Hårddiskar, eller, som de också kallas, hårddiskar, är en av de viktigaste komponenterna datorsystem. Alla vet om detta. Men inte alla moderna användare förstår ens i princip hur det fungerar. HDD. Funktionsprincipen är i allmänhet ganska enkel för en grundläggande förståelse, men det finns några nyanser som kommer att diskuteras vidare.

Frågor om syfte och klassificering av hårddiskar?

Frågan om syfte är förstås retorisk. Alla användare, även de flesta nybörjarnivå, kommer omedelbart att svara att hårddisken (alias hårddisk, aka hårddisk eller hårddisk) omedelbart kommer att svara att den används för att lagra information.

I allmänhet är detta sant. Glöm inte att det på hårddisken, förutom operativsystemet och användarfilerna, finns startsektorer skapade av operativsystemet, tack vare vilka det startar, såväl som vissa etiketter med vilka du snabbt kan hitta den nödvändiga informationen på disk.

Moderna modeller ganska varierande: vanliga hårddiskar, externa hårddiskar, höghastighets fast tillstånd SSD-enheter, även om det inte är vanligt att klassificera dem specifikt som hårddiskar. Därefter föreslås det att överväga hårddiskens struktur och funktionsprincip, om inte i sin helhet, då minst, på ett sådant sätt att det räcker att förstå de grundläggande termerna och processerna.

Observera att det också finns en speciell klassificering av moderna hårddiskar enligt några grundläggande kriterier, bland vilka är följande:

• metod för att lagra information;
• Mediatyp;
• sätt att organisera tillgången till information.

Varför kallas en hårddisk en hårddisk?

Idag undrar många användare varför de kallar hårddiskar relaterade till handeldvapen. Det verkar, vad kan vara gemensamt mellan dessa två enheter?

Själva termen dök upp redan 1973, när världens första hårddisk dök upp på marknaden, vars design bestod av två separata fack i en förseglad behållare. Kapaciteten för varje fack var 30 MB, varför ingenjörerna gav skivan kodnamnet "30-30", vilket var helt i samklang med märket för "30-30 Winchester"-pistolen, som var populär vid den tiden. Det är sant att i början av 90-talet i Amerika och Europa föll detta namn nästan ur bruk, men det är fortfarande populärt i det postsovjetiska rymden.

Strukturen och principen för driften av en hårddisk

Men vi avviker. Funktionsprincipen för en hårddisk kan kort beskrivas som processerna för att läsa eller skriva information. Men hur går det till? För att förstå principen för driften av en magnetisk hårddisk måste du först studera hur den fungerar.

Själva hårddisken är en uppsättning plattor, vars antal kan variera från fyra till nio, anslutna till varandra med en axel (axel) som kallas en spindel. Plattorna är placerade ovanför varandra. Oftast är materialen för deras tillverkning aluminium, mässing, keramik, glas etc. Själva plattorna har en speciell magnetisk beläggning i form av ett material som kallas platter, baserat på gammaferritoxid, kromoxid, bariumferrit, etc. Varje sådan platta är cirka 2 mm tjock.

Radiella huvuden (ett för varje platta) ansvarar för att skriva och läsa information, och båda ytorna används i plattorna. För vilken den kan variera från 3600 till 7200 rpm, och två elmotorer är ansvariga för att flytta huvuden.

I det här fallet är den grundläggande principen för driften av en dators hårddisk att information inte registreras var som helst, utan på strikt definierade platser, kallade sektorer, som ligger på koncentriska banor eller spår. För att undvika förvirring gäller enhetliga regler. Detta innebär att principerna för drift av hårddiskar, ur deras logiska struktur, är universella. Till exempel är storleken på en sektor, antagen som en enhetlig standard över hela världen, 512 byte. I sin tur delas sektorer in i kluster, som är sekvenser av angränsande sektorer. Och särdragen hos en hårddisks funktionsprincip i detta avseende är att informationsutbytet utförs av hela kluster (ett helt antal kedjor av sektorer).

Men hur går informationsläsning till? Driftsprinciper för frekvensomriktaren hård magnetisk skivor ser ut så här: med hjälp av en speciell konsol rör sig läshuvudet i en radiell (spiral) riktning till önskat spår och, när det roteras, placeras det ovanför en given sektor, och alla huvuden kan röra sig samtidigt och läsa samma information inte bara från olika spår, men också från olika skivor (plattor). Alla spår med samma serienummer brukar kallas cylindrar.

I det här fallet kan ytterligare en princip för hårddiskdrift identifieras: ju närmare läshuvudet är den magnetiska ytan (men inte vidrör den), desto högre blir inspelningstätheten.

Hur skrivs och läses information?

Hårddiskar, eller hårddiskar, kallades magnetiska eftersom de använder lagarna för magnetismens fysik, formulerade av Faraday och Maxwell.

Som redan nämnts är plattor gjorda av icke-magnetiskt känsligt material belagda med en magnetisk beläggning, vars tjocklek bara är några mikrometer. Under drift uppstår ett magnetfält som har en så kallad domänstruktur.

En magnetisk domän är en magnetiserad region av en ferrolegering strikt begränsad av gränser. Vidare kan funktionsprincipen för en hårddisk kort beskrivas på följande sätt: när den utsätts för ett externt magnetfält börjar skivans eget fält orienteras strikt längs magnetlinjerna, och när påverkan upphör, uppstår zoner med kvarvarande magnetisering på diskarna, där informationen som tidigare fanns i huvudfältet lagras .

Läshuvudet är ansvarigt för att skapa ett externt fält när man skriver, och när man läser skapar den restmagnetiseringszon, som ligger mittemot huvudet, en elektromotorisk kraft eller EMF. Då är allt enkelt: förändringen i EMF motsvarar enhet i binär kod, och dess frånvaro eller uppsägning är noll. Tidpunkten för ändring av EMF brukar kallas ett bitelement.

Dessutom kan den magnetiska ytan, rent av datavetenskapliga överväganden, associeras som en viss punktsekvens av informationsbitar. Men eftersom platsen för sådana punkter inte kan beräknas helt exakt, måste du installera några fördesignade markörer på skivan som hjälper till att bestämma den önskade platsen. Att skapa sådana märken kallas formatering (grovt sett, att dela upp skivan i spår och sektorer kombinerade i kluster).

