Ce este un hard disk? Caracteristicile hard disk-urilor. Ce este HDD-ul

Când computerul pornește, un set de firmware stocat în cipul BIOS verifică hardware-ul. Dacă totul este în regulă, acesta transferă controlul către încărcătorul sistemului de operare. Apoi se încarcă sistemul de operare și începeți să utilizați computerul. În același timp, unde a fost stocat sistemul de operare înainte de a porni computerul? Cum a rămas intact eseul tău, pe care l-ai scris toată noaptea, după ce computerul a fost oprit? Din nou, unde este depozitat?

Bine, probabil că am mers prea departe și știți cu toții foarte bine că datele computerului sunt stocate pe hard disk. Cu toate acestea, nu toată lumea știe ce este și cum funcționează și, din moment ce vă aflați aici, concluzionam că ne-am dori să aflăm. Ei bine, hai să aflăm!

Ce este un hard disk

Prin tradiție, să ne uităm la definiția unui hard disk pe Wikipedia:

HDD (șurub, hard disk, hard disk magnetic, HDD, HDD, HMDD) - un dispozitiv de stocare cu acces aleatoriu bazat pe principiul înregistrării magnetice.

Sunt utilizate în marea majoritate a computerelor și, de asemenea, ca dispozitive conectate separat pentru stocarea copiilor de rezervă ale datelor, ca stocare de fișiere etc.

Să ne dăm seama puțin. imi place termenul " unitate hard disk ". Aceste cinci cuvinte transmit esența. HDD este un dispozitiv al cărui scop este stocarea datelor înregistrate pe el pentru o perioadă lungă de timp. Baza HDD-urilor sunt discuri dure (aluminiu) cu un strat special, pe care informațiile sunt înregistrate folosind capete speciale.

Nu voi lua în considerare procesul de înregistrare în detaliu - în esență aceasta este fizica ultimelor clase de școală și sunt sigur că nu aveți nicio dorință să aprofundați în acest lucru și nu despre asta este deloc articolul.

Să fim atenți și la fraza: „ acces aleatoriu „Ceea ce, în linii mari, înseamnă că noi (calculatorul) putem citi informații din orice secțiune a căii ferate în orice moment.

Un fapt important este că memoria HDD-ului nu este volatilă, adică indiferent dacă alimentarea este conectată sau nu, informațiile înregistrate pe dispozitiv nu vor dispărea nicăieri. Aceasta este o diferență importantă între memoria permanentă a unui computer și memoria temporară ().

Privind la un hard disk de computer în viața reală, nu veți vedea nici discuri, nici capete, deoarece toate acestea sunt ascunse într-o carcasă sigilată (zonă ermetică). În exterior, hard disk-ul arată astfel:

De ce are nevoie un computer de un hard disk?

Să ne uităm la ce este un HDD într-un computer, adică ce rol joacă acesta într-un computer. Este clar că stochează date, dar cum și ce. Aici evidențiem următoarele funcții ale HDD-ului:

• Stocarea sistemului de operare, a software-ului utilizatorului și a setărilor acestora;
• Stocarea fișierelor utilizatorului: muzică, videoclipuri, imagini, documente etc.;
• Utilizarea unei părți din spațiul pe hard disk pentru a stoca date care nu se potrivesc în RAM (fișier de schimb) sau stocarea conținutului RAM în timpul utilizării modului de repaus;

După cum puteți vedea, hard disk-ul computerului nu este doar o gură de fotografii, muzică și videoclipuri. Întregul sistem de operare este stocat pe acesta și, în plus, hard disk-ul ajută să facă față sarcinii RAM, preluând unele dintre funcțiile sale.

În ce constă un hard disk?

Am menționat parțial componentele unui hard disk, acum ne vom uita la asta mai detaliat. Deci, principalele componente ale HDD-ului:

• Cadru — protejează mecanismele hard disk-urilor de praf și umiditate. De regulă, este sigilat, astfel încât umiditatea și praful să nu pătrundă înăuntru;
• Discuri (clătite) - plăci dintr-un anumit aliaj metalic, acoperite pe ambele fețe, pe care se înregistrează datele. Numărul de farfurii poate fi diferit - de la una (în opțiunile bugetare) la mai multe;
• Motor — pe fusul căruia sunt fixate clătitele;
• Bloc de cap - un design de pârghii interconectate (balance) și capete. Partea hard diskului care citește și scrie informații pe acesta. Pentru o clătită, se utilizează o pereche de capete, deoarece atât părțile superioare, cât și cele inferioare funcționează;
• Dispozitiv de poziționare (actuator ) - un mecanism care antrenează blocul capului. Constă dintr-o pereche de magneți permanenți din neodim și o bobină situată la capătul blocului de cap;
• Controlor — un microcircuit electronic care controlează funcționarea HDD-ului;
• Zona de parcare - un loc în interiorul hard disk-ului lângă discuri sau pe partea interioară a acestora, unde capetele sunt coborâte (parcate) în timpul nefuncționării, pentru a nu deteriora suprafața de lucru a clătitelor.

