Čvrsti disk računara je. Kvalitativne karakteristike tvrdog diska

Pozdrav svim čitaocima bloga. Mnogi ljudi su zainteresovani za pitanje - kako radi hard disk računara. Stoga sam odlučio današnji članak posvetiti tome.

Čvrsti disk računara (HDD ili čvrsti disk) je neophodan za čuvanje informacija nakon isključivanja računara, za razliku od RAM memorije () - koja čuva informacije dok se ne prekine napajanje (pre nego što se računar isključi).

Tvrdi disk se s pravom može nazvati pravim umjetničkim djelom, samo inženjerskim. Da Da, tačno. Unutra je sve tako komplikovano. U ovom trenutku, u cijelom svijetu, tvrdi disk je najpopularniji uređaj za pohranjivanje informacija, u rangu je sa takvim uređajima kao što su: flash memorija (fleš diskovi), SSD. Mnogi su čuli mnogo o složenosti hard disk uređaja i zbunjeni su kako toliki broj informacija može stati u njega, pa bi stoga željeli znati kako hard disk računara radi ili od čega se sastoji. Danas će biti takva prilika).

Čvrsti disk ima pet glavnih dijelova. A prvi je integralno kolo, koji sinhronizuje rad diska sa računarom i kontroliše sve procese.

Drugi dio je elektromotor(vreteno), uzrokuje rotaciju diska pri približno 7200 o/min, a IC održava konstantnu brzinu rotacije.

A sada treća, vjerovatno najvažniji dio je klackalica, koji može i pisati i čitati informacije. Kraj klackalice je obično razdvojen za upravljanje više diskova odjednom. Međutim, klackalica nikada ne dolazi u kontakt sa diskovima. Između površine diska i glave postoji razmak, veličina tog razmaka je oko pet hiljada puta manja od debljine ljudske dlake!

Ali hajde da ipak vidimo šta se dešava ako zazor nestane i glava klackalice dođe u kontakt sa površinom rotacionog diska. Još se iz škole sjećamo da je F = m * a (Newtonov drugi zakon, po mom mišljenju), iz čega slijedi da objekt s malom masom i ogromnim ubrzanjem postaje nevjerovatno težak. S obzirom na ogromnu brzinu rotacije samog diska, težina klackalice postaje vrlo, vrlo primjetna. Naravno, oštećenje diska je u ovom slučaju neizbježno. Usput, evo šta se dogodilo s diskom, na kojem je ovaj jaz iz nekog razloga nestao:

Važna je i uloga sile trenja, tj. njegovo skoro potpuno odsustvo, kada klackalica počne da čita informacije, dok se menja do 60 puta u sekundi. Ali čekajte, gdje je ovdje motor koji pokreće klackalicu, pa čak i pri takvoj brzini? U stvari, nije vidljiv, jer je to elektromagnetski sistem koji radi na interakciji 2 prirodne sile: elektriciteta i magnetizma. Ova interakcija vam omogućava da ubrzate klackalicu do brzine svjetlosti, u doslovnom smislu.

Četvrti dio- sam hard disk je mjesto gdje se upisuju informacije i odakle se informacije čitaju, usput, može ih biti nekoliko.

Pa, peti i posljednji dio dizajna tvrdog diska je, naravno, slučaj u koji su instalirane sve ostale komponente. Korišteni materijali su sljedeći: gotovo cijelo kućište je napravljeno od plastike, ali je gornji poklopac uvijek metalan. Sastavljeno kućište se često naziva "kontejner". Postoji mišljenje da unutar zone zadržavanja nema zraka, odnosno da postoji vakuum. Ovo mišljenje se zasniva na činjenici da pri tako velikim brzinama rotacije diska čak i trunka prašine koja uđe unutra može učiniti mnogo loših stvari. I to je gotovo tačno, osim što tamo nema vakuuma - već ima pročišćenog, osušenog zraka ili neutralnog plina - dušika, na primjer. Iako je možda u ranijim verzijama tvrdih diskova, umjesto pročišćavanja zraka, jednostavno ispumpavano.

Razgovarali smo o komponentama, tj. od čega se sastoji hard disk... Hajde sada da pričamo o skladištenju podataka.

Kako i u kom obliku se podaci pohranjuju na hard disk računara

Podaci se pohranjuju u uskim trakama na površini diska. Tokom produkcije, više od 200 hiljada takvih numera je primenjeno na disk. Svaka od staza je podijeljena na sektore.

Karte staza i sektora omogućavaju vam da odredite gdje ćete pisati ili čitati informacije. Opet, sve informacije o sektorima i stazama nalaze se u memoriji integriranog kola, koja se, za razliku od ostalih komponenti tvrdog diska, ne nalazi unutar kućišta, već izvana i obično na dnu.

Sama površina diska je glatka i sjajna, ali to je samo na prvi pogled. Pažljivijim pregledom, površinska struktura je složenija. Činjenica je da je disk napravljen od metalne legure obložene feromagnetnim slojem. Ovaj sloj obavlja sav posao. Feromagnetski sloj pamti sve informacije, kako? Veoma jednostavno. Glava klackalice magnetizira mikroskopsko područje na filmu (feromagnetski sloj), postavljajući magnetni moment takve ćelije u jedno od stanja: o ili 1. Svaka takva nula i jedan nazivaju se bitovi. Dakle, svaka informacija snimljena na hard disku je zapravo određeni niz i određeni broj nula i jedinica. Na primjer, fotografija dobrog kvaliteta zauzima oko 29 miliona ovih ćelija i raspoređena je u 12 različitih sektora. Da, zvuči impresivno, ali u stvarnosti - tako ogroman broj bitova zauzima vrlo malo područje na površini diska. Svaki kvadratni centimetar površine tvrdog diska sadrži desetine milijardi bitova.

Kako radi hard disk

Upravo smo ispitali uređaj tvrdog diska, svaku njegovu komponentu posebno. Sada predlažem da sve povežem u neku vrstu sistema, zbog čega će princip rada tvrdog diska biti jasan.

dakle, princip po kojem radi hard disk sledeće: kada se hard disk uključi, to znači da se ili upisuje na njega, ili se sa njega čitaju informacije, ili sa njega, elektromotor (vreteno) počinje da dobija zamah, a pošto su tvrdi diskovi fiksirani na samo vreteno, odnosno, zajedno s njim također počinju da se okreću. I sve dok obrtaji diska(-ova) ne dostignu takav nivo da se između klackalice i diska formira zračni jastuk, klackalica je u posebnoj "parking zoni" kako bi se izbjegla oštećenja. Ovako to izgleda.

