Vad är hårddiskar till för? Hur hårddisken fungerar

Facebook

Varje dator har en hårddisk eller, som det ofta kallas, en hårddisk, som är huvudplatsen för att lagra all information som används av datorn och dess användare. Hårddisken innehåller det installerade operativsystemet, alla program som användaren använder och data. Processorn tar den information som behövs för bearbetning från hårddisken och skriver sedan tillbaka den till mediet. Mängden information som lagras på en hårddisk beror på dess storlek.

De allra första modellerna av hårddiskar tillät lagring av upp till 10 MB data på sina diskar, vilket var mycket på den tiden. Numera kan moderna medier lagra tusentals och tiotusentals megabyte. Mängden minne på moderna modeller beräknas i gigabyte och terabyte. Detta gör det möjligt att lagra en enorm mängd filmer, musik, videor, spel och annan data. Den betydande ökningen av mängden minne på hårddisken är förknippad med den progressiva utvecklingen av datorteknik, vilket resulterar i att filmer, spel och annan data tar mer och mer ledigt utrymme.

Funktioner i utformningen av hårddiskar

En modern hårddisk består av flera metallskivor där information registreras. Skivorna är täckta med järnoxid eller annan speciell förening som kan lagra effekten av ett magnetfält. Antalet skivor beror på volymen på mediet och varierar vanligtvis från 1 till 3. Metallskivor är helt platta, släta och balanserade, så att de kan rotera med hög hastighet, enligt standarden kan det vara 5400, 7200 eller 10000 rpm .

Speciella huvuden rör sig längs skivorna med den högsta positioneringsnoggrannheten. Varje skiva har 2 magnethuvuden. Läsning av data från skivornas yta utförs med installation av speciella magnetoresistiva huvuden, de fungerar beroende på hur magnetfältet förändras på skivans yta. Data överförs till datorn som ett resultat av mottagning av en analog signal som omvandlas till digital form.

På skivor finns information i spår runt en cirkel. För att arbeta med data på media rör sig magnethuvudena längs spåren. Huvudens rörelse utförs med hjälp av en speciell magnetventil. Dessa huvuden kan komma åt vilken plats som helst på skivan på grund av deras höga rotationshastighet. Huvudena är placerade på båda sidor av skivorna, så var och en av dem gör jobbet på ena sidan och är fullt ansvarig för det.

Sektorn på hårddisken kan lagra 512 byte information, och varje spår på hårddisken består av många sektorer. Den maximala mängden information som lagras på en hårddisk beror på antalet sektorer, huvuden och cylindrar. Antalet hårddiskar kan vara desamma, men deras minnesstorlekar kommer att vara helt olika. Detta beror på det faktum att för att öka volymen är det mer bekvämt att öka sektornas täthet på var och en av skivorna än att öka deras antal, vilket kommer att leda till en betydande ökning av mediaens storlek. Utvecklingen av datorteknik leder till att varje komponent i en PC blir mindre i yttre dimensioner, och möjligheterna tvärtom ökar.

Det finns begrepp som fysisk diskplacering och logisk. Det fysiska är hur lagringsmediet är ordnat inuti, och det logiska är hur datorn ser det. I verkligheten är det fysiska och det logiska helt annorlunda. Om till exempel tre skivor fysiskt kan installeras inuti hårddisken, så kan det logiskt sett finnas valfritt antal och valfri storlek, en logisk skiva kan ha storleken på två eller flera fysiska skivor och vice versa.

Vid tillverkning av hårddiskar är det nästan omöjligt att undvika skador på sektorer eller spår, men de används inte och beaktas inte av media på grund av markeringarna.

Hårddiskar är avsedda för användning i hemdatorer, och det finns också för användning på servrar. De senare är mycket mer krävande, eftersom de arbetar med en betydande belastning och måste ge hög produktivitet och arbetshastighet.

Egenskaper för hårddiskar

För att välja rätt hårddisk som är lämplig för vissa ändamål är det nödvändigt att förstå ett stort antal egenskaper. Det första du ska hålla utkik efter är formfaktorn. På stationära datorer installeras 3,5-tums hårddiskar och på bärbara datorer 2,5-tums hårddiskar. Det finns också andra mindre vanliga formfaktorer. Den andra viktiga parametern är gränssnittet genom vilket enheten är ansluten till datorn. Olika varianter av SATA -gränssnittet används på datorn.

En av de viktiga parametrarna är kapaciteten som mängden data som lagras på enheten beror på. Rotationshastigheten för axeln på vilken skivorna sitter påverkar hastigheten på att arbeta med information.