Acesta este un dispozitiv simplu de hard disk. S-a format în urmă cu mulți ani și nu i s-au făcut modificări fundamentale de mult timp. Și mergem mai departe.

Cum funcționează un hard disk?

După ce alimentarea HDD-ului este alimentată, motorul, pe axul căruia sunt atașate clătitele, începe să se rotească. Atinsă viteza cu care se formează un flux constant de aer la suprafața discurilor, capetele încep să se miște.

Această secvență (mai întâi discurile se rotesc, apoi capetele încep să funcționeze) este necesară pentru ca, datorită fluxului de aer rezultat, capetele să plutească deasupra plăcilor. Da, nu ating niciodată suprafața discurilor, altfel acestea din urmă ar fi deteriorate instantaneu. Cu toate acestea, distanța de la suprafața plăcilor magnetice la capete este atât de mică (~10 nm) încât nu o puteți vedea cu ochiul liber.

După pornire, în primul rând, sunt citite informații de service despre starea hard disk-ului și alte informații necesare despre acesta, situate pe așa-numita pistă zero. Abia atunci începe lucrul cu datele.

Informațiile de pe hard disk-ul unui computer sunt înregistrate pe piste, care, la rândul lor, sunt împărțite în sectoare (ca o pizza tăiată în bucăți). Pentru a scrie fișiere, mai multe sectoare sunt combinate într-un cluster, care este cel mai mic loc în care poate fi scris un fișier.

Pe lângă această partiție de disc „orizontală”, există și o partiție „verticală” convențională. Deoarece toate capetele sunt combinate, ele sunt întotdeauna poziționate deasupra aceluiași număr de piesă, fiecare deasupra discului său. Astfel, în timpul funcționării HDD, capetele par să deseneze un cilindru:

În timp ce HDD-ul rulează, în esență execută două comenzi: citire și scriere. Cand este necesara executarea unei comenzi de scriere, se calculeaza zona de pe disc in care se va executa, apoi se pozitioneaza capetele si, de fapt, se executa comanda. Rezultatul este apoi verificat. Pe lângă scrierea datelor direct pe disc, informațiile ajung și în memoria cache.

Dacă controlerul primește o comandă de citire, mai întâi verifică dacă informațiile necesare sunt în cache. Dacă nu este acolo, se calculează din nou coordonatele pentru poziționarea capetelor, apoi se poziționează capete și se citesc datele.

După terminarea lucrărilor, când alimentarea pe hard disk dispare, capetele sunt parcate automat în zona de parcare.

Practic, acesta este modul în care funcționează un hard disk de computer. În realitate, totul este mult mai complicat, dar cel mai probabil utilizatorul obișnuit nu are nevoie de astfel de detalii, așa că haideți să terminăm această secțiune și să mergem mai departe.

Tipuri de hard disk și producătorii acestora

Astăzi, există de fapt trei producători principali de hard disk pe piață: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. Acestea acoperă pe deplin cererea de dispozitive de toate tipurile și cerințele. Companiile rămase fie au dat faliment, fie au fost absorbite de una dintre principalele trei, fie au fost reutilizate.

Dacă vorbim despre tipurile de HDD, acestea pot fi împărțite după cum urmează:

1. Pentru laptopuri, parametrul principal este dimensiunea dispozitivului de 2,5 inchi. Acest lucru le permite să fie plasate compact în carcasa laptopului;
2. Pentru PC - în acest caz este posibil să se folosească și hard disk-uri de 2,5", dar de regulă se folosesc 3,5";
3. Hard disk-urile externe sunt dispozitive care sunt conectate separat la un PC/laptop, servind cel mai adesea drept stocare de fișiere.

Există, de asemenea, un tip special de hard disk - pentru servere. Sunt identice cu cele obișnuite pentru PC, dar pot diferi în ceea ce privește interfețele de conectare și performanța mai mare.

Toate celelalte diviziuni ale HDD-urilor în tipuri provin din caracteristicile lor, așa că să le luăm în considerare.