Čim obrtaji dosegnu željeni nivo, servo pogon (elektromagnetski motor) pokreće klackalicu, koja je već postavljena na mjesto odakle treba upisati ili čitati informacije. To je olakšano integriranim mikro krugom, koji kontrolira sve pokrete klackalice.

Rašireno je mišljenje, svojevrsni mit, da u trenucima kada je disk "u mirovanju", tj. s njim se privremeno ne izvode nikakve operacije čitanja/pisanja, tvrdi diskovi unutra prestaju da se okreću. Ovo je zaista mit, jer u stvari, čvrsti diskovi u kućištu se stalno rotiraju, čak i kada je čvrsti disk u režimu za uštedu energije i ništa nije upisano na njega.

Pa, ovdje smo sa vama ispitali uređaj hard diska računara u svim detaljima. Naravno, u okviru jednog članka nemoguće je reći o svemu što se tiče tvrdih diskova. Na primjer, u ovom članku nije rečeno o tome - ovo je velika tema, odlučio sam da napišem poseban članak o tome.

Pronašao sam zanimljiv video o tome kako tvrdi disk radi u različitim režimima

Hvala svima na pažnji, ako se još niste pretplatili na ažuriranja ove stranice - toplo preporučujem da to učinite, kako ne biste propustili zanimljive i korisne materijale. Vidimo se na stranicama bloga!

Kako radi hard disk? Kakve vrste tvrdih diskova postoje? Koju ulogu imaju u kompjuteru? Kako su u interakciji sa drugim komponentama? Koje parametre treba uzeti u obzir pri odabiru i kupovini tvrdog diska, naučit ćete iz ovog članka.

HDD- skraćeni naziv od " Hard Disk Drive Također ćete naići na engleski HDD- i sleng Winchester ili skraćeno Screw.

U računaru, čvrsti disk je odgovoran za skladištenje podataka. Operativni sistem Windows, programi, filmovi, fotografije, dokumenti, sve informacije koje preuzmete na svoj računar pohranjene su na vašem tvrdom disku. A informacije u kompjuteru su najvrednije! Ako je procesor ili video kartica pokvarena, možete ih kupiti i zamijeniti. S druge strane, izgubljene porodične fotografije sa prošlogodišnjeg odmora ili jednogodišnji računi malog preduzeća nije lako povratiti. Stoga se posebna pažnja poklanja pouzdanosti pohranjivanja podataka.

Zašto se pravougaona metalna kutija zove disk? Da bismo odgovorili na ovo pitanje, moramo pogledati unutra i saznati kako radi hard disk. Na slici ispod možete vidjeti od kojih dijelova se sastoji hard disk i koje funkcije svaki dio obavlja. Kliknite za uvećanje. (Preuzeto sa sajta itc.ua)

Takođe predlažem da pogledate odlomak iz emisije Discovery Channel o tome kako hard disk radi i radi.

Još tri stvari koje trebate znati o tvrdim diskovima.

1. Čvrsti disk je najsporiji dio računara. Kada se računar zamrzne, pogledajte indikator aktivnosti čvrstog diska. Ako često treperi ili je neprekidno uključen, znači da tvrdi disk izvršava komande iz jednog od programa, a svi ostali su neaktivni i čekaju svoj red. Ako operativni sistem nema dovoljno brze RAM memorije za pokretanje programa, on koristi prostor na tvrdom disku, što dramatično usporava cijeli računar. Stoga je jedan od načina za povećanje brzine vašeg računara povećanje veličine RAM-a.
2. Čvrsti disk je takođe najlomljiviji deo računara. Kao što ste saznali iz videa, motor okreće disk do nekoliko hiljada okretaja u minuti. U tom slučaju magnetne glave "lebde" iznad diska u struji vazduha koju stvara rotirajući disk. Udaljenost između diska i glava u modernim uređajima je oko 10 nm. Ako se disk udari ili potrese u ovom trenutku, glava može dodirnuti disk i oštetiti površinu podataka. Kao rezultat toga, tzv. badblocks"- nečitljive oblasti, zbog kojih računar ne može pročitati nijedan fajl niti pokrenuti sistem. U isključenom stanju, glave su "parkirane" izvan radnog područja i preopterećenja od udara nisu toliko strašna za hard disk. Molimo napravite rezervne kopije važnih podataka!
3. Kapacitet tvrdog diska je često nešto manji od onoga što navodi dobavljač ili proizvođač. Razlog je što proizvođači navode veličinu diska na osnovu činjenice da u jednom gigabajtu ima 1.000.000.000 bajtova, dok ih ima 1.073.741.824.

Kupujemo hard disk

Ako odlučite da povećate količinu skladišnog prostora u računaru tako što ćete priključiti dodatni hard disk ili zamijeniti stari većim, šta trebate znati pri kupovini?

Prvo pogledajte ispod poklopca sistemske jedinice vašeg računara. Morate saznati koji interfejs za povezivanje čvrstog diska podržava matična ploča. Danas su najčešći standardi SATA i umiruće IDE... Lako ih je razlikovati po izgledu. Na slici lijevo prikazan je fragment matične ploče koja je opremljena konektorima oba tipa, ali vaša će najvjerovatnije imati jedan od njih.

Postoje tri verzije interfejsa SATA... Razlikuju se po brzini prijenosa podataka. SATA, SATA II i SATA III brzinom od 1,5, 3 i 6 gigabajta u sekundi, respektivno. Sve verzije interfejsa SATA izgledaju isto i međusobno su kompatibilni. Možete ih povezati u bilo kojoj kombinaciji, zbog čega će brzina prijenosa podataka biti ograničena na sporiju verziju. U ovom slučaju, brzina tvrdog diska je još manja. Stoga će se potencijal brzih interfejsa moći otkriti tek pojavom novih uređaja za skladištenje podataka velike brzine.

