هارد دیسک چیست؟ ویژگی های هارد دیسک ها در جزئیات و به سادگی در مورد هارد دیسک، همچنین به عنوان HDD (درایو دیسک سخت) شناخته می شود.

روز خوبی برای همه دوستان و خوانندگان عزیزم. یکی از دوستان به من گفت زمانی که او هنوز در یک سالن ویدیو کار می کرد، یک مادربزرگ حدودا 70-80 ساله برای دیدن او آمد. او به یک دوست نزدیک شد و گفت که به "HADEDE" نیاز دارد. به نظر می رسید دوست بلافاصله متوجه نشد و دوباره پرسید: "هدده؟" دوباره تکرار کرد، اما وقتی دید دوستش سیگار نمی‌کشد، یک تکه کاغذ بیرون آورد و گفت که نوه‌اش به او گفته که HADEDE بخر.

روی آن کاغذ نوشته شده بود HDD 160 GB. خب دوست پوزخندی زد و گفت این هارد برای کامپیوتر است و آنها را به فروشگاه دیگری راهنمایی کرد. اما این چیزی نیست که دیگر تعجب آور است. چطور ممکن است یک نوه حتی مادربزرگش را برای گرفتن هارد بفرستد؟ خوب از درخت بلوط افتاد؟

اما من به چه چیزی می رسم؟ بگذارید به شما بگویم هارد دیسک در کامپیوتر چیست. سپس اگر بخواهید آن را برای خود بخرید قطعاً هیچ سؤالی نخواهید داشت.

هارد دیسک (Hard Disk Drive) هارد دیسک کامپیوتر شما است. همچنین ممکن است نام های جایگزین این دستگاه را در مکالمات بشنوید، به عنوان مثال "Winchester"، "Screw"، "Hard"، "Hard" و غیره. این دستگاه برای ذخیره اطلاعات شما مورد نیاز است؛ علاوه بر این، سیستم عاملی که در آن کار می کنید نیز روی آن نصب شده است. آن ها بدون هارد دیسک نمی توانید کار زیادی با کامپیوتر خود انجام دهید.

هارد یک منبع حافظه طولانی مدت است و پس از قطع شدن برق، برخلاف رم سریع، تمام اطلاعات روی آن باقی می ماند. بنابراین همیشه می توانید فایل ها، عکس ها، موسیقی و ... خود را روی آن ذخیره کنید. اما مطمئناً این یک دستگاه است، بنابراین برای امنیت بیشتر آن را فراموش نکنید.

من قبلاً می توانم این سؤال را بشنوم "چرا به آن هارد دیسک می گویند؟ اینها اسلحه های کوچک هستند!» در واقع، یک وسیله ذخیره سازی چه وجه مشترکی با یک تفنگ می تواند داشته باشد؟ واقعیت این است که در سال 1973 ، شرکت مشهور IBM هارد دیسک مدل 3340 را منتشر کرد ، اما برای هماهنگی آنها شروع به نامیدن آن به سادگی "30-30" کردند که به معنای دو ماژول 30 مگابایتی بود.

رئیس کنت هاتون همخوانی 30-30 را در تفنگ معروف پیدا کرد. واقعیت این است که فشنگ های این تفنگ دارای همان علامت 30-30 بودند که عدد اول به معنای اندازه کالیبر در اینچ (0.30 - 7.62 سانتی متر) بود و عدد دوم به معنای وزن باروت در دانه ها بود (این اشتباه تایپی نیست، بلکه یک اندازه گیری وزن است)، که کارتریج با آن پر شده است (30 دانه تقریباً 1.94 گرم است).

برای راحتی، تصمیم گرفته شد که از این نام به عنوان زبان عامیانه استفاده شود. درست است که مدت زیادی است که آمریکایی ها از این زبان عامیانه استفاده نمی کنند ، اما در کشور ما هنوز از استفاده خارج نشده است ، اگرچه بیشتر اوقات با نام اختصاری "Screw" شنیده می شود.

دستگاه هارد دیسک

از نظر بیرونی، این چیز شبیه یک جعبه مستطیلی کوچک است، اما در داخل آن چندین دیسک مغناطیسی روی یک دوک قرار دارد که تا حدودی شبیه یک سی دی به نظر می رسد. و البته، سر خواندن خاصی وجود دارد که در امتداد این صفحات مغناطیسی قرار دارد و تمام اطلاعات را می خواند. خوب، البته، اجزای دیگری نیز وجود دارد، اما من فکر می کنم که اینها همه جزئیات هستند.

و این کار تا حدودی شبیه کار یک دستگاه ضبط است، فقط خواننده سوزن ندارد و به دیسک های مغناطیسی دست نمی زند، اگرچه فاصله بین آنها به سادگی ناچیز است.

ویژگی های اساسی هارد دیسک

جلد

ظرفیت هارد دیسک شما تعیین می کند که چه مقدار اطلاعات می توانید روی آن ذخیره کنید. با گذشت زمان، اندازه حافظه در هارد دیسک های جدید افزایش می یابد، زیرا نیاز واقعی به آن وجود دارد. اگر در کامپیوتر اولم حجم 40 گیگ بود و برای من کافی بود، الان 2000 گیگ روی کامپیوترم دارم و نیمی از آن را قبلا استفاده کرده ام. البته برخی از آنها را می توان بدون اشک برداشت).

اما یک ترفند وجود دارد. تولید کنندگان حجم را مثلاً 500 گیگابایت می نویسند، اما وقتی هارد دیسک را به رایانه وصل می کنید، حجم بسیار کمتری در آنجا خواهید دید، حدود 476 گیگابایت. 24 گیگابایت اضافی کجا رفت؟ بله، خیلی ساده است.

تولید کنندگان اندازه ها را جمع می کنند و می گویند 1 گیگابایت 1000 مگابایت، 1 مگابایت 1000 کیلوبایت و غیره است. معلوم می شود که یک دیسک با ظرفیت 500 میلیون بایت به شما می فروشند و اگر بر 1000 تقسیم کنید و سپس بر 1000 دیگر، 500 گیگابایت به دست می آورید.

اما 1 گیگابایت در واقع 1000 نیست، بلکه 1024 مگابایت است، همانطور که 1 مگابایت 1000 نیست، بلکه 1024 کیلوبایت است. در نتیجه، معلوم می شود که ما 500 میلیون را بر 1024 تقسیم می کنیم و سپس دوباره بر 1024 تقسیم می کنیم و 476 گیگابایت خود را با کوپک می گیریم. دیسک 2 ترابایتی من حدود 140 گیگابایت مصرف می کند. بد نیست، درست است؟ به طور کلی، اکنون خواهید دانست.

سرعت چرخش

عملکرد هارد دیسک نیز با سرعت اسپیندل تعیین می شود. و هرچه این سرعت بیشتر باشد، عملکرد دیسک بیشتر است، اما انرژی بیشتری مورد نیاز است و احتمال خرابی بیشتر است.

برای لپ تاپ ها و هارد اکسترنال از سرعت 5400 دور در دقیقه بیشتر استفاده می شود، زیرا این برای این دستگاه ها واقعاً مصلحت تر است. سرعت تبادل اطلاعات کمتر است، اما احتمال شکست کمتر است.

در کامپیوترهای رومیزی در اکثر موارد هارد دیسک هایی با سرعت 7200 دور در دقیقه نصب می شود. این در اینجا واقعاً مفید است، زیرا تجهیزات ثابت معمولاً تجهیزات قدرتمندتری دارند که می توانند با چنین سرعتی کار کنند. بعلاوه، کامپیوتر دائماً به پریز متصل است، به این معنی که هیچ کمبود انرژی وجود نخواهد داشت.

همچنین تعداد انقلاب‌ها بیشتر است، حتی 15000، اما من آنها را در اینجا در نظر نمی‌گیرم.

رابط اتصال

و البته، هارد دیسک ها به طور مداوم در حال بهبود هستند و حتی کانکتورهای اتصال آنها نیز تغییر می کند. بیایید ببینیم چه کانکتورهایی وجود دارد.

IDE (ATA/PATA) یک رابط به اصطلاح موازی با سرعت استفاده از داده ممکن تا 133 مگابایت در ثانیه است. اما امروزه این رابط منسوخ شده و هارد دیسک هایی با چنین کانکتوری دیگر تولید نمی شود.

SATA - رابط سریال، در حال حاضر مدرن تر، که جایگزین IDE شد. استاندارد در حال حاضر دارای سه ویرایش مختلف با سرعت های مختلف انتقال داده است: SATA 1 - تا 150 مگابایت بر ثانیه، SATA 2 - تا 300 مگابایت بر ثانیه، SATA 3، تا 600 مگابایت بر ثانیه.

USB - این استاندارد به هاردهای قابل حمل اکسترنال اشاره دارد که از طریق USB به کامپیوتر متصل می شوند و می توان با خیال راحت از آنها استفاده کرد. مزیت چنین دستگاهی این است که می توانید آن را در هر زمانی بدون خاموش کردن خود کامپیوتر خاموش کنید.

رابط های دیگری مانند SCSI یا SAS وجود دارد، اما اینها دیگر استانداردهای اجباری برای استفاده ساده نیستند.

فاکتور فرم

اخیراً از من پرسیده شد که فرم فاکتور هارد دیسک چیست؟ اینجا همه چیز ساده است. اینها فقط ابعاد آن است. 2.5 و 3.5 اینچ هستند. البته، موارد دیگری نیز وجود دارند، اما هیچ کس از آنها در زندگی روزمره استفاده نمی کند یا مدت ها است که منسوخ شده اند.

یک HDD 2.5 اینچی در لپ تاپ ها و یک HDD 3.5 اینچی در رایانه های رومیزی قرار می گیرد. من فکر می کنم شما چیزی را اشتباه نخواهید گرفت)

خب، به نظر می رسد این تنها چیزی است که می خواستم در این مقاله به شما بگویم. اما من قبلاً می‌شنوم: "چرا در مورد SSD به من نگفتی؟" دوستان من یک مقاله جداگانه باید در مورد SSD نوشته شود، مخصوصا که این نوع درایو حالت جامد پرسرعت است. به طور کلی، من قطعا در مورد او خواهم نوشت).

با احترام، دیمیتری کوستین.

هارد دیسک ها یا به اصطلاح هارد دیسک یکی از مهم ترین اجزای یک سیستم کامپیوتری است. همه در این مورد می دانند. اما هر کاربر مدرن حتی درک اولیه ای از نحوه عملکرد یک هارد دیسک ندارد. اصل عملکرد، به طور کلی، برای درک اساسی بسیار ساده است، اما برخی تفاوت های ظریف وجود دارد که بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

سوال در مورد هدف و طبقه بندی هارد دیسک ها؟

مسئله هدف البته بلاغی است. هر کاربر، حتی ابتدایی ترین، بلافاصله پاسخ می دهد که هارد دیسک (معروف به هارد دیسک، هارد دیسک یا هارد دیسک) بلافاصله پاسخ می دهد که برای ذخیره اطلاعات استفاده می شود.