Specificații hard disk

Deci, principalele caracteristici ale hard diskului unui computer:

• Volum — un indicator al cantității maxime posibile de date care pot fi stocate pe disc. Primul lucru la care se uită de obicei atunci când aleg un HDD. Această cifră poate ajunge la 10 TB, deși pentru un PC de acasă aleg adesea 500 GB - 1 TB;
• Factor de formă - dimensiunea hard diskului. Cele mai comune sunt 3,5 și 2,5 inci. După cum am menționat mai sus, 2.5″ în majoritatea cazurilor sunt instalate în laptopuri. Ele sunt, de asemenea, utilizate în HDD-urile externe. 3.5″ este instalat pe PC-uri și servere. Factorul de formă afectează, de asemenea, volumul, deoarece un disc mai mare poate încăpea mai multe date;
• Viteza axului — cu ce viteză se rotesc clătitele? Cele mai comune sunt 4200, 5400, 7200 și 10000 rpm. Această caracteristică afectează direct performanța, precum și prețul dispozitivului. Cu cât viteza este mai mare, cu atât sunt mai mari ambele valori;
• Interfață — metoda (tipul conectorului) de conectare a HDD-ului la computer. Cea mai populară interfață pentru hard disk-urile interne de astăzi este SATA (calculatoarele mai vechi foloseau IDE). Hard disk-urile externe sunt de obicei conectate prin USB sau FireWire. Pe lângă cele enumerate, există și interfețe precum SCSI, SAS;
• Volumul tamponului (memorie cache) - un tip de memorie rapidă (cum ar fi RAM) instalată pe controlerul hard diskului, concepută pentru stocarea temporară a datelor care este cel mai des accesată. Dimensiunea bufferului poate fi de 16, 32 sau 64 MB;
• Timp de acces aleatoriu — timpul în care HDD-ul este garantat să scrie sau să citească de pe orice parte a discului. Interval de la 3 la 15 ms;

Pe lângă caracteristicile de mai sus, puteți găsi și indicatori precum:

Mulți au auzit cuvinte precum HDD , « HDD», « şurub" sau " Winchester" Toate aceste cuvinte sunt sinonime pentru același dispozitiv. HDD este un dispozitiv pentru stocarea și stocarea informațiilor, care se bazează pe principiile înregistrării magnetice. Hard disk-ul din majoritatea computerelor moderne este principalul dispozitiv de stocare a datelor. Reține informații chiar și atunci când computerul este oprit, acesta poate fi, de asemenea, scos din unitatea de sistem a computerului și conectat la o altă unitate PC .

Istoria hard disk-ului Diferența principală hard disk de pe dischete - aceasta este înregistrarea informațiilor pe plăci dure (aluminiu sau sticlă) acoperite cu un material feromagnetic, în majoritatea cazurilor dioxid de crom. Winchesters sunt cel mai des folosite ca mediu de stocare neamovibil , dar în ultimii ani a fost inventat hard disk amovibil , care a primit o utilizare pe scară largă. Un hard disk este de obicei combinat cu o unitate, un dispozitiv de stocare și o unitate electronică.

Pentru prima dată pe piața calculatoarelor "şurub" a apărut în 1957. S-a născut datorită companiei IBM, cu mult înainte de apariția computerului personal. Era capabil să dețină 5 MB de informații și costa bani nebuni. Puțin mai târziu a fost dezvoltat 10 MB hard disk, dar pentru un PC. Hard disk-ul era format din 30 de piste și 30 de sectoare fiecare. După marcarea „30/30” a mărcii cu același nume ca populara carabină „ Winchester„Drivea a fost numită colocvial” Winchester" sau prescurtat ca "șurub". În Europa și SUA, acest termen a dispărut în anii 90 și doar în Rusia continuă să fie numit astfel în argou.

Winchester constă din mai multe discuri metalice acoperite cu o substanță specială care poate menține un câmp magnetic. Numărul de plăci metalice dintr-un hard disk variază de la unu la trei. Aceste discuri au o suprafață foarte netedă și o echilibrare excelentă. Aceste calități sunt necesare pentru o viteză mare de rotație. Capete magnetice speciale, situate pe rând pe diferite părți ale discurilor, vă permit să înregistrați pe ele. Capete au proprietăți magnetorezistive care sunt sensibile la modificările câmpului magnetic prin modificări ale intensității curentului excitat în cap. Semnalul rezultat este citit și apoi convertit în formă digitală. Se cap sub influența impulsurilor de curent este capabil să creeze un câmp magnetic. În funcție de direcția momentului magnetic, are loc magnetizarea secțiunilor discului.

Datele de pe discuri sunt stocate în așa-numitele piste. Pe măsură ce hard disk-ul funcționează, capetele magnetice își schimbă locația de la o piesă la alta. În modern HDD folosit pentru a schimba poziția capetelor magnetice solenoid unitate de antrenare.

O pistă este formată din sectoare, fiecare dintre ele stochează 512 octeți de date. Cel mai mic volum al unui disc este un sector. Produsul cilindrilor, sectoarelor și numărului de capete este volumul maxim care poate fi stocat pe un hard disk. Aproape toți producătorii se străduiesc să facă piesele cât mai dense posibil și să reducă numărul de discuri.

În timpul lucrului hard disk apar sectoare și piste deteriorate. În timpul formatării la nivel scăzut, acestea sunt marcate special și nu sunt luate în considerare în viitor la operarea hard disk-ului.

