<
  • Главная
Статьи

Що таке жорсткий диск комп'ютера

  1. Пристрій жорсткого диска
  2. Методи магнітного запису даних на диск
  3. Метод поздовжньої записи
  4. Метод перпендикулярного запису
  5. Основні характеристики жорстких дисків

Напевно всі чули слова жорсткий диск, вінчестер або гвинт, проте починаючому користувачеві може бути не ясно, яке відношення вони мають до   комп'ютера

Напевно всі чули слова жорсткий диск, вінчестер або гвинт, проте починаючому користувачеві може бути не ясно, яке відношення вони мають до комп'ютера . Заповнимо цю прогалину в знаннях і розберемося з призначенням, пристроєм і основними характеристиками жорсткого диска комп'ютера.

Жорсткий диск служить для довготривалого зберігання інформації в комп'ютері, тобто вся ваша музика, фільми, фотографії, документи, а також встановлені програми і файли самої операційної системи зберігаються на ньому. Жорсткий диск комп'ютера можна порівняти з зошитом, куди студент записує лекції та іншу інформацію, яка знадобиться йому в подальшому. Поки в зошиті є чисті сторінки на них можна записувати нові дані або при необхідності змінити вже записані, скориставшись «замазкою».

Ключове слово тут, для довготривалого зберігання інформації, так як в неї записують тільки інформацію, яка буде потрібно надалі і в будь-який час. Якщо дані потрібні на короткий час, то людина просто запам'ятає їх або запише на стікер, щоб викинути відразу, як тільки вони стануть не потрібні.

За таким же принципом влаштовано зберігання інформації в комп'ютері. Жорсткий диск має енергонезалежною пам'яттю, і відключення харчування не впливає на їх збереженість. У цьому полягає принципова відмінність від оперативної пам'яті комп'ютера є енергозалежною. Подробиці взаємодії різних компонентів комп'ютерної системи можна подивитися тут .

Пристрій жорсткого диска

Правильна назва цього пристрою звучить як - накопичувач на жорстких магнітних дисках або hard (magnetic) disk drive англійською мовою. Так само широко поширені такі варіанти: вінчестер, гвинт, хард, НМЖД, HDD, HMDD. Чому його називають вінчестер є безліч версій, але найбільш поширена версія, що перший жорсткий диск в сучасному розумінні цього слова розроблений компанією IBM мав внутрішньо скорочене найменування «30-30», що збігалося з популярною мисливської гвинтівкою Winchester Model тисяча вісімсот дев'яносто чотири застосовувала патрон .30-30 Winchester. Назва «гвинт» є його скороченням в комп'ютерному сленгу.

Ми не будемо детально описувати принципи магнітного запису і пристрої HDD, так як звичайним користувачам це не потрібно, а розглянемо основні моменти роботи жорсткого диска і його характеристики. Технічно є пристроєм запису та зберігання інформації засноване на принципі магнітного запису. Інформація записується на круглі жорсткі диски (пластини або млинці) покриті шаром феромагнітного матеріалу і розташовані на одній осі приводу. Читання і запис даних здійснюється за допомогою рухливих зчитують головок. Принцип нагадує програвач на вінілових пластинках, проте в вінчестері зчитувальні головки не стосуються поверхні пластин, на відміну від голки програвача. У робочому положенні вони парять над поверхнею пластин на висоті декількох нанометрів за рахунок потоку повітря, що набігає від швидкого обертання пластин. У вимкненому стані, головки розташовуються в паркувальної зони, щоб виключити випадкове взаємне пошкодження деталей від струсу вінчестера.

Наявність рухомих механічних частин трохи знижує надійність пристрою, однак відсутність прямого механічного контакту між рухомими деталями компенсує цей недолік і забезпечує надійність і великий ресурс роботи вінчестерів. Проте, іноді на диску можуть все-таки з'являтися пошкоджені ділянки з різних причин. Крім пластин, приводу і зчитують головок в одному корпусі з ними розташовується керуюча електроніка.

Варто відзначити, що зараз активно розвивається технологія твердотільних накопичувачів (SSD). Так само використовується для довготривалого зберігання інформації в комп'ютері, але в них використовуються мікросхеми пам'яті і відсутні рухомі частини. Крім цього, є гібридні жорсткі диски, що поєднують в одному пристрої традиційний жорсткий диск і SSD маленького об'єму для кеша.

Рухома головка складається з двох частин: головка читання і головка запису. Залежно від необхідної в даний момент часу операції, використовується потрібна головка. Кількість пластин в корпусі жорсткого диска може бути по-різному і залежить від його ємності та застосованих технологій запису. Менша кількість пластин зменшує енергоспоживання, знижує кількість рухомих частин, покращує температурний режим роботи накопичувача, що позитивно позначається на його надійності і довговічності. Правда це все в теорії, а на практиці, кожен конкретний екземпляр індивідуальний і стверджувати, що накопичувач з чотирма пластинами гірше, ніж з двома невірно.