به طور کلی، این درست است. فراموش نکنید که در هارد دیسک، علاوه بر سیستم عامل و فایل های کاربر، بخش های بوت ایجاد شده توسط سیستم عامل وجود دارد که به لطف آنها شروع به کار می کند، همچنین برچسب های خاصی وجود دارد که توسط آنها می توانید به سرعت اطلاعات لازم را در مورد سیستم عامل پیدا کنید. دیسک

مدل های مدرن کاملاً متنوع هستند: هارد دیسک های معمولی، هارد دیسک های اکسترنال، درایوهای حالت جامد پرسرعت (SSD)، اگرچه به طور کلی به عنوان هارد درایو طبقه بندی نمی شوند. در مرحله بعد، پیشنهاد می شود ساختار و اصل عملکرد یک هارد دیسک، اگر نه به طور کامل، حداقل به گونه ای باشد که برای درک شرایط و فرآیندهای اساسی کافی باشد.

لطفا توجه داشته باشید که طبقه بندی خاصی از هارد دیسک های مدرن بر اساس برخی معیارهای اساسی وجود دارد که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• روش ذخیره سازی اطلاعات؛
• نوع رسانه؛
• روش سازماندهی دسترسی به اطلاعات

چرا به هارد دیسک هارد می گویند؟

امروزه بسیاری از کاربران تعجب می کنند که چرا هارد دیسک ها را مربوط به سلاح های کوچک می نامند. به نظر می رسد، چه چیزی می تواند بین این دو دستگاه مشترک باشد؟

خود این اصطلاح در سال 1973 ظاهر شد، زمانی که اولین HDD جهان در بازار ظاهر شد، طراحی آن شامل دو محفظه جداگانه در یک ظرف مهر و موم شده بود. ظرفیت هر محفظه 30 مگابایت بود، به همین دلیل مهندسان نام رمز "30-30" را به دیسک دادند که کاملاً با مارک اسلحه "30-30 وینچستر" محبوب در آن زمان هماهنگ بود. درست است، در اوایل دهه 90 در آمریکا و اروپا این نام تقریباً از کار افتاد، اما همچنان در فضای پس از شوروی محبوب است.

ساختار و اصل عملکرد هارد دیسک

اما منحرف می شویم. اصل کار یک هارد دیسک را می توان به طور خلاصه به عنوان فرآیندهای خواندن یا نوشتن اطلاعات توصیف کرد. اما چگونه این اتفاق می افتد؟ برای درک اصل عملکرد یک هارد دیسک مغناطیسی، ابتدا باید نحوه عملکرد آن را مطالعه کنید.

هارد دیسک خود مجموعه ای از صفحات است که تعداد آنها می تواند از چهار تا نه متغیر باشد که توسط یک محور (محور) به نام اسپیندل به یکدیگر متصل می شوند. صفحات یکی بالای دیگری قرار دارند. اغلب مواد برای ساخت آنها آلومینیوم، برنج، سرامیک، شیشه و غیره است. خود صفحات دارای پوشش مغناطیسی خاصی به شکل ماده ای به نام پلاتر هستند که بر پایه اکسید فریت گاما، اکسید کروم، فریت باریم و غیره است. هر یک از این صفحات حدود 2 میلی متر ضخامت دارد.

سرهای شعاعی (یک عدد برای هر صفحه) وظیفه نوشتن و خواندن اطلاعات را بر عهده دارند و از هر دو سطح در صفحات استفاده شده است. که برای آن می تواند از 3600 تا 7200 دور در دقیقه باشد و دو موتور الکتریکی وظیفه حرکت سرها را بر عهده دارند.

در این مورد، اصل اساسی کار یک هارد دیسک کامپیوتر این است که اطلاعات فقط در هر جایی ثبت نمی شود، بلکه در مکان های کاملاً تعریف شده، به نام بخش ها، که در مسیرها یا مسیرهای متحدالمرکز قرار دارند، ثبت می شود. برای جلوگیری از سردرگمی، قوانین یکسانی اعمال می شود. این بدان معنی است که اصول عملکرد هارد دیسک ها از نظر ساختار منطقی آنها جهانی است. به عنوان مثال، اندازه یک بخش، که به عنوان یک استاندارد یکنواخت در سراسر جهان پذیرفته شده است، 512 بایت است. به نوبه خود، بخش ها به خوشه هایی تقسیم می شوند که دنباله ای از بخش های مجاور هستند. و ویژگی های اصل عملکرد یک هارد دیسک در این زمینه این است که تبادل اطلاعات توسط کل خوشه ها (تعداد کامل زنجیره بخش) انجام می شود.

اما خواندن اطلاعات چگونه اتفاق می افتد؟ اصول کار یک درایو دیسک مغناطیسی سخت به شرح زیر است: با استفاده از یک براکت مخصوص، سر قرائت در جهت شعاعی (مارپیچ) به مسیر مورد نظر منتقل می شود و پس از چرخش، در بالای یک بخش معین قرار می گیرد و همه سرها می تواند به طور همزمان حرکت کند و اطلاعات یکسانی را نه تنها از مسیرهای مختلف، بلکه از دیسک های مختلف (صفحات) نیز بخواند. به همه آهنگ‌هایی که شماره سریال یکسانی دارند معمولاً سیلندر می‌گویند.

در این مورد، یک اصل دیگر از عملکرد هارد دیسک را می توان شناسایی کرد: هرچه سر خواندن به سطح مغناطیسی نزدیکتر باشد (اما آن را لمس نکند)، تراکم ضبط بالاتر است.

اطلاعات چگونه نوشته و خوانده می شود؟

هارد دیسک ها یا هارد دیسک ها را مغناطیسی می نامیدند زیرا از قوانین فیزیک مغناطیس که توسط فارادی و ماکسول فرموله شده است استفاده می کنند.

همانطور که قبلا ذکر شد، صفحات ساخته شده از مواد حساس غیر مغناطیسی با یک پوشش مغناطیسی پوشانده می شوند که ضخامت آن تنها چند میکرومتر است. در حین کار، یک میدان مغناطیسی ظاهر می شود که به اصطلاح ساختار دامنه دارد.

دامنه مغناطیسی یک ناحیه مغناطیسی شده از یک فروآلیاژ است که به شدت توسط مرزها محدود شده است. علاوه بر این، اصل عملکرد یک هارد دیسک را می توان به طور خلاصه به شرح زیر توصیف کرد: هنگامی که در معرض یک میدان مغناطیسی خارجی قرار می گیرد، میدان خود دیسک به شدت در امتداد خطوط مغناطیسی قرار می گیرد و هنگامی که تأثیر متوقف می شود، مناطق مغناطیسی باقی مانده ظاهر می شود. روی دیسک‌هایی که اطلاعاتی که قبلاً در قسمت اصلی موجود بود در آن ذخیره می‌شود.

سر خواندن مسئول ایجاد یک میدان خارجی هنگام نوشتن است و هنگام خواندن، ناحیه مغناطیسی باقیمانده که در مقابل سر قرار دارد، یک نیروی الکتروموتور یا EMF ایجاد می کند. علاوه بر این، همه چیز ساده است: تغییر در EMF مربوط به یک در کد باینری است و عدم وجود یا خاتمه آن برابر با صفر است. زمان تغییر EMF معمولاً عنصر بیت نامیده می شود.

علاوه بر این، سطح مغناطیسی، صرفاً از ملاحظات علم رایانه، می تواند به عنوان یک توالی نقطه ای معین از بیت های اطلاعاتی مرتبط باشد. اما، از آنجایی که مکان چنین نقاطی را نمی توان کاملاً دقیق محاسبه کرد، باید چند نشانگر از پیش تعیین شده روی دیسک نصب کنید که به تعیین مکان مورد نظر کمک می کند. ایجاد چنین علائمی را قالب بندی می نامند (به طور کلی، تقسیم دیسک به آهنگ ها و بخش های ترکیب شده به خوشه ها).

ساختار منطقی و اصل عملکرد هارد دیسک از نظر قالب بندی

در مورد سازماندهی منطقی HDD، قالب بندی در اینجا اول است که در آن دو نوع اصلی متمایز می شود: سطح پایین (فیزیکی) و سطح بالا (منطقی). بدون این مراحل، هیچ صحبتی در مورد آوردن هارد دیسک به شرایط کاری وجود ندارد. نحوه مقداردهی اولیه هارد دیسک جدید به طور جداگانه مورد بحث قرار خواهد گرفت.

قالب‌بندی سطح پایین شامل تأثیر فیزیکی روی سطح HDD است که بخش‌هایی را در امتداد مسیرها ایجاد می‌کند. جالب است که اصل کار یک هارد دیسک به گونه ای است که هر بخش ایجاد شده آدرس منحصر به فرد خود را دارد که شامل شماره خود سکتور، تعداد مسیری که در آن قرار دارد و شماره سمت آن است. از بشقاب. بنابراین، هنگام سازماندهی دسترسی مستقیم، همان RAM به‌جای جستجوی اطلاعات لازم در کل سطح، مستقیماً به یک آدرس داده شده دسترسی پیدا می‌کند و به همین دلیل عملکرد به دست می‌آید (اگرچه این مهم‌ترین چیز نیست). لطفاً توجه داشته باشید که هنگام انجام قالب‌بندی سطح پایین، کاملاً تمام اطلاعات پاک می‌شوند و در بیشتر موارد قابل بازیابی نیستند.

مورد دیگر قالب بندی منطقی است (در سیستم های ویندوز این قالب بندی سریع یا فرمت سریع است). علاوه بر این، این فرآیندها برای ایجاد پارتیشن های منطقی نیز قابل اجرا هستند، که منطقه خاصی از هارد دیسک اصلی هستند که بر اساس همان اصول عمل می کنند.

قالب بندی منطقی در درجه اول بر ناحیه سیستم تأثیر می گذارد، که شامل بخش بوت و جداول پارتیشن (Boot record)، جدول تخصیص فایل (FAT، NTFS و غیره) و دایرکتوری ریشه (Root Directory) است.

اطلاعات از طریق خوشه در چندین بخش به بخش ها نوشته می شود و یک خوشه نمی تواند شامل دو شی (فایل) یکسان باشد. در واقع ایجاد یک پارتیشن منطقی آن را از پارتیشن اصلی سیستم جدا می کند که در نتیجه اطلاعات ذخیره شده روی آن در صورت بروز خطا و خرابی در معرض تغییر یا حذف قرار نمی گیرد.

