HDD, HDDили Уинчестър– устройство за съхранение на постоянно съхранениеинформация на принципа на магнитния запис. HDDозначава Твърд Дисково устройство , откъдето идва и името - твърд: вътре в корпуса на устройството има дискове от метал или стъкло, върху които е нанесено магнитно покритие. Именно на този слой се записват данните.
На пазара днес HDDформат 3.5 инчовете са представени много широко, като има разнообразие не само в обема на твърдите дискове, но и в скоростта на тяхната работа, вътрешната структура и вида. Струва си да разберете тези параметри, за да разберете кой твърд диск е по-добре да закупите.
Устройство и видове твърди дискове
Както споменахме по-горе, твърдият диск е предназначен за постоянно съхранение на информация и разликата между неговата памет и RAM е, че е енергонезависима - тоест се съхранява на носителя, когато захранването е изключено. Твърдият диск е електромеханично устройство, което означава, че има движещи се части и се състои от няколко основни части.
Това интегрална схема, който контролира процесите на запис/четене и работата на диска. Той е инсталиран отгоре на тялото на основното задвижване. Сърцето на твърдия диск е скрито в самия корпус, състоящ се от шпиндел (електромотор), който върти диска; четящата глава (кобилицата), която е подвижна и чете информация директно от повърхността на носителя и самите магнитни дискове с памет (може да има различни количества, те са разположени един над друг, на слоеве).
В момента на пазара има три вида твърди дискове:
Скъпите модели HDD могат да се различават от евтините със същия обем точно по скоростта на трансфер на данни, която ще бъде значително по-висока поради много фактори: кеш паметта може да бъде по-добре оптимизирана, електромеханичният блок е организиран по различен начин, различен брой дискове; магнитни дискове за същия обем. Също така често скъпи колелапо-надеждни и устойчиви на външни влияния.
Скоростта на пренос на данни е комбинираният резултат от всички други параметри и технологии, използвани в диска, следователно, ако вашият избор зависи главно от скоростта на диска, тогава е удобно да се ориентирате според нея. Колкото по-бързо е устройството, толкова по-скъпо ще бъде.
Какъв обем да избера?
· 250 - 500 GB– струва си да изберете като бюджетен вариант или за офис компютър, когато не е необходим голям обемза съхранение на медийни файлове. Въпреки това има достатъчно място за инсталиране на програми и системи. Също малък обем, в случай на високоскоростен модел, може да се използва изключително за инсталиране на операционната система, а данните могат да се съхраняват на по-бавен диск по-голям обем.
· 1 TB - 4 TB– този обем е подходящ за домашен компютър, достатъчен за съхранение на голяма колекция от филми в HD резолюция. Минимум 1 TB вече е стандарт за средния потребител.
· 5 - 10 TB – максимален обемза твърди магнитни дискове днес. Това ще ви струва доста скъпо и най-вероятно е необходимо при работа с големи обеми файлове, например по време на професионално редактиране. Като алтернатива създайте RAID масивсъс същия обем от 1-2 TB дискове, което ще увеличи скоростта.
На какво друго трябва да обърнете внимание?
· Оптимизация за RAID масив. Ще ви трябва, ако искате да създадете масив от няколко диска. Въпросът е, че вместо няколко отделни дисковесистемата започва да вижда едно обединено, което е различни видовемасивът увеличава скоростта или надеждността. Определено си струва да изберете, ако имате нужда от максимална надеждност или максимална скороств масива.
Схема на твърд диск.
Твърд диск, HDD, HDD, Уинчестър(Английски) Твърд (магнитен) диск, HDD, HMDD ; на общ език винт, твърд, твърд диск) е енергонезависимо презаписваемо компютърно устройство за съхранение. Това е основното устройство за съхранение на данни в почти всички съвременни компютри.
За разлика от "дискета" (флопи диск), информацията в твърдия диск се записва върху твърди (алуминиеви или стъклени) пластини, покрити със слой от феромагнитен материал, най-често хромов диоксид. HDD използват от една до няколко плочи на една ос. В работен режим четящите глави не докосват повърхността на плочите поради слоя от входящ въздушен поток, образуван близо до повърхността по време на бързо въртене. Разстоянието между главата и диска е няколко нанометра (5-10 nm в съвременните дискове), а липсата на механичен контакт гарантира дългосроченуслуги за устройства. Когато дисковете не се въртят, главите са разположени на шпиндела или извън диска в безопасна зона, където е изключен необичайният им контакт с повърхността на дисковете.
Заглавие "Уинчестър"
Според една версия, устройството е получило името "твърд диск" благодарение на компанията, която през 1973 г. пусна модела на твърдия диск 3340, който за първи път комбинира дискови плочи и четящи глави в един цялостен корпус. При разработването му инженерите използваха краткото вътрешно наименование „30-30“, което означаваше два модула (в максимална конфигурация) по 30 MB всеки. Кенет Хоутън, ръководителят на проекта, в съответствие с наименованието на популярната ловна пушка "Winchester 30-30", предложи този диск да се нарече "Winchester".
Физически размер (форм фактор)(Английски) измерение) - почти всички съвременни (-2008) устройства за персонални компютри и сървъри са с размер 3,5 или 2,5 инча. Последните се използват по-често в лаптопите. Следните формати също станаха широко разпространени: 1,8 инча, 1,3 инча, 1 инч и 0,85 инча. Производството на дискове във форм-фактори 8 и 5,25 инча е прекратено.
