Tvrdi disk što je to? Karakteristike tvrdih diskova. Detaljno i jednostavno o tvrdom disku, to je također HDD (hard disk drive)

Dobar dan svima, dragi moji prijatelji i čitatelji. Jedan prijatelj mi je rekao da mu je, dok je još radio u video salonu, dolazila baka od 70-80 godina. Prišla je prijateljici i rekla da joj treba "HADEDE". Prijatelj, takoreći, nije odmah shvatio i opet je pitao, kažu haded? Ponovila je to još jednom, ali kada je vidjela da njena prijateljica ne pije, izvadila je komad papira i rekla da joj je unuk rekao da kupi Khadede.

Na tom papiru pisalo je HDD 160 GB. Prijatelj se nasmijao i rekao da je to hard disk računala i poslao ih u drugu trgovinu. Ali to više ne čudi. Kako je unuka uopće mogla poslati svoju baku po hard disk? Pa jel se srušio s hrasta?

Ali na što ciljam? Dopustite mi da vam ipak kažem što je HDD u računalu. Tada sigurno nećete imati pitanja ako ga želite kupiti za sebe.

HDD (Hard Disk Drive) je tvrdi disk vašeg računala. U razgovorima možete čuti i alternativne nazive za ovaj uređaj, na primjer, "Winchester", "Screw", "Hard", "Hard" itd. Ovaj uređaj je potreban za pohranu vaših podataka, osim toga na njemu je instaliran operativni sustav u kojem radite. Oni. Bez tvrdog diska ne možete puno učiniti sa svojim računalom.

Tvrdi disk je dugotrajan izvor memorije i nakon nestanka struje sve informacije ostaju na njemu, za razliku od brzog RAM-a. Stoga na njega uvijek možete pohraniti svoje datoteke, fotografije, glazbu itd. Ali, naravno, ovo je uređaj, stoga ne zaboravite na veću sigurnost.

Već čujem pitanje „Zašto se zove tvrdi disk? To je vatreno oružje!" Doista, što uređaj za pohranu i pištolj mogu imati zajedničko? Činjenica je da je 1973. godine zloglasna IBM-ova tvrtka objavila model tvrdog diska 3340, ali zbog suglasja jednostavno se zvao "30-30", što je značilo dva modula od 30 megabajta svaki.

Šef Kenneth Haughton pronašao je konsonanciju 30-30 u poznatoj pušci. Činjenica je da su patrone za ovu pušku imale istu oznaku 30-30, gdje je prva znamenka označavala veličinu kalibra u inčima (0,30 - 7,62 cm), a druga znamenka je označavala težinu baruta u zrnima (ovo nije tipkarska greška, već mjera za težinu ), koji je bio napunjen uloškom (30 zrna je otprilike 1,94 grama).

Radi praktičnosti, odlučeno je koristiti takvo ime kao sleng. Istina, taj sleng Amerikanci odavno ne koriste, ali mi još nismo izašli iz upotrebe, iako se češće može čuti u skraćenom nazivu “Screw”.

Uređaj s tvrdim diskom

Izvana ova stvar izgleda kao mala pravokutna kutija, ali unutar nje se nalazi nekoliko magnetskih diskova na jednom vretenu, koji izgledaju nešto poput CD-a. I naravno, postoji neka vrsta glave za čitanje koja se kreće duž ovih magnetskih ploča, čitajući sve informacije. Naravno, ima i drugih komponenti, ali mislim da su to sve detalji.

I ovaj rad je donekle sličan radu gramofona, samo što je čitač bez igle i ne dodiruje magnetske diskove, iako je razmak između njih jednostavno zanemariv.

Glavne karakteristike tvrdog diska

Volumen

Veličina vašeg tvrdog diska određuje koliko informacija možete pohraniti na njega. S vremenom se veličina memorije na novim tvrdim diskovima povećava, jer za to postoji stvarna potreba. Ako je na mom prvom računalu volumen bio 40 GB i bilo mi je dovoljno, sada imam 2000 GB na računalu i već sam zabio pola. Naravno, dio se može ukloniti bez suza).

Ali postoji jedan trik. Proizvođači pišu veličinu, na primjer, 500 GB, ali kada spojite tvrdi disk na računalo, tamo ćete vidjeti puno manji volumen, negdje oko 476 GB. A gdje je nestalo dodatnih 24 GB? Da, sve je vrlo jednostavno.

Proizvođači zaokružuju veličine vrijednosti, kažu da je 1 GB 1000 MB, 1 MB je 1000 KB, itd. Ispada da vam prodaju disk kapaciteta 500 milijuna bajtova, a ako podijelite s 1000, pa još 1000, dobijete 500 GB.

Ali uostalom, u 1 GB, zapravo, ne 1000, već 1024 MB, baš kao u 1 MB, ne 1000, već 1024 KB. Kao rezultat toga, ispada da 500 milijuna podijelimo s 1024, a zatim s 1024 i dobijemo svojih 476 GB s novčićem. Imam oko 140 GB na disku od 2 terabajta. Nije loše, zar ne? Općenito, sada ćete znati.

Brzina rotacije

Izvedba tvrdog diska također je određena brzinom vretena. I što je ta brzina veća, to je veća izvedba diska, ali je potrebno više energije i veća je vjerojatnost kvara.

Za prijenosna računala i vanjske tvrde diskove najčešće se koristi 5400 okretaja u minuti, jer je to doista prikladnije za ove uređaje. Brzina razmjene informacija je manja, ali je manja vjerojatnost neuspjeha.

Na stacionarnim računalima, u većini slučajeva, tvrdi diskovi se instaliraju pri brzini od 7200 o/min. Ovdje je to stvarno korisno, jer stacionarni u pravilu imaju snažniju opremu koja može raditi takvom brzinom. Osim toga, računalo je stalno spojeno na utičnicu, što znači da neće nedostajati energije.

Ima više okretaja, čak 15000, ali ih ovdje neću razmatrati.

Sučelje za povezivanje

I naravno, tvrdi diskovi se stalno poboljšavaju, pa čak i njihovi priključci se mijenjaju. Pogledajmo koji su konektori.

IDE (ATA/PATA) je takozvano paralelno sučelje s mogućom brzinom korištenja podataka do 133 MB u sekundi. Ali danas je ovo sučelje zastarjelo i kruto s takvim konektorom više se ne proizvodi.

SATA - Serijsko sučelje, već modernije, koje je došlo zamijeniti IDE. Standard trenutno ima tri različite revizije s različitim brzinama prijenosa podataka: SATA 1 - do 150 MB / s, SATA 2 - do 300 MB / s, SATA 3, do 600 MB / s.

USB - Ovaj standard se odnosi na vanjske prijenosne tvrde diskove koji se spajaju na računalo putem USB-a i možete raditi na siguran način. Prednost takvog uređaja je što ga možete isključiti u bilo kojem trenutku bez isključivanja samog računala.

Postoje i druga sučelja, kao što su SCSI ili SAS, ali to više nisu obvezni standardi za jednostavnu upotrebu.

Faktor oblika

Nedavno su me ovdje pitali koji je faktor oblika tvrdih diskova? Ovdje je sve jednostavno. To su samo njegove dimenzije. Postoje 2,5 i 3,5 inča. Naravno, ima i drugih, ali ih nitko ne koristi u svakodnevnom životu ili su već dugo zastarjeli.

2,5" HDD se ubacuje u prijenosna računala, a 3,5" u stacionarna računala. Mislim da ništa ne zbunjuješ)

Čini se da je to sve što sam vam htio reći u ovom članku. Ali već čujem: "Zašto mi nisi rekao za SSD?". Prijatelji, morate napisati poseban članak o SSD-u, pogotovo jer je ova vrsta SSD-a velike brzine. Općenito, svakako ću pisati o njemu).

S poštovanjem, Dmitry Kostin.

Tvrdi diskovi ili, kako ih još nazivaju, tvrdi diskovi, jedna su od najvažnijih komponenti računalnog sustava. Svi znaju za to. Ali daleko od toga da svaki moderni korisnik čak i u načelu nagađa kako funkcionira tvrdi disk. Načelo rada, općenito, prilično je jednostavno za osnovno razumijevanje, ali ovdje postoje neke nijanse o kojima će se dalje raspravljati.

Pitanja o namjeni i klasifikaciji tvrdih diskova?

