao za SSD?" Prijatelji, potrebno je napisati poseban članak o SSD-ovima, pogotovo jer je ovaj tip SSD disk velike brzine. Općenito, svakako ću pisati o njemu).
Srdačan pozdrav, Dmitry Kostin.
Tvrdi diskovi, ili kako ih još nazivaju, su jedna od najvažnijih komponenti računarskog sistema. Svi znaju za ovo. Ali nema svaki moderni korisnik čak ni osnovno razumijevanje o tome kako funkcionira tvrdi disk. Princip rada, općenito, prilično je jednostavan za osnovno razumijevanje, ali postoje neke nijanse o kojima će se dalje raspravljati.
Pitanja o namjeni i klasifikaciji tvrdih diskova?
Pitanje svrhe je, naravno, retoričko. Svaki korisnik, čak i onaj najosnovniji, odmah će odgovoriti da će tvrdi disk (aka hard disk, aka Hard Drive ili HDD) odmah odgovoriti da se koristi za pohranjivanje informacija.
Generalno, ovo je tačno. Ne zaboravite da na tvrdom disku, pored operativnog sistema i korisničkih datoteka, postoje sektori za pokretanje koje je kreirao OS, zahvaljujući kojima se pokreće, kao i određene oznake pomoću kojih možete brzo pronaći potrebne informacije o disk.
Moderni modeli su prilično raznoliki: obični HDD-ovi, eksterni tvrdi diskovi, SSD-ovi velike brzine, iako se općenito ne klasificiraju kao tvrdi diskovi. Zatim se predlaže razmotriti strukturu i princip rada tvrdog diska, ako ne u potpunosti, onda barem na takav način da je dovoljno razumjeti osnovne pojmove i procese.
Napominjemo da postoji i posebna klasifikacija modernih HDD-ova prema nekim osnovnim kriterijima, među kojima su sljedeći:
- način pohranjivanja informacija;
- vrsta medija;
- način organizovanja pristupa informacijama.
Zašto se tvrdi disk naziva hard disk?
Danas se mnogi korisnici pitaju zašto tvrde diskove nazivaju povezanim sa malokalibarskim oružjem. Čini se, šta bi moglo biti zajedničko između ova dva uređaja?
Sam izraz se pojavio davne 1973. godine, kada se na tržištu pojavio prvi HDD na svijetu, čiji se dizajn sastojao od dva odvojena odjeljka u jednom zatvorenom spremniku. Kapacitet svakog odjeljka bio je 30 MB, zbog čega su inženjeri dali disku kodno ime "30-30", što je bilo u potpunosti u skladu s markom pištolja "30-30 Winchester", popularnog u to vrijeme. Istina, početkom 90-ih godina u Americi i Evropi ovo ime je gotovo izašlo iz upotrebe, ali i dalje ostaje popularno na postsovjetskom prostoru.
Struktura i princip rada tvrdog diska
Ali mi skrećemo pažnju. Princip rada tvrdog diska može se ukratko opisati kao procesi čitanja ili pisanja informacija. Ali kako se to događa? Da biste razumjeli princip rada magnetskog tvrdog diska, prvo morate proučiti kako on radi.
Sam tvrdi disk je skup ploča, čiji se broj može kretati od četiri do devet, međusobno povezanih osovinom (osom) koja se naziva vreteno. Ploče se nalaze jedna iznad druge. Najčešće su materijali za njihovu izradu aluminijum, mesing, keramika, staklo itd. Same ploče imaju poseban magnetni premaz u vidu materijala koji se zove tanjir, na bazi gama ferit oksida, hrom oksida, barijum ferita itd. Svaka takva ploča je debljine oko 2 mm.
Radijalne glave (po jedna za svaku ploču) su odgovorne za pisanje i čitanje informacija, a u pločama se koriste obje površine. Za koji se može kretati od 3600 do 7200 o/min, a za pomicanje glava zadužena su dva elektromotora.
U ovom slučaju, osnovni princip rada hard diska računara je da se informacije ne snimaju bilo gde, već na strogo određenim lokacijama, koje se nazivaju sektori, koji se nalaze na koncentričnim putanjama ili stazama. Kako biste izbjegli zabunu, primjenjuju se jedinstvena pravila. To znači da su principi rada tvrdih diskova, sa stanovišta njihove logičke strukture, univerzalni. Na primjer, veličina jednog sektora, usvojenog kao jedinstveni standard u cijelom svijetu, iznosi 512 bajtova. Zauzvrat, sektori su podijeljeni u klastere, koji su nizovi susjednih sektora. A posebnosti principa rada tvrdog diska u tom pogledu su da se razmjenu informacija provode cijeli klasteri (cijeli broj lanaca sektora).
Ali kako se dešava čitanje informacija? Principi rada pogona tvrdog magnetnog diska su sljedeći: pomoću posebnog nosača, glava za čitanje se pomiče u radijalnom (spiralnom) smjeru do željene staze i, kada se rotira, postavlja se iznad zadanog sektora, a sve glave može da se kreće istovremeno, čitajući iste informacije ne samo sa različitih staza, već i sa različitih diskova (ploča). Sve staze sa istim serijskim brojevima obično se nazivaju cilindri.
U ovom slučaju se može identifikovati još jedan princip rada čvrstog diska: što je glava za čitanje bliža magnetnoj površini (ali je ne dodiruje), to je veća gustina snimanja.
Kako se pišu i čitaju informacije?
Tvrdi diskovi, ili tvrdi diskovi, nazvani su magnetski jer koriste zakone fizike magnetizma, koje su formulirali Faraday i Maxwell.
Kao što je već spomenuto, ploče od nemagnetno osjetljivog materijala obložene su magnetskom prevlakom čija je debljina svega nekoliko mikrometara. Tokom rada pojavljuje se magnetno polje koje ima takozvanu domensku strukturu.
Magnetna domena je magnetizirana regija ferolegure striktno ograničena granicama. Nadalje, princip rada tvrdog diska može se ukratko opisati na sljedeći način: kada je izložen vanjskom magnetskom polju, vlastito polje diska počinje biti orijentirano striktno duž magnetnih linija, a kada utjecaj prestane, pojavljuju se zone preostale magnetizacije. na diskovima, na kojima su pohranjene informacije koje su prethodno bile sadržane u glavnom polju.
Glava za čitanje je odgovorna za stvaranje vanjskog polja prilikom pisanja, a pri čitanju zona preostale magnetizacije, smještena nasuprot glave, stvara elektromotornu silu ili EMF. Nadalje, sve je jednostavno: promjena EMF-a odgovara jedan u binarnom kodu, a njegovo odsustvo ili završetak odgovara nuli. Vrijeme promjene EMF-a se obično naziva bit elementom.
Osim toga, magnetna površina, čisto iz kompjuterskih nauka, može se povezati kao određeni tački niz bitova informacija. Ali, budući da se lokacija takvih točaka ne može izračunati apsolutno točno, morate na disk instalirati neke unaprijed određene markere koji pomažu u određivanju željene lokacije. Kreiranje takvih oznaka naziva se formatiranje (grubo govoreći, podjela diska na staze i sektore kombinovane u klastere).
Logička struktura i princip rada tvrdog diska u smislu formatiranja
Što se tiče logičke organizacije HDD-a, ovdje je na prvom mjestu formatiranje, u kojem se razlikuju dva glavna tipa: nisko-nivo (fizičko) i visoko-nivo (logičko). Bez ovih koraka nema govora o dovođenju hard diska u radno stanje. O tome kako inicijalizirati novi tvrdi disk će se raspravljati zasebno.