Време за произволен достъп(Английски) време за произволен достъп) - времето, през което твърдият диск гарантирано ще извърши операция за четене или запис на която и да е част от магнитния диск. Диапазонът на този параметър е малък от 2,5 до 16 ms, като правило, минимално времеимат сървърни устройства(например Hitachi Ultrastar 15K147 - 3,7 ms), най-големите от сегашните са дискове за преносими устройства(Seagate Momentus 5400.3 - 12.5).
Скорост на шпиндела(Английски) скорост на шпиндела) - броят на оборотите на шпиндела в минута. Времето за достъп и скоростта на трансфер на данни до голяма степен зависят от този параметър. В момента твърдите дискове се произвеждат със следните стандартни скорости на въртене: 4200, 5400 и 7200 (лаптопи), 7200 и 10 000 (персонални компютри), 10 000 и 15 000 rpm (сървъри и високопроизводителни работни станции).
Главният блок е пакет от лостове, изработени от пружинна стомана (чифт за всеки диск). В единия край те са фиксирани към ос близо до ръба на диска. Главите са прикрепени към другите краища (над дисковете).
Дисковете (плочите), като правило, са изработени от метална сплав. Въпреки че имаше опити да се направят от пластмаса и дори стъкло, такива плочи се оказаха крехки и краткотрайни. И двете равнини на плочите, подобно на магнитна лента, са покрити с най-фин феромагнитен прах - оксиди на желязо, манган и други метали. Точният състав и технологията на приложение се пазят в тайна. Мнозинство бюджетни устройствасъдържа 1 или 2 плочи, но има модели с Голям бройчинии
Дисковете са здраво закрепени към шпиндела. По време на работа шпинделът се върти със скорост от няколко хиляди оборота в минута (4200, 5400, 7200, 10 000, 15 000). При тази скорост се създава мощен въздушен поток близо до повърхността на плочата, който повдига главите и ги кара да плават над повърхността на плочата. Формата на главите е изчислена така, че да осигури оптимално разстояние от плочата по време на работа. Докато дисковете се ускорят до скоростта, необходима за „излитане“ на главите, устройството за паркиране държи главите в зоната за паркиране. Това предотвратява повреда на главите и работната повърхност на плочите.
Устройството за позициониране на главата се състои от неподвижна двойка силни, обикновено неодимови, постоянни магнити и намотка върху подвижен блок на главата.
Противно на общоприетото схващане, в зоната на задържане няма вакуум. Някои производители го правят запечатан (оттук и името) и го пълнят с пречистен и изсушен въздух или неутрални газове, по-специално азот; и за изравняване на налягането се монтира тънка метална или пластмасова мембрана. (В този случай, вътре в кутията харддискима малък джоб за саше със силикагел, който абсорбира водните пари, останали вътре в кутията след запечатването му). Други производители изравняват налягането през малък отвор с филтър, способен да улови много малки (няколко микрометра) частици. Но в този случай се изравнява и влажността, а и могат да проникнат вредни газове. Изравняването на налягането е необходимо, за да се предотврати деформация на тялото на защитната зона поради промени в атмосферното налягане и температура, както и когато устройството се загрее по време на работа.
Праховите частици, които се намират в херметичната зона по време на монтажа и падат върху повърхността на диска, се пренасят по време на въртене към друг филтър - прахоуловител.
Форматиране на ниско ниво
На последния етап от сглобяването на устройството повърхностите на плочите се форматират - върху тях се формират писти и сектори.
Ранните "твърди дискове" (като флопи дискове) съдържаха еднакъв брой сектори на всички песни. На плочите на съвременните твърди дискове пистите са групирани в няколко зони. Всички писти от една зона имат еднакъв брой сектори. Въпреки това има повече сектори на всяка писта от външната зона и колкото по-близо е зоната до центъра, толкова по-малко сектори има на всяка писта на зоната. Това прави възможно постигането на по-равномерна плътност на запис и в резултат на това увеличаване на капацитета на плочата без промяна на технологията на производство.
Границите на зоните и броят на секторите на песен за всяка зона се съхраняват в ROM на електронния модул.
Освен това реално на всяка писта има допълнителни резервни сектори. Ако възникне непоправима грешка в някой сектор, този сектор може да бъде заменен с резервен. ремапинг). Разбира се, данните, съхранявани в него, най-вероятно ще бъдат загубени, но капацитетът на диска няма да намалее. Има две таблици за преназначаване: едната се попълва фабрично, другата по време на работа.
Таблиците за пренасочване на сектори също се съхраняват в ROM на електронния модул.
По време на операции за достъп до твърдия диск, електронният блок самостоятелно определя кой физически сектор трябва да бъде достъпен и къде се намира (като се вземат предвид зоните и преназначенията). Следователно от външния интерфейс твърдият диск изглежда хомогенен.
Във връзка с горното има много упорита легенда, че коригирането на таблиците и зоните за пренареждане може да увеличи капацитета на твърдия диск. Има много помощни програми за това, но на практика се оказва, че ако може да се постигне увеличение, то е незначително. Съвременните дискове са толкова евтини, че подобни настройки не си струват усилията или времето, прекарано върху тях.