Ako se odlučite za kupovinu dodatnog SATA hard diska, provjerite imate li interfejs kabel kao što je prikazano na slici. Ne prodaje se sa diskom. (Obično dolaze sa matičnom pločom.) Takođe, među konektorima za napajanje mora biti barem jedan slobodan za povezivanje hard diska ili će vam možda trebati adapter sa starog standarda na novi.

Sada o samom hard disku: glavni parametar je, naravno, kapacitet. Kao što sam već spomenuo, imajte na umu da će ispasti nešto manje od navedenog. Operativni sistem i programi zahtevaju 100 - 200 gigabajta, što je prilično malo za savremene standarde. Koliko vam dodatnog prostora može biti potrebno, možete odrediti empirijski. Možda će biti potrebne velike količine, na primjer, za snimanje video zapisa visokog kvaliteta. Moderni HD filmovi dostižu nekoliko desetina gigabajta.

Osim toga, među glavnim parametrima navode se:

1. Form factor- veličina diska. Koriste se diskovi u veličinama 1,8 i 2,5 inča. Za desktop računar, trebalo bi da kupite disk od 3,5 inča. Imaju iste SATA konektore i laptop drajv može raditi u stacionarnom računaru. Ali mali diskovi su napravljeni s naglaskom na kompaktnost i nisku potrošnju energije, a u performansama su inferiorni u odnosu na veće modele. A istovremeno su i skuplji.
2. RPM je brzina rotacije diska. Mjeri se brojem okretaja u minuti ( RPM- skraćenica od okretaja u minuti). Što je veća brzina rotacije, disk brže upisuje i čita informacije. Ali takođe troši više energije. Danas su najčešći diskovi sa 5400 RPM i 7200 RPM... Niži broj obrtaja u minuti je češći u drajvovima za notebook računare, diskovima velikog kapaciteta (više od dva terabajta) i takozvanim "zelenim" diskovima, tako nazvanim zbog smanjene potrošnje energije. Postoje i hard diskovi sa brzinom rotacije 10000 RPM i 15000 RPM... Dizajnirani su za rad na visoko opterećenim serverima i imaju povećan resurs pouzdanosti, ali su i mnogo skuplji od konvencionalnih.
3. Proizvođač... Trenutno postoji nekoliko velikih proizvođača na tržištu skladištenja. Među njima je prilično jaka konkurencija, tako da ni po čemu nisu inferiorni jedni prema drugima. Stoga možete odabrati bilo koje od poznatih imena: Hitachi, HP, Seagate, Silicon Power, Toshiba Transcend, Western Digital.

Čvrsti diskovi su među ključnim komponentama računara ili laptopa. u velikoj mjeri ovisi o karakteristikama ovih uređaja. Koje vrste tvrdih diskova su danas na tržištu? Kako odabrati najbolji uređaj u smislu rješavanja tipičnih korisničkih zadataka?

Šta je hard disk?

Čvrsti disk je primarni uređaj za skladištenje datoteka na računaru ili laptopu. Strukturno, to je rotirajuća magnetna ploča sa elementom za čitanje i pisanje - glavom. U žargonu kompjuterskih entuzijasta naziva se "hard disk", "šraf", "tvrdi". Specifičnost funkcionisanja tvrdih diskova je da glava za čitanje i istovremeno upisivanje ne dolazi u kontakt sa magnetnom pločom. Zbog toga, kao i niza drugih karakteristika dizajna, uređaj radi dugo vremena i može se smatrati jednim od najpouzdanijih sredstava za pohranu informacija.

Tvrdi disk je resurs na kojem se u pravilu nalaze sistemske datoteke, odnosno one koje su prisutne u strukturi OS-a, raznih aplikacija, igara. Instalacija softvera gotovo uvijek uključuje korištenje resursa tvrdog diska.

Većina modernih modela računara podržava više čvrstih diskova. U laptopima se najčešće nalazi samo jedan tvrdi disk - zbog male veličine odgovarajućih uređaja. Štoviše, ako govorimo o vrsti (njihove ćemo specifičnosti razmotriti 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 bismo to riješili, bit će korisno prvo istražiti klasifikaciju "tvrdih diskova".

Klasifikacija tvrdih diskova

Razmotrite, dakle, u kojim su varijantama moderni čvrsti diskovi na tržištu računarskog hardvera.

Među najpopularnijim tipovima uređaja je hard disk računara, koji odgovara formom od 3,5 inča. Takvi diskovi imaju brzinu rotacije od 5400 ili 7200 o/min. Komunikacija "hard diskova" sa PC-om se vrši 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. Serverski tvrdi diskovi se obično povezuju na glavne hardverske komponente preko SCSI, ali je moguća podrška za serijski SATA ili SAS. 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. Priključuju se na jedan od eksternih portova računara - najčešće USB ili FireWire. Njihova funkcionalnost je općenito slična onoj kod internih uređaja. Volumen tvrdog diska koji pripada kategoriji vanjskih, u pravilu 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 tvrdog diska za laptop je najčešće 4200 ili 5400 o/min. Takvi tvrdi diskovi obično funkcionišu kada se koristi SATA interfejs. Odlikuje ih velika otpornost na promene položaja, što je sasvim logično s obzirom na specifičnosti korišćenja laptopa.

Među tehnološki najnaprednijim tipovima tvrdih diskova su SSD. Oni se, u principu, mogu 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. Međutim, u poređenju s njima, karakterizira ih niža potrošnja energije, gotovo potpuni nedostatak buke tokom rada, u mnogim slučajevima - manja težina. Što se tiče brzine, može se primijetiti da je tipična brojka za solid-state čvrste diskove 300-400 MB/s, što je vrlo pristojno u odnosu na vodeći komunikacijski standard koji podržavaju moderni računari.

Interfejsi

Uspješna instalacija tvrdog diska u PC u velikoj mjeri ovisi o dostupnosti potrebnih interfejsa. Razmotrite specifičnosti najčešćih komunikacijskih standarda na modernom tržištu računara. Ovo će biti korisno za povezivanje zadataka korisnika i tipa "hard 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 hard diska direktno zavisi od njegove kompatibilnosti sa odgovarajućom tehnologijom. Što se tiče 1. verzije interfejsa, možemo reći da je pri njenoj upotrebi moguć prenos podataka brzinom od 12 Mbit/s, 2. garantuje razmenu datoteka brzinom do 480 Mbit/s, treća generacija USB interfejsa obezbeđuje indikator od 5 Gbit/s. Ako uređaj treba da se koristi ne samo za pohranjivanje datoteka, već i, na primjer, za instaliranje igrica ili programa, onda je najbolje da podržava najmodernije USB sučelje - u verziji 2, a još bolje u verziji 3 .