Parametrii de bază ale hard diskului

Caracteristica principală hard disk este capacitate(cantitatea de informații pe care o poate conține). Capacitatea este măsurată în gigaocteți ( GB). unu GB egal cu 1000 megaocteți ( MB). La rândul său, 1MB este egal cu 1000 kiloocteți ( KB). Dar în lumea informației, a fost adoptat un sistem de numărare ușor diferit. În loc de 1000, ei numără 1024. Trebuie să fii atent la asta. Când diagnosticați un computer, sistemul de operare va indica un număr mai mic GB decât specificat de producător.

O altă caracteristică importantă este viteza axului. Acest indicator afectează direct viteza hard diskului (adică cât de repede vor fi schimbate informațiile cu alte dispozitive computerizate). Cu cât viteza de rotație este mai mare, cu atât hard diskul citește și scrie mai repede informații. Pentru computerele desktop, este luat în considerare un indicator bun 7200 rpm . La rate de rotație mai mari, viteza hard disk-ului crește semnificativ.

Un alt parametru important este timpul de acces aleatoriu, care este strâns legat de viteza de rotație. Majoritatea producătorilor nu indică acest indicator atunci când vând, dar dacă căutați pe internet, puteți găsi cu ușurință astfel de informații. Timpul de acces aleatoriu arată cât timp durează unitatea de disc să citească sau să scrie informații pe orice parte a discului. Acest parametru este măsurat în milisecunde. Cu cât indicatorul este mai mic, cu atât viteza hard disk-ului este mai mare.

Este important să știți ce interfață „ şurub" Cu cuvinte simple, conectorul hard disk-ului care îl conectează la placa de bază. A fost mai devreme IDE, dar acum a fost înlocuit SATA. Toate moderne hard disk-uri , funcționează mai repede și sunt mai convenabil de instalat. Este necesar să luați în considerare cu ce interfață este echipată placa de bază. Dacă conectorii nu se potrivesc, conectarea va fi imposibilă.

Există și discuri special pentru servere. Au aceeași dimensiune ca și cele obișnuite. HDD, dar este mult mai rapid la serviciu. Viteza de rotație a unor astfel de dispozitive ajunge la 15.000 rpm. Sunt mai fiabile decât hard disk-urile pentru computerele desktop. Unitățile server vin cu o interfață serială SASȘi SATAși paralel SCSI.

Nu cu mult timp în urmă, au fost inventate hard disk-urile externe. Sunt foarte convenabile de utilizat, au dimensiuni și greutate mai mici și cantități mari de date. Ele sunt, de asemenea, numite media mobile sau „unitate flash mare”. Cu ajutorul extern HDD transferați în mod convenabil diverse informații sub formă de înregistrări audio, arhive de birou și fișiere multimedia. Controlerele sunt capabile să accepte USB 2.0, 3.0 și FireWire.

Viteza medie de rotație a hard disk-urilor laptopului este de 5400 rpm sau 4200 rpm. De asemenea, acestea trebuie să fie rezistente la impact.

Principalele interfețe de conectare

USB– transmiterea datelor în serie. Lățime de bandă USB 1.1 – 12 MB/s, USB 2.0 – 480 MB/s USB 3.0 – 5 GB/s.

IDE– transmiterea datelor este paralelă. Lățimea de bandă este de aproximativ 133 MB/s. În mod obișnuit, această interfață este utilizată în mod obișnuit în computere desktop și laptopuri.

SATA – transmiterea de date în paralel. Lățimea de bandă este de aproximativ 300 MB/s. Principalul concurent al IDE. SATA este mai rezistent la interferențe și puțin mai bun decât IDE.

SCSI– transmiterea de date în paralel. Folosit în principal atunci când lucrați cu servere. Se remarcă prin performanță ridicată și fiabilitate.

Serial Attached SCSI (SAS)– transmiterea în serie a informațiilor. O versiune îmbunătățită de SCSI cu performanță și fiabilitate îmbunătățite.

FireWire– transmisie în serie. Viteza este aproape de 400 MB/s. Pentru a lucra cu fișiere video, aceasta este cea mai bună alegere.

Producătorii

La sfârșitul secolului trecut, pe piața calculatoarelor existau multe companii producătoare hard disk-uri . Dar în acest moment numărul companiilor a scăzut considerabil. Unii nu au rezistat concurenței, alții au fost cumpărați de concurenți mai puternici, iar alții au început să producă alte produse decât hard disk-uri.

La mijlocul anilor 90, hard disk-urile au fost produse de companie Periferice Conner, dobândit ulterior Seagate, Și Micropolis. Ultimul a făcut-o calitate superioarăSCSI unități premium pentru servere. Compania a produs produse foarte scumpe, dar din cauza furnizării de rulmenți de arbore de calitate scăzută, compania a suferit pierderi uriașe la returnarea și înlocuirea hard disk-urilor și, ulterior, a intrat în faliment. A fost cumpărat și de Seagate.