Formatiranje niskog nivoa uključuje fizički uticaj na površinu HDD-a, koji stvara sektore koji se nalaze duž staza. Zanimljivo je da je princip rada hard diska takav da svaki kreirani sektor ima svoju jedinstvenu adresu, koja uključuje broj samog sektora, broj staze na kojoj se nalazi i broj strane. tanjira. Dakle, prilikom organizovanja direktnog pristupa, ista RAM memorija pristupa direktno zadatoj adresi, umesto da traži potrebne informacije po celoj površini, zbog čega se postiže performansa (iako to nije najvažnije). Imajte na umu da se prilikom formatiranja na niskom nivou brišu apsolutno sve informacije i u većini slučajeva se ne mogu vratiti.
Druga stvar je logično formatiranje (u Windows sistemima je to brzo formatiranje ili brzo formatiranje). Osim toga, ovi procesi su primjenjivi i na kreiranje logičkih particija, koje su određeno područje glavnog tvrdog diska koje rade na istim principima.
Logičko formatiranje prvenstveno utiče na sistemsko područje koje se sastoji od sektora za pokretanje i particionih tabela (Boot record), tabele alokacije datoteka (FAT, NTFS, itd.) i korenskog direktorijuma (Root Directory).
Informacija se u sektore upisuje kroz klaster u više dijelova, a jedan klaster ne može sadržavati dva identična objekta (fajla). Zapravo, stvaranje logičke particije, takoreći, odvaja je od glavne sistemske particije, zbog čega informacije pohranjene na njoj ne podliježu promjeni ili brisanju u slučaju grešaka i kvarova.
Glavne karakteristike HDD-a
Čini se da je općenito princip rada tvrdog diska malo jasan. Sada pređimo na glavne karakteristike, koje daju potpunu sliku svih mogućnosti (ili nedostataka) modernih tvrdih diskova.
Princip rada tvrdog diska i njegove glavne karakteristike mogu biti potpuno različiti. Da bismo razumjeli o čemu govorimo, istaknimo najosnovnije parametre koji karakteriziraju sve danas poznate uređaje za pohranu informacija:
- kapacitet (zapremina);
- performanse (brzina pristupa podacima, čitanje i pisanje informacija);
- interfejs (način povezivanja, tip kontrolera).
Kapacitet predstavlja ukupnu količinu informacija koja se može napisati i pohraniti na tvrdi disk. Industrija proizvodnje HDD-a se toliko brzo razvija da su danas u upotrebu ušli tvrdi diskovi kapaciteta od oko 2 TB i više. I, kako se vjeruje, to nije granica.
Interfejs je najznačajnija karakteristika. Određuje tačno kako je uređaj povezan sa matičnom pločom, koji se kontroler koristi, kako se vrši čitanje i pisanje itd. Glavni i najčešći interfejsi su IDE, SATA i SCSI.
Diskovi sa IDE sučeljem su jeftini, ali glavni nedostaci uključuju ograničen broj istovremeno povezanih uređaja (maksimalno četiri) i niske brzine prijenosa podataka (čak i ako podržavaju Ultra DMA direktan pristup memoriji ili Ultra ATA protokole (Mode 2 i Mode 4) Iako se vjeruje da njihova upotreba povećava brzinu čitanja/pisanja na 16 MB/s, u stvarnosti je brzina znatno niža isporučuje se u kompletu sa matičnom pločom.
Kada govorimo o principu rada hard diska i njegovim karakteristikama, ne možemo zanemariti koji je nasljednik IDE ATA verzije. Prednost ove tehnologije je što se brzina čitanja/pisanja može povećati na 100 MB/s upotrebom brze Fireware IEEE-1394 magistrale.
Konačno, SCSI interfejs je, u poređenju sa prethodna dva, najfleksibilniji i najbrži (brzine pisanja/čitanja dostižu 160 MB/s i više). Ali takvi tvrdi diskovi koštaju skoro duplo više. Ali broj istovremeno povezanih uređaja za pohranu informacija kreće se od sedam do petnaest, povezivanje se može izvesti bez isključivanja računara, a dužina kabla može biti oko 15-30 metara. Zapravo, ovaj tip HDD-a se uglavnom ne koristi u korisničkim računarima, već na serverima.
Performanse, koje karakterišu brzinu prenosa i I/O propusnost, obično se izražavaju u terminima vremena prenosa i količine uzastopnih podataka koji se prenose, a izražavaju se u MB/s.
Neke dodatne opcije
Govoreći o tome kakav je princip rada hard diska i koji parametri utječu na njegovo funkcioniranje, ne možemo zanemariti neke dodatne karakteristike koje mogu utjecati na performanse ili čak vijek trajanja uređaja.
Ovdje je na prvom mjestu brzina rotacije koja direktno utiče na vrijeme traženja i inicijalizacije (prepoznavanje) željenog sektora. Ovo je takozvano latentno vrijeme pretrage - interval tokom kojeg se traženi sektor rotira prema glavi za čitanje. Danas je usvojeno nekoliko standarda za brzinu vretena, izraženu u obrtajima u minuti sa vremenom kašnjenja u milisekundama:
- 3600 - 8,33;
- 4500 - 6,67;
- 5400 - 5,56;
- 7200 - 4,17.
Lako je vidjeti da što je veća brzina, to se manje vremena troši na traženje sektora, i fizički gledano, po okretaju diska prije postavljanja glave na željenu tačku pozicioniranja ploče.
Drugi parametar je interna brzina prijenosa. Na vanjskim stazama je minimalan, ali se povećava postupnim prijelazom na unutrašnje kolosijeke. Dakle, isti proces defragmentacije, koji premešta često korišćene podatke u najbrže delove diska, nije ništa drugo nego premeštaj ih na internu stazu sa većom brzinom čitanja. Eksterna brzina ima fiksne vrijednosti i direktno ovisi o korištenom sučelju.
Konačno, jedna od važnih tačaka je vezana za prisustvo vlastite keš memorije ili bafera tvrdog diska. Zapravo, princip rada tvrdog diska u smislu korištenja bafera je donekle sličan RAM-u ili virtualnoj memoriji. Što je veća keš memorija (128-256 KB), hard disk će brže raditi.
Glavni zahtjevi za HDD
U većini slučajeva nema toliko osnovnih zahtjeva koji se nameću tvrdim diskovima. Glavna stvar je dug radni vijek i pouzdanost.
Glavni standard za većinu HDD-a je životni vijek od oko 5-7 godina s radnim vremenom od najmanje petsto hiljada sati, ali za high-end hard diskove ta brojka iznosi najmanje milion sati.
Što se tiče pouzdanosti, za to je zaslužna funkcija samotestiranja S.M.A.R.T, koja prati stanje pojedinih elemenata tvrdog diska, vršeći stalni nadzor. Na osnovu prikupljenih podataka može se formirati čak i određena prognoza pojave mogućih kvarova u budućnosti.
Podrazumeva se da korisnik ne treba da ostane po strani. Tako je, na primjer, kada radite s HDD-om, izuzetno je važno održavati optimalni temperaturni režim (0 - 50 ± 10 stepeni Celzijusa), izbjegavati podrhtavanje, udarce i padove tvrdog diska, prašinu ili druge sitne čestice koje ulaze u njega. , itd. Uzgred, mnogi će Zanimljivo je znati da su iste čestice duvanskog dima otprilike dvostruko veće udaljenosti između glave za čitanje i magnetne površine tvrdog diska, a ljudske kose - 5-10 puta.
Problemi sa inicijalizacijom u sistemu prilikom zamjene tvrdog diska
Sada nekoliko riječi o tome koje radnje treba poduzeti ako je korisnik iz nekog razloga promijenio tvrdi disk ili instalirao dodatni.