Eksterni čvrsti disk računara se takođe može povezati pomoću FireWire interfejsa. Karakterizira ga visoka brzina prijenosa podataka - oko 400 Mbit / s. Izuzetno efikasan pri radu sa video fajlovima.

Razmotrite standarde koji se koriste prilikom instaliranja internih disk jedinica u PC. Smatra se relativno zastarjelim, ali još uvijek popularnim sučeljem je IDE.

Može prenositi podatke brzinom od oko 133 Mb/s. Rasprostranjen u desktop računarima - uglavnom zbog prilično velike veličine konektora, koji nije optimalan za strukturnu strukturu laptopa.

SATA interfejs je rezultat razvoja IDE standarda. Omogućava vam prijenos podataka brzinom do 300 Mb/s. Karakteriše ga povećan imunitet od smetnji. 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 karakteriše visoka brzina prenosa podataka - oko 320 Mb/s. U pitanju je nadograđena modifikacija interfejsa - SAS. Tvrdi diskovi, koji rade kada su aktivirani, mogu omogućiti razmjenu podataka brzinom od oko 12 Gb/s.

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, faktora forme. Ali najvažnija karakteristika u smislu odabira optimalnog modela uređaja je memorija tvrdog diska. Na mnogo načina, ovaj parametar je subjektivan - mnogi korisnici će preferirati brži "hard disk" od onog u koji se može smjestiti veliki broj datoteka. Međutim, to je i dalje prva stvar na koju mnogi korisnici obraćaju pažnju.

Najvažniji aspekt odabira "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, ali podrška odgovarajućih standarda na matičnoj ploči računara je nedovoljna. Razmotrimo ključne nijanse kompatibilnosti između "tvrdih diskova" i nekih hardverskih komponenti modernih računara.

Kompatibilnost veličine je važna

Gore smo napomenuli 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 prijenosnog računala biti izuzetno teško ako je veličina diska premala, pa stoga nije optimalna u smislu korištenja prostora dostupnog u strukturi uređaj. To će biti praktično nemoguće ako su dimenzije prevelike - "tvrdi disk" jednostavno neće stati u računar.

Naravno, ovaj obrazac je tipičan uglavnom za prijenosna računala, jer problemi sa postavljanjem tvrdog diska u desktop računare obično ne nastaju (u velikoj mjeri zbog dostupnosti raznih dodatnih uređaja). Stoga, kada planirate kupovinu novih tvrdih diskova za laptop, morate znati koja je tačna veličina postojećih. Iznad smo primijetili da su u odgovarajućim tipovima računara uobičajeni "tvrdi diskovi" sa faktorom oblika od 2,5 inča. Ali imajte na umu da su neki modeli laptopa opremljeni čvrstim diskovima 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 odgovarajući komunikacioni standard koji podržava disk takođe bude kompatibilan sa matičnom pločom. Može se dogoditi da korisnik kupi skupi hard 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, dakle, može znatno preplatiti.

Isto važi i za korelaciju između USB standarda koje podržava "hard disk" i računar. Ako je tvrdi disk dizajniran za povezivanje preko USB 3.0 sučelja, a matična ga 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 notebook računare, ali ga nema na mnogim desktop računarima. Naravno, čvrsti diskovi na kojima je omogućen FireWire obično su istovremeno i USB kompatibilni, i vrlo je malo vjerovatno da će uređaj biti nefunkcionalan zbog nedostatka FireWire porta na PC-u. 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 govoreći, sasvim je dovoljno nekoliko gigabajta prostora na disku - na primjer, ako rade uglavnom s dokumentima. Nekima se tvrdi disk od terabajta neće činiti dovoljno velikim zbog čestog postavljanja velikih količina multimedijalnog sadržaja na njega - video zapisa, fotografija, muzike.

Teško je preporučiti optimalan kapacitet skladištenja. Ali koncept „što više, to bolje“ nije uvijek najbolja opcija, opet sa ekonomske tačke gledišta. Možete potrošiti novac na skup, prostran hard disk - 1TB. Čitav terabajt će tako biti dostupan - ali u praksi se teško može koristiti napola. Istovremeno, pri kupovini manje kapaciteta, ali jeftinijeg diska, oslobođena sredstva mogu se iskoristiti za poboljšanje performansi PC-a ili laptopa (na primjer, kupiti dodatni RAM modul ili snažniji hladnjak za procesor).

Prema brojnim IT profesionalcima, tvrdi disk od 500 GB je optimalno rješenje za većinu korisničkih zadataka. Dakle, na "tvrdi disk" odgovarajuće veličine možete postaviti oko 100-150 hiljada fotografija u dobrom kvalitetu, instalirati oko 100-150 modernih igara. Ako vlasnik PC-a nije kolekcionar remek-djela ili igrač, malo je vjerojatno da će koristiti barem polovicu odgovarajućeg resursa. Ali ako on, pak, voli fotografiju i igrice, onda mogućnosti koje će mu dati hard disk od 500 GB možda zaista neće biti dovoljne. Istovremeno, ovaj volumen "tvrdog diska" smatra se jednim od optimalnih sa stanovišta tipičnih zadataka koje rješavaju savremeni korisnici.

Brzina obrtaja

Drugi važan parametar koji karakteriše čvrsti disk je brzina obrtanja ploča. Što se toga tiče, možemo reći da je važno sa stanovišta stvarne brzine prenosa podataka, kao i dinamike obrade različitih datoteka od strane operativnog sistema. Ako se "tvrdi disk" koristi kao glavni, odnosno na njemu se nalazi OS, na njemu su instalirani programi i igre, onda je bolje da se dotična karakteristika izrazi u što većim vrijednostima . Ako korisnik kupi drugi tvrdi disk dizajniran uglavnom 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 RPM, uprkos činjenici da njihovo prisustvo nije potrebno, može, opet, biti nepoželjno. Winchester sa velikom brzinom rotacije diskova emituje znatno više buke od onog sa skromnom brzinom rotacije, a karakteriše ga i velika potrošnja energije. Optimalni indikator za moderne čvrste diskove, na kojima je moguće efikasno riješiti većinu korisničkih zadataka - 7200 o/min.