ویژگی های اصلی HDD

به نظر می رسد که به طور کلی اصل کار یک هارد دیسک کمی واضح است. حالا بیایید به ویژگی های اصلی برویم، که تصویر کاملی از تمام قابلیت ها (یا کاستی ها) هارد دیسک های مدرن ارائه می دهد.

اصل کار یک هارد دیسک و ویژگی های اصلی آن می تواند کاملاً متفاوت باشد. برای درک آنچه در مورد آن صحبت می کنیم، بیایید ابتدایی ترین پارامترهایی را که مشخصه تمام دستگاه های ذخیره سازی اطلاعات شناخته شده امروزی است برجسته کنیم:

• ظرفیت (حجم)؛
• عملکرد (سرعت دسترسی به داده ها، اطلاعات خواندن و نوشتن)؛
• رابط (روش اتصال، نوع کنترلر).

ظرفیت نشان دهنده کل اطلاعاتی است که می توان روی هارد دیسک نوشت و ذخیره کرد. صنعت تولید HDD به سرعت در حال توسعه است به طوری که امروزه هارد دیسک هایی با ظرفیت های حدود 2 ترابایت و بالاتر مورد استفاده قرار گرفته اند. و همانطور که اعتقاد بر این است، این حد نیست.

رابط مهم ترین مشخصه است. دقیقاً نحوه اتصال دستگاه به مادربرد، استفاده از کدام کنترلر، خواندن و نوشتن و ... را مشخص می کند. رابط های اصلی و رایج عبارتند از IDE، SATA و SCSI.

دیسک‌های دارای رابط IDE ارزان هستند، اما معایب اصلی شامل تعداد محدودی از دستگاه‌های متصل به‌طور هم‌زمان (حداکثر چهار دستگاه) و سرعت پایین انتقال داده (حتی اگر از دسترسی مستقیم به حافظه Ultra DMA یا پروتکل‌های Ultra ATA (حالت 2 و حالت 4) پشتیبانی می‌کنند، است. اگرچه اعتقاد بر این است که استفاده از آنها به شما اجازه می دهد تا سرعت خواندن/نوشتن را تا سطح 16 مگابایت بر ثانیه افزایش دهید، اما در واقع سرعت بسیار کمتر است.علاوه بر این، برای استفاده از حالت UDMA، باید یک برنامه ویژه نصب کنید. درایور که در تئوری باید به صورت کامل همراه با مادربرد عرضه شود.

هنگام صحبت در مورد اصل عملکرد یک هارد دیسک و ویژگی های آن، نمی توان نادیده گرفت که جانشین نسخه IDE ATA است. مزیت این فناوری این است که با استفاده از گذرگاه Fireware IEEE-1394 سرعت خواندن/نوشتن تا 100 مگابایت بر ثانیه افزایش می یابد.

در نهایت، رابط SCSI، در مقایسه با دو رابط قبلی، منعطف ترین و سریع ترین است (سرعت نوشتن/خواندن به 160 مگابایت بر ثانیه و بالاتر می رسد). اما چنین هارددیسک هایی تقریبا دو برابر قیمت دارند. اما تعداد دستگاه های ذخیره سازی اطلاعات متصل به طور همزمان از هفت تا پانزده متغیر است، اتصال را می توان بدون خاموش کردن رایانه انجام داد و طول کابل می تواند حدود 15-30 متر باشد. در واقع، این نوع HDD بیشتر نه در رایانه های شخصی کاربر، بلکه در سرورها استفاده می شود.

عملکرد، که مشخص کننده سرعت انتقال و توان ورودی/خروجی است، معمولاً بر حسب زمان انتقال و مقدار داده های متوالی منتقل شده و بر حسب MB/s بیان می شود.

برخی از گزینه های اضافی

در مورد اینکه اصل کار یک هارد دیسک چیست و چه پارامترهایی بر عملکرد آن تأثیر می گذارد، نمی توانیم برخی از ویژگی های اضافی را که ممکن است بر عملکرد یا حتی طول عمر دستگاه تأثیر بگذارد نادیده بگیریم.

در اینجا اولین مکان سرعت چرخش است که مستقیماً بر زمان جستجو و مقداردهی اولیه (تشخیص) سکتور مورد نظر تأثیر می گذارد. این به اصطلاح زمان جستجوی پنهان است - بازه‌ای که در طی آن بخش مورد نیاز به سمت سر خوانده می‌چرخد. امروزه چندین استاندارد برای سرعت اسپیندل پذیرفته شده است که بر حسب دور بر دقیقه با زمان تاخیر بر حسب میلی ثانیه بیان می شود:

• 3600 - 8,33;
• 4500 - 6,67;
• 5400 - 5,56;
• 7200 - 4,17.

به راحتی می توان فهمید که هر چه سرعت بالاتر باشد، زمان کمتری برای جستجوی بخش ها و از نظر فیزیکی، در هر دور دیسک قبل از تنظیم هد روی نقطه موقعیت یابی پلاتر مورد نظر صرف می شود.

پارامتر دیگر سرعت انتقال داخلی است. در مسیرهای خارجی حداقل است، اما با انتقال تدریجی به مسیرهای داخلی افزایش می یابد. بنابراین، همان فرآیند یکپارچه سازی، که داده های پرکاربرد را به سریع ترین مناطق دیسک منتقل می کند، چیزی جز انتقال آن به یک مسیر داخلی با سرعت خواندن بالاتر نیست. سرعت خارجی مقادیر ثابتی دارد و مستقیماً به رابط مورد استفاده بستگی دارد.

در نهایت یکی از نکات مهم مربوط به وجود حافظه کش یا بافر خود هارد است. در واقع اصل کار یک هارد دیسک از نظر استفاده بافر تا حدودی شبیه به رم یا حافظه مجازی است. هرچه حافظه کش بزرگتر باشد (128-256 کیلوبایت)، هارد دیسک سریعتر کار می کند.

الزامات اصلی برای HDD

در اکثر موارد الزامات اساسی زیادی وجود ندارد که بر روی هارد دیسک ها اعمال شود. نکته اصلی عمر طولانی و قابلیت اطمینان است.

استاندارد اصلی برای اکثر HDD ها عمر سرویس حدود 5-7 سال با زمان کار حداقل پانصد هزار ساعت است، اما برای هارد دیسک های پیشرفته این رقم حداقل یک میلیون ساعت است.

در مورد قابلیت اطمینان، عملکرد خودآزمایی S.M.A.R.T مسئول این کار است که با نظارت مداوم بر وضعیت عناصر جداگانه هارد دیسک نظارت می کند. بر اساس داده های جمع آوری شده، حتی می توان پیش بینی خاصی از وقوع نقص های احتمالی در آینده شکل داد.

ناگفته نماند که کاربر نباید در حاشیه بماند. بنابراین، به عنوان مثال، هنگام کار با هارد دیسک، حفظ رژیم دمایی مطلوب (0 - 50 ± 10 درجه سانتیگراد)، جلوگیری از لرزش، ضربه و سقوط هارد دیسک، گرد و غبار یا سایر ذرات کوچک به داخل آن بسیار مهم است. به هر حال، بسیاری از آنها جالب است بدانید که همان ذرات دود تنباکو تقریباً دو برابر فاصله بین سر خوانده شده و سطح مغناطیسی هارد دیسک و موهای انسان - 5-10 برابر است.

مشکلات اولیه در سیستم هنگام تعویض هارد

اکنون چند کلمه در مورد اقداماتی که باید انجام شود اگر به دلایلی کاربر هارد دیسک را تغییر داد یا یک دیسک اضافی نصب کرد.

ما این فرآیند را به طور کامل شرح نمی دهیم، بلکه فقط بر مراحل اصلی تمرکز می کنیم. ابتدا باید هارد دیسک را وصل کنید و به تنظیمات بایوس نگاه کنید تا ببینید آیا سخت افزار جدید شناسایی شده است، آن را در قسمت مدیریت دیسک مقداردهی اولیه کنید و یک رکورد بوت ایجاد کنید، یک حجم ساده ایجاد کنید، به آن یک شناسه (حروف) اختصاص دهید و با انتخاب یک سیستم فایل، آن را فرمت کنید. فقط پس از این "پیچ" جدید کاملاً برای کار آماده می شود.

نتیجه

این، در واقع، تمام آن چیزی است که به طور خلاصه به عملکرد و ویژگی های اساسی هارد دیسک های مدرن مربوط می شود. اصل کار یک هارد دیسک خارجی در اینجا اساساً در نظر گرفته نشده است ، زیرا عملاً با آنچه برای هارد دیسک های ثابت استفاده می شود تفاوتی ندارد. تنها تفاوت در روش اتصال درایو اضافی به رایانه یا لپ تاپ است. رایج ترین اتصال از طریق رابط USB است که مستقیماً به مادربرد متصل می شود. در عین حال، اگر می خواهید از حداکثر کارایی اطمینان حاصل کنید، بهتر است از استاندارد USB 3.0 (درگاه داخل آن آبی رنگ است) استفاده کنید، البته به شرطی که خود هارد دیسک خارجی آن را پشتیبانی کند.

در غیر این صورت، من فکر می کنم که بسیاری از مردم حداقل کمی درک کرده اند که یک هارد دیسک از هر نوع چگونه کار می کند. شاید موضوعات زیادی در بالا، به ویژه حتی از یک دوره فیزیک مدرسه، ارائه شده باشد، با این حال، بدون این، نمی توان به طور کامل تمام اصول و روش های اساسی ذاتی در فن آوری های تولید و استفاده از HDD ها را درک کرد.

تعداد عملیات I/O در هر ثانیه(انگلیسی) IOPS) - برای دیسک های مدرن این حدود 50 op./s با دسترسی تصادفی به درایو و حدود 100 op./sec با دسترسی متوالی است.

مصرف برق- یک عامل مهم برای دستگاه های تلفن همراه.

مقاومت در برابر ضربه(انگلیسی) رتبه بندی G-shock) - مقاومت درایو در برابر نوسانات فشار یا ضربه های ناگهانی که در واحدهای اضافه بار مجاز در حالت روشن و خاموش اندازه گیری می شود.

سرعت انتقال داده(انگلیسی) نرخ انتقال) با دسترسی متوالی:

• منطقه دیسک داخلی: از 44.2 تا 74.5 مگابایت بر ثانیه.
• ناحیه بیرونی دیسک: 60.0 تا 111.4 مگابایت بر ثانیه.

حجم بافر- بافر یک حافظه میانی است که برای هموار کردن تفاوت‌ها در سرعت خواندن/نوشتن و سرعت انتقال روی رابط طراحی شده است. در دیسک های مدرن معمولا از 8 تا 64 مگابایت متغیر است.