Електронен блок
В ранните твърди дискове контролната логика беше поставена на MFM или RLL контролера на компютъра, а електронната платка съдържаше само модули за аналогова обработка и управление на двигателя на шпиндела, позиционера и превключвателя на главата. Увеличаването на скоростта на пренос на данни принуди разработчиците да намалят дължината на аналоговия път до краен предел, а в съвременните твърди дискове електронният блок обикновено съдържа: контролен блок, памет само за четене (ROM), буферна памет, интерфейсен блок и блок за обработка на цифров сигнал.
Интерфейсният модул свързва електрониката на твърдия диск с останалата част от системата.
Блокът за управление е система за управление, която получава електрически сигнали за позициониране на главата и генерира управляващи действия със задвижване от типа на гласова бобина, превключва информационни потоци от различни глави и контролира работата на всички други компоненти (например контрол на скоростта на шпиндела).
ROM блокът съхранява управляващи програми за контролни блокове и цифрова обработкасигнал, както и сервизна информация на твърдия диск.
Буферната памет изглажда разликата в скоростта между интерфейсната част и устройството (използва се високоскоростна статична памет). Увеличаване на размера буферна паметв някои случаи ви позволява да увеличите скоростта на задвижването.
Устройството за обработка на цифров сигнал почиства прочетения аналогов сигнал и го декодира (извлича цифрова информация). За цифрова обработка се използват различни методи, например методът PRML (Partial Response Maximum Likelihood - максимална вероятност с непълен отговор). Полученият сигнал се сравнява с пробите. В този случай се избира образец, който е най-сходен по форма и времеви характеристики с декодирания сигнал.
Технологии за запис на данни
Принципът на работа на твърдите дискове е подобен на работата на касетофоните. Работната повърхност на диска се движи спрямо четящата глава (например под формата на индуктор с празнина в магнитната верига). При прилагане на АС електрически ток(по време на запис) към бобината на главата, появяващото се променливо магнитно поле от междината на главата засяга феромагнетика на повърхността на диска и променя посоката на вектора на намагнитване на домейна в зависимост от силата на сигнала. По време на четене движението на домейни в междината на главата води до промяна в магнитния поток в магнитната верига на главата, което води до появата на променлив електрически сигнал в намотката поради ефекта на електромагнитната индукция.
IN напоследъкЗа четене се използва магниторезистивният ефект и магниторезистивните глави се използват в дисковете. При тях изменението на магнитното поле води до изменение на съпротивлението в зависимост от изменението на силата на магнитното поле. Такива глави позволяват да се увеличи вероятността за надеждно четене на информация (особено при висока плътност на запис на информация).
Метод на паралелен запис
На този моментТова все още е най-разпространената технология за запис на информация на HDD. Битове информация се записват с помощта на малка глава, която, преминавайки по повърхността на въртящ се диск, магнетизира милиарди хоризонтални дискретни области - домейни. Всяка от тези области е логическа нула или единица, в зависимост от намагнитването.
Максимално постижимо при използване този методПлътността на запис е около 23 Gbit/cm². Понастоящем този метод постепенно се заменя с перпендикулярния метод на запис.
Перпендикулярен метод на запис
Перпендикулярният метод на запис е технология, при която битове информация се съхраняват във вертикални домейни. Това позволява използването на по-силни магнитни полета и намалява площта на материала, необходима за запис на 1 бит. Плътност на запис модерни дизайни- 15-23 Gbit/cm², в бъдеще се планира увеличаване на плътността до 60-75 Gbit/cm².
Твърдите дискове с перпендикулярен запис се предлагат на пазара от 2005 г.
Термомагнитен метод на запис
Термомагнитен метод на запис Магнитен запис с помощта на топлина, HAMR ) в момента е най-обещаващият от съществуващите; в момента се развива активно. Този метод използва точково нагряване на диска, което позволява на главата да магнетизира много малки участъци от повърхността му. След като дискът се охлади, намагнитването е „фиксирано“. Този тип железници все още не са представени на пазара (от 2009 г.), има само експериментални образци, но тяхната плътност вече надхвърля 150 Gbit/cm². Развитието на технологиите HAMR продължава от доста време, но експертите все още се различават в оценките за максималната плътност на записа. По този начин Hitachi определя границата на 2,3-3,1 Tbit/cm², а представители на Seagate Technology предполагат, че ще могат да увеличат плътността на запис на HAMR медиите до 7,75 Tbit/cm². Широкото използване на тази технология трябва да се очаква след 2010 г.
Сравнение на интерфейса
| Честотна лента, Mbit/s | Максимална дължина на кабела, m | Изисква ли се захранващ кабел? | Брой устройства на канал | Брой проводници в кабела | Други функции | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ултра | 2 | 40/80 | Controller+2Slave, гореща смяна не е възможна | |||
| FireWire/400 | 400 | Да/Не (в зависимост от интерфейса и типа на устройството) | 63 | 4/6 | ||
| FireWire/800 | 800 | 4.5 (с последователна верижна връзка до 72 m) | Не | 63 | 4/6 | устройствата са равни, възможна е гореща смяна |
| USB 2.0 | 480 | 5 (със серийна връзка, чрез хъбове, до 72 м) | Да/Не (в зависимост от типа на устройството) | 127 | 4 | |
| Ултра-320 | ||||||
| SAS | 3000 | 8 | да | Над 16384 | гореща смяна; възможна връзка | |
| eSATA | 2400 | 2 | да | 1 (с порт множител до 15) | 4 | Хост/подчинен, с възможност за гореща смяна |
Твърд диск или HDDТова е устройство, което ви позволява да съхранявате информация за дълго време и е енергонезависимо. С прости думи, метална кутия, която съдържа всичките ви документи, филми, операционна система и всичко останало. Ако направим житейска аналогия, това е нещо като голям албум. Като вземете молив в ръцете си, можете да рисувате или да пишете есета. Ако нещо не ви харесва, винаги можете да вземете гумичка. Въпросът е, че докато албумът е на рафта, всички данни остават непокътнати.