Produsele companiei japoneze sunt încă populare Fujitsu. Acum pariază pe producția de hard disk-uri pentru laptopuri și SCSI unități. Dar nu mai are aceeași cifră de afaceri ca în secolul trecut. În 2001, compania a suferit un regres serios. În acel an, cipul controlerului a eșuat în masă, drept urmare compania a suferit pierderi financiare serioase, de la care încă nu și-a revenit. Dar înainte de defalcare, compania japoneză era considerată lider în producția de hard disk. Hard disk-urile acestui producător s-au distins prin caracteristicile excelente ale suprafețelor rotative. În 2009, producția de masă de hard disk Fujitsu a mers la Toshiba .

Discurile IBM Division au fost considerate discuri de referință până la începutul anului 2000. Dar după defecțiuni în masă ale dispozitivelor de stocare pt PC din cauza oxidării contactelor conectorului bancar sigilat, filiala americană a suferit pierderi financiare semnificative și a fost vândută Hitachi.

Compania Quantrum a lăsat o amprentă strălucitoare în istorie, dar din cauza unor defecțiuni masive HDDîn serie CX, a renunțat și ea de pe piața computerelor.

Maxtor era considerat un lider în domeniul său. La începutul anului 2001, ea a cumpărat divizia Cuantică, care produce hard disk-uri și moștenește o serie de probleme pentru compania achiziționată din cauza unităților „subțiri”. În 2006, a fuzionat cu compania Seagate .

Primăvara 2011 a fost ultima pentru Hitachi, foarte popular pe piață hard disk-uri . A fost achizitionat Western Digital, iar în același an, divizia HDD a Samsung a fost transferată la Seagate.

Acum au mai rămas doar trei producători pe piața de hard disk - Seagate, Western Digital și Toshiba . Însă, recent, datorită dezvoltării tehnologiei SSD și apariției hard disk-urilor externe, numărul companiilor pregătite să ofere noi tehnologii și dezvoltări începe din nou să crească.

Un hard disk („hard disk drive” abreviat ca HDD) este un dispozitiv pentru stocarea permanentă a informațiilor. În lumea computerelor se mai numește: Hard disk, Winchester, şurub. Pe hard disk-ul computerului sunt stocate toate informațiile și datele: fișiere ale sistemului de operare, muzică și filme, documente și fotografii.

Aspectul hard diskului Organizare internă 1. Găuri pentru șuruburi care fixează capacul superior. 2.12. Carcasă pentru hard disk (hard disk). 3. Ax - un arbore pe care se rotesc plăcile magnetice cu informații. 4. Capete de citire, care citesc informații de pe plăci magnetice. 5,6,7. Drive cap de citire. 8. Conector de interfață pentru transmiterea informațiilor și comenzilor de service de pe hard disk la sistem și invers. Fotografia prezintă un conector ATA (IDE) modelele mai noi folosesc de obicei o interfață SATA (mai compactă). 9.10. Jumperi de configurare. Acestea sunt folosite pentru a seta diferite moduri de operare ale hard disk-ului, de exemplu Slave și Master (disc de pornire cu sistemul). 11. Conector pentru conectarea puterii (+12 volți) la disc. 13. Cablu pentru conectarea unității principale la placa de control a hard diskului. 14. Plăci magnetice cu toate informațiile stocate. 15. Găuri pentru șuruburi care fixează carcasa hard diskului în interiorul computerului.  Principiul de funcționare Pe scurt, principiul de funcționare al hard disk-urilor este foarte asemănător cu funcționarea casetofonelor și a casetofonelor cu bobină la bobină. Plăcile magnetice (cilindri) sunt acoperite cu un strat special de oxid de fier, pe care capul de citire scrie datele folosind un câmp magnetic alternativ. La citirea informațiilor, capul de citire trece peste zonele magnetizate ale plăcii. Ca urmare a acestui fapt, în cap apare un curent alternativ, care este transmis pentru procesare pe placa hard disk, unde se află elementul principal, microcontrolerul. Un microcontroler este o versiune simplificată a unui procesor concepută pentru a îndeplini sarcini specifice. Microcontrolerul din hard disk este responsabil pentru funcționalitatea acestuia. Structura stocării datelor pe un hard disk. Dacă toate informațiile de pe un hard disk ar fi stocate ca o simplă secvență de date, ca într-un casetofon, ar complica foarte mult munca utilizatorului. La urma urmei, ar fi imposibil să găsiți imediat începutul fișierului dorit sau să determinați spațiul liber pentru înregistrarea datelor noi. De aceea, orice hard disk are o anumită structură care vă permite să găsiți aproape instantaneu documentul dorit și să salvați fișiere noi. Din punct de vedere structural, discul poate fi împărțit în piste circulare, care la rândul lor sunt împărțite în sectoare. Un sector este cel mai mic bloc de date de pe un hard disk. Structura cilindrului hard diskului
De asemenea, orice hard disk are un sector de servicii special, a cărui dimensiune este de obicei de 10% din dimensiunea media. Acest sector conține informații de serviciu despre numărul de cilindri de pe hard disk, numărul de sectoare, dimensiunea acestora etc. Această secțiune conține și un tabel de sistem de fișiere. În esență, este o bază de date pe hard disk. În ea este înregistrată întreaga structură a discului: numele directoarelor (foldere), conținutul acestora (fișiere și subfoldere), etc. Întreaga structură de foldere și fișiere pe care le vedem atunci când lucrăm pe un computer este formată tocmai din datele conținute în tabelul de fișiere. Când, de exemplu, dorim să urmărim un fișier video înregistrat pe acest hard disk, sistemul de operare citește informații despre sectoarele în care sunt înregistrate datele fișierului, determină sectorul de pornire (începutul fișierului) și începe să citească datele, care este procesat de sistemul de operare sau de un program special (în acest caz este un media player). Exact așa funcționează totul, pe scurt. Programe specializate pentru lucrul cu hard disk-uri