Logisk struktur och funktionsprincip för en hårddisk när det gäller formatering

När det gäller den logiska organisationen av hårddisken kommer formatering först här, där två huvudtyper särskiljs: lågnivå (fysisk) och högnivå (logisk). Utan dessa steg är det inget snack om att få hårddisken i fungerande skick. Hur man initierar en ny hårddisk kommer att diskuteras separat.

Lågnivåformatering innebär fysisk påverkan på hårddiskens yta, vilket skapar sektorer som ligger längs spåren. Det är märkligt att principen för driften av en hårddisk är sådan att varje skapad sektor har sin egen unika adress, som inkluderar numret på själva sektorn, numret på spåret där den är belägen och numret på sidan av tallriken. När man organiserar direktåtkomst kommer alltså samma RAM-minne direkt till en given adress, snarare än att söka efter den nödvändiga informationen över hela ytan, på grund av vilken prestanda uppnås (även om detta inte är det viktigaste). Observera att när du utför lågnivåformatering raderas absolut all information, och i de flesta fall kan den inte återställas.

En annan sak är logisk formatering (i Windows-system är detta snabb formatering eller snabbformatering). Dessutom är dessa processer också tillämpliga på skapandet av logiska partitioner, som är ett visst område på huvudhårddisken som fungerar enligt samma principer.

Logisk formatering påverkar i första hand systemområdet, som består av startsektorn och partitionstabeller (Boot record), filallokeringstabell (FAT, NTFS, etc.) och rotkatalogen (Root Directory).

Information skrivs till sektorer genom klustret i flera delar, och ett kluster kan inte innehålla två identiska objekt (filer). Faktum är att skapandet av en logisk partition, så att säga, separerar den från huvudsystempartitionen, vilket resulterar i att informationen som lagras på den inte kan ändras eller raderas i händelse av fel och misslyckanden.

Huvudegenskaper hos hårddisken

Det verkar som att principen för driften av en hårddisk i allmänna termer är lite tydlig. Låt oss nu gå vidare till huvudegenskaperna, som ger en komplett bild av alla funktioner (eller brister) hos moderna hårddiskar.

Funktionsprincipen för en hårddisk och dess huvudsakliga egenskaper kan vara helt annorlunda. För att förstå vad vi pratar om, låt oss lyfta fram de mest grundläggande parametrarna som kännetecknar alla informationslagringsenheter som är kända idag:

• kapacitet (volym);
• prestanda (hastighet för dataåtkomst, läs- och skrivinformation);
• gränssnitt (anslutningsmetod, styrenhetstyp).

Kapacitet representerar den totala mängd information som kan skrivas och lagras på en hårddisk. Produktionsindustrin för hårddiskar utvecklas så snabbt att idag har hårddiskar med kapaciteter på cirka 2 TB och högre tagits i bruk. Och som man tror är detta inte gränsen.

Gränssnittet är den viktigaste egenskapen. Den avgör exakt hur enheten är ansluten till moderkortet, vilken kontroller som används, hur läsning och skrivning går till etc. De huvudsakliga och vanligaste gränssnitten är IDE, SATA och SCSI.

Diskar med IDE-gränssnitt är billiga, men de största nackdelarna inkluderar ett begränsat antal samtidigt anslutna enheter (max fyra) och låga dataöverföringshastigheter (även om de stöder Ultra DMA direkt minnesåtkomst eller Ultra ATA-protokoll (läge 2 och läge 4) Även om man tror att deras användning låter dig öka läs-/skrivhastigheten till nivån 16 MB/s, men i verkligheten är hastigheten mycket lägre. Dessutom, för att använda UDMA-läget, måste du installera en speciell drivrutin, som i teorin bör levereras komplett med moderkort.

När vi pratar om principen för driften av en hårddisk och dess egenskaper kan vi inte ignorera vilken som är efterföljaren till IDE ATA-versionen. Fördelen med denna teknik är att läs-/skrivhastigheten kan ökas till 100 MB/s genom användning av höghastighets Fireware IEEE-1394-bussen.

Slutligen är SCSI-gränssnittet, jämfört med de två föregående, det mest flexibla och snabbaste (skriv-/läshastigheterna når 160 MB/s och högre). Men sådana hårddiskar kostar nästan dubbelt så mycket. Men antalet samtidigt anslutna informationslagringsenheter sträcker sig från sju till femton, anslutningen kan göras utan att stänga av datorn, och kabellängden kan vara cirka 15-30 meter. Den här typen av hårddiskar används faktiskt inte i användardatorer utan på servrar.

Prestanda, som kännetecknar överföringshastigheten och I/O-genomströmningen, uttrycks vanligtvis i termer av överföringstid och mängden sekventiell data som överförs och uttrycks i MB/s.

Några ytterligare alternativ

När vi talar om hur en hårddisk fungerar och vilka parametrar som påverkar dess funktion, kan vi inte ignorera några ytterligare egenskaper, som enhetens prestanda eller till och med livslängd kan bero på.

Här är den första platsen rotationshastigheten, som direkt påverkar tiden för sökning och initiering (igenkänning) av den önskade sektorn. Detta är den så kallade latenta söktiden - det intervall under vilket den önskade sektorn roterar mot läshuvudet. Idag har flera standarder antagits för spindelhastighet, uttryckt i varv per minut med en fördröjningstid i millisekunder:

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

Det är lätt att se att ju högre hastighet, desto mindre tid ägnas åt att söka efter sektorer, och i fysiska termer, per varv på skivan innan huvudet ställs in på önskad tallrikpositioneringspunkt.

En annan parameter är den interna överföringshastigheten. På externa spår är det minimalt, men ökar med en gradvis övergång till interna spår. Således är samma defragmenteringsprocess, som flyttar ofta använda data till de snabbaste områdena på disken, inget annat än att flytta den till ett internt spår med högre läshastighet. Extern hastighet har fasta värden och beror direkt på vilket gränssnitt som används.

Slutligen är en av de viktiga punkterna relaterad till närvaron av hårddiskens eget cacheminne eller buffert. Faktum är att principen för driften av en hårddisk när det gäller buffertanvändning liknar RAM eller virtuellt minne. Ju större cacheminne (128-256 KB), desto snabbare kommer hårddisken att fungera.