Важни аспекти в в такъв случайдве. Първият е дългосрочно съхранение. Второто е енергийната независимост. Ако в първия случай всичко трябва да е ясно от примера с албума, то за втория случай ще дам някои пояснения. Въпросът е в това харддискне е необходима мощност за съхраняване на информация, за разлика от RAM. Така че можете да изключите компютъра си от мрежата и да знаете, че вашите данни ще бъдат в безопасност.
Забележка: Има обща версия за това откъде идват жаргонните имена на тази кутия. Днес твърдият диск често се нарича твърд диск или накратко винт. Това се дължи на факта, че първото такова устройство има код, подобен на патроните за пушка Winchester. Колко вярно е това е трудно да се каже, но версията се счита за най-реалистична.
Нека да разгледаме по-отблизо тази кутия.
Ако сте забелязали, вече споменах съкращението HDD няколко пъти и има причина. Факт е, че техническо иметази кутия е устройство за съхранение на твърд магнитендискове или твърдо (магнитно) дисково устройство.
Но да се върнем към устройството с твърд диск. Тази кутия е базирана на технология за магнитен запис. И това е как работи. Има кръгли твърди дискове (те също често се наричат палачинки), покрити с феромагнитен материал (който може да промени своите магнитни свойства). Има специална подвижна глава (състои се от две части), която всъщност чете и записва данни (част от главата за четене, част за запис).
Самият процес протича по следния начин. Дискът непрекъснато се върти с доста висока скорост, а главата се движи по диска и в точния момент или чете данни, или пише. Важно е да се отбележи, че главата не докосва диска, тъй като в противен случай покритието на диска може да се повреди. Когато дискът е изключен, главата е в специална зона (паркинг), отново за защита на феромагнитното покритие от повреда.
Струва си да знаете, че вътрешният механизъм е направен по такъв начин, че ще бъде физически много трудно да се повреди повърхността на диска с данни. С течение на времето обаче части от феромагнитната повърхност могат да станат неизползваеми. Тук, както в известния израз - „Нищо не трае вечно“.
Също така си струва да знаете, че в кутията на твърдия диск може да има няколко такива плочи. Както вероятно вече се досещате, броят на палачинките влияе върху количеството съхранявана информация. Но това не спира дотук. Например, преди много време дисковете бяха 1,5 пъти по-големи от днешните и на тях бяха поставени 20-40 MB.
Фигура 1. Опростена диаграма на кръгъл твърд диск
Забележка: На фигурата числата означават: 1 - геометричен сектор, 2 - сектор на писта, 3 - писта, 4 - клъстер.
Нека разгледаме повърхността на палачинките малко по-подробно. За да може съхранението и записването на информация да бъде структурирано, цялата повърхност е разделена на специални пътеки. След това целият диск се разделя на геометрични сектори (равни един на друг). Частта от пистата, която е вътре в този геометричен обект, се нарича сектор на пистата или просто сектори. Комбинацията от няколко сектора се нарича клъстер.
Тъй като дисковете се въртят с доста висока скорост (например 7200 rpm), клъстерът се използва като минимална единица за съхранение. Обикновено един клъстер е с размер 4 KB и се състои от 8 сектора по 512 байта всеки. Между другото, ето защо действителен размер текстов файл, състоящ се само от един знак, ще бъде равен на 4 KB, тъй като по принцип размерът се разделя точно на клъстери.
Забележка: Струва си да знаете, че има методи, които ви позволяват да съхранявате данни от няколко файла в един клъстер, но обикновено разделянето се извършва по клъстери.
Забележка: Също така ви съветвам да прочетете статията Solid State Hard Drive или SSD Drive, тъй като това е следващата вълна от устройства за съхранение на данни.
Спецификации на твърдия диск
Ако е с устройство твърди дискове, надявам се, че ви стана ясно, тогава за да завършите картината, остава да разгледаме въпроса за основните характеристики на HDD.
1. Форм фактор. Думите са ужасни, но по същество те само означават физически размердиск. За настолни компютриобикновено е 3,5 инча, за лаптопи е по-малък, само 2,5 инча
2. Капацитет. Това по същество е размерът на това колко данни може да съхранява един твърд диск. Днес дисковете се измерват в гигабайти и терабайти.
3. Скорост на шпиндела. Точно с тази скорост се въртят палачинките. Обикновено това е 5400 за лаптопи и 7200 за обикновени компютри. Има и други скорости, но за домашна употреба те просто не са необходими.
4. Ниво на шум. Тук вероятно се досещате за какво говорим. Има много шумни твърди дискове, обикновено най-простите, а има и по-тихи.
5. Устойчивост на удар или, казано на общ език, оцеляване. По същество той показва колко претоварване може да понесе твърдият диск, без да повреди данните. Въпреки това силно не съветвам да проверявате тази характеристика.