När du väljer en hårddisk bör du vara uppmärksam på buffertstorleken, vilket direkt påverkar enhetens hastighet med information.

Varje hårddisk ger brus under drift, precis som alla andra mekaniska enheter. Under drift kan buller orsaka betydande olägenhet, så du måste vara uppmärksam på dess nivå när du väljer en modell som passar din dator.

Om enheten planeras att överföras ofta från en dator till en annan, är en sådan parameter som chockmotstånd viktigt. Ju högre det är, desto mindre sannolikt är det att förlora information om påverkan eller skada hårddisken.

När du arbetar med information ger skivan den begärda informationen med en viss hastighet. Denna indikator kallas "Slumpmässig åtkomsttid" och ju mindre den är, desto snabbare kommer förfrågan att överföras.

Med en uppfattning om alla parametrar, egenskaper och struktur för moderna hårddiskar kan du snabbt hitta rätt hårddisk för att utföra uppgifterna på din dator.

Hälsningar till er, kära läsare, gäster och bara intresserade besökare! Idag vill jag svara på en svår fråga för många användare - varför behöver du en hårddisk? Faktum är att om syftet med många enheter är tydligt även från namnet, uppstår denna fråga ofta på en hårddisk.

Vad det är? Vilka är dess funktioner? Hur ser det ut och var kan du hitta det i systemenheten? Hur väljer man det? Såg du den intressanta frågan ovan? Luta dig tillbaka, nu får du svar på allt!

Hårddisk - varför inte mjuk?

En hårddisk (andra namn - hårddisk, hårddisk) är en kompakt enhet i systemenheten som är ansluten till små slingor (ledningar). Dess syfte är att lagra absolut all användarinformation. Detta inkluderar grundläggande program som operativsystemet, konfigurationsfiler och andra datorkontroller. Dessutom lagrar hårddisken allt som laddas på den av användaren själv.

Spel, musik, filmer, fotografier, böcker - allt detta finns på miljontals kluster inuti själva enheten.
Hårddisken är så kallad eftersom metallplattor döljs inuti dess kraftfulla och hållbara fodral, på vilket faktiskt all information är registrerad.

Och för många år sedan lagrades data på tunna, magnetiskt belagda plastark. De, som är ganska logiska, böjs lätt och går sönder.

Nu används dessa inte någonstans på grund av deras bräcklighet, opålitlighet och absoluta irrelevans. Konventionella hårddiskar har helt förskjutit dem, inte bara från systemblocken, utan även från medvetandet hos människor. Numera är det få som minns disketter för datalagring, de ersätts suveränt av CD- och DVD -skivor, flash -enheter.

Varianter av hårddiskar

Alla befintliga hårddiskar skiljer sig från varandra i många parametrar. Nedan presenterar jag den viktigaste av dem. Om du tittar noga på dem och förstår vad du behöver, är det lätt att bestämma vilken du ska välja och hur:

Anslutningsgränssnitt

Det finns flera alternativ - det här är IDE och SATA. Om kontakten för den senare fortfarande kan hittas på gamla modifieringar av moderkort, finns IDE praktiskt taget inte någonstans. Båda ersattes av ett nytt gränssnitt som heter SATA 2. Pluggen genom vilken hårddisken är ansluten till kortet är bokstavligen 1 cm lång och 2-3 mm bred (själva kabeln är mörkrosa eller röd). För jämförelse: en IDE-kontakt är en gigantisk bandkabel 4-5 cm lång. Den kan lätt böjas av misstag och som ett resultat brytas.

Det finns också SSD -enheter. De har inga diskar, de har inga rörliga element alls. De fungerar som vanliga flash -enheter, men med mycket mer minne. Man bör komma ihåg att sådana diskar fungerar mycket snabbare än klassiska hårddiskar. Men med lika mycket minne är deras pris flera gånger högre än hårddiskarnas.
Du kan också köpa och använda en extern hårddisk om du vill. Det finns inga problem alls - välj bara önskad mängd minne och anslut via USB.

Drivvolym

Tidigare kunde all datorinformation passa på en liten diskett, men den digitala tidsåldern förstörde denna standard. För närvarande är minsta storlek som kan hittas 80 GB. Detta utrymme räcker till cirka 5-6 moderna spel eller 30-40 filmer i bra kvalitet. Musik och filer som MS Word och Excel är uteslutet, eftersom det finns tusentals av dem.
Om du planerar att hantera en stor mängd information är en hårddisk med 500 GB eller mer det bästa alternativet för dig.

Baudhastighet

En viktig indikator. Extremt viktigt för dem som vill arbeta snabbt utan bromsar. Ju högre denna hastighet, desto snabbare kommer den hårda att utbyta information med systemet så att den visar den på monitorn.