Huvudkrav för hårddisk

Det är inte så många grundläggande krav som ställs på hårddiskar i de flesta fall. Det viktigaste är lång livslängd och tillförlitlighet.

Huvudstandarden för de flesta hårddiskar är en livslängd på cirka 5-7 år med en drifttid på minst femhundratusen timmar, men för avancerade hårddiskar är denna siffra minst en miljon timmar.

När det gäller tillförlitlighet är S.M.A.R.T. självtestfunktionen ansvarig för detta, som övervakar tillståndet för enskilda delar av hårddisken och utför konstant övervakning. Baserat på de insamlade uppgifterna, även en viss prognos för utseendet på möjliga funktionsfel ytterligare.

Det säger sig självt att användaren inte ska stå vid sidan av. Så, till exempel, när du arbetar med en hårddisk är det extremt viktigt att upprätthålla den optimala temperaturregimen (0 - 50 ± 10 grader Celsius), undvika skakningar, stötar och fall av hårddisken, damm eller andra små partiklar som kommer in i den , etc. Förresten, många kommer Det är intressant att veta att samma partiklar av tobaksrök är ungefär två gånger avståndet mellan läshuvudet och den magnetiska ytan på hårddisken och människohår - 5-10 gånger.

Initieringsproblem i systemet vid byte av en hårddisk

Nu några ord om vilka åtgärder som måste vidtas om användaren av någon anledning ändrade hårddisken eller installerade ytterligare en.

Vi kommer inte att helt beskriva denna process, utan fokuserar endast på huvudstadierna. Först måste du ansluta hårddisken och titta på den BIOS-inställningar, om ny utrustning har identifierats, i diskadministrationssektionen, initiera och skapa en startpost, skapa en enkel volym, tilldela den en identifierare (bokstav) och formatera den genom att välja ett filsystem. Först efter detta kommer den nya "skruven" att vara helt klar för arbete.

Slutsats

Det är i själva verket allt som kortfattat gäller den grundläggande funktionen och egenskaperna hos moderna hårddiskar. Funktionsprincip extern hård disk ansågs inte i grunden här, eftersom den praktiskt taget inte skiljer sig från vad som används för stationära hårddiskar. Den enda skillnaden är metoden för att ansluta den extra enheten till en dator eller bärbar dator. Den vanligaste anslutningen sker via ett USB-gränssnitt, som är direkt anslutet till moderkortet. Samtidigt, om du vill säkerställa maximal prestanda, är det naturligtvis bättre att använda USB 3.0-standarden (porten inuti är blåmålad), förutsatt att extern hårddisk stöttar honom.

Annars tror jag att många åtminstone lite har förstått hur en hårddisk av alla slag fungerar. Kanske för många ämnen gavs ovan, särskilt även från en skolfysikkurs, men utan detta kommer det inte att vara möjligt att helt förstå alla grundläggande principer och metoder som är inneboende i teknologierna för att producera och använda hårddiskar.

Idag kommer vi att prata om vad hårddiskar är, vad de är och överväga deras egenskaper. Låt oss ta reda på vilka av dem som är bäst och vilka hårddiskar du inte bör köpa.

En hårddisk är en informationslagringsenhet som används i datorer och bärbara datorer för att installera ett operativsystem, drivrutiner, program på den, samt för att lagra alla typer av användarfiler.

Hårddisk design

Hårddisk - hälften mekanisk, hälften elektronisk anordning, bestående av magnetiska plattor, läshuvuden, spindel (motor) och styrkort. Spindeln som de magnetiska plattorna är fästa på snurrar dem upp till flera tusen rpm. om en minut. Man tror att ju högre spindelmomentet är, desto högre läshastighet. Även om viktiga faktorer inkluderar: direktåtkomsttid och inspelningstäthet. Hårddiskar skiljer sig åt i hastighet, kapacitet och naturligtvis tillförlitlighet. Denna parameter garanteras av tillverkaren.

Vilka tillverkningsföretag är bättre?

Samsung-enheter anses vara de mest pålitliga och snabbaste. Hitachi producerar också mycket bra hjul, men deras hastighet är lägre. Hårddiskar från företag är av medelkvalitet Western digital. Det visade sig att detta företag från början började producera sina produkter i billiga fabriker som inte hade högkvalitativ utrustning. Den lägsta kvalitetsproduktionen av enheter av denna typ från välkända varumärken är det en gång ledande amerikanska elektronikföretaget Seagate. Jo, Fujitsu- och Toshiba-företag kan nu inte skryta med kvaliteten på hårddiskproduktion.

Därför, när du väljer att köpa en hårddisk, är det bättre att välja antingen Samsung eller Hitachi. De skiljer sig åt i sina dimensioner. Hårddiskar med en diskbredd på 3,5 (tum) installeras på datorer och 2,5 (tum) på bärbara datorer.
Hårddiskhastighet systemenhet hastigheten på en dator är mer än 7000 rpm, men det finns hårddiskar till försäljning med en prestanda som inte är högre än 5500 rpm. Sådana låghastighetskopior är inte värda att köpa. Men bärbara enheter med en rotationshastighet på 5400 rpm. De fungerar mycket tystare och blir inte så varma.

Buffert hårddisk kallas cacheminne och tjänar till att snabba upp det. Den sträcker sig från 32 till 128 MB. Även om 32 MB. kommer att räcka för normal drift. Läs- och skrivhastighet är en av de viktigaste parametrarna, vilket i hög grad påverkar arbetsproduktivitet enheter.

Hastighet för informationsutbyte

En bra indikator för en hårddisk anses vara en läshastighet på 110 - 140 MB/s. Du bör inte köpa en hårddisk med en hastighet som inte överstiger 100 MB/s. Random access time är den andra viktiga indikatorn på hårddiskens prestanda, efter att ha läst och skrivit. Man tror att ju mindre denna parameter är bättre kvalité enheter. Det påverkar främst kopiering och läsning av små filer. Ganska bra om HDD-åtkomsttiden är 13 - 14 ms. Bärare av denna typ kommer med två typer av kontakter. Dessa är SATA 2 (tidigare) och SATA 3. Dessa kontakter är kompatibla med varandra, så detta påverkar inte på något sätt driften av enheterna eller deras hastighet. Hårddiskar har inte förändrats alls under de senaste tio åren. Därför låg priset för dem ungefär på samma nivå.