6. Интерфейс за достъп. Интерфейсът определя конекторите, които се използват за свързване на устройства към компютъра. Преди почти всички твърди дискове за домашни компютри бяха IDE, но днес те са предимно ние говорим заотносно SATA. Кога външни дисковеобикновено USB. Струва си да знаете, че в действителност конекторът на самия диск не е USB, а просто се използва адаптер с контролер вътре в кутията.
Когато компютърът се стартира, набор от фърмуер, съхраняван в BIOS чипа, проверява хардуера. Ако всичко е наред, той прехвърля управлението на зареждащата програма на операционната система. След това ОС се зарежда и започвате да използвате компютъра. В същото време къде се съхранява операционната система преди включване на компютъра? Как вашето есе, което сте писали цяла нощ, остана непокътнато, след като изключихте захранването на вашия компютър? Отново, къде се съхранява?
Добре, вероятно отидох твърде далеч и всички знаете много добре, че компютърните данни се съхраняват на твърдия диск. Въпреки това, не всеки знае какво е това и как работи и тъй като сте тук, заключаваме, че бихме искали да разберем. Е, нека разберем!
Какво е твърд диск
По традиция нека да разгледаме определение за труднодиск в Уикипедия:
HDD (винт, твърд диск, твърд магнитен диск, HDD, HDD, HMDD) - устройство за съхранение с произволен достъп, базирано на принципа на магнитен запис.
Използва се в по-голямата част от компютрите, а също и като отделно свързани устройства за съхранение резервни копияданни, като съхранение на файлове и др.
Нека да го разберем малко. харесвам термина " твърд диск ". Тези пет думи предават същността. HDD е устройство, чиято цел е да съхранява записаните на него данни за дълго време. Основата на твърдите дискове са твърди (алуминиеви) дискове със специално покритие, върху които информацията се записва с помощта на специални глави.
Няма да разглеждам подробно самия процес на запис - по същество това е физиката на последните класове на училище и съм сигурен, че нямате желание да се задълбочавате в това и изобщо не е за това статията.
Нека обърнем внимание и на фразата: „ произволен достъп „Което грубо казано означава, че ние (компютърът) можем да четем информация от всеки участък на железницата по всяко време.
Важният факт е, че HDD паметенергонезависима, т.е. без значение дали захранването е свързано или не, информацията, записана на устройството, няма да изчезне никъде. Това е важна разлика постоянна паметкомпютър, от временен ().
Гледайки компютърен твърд диск в реалния живот, няма да видите нито дискове, нито глави, тъй като всичко това е скрито в запечатан корпус (херметична зона). Външно твърдият диск изглежда така:
Защо компютърът се нуждае от твърд диск?
Нека да разгледаме какво е HDD в компютъра, тоест каква роля играе в компютъра. Ясно е, че съхранява данни, но как и какви. Тук подчертаваме следните функции на HDD:
- Съхранение на ОС, потребителски софтуер и техните настройки;
- Съхранение на потребителски файлове: музика, видео, изображения, документи и др.;
- Използване на част от пространството на твърдия диск за съхраняване на данни, които не се побират в RAM (swap файл) или съхраняване на съдържание оперативна паметдокато използвате режим на заспиване;
Както можете да видите, твърдият диск на компютъра не е просто бунище на снимки, музика и видео. Цялата операционна система се съхранява на него и в допълнение твърдият диск помага да се справи с натоварването на RAM, като поема някои от неговите функции.
От какво се състои твърдият диск?
Споменахме частично компонентите на твърдия диск, сега ще разгледаме това по-подробно. И така, основните компоненти на HDD:
- Кадър — предпазва механизмите на твърдия диск от прах и влага. По правило той е запечатан, така че влагата и прахът да не попаднат вътре;
- Дискове (палачинки) - плочи от определена метална сплав, покрити от двете страни, върху които се записват данни. Броят на плочите може да бъде различен - от една (в бюджетни опции), до няколко;
- Двигател — на шпиндела, на който са фиксирани палачинките;
- Главен блок - дизайн на взаимосвързани лостове (кобилици) и глави. Частта от твърдия диск, която чете и записва информация на него. За една палачинка се използва чифт глави, тъй като и горната, и Долна часттой има работещ;
- Устройство за позициониране (задвижващ механизъм ) - механизъм, който задвижва блока на главата. Състои се от двойка постоянни неодимови магнити и намотка, разположена в края на блока на главата;
- Контролер - електронен чип ръководител работа HDD;
- Зона за паркиране - място вътре в твърдия диск до дисковете или от вътрешната им част, където главите се спускат (паркират) по време на престой, за да не се повреди работната повърхност на палачинките.
Това е толкова просто твърдо устройстводиск. Създаден е преди много години и дълго време не са правени фундаментални промени. И продължаваме напред.
Как работи твърдият диск?
След подаване на захранване към HDD, моторът, на шпиндела, на който са прикрепени палачинките, започва да се върти. Достигайки скоростта, с която се образува постоянен въздушен поток на повърхността на дисковете, главите започват да се движат.
Тази последователност (първо дисковете се въртят, а след това главите започват да работят) е необходима, така че поради получения въздушен поток главите да плуват над плочите. Да, те никога не докосват повърхността на дисковете, в противен случай последните биха се повредили моментално. Разстоянието от повърхността на магнитните плочи до главите обаче е толкова малко (~10 nm), че не можете да го видите с просто око.