HDD(HDD, SCREW, WINCHESTER) este un dispozitiv de stocare a informațiilor într-un computer personal. Hard disk – conceput pentru stocarea și transmiterea informațiilor. Un hard disk stochează date pe suprafața magnetică a discului. Informațiile sunt înregistrate și preluate folosind capete magnetice. Un hard disk poate conține mai multe platouri numite discuri. Motorul care rotește discul pornește atunci când discul este alimentat și rămâne pornit până când alimentarea este oprită. Motorul se rotește cu o viteză constantă, măsurată în rotații pe minut (rpm). Datele sunt organizate pe un disc în cilindri, piste și sectoare. Cilindrii sunt piste concentrice pe discuri, situate unul deasupra celuilalt. Traseul este apoi împărțit în sectoare. Discul are un strat magnetic pe fiecare parte. Fiecare pereche de capete este montată, parcă, pe o „furcă” care prinde fiecare disc. Această „furcă” se deplasează deasupra suprafeței discului folosind un servomotor separat (și nu un stepper, așa cum se crede adesea greșit - un motor pas cu pas nu vă permite să vă deplasați rapid deasupra suprafeței). Toate hard disk-urile au sectoare de rezervă care sunt utilizate de circuitele sale de gestionare dacă sunt detectate sectoare defecte pe unitate.

Dispozitiv hard disk:

Interfețe pentru hard disk

O interfață de stocare este un set de electronice care asigură schimbul de informații între controlerul dispozitivului (bufferul cache) și computer. O interfață este modul în care hard disk-ul și placa de bază a computerului interacționează. Este un set de linii speciale și un protocol special (un set de reguli de transfer de date). Adică, pur fizic, este un cablu (cablu, fir), pe ambele părți sunt intrări, iar pe hard disk și placa de bază sunt porturi speciale (locuri unde este conectat cablul). Astfel, conceptul de interfață include un cablu de conectare și porturi situate pe dispozitivele pe care le conectează.

IDE- tradus din engleză „Integrated Drive Electronics”, care înseamnă literal „controler încorporat”. Abia mai târziu IDE a început să fie numit o interfață pentru transferul de date, deoarece controlerul (situat în dispozitiv, de obicei în hard disk și unități optice) și placa de bază trebuiau conectate cu ceva. Acesta (IDE) se mai numește și ATA (Advanced Technology Attachment), se dovedește ceva de genul „Advanced Connection Technology”.

Ce pot să spun, deși IDE-ul a fost foarte lent (lățimea de bandă de transfer de date a variat de la 100 la 133 de megaocteți pe secundă în diferite versiuni ale IDE-ului - și chiar și atunci pur teoretic, în practică a fost mult mai puțin), dar ți-a permis să conectați simultan două dispozitive la placa de bază, folosind o singură buclă.

Mai mult, în cazul conectării a două dispozitive simultan, capacitatea liniei a fost împărțită la jumătate. Cu toate acestea, acesta este departe de singurul dezavantaj al IDE-ului. Firul în sine, după cum se poate observa din figură, este destul de larg și, atunci când este conectat, va ocupa partea leului din spațiul liber din unitatea de sistem, ceea ce va afecta negativ răcirea întregului sistem în ansamblu. În întregime IDE este deja depășit moral și fizic, din acest motiv conectorul IDE nu se mai regăsește pe multe plăci de bază moderne, deși până de curând erau încă instalate (în valoare de 1 bucată) pe plăci de bază de buget și pe unele plăci din segmentul de preț mediu.