Energiförbrukning

Du måste vara uppmärksam på denna indikator om du tar en enhet till en bärbar dator, eftersom detta kommer att spara batteri.
Det finns fortfarande andra egenskaper, men få människor är intresserade av dem. Dessa inkluderar slagmotstånd, ljudnivå och andra.

Enhetsanslutning

Efter att ha valt, börjar många användare fundera på hur man korrekt ansluter en hårddisk. I själva verket är detta en mycket enkel process. Det räcker med att sätta in den i den avsedda luckan (nedre delen, som ligger direkt bakom frontpanelen) och skruva fast den. Därefter måste du sätta in kabeln som medföljer satsen i motsvarande kontakt på moderkortet och direkt i själva hårddisken. Det är det, anslutningsprocessen är klar.

En annan fråga är anslutningen av fläkten (svalare). Den är monterad direkt på hårddisken och är ansluten till en annan port på moderkortet. På varje modell finns denna kontakt på olika platser, så du måste leta efter en specifik punkt redan i användarmanualen.

Jag tror att jag har gett ett uttömmande svar på frågan om behovet av en hårddisk och kriterierna för att välja den för eller en bärbar dator. Om du tycker att materialet var användbart, dela det med dina vänner på sociala nätverk. Vem vet, det kanske gör det lättare för dem att göra ett val också!

Kära läsare! Du har tittat på artikeln till slutet.
Fick du svar på din fråga? Skriv några ord i kommentarerna.
Om du inte hittar ett svar, ange vad du letade efter.

Hårddisken, eller hårddisken, är den viktigaste och mycket viktiga delen av datorn. Den lagrar inte bara operativsystemet som styr datorn, utan också all information från en klient eller flera klienter. Det händer ofta att värdet av information är många gånger större än kostnaden för själva hårddisken, men också för datorn som helhet. Därför beror informationssäkerheten till stor del på kvaliteten och tillförlitligheten hos en sådan lagringsenhet. En modern hårddisk ser ut som på bilden.

Vad är en hårddisk?

Så, vad är lagringsenheten, på vilken prestanda välståndet och det goda humöret hos dess ägare beror på? Faktum är att en hårddisk är en högteknologisk utrustning som lagrar digital information även när datorn är avstängd.

Mer exakt består hårddisken av flera magnetiska diskar, på vilka information appliceras och läses med ett magnethuvud. Dessa huvuden, tillsammans med magnetskivorna, befinner sig i ett vakuum, vilket gör att enheten kan fungera utan påverkan av den yttre miljön på processen att skriva och läsa information.

Vilka typer av hårddiskar finns det?

Så vi fick reda på att en hårddisk är en lagringsenhet för en dator. Låt oss nu se vilka typer av hårddiskar som är. Först och främst bör det noteras att hårddiskar kan delas in i två kategorier:

Externa enheter som kan anslutas till vilken dator som helst via ett USB -gränssnitt. På något sätt liknar de ett USB -minne, bara i stora storlekar. Sådana hårddiskar behöver inte speciell programvara.
Interna hårddiskar installeras inuti datorer och har specifika kontakter för både strömförsörjning och informationsöverföring.

Interna hårddiskar är också indelade i flera kategorier. Det finns flera kriterier enligt vilka en hårddisk kan klassificeras. Detta är hårddiskens fysiska storlek. Det finns tre standardstorlekar:

5,5 tum. Vanligtvis används hårddiskar av denna standardstorlek i stationära datorer, där det finns mycket ledigt utrymme.
3,5 tum används främst i bärbara datorer, där utrymmet är begränsat, och en stor mängd minne krävs.
2,5 tum används i ultrabooks där utrymmet är mycket begränsat.

Ett annat tecken på vilket enheter klassificeras är datautbytesprotokollet mellan hårddisken och datorn. Vilka protokoll kan hårddisken använda? De är följande:

IDE är en gammal version av protokollet som främst användes på datorer och bärbara datorer fram till 2000.
SCSI är en samtida av IDE, en snabbare version av lagringshantering som främst användes i servermaskiner. Krävs speciella drivrutiner för att använda sådana hårddiskar.
SATA är en modern version av protokollet som har flera alternativ och har hög hastighet för att skriva och läsa information. Den används i nästan alla moderna datorsystem.

Hårddiskproblem

Ett av de mest skrämmande meddelanden som kan ses på skärmen säger att datorn inte kan se hårddisken. Varför är detta så skrämmande för datoranvändare? I händelse av ett sådant fel kan enheten inte ladda operativsystemet, därför kan praktiskt taget inga åtgärder som planeras av detta system utföras.