WindowsTune.ru

Vad är hårddisken i en dator?

I olika programÖvervaka driften av en dator, du kan stöta på en sådan beteckning som hårddisk. På de flesta datorfodral finns ett periodiskt blinkande ljus med samma signatur. Vad betyder denna förkortning?

HDD

Hårddisk, även känd som hårddisk, är inget annat än en hårddisk. Det blinkande ljuset, förresten, blinkar av en anledning - du kan alltid avgöra från det om hårddisken fungerar alls, eller om systemet inte kommer åt den (då bara hänger sig, men det kan finnas många anledningar till detta , och så vet du att fler djupa symptom är om ljuset inte tänds alls). Om lampan lyser konstant indikerar detta en överdriven belastning på datorn - du kommer att märka detta genom dess kraftigt reducerade prestanda. I en sådan situation råder vi dig att helt enkelt stänga vissa program - då kommer antalet åtkomster till hårddisken att minska och prestandan för program som körs kommer att öka.

AskPoint.org

hdd vad är det?

Hårddisk, hårddisk, hårddisk... Alla dessa ord betyder samma komponent i en modern persondator, utan vilken det är omöjligt att föreställa sig det.

Tidigare har all information på datorer, som på den tiden kallades datorer, lagrats på enheter som kallas hålband. Vad är stansad papperstejp? I huvudsak är det en bit kartongpapper med speciella hål i den. Men detta är datorernas "stenålder". Nästa steg i utvecklingen av persondatorer var en teknik som kallas magnetisk inspelning. Det är denna princip som ligger till grund för drifttekniken för moderna hårddiskar. Den största skillnaden mellan tidigare hårddiskar och moderna modeller för vanliga användare är mängden information som kan spelas in på ett medium. Om denna volym tidigare endast mättes i kilobyte, har vi idag att göra med terabyte. Att öka volymen lagrad information är en av de viktigaste prestationerna med nuvarande hårddiskar.

Varför och vad behövs hårddisken till?

Varför behöver du en hårddisk (HDD) och hur används den direkt av själva datorns operativsystem? Som regel lagrar vilken dator som helst någon form av information, och en hårddisk är själva enheten som informationen lagras på. Idag är detta en mycket viktig funktion för vilken dator som helst (lagring av information på digitala medier), eftersom vi, användare av persondatorer, utan hårddisk skulle behöva ha konstant tillgång till Internet eller lokalt nätverk, och datorer utan sådana funktioner skulle förlora en betydande del av sin funktionalitet.

I mer "vetenskapliga" termer är en hårddisk en lagringskomponent i vilken dator som helst. Huvuduppgiften för denna komponent är att lagra information under lång tid. Hårddisk, till skillnad från datorns RAM ( random access minne), är inte minne, kallas flyktigt. Vad betyder det? Låt oss föreställa oss att du arbetade på en dator med något dokument, sparade det och sedan, naturligtvis, stängde av datorn. Om hårddiskminnet var flyktigt, skulle all information du sparat gå förlorad oåterkalleligt. Varför? Saken är att för normal drift av flyktigt minne krävs en ständigt påslagen strömförsörjning. Det är på denna princip som datorns RAM fungerar, men minnet på hårddiskar– nej, för det är inte flyktigt. Av samma anledning är den här typen av minne det bästa för att lagra all information, vare sig det är dokument, fotografier, videor etc. Förresten, operativ system, som regel, installeras på hårddisken i en partition speciellt utformad för detta ändamål. Allt ovanstående betyder naturligtvis inte alls att information lagras på denna typ av enhet i decennier, tvärtom måste den periodvis "rensas", det vill säga onödig och överflödig information måste tas bort.

Vad betyder begreppen hårddisk, hårddisk och hårddisk?

Vad betyder HDD? Svaret är: HDD är en hårddisk som använder en magnetisk funktionsprincip. Förkortning med på engelska(hårddisk) översätts som hårddisk. Du kan också lägga till ordet magnetisk till denna förkortning, som betyder magnetisk.

Förresten, varför just svårt? Vad är en dators hårddisk? Varför inte mjuk? Det finns inga hemligheter här heller. Saken är att inuti denna typ av enhet finns speciella plattor. Plattorna är hårda, faktiskt, detta är förklaringen till detta namn. Kanske kan vi säga några ord om disketter, som dök upp ungefär samtidigt som hårddiskar. Så dessa disketter, nämligen deras magnetiska diskar, var mjuka. Så allt är logiskt och naturligt.

När det gäller ordet hårddisk är allt något mer komplicerat. Anledningen till utseendet på detta namn, konstigt nog, är sammanflätad med beteckningen på själva geväret. 1973 såg världen HDD 3340-modellen, som hade den tekniska beteckningen 30-30 (två moduler på 30 MB vardera). Denna beteckning ekade namnet på 30-30 Winchester-patronerna. Det är enkelt.

Hur ser dessa enheter ut inuti en persondator?

Nu har de mest populära HDD-modellerna storlekar på 2,5 eller 3,5 tum. De senare används i vanliga datorer, och 2,5-tums formfaktorn är avsedd för bärbara datorer och bärbara versioner av enheter.

Det första som är värt att säga är att i datorteknikens värld förbättras allt, och ganska snabbt, och situationen med vår typ av enhet är inget undantag. Hur ser en hårddisk ut på en dator idag? Nu har de mest populära HDD-modellerna storlekar på 2,5 eller 3,5 tum. De senare används i vanliga datorer, och 2,5-tums formfaktorn är avsedd för bärbara datorer och bärbara versioner av enheter. I äldre datorer kan du även hitta diskar med andra storlekar, men de är föråldrade och moderna datorer brukar inte användas. Vilka storlekar är redan föråldrade? I det stora hela - allt utom ovanstående. Tidigare hade hårddiskar formatet 8 och 5,25 tum.

Minneskapacitet för moderna hårddiskar.