سطح نویز

واشر سیلیکونی برای بستن هارد دیسک. لرزش و صدا را کاهش دهید

سطح نویز- صدای تولید شده توسط مکانیک درایو در حین کار. با دسی بل نشان داده شده است. درایوهای آرام دستگاه هایی با سطح نویز حدود 26 دسی بل یا کمتر در نظر گرفته می شوند. نویز شامل نویز چرخش دوک (شامل نویز آیرودینامیکی) و نویز موقعیت است.

برای کاهش نویز هارد دیسک ها از روش های زیر استفاده می شود:

تولید کنندگان

در ابتدا، انواع مختلفی از هارد دیسک ها در بازار وجود داشت که توسط بسیاری از شرکت ها تولید می شدند. به دلیل افزایش رقابت، رشد سریع ظرفیت که نیازمند فناوری مدرن است و کاهش حاشیه سود، اکثر تولیدکنندگان یا توسط رقبا خریداری شدند یا به انواع دیگر محصولات روی آوردند.

در حال حاضر با توجه به ارتقای درایوهای خارجی به بازار و توسعه فناوری های نوع SSD، تعداد شرکت های ارائه دهنده راه حل های آماده مجددا افزایش یافته است.

دستگاه

هارد دیسک از یک ناحیه هرمتیک و یک واحد الکترونیکی تشکیل شده است.

هرموزون

هارد دیسک سامسونگ HD753LJ جدا شده با ظرفیت 750 گیگابایت

هارد دیسک جدا شده

منطقه هرمتیک شامل یک محفظه ساخته شده از آلیاژ بادوام، دیسک ها (صفحات) با پوشش مغناطیسی، در برخی از مدل ها که توسط جداکننده ها از هم جدا شده اند، و همچنین یک بلوک سر با یک دستگاه موقعیت یابی و یک درایو اسپیندل الکتریکی است.

بر خلاف تصور رایج، اکثریت قریب به اتفاق دستگاه‌ها در داخل محوطه نگهداری خلاء ندارند. برخی از سازندگان آن را مهر و موم می کنند (از این رو نام آن) و آن را با هوای تمیز و خشک شده یا گازهای خنثی، به ویژه نیتروژن پر می کنند و یک غشای فلزی یا پلاستیکی نازک برای یکسان کردن فشار نصب می کنند. (در این حالت یک جیب کوچک در داخل محفظه هارد دیسک برای یک بسته ژل سیلیکا وجود دارد که بخار آب باقیمانده داخل کیس را پس از آب بندی جذب می کند). سایر سازندگان فشار را از طریق یک سوراخ کوچک با فیلتری که قادر به به دام انداختن ذرات بسیار کوچک (چند میکرومتری) است، برابر می کنند. اما در این حالت رطوبت نیز برابر می شود و گازهای مضر نیز می توانند نفوذ کنند. یکسان سازی فشار برای جلوگیری از تغییر شکل بدنه منطقه مهار در هنگام تغییرات فشار اتمسفر (مثلاً در هواپیما) و دما و همچنین هنگام گرم شدن دستگاه در حین کار ضروری است.

ذرات گرد و غباری که در حین مونتاژ در ناحیه هرمتیک قرار می گیرند و بر روی سطح دیسک فرود می آیند، در حین چرخش به فیلتر دیگری - جمع کننده گرد و غبار منتقل می شوند.

دیسک ها (صفحات)، به عنوان یک قاعده، از یک آلیاژ فلز ساخته شده اند. اگرچه تلاش هایی برای ساخت آنها از پلاستیک و حتی شیشه (IBM) انجام شد، اما چنین صفحاتی شکننده و کوتاه مدت بودند. هر دو صفحه از صفحات، مانند یک نوار مغناطیسی، با بهترین غبار فرومغناطیسی - اکسیدهای آهن، منگنز و سایر فلزات پوشیده شده اند. ترکیب دقیق و فناوری کاربرد یک راز تجاری است. اکثر دستگاه های مقرون به صرفه شامل یک یا دو صفحه هستند، اما مدل هایی با صفحات بیشتر وجود دارد.

دیسک ها به طور سفت و سخت به دوک ثابت می شوند. در حین کار، اسپیندل با سرعت چند هزار دور در دقیقه (از 3600 تا 15000) می چرخد. در این سرعت جریان هوای قدرتمندی در نزدیکی سطح صفحه ایجاد می شود که سرها را بلند کرده و بالای سطح صفحه شناور می کند. شکل سرها به گونه ای محاسبه می شود که از فاصله بهینه از صفحه در حین کار اطمینان حاصل شود. تا زمانی که دیسک ها به سرعت مورد نیاز برای "بلند شدن" هدها شتاب پیدا کنند. دستگاه پارکینگسرها را نگه می دارد محوطه پارکینگ. این کار از آسیب رسیدن به سر و سطح کار صفحات جلوگیری می کند. موتور اسپیندل هارد دیسک سه فاز سنکرون است که پایداری چرخش دیسک های مغناطیسی نصب شده بر روی محور (اسپیندل) موتور را تضمین می کند. استاتور موتور شامل سه سیم پیچ است که در یک ستاره با یک شیر در وسط متصل شده اند و روتور یک آهنربای مقطعی دائمی است.

جداکننده (جداکننده) صفحه ای از پلاستیک یا آلومینیوم است که بین صفحات دیسک های مغناطیسی و بالای صفحه بالایی دیسک مغناطیسی قرار دارد. برای یکسان کردن جریان هوا در داخل منطقه مهار استفاده می شود.

دستگاه تعیین موقعیت

هارد دیسک جدا شده. صفحه بالایی استاتور موتور برقی برداشته شد

دستگاه موقعیت یابی سر (سروی درایو، جارگ. فعال کننده) یک موتور برقی با اینرسی کم است. این شامل یک جفت ثابت آهنربای دائمی نئودیمیوم قوی و همچنین یک سیم پیچ (سلونوئید) روی یک براکت متحرک یونیت سر است.

اصل کار موتور به شرح زیر است: سیم پیچ در داخل استاتور قرار دارد (معمولاً دو آهنربا ثابت)، جریان تامین شده با قدرت ها و قطبیت های مختلف، آن را مجبور می کند تا براکت (بازوی راکر) را به طور دقیق با سرها در امتداد شعاعی قرار دهد. مسیر. سرعت عملکرد دستگاه موقعیت یابی زمان لازم برای جستجوی داده ها در سطح صفحات را تعیین می کند.

هر درایو دارای یک منطقه خاص به نام منطقه پارکینگ است که در هنگام خاموش شدن درایو یا در یکی از حالت های کم مصرف، سرها متوقف می شوند. در حالت پارک، براکت (بازوی راکر) هد بلوک در موقعیت فوق العاده خود قرار دارد و در برابر توقف حرکت قرار می گیرد. در حین عملیات دسترسی به اطلاعات (خواندن/نوشتن)، یکی از منابع نویز، ارتعاش ناشی از ضربه های براکت های نگهدارنده سرهای مغناطیسی در برابر توقف های حرکتی در طی فرآیند بازگرداندن هدها به موقعیت صفر است. برای کاهش صدا، واشرهای میرایی ساخته شده از لاستیک نرم بر روی ایستگاه های مسافرتی نصب می شوند. شما می توانید با استفاده از نرم افزار با تغییر پارامترهای حالت های شتاب و کاهش سرعت هد یونیت، نویز هارد دیسک را به میزان قابل توجهی کاهش دهید. برای این منظور، یک فناوری ویژه توسعه داده شده است - مدیریت صوتی خودکار. به طور رسمی، توانایی کنترل برنامه‌ای سطح نویز یک هارد دیسک در استاندارد ATA /ATAPI-6 ظاهر شد (برای انجام این کار، باید مقدار متغیر کنترل را تغییر دهید)، اگرچه برخی از تولیدکنندگان قبلاً اجرای آزمایشی را انجام داده‌اند.

واحد الکترونیک

واحد رابط، الکترونیک هارد دیسک را با بقیه سیستم ارتباط برقرار می کند.

واحد کنترل یک سیستم کنترلی است که سیگنال های موقعیت یابی الکتریکی سر را دریافت می کند و اقدامات کنترلی را با درایو سیم پیچ صوتی ایجاد می کند، جریان اطلاعات را از سرهای مختلف سوئیچ می کند، عملکرد تمام اجزای دیگر را کنترل می کند (به عنوان مثال، کنترل سرعت اسپیندل)، دریافت و پردازش. سیگنال‌های حسگرهای دستگاه (سیستم حسگر ممکن است شامل یک شتاب‌سنج تک محوری به عنوان سنسور ضربه، یک شتاب‌سنج سه محوری که به عنوان سنسور سقوط آزاد، یک سنسور فشار، یک سنسور شتاب زاویه‌ای، یک سنسور دما استفاده می‌شود) باشد.

بلوک ROM برنامه های کنترل واحدهای کنترل و پردازش سیگنال دیجیتال و همچنین اطلاعات سرویس هارد دیسک را ذخیره می کند.

حافظه بافر اختلاف سرعت بین قسمت رابط و درایو را صاف می کند (از حافظه استاتیک با سرعت بالا استفاده می شود). افزایش اندازه حافظه بافر در برخی موارد به شما امکان می دهد سرعت درایو را افزایش دهید.

واحد پردازش سیگنال دیجیتال سیگنال آنالوگ خوانده شده را تمیز کرده و آن را رمزگشایی می کند (اطلاعات دیجیتال را استخراج می کند). روش های مختلفی برای پردازش دیجیتال استفاده می شود، به عنوان مثال، روش PRML (Partial Response Maximum Likelihood - حداکثر احتمال با یک پاسخ ناقص). سیگنال دریافتی با نمونه ها مقایسه می شود. در این حالت، نمونه‌ای انتخاب می‌شود که از نظر شکل و ویژگی‌های زمان‌بندی بیشترین شباهت را به سیگنال در حال رمزگشایی دارد.

قالب بندی سطح پایین

در مرحله نهایی مونتاژ دستگاه، سطوح صفحات قالب بندی می شوند - آهنگ ها و بخش ها روی آنها تشکیل می شود. روش خاص توسط سازنده و/یا استاندارد تعیین می‌شود، اما حداقل، هر مسیر با یک علامت مغناطیسی مشخص می‌شود که شروع آن را نشان می‌دهد.

ابزارهایی وجود دارند که می توانند بخش های فیزیکی یک دیسک را آزمایش کنند و داده های سرویس آن را تا حد محدودی مشاهده و ویرایش کنند. قابلیت های خاص چنین ابزارهایی به شدت به مدل دیسک و اطلاعات فنی شناخته شده توسط نویسنده نرم افزار برای خانواده مدل مربوطه بستگی دارد.