Nećemo u potpunosti opisivati ovaj proces, već ćemo se fokusirati samo na glavne faze. Prvo morate povezati čvrsti disk i pogledati u BIOS postavkama da vidite da li je otkriven novi hardver, inicijalizirati ga u odjeljku administracije diska i kreirati zapis za pokretanje, kreirati jednostavan volumen, dodijeliti mu identifikator (slovo) i formatirajte ga odabirom sistema datoteka. Tek nakon toga novi "šraf" će biti potpuno spreman za rad.
Zaključak
To je, zapravo, sve što se ukratko tiče osnovnog funkcionisanja i karakteristika modernih čvrstih diskova. Princip rada vanjskog tvrdog diska ovdje nije temeljno razmatran, jer se praktički ne razlikuje od onoga što se koristi za stacionarne HDD. Jedina razlika je način povezivanja dodatnog drajva na računar ili laptop. Najčešća veza je preko USB interfejsa, koji je direktno povezan sa matičnom pločom. Istovremeno, ako želite da osigurate maksimalne performanse, bolje je koristiti USB 3.0 standard (unutrašnji port je obojen plavom bojom), naravno, pod uslovom da sam eksterni HDD to podržava.
Inače, mislim da mnogi ljudi imaju barem malo razumijevanja o tome kako funkcionira tvrdi disk bilo koje vrste. Možda je gore dato previše tema, posebno čak i iz školskog kursa fizike, međutim, bez toga neće biti moguće u potpunosti razumjeti sve osnovne principe i metode svojstvene tehnologijama za proizvodnju i korištenje HDD-a.
Broj I/O operacija u sekundi(engleski) IOPS) - za moderne diskove to je oko 50 op./s sa slučajnim pristupom drajvu i oko 100 op./s sa sekvencijalnim pristupom.
Potrošnja energije- važan faktor za mobilne uređaje.
Otpornost na udar(engleski) G-shock ocjena) - otpornost pogona na iznenadne skokove pritiska ili udare, mjerena u jedinicama dozvoljenog preopterećenja u uključenom i isključenom stanju.
Brzina prijenosa podataka(engleski) Transfer Rate) sa sekvencijalnim pristupom:
- interna površina diska: od 44,2 do 74,5 MB/s;
- zona vanjske diskove: 60,0 do 111,4 MB/s.
Volumen bafera- bafer je srednja memorija dizajnirana da izgladi razlike u brzini čitanja/pisanja i brzini prenosa preko interfejsa. U modernim diskovima obično varira od 8 do 64 MB.
Nivo buke
Silikonske podloške za pričvršćivanje tvrdih diskova. Smanjite vibracije i buku
Nivo buke- buku koju proizvodi mehanika pogona tokom njegovog rada. Označeno u decibelima. Tihi pogoni se smatraju uređajima sa nivoom buke od oko 26 dB ili niže. Buka se sastoji od buke rotacije vretena (uključujući aerodinamičku buku) i buke pozicioniranja.
Za smanjenje buke od tvrdih diskova koriste se sljedeće metode:
Proizvođači
U početku je na tržištu postojao veliki izbor tvrdih diskova koje su proizvodile mnoge kompanije. Zbog povećane konkurencije, brzog rasta kapaciteta koji zahtijeva modernu tehnologiju i pada profitnih marži, većinu proizvođača su ili kupili konkurenti ili su se prebacili na druge vrste proizvoda.
Trenutno, zbog promocije eksternih diskova na tržištu i razvoja tehnologija tipa SSD, broj kompanija koje nude gotova rješenja ponovo se povećao.
Uređaj
Tvrdi disk se sastoji od hermetičke zone i elektronske jedinice.
Hermozone
Rastavljen hard disk Samsung HD753LJ kapaciteta 750 GB
Rastavljen hard disk
Hermetička zona uključuje kućište od izdržljive legure, diskove (ploče) s magnetskom prevlakom, u nekim modelima odvojene separatorima, kao i blok glave sa uređajem za pozicioniranje i električnim vretenastim pogonom.
Suprotno popularnom mišljenju, velika većina uređaja nema vakuum unutar zaštitnog prostora. Neki proizvođači ga čine zatvorenim (otuda i naziv) i pune ga pročišćenim i osušenim zrakom ili neutralnim plinovima, posebno dušikom, te postavljaju tanku metalnu ili plastičnu membranu za izjednačavanje tlaka. (U ovom slučaju, unutar kućišta tvrdog diska postoji mali džep za paket silika gela, koji upija vodenu paru koja ostaje u kućištu nakon što se zapečati). Drugi proizvođači izjednačavaju pritisak kroz malu rupu pomoću filtera koji može uhvatiti vrlo male (nekoliko mikrometara) čestice. Međutim, u ovom slučaju se i vlažnost ujednačava, a mogu prodrijeti i štetni plinovi. Izjednačavanje pritiska je neophodno kako bi se sprečila deformacija tela zaštitne zone tokom promena atmosferskog pritiska (na primer, u avionu) i temperature, kao i kada se uređaj zagreje tokom rada.
Čestice prašine koje se nađu u hermetičkoj zoni prilikom sklapanja i padaju na površinu diska prenose se tokom rotacije do drugog filtera - sakupljača prašine.
Diskovi (ploče), u pravilu, izrađeni su od metalne legure. Iako je bilo pokušaja da se naprave od plastike, pa čak i od stakla (IBM), ispostavilo se da su takve ploče krhke i kratkotrajne. Obje ravnine ploča, poput magnetne trake, prekrivene su najfinijim feromagnetnim prahom - oksidima željeza, mangana i drugih metala. Tačan sastav i tehnologija primjene su poslovna tajna. Većina jeftinih uređaja sadrži jednu ili dvije ploče, ali postoje modeli s više ploča.
Diskovi su čvrsto pričvršćeni za vreteno. Tokom rada, vreteno se okreće brzinom od nekoliko hiljada okretaja u minuti (od 3600 do 15.000). Pri ovoj brzini stvara se snažan protok zraka u blizini površine ploče, koji podiže glave i čini ih da lebde iznad površine ploče. Oblik glava je proračunat tako da se osigura optimalna udaljenost od ploče tokom rada. Sve dok diskovi ne ubrzaju do brzine potrebne da se glave "pokreću", parking uređaj drži glave unutra parking. Time se sprječava oštećenje glava i radne površine ploča. Motor vretena tvrdog diska je trofazni sinhroni, što osigurava stabilnost rotacije magnetnih diskova postavljenih na os (vreteno) motora. Stator motora sadrži tri namotaja spojena u zvijezdu sa slavinom u sredini, a rotor je trajni sekcijski magnet.
Separator (separator) je ploča od plastike ili aluminijuma koja se nalazi između ploča magnetnih diskova i iznad gornje ploče magnetnog diska. Koristi se za izjednačavanje protoka zraka unutar zatvorenog prostora.
Uređaj za pozicioniranje
Rastavljen hard disk. Gornja ploča statora solenoidnog motora uklonjena
Uređaj za pozicioniranje glave (servo pogon, jarg. aktuator) je solenoidni motor niske inercije. Sastoji se od fiksnog para jakih neodimijum trajnih magneta, kao i zavojnice (solenoida) na pokretnom nosaču glavne jedinice.
Princip rada motora je sljedeći: namot se nalazi unutar statora (obično dva fiksna magneta), struja koja se napaja s različitim jačinama i polaritetima tjera ga da precizno pozicionira nosač (klackalicu) s glavama duž radijalnog put. Brzina rada uređaja za pozicioniranje određuje vrijeme potrebno za traženje podataka na površini ploča.