För de flesta användare verkar minnesstorleken vara en nyckelindikator för att välja den mest lämpliga modellen för användning. När vi talar om datorer på ryska kan vi säga det rakt ut - ingen bryr sig om alla tekniska egenskaper (brus, hastighet) utom en. Som du kanske har gissat är det exakt den mängd information som får plats på en disk. Det spelar ingen roll att en hårddisk kan vara bullrig och långsam, det viktigaste är hur mycket den får plats. Det är detta som oroar de allra flesta användare. Dessutom ser många andra egenskaper i vanliga människors ögon inte så betydande ut, men antalet fritt utrymme- huvudindikatorn. Naturligtvis finns det användare som uppmärksammar brus, strömförbrukning och andra sekundära egenskaper hos vilken hårddisk som helst, men de är i minoritet.

I allmänhet, när du väljer minne för din dator, är det värt att komma ihåg ett knep från tillverkare. När man anger mängden minne för en enhet avrundar de alla värden, så den faktiska mängden minne blir något mindre än vad som anges på förpackningen. Saken är att tillverkare avrundar siffrorna på ett sådant sätt att en kilobyte blir 1000 byte, inte 1024. Därav "felet". Är det möjligt att bekämpa detta på något sätt? I stort, nej, men det kan användas, och vi berättar hur du gör det på ryska: försök att använda detta faktum (avrundning till tillverkarens fördel) till din fördel: pruta med säljaren och påpeka det mindre beloppet av riktigt hårddiskminne istället för det deklarerade. Vad händer om du kan spara pengar? Köp dig en kaka)

Hårddisken är nästan en av de viktigaste delarna i en modern dator. Eftersom den främst är designad för långtidslagring av dina data, kan detta vara spel, filmer och andra stora filer lagrade på din PC. Och det skulle vara synd om det plötsligt kunde gå sönder, som ett resultat av vilket du kan förlora all din data, vilket kan vara mycket svårt att återställa. Och för att kunna fungera och byta ut detta element på rätt sätt måste du förstå hur det fungerar och vad en hårddisk är.

I den här artikeln kommer du att lära dig om hur en hårddisk fungerar, dess komponenter och tekniska egenskaperÅh.

Vanligtvis är huvudelementen i en hårddisk flera runda aluminiumplattor. Till skillnad från disketter (glömda disketter) är de svåra att böja, därav namnet hårddisk. I vissa enheter är de installerade icke-borttagbara och kallas fasta (fixeddisk). Men i vanligt stationära datorer och även vissa modeller av bärbara datorer och surfplattor kan bytas ut utan problem.

Bild: Hårddisk utan topplock

Anteckningen!

Varför kallas hårddiskar ibland för hårddiskar och vad har de med skjutvapen att göra? Någon gång på 1960-talet släppte IBM vad som då var en höghastighetshårddisk med utvecklingsnummer 30-30. Vilket sammanföll med beteckningen på det berömda Winchester rifled vapnet, och därför blev denna term snart förankrad i datorslang. Men i själva verket har hårddiskar ingenting gemensamt med riktiga hårddiskar.

Hur fungerar en hårddisk?

Inspelning och läsning av information som finns på hårddiskens koncentriska cirklar, uppdelad i sektorer, utförs med hjälp av universella skriv-/läshuvuden.

Varje sida av skivan har sitt eget spår för skrivning och läsning, men huvudena är placerade på en gemensam enhet för alla skivor. Av denna anledning rör sig huvudena synkront.

YouTube-video: Öppna hårddiskdrift

Normal drift tillåter inte kontakt mellan huvuden och den magnetiska ytan på skivan. Men om det inte finns någon ström och enheten stannar, faller huvudena fortfarande på den magnetiska ytan.

Under drift av hårddisken bildas ett litet luftgap mellan ytan på den roterande plattan och huvudet. Om en dammfläck kommer in i detta gap eller om enheten skakas, finns det en stor chans att huvudet kommer att kollidera med den roterande ytan. En kraftig stöt kan få huvudet att misslyckas. Denna utdata kan leda till att flera byte skadas eller att enheten inte fungerar helt. Av denna anledning är den magnetiska ytan i många enheter legerad, varefter ett speciellt smörjmedel appliceras på den för att klara av periodisk skakning av huvuden.

Vissa moderna enheter använder en laddnings-/avlastningsmekanism som förhindrar att huvudena vidrör den magnetiska ytan även om strömmen går förlorad.

Hög- och lågnivåformatering

Genom att använda högnivåformatering kan operativsystemet skapa strukturer som gör det lättare att arbeta med filer och data som lagras på hårddisken. Alla tillgängliga partitioner (logiska enheter) medföljer boot sektor volym, två kopior av filallokeringstabellen och rotkatalogen. Genom ovanstående strukturer lyckas operativsystemet allokera diskutrymme, spåra platsen för filer och även kringgå skadade områden på disken.

Med andra ord handlar högnivåformatering om att skapa en innehållsförteckning för disken och filsystemet (FAT, NTFS, etc.). "Riktig" formatering kan bara klassificeras som lågnivåformatering, under vilken disken är uppdelad i spår och sektorer. Med kommandot DOS FORMAT genomgår en diskett båda typerna av formatering samtidigt, medan en hårddisk endast genomgår högnivåformatering.

För att producera lågnivåformatering på din hårddisk måste du använda specialprogram, som oftast tillhandahålls av skivtillverkaren. Formatering av disketter med FORMAT innebär att båda operationerna utförs, medan i fallet med hårddiskar bör ovanstående operationer utföras separat. Dessutom genomgår hårddisken en tredje operation - skapandet av partitioner, som är en förutsättning för att använda mer än ett operativsystem på en PC.

Organisationen av flera partitioner gör det möjligt att installera på var och en av dem sin egen operativa infrastruktur med en separat volym och logiska enheter. Varje volym eller logisk enhet har sin egen bokstavsbeteckning (till exempel driva C,D eller E).

Vad består en hårddisk av?

Nästan varje modern hårddisk innehåller samma uppsättning komponenter:

diskar(deras antal når oftast 5 stycken);

läs/skrivhuvuden(deras antal når oftast 10 stycken);

huvuddrivmekanism (denna mekanism ställer in huvudena till önskad position);

diskenhetsmotor(en enhet som får skivor att rotera);

luftfilter(filter placerade inuti drivhuset);

tryckt kretskort med styrkretsar(genom denna komponent hanteras enheten och styrenheten);

kablar och kontakter(HDD elektroniska komponenter).