هندسه دیسک مغناطیسی

به منظور آدرس دهی فضا، سطوح صفحات دیسک به دو دسته تقسیم می شوند آهنگ های- مناطق حلقه متحدالمرکز هر آهنگ به بخش های مساوی تقسیم می شود - بخش ها. آدرس دهی CHS فرض می کند که تمام تراک ها در یک ناحیه دیسک معین تعداد سکتورهای یکسانی دارند.

سیلندر- مجموعه ای از آهنگ ها با فاصله یکسان از مرکز روی تمام سطوح کار صفحات هارد دیسک. شماره سرسطح کاری مورد استفاده (یعنی مسیر خاص از سیلندر) را مشخص می کند و شماره بخش- یک بخش خاص در مسیر.

برای استفاده از آدرس دهی CHS باید بدانید هندسهدیسک مورد استفاده: تعداد کل سیلندرها، هدها و بخشهای موجود در آن. در ابتدا، این اطلاعات باید به صورت دستی وارد می شد. در استاندارد ATA-1، تابع هندسه خودکار (دستور شناسایی درایو) معرفی شد.

تأثیر هندسه بر سرعت عملیات دیسک

هندسه هارد دیسک بر سرعت خواندن و نوشتن تاثیر می گذارد. نزدیک‌تر به لبه بیرونی صفحه دیسک، طول مسیرها افزایش می‌یابد (بخش‌های بیشتری را می‌توان جای داد) و بر این اساس، مقدار داده‌ای که دستگاه می‌تواند در هر دور بخواند یا بنویسد افزایش می‌یابد. در این حالت سرعت خواندن می تواند از 50 تا 30 مگابایت بر ثانیه متغیر باشد. با دانستن این ویژگی، توصیه می شود پارتیشن های ریشه سیستم عامل ها را در اینجا قرار دهید. شماره گذاری بخش از لبه بیرونی دیسک از صفر شروع می شود. در GParted، لبه بیرونی دیسک در سمت چپ (در نمودار) و در بالا (در لیست) قرار دارد.

ویژگی های هندسه هارد دیسک ها با کنترلرهای داخلی

منطقه بندی

در صفحات هارد دیسک های مدرن، مسیرها در چندین منطقه گروه بندی می شوند. ضبط منطقه ای). تمام مسیرهای یک منطقه دارای تعداد سکتورهای یکسانی هستند. با این حال، بخش‌های بیشتری در مسیرهای مناطق بیرونی نسبت به مسیرهای مناطق داخلی وجود دارد. این اجازه می دهد تا با استفاده از طول بیشتری از مسیرهای خارجی، به تراکم ضبط یکنواخت تری دست یابیم و ظرفیت پلاتر را با همان فناوری تولید افزایش دهیم.

بخش های رزرو

برای افزایش طول عمر دیسک، بخش‌های اضافی اضافی ممکن است در هر آهنگ وجود داشته باشد. اگر یک خطای غیرقابل اصلاح در هر بخش رخ دهد، این بخش می تواند با یک ذخیره جایگزین شود. نقشه برداری مجدد). داده های ذخیره شده در آن را می توان با استفاده از ECC از دست داد یا بازیابی کرد و ظرفیت دیسک ثابت باقی می ماند. دو جدول تخصیص مجدد وجود دارد: یکی در کارخانه پر می شود، دیگری در حین کار. مرزهای منطقه، تعداد سکتورها در هر مسیر برای هر منطقه و جداول نگاشت مجدد بخش در رام الکترونیک ذخیره می شوند.

هندسه منطقی

با افزایش ظرفیت هارد دیسک های تولیدی، هندسه فیزیکی آنها دیگر با محدودیت های اعمال شده توسط رابط های نرم افزاری و سخت افزاری مطابقت نداشت (نگاه کنید به: ظرفیت هارد دیسک). علاوه بر این، آهنگ‌هایی با تعداد بخش‌های مختلف با روش آدرس‌دهی CHS سازگار نیستند. در نتیجه، کنترل کننده های دیسک شروع به گزارش نه واقعی، بلکه ساختگی کردند. هندسه منطقی، که در محدودیت های رابط ها قرار می گیرد، اما با واقعیت مطابقت ندارد. بنابراین، حداکثر اعداد بخش و هد برای اکثر مدل ها 63 و 255 است (حداکثر مقادیر ممکن در توابع وقفه 13h BIOS INT) و تعداد سیلندرها با توجه به ظرفیت دیسک انتخاب می شود. هندسه فیزیکی خود دیسک را نمی توان در عملکرد عادی به دست آورد و برای سایر بخش های سیستم ناشناخته است.

آدرس دهی داده ها

حداقل منطقه داده آدرس پذیر در هارد دیسک است بخش. اندازه بخش به طور سنتی 512 بایت است. در سال 2006، IDEMA انتقال به اندازه بخش 4096 بایت را اعلام کرد که برنامه ریزی شده است تا سال 2010 تکمیل شود.

وسترن دیجیتال قبلاً از استفاده از فناوری قالب‌بندی جدید به نام Advanced Format خبر داده و مجموعه‌ای از درایوها را با استفاده از فناوری جدید منتشر کرده است. این سری شامل خطوط AARS/EARS و BPVT می باشد.

قبل از استفاده از درایو با فناوری فرمت پیشرفته در ویندوز XP، باید با استفاده از یک ابزار ویژه، یک روش تراز کردن را انجام دهید. اگر پارتیشن‌های دیسک توسط Windows Vista، Windows 7 و Mac OS ایجاد شده‌اند، تراز کردن لازم نیست.

ویندوز ویستا، ویندوز 7، ویندوز سرور 2008 و ویندوز سرور 2008 R2 پشتیبانی محدودی از درایوهای با اندازه بخش بزرگ دارند.

2 راه اصلی برای آدرس دهی بخش ها روی دیسک وجود دارد: بخش سر سیلندر(انگلیسی) بخش سر سیلندر، CHS) و آدرس دهی بلوک خطی(انگلیسی) آدرس دهی بلوک خطی، LBA).

C.H.S.

با این روش، بخش با موقعیت فیزیکی خود روی دیسک با 3 مختصات نشان داده می شود - شماره سیلندر, شماره سرو شماره بخش. در دیسک های بزرگتر از 528482304 بایت (504 مگابایت) با کنترلرهای داخلی، این مختصات دیگر با موقعیت فیزیکی بخش روی دیسک مطابقت ندارند و "مختصات منطقی" هستند (نگاه کنید به).

LBA

با این روش آدرس بلوک های داده روی رسانه با استفاده از یک آدرس خطی منطقی مشخص می شود. آدرس دهی LBA در سال 1994 در ارتباط با استاندارد EIDE (Extended IDE) پیاده سازی و استفاده شد. نیاز به LBA به‌ویژه با ظهور دیسک‌های با ظرفیت بالا ایجاد شد که با استفاده از طرح‌های آدرس‌دهی قدیمی نمی‌توان به طور کامل از آنها بهره‌برداری کرد.

روش LBA با نگاشت بخش برای SCSI مطابقت دارد. BIOS کنترلر SCSI این وظایف را به طور خودکار انجام می دهد، یعنی روش آدرس دهی منطقی در ابتدا مشخصه رابط SCSI بود.

فن آوری های ثبت داده ها

اصل عملکرد هارد دیسک ها مشابه عملکرد ضبط صوت است. سطح کار دیسک نسبت به سر خوانده حرکت می کند (به عنوان مثال، به شکل یک سلف با شکاف در مدار مغناطیسی). هنگامی که یک جریان الکتریکی متناوب (در حین ضبط) به سیم پیچ سر وارد می شود، میدان مغناطیسی متناوب حاصل از شکاف سر بر فرومغناطیس سطح دیسک تأثیر می گذارد و جهت بردار مغناطیسی دامنه را بسته به قدرت سیگنال تغییر می دهد. در حین خواندن، حرکت دامنه ها در شکاف سر منجر به تغییر در شار مغناطیسی در مدار مغناطیسی سر می شود که به دلیل تأثیر القای الکترومغناطیسی منجر به ظاهر شدن یک سیگنال الکتریکی متناوب در سیم پیچ می شود.

اخیراً از اثر مغناطیسی برای خواندن استفاده شده است و از سرهای مغناطیسی در دیسک ها استفاده می شود. در آنها، تغییر در میدان مغناطیسی منجر به تغییر در مقاومت، بسته به تغییر در قدرت میدان مغناطیسی می شود. چنین هدهایی امکان افزایش احتمال خواندن اطلاعات قابل اعتماد (مخصوصاً در تراکم بالای ثبت اطلاعات) را فراهم می کند.

روش ضبط طولی

هارد دیسک های ضبط عمود از سال 2005 در بازار موجود است.

روش ثبت مغناطیسی حرارتی

روش ثبت مغناطیسی حرارتی ضبط مغناطیسی به کمک حرارت، HAMR ) در حال حاضر امیدوارکننده ترین نمونه موجود است؛ در حال حاضر به طور فعال در حال توسعه است. در این روش از گرمایش نقطه‌ای دیسک استفاده می‌شود که به هد اجازه می‌دهد مناطق بسیار کوچکی از سطح خود را مغناطیسی کند. هنگامی که دیسک خنک شد، مغناطش "ثابت" می شود. از سال 2009، تنها نمونه‌های آزمایشی در دسترس بودند که چگالی ضبط آن‌ها 150 گیگابیت بر سانتی‌متر مربع بود. متخصصان هیتاچی محدودیت این فناوری را 2.3 تا 3.1 ترابیت بر سانتی‌متر مربع می‌دانند، نمایندگان فناوری سیگیت - 7.75 ترابیت بر سانتی‌متر مربع.

رسانه ذخیره سازی ساختار یافته

محیط ذخیره سازی ساختاریافته (الگودار). رسانه با الگوی کمی) یک فناوری امیدوارکننده برای ذخیره داده ها بر روی یک رسانه مغناطیسی است که از آرایه ای از سلول های مغناطیسی یکسان برای ضبط داده ها استفاده می کند که هر کدام از آنها مربوط به یک بیت اطلاعات است، برخلاف فناوری های مدرن ضبط مغناطیسی که در آن کمی اطلاعات وجود دارد. در چندین حوزه مغناطیسی ثبت شده است.

روش خودآرایی پلیمری

در حال حاضر آخرین پیشرفت در زمینه افزایش حجم HDD، روش خودآرایی پلیمرها است (14 نوامبر 2012).