След стартиране, на първо място, сервизна информация за състояние на твърдодиск и друга необходима информация за него, разположена на така наречената нулева писта. Едва тогава започва работата с данните.
Информацията на твърдия диск на компютъра се записва на песни, които от своя страна са разделени на сектори (като пица, нарязана на парчета). За запис на файлове няколко сектора се комбинират в клъстер, което е най-малкото място, където може да се запише файл.
В допълнение към този "хоризонтален" дял на диска има и конвенционален "вертикален" дял. Тъй като всички глави са комбинирани, те винаги са разположени над един и същ номер на песен, всяка над своя диск. По този начин, по време на работа на HDDглавите сякаш рисуват цилиндър:
Докато HDD работи, той по същество изпълнява две команди: четене и запис. Когато е необходимо да се изпълни команда за запис, се изчислява площта на диска, където ще бъде изпълнена, след което се позиционират главите и всъщност се изпълнява командата. След това резултатът се проверява. Освен че записва данни директно на диска, информацията попада и в неговия кеш.
Ако контролерът получи команда за четене, той първо проверява дали необходимата информация е в кеша. Ако не е там, отново се изчисляват координатите за позициониране на главите, след което главите се позиционират и данните се четат.
След приключване на работа, когато захранването на твърдия диск изчезне, главите автоматично се паркират в паркинг зоната.
Като това в общ контури твърдият диск на компютъра работи. В действителност всичко е много по-сложно, но средният потребител най-вероятно не се нуждае от такива подробности, така че нека завършим този раздел и да продължим.
Видове твърди дискове и техните производители
Днес на пазара всъщност има три основни производител на харддискове: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. Те напълно покриват търсенето на устройства от всякакъв вид и изисквания. Останалите компании или фалираха, или бяха погълнати от една от основните три, или бяха преназначени.
Ако говорим за видове HDD, те могат да бъдат разделени по следния начин:
- За лаптопите основният параметър е размерът на устройството от 2,5 инча. Това позволява компактното им поставяне в корпуса на лаптопа;
- За компютър - в този случай също е възможно да се използват 2.5" твърди дискове, но по правило се използват 3.5";
- Външен твърддисковете са устройства, които са свързани отделно към компютър/лаптоп, като най-често служат за съхранение на файлове.
Има и специален тип твърд диск - за сървъри. Те са идентични с обикновените компютърни, но могат да се различават по интерфейси за свързване и по-висока производителност.
Всички други разделения на HDD по типове идват от техните характеристики, така че нека ги разгледаме.
Спецификации на твърдия диск
И така, основните характеристики на твърдия диск на компютъра:
- Сила на звука - максимален индикатор възможно количестводанни, които могат да се съхраняват на диск. Първото нещо, което обикновено гледат при избора на HDD. Тази цифра може да достигне 10 TB, въпреки че за домашен компютър те често избират 500 GB - 1 TB;
- Форм фактор — размер на твърдия диск. Най-често срещаните са 3,5 и 2,5 инча. Както бе споменато по-горе, 2,5″ в повечето случаи се инсталират в лаптопи. Те се използват и във външни HDD. 3.5″ се инсталира в компютри и сървъри. Факторът на формата също влияе върху обема, тъй като по-голям дискможе да побере повече данни;
- Скорост на шпиндела — с каква скорост се въртят палачинките? Най-разпространените са 4200, 5400, 7200 и 10000 об/мин. Тази характеристика пряко влияе върху производителността, както и върху цената на устройството. Колкото по-висока е скоростта, толкова по-големи са и двете стойности;
- Интерфейс - метод (тип конектор) HDD връзкикъм компютъра. Най-популярният интерфейс за вътрешни твърди дискове днес е SATA (по-старите компютри използват IDE). Външните твърди дискове обикновено се свързват чрез USB или FireWire. В допълнение към изброените има и такива интерфейси като SCSI, SAS;
- Буферен обем (кеш памет) - вид бърза памет (като RAM), инсталирана на контролера на твърдия диск, предназначена за временно съхранение на данни, които са най-често достъпни. Размерът на буфера може да бъде 16, 32 или 64 MB;
- Време за произволен достъп — времето, през което твърдият диск гарантирано ще записва или чете от всяка част на диска. Диапазон от 3 до 15 ms;
В допълнение към горните характеристики можете да намерите и такива показатели като:
Няма значение поради какви причини имате нужда от твърд диск, може би сте искали да добавите капацитет, защото старият твърд диск вече не може да се справи със съхраняването на данни, може би сте искали да увеличите скоростта на пренос на данни и, много вероятно, не сте придобийте добрия навик да „архивирате“ ежеседмично (т.е. да запазвате, копирате) данни и да създавате образ на диска. Важно е да имате нужда от твърд диск и тук ще ви помогне нашата статия. Днес ще разгледаме кой твърд диск да изберем, т.е. силата на звука и скоростта, които ви подхождат. Как да изберем твърд диск за компютър, да се лоши сектори, електронни неизправности и други фабрични дефекти, които сте сънували само в кошмари. Ще разгледаме видовете твърди дискове: магнитен HDD, твърди дискове SSD и хибриден твърд диск, за да разберете кой твърд диск е по-добър.
Какво е компютърен твърд диск и за какво се използва?