Svaki pogon ima posebnu zonu koja se zove parking zona, gdje se glave zaustavljaju kada je pogon isključen ili je u jednom od načina rada male snage. U stanju parkiranja, držač (klackalica) bloka glave je u svom krajnjem položaju i naslonjen je na graničnik vožnje. Tokom operacija pristupa informacijama (čitanje/pisanje), jedan od izvora buke je vibracija zbog udara nosača koji drže magnetne glave na graničnicima kretanja tokom procesa vraćanja glava u nultu poziciju. Da bi se smanjila buka, prigušne podloške od mekane gume postavljene su na graničnike za vožnju. Možete značajno smanjiti buku tvrdog diska pomoću softvera promjenom parametara načina ubrzanja i usporavanja glavne jedinice. U tu svrhu razvijena je posebna tehnologija - Automatic Acoustic Management. Službeno, mogućnost programske kontrole razine buke tvrdog diska pojavila se u standardu ATA / ATAPI-6 (da biste to učinili, morate promijeniti vrijednost kontrolne varijable), iako su neki proizvođači ranije napravili eksperimentalne implementacije.
Elektronska jedinica
Interfejs jedinica povezuje elektroniku tvrdog diska sa ostatkom sistema.
Upravljačka jedinica je upravljački sistem koji prima električne signale za pozicioniranje glave i generira upravljačke radnje pomoću pogona glasovne zavojnice, prebacuje tokove informacija iz različitih glava, kontrolira rad svih ostalih komponenti (na primjer, kontrolu brzine vretena), prima i obrađuje signale sa senzora uređaja (senzorski sistem može uključivati jednoosni akcelerometar koji se koristi kao senzor šoka, triaksijalni akcelerometar koji se koristi kao senzor slobodnog pada, senzor pritiska, senzor ugaonog ubrzanja, senzor temperature).
ROM blok pohranjuje upravljačke programe za upravljačke jedinice i digitalnu obradu signala, kao i servisne informacije tvrdog diska.
Buffer memorija izglađuje razliku u brzini između dijela interfejsa i drajva (koristi se statička memorija velike brzine). Povećanje veličine međumemorije u nekim slučajevima vam omogućava da povećate brzinu pogona.
Jedinica za obradu digitalnog signala čisti pročitani analogni signal i dekodira ga (izvlači digitalne informacije). Za digitalnu obradu koriste se različite metode, na primjer, PRML metoda (Partial Response Maximum Likelihood - maksimalna vjerovatnoća sa nepotpunim odgovorom). Primljeni signal se poredi sa uzorcima. U ovom slučaju, odabire se uzorak koji je po obliku i vremenskim karakteristikama najsličniji signalu koji se dekodira.
Formatiranje niskog nivoa
U završnoj fazi sastavljanja uređaja, površine ploča se formatiraju - na njima se formiraju staze i sektori. Konkretnu metodu određuje proizvođač i/ili standard, ali u najmanju ruku, svaka staza je označena magnetskom oznakom koja označava njen početak.
Postoje uslužni programi koji mogu testirati fizičke sektore diska i vidjeti i uređivati njegove servisne podatke u ograničenoj mjeri. Specifične mogućnosti takvih uslužnih programa u velikoj meri zavise od modela diska i tehničkih informacija poznatih autoru softvera za odgovarajuću porodicu modela.
Geometrija magnetnog diska
U cilju adresiranja prostora, površine ploča diskova su podijeljene na staze- koncentrične prstenaste površine. Svaka staza je podeljena na jednake delove - sektori. CHS adresiranje pretpostavlja da sve staze u datoj oblasti diska imaju isti broj sektora.
Cilindar- set traka jednako razmaknutih od centra na svim radnim površinama ploča tvrdog diska. Broj glave specificira radnu površinu koja se koristi (tj. specifičnu stazu iz cilindra), i broj sektora- određeni sektor na stazi.
Da biste koristili CHS adresiranje morate znati geometrija disk koji se koristi: ukupan broj cilindara, glava i sektora u njemu. U početku, ove informacije su morale da se unose ručno; u standardu ATA-1 uvedena je funkcija auto-geometrije (komanda Identify Drive).
Utjecaj geometrije na brzinu rada diska
Geometrija čvrstog diska utiče na brzinu čitanja i pisanja. Bliže vanjskom rubu ploče diska, dužina staza se povećava (može se smjestiti više sektora) i, shodno tome, količina podataka koju uređaj može čitati ili pisati po okretu. U ovom slučaju, brzina čitanja može varirati od 50 do 30 MB/s. Poznavajući ovu funkciju, preporučljivo je da ovdje postavite root particije operativnih sistema. Numeracija sektora počinje od vanjske ivice diska od nule. U GPartedu, vanjska ivica diska se nalazi na lijevoj strani (na dijagramu) i na vrhu (na listi).
Značajke geometrije tvrdih diskova s ugrađenim kontrolerima
Zoniranje
Na pločama modernih tvrdih diskova, staze su grupisane u nekoliko zona. Zoned Recording). Sve staze jedne zone imaju isti broj sektora. Međutim, na kolosijecima vanjskih zona ima više sektora nego na stazama unutrašnjih. Ovo omogućava, korištenjem veće dužine vanjskih staza, postizanje ujednačenije gustine snimanja, povećavajući kapacitet ploče uz istu proizvodnu tehnologiju.
Rezervni sektori
Da bi se produžio vijek trajanja diska, na svakoj stazi mogu biti prisutni dodatni rezervni sektori. Ako se u bilo kojem sektoru pojavi greška koja se ne može ispraviti, onda se ovaj sektor može zamijeniti rezervnim. remapiranje). Podaci pohranjeni u njemu mogu se izgubiti ili vratiti pomoću ECC-a, a kapacitet diska će ostati isti. Postoje dvije tabele preraspodjele: jedna se popunjava u fabrici, druga u toku rada. Granice zona, broj sektora po stazi za svaku zonu i tabele preslikavanja sektora pohranjene su u elektronskom ROM-u.
Logička geometrija
Kako je kapacitet proizvedenih tvrdih diskova rastao, njihova fizička geometrija se više nije uklapala u ograničenja koja nameću softverski i hardverski interfejsi (pogledajte: Kapacitet tvrdog diska). Dodatno, staze s različitim brojem sektora nisu kompatibilne sa CHS metodom adresiranja. Kao rezultat toga, kontrolori diska počeli su prijavljivati ne stvarne, već fiktivne, logička geometrija, koji se uklapa u ograničenja interfejsa, ali ne odgovara stvarnosti. Dakle, maksimalni brojevi sektora i glava za većinu modela su 63 i 255 (maksimalne moguće vrijednosti u funkcijama prekida BIOS INT 13h), a broj cilindara se bira prema kapacitetu diska. Fizička geometrija samog diska ne može se dobiti u normalnom radu i nepoznata je drugim dijelovima sistema.
Adresiranje podataka
Minimalno adresabilno područje podataka na tvrdom disku je sektoru. Veličina sektora je tradicionalno 512 bajtova. Godine 2006. IDEMA je najavila prelazak na veličinu sektora od 4096 bajta, koji je planiran da bude završen do 2010. godine.
Western Digital je već najavio upotrebu nove tehnologije za formatiranje pod nazivom Advanced Format, i objavio je seriju drajvova koji koriste novu tehnologiju. Ova serija uključuje AARS/EARS i BPVT linije.
Prije korištenja pogona s tehnologijom Advanced Format u Windows XP-u, morate izvršiti proceduru poravnanja pomoću posebnog uslužnog programa. Ako particije diska kreiraju Windows Vista, Windows 7 i Mac OS, poravnanje nije potrebno.