Pitanje svrhe je, naravno, retoričko. Svaki korisnik, čak i najosnovniji, odmah će odgovoriti da će tvrdi disk (aka tvrdi disk, aka Hard Drive ili HDD) odmah odgovoriti da se koristi za pohranjivanje informacija.

Općenito, istina je. Ne zaboravite da na tvrdom disku, osim operacijskog sustava i korisničkih datoteka, postoje sektori za pokretanje koje je kreirao OS, zahvaljujući kojima se pokreće, kao i neke oznake pomoću kojih možete brzo pronaći potrebne informacije o disk.

Moderni modeli prilično su raznoliki: konvencionalni HDD-ovi, vanjski tvrdi diskovi, SSD SSD-ovi velike brzine, iako ih nije uobičajeno pripisivati ​​tvrdim diskovima. Nadalje, predlaže se razmotriti uređaj i princip rada tvrdog diska, ako ne u cijelosti, onda barem na takav način da je dovoljno razumjeti osnovne pojmove i procese.

Napominjemo da postoji i posebna klasifikacija modernih HDD-ova prema nekim osnovnim kriterijima, među kojima se mogu razlikovati sljedeće:

• način pohranjivanja informacija;
• vrsta medija;
• način organiziranja pristupa informacijama.

Zašto se tvrdi disk zove tvrdi disk?

Danas mnogi korisnici razmišljaju zašto tvrde diskove nazivaju povezanim s malokalibarskim oružjem. Čini se da što može biti zajedničko između ova dva uređaja?

Sam izraz pojavio se davne 1973. godine, kada se na tržištu pojavio prvi HDD na svijetu čiji se dizajn sastojao od dva odvojena odjeljka u jednom zatvorenom spremniku. Kapacitet svakog odjeljka bio je 30 MB, zbog čega su inženjeri disku dali kodno ime "30-30", što je bilo u potpunosti u skladu s markom popularnog u to vrijeme pištolja "30-30 Winchester". Istina, početkom 90-ih u Americi i Europi ovo ime je praktički nestalo, ali i dalje ostaje popularno na postsovjetskom prostoru.

Uređaj i princip rada tvrdog diska

Ali skrećemo pažnju. Princip rada tvrdog diska može se ukratko opisati kao procesi čitanja ili pisanja informacija. Ali kako se to događa? Da bismo razumjeli princip rada magnetskog tvrdog diska, prvo je potrebno proučiti kako on radi.

Sam tvrdi disk je skup ploča, čiji broj može varirati od četiri do devet, međusobno povezanih osovinom (os) koja se naziva vreteno. Ploče se postavljaju jedna iznad druge. Najčešće je materijal za njihovu izradu aluminij, mjed, keramika, staklo itd. Same ploče imaju posebnu magnetsku prevlaku u obliku materijala zvanog tanjur, na bazi gama ferit oksida, krom oksida, barij ferita itd. Svaka takva ploča debljine je oko 2 mm.

Radijalne glave su odgovorne za pisanje i čitanje informacija (po jedna za svaku ploču), a u pločama se koriste obje površine. Za koji se može kretati od 3600 do 7200 okretaja u minuti, a za pomicanje glava zaslužna su dva elektromotora.

Istodobno, osnovno načelo tvrdog diska računala je da se informacije ne bilježe nigdje, već na strogo određenim mjestima, nazvanim sektorima, koji se nalaze na koncentričnim stazama ili tragovima. Kako ne bi došlo do zabune, vrijede jedinstvena pravila. To znači da su principi rada tvrdih diskova, s gledišta njihove logičke strukture, univerzalni. Tako, na primjer, veličina jednog sektora, prihvaćenog kao jedinstveni standard u cijelom svijetu, iznosi 512 bajtova. Zauzvrat, sektori su podijeljeni u klastere, koji su nizovi susjednih sektora. A značajke principa rada tvrdog diska u tom pogledu su da se razmjenu informacija provode cijeli klasteri (cijeli broj lanaca sektora).

Ali kako se čitaju informacije? Načela rada tvrdog diska su sljedeća: pomoću posebnog nosača, glava za čitanje se pomiče u radijalnom (spiralnom) smjeru do željene staze i, kada se okreće, postavlja se iznad zadanog sektora, a sve se glave mogu pomicati istovremeno, čitajući iste informacije ne samo s različitih zapisa, već i s različitih diskova (ploča). Sve staze s istim serijskim brojevima nazivaju se cilindri.

Istodobno, može se razlikovati još jedan princip rada tvrdog diska: što je glava za čitanje bliža magnetskoj površini (ali je ne dodiruje), to je veća gustoća snimanja.

Kako se pišu i čitaju informacije?

Tvrdi diskovi, ili tvrdi diskovi, nazvani su magnetski jer koriste zakone fizike magnetizma, koje su formulirali Faraday i Maxwell.

Kao što je već spomenuto, ploče od nemagnetski osjetljivog materijala obložene su magnetskom prevlakom čija je debljina svega nekoliko mikrometara. U procesu rada nastaje magnetsko polje koje ima takozvanu domensku strukturu.

Magnetska domena je magnetizirano područje ferolegure strogo ograničeno granicama. Nadalje, princip rada tvrdog diska može se ukratko opisati na sljedeći način: kada se primijeni vanjsko magnetsko polje, vlastito polje diska počinje se orijentirati striktno duž magnetskih linija, a kada udar prestane, pojavljuju se zone preostale magnetizacije. na diskovima, na kojima su pohranjene informacije koje su prethodno bile sadržane u glavnom polju.

Glava za čitanje odgovorna je za stvaranje vanjskog polja tijekom snimanja, a pri čitanju, zona preostale magnetizacije, koja je nasuprot glavi, stvara elektromotornu silu ili EMF. Nadalje, sve je jednostavno: promjena EMF-a odgovara jedinici u binarnom kodu, a njegov odsutnost ili završetak odgovara nuli. Vrijeme promjene EMF-a obično se naziva bit element.

Osim toga, magnetska površina, isključivo iz računalnih razloga, može se povezati kao određeni točkasti slijed bitova informacija. No, budući da se položaj takvih točaka ne može apsolutno točno izračunati, potrebno je na disk postaviti neke unaprijed priložene oznake koje su pomogle u određivanju željenog mjesta. Stvaranje takvih oznaka naziva se formatiranjem (grubo govoreći, razbijanje diska na staze i sektore kombinirane u klastere).

Logička struktura i princip rada tvrdog diska u smislu formatiranja

Što se tiče logičke organizacije HDD-a, ovdje je na prvom mjestu formatiranje, u kojem se razlikuju dvije glavne vrste: niske razine (fizičke) i visoke razine (logičke). Bez ovih koraka nema potrebe govoriti o dovođenju tvrdog diska u radno stanje. O tome kako inicijalizirati novi tvrdi disk raspravljat ćemo zasebno.

Formatiranje niske razine uključuje fizički utjecaj na površinu HDD-a, koji stvara sektore smještene duž staza. Zanimljivo je da je princip rada tvrdog diska takav da svaki kreirani sektor ima svoju jedinstvenu adresu, koja uključuje broj samog sektora, broj staze na kojoj se nalazi i broj strane. ploče. Dakle, prilikom organiziranja izravnog pristupa, isti RAM pristupa izravno zadanoj adresi, a ne traži potrebne informacije po cijeloj površini, zbog čega se postiže brzina (iako to nije najvažnije). Imajte na umu da se prilikom oblikovanja na niskoj razini brišu apsolutno sve informacije i u većini slučajeva se ne mogu vratiti.

Druga stvar je logično formatiranje (u Windows sustavima ovo je brzo formatiranje ili Brzo formatiranje). Osim toga, ovi su procesi primjenjivi na stvaranje logičkih particija, koje su dio glavnog tvrdog diska koji radi po istim principima.

Logičko oblikovanje prvenstveno utječe na područje sustava koje se sastoji od tablica sektora za pokretanje i particija (boot record boot record), tablice dodjele datoteka (FAT, NTFS itd.) i korijenskog direktorija (Root Directory).

Informacija se u sektore zapisuje kroz klaster u više dijelova, a jedan klaster ne može sadržavati dva identična objekta (datoteke). Zapravo, stvaranje logičke particije, takoreći, odvaja je od glavne particije sustava, zbog čega informacije pohranjene na njoj, kada se pojave pogreške i kvarovi, ne podliježu promjeni ili brisanju.