Următoarea interfață, nu mai puțin populară decât IDE-ul la vremea sa, este SATA (Serial ATA), a cărei caracteristică este transmisia de date în serie. Este de remarcat faptul că, la momentul scrierii acestui articol, este cel mai răspândit pentru utilizare în computere.

Interfețe SATA, SATA 2(II), SATA 3 (III)

În 2002 au apărut primele hard disk-uri, cu o interfață progresivă la acea vreme SATA . Viteza maximă de transfer de date a fost de 150 MB/s.

Daca vorbim despre avantaje, primul lucru care iti atrage atentia este inlocuirea buclă cu 80 de fire (Fig. 1), la un cablu SATA cu șapte nuclee (Fig. 3), care este mult mai rezistent la interferențe, ceea ce a făcut posibilă creșterea lungimii standard a cablului de la 46 cm la 1 m. De asemenea, au fost dezvoltați conectori SATA corespunzători (Fig. 4), care sunt de câteva ori mai compacti decât conectorii standardului IDE anterior. Acest lucru a făcut posibilă plasarea mai multor conectori pe placa de bază acum pe plăcile de bază noi puteți găsi mai mult de 6 conectori SATA, față de IDE tradițional 2-3 în plăcile de bază mai vechi orientate la acest standard.

Apoi, a apărut standardul SATA II, viteza de transfer de date a ajuns la 300 MB/s. Acest standard are multe avantaje, printre care: Tehnologia Native Command Queuing (aceasta tehnologie a făcut posibilă atingerea unei viteze de 300 MB/s), discuri conectate la cald, executarea mai multor comenzi într-o singură tranzacție și altele.

Ei bine, în 2009 a fost introdusă interfața SATA 3 . Acest standard prevede transferul de date la viteze 600 MB/s (pentru hard disk, „oh” cât de redundant).

Îmbunătățirile interfeței pot include o gestionare mai eficientă a energiei și, desigur, o viteză crescută.

Trebuie remarcat faptul că SATA, SATA II și SATA III sunt complet compatibil.

• 1956 - Unitatea hard disk IBM 350 ca parte a primului computer de producție, IBM 305 RAMAC. Unitatea ocupa o cutie de dimensiunea unui frigider mare și cântărea 971 kg, iar capacitatea totală de memorie a 50 de discuri subțiri acoperite cu fier pur cu un diametru de 610 mm care se rotește în ea a fost de aproximativ 5 milioane de octeți de 6 biți.
• 1980 - primul Winchester de 5,25 inci, Shugart ST-506, 5 MB.
• 1981 - Shugart ST-412 de 5,25 inchi, 10 MB.
• 1986 - standarde SCSI, ATA.
• 1990 - capacitate maximă 320 MB.
• 1995 - capacitate maximă 2 GB.
• 1997 - capacitate maximă 10 GB.
• 1998 - Standarde UDMA/33 și ATAPI.
• 1999 - IBM lansează Microdrive cu capacități de 170 și 340 MB.
• 2000 - IBM lansează Microdrive cu capacități de 500 MB și 1 GB.
• 2002 - Standard ATA/ATAPI-6 și unități cu o capacitate de peste 137 GB.
• 2003 - apariția SATA.
• 2003 - Hitachi lansează Microdrive cu o capacitate de 2 GB.
• 2004 - Seagate lansează ST1 - un analog al Microdrive cu o capacitate de 2,5 și 5 GB.
• 2005 - capacitate maximă 500 GB.
• 2005 - Standard Serial ATA 3G.
• 2005 - A apărut SAS.
• 2005 - Seagate lansează ST1 - un analog al Microdrive cu o capacitate de 8 GB.
• 2006 - aplicarea metodei de înregistrare perpendiculară în drive-urile comerciale.
• 2006 - apariția primelor hard disk-uri „hibride” care conțin o unitate de memorie flash.
• 2006 - Seagate lansează ST1 - un analog al Microdrive cu o capacitate de 12 GB.
• 2007 - Hitachi introduce prima unitate comercială cu o capacitate de 1 TB.
• 2009 - bazat pe platouri de 500 GB de la Western Digital, apoi Seagate Technology LLC a lansat modele cu o capacitate de 2 TB.
• 2009 - Samsung a lansat primele hard disk-uri cu interfață USB 2.0
• 2009 - Western Digital a anunțat crearea de HDD-uri de 2,5 inci cu o capacitate de 1 TB
• 2009 - apariția standardului SATA 3.0.
• 2010 - Seagate lansează un hard disk de 3 TB.
• 2010 - Samsung lansează un hard disk cu platouri cu o densitate de înregistrare de 667 GB pe un singur platou
• 2011 - Western Digital a lansat primul disc pe platouri de 750 GB.

HDD („hard disk”, hdd, hard disc drive - ing.) - un dispozitiv de stocare a informațiilor bazat pe plăci magnetice și efectul de magnetism.