Windows Vista, Windows 7, Windows Server 2008 i Windows Server 2008 R2 imaju ograničenu podršku za velike disk jedinice veličine sektora.
Postoje 2 glavna načina za adresiranje sektora na disku: sektor glave cilindra(engleski) sektor glave cilindra, CHS) I linearno blok adresiranje(engleski) linearno blok adresiranje, LBA).
C.H.S.
Ovom metodom sektor se adresira svojom fizičkom pozicijom na disku sa 3 koordinate - broj cilindra, broj glave I broj sektora. Na diskovima većim od 528,482,304 bajta (504 MB) sa ugrađenim kontrolerima, ove koordinate više ne odgovaraju fizičkom položaju sektora na disku i predstavljaju "logičke koordinate" (vidi).
LBA
Ovom metodom, adresa blokova podataka na mediju se specificira pomoću logičke linearne adrese. LBA adresiranje je počelo da se implementira i koristi 1994. godine u sprezi sa EIDE (Extended IDE) standardom. Potreba za LBA je posebno uzrokovana pojavom diskova velikog kapaciteta, koji se nisu mogli u potpunosti iskoristiti korištenjem starih šema adresiranja.
LBA metoda odgovara Sector Mappingu za SCSI. BIOS SCSI kontrolera obavlja ove zadatke automatski, odnosno metod logičkog adresiranja je prvobitno bio karakterističan za SCSI interfejs.
Tehnologije snimanja podataka
Princip rada tvrdih diskova sličan je radu kasetofona. Radna površina diska se pomiče u odnosu na glavu za čitanje (na primjer, u obliku induktora s razmakom u magnetskom krugu). Kada se naizmjenična električna struja dovodi (tokom snimanja) u glavni kalem, rezultirajuće naizmjenično magnetsko polje iz otvora glave utječe na feromagnet površine diska i mijenja smjer vektora magnetizacije domene ovisno o jačini signala. Prilikom očitavanja, pomicanje domena u zazoru glave dovodi do promjene magnetnog fluksa u magnetskom kolu glave, što dovodi do pojave naizmjeničnog električnog signala u zavojnici zbog efekta elektromagnetne indukcije.
Nedavno se za čitanje koristi magnetorezitivni efekat, a magnetootporne glave se koriste u diskovima. Kod njih promjena magnetnog polja dovodi do promjene otpora, ovisno o promjeni jačine magnetskog polja. Takve glave omogućavaju povećanje vjerovatnoće pouzdanog čitanja informacija (naročito pri visokim gustoćama snimanja informacija).
Metoda longitudinalnog snimanja
Hard diskovi za okomito snimanje dostupni su na tržištu od 2005. godine.
Termička metoda snimanja
Termička metoda snimanja Magnetsko snimanje uz pomoć topline, HAMR ) trenutno je najperspektivniji od postojećih i trenutno se aktivno razvija. Ova metoda koristi točkasto zagrijavanje diska, što omogućava glavi da magnetizira vrlo male površine svoje površine. Kada se disk ohladi, magnetizacija je "fiksirana". Od 2009. bili su dostupni samo eksperimentalni uzorci, čija je gustina snimanja bila 150 Gbit/cm². Hitachi stručnjaci granicu za ovu tehnologiju nazivaju 2,3−3,1 Tbit/cm², a predstavnici Seagate Technology - 7,75 Tbit/cm².
Strukturirani medij za pohranu
Strukturirani (uzorovani) medij za pohranu Mediji sa bitnim uzorkom), je obećavajuća tehnologija za pohranjivanje podataka na magnetni medij, koristeći niz identičnih magnetnih ćelija za snimanje podataka, od kojih svaka odgovara jednom bitu informacije, za razliku od modernih tehnologija magnetnog snimanja, u kojima se nalazi bit informacija. snimljeno na nekoliko magnetnih domena.
Metoda samomontaže polimera
Sada je najnoviji razvoj u oblasti povećanja zapremine HDD-a metoda samosastavljanja polimera (14. novembar 2012).
Poređenje interfejsa
| Širina pojasa, Mbit/s | Maksimalna dužina kabla, m | Da li je potreban kabl za napajanje? | Broj pogona po kanalu | Broj provodnika u kablu | Ostale karakteristike | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| UltraATA /133 | 1064 | 0,46 | Da (3,5") / Ne (2,5") | 2 | 40/80 | Kontroler+2Slave, zamjena vruće nije moguća |
| SATA-300 | 3000 | 1 | Da | 1 | 7 | Host/Slave, moguća zamjena na nekim kontrolerima |
| SATA-600 | 6144 | nema podataka | Da | 1 | 7 | |
| FireWire/400 | 400 | 63 | 4/6 | |||
| FireWire/800 | 800 | 4.5 (sa lančanom vezom do 72 m) | Da/Ne (u zavisnosti od sučelja i tipa pogona) | 63 | 9 | uređaji su jednaki, moguća je zamjena na vrući način |
| USB 2.0 | 480 | 5 (sa serijskim priključkom, preko čvorišta, do 72 m) | 127 | 4 | ||
| USB 3.0 | 4800 | nema podataka | Da/Ne (ovisno o vrsti pogona) | nema podataka | 9 | Dvosmjeran, USB 2.0 kompatibilan |
| Ultra-320 SCSI | 2560 | 12 | Da | 16 | 50/68 | uređaji su jednaki, moguća je zamjena na vrući način |
| SAS | 3000 | 8 | Da | Preko 16384 | hot swap; moguće je povezati SATA uređaje na SAS kontrolere | |
| eSATA | 3000 | 2 | Da | 1 (sa množiteljem portova do 15) | 7 | Host/Slave, zamjena na vrući način |
Istorija napretka pogona
Tržište tvrdih diskova
Posljedice poplava na Tajlandu (2011.)
Kao posljedica poplave, poplavljeno je nekoliko industrijskih zona u kojima se nalaze fabrike hard diskova, što je, prema procjeni stručnjaka, izazvalo manjak hard diskova na svjetskom tržištu. Prema Piper Jaffray-u, u četvrtom kvartalu 2011. godine, nedostatak hard diskova na globalnom tržištu će biti 60-80 miliona jedinica sa obimom potražnje od 180 miliona od 9. novembra 2011. godine, cene hard diskova su već porasle za 10 do 60%. Do sredine 2012. godine nivo proizvodnje i cijene hard diskova vratili su se na prethodni nivo.
vidi takođe
Bilješke
- Referentni vodič - Hard Disk Drives (engleski). - Pregled tehnologije hard diska. Arhivirano iz originala 23. avgusta 2011. Pristupljeno 28. jula 2009.
- http://www.storagereview.com/guide/histEarly.html Referentni vodič - Tvrdi diskovi - Rani diskovi (engleski)
- IBM Arhiva: IBM 3340 skladište s direktnim pristupom
- Hard disk ili hard disk?
- Seagate je predstavio hard disk od 4 TB
- Medalist 545XE (engleski) . Seagate (17. avgust 1994.). (nedostupan link - priča)
Pristupljeno 8. decembra 2008.(nedostupan link - priča)
Specifikacija diska Medalist 545xe (Seagate ST3660A) navodi sljedeće parametre: formatirani volumen 545,5 MB i geometrija 1057 cilindara × 16 glava × 63 sektora × 512 bajtova po sektoru = 545,513,472 bajta. Međutim, deklarisana zapremina od 545,5 dobija se iz geometrije samo ako se podeli sa 1000 × 1000; dijeljenje sa 1024x1024 daje vrijednost od 520,2.