Glavne značajke HDD-a

Čini se da je općenito načelo tvrdog diska malo jasno. Prijeđimo sada na glavne karakteristike, koje daju potpunu sliku svih mogućnosti (ili nedostataka) modernih tvrdih diskova.

Načelo rada tvrdog diska i glavne karakteristike mogu biti potpuno različite. Da bismo razumjeli o čemu govorimo, istaknimo najosnovnije parametre koji karakteriziraju sve danas poznate uređaje za pohranu informacija:

• kapacitet (volumen);
• brzina (brzina pristupa podacima, čitanje i pisanje informacija);
• sučelje (način povezivanja, tip kontrolera).

Kapacitet je ukupna količina informacija koja se može zapisati i pohraniti na tvrdi disk. Industrija HDD-a se razvija tako brzo da su danas već u upotrebi tvrdi diskovi s volumenom od 2 TB i više. I, kako se vjeruje, to nije granica.

Sučelje je najznačajnija značajka. Određuje točno kako je uređaj spojen na matičnu ploču, koji se kontroler koristi, kako se čita i upisuje itd. Glavna i najčešća sučelja su IDE, SATA i SCSI.

Pogoni s IDE sučeljem nisu skupi, ali glavni nedostaci uključuju ograničen broj istovremeno povezanih uređaja (maksimalno četiri) i nisku brzinu prijenosa podataka (čak i ako Ultra DMA izravan pristup memoriji ili Ultra ATA protokoli (Mode 2 i Mode 2 i Podržani su način rada 2. 4). Iako, kako se vjeruje, njihova upotreba omogućuje povećanje brzine čitanja/pisanja na razinu od 16 Mb/s, ali u stvarnosti je brzina puno niža. Osim toga, za korištenje UDMA modu, morate instalirati poseban upravljački program, koji bi teoretski trebao biti isporučen s matičnom pločom.

Govoreći o tome kakav je princip rada tvrdog diska i karakteristike, ne može se zanemariti i koji je nasljednik IDE ATA verzije. Prednost ove tehnologije je što se brzina čitanja/pisanja može povećati do 100 Mb/s korištenjem brze Fireware IEEE-1394 sabirnice.

Konačno, SCSI sučelje je najfleksibilnije i najbrže u odnosu na prethodna dva (brzina pisanja/čitanja doseže 160 Mb/s i više). Ali ovi tvrdi diskovi su gotovo dvostruko skuplji. No, broj istovremeno povezanih uređaja za pohranu je od sedam do petnaest, povezivanje se može izvesti bez de-napajanja računala, a duljina kabela može biti oko 15-30 metara. Zapravo, ova vrsta HDD-a se uglavnom ne koristi u korisničkim računalima, već na poslužiteljima.

Performanse, koje karakteriziraju brzinu prijenosa i I/O propusnost, obično se izražavaju u terminima vremena prijenosa i količine uzastopnih prenesenih podataka, a izražavaju se u Mbps.

Neke dodatne opcije

Govoreći o tome koji je princip rada tvrdog diska i koji parametri utječu na njegov rad, ne mogu se zanemariti neke dodatne karakteristike koje mogu utjecati na performanse ili čak vijek trajanja uređaja.

Ovdje je na prvom mjestu brzina rotacije koja izravno utječe na vrijeme pretraživanja i inicijalizacije (prepoznavanje) željenog sektora. To je takozvano vrijeme skrivenog traženja - interval tijekom kojeg se željeni sektor okreće prema glavi za čitanje. Danas je usvojeno nekoliko standarda za brzinu vretena izraženu u okretajima u minuti s vremenom zadržavanja u milisekundama:

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

Lako je vidjeti da što je veća brzina, to se manje vremena troši na traženje sektora, a fizički gledano - na rotaciju diska dok se ne postavi potrebna točka pozicioniranja ploče za glavu.

Drugi parametar je interna brzina prijenosa. Na vanjskim je stazama minimalan, ali se povećava postupnim prijelazom na unutarnje staze. Dakle, isti proces defragmentacije, koji premješta često korištene podatke u najbrža područja diska, nije ništa drugo nego premještanje na internu stazu s većom brzinom čitanja. Vanjska brzina ima fiksne vrijednosti i izravno ovisi o korištenom sučelju.

Konačno, jedna od važnih točaka je vezana uz činjenicu da tvrdi disk ima vlastitu cache memoriju ili međuspremnik. Zapravo, princip rada tvrdog diska u smislu korištenja međuspremnika donekle je sličan RAM-u ili virtualnoj memoriji. Što je veća količina cache memorije (128-256 KB), to će tvrdi disk raditi brže.

Glavni zahtjevi za HDD

Nema toliko osnovnih zahtjeva koji se u većini slučajeva odnose na tvrde diskove. Glavna stvar je dug radni vijek i pouzdanost.

Glavni standard za većinu tvrdih diskova smatra se vijekom trajanja od oko 5-7 godina s radnim vremenom od najmanje petsto tisuća sati, ali za high-end tvrde diskove ta brojka iznosi najmanje milijun sati.

Što se tiče pouzdanosti, za to je zaslužna funkcija samotestiranja S.M.A.R.T., koja prati status pojedinih elemenata tvrdog diska, provodeći kontinuirano praćenje. Na temelju prikupljenih podataka može se formirati čak i određena prognoza pojave mogućih kvarova u budućnosti.

Podrazumijeva se da korisnika ne treba izostaviti. Tako je, na primjer, pri radu s HDD-om iznimno važno poštivati ​​optimalni temperaturni režim (0 - 50 ± 10 stupnjeva Celzija), izbjegavati udarce, udarce i padove tvrdog diska, prašinu ili druge sitne čestice koje ulaze u njega , itd. Usput, mnogima će biti zanimljivo znati da su iste čestice duhanskog dima otprilike dvostruko veće udaljenosti između glave za čitanje i magnetske površine tvrdog diska, a ljudske kose - 5-10 puta.

Problemi s inicijalizacijom u sustavu prilikom zamjene tvrdog diska

Sada nekoliko riječi o tome koje radnje treba poduzeti ako je korisnik iz nekog razloga promijenio tvrdi disk ili instalirao dodatni.

Nećemo u potpunosti opisivati ​​ovaj proces, već ćemo se zadržati samo na glavnim fazama. Prvo morate spojiti tvrdi disk i pogledati u postavkama BIOS-a da vidite je li otkriven novi hardver, u odjeljku administracije diska, inicijalizirati i kreirati unos za pokretanje, kreirati jednostavan volumen, dodijeliti mu identifikator (slovo) i formatirajte ga s izborom datotečnog sustava. Tek nakon toga novi "šraf" bit će potpuno spreman za rad.

Zaključak

To je, zapravo, sve što se ukratko tiče osnova funkcioniranja i karakteristika modernih tvrdih diskova. Načelo rada vanjskog tvrdog diska ovdje nije temeljno razmatrano, jer se praktički ne razlikuje od onoga što se koristi za stacionarne HDD-ove. Jedina razlika je samo u načinu spajanja dodatnog pogona na računalo ili prijenosno računalo. Najčešća je veza preko USB sučelja, koje je izravno spojeno na matičnu ploču. Ujedno, ako želite osigurati maksimalnu izvedbu, bolje je koristiti USB 3.0 standard (unutrašnji port je obojen plavom bojom), naravno, pod uvjetom da ga sam vanjski HDD podržava.

U ostalom, čini se da su mnogi barem malo razumjeli kako funkcionira tvrdi disk bilo koje vrste. Možda je gore navedeno previše tema, čak i iz školskog tečaja fizike, međutim, bez toga neće biti moguće u potpunosti razumjeti sve osnovne principe i metode svojstvene proizvodnji i primjeni HDD-a.

Broj IOPS-a(Engleski) IOPS) - za moderne diskove, to je oko 50 ops/s s slučajnim pristupom pogonu i oko 100 ops/s sa sekvencijalnim pristupom.

Potrošnja energije važan je čimbenik za mobilne uređaje.

Otpornost na udar(Engleski) G ocjena šoka) - otpornost pogona na iznenadne udarce tlaka ili udare, mjerena u jedinicama dopuštenog preopterećenja u uključenom i isključenom stanju.

Brzina prijenosa(Engleski) Brzina prijenosa) za sekvencijalni pristup:

• interna zona diska: od 44,2 do 74,5 Mb / s;
• Vanjska zona diska: 60,0 do 111,4 MB/s.