مقایسه رابط

	پهنای باند، مگابیت بر ثانیه	حداکثر طول کابل، متر	آیا کابل برق لازم است؟	تعداد درایوها در هر کانال	تعداد هادی ها در کابل	ویژگی های دیگر
UltraATA /133	1064	0,46	بله (3.5 اینچ) / خیر (2.5 اینچ)	2	40/80	Controller+2Slave، تعویض داغ امکان پذیر نیست
SATA-300	3000	1	آره	1	7	Host/Slave، قابل تعویض در برخی از کنترلرها
SATA-600	6144	اطلاعاتی وجود ندارد	آره	1	7
FireWire/400	400			63	4/6
FireWire/800	800	4.5 (با اتصال زنجیر دیزی تا 72 متر)	بله/خیر (بسته به رابط و نوع درایو)	63	9	دستگاه ها برابر هستند، امکان تعویض گرم وجود دارد
USB 2.0	480	5 (با اتصال سریال، از طریق هاب، تا 72 متر)		127	4
USB 3.0	4800	اطلاعاتی وجود ندارد	بله/خیر (بسته به نوع درایو)	اطلاعاتی وجود ندارد	9	دو طرفه، سازگار با USB 2.0
Ultra-320 SCSI	2560	12	آره	16	50/68	دستگاه ها برابر هستند، امکان تعویض گرم وجود دارد
SAS	3000	8	آره	بیش از 16384		مبادله داغ; امکان اتصال دستگاه های SATA به کنترلرهای SAS وجود دارد
eSATA	3000	2	آره	1 (با ضریب پورت تا 15)	7	میزبان/برده، قابل تعویض داغ

تاریخچه پیشرفت درایو

بازار هارد دیسک

پیامدهای سیل در تایلند (2011)

بر اثر این سیل چندین شهرک صنعتی که کارخانه های تولید هارد در آن مستقر هستند دچار آبگرفتگی شد که به گفته کارشناسان باعث کمبود هارد در بازار جهانی شد. به گفته پایپر جافری، در سه ماهه چهارم سال 2011، کمبود هارد دیسک در بازار جهانی 60 تا 80 میلیون دستگاه با حجم تقاضا 180 میلیون خواهد بود؛ از 9 نوامبر 2011، قیمت هارد دیسک ها در حال حاضر افزایش یافته است. بین 10 تا 60 درصد در اواسط سال 2012، سطح تولید و قیمت هارد دیسک ها به سطح قبلی خود بازگشت.

همچنین ببینید

یادداشت

1. راهنمای مرجع - درایوهای دیسک سخت (انگلیسی). - مروری بر فناوری هارد دیسک. بایگانی شده از نسخه اصلی در 23 اوت 2011. بازیابی شده در 28 ژوئیه 2009.
2. http://www.storagereview.com/guide/histEarly.html راهنمای مرجع - درایوهای دیسک سخت - درایوهای دیسک اولیه (انگلیسی)
3. آرشیوهای IBM: امکانات ذخیره سازی دسترسی مستقیم IBM 3340
4. هارد یا هارد؟
5. سیگیت یک هارد دیسک 4 ترابایتی را معرفی کرد
6. مدال 545XE (انگلیسی) . سیگیت (17 اوت 1994). (لینک غیر قابل دسترس - داستان) بازیابی شده در 8 دسامبر 2008.(لینک غیر قابل دسترس - داستان)
   مشخصات دیسک Medalist 545xe (Seagate ST3660A) پارامترهای زیر را بیان می کند: حجم فرمت شده 545.5 مگابایت و هندسه 1057 سیلندر × 16 سر × 63 بخش × 512 بایت در هر بخش = 545،513،472 بایت. با این حال، حجم اعلام شده 545.5 تنها در صورت تقسیم بر 1000 × 1000 از هندسه بدست می آید. با تقسیم بر 1024x1024 مقدار 520.2 بدست می آید.
   Barracuda 7200.9 320 GB هارد PATA (ST3320833A) (انگلیسی) . سیگیت. - برگه مشخصات فنی بایگانی شده از نسخه اصلی در 23 اوت 2011. بازیابی شده در 8 دسامبر 2008.
   مثال دیگر: حجم بیان شده 320 گیگابایت و تعداد سکتورهای موجود 625,142,448 می باشد اما اگر تعداد سکتورها در اندازه آنها (512) ضرب شود به 320,072,933,376 می رسد. بر 1000³، با تقسیم بر 1024³ معلوم می شود که تنها 298 است.
7. پایگاه دانش سیگیت استانداردهای اندازه گیری ظرفیت ذخیره سازی (روسی)
8. http://www.hitachigst.com/hdd/support/15k147/15k147.htm
9. http://www.seagate.com/products/notebook/momentus.html (لینک غیر قابل دسترس - داستان)
10. بررسی Scythe Quiet Drive در thg.ru
11. توشیبا: انتشار خبری 1 اکتبر 2009
12. سیگیت خرید بخش هارد دیسک سامسونگ را تکمیل کرد | سیگیت
13. دستگاه هارد دیسک. R.LAB (23 ژوئن 2010). بایگانی شده از نسخه اصلی در 3 فوریه 2012.
14. نمایش با هارد دیسک (دسترسی به انتهای هارد دیسک ها)، بخش های 1-3 / انتشارات / فناوری پیشرفته
15. مجموعه ای از ابزارهای کمکی برای تشخیص سطح پایین و تعمیر هارد دیسک ها. ???. بایگانی شد
16. ابزاری برای عیب یابی و تعمیر هارد دیسک UDMA-3000 با ماژول برای بسیاری از مدل ها. ???. بایگانی شده از نسخه اصلی در 23 آگوست 2011. تایید شده؟؟؟.

هارد دیسک یکی از اجزای کلیدی کامپیوتر یا لپ تاپ است. تا حد زیادی به ویژگی های این دستگاه ها بستگی دارد. امروزه چه نوع هارد دیسک هایی در بازار موجود است؟ چگونه می توان دستگاه بهینه را از نقطه نظر حل وظایف معمول کاربر انتخاب کرد؟

هارد دیسک چیست؟

هارد دیسک اصلی ترین وسیله ذخیره سازی فایل در کامپیوتر یا لپ تاپ است. از نظر ساختاری، یک صفحه مغناطیسی چرخان با یک عنصر خواندن و نوشتن - یک سر است. در زبان عامیانه علاقه مندان به کامپیوتر به آن "هارد دیسک"، "پیچ"، "هارد" می گویند. ویژگی عملکرد هارد دیسک ها این است که هد خواندن و نوشتن همزمان با صفحه مغناطیسی تماس نمی گیرد. به لطف این و همچنین تعدادی دیگر از ویژگی های طراحی، دستگاه برای مدت طولانی کار می کند و می توان آن را یکی از مطمئن ترین وسایل برای ذخیره اطلاعات در نظر گرفت.

هارد دیسک منبعی است که به عنوان یک قاعده، فایل های سیستمی در آن قرار دارد، یعنی آنهایی که در ساختار سیستم عامل، برنامه های مختلف و بازی ها وجود دارند. نصب نرم افزار تقریباً همیشه مستلزم استفاده از منابع هارد دیسک است.

اکثر مدل های کامپیوتری مدرن از اتصال چند هارد دیسک پشتیبانی می کنند. لپ تاپ ها به دلیل ابعاد کوچک دستگاه های مربوطه، اغلب تنها یک هارد دارند. علاوه بر این، اگر در مورد انواع صحبت می کنیم (کمی بعد به مشخصات آنها خواهیم پرداخت)، حداکثر تعداد آنها اغلب به دلیل در دسترس بودن اسلات های مربوطه در رایانه شخصی و همچنین ویژگی های عملکرد رایانه محدود می شود.

بنابراین، هارد دیسک مهمترین جزء سخت افزاری یک کامپیوتر است. وظیفه ما تعیین معیارهای انتخاب بهینه دستگاه مناسب برای رایانه شخصی است. برای حل این مشکل، ابتدا بررسی طبقه بندی "هارد دیسک ها" مفید خواهد بود.

طبقه بندی هارد دیسک ها

بنابراین اجازه دهید انواع هارد دیسک های مدرن موجود در بازار کامپیوتر را در نظر بگیریم.

در میان محبوب ترین انواع دستگاه ها، هارد دیسک کامپیوتر است که مربوط به فرم فاکتور 3.5 اینچی است. چنین دیسک هایی دارای سرعت چرخش 5400 یا 7200 دور در دقیقه هستند. ارتباط بین هارد دیسک و رایانه های شخصی با استفاده از رابط های مختلف انجام می شود. رایج ترین آنها IDE و SATA هستند.

هارد دیسک هایی وجود دارد که برای سرورها سازگار شده اند. اندازه آنها، به عنوان یک قاعده، مانند یک رایانه شخصی است، اما سرعت چرخش چنین دستگاه هایی بسیار بالاتر است - حدود 15000 چرخش در دقیقه. "هارد دیسک" برای سرورها اغلب از طریق یک رابط SCSI به قطعات اصلی سخت افزار متصل می شوند، اما پشتیبانی از استانداردهای SATA یا SAS سریال امکان پذیر است. هارد دیسک سرور یک دستگاه بسیار قابل اعتماد است که جای تعجب نیست: رایانه هایی که چنین درایوهایی بر روی آنها نصب شده اند برای خدمت به مناطق کلیدی زیرساخت دیجیتال شرکت ها، سازمان های دولتی و ارائه دهندگان اینترنت طراحی شده اند.

این نوع از هارد دیسک ها باید در داخل واحد سیستم یک کامپیوتر شخصی یا سرور نصب شوند. اما هارد اکسترنال نیز وجود دارد. آنها به یکی از درگاه های خارجی کامپیوتر - اغلب USB یا FireWire متصل می شوند. عملکرد آنها به طور کلی شبیه به دستگاه های نوع داخلی است. ظرفیت یک هارد دیسک طبقه بندی شده به عنوان خارجی معمولاً بسیار زیاد است - حدود 500-1000 گیگابایت. واقعیت این است که این نوع دستگاه اغلب برای انتقال حجم زیادی از داده ها از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر استفاده می شود.

هارد دیسک‌هایی وجود دارند که برای لپ‌تاپ‌ها سازگار شده‌اند. اندازه آنها کوچکتر از هارد دیسک های طراحی شده برای نصب در رایانه های رومیزی است - 2.5 اینچ. سرعت هارد لپ تاپ اغلب 4200 یا 5400 دور در دقیقه است. چنین هارد دیسک هایی معمولاً زمانی کار می کنند که از رابط SATA استفاده می شود. آنها با مقاومت بالا در برابر تغییر موقعیت مشخص می شوند که با توجه به ماهیت خاص استفاده از لپ تاپ ها کاملاً منطقی است.