Barracuda 7200.9 320 GB PATA tvrdi disk (ST3320833A) (engleski) . Seagate. - Kartica Tehničke specifikacije. Arhivirano iz originala 23. avgusta 2011. Pristupljeno 8. decembra 2008.
Drugi primjer: navedeni volumen je 320 GB, a broj dostupnih sektora je 625,142,448, međutim, ako se broj sektora pomnoži sa njihovom veličinom (512), rezultat će biti 320,072,933,376 odavde sa 1000³, kada se podijeli sa 1024³ ispada samo 298. - Seagate baza znanja. Standardi za mjerenje kapaciteta skladišta (ruski)
- http://www.hitachigst.com/hdd/support/15k147/15k147.htm
- http://www.seagate.com/products/notebook/momentus.html (nedostupan link - priča)
- Recenzija Scythe Quiet Drive on thg.ru
- Toshiba: Saopštenje 1. oktobra 2009
- Seagate završio akviziciju Samsungovog odjela za hard disk | Seagate
- Hard disk uređaj. R.LAB (23. jun 2010.). Arhivirano iz originala 3. februara 2012.
- Obračun s tvrdim diskom (dolazak do dna tvrdih diskova), dijelovi 1-3 / Publikacije / hi-tech
- Kolekcija uslužnih programa za nisku dijagnostiku i popravku tvrdih diskova. ???. Arhivirano
- Uslužni program za dijagnostiku i popravku UDMA-3000 tvrdih diskova sa modulima za mnoge modele. ???. Arhivirano iz originala 23. avgusta 2011. Provjereno???.
Čvrsti diskovi su među ključnim komponentama računara ili laptopa. u velikoj mjeri ovisi o karakteristikama ovih uređaja. Koje vrste tvrdih diskova su danas dostupne na tržištu? Kako odabrati optimalan uređaj sa stanovišta rješavanja tipičnih korisničkih zadataka?
Šta je hard disk?
Čvrsti disk je glavni uređaj za skladištenje datoteka na PC-u ili laptopu. Strukturno, to je rotirajuća magnetna ploča sa elementom za čitanje i pisanje - glavom. U žargonu kompjuterskih entuzijasta to se zove "tvrdi disk", "šraf", "tvrdi". Specifičnost rada tvrdih diskova je u tome što glava za čitanje i pisanje istovremeno ne dodiruje magnetnu ploču. Zahvaljujući tome, kao i nizu drugih značajki dizajna, uređaj radi dugo vremena i može se smatrati jednim od najpouzdanijih sredstava za pohranjivanje informacija.
Tvrdi disk je resurs na kojem se u pravilu nalaze sistemske datoteke, odnosno one koje su prisutne u strukturi OS-a, raznih aplikacija i igara. Instaliranje softvera gotovo uvijek uključuje korištenje resursa tvrdog diska.
Većina modernih modela računara podržava povezivanje više tvrdih diskova. Laptopi najčešće imaju samo jedan čvrsti disk zbog malih dimenzija odgovarajućih uređaja. Štoviše, ako govorimo o tipovima (njihove specifičnosti ćemo pogledati malo kasnije), onda je njihov maksimalni broj najčešće ograničen dostupnošću odgovarajućih slotova na PC-u, kao i karakteristikama performansi računala.
Dakle, tvrdi disk je najvažnija hardverska komponenta računara. Naš zadatak je da utvrdimo kriterijume za optimalan izbor odgovarajućeg uređaja za PC. Da biste riješili ovaj problem, bit će korisno prvo ispitati klasifikaciju "tvrdih diskova".
Klasifikacija tvrdih diskova
Razmotrimo stoga vrste modernih tvrdih diskova dostupnih na tržištu računara.
Među najpopularnijim tipovima uređaja je hard disk računara, koji odgovara formu od 3,5 inča. Takvi diskovi imaju brzinu rotacije od 5400 ili 7200 o/min. Komunikacija između tvrdih diskova i računara odvija se pomoću različitih interfejsa. Najčešći su IDE i SATA.
Postoje hard diskovi prilagođeni za servere. Njihova veličina je u pravilu ista kao u PC-u, ali brzina rotacije takvih uređaja je mnogo veća - oko 15.000 rotacija u minuti. “Hard diskovi” za servere se povezuju na glavne hardverske komponente najčešće preko SCSI interfejsa, ali je moguća podrška za serijske SATA ili SAS standarde. Čvrsti disk servera je izuzetno pouzdan uređaj, što nije iznenađujuće: računari na kojima su instalirani takvi diskovi dizajnirani su da opslužuju ključne oblasti digitalne infrastrukture kompanija, vladinih organizacija i internet provajdera.
Ove vrste „tvrdih diskova“ moraju biti instalirane unutar sistemske jedinice računara ili servera. Ali postoje i eksterni hard diskovi. Povezuju se na jedan od eksternih portova računara - najčešće USB ili FireWire. Njihova funkcionalnost je općenito slična onoj kod uređaja internog tipa. Kapacitet čvrstog diska klasifikovanog kao eksterni obično je prilično velik - oko 500-1000 GB. Činjenica je da se ova vrsta uređaja često koristi za premještanje velikih količina podataka s jednog računala na drugi.
Postoje hard diskovi prilagođeni za laptop. Njihova veličina je manja od veličine "tvrdih diskova" dizajniranih za instalaciju u "desktop" računare - 2,5 inča. Brzina hard diska laptopa je najčešće 4200 ili 5400 o/min. Takvi tvrdi diskovi obično rade kada se koristi SATA interfejs. Odlikuje ih visoka otpornost na promjene položaja, što je sasvim logično s obzirom na specifičnosti korištenja laptopa.
Među tehnološki najnaprednijim tipovima tvrdih diskova su SSD. U principu, mogu se smatrati zasebnom klasom uređaja, jer u njihovoj strukturi nema pokretnih ploča. Podaci na ovoj vrsti tvrdog diska se zapisuju u fleš memoriju. Uređaji ove vrste imaju i prednosti i nedostatke.
Mnogi od vodećih svjetskih proizvođača računara prilagođavaju svoje fabričke linije za proizvodnju uređaja opremljenih SSD diskovima. Ovi tipovi tvrdih diskova su skuplji od onih sa rotirajućim elementima u svojoj strukturi. Međutim, u poređenju sa njima, karakteriše ih smanjena potrošnja energije, gotovo potpuni odsustvo buke tokom rada i u mnogim slučajevima manja težina. Što se tiče brzine, može se primetiti da je tipična cifra za solid-state hard diskove 300-400 MB/sec, što je veoma pristojno u poređenju sa vodećim komunikacionim standardima koje podržavaju savremeni računari.
Interfejsi
Uspješna instalacija tvrdog diska u PC u velikoj mjeri ovisi o prisutnosti potrebnih sučelja u njemu. Razmotrimo specifičnosti najčešćih komunikacijskih standarda na modernom tržištu računara. Ovo će biti korisno za povezivanje korisničkih zadataka i tipa "tvrdog diska" koji je optimalan za njihovo rješavanje.
Među najčešćim interfejsima za povezivanje eksternih čvrstih diskova je USB. Štaviše, ovaj komunikacioni standard može biti predstavljen u različitim verzijama - 1, 2 i 3. Brzina čvrstog diska direktno zavisi od njegove kompatibilnosti sa odgovarajućom tehnologijom. Što se tiče 1. verzije interfejsa, možemo reći da je pri njenom korišćenju moguć prenos podataka brzinom od 12 Mbit/s, 2. garantuje razmenu fajlova brzinom do 480 Mbit/s, treća generacija USB interfejsa obezbeđuje cifru od 5 Gbit/s. Ako uređaj namjeravate koristiti ne samo za pohranjivanje datoteka, već i, na primjer, za instaliranje igrica ili programa, onda je najbolje da podržava najmodernija USB sučelja - u verziji 2, a još bolje u verziji 3.