Veličina pufera- Međuspremnik je srednja memorija dizajnirana da izgladi razlike u brzini čitanja/pisanja i prijenosu sučelja. U modernim diskovima obično varira od 8 do 64 MB.

Razina buke

Silikonske podloške za montažu tvrdih diskova. Smanjite vibracije i buku

Razina buke- buku koju stvara mehanika pogona tijekom njegovog rada. Navedeno u decibelima. Tihi pogoni su uređaji s razinom buke od oko 26 dB ili manje. Buka se sastoji od buke rotacije vretena (uključujući aerodinamičku buku) i buke pozicioniranja.

Za smanjenje buke s tvrdih diskova koriste se sljedeće metode:

Proizvođači

U početku je na tržištu postojao širok izbor tvrdih diskova koje su proizvodile mnoge tvrtke. Uz čvršću konkurenciju, eksplozivan rast kapaciteta koji zahtijeva modernu tehnologiju i pad profitnih marži, većinu proizvođača kupuju konkurenti ili se prebacuju na druge vrste proizvoda.

Trenutno, u vezi s promocijom vanjskih diskova na tržištu i razvojem tehnologija poput SSD-a, ponovno se povećao broj tvrtki koje nude rješenja po principu ključ u ruke.

Uređaj

Tvrdi disk se sastoji od zaštitnog prostora i elektroničke jedinice.

zatvoreno područje

Rastavljeni tvrdi disk Samsung HD753LJ 750 GB

Rastavljen tvrdi disk

Prostor za zadržavanje uključuje kućište izrađeno od izdržljive legure, stvarne diskove (ploče) s magnetskom prevlakom, u nekim modelima odvojene separatorima, kao i glavnu jedinicu s uređajem za pozicioniranje i električnim vretenastim pogonom.

Suprotno uvriježenom mišljenju, u velikoj većini uređaja nema vakuuma unutar kontejnera. Neki ga proizvođači čine hermetičkim (otuda i naziv) i pune ga pročišćenim i osušenim zrakom ili neutralnim plinovima, posebice dušikom, a za izjednačavanje tlaka postavlja se tanka metalna ili plastična membrana. (U ovom slučaju, unutar kućišta tvrdog diska nalazi se mali džep za vrećicu silika gela, koja apsorbira vodenu paru koja ostaje unutar kućišta nakon što je zapečaćena). Drugi proizvođači izjednačavaju tlak kroz mali otvor s filterom koji može uhvatiti vrlo fine (nekoliko mikrometara) čestice. No, u ovom slučaju se i vlaga izjednačava, a mogu prodrijeti i štetni plinovi. Izjednačavanje tlaka potrebno je kako bi se spriječila deformacija zaštitnog kućišta zbog promjena atmosferskog tlaka (na primjer, u zrakoplovu) i temperature, kao i kada se uređaj zagrijava tijekom rada.

Čestice prašine koje su tijekom montaže završile u prostoru za zadržavanje i pale na površinu diska odvode se tijekom rotacije do drugog filtera - sakupljača prašine.

Diskovi (ploče) obično su izrađeni od metalne legure. Iako je bilo pokušaja da se naprave od plastike, pa čak i od stakla (IBM), takve su se ploče pokazale lomljivima i kratkotrajnima. Obje ravnine ploča, poput trake, prekrivene su najfinijim prašinom feromagneta - oksidima željeza, mangana i drugih metala. Točan sastav i tehnologija primjene je poslovna tajna. Većina proračunskih uređaja sadrži jednu ili dvije ploče, ali postoje modeli s više ploča.

Diskovi su čvrsto pričvršćeni na vreteno. Tijekom rada, vreteno se okreće brzinom od nekoliko tisuća okretaja u minuti (od 3600 do 15 000). Pri ovoj brzini stvara se snažan protok zraka u blizini površine ploče, koji podiže glave i čini ih da se uzdižu iznad površine ploče. Oblik glava izračunat je na način da se tijekom rada osigura optimalna udaljenost od umetka. Dok se diskovi ne ubrzaju do brzine potrebne za "uzlijetanje" glava, parking uređaj drži glave unutra parkiralište. Time se sprječava oštećenje glava i radne površine umetaka. Motor vretena tvrdog diska je trofazni sinkroni, što osigurava stabilnost rotacije magnetskih diskova postavljenih na os (vreteno) motora. Stator motora sadrži tri namota povezana "zvijezdom" s slavinom u sredini, a rotor je trajni sekcijski magnet.

Separator (separator) - ploča od plastike ili aluminija, smještena između ploča magnetskih diskova i iznad gornje ploče magnetskog diska. Koristi se za izjednačavanje protoka zraka unutar zatvorenog prostora.

Uređaj za pozicioniranje

Rastavljen tvrdi disk. Gornja ploča statora elektromagnetnog motora uklonjena

Uređaj za pozicioniranje glave (servo pogon, jarg. aktuator) je solenoidni motor male inercije. Sastoji se od stacionarnog para jakih neodimijskih trajnih magneta, kao i zavojnice (solenoida) na pomičnoj glavi bloka.

Načelo rada motora je sljedeće: namot je unutar statora (obično dva fiksna magneta), struja koja se isporučuje s različitim jačinama i polaritetima čini ga da točno pozicionira nosač (klackalicu) s glavama duž radijalne putanje. Brzina uređaja za pozicioniranje ovisi o vremenu traženja podataka na površini ploča.

Svaki pogon ima posebnu zonu, zvanu parking zona, gdje se glave zaustavljaju kada je pogon isključen ili je u jednom od načina rada niske potrošnje energije. U stanju parkiranja, nosač (klackalica) glavne jedinice je u krajnjem položaju i naslonjen je na graničnik hoda. Tijekom operacija pristupa informacijama (čitanje/pisanje), jedan od izvora buke je vibracija zbog udaraca nosača koji drže magnetske glave o limitatore putovanja u procesu vraćanja glava u nulti položaj. Kako bi se smanjila buka, prigušne podloške od mekane gume postavljene su na graničnike za vožnju. Programski možete značajno smanjiti buku tvrdog diska promjenom parametara načina ubrzanja i usporavanja glavne jedinice. Za to je razvijena posebna tehnologija - Automatic Acoustic Management. Službeno, mogućnost programske kontrole razine buke tvrdog diska pojavila se u standardu ATA / ATAPI-6 (da biste to učinili, morate promijeniti vrijednost kontrolne varijable), iako su neki proizvođači već radili eksperimentalne implementacije.

Elektronički blok

Kutija sučelja povezuje elektroniku tvrdog diska s ostatkom sustava.

Upravljačka jedinica je upravljački sustav koji prima električne signale za pozicioniranje glava i generira upravljačke radnje s pogonom glasovne zavojnice, prebacuje tokove informacija iz različitih glava, kontrolira rad svih ostalih čvorova (na primjer, kontrolira brzinu vretena), prima i obradu signala sa senzora uređaja (sustav senzora može uključivati ​​jednoosni akcelerometar koji se koristi kao senzor šoka, troosni akcelerometar koji se koristi kao senzor slobodnog pada, senzor tlaka, senzor kutnog ubrzanja, senzor temperature ).

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

Međuspremnik memorija izglađuje razliku u brzini između dijela sučelja i pogona (koristi se statička memorija velike brzine). Povećanje veličine memorije međuspremnika u nekim slučajevima omogućuje povećanje brzine pogona.

Jedinica za obradu digitalnog signala čisti pročitani analogni signal i dekodira ga (vađenje digitalnih informacija). Za digitalnu obradu koriste se različite metode, na primjer, PRML metoda (Partial Response Maximum Likelihood – maksimalna vjerojatnost s nepotpunim odgovorom). Primljeni signal se uspoređuje s uzorcima. U tom slučaju odabire se uzorak koji je oblikom i vremenskim karakteristikama najsličniji dekodiranom signalu.

Formatiranje niske razine

U završnoj fazi montaže uređaja, površine ploča se formatiraju - na njima se formiraju staze i sektori. Specifičnu metodu određuje proizvođač i/ili standard, ali u najmanju ruku svaka je staza magnetski označena kako bi se označio početak staze.

Postoje uslužni programi koji mogu testirati fizičke sektore diska i, u ograničenoj mjeri, pregledavati i uređivati ​​njegove servisne podatke. Specifične mogućnosti takvih uslužnih programa uvelike ovise o modelu diska i tehničkim informacijama poznatim autoru softvera odgovarajuće obitelji modela.