En förseglad låda - HDA - används oftast som hölje för diskar, huvuden, huvuddrivmekanism och diskdrivmotor. Vanligtvis är denna låda en enda enhet som nästan aldrig öppnas. Andra komponenter som inte ingår i HDA, som inkluderar konfigurationselement, kretskort och frontpanel, är avtagbara.

Automatiskt huvudparkering och kontrollsystem

Vid strömavbrott tillhandahålls ett kontaktparkeringssystem vars uppgift är att sänka stången med huvudena på själva skivorna. Oavsett det faktum att enheten kan motstå tiotusentals upp- och nedstigningar av läshuvudena, måste allt detta ske i områden som är speciellt avsedda för dessa åtgärder.

Under konstanta upp- och nedstigningar uppstår oundviklig nötning av det magnetiska lagret. Om hårddisken skakas efter slitage är det troligt att disken eller huvuden skadas. För att förhindra ovanstående problem är moderna enheter utrustade med en speciell laddnings-/avlastningsmekanism, som är en platta som placeras på hårddiskarnas yttre yta. Denna åtgärd förhindrar att huvudet vidrör den magnetiska ytan även om strömmen är avstängd. När spänningen är avstängd "parkerar" enheten automatiskt huvudena på ytan av den lutande plattan.

Lite om luftfilter och luft

Nästan alla hårddiskar är utrustade med två luftfilter: ett barometerfilter och ett recirkulationsfilter. Det som skiljer ovanstående filter från utbytbara modeller som används i äldre generations frekvensomriktare är att de placeras inuti höljet och förväntas inte bytas ut förrän i slutet av deras livslängd.

Gamla skivor använde tekniken att ständigt flytta luft in och ut ur höljet, med hjälp av ett filter som behövde bytas med jämna mellanrum.

Utvecklarna av moderna enheter var tvungna att överge detta schema, och därför används recirkulationsfiltret, som finns i det förseglade HDA-höljet, endast för att filtrera luften inuti lådan från de minsta partiklarna som är fångade inuti höljet. Oavsett alla vidtagna försiktighetsåtgärder bildas fortfarande små partiklar efter upprepade landningar och startar av huvuden. Med hänsyn till det faktum att drivhuset är tätat och luft pumpas in i det, fortsätter det att fungera även i en starkt förorenad miljö.

Gränssnittskontakter och anslutningar

Många moderna hårddiskar är utrustade med flera gränssnittskontakter utformade för att ansluta till strömkällan och till systemet som helhet. Som regel innehåller enheten minst tre typer av kontakter:

gränssnittskontakter;

strömförsörjningskontakt;

jordkontakt.

Gränssnittskontakterna förtjänar särskild uppmärksamhet, eftersom de är designade för att enheten ska ta emot/sända kommandon och data. Många standarder utesluter inte möjligheten att ansluta flera enheter till en buss.

Som nämnts ovan kan hårddiskar utrustas med flera gränssnittskontakter:

MFM och ESDI- slocknade kontakter som används på de första hårddiskarna;

IDE/ATA- en kontakt för att ansluta lagringsenheter, som länge har varit den vanligaste på grund av sin låga kostnad. Tekniskt sett liknar detta gränssnitt 16-bitars ISA-bussen. Den efterföljande utvecklingen av IDE-standarder bidrog till en ökning av datautbyteshastigheten, såväl som uppkomsten av möjligheten att direkt komma åt minne med DMA-teknik;

Seriell ATA- en kontakt som ersatte IDE, som fysiskt är en enkelriktad linje som används för seriell dataöverföring. Att vara i kompatibilitetsläge liknar IDE-gränssnittet, men närvaron av ett "native" läge gör att du kan dra nytta av ytterligare en uppsättning funktioner.

SCSI- ett universellt gränssnitt som aktivt användes på servrar för att ansluta hårddiskar och andra enheter. Trots god teknisk prestanda har den inte blivit lika utbredd som IDE på grund av dess höga kostnad.

SAS- seriell analog SCSI.

USB- ett gränssnitt som är nödvändigt för att ansluta externa hårddiskar. Informationsutbyte sker i detta fall via USB Mass Storage-protokollet.

FireWire- en kontakt som liknar USB, krävs för att ansluta en extern hårddisk.

Fiberkanal-gränssnitt som används av avancerade system pga hög hastighet dataöverföring.

Hårddiskkvalitetsindikatorer

Kapacitet- mängden information som enheten kan innehålla. Denna siffra i moderna hårddiskar kan nå upp till 4 terabyte (4000 gigabyte);

Prestanda. Denna parameter har en direkt inverkan på svarstid och genomsnittlig informationsöverföringshastighet;

Pålitlighet– En indikator som bestäms av medeltiden mellan fel.

Fysiska kapacitetsgränser

Den maximala mängden kapacitet som används av en hårddisk beror på ett antal faktorer, inklusive gränssnitt, drivrutiner, operativsystem och filsystem.

Den första ATA-enheten, som släpptes 1986, hade en kapacitetsgräns på 137 GB.

Olika BIOS-versioner bidrog också till att minska hårddiskarnas maximala kapacitet, och därför hade system byggda före 1998 en kapacitet på upp till 8,4 GB och system som släpptes före 1994 hade en kapacitet på 528 MB.

Även efter att ha löst problemen med BIOS kvarstod kapacitetsbegränsningen för enheter med ett ATA-anslutningsgränssnitt; dess maximala värde var 137 GB. Denna begränsning övervanns genom ATA-6-standarden, som släpptes 2001. Denna standard använde ett utökat adresseringsschema, vilket i sin tur bidrog till en ökning av lagringskapaciteten till 144 GB. En sådan lösning gjorde det möjligt att introducera enheter med PATA- och SATA-gränssnitt, vars lagringskapacitet är högre än den angivna gränsen på 137 GB.

OS-begränsningar för maximal volym

Nästan alla moderna operativsystem lägger inga begränsningar på en sådan indikator som hårddiskarnas kapacitet, vilket inte kan sägas om tidigare versioner av operativsystem.