از جمله پیشرفته ترین انواع هارد دیسک ها از نظر فناوری، درایوهای حالت جامد هستند. در اصل، آنها را می توان یک کلاس جداگانه از دستگاه ها در نظر گرفت، زیرا هیچ صفحه متحرکی در ساختار آنها وجود ندارد. اطلاعات این نوع هارد در حافظه فلش نوشته می شود. دستگاه هایی از این نوع هم مزایا و هم معایب دارند.

بسیاری از تولیدکنندگان پیشرو رایانه های شخصی در جهان خطوط کارخانه خود را برای تولید دستگاه های مجهز به درایوهای حالت جامد تطبیق می دهند. این نوع هارد دیسک ها نسبت به آنهایی که عناصر چرخشی در ساختار خود دارند گرانتر هستند. با این حال، در مقایسه با آنها، آنها با کاهش مصرف برق، عدم وجود تقریباً کامل سر و صدا در حین کار، و در بسیاری موارد، وزن سبک تر مشخص می شوند. با توجه به سرعت، می توان اشاره کرد که رقم معمولی برای هارد دیسک های حالت جامد 300-400 مگابایت بر ثانیه است که در مقایسه با استانداردهای ارتباطی پیشرو که توسط رایانه های مدرن پشتیبانی می شود بسیار مناسب است.

رابط ها

نصب موفقیت آمیز هارد دیسک در رایانه شخصی تا حد زیادی به وجود رابط های لازم در آن بستگی دارد. بیایید ویژگی های رایج ترین استانداردهای ارتباطی در بازار رایانه مدرن را در نظر بگیریم. این برای ارتباط بین وظایف کاربر و نوع "هارد دیسک" که برای حل آنها بهینه است مفید خواهد بود.

یکی از رایج ترین رابط ها برای اتصال هارد اکسترنال USB است. علاوه بر این، این استاندارد ارتباطی را می توان در نسخه های مختلف - 1، 2 و 3 ارائه کرد. سرعت هارد دیسک به طور مستقیم به سازگاری آن با فناوری مربوطه بستگی دارد. در مورد نسخه اول اینترفیس می توان گفت که هنگام استفاده از آن، انتقال داده با سرعت 12 مگابیت بر ثانیه امکان پذیر است، 2 تبادل فایل تا سرعت 480 مگابیت بر ثانیه را تضمین می کند، نسل سوم رابط های USB رقمی را ارائه می دهد. 5 گیگابیت بر ثانیه اگر قصد دارید از دستگاه نه تنها برای ذخیره فایل ها، بلکه به عنوان مثال برای نصب بازی ها یا برنامه ها استفاده کنید، بهتر است از مدرن ترین رابط های USB - در نسخه 2 و حتی بهتر در نسخه 3 - پشتیبانی کند.

یک هارد دیسک خارجی کامپیوتر را نیز می توان با استفاده از رابط FireWire متصل کرد. با سرعت بالای انتقال داده در حدود 400 مگابیت بر ثانیه مشخص می شود. هنگام کار با فایل های ویدئویی بسیار موثر است.

بیایید به استانداردهای مورد استفاده در هنگام نصب درایوهای داخلی در رایانه های شخصی نگاه کنیم. رابط کاربری که نسبتا قدیمی در نظر گرفته می شود، اما همچنان محبوب است، IDE است.

می تواند اطلاعات را با سرعتی در حدود 133 مگابیت بر ثانیه انتقال دهد. رایج در رایانه های شخصی رومیزی، عمدتاً به دلیل اندازه نسبتاً بزرگ رابط است که برای ساختار ساختاری لپ تاپ بهینه نیست.

رابط SATA نتیجه بهبود استاندارد IDE است. به شما امکان می دهد تا داده ها را با سرعت 300 مگابیت بر ثانیه انتقال دهید. با افزایش ایمنی در برابر تداخل مشخص می شود. این به طور فعال در لپ تاپ ها استفاده می شود - به دلیل اندازه نسبتا کوچک کانکتور و همچنین سرعت انتقال داده خوب.

رابط SCSI، همانطور که در بالا اشاره کردیم، عمدتا بر روی سرورها نصب می شود. همچنین با سرعت بالای انتقال داده مشخص می شود - حدود 320 مگابیت در ثانیه. یک اصلاح مدرن در رابط مورد نظر - SAS وجود دارد. هارد دیسک هایی که با فعال شدن آن کار می کنند می توانند تبادل اطلاعات را با سرعتی در حدود 12 گیگابیت بر ثانیه فراهم کنند.

معیارهای انتخاب هارد دیسک

ویژگی های رابط هایی که در بالا مورد بحث قرار دادیم می توانند معیارهای مهمی در هنگام انتخاب هارد دیسک در نظر گرفته شوند. همچنین تعدادی پارامتر مهم دیگر مانند سرعت چرخش عناصر دستگاه و ضریب فرم را اعلام کردیم. اما احتمالاً مهمترین ویژگی در انتخاب مدل بهینه دستگاه، حافظه هارد دیسک است. از بسیاری جهات، این پارامتر ذهنی است - بسیاری از کاربران یک هارد دیسک سریعتر را ترجیح می دهند تا دیسکی که بتواند تعداد زیادی فایل را در خود جای دهد. با این حال، هنوز هم اولین چیزی است که بسیاری از کاربران به آن توجه می کنند.

مهمترین جنبه انتخاب هارد دیسک این است که برخی از مشخصات اسمی آن (مثلاً سازگاری با رابط های خاص) باید با قابلیت های ارتباطی رایانه شخصی سازگار باشد. این اتفاق می افتد که هارد دیسک کامپیوتر از نظر فناوری فوق العاده پیشرفته است، اما پشتیبانی از استانداردهای مربوطه در مادربرد رایانه شخصی کافی نیست. بیایید به تفاوت های ظریف اصلی سازگاری بین هارد دیسک ها و برخی از اجزای سخت افزاری رایانه های مدرن نگاه کنیم.

سازگاری اندازه مهم است

در بالا اشاره کردیم که هارد دیسک ها از نظر اندازه متفاوت هستند. ممکن است به نظر برسد که این پارامتر در درجه دوم اهمیت قرار دارد. اما اغلب معلوم می شود که تقریباً تعیین کننده است. واقعیت این است که نصب هارد درایو در رایانه شخصی یا در ناحیه مربوط به لپ تاپ در صورتی که اندازه درایو خیلی کوچک باشد بسیار دشوار خواهد بود و بنابراین از نظر استفاده از فضای موجود در ساختار لپ تاپ کمتر بهینه است. دستگاه اگر ابعاد بیش از حد بزرگ باشد عملا غیرممکن خواهد بود - هارد دیسک به سادگی در رایانه جا نمی شود.

البته، این الگو عمدتاً برای لپ تاپ ها معمول است، زیرا معمولاً مشکلات قرار دادن هارد درایو در رایانه های شخصی "رومیزی" ایجاد نمی شود (عمدتاً به دلیل در دسترس بودن دستگاه های اضافی مختلف). بنابراین، هنگام برنامه ریزی برای خرید هارد دیسک های لپ تاپ جدید، باید بدانید که اندازه دقیق هاردهای فعلی چقدر است. در بالا اشاره کردیم که "هارد دیسک" با ضریب فرم 2.5 اینچی در انواع کامپیوترهای مربوطه رایج است. اما باید در نظر داشته باشید که برخی از مدل های لپ تاپ هارد دیسک 1.8 اینچی دارند.

سازگاری با استانداردهای ارتباطی

رابط های ارتباطی هارد دیسک و مادربرد رایانه شخصی نیز باید سازگار باشند. تفاوت اصلی در اینجا تفاوت در نسخه های استانداردهای تبادل داده است. بنابراین، سه نوع وجود دارد، مهم است که استاندارد ارتباطی مربوطه پشتیبانی شده توسط درایو نیز با مادربرد سازگار باشد. ممکن است اتفاق بیفتد که کاربر یک هارد دیسک گران قیمت را خریداری کند که تبادل داده را مطابق با استاندارد مدرن SATA 3 ارائه می دهد (قیمت چنین مدل هایی می تواند حدود 10 هزار روبل باشد) ، اما رایانه قادر به پشتیبانی کامل از آن نخواهد بود. بنابراین مالک رایانه شخصی می تواند به میزان قابل توجهی اضافه پرداخت کند.

همین امر در مورد همبستگی بین استانداردهای USB پشتیبانی شده توسط هارد دیسک و رایانه شخصی صدق می کند. اگر هارد دیسک برای اتصال از طریق USB 3.0 طراحی شده باشد، اما مادربرد آن را پشتیبانی نمی کند، در این صورت قابلیت های تکنولوژیکی استاندارد مربوطه نیز به طور کامل محقق نخواهد شد. در مورد رابط FireWire، می توان گفت که هنگام خرید هارد دیسکی که از آن پشتیبانی می کند (قیمت دستگاه نیز می تواند مناسب باشد - حدود 8-10 هزار روبل)، باید مطمئن شوید که رایانه شخصی در اصل سازگار است. با آن. این استاندارد ارتباطی برای لپ تاپ ها معمولی است، اما در بسیاری از رایانه های شخصی رومیزی وجود ندارد. البته هارددیسک هایی که از FireWire پشتیبانی می کنند معمولا با رابط های USB نیز سازگار هستند و به دلیل عدم وجود پورت FireWire بر روی کامپیوتر، احتمال ناکارآمدی دستگاه بسیار کم است. اما اگر کاربر، برای مثال، انتظار داشته باشد که از واضح ترین مزیت رقابتی FireWire - کار کارآمد با داده های ویدئویی استفاده کند، ممکن است نتایج مورد نظر را از هارد دیسک دریافت نکند.

حجم بهینه

همانطور که در بالا اشاره کردیم، حجم به عنوان مشخصه اصلی دستگاهی مانند هارد دیسک یک پارامتر بسیار ذهنی است. برای بسیاری از کاربران، چند گیگابایت فضای دیسک، به طور نسبی، کافی است - به عنوان مثال، اگر آنها عمدتا با اسناد کار می کنند. برای برخی، یک ترابایت هارد دیسک به دلیل قرار دادن مکرر حجم زیادی از محتوای چند رسانه ای روی آن - فیلم، عکس، موسیقی، به اندازه کافی جادار به نظر نمی رسد.

توصیه بهینه ظرفیت ذخیره سازی بسیار دشوار است. اما مفهوم "بیشتر بهتر است" همیشه از دیدگاه اقتصادی بهترین گزینه نیست. می توانید برای یک هارد دیسک گران قیمت و جادار - 1 ترابایتی پول خرج کنید. بنابراین یک ترابایت کامل در دسترس خواهد بود - اما در عمل به سختی می توان از نصف آن استفاده کرد. در عین حال، هنگام خرید یک درایو با ظرفیت کمتر اما ارزان‌تر، می‌توان از منابع مالی آزاد شده برای بهبود عملکرد رایانه شخصی یا لپ‌تاپ استفاده کرد (به عنوان مثال، یک ماژول رم اضافی یا یک خنک کننده قدرتمندتر برای پردازنده خریداری کنید). .