Geometrija magnetnog diska

U svrhu adresiranja prostora, površine ploča diskova podijeljene su na staze- koncentrična prstenasta područja. Svaka staza je podijeljena na jednake segmente - sektorima. CHS adresiranje pretpostavlja da sve staze u danom području diska imaju isti broj sektora.

Cilindar- skup staza na jednakoj udaljenosti od središta na svim radnim površinama ploča tvrdog diska. Broj glave specificira radnu površinu koju treba koristiti (tj. specifičnu stazu iz cilindra), i broj sektora- određeni sektor na stazi.

Da biste koristili CHS adresiranje, morate znati geometrija korišteni disk: ukupan broj cilindara, glava i sektora u njemu. U početku su se te informacije morale unijeti ručno; ATA-1 standard uveo je funkciju automatskog otkrivanja geometrije (naredba Identify Drive).

Utjecaj geometrije na brzinu rada diska

Geometrija tvrdog diska utječe na brzinu čitanja zapisa. Bliže vanjskom rubu ploče diska, duljina staza se povećava (pristaje više sektora) i, sukladno tome, količina podataka koju uređaj može čitati ili pisati u jednom okretaju. U ovom slučaju, brzina čitanja može varirati od 50 do 30 Mb / s. Poznavajući ovu značajku, preporučljivo je ovdje postaviti korijenske particije operativnih sustava. Numeriranje sektora počinje od vanjskog ruba diska od nule. U GPartedu, vanjski rub diska je lijevo (na dijagramu) i na vrhu (na popisu).

Značajke geometrije tvrdih diskova s ​​ugrađenim kontrolerima

Zoniranje

Na pločama modernih "tvrdih diskova" staze su grupirane u nekoliko zona (eng. Zono snimanje). Sve staze jedne zone imaju isti broj sektora. Međutim, na stazama vanjskih zona ima više sektora nego na stazama unutarnjih. To omogućuje, korištenjem duže vanjske staze, postizanje ujednačenije gustoće snimanja, povećavajući kapacitet ploče s istom tehnologijom proizvodnje.

Rezervni sektori

Dodatni rezervni sektori mogu biti prisutni na svakoj stazi kako bi se produžio vijek trajanja diska. Ako se u bilo kojem sektoru dogodi nepopravljiva greška, tada se ovaj sektor može zamijeniti rezervnim. ponovnog preslikavanja). Podaci pohranjeni u njemu mogu se izgubiti ili vratiti pomoću ECC-a, a kapacitet diska će ostati isti. Postoje dvije tablice preraspodjele: jedna se popunjava u tvornici, druga se popunjava tijekom rada. Granice zona, broj sektora po stazi za svaku zonu i tablice mapiranja sektora pohranjene su u ROM-u elektroničke jedinice.

logička geometrija

Kako je kapacitet proizvedenih tvrdih diskova rastao, njihova se fizička geometrija više nije uklapala u ograničenja koja nameću softverska i hardverska sučelja (vidi: Kapacitet tvrdog diska). Također, staze s različitim brojem sektora nisu kompatibilne s CHS metodom adresiranja. Kao rezultat toga, kontrolori diska počeli su prijavljivati ​​ne stvarne, već fiktivne, logička geometrija, što se uklapa u ograničenja sučelja, ali ne odgovara stvarnosti. Dakle, maksimalni broj sektora i glava za većinu modela je 63 i 255 (maksimalne moguće vrijednosti u funkcijama prekida BIOS INT 13h), a broj cilindara se odabire prema kapacitetu diska. Fizička geometrija samog diska ne može se dobiti u normalnom radu i nepoznata je drugim dijelovima sustava.

Adresiranje podataka

Minimalno adresabilno podatkovno područje na tvrdom disku je sektor. Veličina sektora je tradicionalno 512 bajtova. Godine 2006. IDEMA je najavila prijelaz na veličinu sektora od 4096 bajta, koji se planira dovršiti do 2010. godine.

Western Digital je već najavio lansiranje nove tehnologije formatiranja pod nazivom Advanced Format i objavio niz pogona koji koriste novu tehnologiju. Ova serija uključuje AARS / EARS i BPVT linije.

Prije korištenja pogona s tehnologijom Advanced Format za rad u sustavu Windows XP, morate izvršiti postupak poravnanja pomoću posebnog uslužnog programa. Ako particije diska stvara Windows Vista, nije potrebno poravnavanje sustava Windows 7 i Mac OS.

Windows Vista, Windows 7, Windows Server 2008 i Windows Server 2008 R2 imaju ograničenu podršku za prevelike diskove.

Postoje 2 glavna načina adresiranja sektora na disku: sektor glave cilindra(Engleski) sektor glave cilindra, CHS) i linearno blok adresiranje(Engleski) linearno blok adresiranje, LBA).

CHS

Ovom metodom sektor se adresira svojim fizičkim položajem na disku s 3 koordinate - broj cilindra, broj glave i broj sektora. Na diskovima većim od 528 482 304 bajta (504 MB) s ugrađenim kontrolerima, te koordinate više ne odgovaraju fizičkom položaju sektora na disku i predstavljaju "logičke koordinate" (vidi).

LBA

Ovom metodom, adresa blokova podataka na nosaču se specificira pomoću logičke linearne adrese. LBA adresiranje se počelo implementirati i koristiti 1994. godine zajedno s EIDE (Extended IDE) standardom. Potreba za LBA dijelom je uzrokovana pojavom diskova velikog kapaciteta koji se nisu mogli u potpunosti iskoristiti korištenjem starih shema adresiranja.

LBA metoda odgovara Sector Mappingu za SCSI. BIOS SCSI kontrolera ove zadatke obavlja automatski, odnosno metoda logičkog adresiranja bila je tipična za SCSI sučelje od samog početka.

Tehnologije snimanja podataka

Princip rada tvrdih diskova sličan je radu magnetofona. Radna površina diska pomiče se u odnosu na glavu za čitanje (na primjer, u obliku induktora s razmakom u magnetskom krugu). Kada se izmjenična električna struja primjenjuje (tijekom snimanja) na zavojnicu glave, izmjenično magnetsko polje koje se pojavljuje iz razmaka glave utječe na feromagnet površine diska i mijenja smjer vektora magnetizacije domene ovisno o jačini signala. Prilikom čitanja, pomicanje domena u zazoru glave dovodi do promjene magnetskog toka u magnetskom krugu glave, što dovodi do pojave izmjeničnog električnog signala u zavojnici zbog učinka elektromagnetske indukcije.

U posljednje vrijeme za čitanje se koristi magnetootporni učinak, a u diskovima se koriste magnetootporne glave. Kod njih promjena magnetskog polja dovodi do promjene otpora, ovisno o promjeni jakosti magnetskog polja. Takve glave omogućuju povećanje vjerojatnosti pouzdanosti čitanja informacija (osobito pri visokim gustoćama snimanja informacija).

Metoda longitudinalnog snimanja

Tvrdi diskovi s okomitim snimanjem su na tržištu od 2005. godine.

Metoda termičkog magnetskog snimanja

Metoda termičkog magnetskog snimanja Magnetsko snimanje uz pomoć topline, HAMR ) trenutno je najperspektivniji od postojećih, sada se aktivno razvija. Ova metoda koristi točkasto zagrijavanje diska, što omogućuje glavi magnetiziranje vrlo malih površina svoje površine. Nakon što se disk ohladi, magnetizacija se "popravlja". Za 2009. bili su dostupni samo eksperimentalni uzorci, čija je gustoća snimanja bila 150 Gb/cm². Hitachi stručnjaci nazivaju ograničenje za ovu tehnologiju na 2,3-3,1 Tbit / cm², a predstavnici Seagate Technology - 7,75 Tbit / cm².

Strukturirani medij za pohranu

Strukturirani (s uzorkom) nosač podataka Mediji s bitnim uzorkom), obećavajuća je tehnologija za pohranjivanje podataka na magnetski medij koji koristi niz identičnih magnetskih ćelija za snimanje podataka, od kojih svaka odgovara jednom bitu informacije, za razliku od modernih tehnologija magnetskog snimanja, u kojima je bit informacija snimljeno na nekoliko magnetskih domena.

Metoda samomontaže polimera

Sada je najnoviji razvoj u području povećanja volumena HDD-a metoda samosastavljanja polimera (14. studenog 2012.).