Keš memorija

Među značajnim pokazateljima performansi pogona je keš memorija. Koristeći ovaj resurs, tvrdi disk može značajno ubrzati procedure za izvođenje mnogih operacija s datotekama. Najčešći algoritmi za zahtjeve prema određenim resursima računala se snimaju u keš memoriju. Ako su neki podaci prisutni u kešu, onda ih "hard disk" ne mora tražiti u RAM prostoru ili među datotekama. Što je veća veličina keša, to bolje. Ali optimalna vrijednost odgovarajućeg indikatora koju preporučuju mnogi stručnjaci je 64 MB.

Da li je brend bitan?

Ima li smisla odabrati hard disk, pod uslovom da su sve ostale jednake, fokusirajući se na brend? 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 svoj Samsung tvrdi disk okarakterizirati isključivo pozitivno; recenzije drugih vlasnika uređaja korejske marke mogu biti manje entuzijastične. Neki IT stručnjaci hvale brendove Hitachi, Toshiba, drugi ih ne smatraju ništa boljim od konkurencije. Istovremeno, ove kompanije su lideri na tržištu. U svakom slučaju, ovu činjenicu treba smatrati značajnom. Nije lako biti lider na visokokonkurentnom tržištu računarskih komponenti. 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 (subjektivno, ali 500 GB je optimalan pokazatelj za većinu korisničkih zadataka);

Brzina rotacije ploča (optimalna - 7200 o/min);

Keš memorija (optimalno - 64 MB).

Takođe je poželjno da je "hard disk" pušten u prodaju od strane proizvodne kompanije koja je na vodećoj poziciji na svjetskom tržištu u odgovarajućem segmentu uređaja.

Mnogi su čuli riječi poput HDD , « HDD», « vijak" ili " Winchester". Sve ove riječi su sinonimi za isti uređaj. HDD Je uređaj za pohranjivanje i pohranjivanje informacija, koji se zasniva na principima magnetnog snimanja. Winchester je u većini modernih računara glavno skladište podataka. Zadržava informacije čak i kada je računar isključen, takođe se može ukloniti iz sistemske jedinice računara i povezati na drugu PC .

Istorija nastanka hard diska Glavna razlika tvrdi disk sa disketa je snimanje informacija na tvrdim pločama (aluminij ili staklo) presvučene feromagnetnim materijalom, u većini slučajeva krom-dioksidom. Winchesteri se najčešće koriste kao medij za pohranu koji se ne može ukloniti , ali je posljednjih godina izmišljen uklonjivi hard disk u širokoj upotrebi. Winchester se obično kombinuje sa pogonom, skladištem i elektronikom.

Po prvi put na tržištu računara "šraf" pojavio se davne 1957. Rođen je zahvaljujući kompaniji IBM, mnogo prije pojave personalnog računara. Mogao je da zadrži 5 MB informacija i vredeo je ludih para. Nešto kasnije razvijeno je 10 MB hard disk, ali za PC. Winchester se sastojao od 30 staza i po 30 sektora. Nakon označavanja istoimenog "30/30" popularnom markom karabina " Winchester"Pogon je nazvan kolokvijalno" Winchester"Ili skraćeno" vijak ". Na teritoriji Evrope i Sjedinjenih Država ovaj termin je nestao još 90-ih godina, a samo u Rusiji se i dalje tako naziva u slengu.

Winchester sastoji se od nekoliko metalnih diskova presvučenih posebnom tvari koja može zadržati magnetsko polje. Broj metalnih ploča na tvrdom disku varira od jedne do tri. Ovi diskovi imaju vrlo glatku površinu i odličan balans. Ove osobine su neophodne za veliku brzinu rotacije. Posebne magnetne glave, koje se nalaze jedna po jedna na različitim stranama diskova, omogućavaju snimanje na njih. Glave imaju magnetorezitivna svojstva koja su osjetljiva na promjene u magnetskom polju kroz promjene u struji koja se stvara u glavi. Primljeni signal se očitava i potom digitalizuje. Sebe glava pod uticajem strujnih impulsa, sposoban je da stvori magnetno polje. Ovisno o smjeru magnetskog momenta, dijelovi diska se magnetiziraju.

Podaci na diskovima se pohranjuju u tzv. Tokom rada tvrdog diska, magnetne glave mijenjaju svoju lokaciju s jedne staze na drugu. U modernom HDD za promjenu položaja magnetnih glava koristite solenoid pogonska jedinica.

Staza se sastoji od sektora, od kojih svaki sadrži 512 bajtova podataka. Najmanji prostor na disku je sektor. Proizvod cilindara, sektora i broja glava je maksimalni volumen koji se može pohraniti na tvrdi disk. Gotovo svi proizvođači nastoje učiniti staze što gušće i smanjiti broj diskova.

Tokom rada tvrdi disk pojavljuju se oštećeni sektori i tragovi. Kod formatiranja niskog nivoa oni su posebno označeni i ne uzimaju se u obzir u budućnosti kada tvrdi disk radi.

Osnovni parametri hard diska

Glavna karakteristika tvrdi disk je kapacitet(količina informacija koja se može sadržavati). Kapacitet se mjeri u gigabajtima ( GB). Jedan GB je jednako 1000 megabajta ( MB). Zauzvrat, 1MB je jednak 1000 kilobajta ( KB). Ali u svijetu informacija usvojen je malo drugačiji sistem brojanja. Umjesto 1000, oni broje 1024. Na to je potrebno obratiti pažnju. Prilikom dijagnosticiranja računara, operativni sistem će ukazati na manji broj GB nego što je naveo proizvođač.

Još jedna važna karakteristika je brzina vretena. Ovaj indikator direktno utiče na brzinu čvrstog diska (tj. na brzinu razmene informacija sa drugim računarskim uređajima). Što je veća brzina rotacije, brži su podaci za čitanje i pisanje na hard disk. Za desktop računare se smatra dobrim indikatorom 7200 rpm ... Pri većim brzinama rotacije, brzina tvrdog diska se značajno povećava.