Vad kan orsaka ett sådant fel? Det enklaste problemet som leder till detta resultat är en kränkning av integriteten hos strömslingorna eller systemgränssnittet. Ofta kan damm eller smuts som kommer in i en sådan kontakt orsaka detta fel. Och de flesta erfarna användare är inte särskilt rädda när ett sådant meddelande dyker upp, utan dockar helt enkelt ström- och gränssnittskontakterna. Denna inskription kan se ut ungefär som den som visas på bilden ovan.

Hårddisken syns inte för BIOS

När ett sådant problem uppstår är det första att avgöra om problemet är fysiskt eller programvara. Hur får man reda på det? När ett meddelande visas att datorn inte ser hårddisken måste du starta om maskinen och ange BIOS. Vad är BIOS? Detta är ett program som är skrivet i ROM på datorns moderkort. Den laddas redan innan operativsystemet och bestämmer kringutrustningen som moderkortet fungerar med. För att starta BIOS måste du trycka på motsvarande tangent på tangentbordet, vanligtvis DEL eller F2 -knappen. När du har angett BIOS kan du se följande bild.

Detta foto visar att BIOS inte upptäckte några hårddiskar på datorn. I det här fallet kan det problem som beskrivs ovan uppstå, och datorn som kopplas från strömkabeln eller gränssnittet är osynlig för BIOS. Å andra sidan kommer alla fel i hårddiskens styrkort att leda till ett sådant problem. Dessutom, om det är möjligt att lösa detta problem, då bara i lämpligt servicecenter. Det är nästan omöjligt att eliminera det på egen hand hemma.

Windows 7 ser inte hårddisken

Men det finns tillfällen då hårddisken är synlig för BIOS och operativsystemet inte startar eller om Windows ständigt startar om. När händer detta? När, när du arbetade med operativsystemet, en av systemfilerna raderades eller ett fel uppstod under överskrivning och filen inte lästes korrekt. Fysisk skada på hårddisken, repor eller flis på hårddiskytan kan också uppstå. Om en av systemfilerna fanns på denna plats, kommer operativsystemet inte att kunna läsa den och kommer att ge, som systemadministratörer säger, en blå skärm av död, vilket föreslår att systemet startas om. Om felet kvarstår är det bäst att kontakta din systemadministratör. Ibland är sådana programvarufel enkla att åtgärda utan att installera om operativsystemet. Men det händer att de är dödliga, och de kan bara åtgärdas genom en fullständig ominstallation av systemet. För att lösa denna typ av problem använder de vanligtvis systemverktyg som sysslar med att återställa programfel. Vad är dessa program?

Hårddiskprogramvarufel

Det finns många program för att återställa programvarufel, som kan delas in i två kategorier. Det första inkluderar verktyg som finns i systemet, och de kan användas efter att operativsystemet är fullt laddat. Dessa är uppsättningar av program för service av hårddiskar.

Till exempel, hur underhåller du din Windows 7 -hårddisk? Du kan serva din enhet direkt från programmet. För att göra detta, gå bara till "Den här datorn" och välj den disk som vi vill servera. Klicka på fliken "Egenskaper" och se följande bild, som visas på bilden ovan.

Program för underhåll av hårddiskar

Som du kan se på bilden erbjuds användaren tre verktyg:

Kollar efter fel.
Diskarkivering.

Fel korrigeras endast av det första programmet, och resten kommer helt enkelt att serva den här disken. Men det finns program som fungerar utan operativsystem. Fördelen med sådana verktyg är att de kan serva disken även när operativsystemet inte startar. Till exempel kallas ett av dessa program FDISK och utvecklades av Microsoft som ett verktyg för att serva diskar innan du installerar operativsystemet. Det används av erfarna datoranvändare Norton Disk Doctor, och det finns faktiskt många sådana program, så valet beror till stor del på en viss persons preferenser. Innan du installerar "Windows" från hårddisken är det lämpligt att serva den med ett liknande program och korrigera eventuella fel.

Återställning av hårddiskar

Ofta står många användare inför problemet med att återställa data på en problematisk hårddisk. Som redan nämnts ovan är informationen som lagras på den ofta värderad mycket mer än själva hårddisken. Därför är arbetet med att återställa förlorade data inte bara värdefullt, utan också högt betalt. Mycket beror på hur informationen försvann. Det är viktigt att komma ihåg hur Windows tar bort information från din hårddisk.