Usporedba sučelja

	Širina pojasa, Mbps	Maksimalna duljina kabela, m	Da li je potreban kabel za napajanje	Broj pogona po kanalu	Broj vodiča u kabelu	Druge značajke
UltraATA /133	1064	0,46	Da (3,5") / Ne (2,5")	2	40/80	Kontroler+2Slave, zamjena vruće nije moguća
SATA-300	3000	1	Da	1	7	Host/Slave, mogućnost zamjene u vrućoj fazi na nekim kontrolerima
SATA-600	6144	nema podataka	Da	1	7
FireWire/400	400			63	4/6
FireWire/800	800	4.5 (sa serijskim priključkom do 72 m)	Da/Ne (ovisno o vrsti sučelja i pogonu)	63	9	uređaji su jednaki, moguća zamjena u vrućem stanju
USB 2.0	480	5 (kada je spojen u seriji, preko čvorišta, do 72 m)		127	4
USB 3.0	4800	nema podataka	Da/Ne (ovisno o vrsti pogona)	nema podataka	9	Dvosmjerno, usklađeno s USB 2.0
Ultra-320SCSI	2560	12	Da	16	50/68	uređaji su jednaki, moguća zamjena u vrućem stanju
SAS	3000	8	Da	Preko 16384		Vruća zamjena; moguće je spojiti SATA uređaje na SAS kontrolere
eSATA	3000	2	Da	1 (s množiteljem ulaza do 15)	7	Host/Slave, mogućnost zamjene u vrućem vremenu

Povijest napretka vožnje

tržište tvrdih diskova

Posljedice poplava na Tajlandu (2011.)

Kao posljedica poplave, poplavljeno je nekoliko industrijskih zona u kojima se nalaze tvornice tvrdih diskova, što je, prema mišljenju stručnjaka, uzrokovalo manjak tvrdih diskova na svjetskom tržištu. Prema Piper Jaffrayu, u IV tromjesečju 2011., nedostatak tvrdih diskova na svjetskom tržištu iznosit će 60-80 milijuna jedinica s obujmom potražnje od 180 milijuna, od 9. studenog 2011. cijene tvrdih diskova su već porasle u rasponu od 10 do 60%. Do sredine 2012. razina proizvodnje i cijena tvrdih diskova vratila se na prethodnu razinu.

vidi također

Bilješke

1. Referentni vodič - Pogoni tvrdih diskova. - Pregled tehnologije tvrdog diska. Arhivirano iz izvornika 23. kolovoza 2011. Preuzeto 28. srpnja 2009.
2. http://www.storagereview.com/guide/histEarly.html Referentni vodič - Pogoni tvrdih diskova - Rani diskovi
3. IBM Arhiva: IBM 3340 skladište s izravnim pristupom
4. Tvrdi disk ili tvrdi disk?
5. Seagate predstavlja tvrdi disk od 4TB
6. Dobitnik medalje 545XE (engleski) . Seagate (17. kolovoza 1994.). (veza nedostupna - priča) Preuzeto 8. prosinca 2008.(veza nedostupna - priča)
   Specifikacija diska Medalist 545xe (Seagate ST3660A) navodi sljedeće parametre: formatirani volumen 545,5 MB i geometrija 1057 cilindara × 16 glava × 63 sektora × 512 bajta po sektoru = 545 513 472 bajta. Međutim, deklarirani volumen od 545,5 iz geometrije dobiva se samo ako se podijeli s 1000 × 1000; kada se podijeli sa 1024×1024, vrijednost je 520,2.
   Barracuda 7200.9 320 GB PATA tvrdi disk (ST3320833A) . Seagate. - Kartica Tehničke specifikacije. Arhivirano iz izvornika 23. kolovoza 2011. Preuzeto 8. prosinca 2008.
   Drugi primjer: deklarirani volumen je 320 GB, a broj dostupnih sektora je 625 142 448. Međutim, ako se broj sektora pomnoži s njihovom veličinom (512), tada će rezultat biti 320 072 933 376. "320" od ovdje se dobiva samo dijeljenjem s 1000³, kada se dijele s 1024³ dobiva se samo 298.
7. Seagate baza znanja. Standardi za mjerenje kapaciteta pohrane (ruski)
8. http://www.hitachigst.com/hdd/support/15k147/15k147.htm
9. http://www.seagate.com/products/notebook/momentus.html (veza nedostupna - priča)
10. Recenzija Scythe Quiet Drive on thg.ru
11. Toshiba: Priopćenje 1. listopada 2009
12. Seagate dovršio akviziciju Samsungovog odjela tvrdih diskova | Seagate
13. uređaj tvrdog diska. R.LAB (23. lipnja 2010.). Arhivirano iz izvornika 3. veljače 2012.
14. Rastavljanje s tvrdim diskom (udubljujemo se u bit tvrdih diskova), dijelovi 1-3 / Publikacije / hi-Tech
15. Zbirka uslužnih programa za nisku dijagnostiku i popravak tvrdih diskova. ???. arhivirano
16. Uslužni program za dijagnosticiranje i popravak UDMA-3000 tvrdih diskova s ​​modulima za mnoge modele. ???. Arhivirano iz izvornika 23. kolovoza 2011. Preuzeto???.

Tvrdi diskovi su među ključnim komponentama osobnog ili prijenosnog računala. uvelike ovisi o karakteristikama ovih uređaja. Koje vrste tvrdih diskova su danas na tržištu? Kako odabrati najbolji uređaj u smislu rješavanja tipičnih korisničkih zadataka?

Što je tvrdi disk?

Tvrdi disk je primarni uređaj za pohranu datoteka na računalu ili prijenosnom računalu. Strukturno, to je rotirajuća magnetska ploča s elementom za čitanje i pisanje - glavom. U žargonu ljubitelja računalne tehnologije naziva se "tvrdi disk", "šraf", "tvrdi". Specifičnost rada tvrdih diskova je da glava za čitanje i pisanje ne dolaze u dodir s magnetskom pločom u isto vrijeme. Zbog toga, kao i niza drugih značajki 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 računala podržava više tvrdih diskova. Prijenosna računala najčešće sadrže samo jedan tvrdi disk zbog malih dimenzija pripadajućih uređaja. Štoviše, ako govorimo o vrsti (njihove ćemo specifičnosti razmotriti malo kasnije), tada je njihov maksimalni broj najčešće ograničen dostupnošću odgovarajućih utora na računalu, kao i karakteristikama izvedbe računala.

Dakle, tvrdi disk je najvažnija hardverska komponenta računala. Naš zadatak je odrediti kriterije za optimalan odabir odgovarajućeg uređaja za osobno računalo. Da bismo ga riješili, bit će korisno prvo istražiti klasifikaciju "tvrdih diskova".

Klasifikacija tvrdog diska

Razmotrite, dakle, u kojim su varijantama moderni tvrdi diskovi predstavljeni na tržištu računalne opreme.

Među najpopularnijim vrstama uređaja je tvrdi disk računala, koji odgovara obliku od 3,5 inča. Takvi diskovi imaju brzinu rotacije od 5400 ili 7200 o/min. Komunikacija "tvrdih diskova" s PC-om odvija se pomoću različitih sučelja. Najčešći su IDE i SATA.

Postoje tvrdi diskovi prilagođeni za poslužitelje. Njihova je veličina, u pravilu, ista kao u osobnom računalu, ali brzina okretaja takvih uređaja mnogo je veća - oko 15.000 okretaja u minuti. Serverski "tvrdi diskovi" se na glavne hardverske komponente najčešće spajaju preko SCSI sučelja, ali je moguća podrška za serijske SATA ili SAS standarde. Poslužiteljski tvrdi disk iznimno je pouzdan uređaj, što ne čudi: računala na koja su instalirani takvi pogoni dizajnirana su za opsluživanje ključnih područja digitalne infrastrukture tvrtki, državnih organizacija i internetskih davatelja.

Navedene vrste "tvrdih diskova" moraju se instalirati unutar PC ili poslužiteljske sistemske jedinice. Ali postoje i vanjski tvrdi diskovi. Povezuju se na jedan od vanjskih portova računala – najčešće USB ili FireWire. Njihova je funkcionalnost općenito slična onoj koja karakterizira uređaje internog tipa. Volumen tvrdog diska koji pripada kategoriji vanjskih obično je prilično velik - oko 500-1000 GB. Činjenica je da se ova vrsta uređaja često koristi za premještanje velikih količina podataka s jednog računala na drugo.