Drugi važan parametar je vrijeme slučajnog pristupa, koje je usko povezano sa brzinom rotacije. Većina proizvođača ne ukazuje na ovaj indikator prilikom prodaje, ali ako preturate po Internetu, lako možete pronaći takve informacije. Vrijeme slučajnog pristupa pokazuje koliko dugo će tvrdom disku trebati da pročita ili upiše informacije na bilo koji dio diska. Ovaj parametar se mjeri u milisekundama. Što je indikator niži, to je veća brzina čvrstog diska.

Važno je znati koji interfejs je opremljen " vijak". Jednostavnim riječima, konektor tvrdog diska koji ga povezuje sa matičnom pločom. Bio ranije IDE, ali sada ga je zamijenio SATA... Potonji su opremljeni svim modernim tvrdi diskovi , brži su i jednostavniji za ugradnju. Potrebno je razmotriti kojim interfejsom je matična ploča opremljena. Ako se konektori ne poklapaju, povezivanje će biti nemoguće.

Postoje i diskovi posebno za servere. Iste su veličine kao i obične HDD, ali mnogo brže na poslu. Brzina rotacije takvih uređaja doseže 15.000 o/min. Pouzdaniji su od desktop hard diskova. Serverski pogoni dolaze sa serijskim sučeljem SAS i SATA i paralelno SCSI.

Ne tako davno su izmišljeni eksterni čvrsti diskovi. Vrlo su jednostavni za korištenje, imaju manje dimenzije i težinu, te velike količine podataka. Nazivaju se i mobilni mediji ili "veliki fleš disk". Uz pomoć eksternih HDD pogodno je prenositi razne informacije u obliku audio zapisa, kancelarijskih arhiva i multimedijalnih datoteka. Kontroleri podržavaju USB 2.0, 3.0 i FireWire.

Prosječna brzina rotacije tvrdih diskova za prijenosna računala je 5400 o/min ili 4200 o/min. Takođe, moraju biti otporni na udarce.

Glavni interfejsi za povezivanje

USB- serijski prijenos podataka. Protok USB 1.1 - 12 MB / s, USB 2.0 - 480 MB / s USB 3.0 - 5 GB / s.

IDE- prijenos podataka je paralelan. Propusnost je približno 133 MB/s. Obično se ovo sučelje obično koristi za desktop i laptop.

SATA - paralelni prijenos podataka. Propusnost je oko 300 MB/s. Glavni konkurent IDE. SATA je otporniji na smetnje i nešto bolji od IDE.

SCSI- paralelni prijenos podataka. Uglavnom se koristi pri radu sa serverima. Odlikuje se visokim performansama i pouzdanošću.

Serial Attached SCSI (SAS)- sekvencijalni prijenos informacija. Poboljšana verzija SCSI sa poboljšanim performansama i pouzdanošću.

Firewire- serijski prenos. Brzina je blizu 400 MB/s. Za rad sa video datotekama ovo je najbolji izbor.

Proizvođači

Krajem prošlog veka na tržištu računara bilo je mnogo proizvodnih kompanija tvrdi diskovi ... Ali u ovom trenutku, broj firmi se značajno smanjio. Neki nisu mogli podnijeti konkurenciju, druge su kupili moćniji konkurenti, a treći su počeli proizvoditi druge proizvode osim tvrdih diskova.

Sredinom 90-ih, hard diskove je proizvodila kompanija Conner periferije kasnije nabavljena Seagate, i Micropolis... Potonji jeste visoka kvalitetaSCSI premium skladište za servere. Kompanija je proizvodila veoma skupe proizvode, ali je zbog nabavke nekvalitetnih ležajeva vretena pretrpela ogromne gubitke na povratu i zamjeni hard diskova, te je potom otišla u stečaj. Takođe ga je kupio Seagate.

Proizvodi japanske kompanije i dalje su popularni Fujitsu... Sada se oslanja na proizvodnju tvrdih diskova za laptop i SCSI pogoni. Ali nema isti promet kao u prošlom veku. 2001. godine firma je pretrpjela veliki neuspjeh. Te godine, mikrokolo kontrolora je bilo masovno u kvaru, zbog čega je kompanija pretrpjela ozbiljne finansijske gubitke, nakon kojih se do sada nije oporavila. Ali prije sloma, japanska kompanija se smatrala liderom u proizvodnji tvrdih diskova. Winchestere ovog proizvođača odlikovale su odlične karakteristike rotirajućih površina. 2009. masovna proizvodnja tvrdih diskova Fujitsu preselio u Toshiba .

Diskovi IBM divizije smatrani su referentnim sve do početka 2000. godine. Ali nakon masovnih kvarova pogona za PC zbog oksidacije kontakata hermetičkog bankovnog konektora, američka podružnica je pretrpjela značajne finansijske gubitke, te je prodana Hitachi.

Quantrum je ostavio sjajan trag u istoriji, ali zbog velikih kvarova HDD u seriji SH, napustila je i tržište kompjutera.

Maxtor se smatrao vodećom kompanijom u svojoj oblasti. Početkom 2001. otkupljuje diviziju Quantrum, koja se bavi proizvodnjom hard diskova i nasljeđuje niz problema od kupljene firme zbog "tankih" diskova. 2006. spaja se sa kompanijom Seagate .

Proljeće 2011. bilo je posljednje za Hitachi veoma popularan na tržištu tvrdi diskovi ... Ona je stekla Western digital a iste godine Samsungov HDD odjel je preuzeo Seagate.

Sada su na tržištu hard diskova ostala samo tri proizvođača - Seagate, Western Digital i Toshiba ... Ali nedavno, zbog razvoja SSD tehnologije i pojave eksternih hard diskova, broj kompanija spremnih da ponude nove tehnologije i razvoj ponovo počinje da raste.

HDD

Dijagram uređaja hard diska.

Magnetni hard disk, HDD, HDD, Winchester(eng. Hard (magnetski) disk, HDD, HMDD ; kolokvijalno vijak, teško, tvrdi disk) - trajni uređaj za pohranjivanje računala koji se može ponovo upisivati. To je glavni uređaj za skladištenje podataka u gotovo svim modernim računarima.