Така, какво е твърд дисккомпютър? HDD (Hard Disk Drive), твърд диск, твърд диск, винт - далеч от пълен списъкзаглавия, с които потребителите са наградили това устройство за постоянно съхранение удобна функцияпренаписване на информация. Именно на винта се съхранява цялата ви информация, на него е инсталирана операционната система и от него се зарежда. Твърдият диск е незаменима част от вашия компютър, така че изборът на такава важна част трябва да се вземе много сериозно. Ще разгледаме кой твърд диск е по-добре да купите, така че да отговаря на вашите очаквания по-долу, а сега нека поговорим за това какви видове твърди дискове има.
Твърдите дискове могат да бъдат вътрешни или външни (за външни твърди дискове, написах в статията). Първите се намират вътре в кутията, вторите се свързват към компютъра с помощта на USB кабел.
Външните твърди дискове са по-устойчиви на температурни и механични влияния. Те се различават по размер: 2,5 инча (лаптоп) и 3,55 инча (настолен компютър, външен HDD). Също така има:
- персонализиран
- сървърни устройства
Тяхната разлика е преди всичко в надеждността, сървърно оборудваненяма право да бъде „лош“; дисковете от корпоративния клас се контролират по-стриктно по време на производство, по-устойчиви са на прегряване и имат много по-висока цена. Това се случва, защото ако вашият домашен твърд диск се повреди, вие ще загубите много необходима и важна информация за вас, а компанията може да претърпи огромни загуби, загуба на цялата информация и клиенти. Твърдият диск също е разделен на твърд диск за компютър и лаптоп. Разликата между тях е не само в размера, но и в устойчивостта на механични натоварвания.
Как да изберем твърд диск за компютър? Какви характеристики трябва да знаете?
И така, как да изберете твърд диск за вашия компютър. Има няколко характеристики, на които трябва да обърнете внимание, когато избирате HDD. Това е интерфейс, обем, скорост, производител. Скоростта на винта зависи от скоростта на шпиндела (тези показатели могат да варират от 4500 до 10000 оборота/минута или rpm) и обема на буфера (8, 16, 32 MB). Нискоскоростните твърди дискове работят почти безшумно и са по-малко енергоемки, но с това тяхното предимство свършва. По принцип такива устройства се използват като втори твърд диск за съхраняване на информация, тъй като те са твърде бавни за работа с програми. Въпреки че, ако сте търпелив човек, можете да спестите добра сума. Твърдите дискове с 7200 оборота в минута имат повече от всичко: шум, цена, консумация на енергия и топлина, но в същото време скоростта на работа е в пъти по-висока. За лаптопи такъв винт е смъртта на батерията, защото консумира огромно количество енергия, което означава, че времето е намалено живот на батерията. Е, при 10 000 rpm HDD скоростта на трансфер на данни е извън класациите, както и цената. По-подходящ за сървърната версия.
Вторият показател е обемът. Не трябва да мислите, че колкото повече, толкова по-добре. Идеалният вариант би бил закупуването на 2-3 HDD от 500-750 GB всеки, а не един от 3 TB. Това се дължи на спецификата на работата, първо, ако възникне повреда, тогава само 1 диск, по-добре ли е да загубите 30% от информацията или напълно цялата? Второ, устройствата с голям капацитет имат 3 или повече плочи, които (уви и ах!) Много бързо стават неизползваеми. Препоръчително е да не инсталирате такива дискове под ОС и важни програми.
Третият индикатор е интерфейсът, т.е. към какъв кабел ще се свърже твоя винт? Преди това се използваше IDE конектор, но сега можете да го видите само на бюджетни стари компютри. Тогава SATA беше в полза, добре сега SAS или SASSATA. внимание! Ако закупите твърд диск с грешен конектор, няма да можете да го инсталирате!
И четвъртият показател е производителят. От вас зависи лично да решите кой производител заслужава вашето внимание. Най-популярните твърди дискове се произвеждат от Seagate, Hitachi, Western Digital.
Как да изберем твърд диск за лаптоп? Какво трябва да знаете?
Но на въпроса „Как да избера твърд диск за лаптоп?“ Можете да отговорите, че трябва да следвате същите принципи, както при избора на винт за настолен компютър. Но в същото време като се вземат предвид някои характеристики. Като се има предвид, че лаптопът е мобилно устройство, трябва да закупите твърд диск с ниска консумация на енергия. Препоръчително е да Капацитет на HDDне надвишава 500 GB, поради съображения за компактност и консумация на енергия. Не забравяйте да обърнете внимание на типа интерфейс. Друг нюанс при избора на устройство: скоростта на устройството, няма смисъл да купувате HDD с висока производителност, ако вашият лаптоп има бавни устройства (RAM, CPU, видеокарта), твърдият диск няма да повлияе на скоростта на работа , само ще похарчите повече Пари, без да спечелите нищо. По принцип всички устройства за съхранение на лаптопи са универсални и характеристиките са балансирани. Разликата е в цената, производителя и капацитета.
Кой твърд диск е по-надежден от другите?