Postoje tvrdi diskovi prilagođeni za prijenosna računala. Njihova veličina je manja od one "tvrdih diskova" dizajniranih za instalaciju u "desktop" računala - 2,5 inča. Brzina tvrdog diska za prijenosno računalo je najčešće 4200 ili 5400 o/min. Takvi tvrdi diskovi obično rade kada koriste SATA sučelje. Odlikuje ih visoka otpornost na promjene položaja, što je sasvim logično s obzirom na specifičnosti korištenja prijenosnih računala.

Među tehnološki najnaprednijim vrstama tvrdih diskova su SSD. U principu se mogu smatrati zasebnom klasom uređaja, budući da u njihovoj strukturi nema pokretnih ploča. Podaci na ovoj vrsti tvrdog diska zapisuju se u flash memoriju. Uređaji ove vrste imaju i prednosti i nedostatke.

Mnogi od vodećih svjetskih proizvođača osobnih računala prilagođavaju svoje tvorničke linije za proizvodnju uređaja posebno opremljenih SSD diskovima. Ova vrsta tvrdih diskova skuplja je od onih s rotirajućim elementima. Međutim, u usporedbi s njima, karakterizira ih smanjena potrošnja energije, gotovo potpuna odsutnost buke tijekom rada, au mnogim slučajevima - manja težina. Što se tiče brzine, može se primijetiti da je tipična brojka za solid-state tvrde diskove 300-400 Mb / s, što je vrlo pristojno na pozadini vodećih komunikacijskih standarda koje podržavaju moderna računala.

Sučelja

Uspješna instalacija tvrdog diska u osobno računalo uvelike ovisi o dostupnosti potrebnih sučelja u njemu. Razmotrite specifičnosti najčešćih komunikacijskih standarda na suvremenom tržištu računalne tehnologije. To će biti korisno za povezivanje korisničkih zadataka i vrste "tvrdog diska" koji je najprikladniji za njihovo rješavanje.

Među najčešćim sučeljima za spajanje vanjskih tvrdih diskova je USB. Istodobno, ovaj komunikacijski standard može biti predstavljen u različitim verzijama - 1, 2 i 3. Brzina tvrdog diska izravno ovisi o njegovoj kompatibilnosti s odgovarajućom tehnologijom. Što se tiče 1. verzije sučelja, možemo reći da je prilikom korištenja moguć prijenos podataka pri 12 Mbps, 2. jamči razmjenu datoteka brzinom do 480 Mbps, 3. generacija USB sučelja daje pokazatelj od 5 Gbps. Ako uređaj namjeravate koristiti ne samo za pohranu datoteka, već i, primjerice, za instaliranje igrica ili programa, onda je najbolje ako podržava najmodernija USB sučelja - u 2. verziji, a još bolje u 3. verziji.

Pomoću FireWire sučelja može se spojiti i vanjski tvrdi disk računala. Karakterizira ga visoka brzina prijenosa podataka - oko 400 Mbps. Izuzetno učinkovit pri radu s video datotekama.

Razmotrite standarde koji se koriste prilikom instaliranja pogona internog tipa u osobno računalo. Smatra se relativno zastarjelim, ali još uvijek popularnim sučeljem IDE.

Može prenositi podatke brzinom od oko 133 Mb/s. Uobičajena je kod stolnih računala - uglavnom zbog prilično velike veličine konektora, što nije optimalno za strukturnu strukturu prijenosnog računala.

SATA sučelje rezultat je poboljšanja IDE standarda. Omogućuje prijenos podataka brzinom do 300 Mb / s. Karakterizira ga povećana zaštita 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 spomenuli, instalirano je uglavnom na poslužiteljima. Također ga karakterizira visoka brzina prijenosa podataka - oko 320 Mb / s. U pitanju je modernizirana modifikacija sučelja - SAS. Tvrdi diskovi koji rade kada je aktiviran mogu osigurati razmjenu podataka brzinom od oko 12 Gb / s.

Kriteriji odabira 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 oblika. Ali najvažnija karakteristika u smislu odabira optimalnog modela uređaja je memorija tvrdog diska. Na mnogo načina, ovaj je parametar subjektivan - mnogi će korisnici preferirati brži "tvrdi disk" od onog koji može primiti veliki broj datoteka. No, to je još uvijek prva stvar na koju mnogi korisnici obraćaju pažnju.

Najvažniji aspekt odabira "tvrdog diska" je da neke njegove nominalne karakteristike (na primjer, kompatibilnost s određenim sučeljima) moraju biti kompatibilne s komunikacijskim mogućnostima osobnog računala. Događa se da je tvrdi disk računala nevjerojatno tehnološki napredan, ali podrška za relevantne standarde na matičnoj ploči računala je nedovoljna. Razmotrite ključne nijanse kompatibilnosti "tvrdih diskova" i nekih hardverskih komponenti modernih računala.

Kompatibilnost veličine je važna

Iznad smo primijetili da se tvrdi diskovi razlikuju po veličini. Može se činiti da je ovaj parametar sekundaran. Ali često se pokaže gotovo odlučujućim. Činjenica je da će ugradnja tvrdog diska u računalo ili u odgovarajuće područje prijenosnog računala biti iznimno teška ako je veličina diska premala, pa stoga nije optimalna u smislu korištenja raspoloživog prostora u strukturu uređaja. To će biti praktički nemoguće ako se pokažu prevelike dimenzije - "tvrdi disk" jednostavno neće stati u računalo.

Naravno, ovaj je uzorak tipičan uglavnom za prijenosna računala, budući da se problemi s postavljanjem tvrdog diska u "desktop" računala obično ne pojavljuju (većim dijelom zbog dostupnosti raznih dodatnih uređaja). Stoga, kada planirate kupnju novih tvrdih diskova za prijenosno računalo, morate znati koja je točna veličina trenutnih. Gore smo napomenuli da su "tvrdi diskovi" s faktorom oblika od 2,5 inča uobičajeni u odgovarajućim vrstama računala. Ali morate imati na umu da neki modeli prijenosnih računala imaju instalirane tvrde diskove od 1,8 inča.

Kompatibilnost komunikacijskih standarda

Komunikacijska sučelja "tvrdog diska" i matične ploče računala također moraju biti kompatibilna. Glavna nijansa ovdje su razlike u verzijama standarda razmjene podataka. Dakle, postoje tri varijante.Važno je da odgovarajući komunikacijski standard koji pogon podržava također bude kompatibilan s matičnom pločom. Može se dogoditi da korisnik kupi skupi tvrdi disk koji omogućuje razmjenu podataka prema modernom SATA 3 standardu (cijena takvih modela može biti oko 10 tisuća rubalja), ali ga računalo neće moći u potpunosti podržati. Stoga vlasnik računala može znatno preplatiti.

Isto vrijedi i za korelaciju koju podržavaju "tvrdi disk" i PC USB standardi. Ako je tvrdi disk dizajniran za povezivanje putem 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 tisuća rubalja), morate biti sigurni da je računalo u osnovi kompatibilno s njim. Ovaj komunikacijski standard tipičan je za prijenosna računala, ali ga nema na mnogim "desktop" računalima. Naravno, tvrdi diskovi koji podržavaju FireWire obično su istovremeno kompatibilni s USB sučeljima, a vrlo je mala vjerojatnost da će uređaj biti nefunkcionalan zbog nedostatka FireWire priključka na računalu. Ali ako korisnik, na primjer, očekuje da će koristiti najočitiju konkurentsku prednost FireWirea - učinkovit rad s videopodacima, tada možda neće dobiti željene rezultate s tvrdog diska.

Optimalni volumen

Kao što smo gore spomenuli, glasnoća kao glavna karakteristika takvog uređaja kao što je tvrdi disk vrlo je subjektivan parametar. Mnogim korisnicima, relativno govoreći, dovoljno je nekoliko gigabajta prostora na disku – primjerice, ako rade uglavnom s dokumentima. Nekima će se tvrdi disk od terabajta činiti nedovoljno prostranim zbog čestog postavljanja velikih količina multimedijskog sadržaja na njega - videa, fotografija, glazbe.

Prilično je teško preporučiti optimalnu količinu skladišta. No koncept "više je bolje" nije uvijek najbolja opcija, opet s ekonomskog stajališta. Možete potrošiti novac na skupi, prostrani tvrdi disk - 1TB. Tako će biti dostupan cijeli terabajt - ali u praksi se teško može iskoristiti napola. Istodobno, pri kupnji manje kapaciteta, ali jeftinijeg pogona, oslobođena sredstva mogu se iskoristiti za poboljšanje performansi računala ili prijenosnog računala (na primjer, kupiti dodatni RAM modul ili snažniji hladnjak za procesor).