Aplicabil pretutindeniîn computere personale, laptopuri, servere și așa mai departe.

Dispozitiv cu hard disk. Cum funcționează un hard disk?

Pe podea închis ermetic blocul conține plăci cu două fețe, cu strat magnetic, plantat pe arborele motorului si rotindu-se la viteze de la 5400 rpm Blocul nu este complet etanș, dar cel mai important este că nu se scurge Particule fine si nu permite modificări de umiditate. Toate acestea au un efect negativ asupra duratei de viață și a calității hard disk-ului.

În hard disk-urile moderne, arborele este folosit. Acest lucru produce mai puțin zgomot în timpul funcționării, crește semnificativ durabilitatea și reduce șansa de blocare a arborelui din cauza prăbușirii.

Citirea și scrierea se face folosind bloc de cap.

În stare de funcționare, capete avânta deasupra suprafeței discului la distanță ~10 nm. Sunt aerodinamice și creştere deasupra suprafeţei discului din cauza curent ascendent din placa rotativă. Capetele magnetice pot fi localizate de ambele părți plăci, dacă pe fiecare parte a discului magnetic sunt depuse straturi magnetice.

Blocul de cap conectat are poziție fixă, adică capetele se mișcă toate împreună.

Toate capetele sunt controlate de un special unitate de antrenare bazat pe electromagnetism.

Magnet de neodim creează magnetic camp, în care unitatea principală se poate deplasa cu o viteză mare de reacție sub influența curentului. Aceasta este cea mai bună și mai rapidă opțiune pentru deplasarea blocului de cap, dar cândva blocul de cap era deplasat mecanic, folosind roți dințate.

Când unitatea este oprită, pentru a preveni căderea capetelor pe unitate și deteriorat el, fac curățenie cap zona de parcare(zona de parcare, zona de parcare).

Acest lucru vă permite, de asemenea, să transportați hard disk-uri oprite fără restricții speciale. Când este oprit, discul poate rezista la sarcini grele fără a fi deteriorat. Când este pornit, chiar și o mică șocuri la un anumit unghi poate distruge stratul magnetic al platoului sau poate deteriora capetele atunci când atingeți discul.

Pe lângă partea etanșă, hard disk-urile moderne au un extern panou de control. Pe vremuri, toate plăcile de control erau introduse în sloturile de expansiune de pe placa de bază a computerului. Nu a fost convenabil în ceea ce privește versatilitatea și capacitățile. În zilele noastre, cu hard disk-urile, toată electronica care controlează unitatea și interfața se află pe o placă mică în partea de jos a hard disk-ului. Datorită acestui fapt, este posibilă configurarea fiecărui disc la anumiți parametri care sunt avantajoși din punct de vedere al structurii sale, oferindu-i un câștig în viteză, sau o funcționare mai silențioasă, de exemplu.

Pentru a conecta interfața și alimentarea, se folosesc conectori standard acceptați în general / și Molex/Alimentare SATA.

Particularități.

Hard disk-urile sunt cel mai incapator depozitarii informatiilor si relativ de încredere. Volumul discurilor este în continuă creștere, dar recent acest lucru se datorează unora dificultăți iar pentru a extinde în continuare volumul, sunt necesare noi tehnologii. Putem spune că hard disk-urile aproape și-au atins limita în atingerea capacităților maxime. Răspândirea hard disk-urilor a fost determinată în principal de raport pret volum. În cele mai multe cazuri, un gigabyte de spațiu pe disc costă mai puțin decât 2,5 ruble.

Avantaje și dezavantaje ale hard disk-urilor în comparație cu .

Înainte de apariția stării solide SSD(unitate SSD) - hard disk-urile nu aveau concurenți. Acum, hard disk-urile au o direcție spre care să țintească.

Dezavantajele hard disk-urilor(hard disk)(ssd) unități:

• viteză scăzută de citire secvenţială
• viteza de acces redusa
• viteză mică de citire
• viteza de scriere ceva mai mica
• vibratii si zgomot usor in timpul functionarii

Deși, pe de altă parte, hard disk-urile au altele mai semnificative beneficiile la care SSD tezauriştii se străduiesc şi se străduiesc.

pro hard disk-uri (hard disk) comparativ cu starea solidă (ssd) unități:

• preț de volum semnificativ mai bun
• cel mai bun indicator de fiabilitate
• volum maxim mai mare
• în caz de eșec, există o șansă mult mai mare de recuperare a datelor
• cea mai bună opțiune de utilizare în centrele media, datorită compactității și capacității mari de 2,5 unități

Despre ce merita atentie atunci când alegeți un hard disk, puteți căuta în articolul nostru „“. Dacă aveți nevoie de reparații de hard disk sau de recuperare de date, puteți contacta.