Eksterni hard disk računara se takođe može povezati pomoću FireWire interfejsa. Odlikuje se velikom brzinom prenosa podataka - oko 400 Mbit/s. Izuzetno efikasan pri radu sa video datotekama.
Pogledajmo standarde koji se koriste prilikom instaliranja internih drajvova u računare. Smatra se relativno zastarjelim, ali još uvijek popularnim, sučelje je IDE.
Može prenositi podatke brzinom od oko 133 Mbps. Uobičajeno kod desktop računara, uglavnom zbog prilično velike veličine konektora, koji nije optimalan za strukturnu strukturu laptopa.
SATA interfejs je rezultat poboljšanja IDE standarda. Omogućava vam prijenos podataka brzinom do 300 Mb/sec. Karakterizira ga povećana otpornost na smetnje. Aktivno se koristi u prijenosnim računalima - zbog relativno male veličine konektora, kao i dobre brzine prijenosa podataka.
SCSI sučelje, kao što smo gore napomenuli, instalirano je uglavnom na serverima. Takođe ga karakterišu velike brzine prenosa podataka - oko 320 Mb/sec. U pitanju je modernizovana modifikacija interfejsa - SAS. Tvrdi diskovi koji rade kada je aktiviran mogu omogućiti razmjenu podataka brzinom od oko 12 Gbit/sec.
Kriterijumi za odabir tvrdog diska
Karakteristike sučelja o kojima smo gore govorili mogu se smatrati značajnim kriterijima pri odabiru tvrdog diska. Najavili smo i niz drugih važnih parametara, poput brzine rotacije elemenata uređaja i faktora forme. Ali vjerovatno najznačajnija karakteristika u smislu izbora optimalnog modela uređaja je memorija tvrdog diska. Na mnogo načina, ovaj parametar je subjektivan - mnogi korisnici će preferirati brži hard disk od onog koji može primiti veliki broj datoteka. Međutim, to je i dalje prva stvar na koju mnogi korisnici obraćaju pažnju.
Najvažniji aspekt pri odabiru tvrdog diska je da neke od njegovih nominalnih karakteristika (na primjer, kompatibilnost sa određenim interfejsima) moraju biti kompatibilne sa komunikacijskim mogućnostima računara. Dešava se da je hard disk računara neverovatno tehnološki napredan, ali podrška za odgovarajuće standarde na matičnoj ploči računara je nedovoljna. Pogledajmo ključne nijanse kompatibilnosti između tvrdih diskova i nekih hardverskih komponenti modernih računara.
Kompatibilnost veličine je važna
Gore smo primijetili da se tvrdi diskovi razlikuju po veličini. Može se činiti da je ovaj parametar od sekundarnog značaja. Ali često se ispostavi da je gotovo odlučujući. Činjenica je da će instaliranje tvrdog diska u PC ili u odgovarajuće područje laptopa biti izuzetno teško ako je veličina diska premala, a samim tim i neoptimalna u smislu korištenja prostora dostupnog u strukturi uređaj. To će biti praktički nemoguće ako se pokažu prevelike dimenzije - tvrdi disk jednostavno neće stati u računar.
Naravno, ovaj obrazac je tipičan uglavnom za prijenosna računala, budući da se problemi sa postavljanjem tvrdog diska u „desktop“ računare obično ne javljaju (uglavnom zbog dostupnosti raznih dodatnih uređaja). Stoga, kada planirate kupovinu novih tvrdih diskova za vaš laptop, morate znati koja je tačna veličina postojećih. Gore smo napomenuli da su "tvrdi diskovi" sa faktorom oblika od 2,5 inča uobičajeni u odgovarajućim tipovima računara. Ali morate imati na umu da neki modeli laptopa imaju čvrste diskove od 1,8 inča.
Kompatibilnost komunikacijskih standarda
Komunikacioni interfejsi čvrstog diska i matične ploče računara takođe moraju biti kompatibilni. Glavna nijansa ovdje su razlike u verzijama standarda za razmjenu podataka. Dakle, postoje tri varijante. Važno je da je odgovarajući komunikacijski standard koji podržava disk također kompatibilan s matičnom pločom. Može se dogoditi da korisnik kupi skupi čvrsti disk koji omogućava razmjenu podataka prema modernom SATA 3 standardu (cijena takvih modela može biti oko 10 hiljada rubalja), ali računar ga neće moći u potpunosti podržati. Vlasnik računara tako može znatno preplatiti.
Isto važi i za korelaciju između USB standarda koje podržava čvrsti disk i računar. Ako je tvrdi disk dizajniran za povezivanje putem USB 3.0, ali ga matična ploča ne podržava, tada se tehnološke mogućnosti odgovarajućeg standarda također neće u potpunosti realizirati. Što se tiče FireWire sučelja, možemo reći da kada kupujete tvrdi disk koji ga podržava (cijena uređaja također može biti pristojna - oko 8-10 hiljada rubalja), morate biti sigurni da je PC u principu kompatibilan sa tim. Ovaj komunikacioni standard je tipičan za laptop računare, ali ga nema na mnogim desktop računarima. Naravno, čvrsti diskovi koji podržavaju FireWire obično su kompatibilni i sa USB interfejsima, i vrlo je mala verovatnoća da će uređaj biti nefunkcionalan zbog nedostatka FireWire porta na računaru. Ali ako korisnik, na primjer, očekuje da će iskoristiti najočigledniju konkurentsku prednost FireWire-a - efikasan rad sa video podacima, onda možda neće dobiti željene rezultate od tvrdog diska.
Optimalna jačina zvuka
Kao što smo već napomenuli, jačina zvuka kao glavna karakteristika uređaja kao što je čvrsti disk je vrlo subjektivan parametar. Za mnoge korisnike, relativno je dovoljno nekoliko gigabajta prostora na disku - na primjer, ako rade uglavnom s dokumentima. Nekima se tvrdi disk od terabajta neće činiti dovoljno prostranim zbog čestog postavljanja velikih količina multimedijalnog sadržaja na njega - video zapisa, fotografija, muzike.
Prilično je teško preporučiti optimalan kapacitet skladištenja. Ali koncept „više je bolje“ nije uvijek najbolja opcija, opet sa ekonomske tačke gledišta. Možete potrošiti novac na skupi, prostrani hard disk - 1TB. Čitav terabajt će tako biti dostupan - ali u praksi se može koristiti jedva pola. Istovremeno, pri kupovini manje kapaciteta, ali jeftinijeg diska, oslobođena finansijska sredstva mogu se iskoristiti za poboljšanje performansi računara ili laptopa (na primjer, kupiti dodatni RAM modul ili snažniji hladnjak za procesor) .
Prema brojnim IT stručnjacima, tvrdi disk od 500 GB je optimalno rješenje za većinu korisničkih zadataka. Dakle, na tvrdi disk odgovarajućeg kapaciteta možete postaviti oko 100-150 hiljada fotografija dobrog kvaliteta i instalirati oko 100-150 modernih igara. Ako vlasnik PC-a nije kolekcionar foto remek-djela ili igrač, malo je vjerojatno da će koristiti barem polovicu odgovarajućeg resursa. Ali ako se on, pak, zanima za fotografiju i igre, onda mogućnosti koje će mu dati hard disk od 500 GB možda zaista neće biti dovoljne. Istovremeno, ovaj volumen tvrdog diska se smatra jednim od optimalnih sa stanovišta tipičnih zadataka koje rješavaju moderni korisnici.