Щоб на пластини можна було записувати інформацію, їх поверхню розбивають на доріжки - концентричні кільцеві області. Всі доріжки на всіх пластинах HDD знаходяться на однаковій відстані від центру називаються циліндр. У свою чергу, доріжки діляться на рівні відрізки звані секторами. З об'єднання сусідніх секторів в групу утворюється кластер. На малюнку нижче, представлена ​​спрощена схема структури пластини жорсткого диска комп'ютера.

На малюнку нижче, представлена ​​спрощена схема структури пластини жорсткого диска комп'ютера

На малюнку цифрами вказано:
1 - геометричний сектор
2 - сектор доріжки
3 - доріжка
4 - кластер

Кластер - мінімальна логічна осередок для зберігання інформації на жорсткому диску комп'ютера. В даний час стандартним є кластер розміром 4 096 байт, що складається з восьми секторів по 512 байт кожен. Ознайомитися докладніше з впливом його розміру на параметри HDD можна в статті присвяченій файлової системи в операційній системі Windows.

Методи магнітного запису даних на диск

У двох словах принцип запису інформації виглядає наступним чином. Пластини жорсткого диска обертаються з великою швидкістю (звичайно 5 400 або 7 200 об / хв для персональних комп'ютерів), а головки парять над ними. При подачі на головку змінного електричного струму виникає змінне магнітне поле змінює напрямок вектора намагніченості доменів знаходяться під головкою в даний момент в залежності від величини сигналу. Іншими словами відбувається заповнення пластин логічними нулями і одиницями або процес запису. Читання даних з поверхні пластин відбувається в зворотному порядку, переміщення намагнічених доменів під зчитує головкою призводить появи змінного електричного сигналу в котушці головки під впливом ефекту електромагнітної індукції. Оскільки фізичні розміри пластин обмежені і стандартизовані збільшення ємності жорстких дисків можливо в двох напрямках: збільшення кількості пластин в одному пристрої або збільшення кількості записаної інформації на одній пластині (щільність запису).

Метод поздовжньої записи

Традиційний спосіб запису, що застосовувався в накопичувачах на магнітних дисках. Вектор намагніченості домена паралельний поверхні пластини. Зростання ємності жорстких дисків привів у результаті до того, що вона більше не дозволяла забезпечувати необхідні ємності дисків. В даний час практично не використовується.

Метод перпендикулярного запису

Даний метод прийшов на зміну традиційному способу. За рахунок вертикальної орієнтації доменів, щільність запису значно зросла і отже на одну пластину можна записати більше інформації.

Технології не стоять на місці і ведуться дослідження по подальшому збільшенню щільності запису на пластину, наприклад метод теплової магнітного запису або метод самозборки полімерів.

Основні характеристики жорстких дисків

Форм-фактор - визначає ширину жорсткого диска в дюймах. Накопичувачі мають стандартизовані розміри 0.85, 1, 1.3, 1.8, 2.5, 3.5 дюймів. Стандартним для настільних комп'ютерів є 3.5 дюйма і 2.5 для ноутбуків.

Інтерфейс - забезпечує взаємодію жорсткого диска з материнською платою комп'ютера. У дисках призначених для установки всередині персональних комп'ютерів використовується інтерфейс SATA різних версій. Основна відмінність в швидкості передачі даних: Revision 1.0 до 1,5 Гбіт / с, Revision 2.0 до 3 Гбіт / с (SATA / 300), Revision 3.0 до 6 Гбіт / с (SATA / 600). Вінчестери з інтерфейсом PATA (IDE) майже вийшли з ужитку і використовуються тільки зі старим обладнанням.

Ємність - максимальна кількість інформації, яке може зберігати жорсткий диск, вимірюється в гігабайтах. Оскільки виробники прирівнюють один кілобайт до тисячі байт (Насправді 1 Кбайт = 1 024 байт), то жорсткий диск маркований як 500 ГБ має реальну ємність 465.7 ГБ.

Швидкість обертання шпинделя - кількість оборот шпинделя в хвилину. Має стандартні швидкості, в настільних комп'ютерах звичайно 5 400 або 7 200 об / хв, а в ноутбуках 4 500 або 5 400 об / хв. У жорстких дисках для серверів швидкість обертання зазвичай становить 10 000 або 15 000 об / хв. Чим більше швидкість обертання, тим менше час доступу до інформації.

Обсяг буфера - спеціальна високопродуктивна пам'ять, вбудована в жорсткий диск служить для прискорення роботи накопичувача і згладжування різниці в швидкостях читання / запису і передачі.