Za razliku od "flopi" diska (floppy disk), informacije na hard disku se snimaju na tvrdim (aluminijskim ili staklenim) pločama prekrivenim slojem feromagnetnog materijala, najčešće hrom-dioksida. HDD koristi od jedne do nekoliko ploča na jednoj osi. Čitajuće glave u radnom režimu ne dodiruju površinu ploča zbog međusloja dolaznog toka vazduha koji se formira na površini tokom brzog okretanja. Udaljenost između glave i diska je nekoliko nanometara (kod modernih diskova 5-10 nm), a odsustvo mehaničkog kontakta osigurava dug vijek trajanja uređaja. U nedostatku rotacije diskova, glave se nalaze na vretenu ili izvan diska u sigurnoj zoni, gdje je isključen njihov nenormalan kontakt sa površinom diskova.

Ime "Winchester"

Prema jednoj od verzija, disk je zahvaljujući kompaniji dobio naziv "Winchester", a 1973. godine je izdao hard disk model 3340, koji je po prvi put kombinovao ploče diska i glave za čitanje u jednom jednodelnom kućištu. Prilikom razvoja, inženjeri su koristili kratki interni naziv "30-30", što je značilo dva modula (u maksimalnoj konfiguraciji), po 30 MB. Kenneth Houghton, voditelj projekta, predložio je da se ovaj disk nazove "Winchester" u skladu s oznakom popularne lovačke puške Winchester 30-30.

Fizička veličina (faktor oblika)(eng. dimenzija) - skoro svi moderni (-2008) diskovi za personalne računare i servere su veličine 3,5 ili 2,5 inča. Potonji se češće koriste u laptopima. Također široko rasprostranjeni formati - 1,8 ", 1,3", 1 "i 0,85". Ukinuti diskovi od 8 i 5,25 inča.

Vrijeme slučajnog pristupa(eng. vrijeme slučajnog pristupa) - vrijeme tokom kojeg je zagarantovano da će tvrdi disk izvršiti operaciju čitanja ili pisanja na bilo koji dio magnetnog diska. Raspon ovog parametra je mali, od 2,5 do 16 ms, po pravilu, serverski diskovi imaju najkraće vrijeme (na primjer, Hitachi Ultrastar 15K147 ima 3,7 ms), najveći od stvarnih su diskovi za prijenosne uređaje (Seagate Momentus 5400.3 - 12, 5).

Brzina vretena(eng. brzina vretena) - broj okretaja vretena u minuti. Vrijeme pristupa i brzina prijenosa podataka u velikoj mjeri zavise od ovog parametra. Trenutno se hard diskovi proizvode sa sljedećim standardnim brzinama rotacije: 4200, 5400 i 7200 (laptopovi), 7200 i 10 000 (personalni računari), 10 000 i 15 000 o/min (serveri i radne stanice visokih performansi).

Blok glave je set poluga od opružnog čelika (par za svaki disk). Na jednom kraju su pričvršćeni za osu blizu ivice diska. Na drugim krajevima (iznad diskova) su pričvršćene glave.

Diskovi (ploče) se obično izrađuju od metalne legure. Iako je bilo pokušaja da se naprave od plastike, pa čak i stakla, ispostavilo se da su takve ploče krhke i kratkotrajne. Obje ravni ploča, poput kasetofona, prekrivene su najfinijim prašinom feromagneta - oksidima željeza, mangana i drugih metala. Tačan sastav i tehnologija primjene se čuvaju u tajnosti. Većina jeftinih uređaja sadrži 1 ili 2 pločice, ali postoje modeli s više pločica.

Diskovi su čvrsto pričvršćeni za vreteno. Tokom rada, vreteno se okreće brzinom od nekoliko hiljada okretaja u minuti (4200, 5400, 7200, 10.000, 15.000). Pri ovoj brzini stvara se moćna struja zraka blizu površine ploče, koja podiže glave i tjera ih da lebde iznad površine ploče. Oblik glava je proračunat tako da obezbedi optimalnu udaljenost od ploče tokom rada. Dok se diskovi ne ubrzaju do brzine potrebne za poletanje glava, uređaj za parkiranje drži glave u zoni za parkiranje. Time se sprječava oštećenje glava i radne površine ploča.

Pozicioner glave sastoji se od stacionarnog para jakih, tipično neodimijumskih, trajnih magneta i zavojnice na pokretnoj glavi.

Suprotno uvriježenom vjerovanju, u zatvorenom prostoru nema vakuuma. Neki proizvođači ga čine hermetički zatvorenim (otuda i naziv) i pune ga pročišćenim i osušenim zrakom ili neutralnim plinovima, posebno dušikom; a za izjednačavanje pritiska postavlja se tanka metalna ili plastična membrana. (U ovom slučaju postoji mali džep unutar kućišta tvrdog diska za vrećicu silika gela, koja upija vodenu paru koja je ostala u kućištu nakon što je zapečaćeno). Drugi proizvođači izjednačavaju pritisak kroz mali otvor sa filterom koji može uhvatiti vrlo male (nekoliko mikrometara) čestice. Međutim, u ovom slučaju se i nivo vlage izjednačava, a mogu prodrijeti i štetni plinovi. Izjednačavanje pritiska je neophodno kako bi se sprečila deformacija zaštitnog kućišta usled promena atmosferskog pritiska i temperature, kao i kada se uređaj zagreje tokom rada.

Čestice prašine koje su se našle u zoni zadržavanja tokom montaže i koje su pale na površinu diska odvode se u drugi filter - sakupljač prašine tokom rotacije.

Formatiranje niskog nivoa

U završnoj fazi sastavljanja uređaja, površine ploča se formatiraju - na njima se formiraju staze i sektori.

Rani "tvrdi diskovi" (poput flopi diskova) sadržavali su isti broj sektora na svim stazama. Na pločama modernih "hard diskova" staze su grupisane u nekoliko zona. Sve staze u jednoj zoni imaju isti broj sektora. Međutim, na svakoj stazi vanjske zone ima više sektora, a što je zona bliže centru, to je manje sektora za svaki kolosijek zone. To omogućava postizanje ujednačenije gustine snimanja i, kao posljedicu, povećanje kapaciteta ploče bez promjene tehnologije proizvodnje.