DOS kände till exempel inte igen hårddiskar vars kapacitet översteg 8,4 GB, eftersom åtkomst till enheterna i det här fallet utfördes via LBA-adressering, medan i DOS 6.x och tidigare versioner endast CHS-adressering stöddes.

Det finns också en begränsning av hårddiskens kapacitet när du installerar Windows 95. Det maximala värdet för denna begränsning är 32 GB. Dessutom uppdaterad Windows-versioner 95 stöds endast filsystem FAT16, som i sin tur sätter en gräns på 2 GB för partitionsstorlekar. Av detta följer att om du använder en 30 GB hårddisk måste den delas upp i 15 partitioner.

Begränsningar i operativsystemet Windows 98 tillåter användning av större hårddiskar.

Egenskaper och parametrar

Varje hårddisk har en lista med tekniska egenskaper, enligt vilken dess användningshierarki fastställs.

Det första du bör vara uppmärksam på är vilken typ av gränssnitt som används. Nyligen har varje dator börjat användas SATA.

Den andra lika viktiga punkten är mängden ledigt utrymme på hårddisken. Dess lägsta värde idag är bara 80 GB, medan maxvärdet är 4 TB.

En annan viktig egenskap när du köper en bärbar dator är hårddiskens formfaktor.

De mest populära i det här fallet är modeller vars storlek är 2,5 tum, medan storleken på stationära datorer är 3,5 tum.

Du bör inte försumma spindelns rotationshastighet, minimivärdena är 4200, maxvärdet är 15000 rpm. Alla ovanstående egenskaper har en direkt inverkan på hårddiskens hastighet, vilket uttrycks i MB/s.

Hårddiskhastighet

Av ingen liten betydelse är hårddiskens hastighetsindikatorer, som bestäms av:

Spindelhastighet, mätt i varv per minut. Dess uppgift inkluderar inte att direkt identifiera den verkliga utbyteshastigheten; den låter dig bara skilja en snabbare enhet från en långsammare enhet.

Åtkomsttid. Den här parametern beräknar tiden som hårddisken spenderar från att ta emot ett kommando till att information överförs över gränssnittet. Oftast använder jag medel- och maxvärden.

Huvudpositioneringstid. Detta värde indikerar den tid det tar för huvuden att flytta och ställa in från ett spår till ett annat spår.

Bandbredd eller diskprestanda under sekventiell överföring av stora mängder data.

Intern dataöverföringshastighet eller hastighet överförd information från styrenheten till huvudena.

Extern baudhastighet eller hastigheten på information som överförs via det externa gränssnittet.

Lite om S.M.A.R.T.

SMART.– ett verktyg utformat för att oberoende kontrollera statusen för moderna hårddiskar som stöder PATA- och SATA-gränssnitt, samt fungerar i personliga datorer från operationssalen Windows-system(från NT till Vista).

SMART. beräknar och analyserar tillståndet för anslutna hårddiskar med lika tidsintervall, oavsett om operativsystemet körs eller inte. Efter att analysen har utförts visas ikonen för diagnostikresultat i det högra hörnet av aktivitetsfältet. Baserat på de resultat som erhållits under S.M.A.R.T. diagnostik, ikonen kan indikera:

För det utmärkta skicket för varje hårddisk som är ansluten till datorn som stöder S.M.A.R.T. teknologi;

Det faktum att en eller flera hälsoindikatorer inte når tröskelvärdet, medan parametrarna Pre-Failure/Advisory har ett nollvärde. Ovanstående tillstånd av hårt disk betraktas dock inte som pre-crash om denna hårddisk innehåller viktig information, rekommenderas att spara den på ett annat medium så ofta som möjligt eller byta ut hårddisken.

Det faktum att en eller flera statusindikatorer inte når tröskelvärdet, medan Pre-Failure/Advisory-parametrarna har ett aktivt värde. Enligt hårddiskutvecklare är detta ett förnödläge, och det är inte värt att lagra information på en sådan hårddisk.

Tillförlitlighetsfaktor

En sådan indikator som tillförlitlighet för datalagring är en av de mest viktiga egenskaper hårddisk. Felfrekvensen för en hårddisk är en gång vart hundra år, från vilket vi kan dra slutsatsen att hårddisken anses vara den mest pålitliga källan för datalagring. Samtidigt påverkas tillförlitligheten för varje disk direkt av driftsförhållandena och själva enheten. Ibland förser tillverkare marknaden med en helt "rå" produkt och försummar därför säkerhetskopiering och du kan inte helt lita på hårddisken.

Kostnad och pris

Varje dag blir kostnaden för hårddisken mindre och mindre. Till exempel, idag är priset för en 500 GB ATA-hårddisk i genomsnitt 120 USD, jämfört med 1 800 USD 1983 för en 10 MB hårddisk.

Från ovanstående uttalande kan vi dra slutsatsen att kostnaden för hårddiskar kommer att fortsätta att falla, och därför kommer alla i framtiden att kunna köpa ganska rymliga diskar till rimliga priser.

Hårddisk, hårddisk eller bara en skruv, hårddisk, hdd (Hard Disk Drive) - denna datalagringsenhet har flera namn och är den huvudsakliga lagringsenheten för att lagra information i alla moderna datorer, bärbara datorer och servrar. Det är på den här enheten som alla dina foton, videor, musik, filmer spelas in och själva datorns operativsystem spelas in på den. Nuförtiden blir SSD-enheter och hybrid SSHD-enheter allt mer utbredda; vi kommer att prata om dem och deras för- och nackdelar i en separat artikel.

Vilken typ av skivor finns det?

I butiken idag kan du hitta hårddiskar med olika parametrar, hur skiljer de sig åt? Låt oss försöka förstå de viktigaste skillnaderna och lyfta fram flera egenskaper hos enheterna.

Formfaktor (storlek)

Parametern visar hårddiskens bredd i tum. Huvudbredden är 3,5 tum och 2,5 tum, som används i moderna datorer och bärbara datorer, såväl som i externa bärbara och stationära enheter och nätverkslagring.