به گفته تعدادی از متخصصان فناوری اطلاعات، هارد دیسک 500 گیگابایتی راه حل بهینه برای اکثر وظایف کاربر است. بنابراین، روی یک هارد دیسک با ظرفیت مناسب، می توانید حدود 100-150 هزار عکس را با کیفیت خوب قرار دهید و حدود 100-150 بازی مدرن را نصب کنید. اگر صاحب رایانه شخصی کلکسیونر شاهکارهای عکس یا گیمر نباشد، بعید است که حداقل از نیمی از منبع مربوطه استفاده کند. اما اگر او به نوبه خود به عکاسی و بازی علاقه مند باشد، پس فرصت هایی که یک هارد دیسک 500 گیگابایتی در اختیار او قرار می دهد ممکن است واقعاً کافی نباشد. در عین حال، این حجم هارد دیسک از نظر کارهای معمولی که کاربران مدرن آن را حل می کنند، یکی از بهینه ترین ها در نظر گرفته می شود.

سرعت دور در دقیقه

پارامتر مهم دیگری که یک هارد دیسک را مشخص می کند، سرعت چرخش پلاتر است. با توجه به آن، می توان گفت که از نقطه نظر سرعت واقعی انتقال داده ها و همچنین پویایی پردازش سیستم عامل فایل های مختلف حائز اهمیت است. اگر هارد دیسک به عنوان اصلی استفاده می شود، یعنی سیستم عامل روی آن نصب شده است، برنامه ها و بازی ها روی آن نصب می شوند، بهتر است مشخصه مورد نظر در مقادیر زیاد بیان شود. اگر کاربر یک هارد دیسک دوم را خریداری کند که در درجه اول برای ذخیره فایل ها در نظر گرفته شده است، از این نظر، سرعت چرخش صفحات مهم ترین شاخص نیست.

هرچه ارزش نشانگر مورد نظر بیشتر باشد، درایو گرانتر است. به این معنا، پرداخت بیش از حد برای انقلاب‌های بالاتر، علی‌رغم اینکه نیازی به حضور آنها نیست، ممکن است دوباره نامطلوب باشد. هارد دیسک با سرعت چرخش دیسک بالا به طور قابل توجهی نویز بیشتری نسبت به دیسکی با سرعت چرخش متوسط ​​تولید می کند و همچنین با مصرف انرژی بالا مشخص می شود. نشانگر بهینه برای هارد دیسک های مدرن، که اکثر وظایف کاربر را می توان به طور موثر حل کرد، 7200 دور در دقیقه است.

حافظه کش

از جمله شاخص های عملکرد قابل توجه یک درایو، حافظه نهان است. با استفاده از این منبع، یک هارد دیسک می تواند به میزان قابل توجهی روند انجام بسیاری از عملیات با فایل ها را سرعت بخشد. حافظه کش متداول ترین الگوریتم ها را برای درخواست ها به منابع کامپیوتری خاص ثبت می کند. اگر مقداری داده در حافظه نهان وجود داشته باشد، دیسک سخت نیازی به جستجوی آن در فضای RAM یا بین فایل ها ندارد. هرچه اندازه کش بزرگتر باشد، بهتر است. اما مقدار بهینه شاخص مربوطه که توسط بسیاری از کارشناسان توصیه می شود 64 مگابایت است.

آیا برند مهم است؟

آیا انتخاب یک هارد دیسک، با همه موارد مشابه، بر اساس مارک منطقی است؟ نظرات کارشناسان و کاربران فناوری اطلاعات در این مورد بسیار متفاوت است. این هم در مورد توصیه به تمرکز بر نام تجاری و هم برای نقطه نظرات کیفیت درایوهای تولید شده توسط یک سازنده خاص صدق می کند. برخی از کاربران هارد دیسک تولید شده توسط سامسونگ خود را منحصراً مثبت توصیف می کنند؛ نظرات سایر دارندگان دستگاهی از برند کره ای ممکن است کمتر مشتاقانه باشد. برخی از کارشناسان فناوری اطلاعات برندهای هیتاچی و توشیبا را تحسین می کنند، در حالی که برخی دیگر آنها را بهتر از رقبای خود نمی دانند. در عین حال، این شرکت ها رهبران بازار هستند. در هر صورت این واقعیت را باید قابل توجه دانست. تبدیل شدن به یک رهبر در بازار بسیار رقابتی قطعات کامپیوتری کار آسانی نیست. این احتمالاً به دلیل کیفیت بالای کالاهای تولید شده است.

بنابراین، اگر به یک هارد دیسک برای رایانه شخصی یا لپ تاپ نیاز داریم، می توانیم روی مجموعه معیارهای زیر تمرکز کنیم:

اندازه (عمدتاً مربوط به لپ تاپ ها - نامطلوب است که نشانگر مربوطه از شکاف های ارائه شده برای قرار دادن هارد دیسک کوچکتر باشد؛ بزرگتر بودن آن غیرقابل قبول است).

استانداردهای پشتیبانی شده (مهم است که رابط های تکنولوژیکی روی هارد دیسک کاملاً با منابع رایانه شخصی سازگار باشد).

حجم (ذهنی، اما 500 گیگابایت شاخص بهینه برای اکثر وظایف کاربر است).

سرعت چرخش صفحه (بهینه 7200 دور در دقیقه)؛

حافظه کش (بهینه 64 مگابایت).

همچنین مطلوب است که هارد دیسک توسط سازنده ای تولید شود که در بخش دستگاه های مربوطه در بازار جهانی پیشرو است.

هارد دیسک ("درایو دیسک سخت" به اختصار HDD) وسیله ای برای ذخیره دائمی اطلاعات است. در دنیای کامپیوتر به آن نیز می گویند: هارد دیسک, وینچستر, پیچ. تمام اطلاعات و داده ها: فایل های سیستم عامل، موسیقی و فیلم، اسناد و عکس ها، روی هارد دیسک رایانه شما ذخیره می شود.

ظاهر هارد دیسک سازمان داخلی 1. سوراخ هایی برای پیچ ها که پوشش بالایی را محکم می کنند. 2.12. هارد دیسک (هارد دیسک) مسکن. 3. اسپیندل - شفتی که صفحات مغناطیسی با اطلاعات روی آن می چرخند. 4. سر خواندن، که اطلاعات را از صفحات مغناطیسی می خواند. 5،6،7. خواندن سر درایو. 8. رابط رابط برای انتقال اطلاعات و دستورات سرویس از هارد دیسک به سیستم و بالعکس. عکس یک رابط ATA (IDE) را نشان می‌دهد؛ مدل‌های جدیدتر معمولاً از رابط SATA (فشرده‌تر) استفاده می‌کنند. 9.10. جامپرهای پیکربندی آنها برای تنظیم حالت های مختلف عملکرد هارد دیسک، به عنوان مثال Slave و Master (دیسک بوت با سیستم) استفاده می شوند. 11. کانکتور برای اتصال برق (+12 ولت) به دیسک. 13. کابل برای اتصال هد یونیت به برد کنترل هارد. 14. صفحات مغناطیسی با تمام اطلاعات ذخیره شده. 15. سوراخ هایی برای پیچ ها که محفظه هارد درایو داخل کامپیوتر را محکم می کند. را اصل عملیاتبه طور خلاصه، اصل عملکرد هارد دیسک ها شباهت زیادی به عملکرد ضبط نوار کاست و حلقه به حلقه دارد. صفحات مغناطیسی (سیلندرها) با لایه خاصی از اکسید آهن پوشانده شده اند، که سر خواندن داده ها را با استفاده از یک میدان مغناطیسی متناوب روی آن می نویسد. هنگام خواندن اطلاعات، سر خواندن از روی مناطق مغناطیسی صفحه عبور می کند. در نتیجه، یک جریان متناوب در هد ایجاد می شود که برای پردازش به برد هارد دیسک، جایی که عنصر اصلی، میکروکنترلر، قرار دارد، منتقل می شود. میکروکنترلر یک نسخه ساده شده از یک پردازنده است که برای انجام وظایف خاص طراحی شده است. این میکروکنترلر در هارد دیسک است که وظیفه عملکرد آن را بر عهده دارد. ساختار ذخیره سازی داده ها بر روی هارد دیسک.اگر تمام اطلاعات روی هارد دیسک به عنوان یک توالی ساده از داده ها مانند ضبط کاست ذخیره می شد، کار کاربر را بسیار پیچیده می کرد. از این گذشته ، یافتن فوری شروع پرونده مورد نظر یا تعیین فضای آزاد برای ضبط داده های جدید غیرممکن است. به همین دلیل است که هر دیسک سخت دارای ساختار خاصی است که به شما امکان می دهد تقریباً فوراً سند مورد نظر را پیدا کرده و فایل های جدید را ذخیره کنید. از نظر ساختاری، دیسک را می توان به مسیرهای دایره ای تقسیم کرد که به نوبه خود به بخش هایی تقسیم می شوند. سکتور کوچکترین بلوک داده روی هارد دیسک است. ساختار سیلندر هارد دیسک
همچنین، هر هارد دیسک دارای بخش خدمات ویژه ای است که اندازه آن معمولاً 10 درصد اندازه رسانه است. این بخش حاوی اطلاعات خدماتی در مورد تعداد سیلندرهای روی هارد، تعداد سکتورها، اندازه آنها و غیره است. این بخش شامل یک جدول سیستم فایل نیز می باشد. در اصل یک پایگاه داده هارد دیسک است. در آن است که کل ساختار دیسک ثبت می شود: نام دایرکتوری ها (پوشه ها)، محتویات آنها (فایل ها و زیر پوشه ها) و غیره. کل ساختار پوشه‌ها و فایل‌هایی که هنگام کار روی کامپیوتر می‌بینیم دقیقاً از داده‌های موجود در جدول فایل تشکیل شده است. به عنوان مثال، هنگامی که ما می خواهیم یک فایل ویدئویی ضبط شده روی این هارد دیسک را تماشا کنیم، سیستم عامل اطلاعات مربوط به بخش هایی که داده های فایل ضبط شده است را می خواند، بخش شروع (ابتدای فایل) را تعیین می کند و شروع به خواندن داده ها می کند. که توسط سیستم عامل یا یک برنامه خاص (در این مورد پخش کننده رسانه است) پردازش می شود. به طور خلاصه همه چیز دقیقاً همینطور است. برنامه های تخصصی برای کار با هارد دیسک