Доста често можете да чуете фразата: „Кой твърд диск е по-надежден?“ Няма надеждни или ненадеждни дискове; всички производители имат неуспешни модели, които се провалят малко по-често от други. Единственият съвет, който може да се даде по отношение на надеждността на диска, е да не купувате нови продукти на пазара. В края на краищата именно в такива твърди дискове има проблеми с фърмуера, технологични дефекти и висока цена. Но си струва да изчакате шест месеца след пускането на новия продукт и готово - устройството е подобрено, всички грешки са взети под внимание, цените са намалени. Преди закупуване е препоръчително да прочетете информация в интернет за надеждността на конкретен винт; там можете да изберете и твърд диск намалена консумация на енергия, което не става прекалено горещо и шумно. Не трябва да купувате винтове с повишен капацитет, тъй като те са тези, които са подложени на механично натоварване; И последното правило за закупуване на надеждно устройство е, че е препоръчително да закупите винт само от официални дилъри с фирмена гаранция от 3 години. Тъй като HDD, закупен от "чичо" втора ръка или от съмнителна фирма, може да се окаже използван или след ремонт или след температурен и/или механичен стрес ( бивш собственикПросто изпуснах винт или изпуснах нещо тежко върху винта). Такъв винт ще работи за вас няколко седмици и може би месеци, но в крайна сметка - изгубена информация, пари и нерви.
Между другото, за да видите какъв вид твърд диск сте инсталирали, просто следвайте няколко стъпки. Щракнете с десния бутон върху иконата "Моят компютър" и изберете "Свойства".
След това щракнете върху „Диспечер на устройства“
и изберете "Дискови устройства".
Както можете да видите, моделът на вашия HDD е написан подробно.
Кой твърд диск е по-добре да изберете и купите?
Кой твърд диск е по-добре да купите?да получите максимални възможности при относително ниски разходи? Ето примери за няколко комбинации за различни компютри. Подходящ за бюджетен компютър HDD Western Digital Caviar Blue WD5000AAKX или Seagate Barracuda ST3500641AS-RK. За компютър за игри или компютър, предназначен за обработка на видео, Seagate Barracuda, Seagate Pipeline или Western Digital Caviar Black са най-подходящи. Ако можете да си позволите да закупите 2 твърди диска, тогава единият от тях трябва да е SSD, тъй като скоростта на вашия компютър ще се увеличи значително и операционната система и основните програми ще бъдат инсталирани на него. И на втори HDDможете да съхранявате документи, снимки, видео и др.
Видове твърди дискове.
Сега ще разгледаме видовете твърди дискове. Магнитните HDD получиха името си от плочите, върху които се записва информация. Такива дискове се използваха навсякъде доскоро. Те се отличават с голям капацитет и относително евтина цена. Недостатъкът е чувствителността към механични натоварвания, шум, прегряване. Използва се както в настолни компютри, така и в мобилни устройствао
SSD устройство и хибриден твърд диск. Какво е?
Но какво е то SSD твърд дисксега ще го разгледаме. Твърдият твърд диск за компютри е проектиран да замени крехкия магнитен твърд диск. За производството на твърди дискове в твърдо състояние се използват модули с флаш памет, което означава, че такива устройства са по-издръжливи, не са толкова податливи на механични и термични повреди, производителността на четене/запис е много по-висока и в същото време много ниско времеза намиране на необходимата информация. Ниската консумация на енергия, безшумната работа и лекото тегло правят тези устройства идеални за мобилни устройства. Но SSD имат два сериозни недостатъка, първият е цената на такъв диск от 300 до 900 долара. Вторият недостатък е малкият капацитет; за съжаление, SSD дисковете няма да могат скоро да настигнат HDD в тази посока.
Ето защо, ако ви попитат: „Твърд твърд диск, какво е това?“ Можете спокойно да отговорите, че това е алтернатива на HDD в бизнес устройствата, защото тук са важни надеждността и производителността. SSD дисковете са бъдещето на нашите компютри.
Разработчиците обаче все пак намериха изход. Те успяха да комбинират магнитен HDD и SSD в твърдо състояние. Нов моделполучи името хибриден твърд диск. Какво е това, ще попитате? Хибридният твърд диск е решение на проблема, те са бързи като SSD, но са по-евтини и имат повече капацитет. Комбинирането на двете технологии направи възможно премахването на всички недостатъци на HDD и SSD. Принцип на работа: анализ на най-често използваните данни, намиращи се на твърдия диск за последващо прехвърляне към него SSD паметза подобряване на скоростта на четене за бъдещи заявки. В хибридните твърди дискове флаш паметта, наследена от твърдотелно SSD, е буфер и съхранява данни, поискани от ОС. В същото време магнитните твърди дискове са в покой, спестявайки енергия, намалявайки шума и генерирането на топлина. При зареждане от хибриден твърд диск също има положителни точки. ОС се зарежда от флаш памет, което значително ускорява стартирането на системата, тъй като системата вече не трябва да чете необходимите данни от магнитни дискове всеки път. Същото се случва и с най-често използваните програми. Но скоростта на запис големи обемиинформация се появява на магнитни дискове, защото няма достатъчно капацитет на флаш паметта. Основната характеристика на тези устройства е, че дискът самостоятелно взема решение за поставяне на данни във флаш памет, без да доверява този процес на операционната система.
Трябва да се отбележи, че хибридните твърди дискове също имат слабо място - това е малък SSD кеш, неспособен да побере абсолютно всички използвани в момента приложения и файлове. Най-популярният хибрид харддиске Seagate Momentus XT.
В заключение бих искал да пожелая на вашия твърд диск много години работа, не забравяйте да направите резервни копия или да създадете дисково изображение, а след това вашия възможни загубище бъде равно на нула.