För fast telefon hemdator standardstorleken är 3,5 tum, moderna fodral innehåller 2,5-tums enhetsfack, de är främst avsedda för SSD installation disk, finns det ingen speciell poäng med att installera 2,5-tumsdiskar i en dator istället för en 3,5-tums disk, bara i mycket kompakta fall, till exempel micro-ATX.

I bärbara datorer är det tvärtom mycket viktigt att spara utrymme och de använder 2,5-tums formfaktorer. Det finns diskar mindre storlek- 1,8 tum, 1,3 tum, 0,8 tum, men in moderna apparater du kommer inte att se dem längre.

Kapacitet (Varför är diskkapaciteten mindre än angivet?)

En parameter som direkt avgör hur mycket information vi kan spela in och lagra på vår dator eller laptop. Tillverkare anger kapaciteten med en hastighet av 1 kilobyte = 1000 byte, men datorer beräknar annorlunda 1 KB = 1024 byte, därav förvirringen bland användare som stöter på detta för första gången och ju större volym, desto större skillnad i slutvolymen. Nu mäts diskvolymen i terabyte, vilket är mer än tillräckligt för att lagra en samling av inte bara foton utan även musik och filmer.

Gränssnitt

Du hittar enheter med SATA-kontakt i alla moderna enheter idag. Den enda skillnaden är dataöverföringshastigheten.

SATA hårddiskkontakt

ATA aka PATA (IDE)

Diskar med detta gränssnitt produceras eller installeras inte längre i moderna enheter, men du kan hitta dem i äldre datorer. Ursprungligen kallades gränssnittet ATA, men efter uppkomsten av den mer moderna och snabba SATA 2003 döptes det om till PATA.

PATA (ATA) aka IDE

Namnet IDE myntades av WD (Western Digital) 1986 av marknadsföringsskäl när man utvecklade den första versionen av denna anslutningsstandard.

SCSI och SAS

Diskar med SAS-gränssnitt används i serverutrustning. De ersatte SCSI-gränssnittet. Den genomsnittliga användaren ska bara veta att de är avsedda för helt andra uppgifter och inte används i hemdatorer.

SCSI

Spindelhastighet

Antalet spindelvarv (axeln på vilken plattan eller flera plattor inuti skivan roterar). Det finns flera standarder; i hemdatorer och bärbara datorer används diskar med rotationshastigheter på 5400, 7200 och 10000 rpm; på serverutrustning finns det rotationshastigheter på 15000 rpm. Parametern påverkar tiden för åtkomst till information.

Det finns flera parametrar till, såsom ljudnivå, tid mellan fel osv. i moderna enheter motsvarar dessa parametrar standardkriterier och skiljer sig inte nämnvärt; vi kommer att uppmärksamma dem när vi jämför och väljer hårddiskar.

Externa enheter (portabla eller stationära)

Dessa är redan bekanta enheter, inneslutna i en extern plast- eller metalllåda där ett styrkort eller till och med en hel mini-PC på kortet är installerat. Dessa enheter har olika utgångar, huvudkontakterna är mini-USB, micro-USB, micro-USB 3.0, fireware och andra, bärbara modeller drivs av USB-kontakt. Stationära har en separat strömkabel. Moderna modeller av externa enheter kan fungera med trådlöst nätverk wifi Nu på rea kan du hitta nätverkslagringar med flera diskar i ett fodral, som kan anslutas till RAID-arrayer. Vi kommer att prata separat om alla dessa enheter i framtida artiklar.

Vad är hårddisk, hårddisk och hårddisk - dessa ord är olika ofta använda termer för samma enhet som är en del av datorn. På grund av behovet av att lagra information på en dator dök informationslagringsenheter som en hårddisk upp och blev en integrerad del av en persondator.

Tidigare på den första datorer information lagrades på stansade band - det här är kartongpapper med hål i det; nästa steg för människan i utvecklingen av en dator var magnetisk inspelning, vars funktionsprincip finns bevarad i dagens hårddiskar. Till skillnad från dagens terabyte hårddiskar var informationen som skulle lagras på dem tiotals kilobyte, vilket är obetydligt jämfört med dagens information.

Varför behöver du en hårddisk och dess funktionalitet?

HDDär en dators permanenta lagringsenhet, det vill säga dess huvudfunktion är långtidslagring av data. Hårddisk, till skillnad från RAM, anses inte vara flyktigt minne, det vill säga efter att ha stängt av strömmen från datorn och sedan, som ett resultat, från hårddisken, kommer all information som tidigare lagrats på denna enhet säkert att bevaras. Det visar sig att hårddisken tjänar bästa stället på din dator för lagring personlig information: filer, fotografier, dokument och videor kommer uppenbarligen att lagras på den under lång tid, och den lagrade informationen kan användas i framtiden för dina behov.

ATA/PATA (IDE)- detta parallella gränssnitt tjänar inte bara till att ansluta hårddiskar, utan även diskläsande enheter - optiska enheter. Ultra ATA är den mest avancerade representanten för standarden och har en möjlig dataanvändningshastighet på upp till 133 megabyte per sekund. Denna metod för dataöverföring anses mycket föråldrad och används idag i föråldrade datorer, på moderna moderkort IDE-kontakten kan inte längre hittas.

SATA (Serial ATA)- är ett seriellt gränssnitt, som har blivit en bra ersättning för den föråldrade PATA och till skillnad från det är det möjligt att ansluta endast en enhet, men på budgetmoderkort finns det flera kontakter för anslutning. Standarden är indelad i revisioner som har olika hastigheter dataöverföring/utbyte:

• SATA har en dataöverföringshastighet på upp till 150 Mb/s. (1,2 Gbit/s);
• SATA rev. 2.0 - i denna version har datautbyteshastigheten i jämförelse med det första SATA-gränssnittet ökat 2 gånger till 300 MB/s (2,4 Gbit/s);
• SATA rev. 3.0 - datautbytet för revisionen har blivit ännu högre upp till 6 Gbit/s (600 MB/s).

Alla de ovan beskrivna anslutningsgränssnitten i SATA-familjen är utbytbara, men genom att koppla till exempel en hårddisk med ett SATA 2-gränssnitt till moderkortskontakten SATA-kort, kommer datautbytet med hårddisken att baseras på den högsta versionen, i det här fallet SATA revision 1.0.