Granice zone i broj sektora po stazi za svaku zonu pohranjeni su u ROM-u elektronske jedinice.

Osim toga, na svakoj stazi zapravo postoje dodatni rezervni sektori. Ako se u nekom sektoru pojavi nepopravljiva greška, onda se ovaj sektor može zamijeniti rezervnim (eng. remaping). Naravno, podaci pohranjeni u njemu će najvjerovatnije biti izgubljeni, ali kapacitet diska se neće smanjiti. Postoje dvije tabele preraspodjele: jedna je završena u fabrici, druga u toku rada.

Tabele preslikavanja sektora također su pohranjene u ROM-u elektronske jedinice.

Tokom operacija pristupa "hard disku", elektronska jedinica samostalno određuje koji fizički sektor treba adresirati i gdje se nalazi (uzimajući u obzir zone i preraspodjele). Stoga, sa strane eksternog interfejsa, "hard disk" izgleda homogeno.

U vezi sa gore navedenim, postoji vrlo uporna legenda da prilagođavanje tabela i zona ponovnog mapiranja može povećati kapacitet tvrdog diska. Postoji mnogo korisnih sredstava za to, ali u praksi se ispostavlja da ako se dobitak može postići, onda je beznačajan. Moderni diskovi su toliko jeftini da takva podešavanja nisu vrijedna vremena i truda utrošenog na to.

Elektronska jedinica

U ranim čvrstim diskovima, kontrolna logika je prebačena na MFM ili RLL kompjuterski kontroler, a elektronska ploča je sadržavala samo analogne module za obradu i kontrolu motora vretena, pozicionera i komutatora glave. Povećanje brzina prijenosa podataka primoralo je programere da smanje dužinu analognog puta do granice, a u modernim tvrdim diskovima, elektronska jedinica obično sadrži: kontrolnu jedinicu, memoriju samo za čitanje (ROM), međuspremnu memoriju, jedinicu sučelja i jedinica za digitalnu obradu signala.

Interfejs kutija povezuje elektroniku tvrdog diska sa ostatkom sistema.

Upravljačka jedinica je upravljački sistem koji prima električne signale za pozicioniranje glava i generira upravljačke akcije za pogon "glasnog svitka", prebacuje tokove informacija iz različitih glava, kontrolira rad svih ostalih čvorova (na primjer, kontrolira brzinu rotacije vretena ).

ROM blok pohranjuje upravljačke programe za upravljačke jedinice i digitalnu obradu signala, kao i servisne informacije tvrdog diska.

Memorija bafera izglađuje razliku između brzina dijela interfejsa i drajva (koristi se statička memorija velike brzine). Povećanje veličine bafer memorije u nekim slučajevima može povećati brzinu pogona.

Jedinica za obradu digitalnog signala čisti pročitani analogni signal i dekodira ga (izdvajajući digitalne informacije). Za digitalnu obradu koriste se različite metode, na primjer, PRML (Partial Response Maximum Likelihood) metoda. Vrši se poređenje primljenog signala sa uzorcima. U ovom slučaju se bira uzorak koji je po obliku i vremenskim karakteristikama najsličniji dekodiranom signalu.

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 primjenjuje (tokom snimanja) na glavni kalem, rezultirajuće naizmjenično magnetsko polje iz otvora glave djeluje na feromagnet površine diska i mijenja smjer vektora magnetizacije domene ovisno o veličini signala. Prilikom čitanja, pomicanje domena u zazoru glave dovodi do promjene magnetskog fluksa u magnetskom kolu glave, što dovodi do pojave naizmjeničnog električnog signala u zavojnici zbog efekta elektromagnetne indukcije.

Nedavno se za čitanje koristio magnetorezitivni efekat, a u diskovima su se koristile magnetootporne glave. Kod njih promjena magnetnog polja dovodi do promjene otpora, ovisno o promjeni jačine magnetskog polja. Takve glave omogućavaju povećanje vjerovatnoće pouzdanosti čitanja informacija (naročito pri visokim gustinama snimanja informacija).

Metoda paralelnog snimanja

Trenutno je ovo i dalje najčešća tehnologija za snimanje informacija na hard diskove. Bitovi informacija se snimaju pomoću male glave, koja, prolazeći preko površine rotirajućeg diska, magnetizira milijarde horizontalnih diskretnih područja - domena. Svako od ovih područja je logična nula ili jedan, ovisno o magnetizaciji.

Maksimalna dostižna gustina snimanja ovom metodom je oko 23 Gbit/cm². Trenutno se ova metoda postepeno zamjenjuje metodom okomitog snimanja.

Metoda okomitog snimanja

Okomito snimanje je tehnika u kojoj se bitovi informacija pohranjuju u vertikalne domene. Ovo omogućava upotrebu jačih magnetnih polja i smanjuje otisak potreban za snimanje 1 bita. Gustoća snimanja modernih uzoraka je 15-23 Gb / cm², au budućnosti se planira povećati gustinu na 60-75 Gb / cm².

Hard diskovi za okomito snimanje dostupni su na tržištu od 2005. godine.

Termička metoda snimanja

Metoda termičkog magnetnog snimanja (eng. Magnetsko snimanje uz pomoć topline, HAMR ) trenutno je najperspektivniji od postojećih, sada se aktivno razvija. Ova metoda koristi točkasto zagrijavanje diska, što omogućava glavi da magnetizira vrlo male površine svoje površine. Nakon što se disk ohladi, magnetizacija je "fiksirana". Željeznica ovog tipa još nema na tržištu (za 2009. godinu), postoje samo eksperimentalni uzorci, ali njihova gustina već prelazi 150 Gbit/cm². Razvoj HAMR tehnologija traje već duže vrijeme, ali se stručnjaci još uvijek ne slažu oko procjena maksimalne gustine snimanja. Dakle, kompanija Hitachi granicu naziva na 2,3-3,1 Tbit/cm², a predstavnici Seagate Technology sugerišu da će moći da dovedu gustinu snimanja HAMR medija na 7,75 Tbit/cm². Široko usvajanje ove tehnologije trebalo bi očekivati ​​nakon 2010. godine.

Poređenje interfejsa