Brzina obrtaja
Drugi važan parametar koji karakteriše čvrsti disk je brzina rotacije ploče. Što se toga tiče, možemo reći da je važno sa stanovišta stvarne brzine prenosa podataka, kao i dinamike obrade različitih datoteka operativnim sistemom. Ako se tvrdi disk koristi kao glavni, odnosno na njemu je instaliran OS, na njega su instalirani programi i igre, onda je bolje da se dotična karakteristika izrazi u što većim količinama. Ako korisnik kupi drugi hard disk namijenjen prvenstveno za pohranjivanje datoteka, tada u tom smislu brzina rotacije ploča nije najvažniji pokazatelj.
Što je veća vrijednost dotičnog indikatora, to je pogon skuplji. U tom smislu, preplaćivanje za veće okretaje, uprkos činjenici da njihovo prisustvo nije potrebno, može se, opet, pokazati nepoželjnim. Tvrdi disk sa velikom brzinom rotacije diska proizvodi znatno više buke od onog sa skromnijom brzinom rotacije, a karakteriše ga i velika potrošnja energije. Optimalni indikator za moderne hard diskove, na kojima se većina korisničkih zadataka može efikasno riješiti, je 7200 o/min.
Keš memorija
Među značajnim pokazateljima performansi pogona je keš memorija. Korištenjem ovog resursa, tvrdi disk može značajno ubrzati procedure za izvođenje mnogih operacija s datotekama. Keš memorija bilježi najčešće algoritme za zahtjeve određenim resursima računala. Ako su neki podaci prisutni u keš memoriji, tvrdi disk ne mora da ih traži u RAM prostoru ili među datotekama. Što je veća keš memorija, to bolje. Ali optimalna vrijednost odgovarajućeg indikatora koju preporučuju mnogi stručnjaci je 64 MB.
Da li je brend bitan?
Ima li smisla birati hard disk, pod uslovom da su sve ostale jednake, na osnovu marke? Mišljenja IT stručnjaka i korisnika po ovom pitanju su veoma različita. Ovo se odnosi i na preporuku da se fokusiramo na marku i na gledišta o kvaliteti pogona koje proizvodi određeni proizvođač. Neki korisnici će okarakterisati svoj hard disk koji je napravio Samsung isključivo pozitivno, recenzije drugih vlasnika uređaja korejske marke mogu biti manje entuzijastične. Neki IT stručnjaci hvale brendove Hitachi i Toshiba, dok ih drugi ne smatraju ništa boljim od svojih konkurenata. Istovremeno, ove kompanije su lideri na tržištu. U svakom slučaju, ovu činjenicu treba smatrati značajnom. Postati lider na visoko konkurentnom tržištu računarskih komponenti nije lako. To je vjerovatno zbog visokog kvaliteta proizvedene robe.
Dakle, ako nam je potreban čvrsti disk za PC ili laptop, onda se možemo fokusirati na sljedeći skup kriterija:
Veličina (uglavnom relevantna za prijenosna računala - nepoželjno je da odgovarajući indikator bude manji od utora predviđenih za postavljanje tvrdih diskova; neprihvatljivo je da bude veći);
Podržani standardi (važno je da su tehnološki interfejsi na hard disku u potpunosti kompatibilni sa resursima računara);
Volumen (subjektivan, ali 500 GB je optimalan pokazatelj za većinu korisničkih zadataka);
Brzina rotacije ploče (optimalno 7200 o/min);
Keš memorija (optimalno 64 MB).
Takođe je poželjno da hard disk proizvodi proizvođač koji je vodeći na svjetskom tržištu u odgovarajućem segmentu uređaja.
Hard disk (“hard disk” skraćeno HDD) je uređaj za trajno skladištenje informacija. U kompjuterskom svetu to se još naziva: tvrdi disk, Winchester, vijak. Na čvrstom disku vašeg računara se pohranjuju sve informacije i podaci: datoteke operativnog sistema, muzika i filmovi, dokumenti i fotografije.
Izgled hard diska Unutrašnja organizacija
1. Rupe za vijke koji pričvršćuju gornji poklopac. 2.12. Kućište tvrdog diska (tvrdog diska). 3. Vreteno - osovina na kojoj se rotiraju magnetne ploče sa informacijama. 4. Glave za čitanje, koje čitaju informacije sa magnetnih ploča. 5,6,7. Pogon glave za čitanje. 8. Interfejs konektor za prenos informacija i servisnih komandi sa hard diska na sistem i obrnuto. Na slici je prikazan ATA (IDE) konektor, noviji modeli obično koriste SATA interfejs (kompaktniji). 9.10. Konfiguracijski kratkospojnici. Koriste se za postavljanje različitih načina rada čvrstog diska, na primjer Slave i Master (disketa za pokretanje sa sistemom). 11. Konektor za povezivanje napajanja (+12 volti) na disk. 13. Kabl za povezivanje glavne jedinice sa kontrolnom pločom čvrstog diska. 14. Magnetne ploče sa svim pohranjenim informacijama. 15. Rupe za vijke koji pričvršćuju kućište čvrstog diska unutar računara. Princip rada Ukratko, princip rada tvrdih diskova je vrlo sličan radu kasetofona i kasetofona. Magnetne ploče (cilindri) su presvučene posebnim slojem željeznog oksida, na koji glava za čitanje upisuje podatke pomoću naizmjeničnog magnetnog polja. Prilikom čitanja informacija, glava za čitanje prolazi preko magnetiziranih područja ploče. Kao rezultat toga, u glavi nastaje naizmjenična struja koja se prenosi na obradu na ploču tvrdog diska, gdje se nalazi glavni element, mikrokontroler. Mikrokontroler je pojednostavljena verzija procesora dizajnirana za obavljanje specifičnih zadataka. Za njegovu funkcionalnost zaslužan je mikrokontroler na tvrdom disku. Struktura pohrane podataka na tvrdom disku. Kada bi se sve informacije na hard disku pohranile kao jednostavan niz podataka, kao u kasetofonu, to bi uvelike otežalo rad korisnika. Uostalom, bilo bi nemoguće odmah pronaći početak željene datoteke ili odrediti slobodan prostor za snimanje novih podataka. Zato svaki tvrdi disk ima određenu strukturu koja vam omogućava da gotovo trenutno pronađete željeni dokument i spremite nove datoteke. Strukturno, disk se može podijeliti na kružne staze, koje su zauzvrat podijeljene na sektore. Sektor je najmanji blok podataka na tvrdom disku. Struktura cilindra tvrdog diska
Također, svaki tvrdi disk ima poseban servisni sektor, čija veličina obično iznosi 10% veličine medija. Ovaj sektor sadrži servisne informacije o broju cilindara na tvrdom disku, broju sektora, njihovoj veličini itd. Ovaj odjeljak također sadrži tabelu sistema datoteka. U suštini to je baza podataka tvrdog diska. U njemu se bilježi cjelokupna struktura diska: nazivi direktorija (mape), njihov sadržaj (datoteke i podmape) itd. Čitava struktura fascikli i datoteka koje vidimo kada radimo na računaru formirana je upravo od podataka sadržanih u tabeli datoteka. Kada, na primjer, želimo pogledati video datoteku snimljenu na ovom tvrdom disku, operativni sistem čita informaciju u koje sektore su podaci datoteke snimljeni, određuje početni sektor (početak datoteke) i počinje čitati podatke, koji obrađuje operativni sistem ili poseban program (u ovom slučaju to je media player). Upravo tako sve funkcionira, ukratko. Specijalizovani programi za rad sa tvrdim diskovima