Prema brojnim IT stručnjacima, tvrdi disk od 500 GB najbolje je rješenje za većinu korisničkih zadataka. Dakle, na "tvrdi disk" odgovarajuće veličine možete postaviti oko 100-150 tisuća fotografija dobre kvalitete, instalirati oko 100-150 modernih igara. Ako vlasnik osobnog računala nije kolekcionar fotografskih remek-djela i nije igrač, malo je vjerojatno da će upotrijebiti barem polovicu odgovarajućeg resursa. Ali ako on, pak, voli fotografiju i igre, onda mogućnosti koje će mu dati tvrdi disk od 500 GB možda doista neće biti dovoljne. Istodobno, ovaj volumen "tvrdog diska" smatra se jednim od optimalnih u smislu tipičnih zadataka koje rješavaju suvremeni korisnici.

Brzina obrta

Drugi važan parametar koji karakterizira tvrdi disk je brzina rotacije ploče. Što se toga tiče, možemo reći da je važno u smislu stvarne brzine prijenosa podataka, kao i dinamike obrade raznih datoteka od strane operacijskog sustava. Ako se "tvrdi disk" koristi kao glavni, odnosno ima OS na sebi, na njemu su instalirani programi i igrice, onda je bolje da dotična karakteristika bude izražena u što većim količinama. Ako korisnik kupi drugi tvrdi disk koji je prvenstveno namijenjen za pohranu datoteka, tada u tom smislu brzina rotacije ploča nije najvažniji pokazatelj.

Što je veća vrijednost ovog pokazatelja, to je pogon skuplji. U tom smislu, preplaćivanje za veće promete kada oni nisu potrebni može, opet, biti nepoželjno. "Winchester" s velikom brzinom rotacije diska proizvodi znatno više buke nego onaj sa skromnijom brzinom, a karakterizira ga i velika potrošnja energije. Optimalna brzina za moderne tvrde diskove, koji mogu učinkovito riješiti većinu korisničkih zadataka - 7200 o/min.

Cache

Među značajnim pokazateljima performansi pogona je cache memorija. Koristeći ovaj resurs, tvrdi disk može značajno ubrzati postupke za izvođenje mnogih operacija s datotekama. Najčešći algoritmi zahtjeva za određene računalne resurse fiksirani su u cache memoriji. Ako su neki podaci prisutni u predmemoriji, tada ih "tvrdi disk" ne treba tražiti u RAM prostoru ili među datotekama. Što je predmemorija veća, to bolje. Ali optimalna vrijednost odgovarajućeg pokazatelja koju preporučuju mnogi stručnjaci je 64 MB.

Je li marka važna?

Ima li smisla odabrati tvrdi disk, pod jednakim uvjetima, fokusirajući se na marku? Mišljenja IT stručnjaka i korisnika o tome su vrlo različita. To se odnosi i na preporuku da se usredotočite na marku i na stajališta o kvaliteti pogona koje proizvodi određeni proizvođač. Neki će korisnici isključivo pozitivno okarakterizirati svoj tvrdi disk, koji je objavio Samsung, recenzije drugih vlasnika uređaja korejske marke mogu biti manje entuzijastični. Neki IT stručnjaci hvale brendove Hitachi, Toshiba, drugi ih ne smatraju ništa boljim od konkurencije. U isto vrijeme, ove tvrtke su lideri na tržištu. U svakom slučaju, ovu činjenicu treba smatrati značajnom. Biti lider na visoko konkurentnom tržištu računalnog hardvera nije lako. To je vjerojatno zbog visoke kvalitete proizvedene robe.

Dakle, ako nam je potreban tvrdi disk za PC ili prijenosno računalo, možemo se usredotočiti na sljedeći skup kriterija:

Veličina (relevantna uglavnom za prijenosna računala - nepoželjno je da odgovarajući indikator bude manji od utora predviđenih za tvrde diskove, neprihvatljivo je da bude veći);

Podržani standardi (važno je da su tehnološka sučelja na "tvrdom disku" u potpunosti kompatibilna s resursima računala);

Volumen (subjektivno, ali 500 GB je najbolji pokazatelj za većinu korisničkih zadataka);

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

Cache memorija (optimalno - 64 MB).

Također je poželjno da "tvrdi disk" izda proizvođač koji je na vodećoj poziciji na svjetskom tržištu u odgovarajućem segmentu uređaja.

Tvrdi disk ("hard disk drive" skraćeno HDD) je uređaj za trajno pohranjivanje informacija. U svijetu računala naziva se i: tvrdi disk, Winchester, vijak. Na tvrdom disku vašeg računala pohranjuju se sve informacije i podaci: datoteke operativnog sustava, glazba i filmovi, dokumenti i fotografije.

Izgled tvrdog diska Unutarnja organizacija 1. Rupe za vijke gornjeg poklopca. 2.12. Kućište za tvrdi disk (tvrdi disk). 3. Vreteno - osovina na kojoj se vrte magnetne ploče s informacijama. 4. Glave za čitanje koje čitaju informacije s magnetskih ploča. 5,6,7. Pogon glave za čitanje. 8. Priključak sučelja za prijenos informacija i servisnih naredbi s tvrdog diska na sustav i obrnuto. Fotografija prikazuje ATA (IDE) konektor, noviji modeli obično koriste SATA sučelje (kompaktnije). 9.10. Konfiguracijski skakači. Koriste se za postavljanje različitih načina rada tvrdog diska, na primjer Slave i Master (disketa za pokretanje sa sustavom). 11. Konektor za spajanje napajanja (+12 volti) na disk. 13. Kabel za spajanje glavne jedinice na upravljačku ploču tvrdog diska. 14. Magnetske ploče sa svim pohranjenim informacijama. 15. Rupe za vijke koji pričvršćuju kućište tvrdog diska unutar računala. Princip rada Ukratko, princip rada tvrdih diskova vrlo je sličan radu kasetofona i kasetofona. Magnetske ploče (cilindri) prekrivene su posebnim slojem željeznog oksida, na koji čitačka glava upisuje podatke pomoću izmjeničnog magnetskog polja. Prilikom čitanja informacija, glava za čitanje prolazi preko magnetiziranih dijelova ploče. Kao rezultat toga, u glavi se pojavljuje izmjenična struja koja se prenosi na obradu na ploču tvrdog diska, gdje se nalazi glavni element, mikrokontroler. Mikrokontroler je pojednostavljena verzija procesora dizajnirana za obavljanje određenih zadataka. Za njegovu funkcionalnost zaslužan je mikrokontroler na tvrdom disku. Struktura pohrane podataka na tvrdom disku. Kada bi se sve informacije na tvrdom disku pohranile kao jednostavan slijed podataka, kao u kasetofonu, to bi uvelike otežalo rad korisnika. Uostalom, bilo bi nemoguće odmah pronaći početak željene datoteke ili odrediti slobodan prostor za pisanje novih podataka. Zato svaki tvrdi disk ima određenu strukturu koja vam omogućuje da gotovo trenutno pronađete željeni dokument i spremite nove datoteke. Strukturno, disk se može podijeliti na okrugle staze, koje su zauzvrat podijeljene u sektore. Sektor je najmanji blok podataka na tvrdom disku. Struktura cilindara tvrdog diska
Također na bilo kojem tvrdom disku postoji poseban servisni sektor, čija veličina obično iznosi 10% veličine medija. Ovaj sektor sadrži servisne informacije o broju cilindara na tvrdom disku, broju sektora, njihovoj veličini itd. Također u ovom odjeljku je tablica za datotečni sustav. Zapravo, to je baza podataka tvrdog diska. U njemu se bilježi cijela struktura diska: naziv direktorija (mape), njihov sadržaj (datoteke i podmape) itd. Cijela struktura mapa i datoteka koje vidimo kada radimo na računalu formirana je upravo od podataka sadržanih u tablici datoteka. Kada, na primjer, želimo gledati video datoteku snimljenu na ovom tvrdom disku, operativni sustav čita informaciju u koje sektore su podaci datoteke upisani, određuje početni sektor (početak datoteke) i počinje čitati podatke koji su obrađuje operativni sustav ili poseban program (u ovom slučaju to je media player). To je to, ukratko, sve radi. Specijalizirani programi za rad s tvrdim diskovima