Час довільного доступу - визначає усереднена кількість часу, потрібного голівці для позиціонування на довільному ділянці пластини. Непостійна величина, що залежить від початкового і кінцевого положення головки і місця позиціонування. Чим менше цей показник, тим швидше диск здатний віддавати запитану інформацію.

Час напрацювання на відмову - середній час безвідмовної роботи, розраховане виробником. Є аналогом параметра надійність і відповідно, чим воно більше, тим краще.

Ударостійкість - здатність вінчестера безболісно переносити удари і різку зміну тиску. Вимірюється в одиницях допустимого перевантаження, окремо для включеного і вимкненого стану. Чим більше ударостойкость, тим краще. Більш актуально для ноутбуків і переносних вінчестерів.

Рівень шуму - шум, вироблений жорстким диском під час роботи, вимірюється в децибелах. Включає в себе шум обертових пластин, аеродинамічний та шум переміщаються головок.

В одному комп'ютері може бути встановлено кілька вінчестерів. Загальна кількість обмежена наявністю місця в комп'ютерному корпусі і кількістю конекторів для підключення на материнській платі. Так само існує можливість об'єднання декількох накопичувачів в єдиний дисковий масив для підвищення швидкості роботи і надійності зберігання інформації.

Ми розглянули основні моменти пристрою і роботи жорсткого диска в комп'ютері. Тепер навіть якщо ви чайник, ви знаєте, на що звертати увагу при покупці нового накопичувача на жорстких магнітних дисках.



Новости
    Без плагина
    На сайте WordPress имеется файл, именуемый как .htaccess. Многие пользователи не предают ему особого внимания и не используют все его возможности. На самом деле файл .htaccess – это дополнительные конфигурации

    Плагин подписки wordpress
    Очень трудно найти один плагин подписки wordpress , который объединил бы в себе все виды подписок, которые так необходимы сайту. Именно поэтому я решил сделать подборку лучших плагинов, которые смогут

    Слайд-шоу с помощью плагина для WordPress UnPointZero Slider
    Плагин для cms WordPress UnPointZero Slider – новостной слайдер. Он отражает в форме слайд-шоу изображения со ссылками на ваши статьи и краткие выдержки оттуда. Его можно установить и на новостной сайт,

    Плагины для Wordpress
    С помощью этого плагина вы легко сможете интегрировать Google диск на ваш WordPress сайт или блог . Gravity Forms — лучший плагин для создания форм на WordPress, от самых простых (например, форма

    Подписки плагином JetPack: размещение и редакция формы подписки
    Вступление Здравствуйте! В этой статье я покажу, как использовать плагин JetPack для создания пользовательской формы подписки и как эту формы подписки плагином JetPack добавлять в статьи сайта, а при

    Чистка сайта WordPress плагином WP-optimize
    От автора Со временем использования система WordPress накапливает не нужные файлы, комментарии и неиспользуемые данные в базе данных. Эти файлы и данные создаются в процессе работы и нужны для этого,

    Возможности Jetpack плагина
    Вступление Возможности Jetpack плагина это более 30 функциональных модуля плагина, делающего его универсальным плагином WordPress, заменяющего аналогичные сторонние плагины. Jetpack один заменяет десятки

    Резервное копирование WordPress сайта без плагинов
    Вступление Резервное копирование WordPress это второе, что нужно научиться делать после установки WordPress. Можно сколько угодно говорить о безопасности сайта и его защите, но лучшего варианта защиты

    Плагины на приват для Майнкрафт ПЕ
    > > Плагины на приват для Майнкрафт ПЕ Порой всем нам хочется попробовать себя в роли администратора сервера и испытать эту ответственность, но, к сожалению, вы не всегда все знаете о создании

    Плагин WordPress Database Backup. Архивация базы данных блога на WordPress
    Привет друзья! Сегодня на очереди еще один простой, НО, необходимый и полезный плагин — плагин WordPress Database Backup , который с легкостью и самостоятельно произведет процесс, который научно называется:

  • Виртуальный хостинг

    Виртуальный хостинг. Возможности сервера распределяются в равной мере между всеми... 
    Читать полностью

  • Редизайн сайта

    Редизайн сайта – это полное либо частичное обновление дизайна существующего сайта.... 
    Читать полностью

  • Консалтинг, услуги контент-менеджера

    Сопровождение любых интернет ресурсов;- Знание HTML и CSS- Поиск и обновление контента;-... 
    Читать полностью

  • Трафик из соцсетей

    Сравнительно дешевый способ по сравнению с поисковым и контекстным видами раскрутки... 
    Читать полностью

  • Поисковая оптимизация

    Поисковая оптимизация (англ. search engine optimization, SEO) — поднятие позиций сайта в результатах... 
    Читать полностью