Operativsystemet raderar inte information som användaren vill ta bort. Det raderar helt enkelt hårddiskens innehållsförteckning, vilket gör att du kan hitta denna information. En sådan innehållsförteckning kallas en FAT -tabell. Och om den andra informationen inte spelades in på Windows 10 -hårddiskens kropp, är det ganska enkelt att återställa den. Det finns många program som kan göra detta jobb. Enligt många användare är Acronis Recovery Expert en av de bästa.

Säkerhetskopiering av hårddisk

Hur som helst så vill ingen användare ständigt vara hotad att värdefull information är i fara. Därför görs ansträngningar för att minimera risker. Vad kan göras? Att säkerhetskopiera användbar information om hårddisken som helhet eller en sektor av hårddisken hjälper till att lösa detta problem.

Vilka backup -metoder finns?

I manuellt läge. Användaren väljer självständigt vilken information och när programmet ska sparas. Vissa företag på sina egna kontor föredrar att säkerhetskopiera data i slutet av arbetsskiftet. Men samtidigt finns det en risk att man tappar information som har samlats under dagen.
Automatisk säkerhetskopiering. Samtidigt innehåller programmet hur ofta och vad som ska kopieras och sparas.
Skapande av en speglad RAID -array, som parallellt lagrar all information från huvudhårddisken på en annan hårddisk. Om det senare misslyckas kan du enkelt använda en spegel.

Att välja en hårddisk

Var mycket uppmärksam på säkerheten för information, glöm inte valet av tillverkaren av hårddisken, liksom de tekniska parametrarna som kännetecknar kvaliteten på denna hårddisk. Om vi pratar om enhetstillverkarens märke, är det värt att välja ett mer känt företag, även om en sådan hårddisk kommer att kosta lite mer. Vissa användare föredrar Seagate.

Om vi pratar om tekniska parametrar, är det allt annat lika värt att uppmärksamma hastigheten på att läsa och skriva information. Ibland hjälper dessa data dig att göra ett val till förmån för en eller annan hårddisk.

Sammanfatta

Så, en hårddisk är en lagringsenhet för mycket värdefull och viktig information i en dator. Därför måste du anstränga dig mycket för att välja en hårddisk av hög kvalitet. Du bör också ta hand om regelbundet underhåll av din enhet. Dessutom är det viktigt att uppmärksamma säkerheten för information, om någon, på din dator. Om du gör alla dessa ansträngningar kommer din hårddisk att tjäna dig under lång tid, och informationen om den kommer att vara helt säker. Enheten fungerar helt och hållet i dina händer, så vidta alla åtgärder för att den ska fungera normalt.

Den här artikeln kommer bara att prata om hårddiskar (HDD), det vill säga om media på magnetiska diskar. Nästa artikel kommer att handla om SSD.

Vad är en hårddisk

Traditionellt, låt oss ta en titt på definitionen av en hårddisk på Wikipedia:
Hårddisk (skruv, hårddisk, hårddisk, hårddisk, HDD, HMDD) är en lagringsenhet för slumpmässig åtkomst baserad på principen för magnetisk inspelning.
De används i de allra flesta datorer, samt separat anslutna enheter för lagring av säkerhetskopior av data, som fillagring, etc.
Låt oss ta reda på det lite. Jag gillar termen "hårddisk". Dessa fem ord förmedlar hela poängen. HDD är en enhet vars syfte är att lagra data som lagrats på den under lång tid. Hårddisken är baserad på hårda (aluminium) skivor med en speciell beläggning, på vilken information registreras med hjälp av speciella huvuden.
Jag kommer inte att i detalj överväga själva inspelningsprocessen - i själva verket är detta fysiken för de sista skolorna, och jag är säker på att du inte har någon lust att fördjupa dig i detta, och artikeln handlar inte alls om det.
Låt oss också uppmärksamma frasen: "slumpmässig åtkomst" som grovt sett innebär att vi (datorn) kan läsa information från vilken del av järnvägen som helst när som helst.
Det är viktigt att hårddiskminnet inte är flyktigt, det vill säga det spelar ingen roll om strömmen är ansluten eller inte, informationen som spelas in på enheten kommer inte att försvinna någonstans. Detta är en viktig skillnad mellan permanent datorminne och tillfälligt minne (RAM).
Om du tittar på en dators hårddisk i verkliga livet kommer du inte att se några diskar eller huvuden, eftersom allt detta är dolt i ett förseglat fodral (hermetisk zon). Externt ser hårddisken ut så här.
Jag tror att du förstår vad HDD är. Gå vidare.

Varför behöver en dator en hårddisk

Låt oss ta en titt på vad en hårddisk är i en dator, det vill säga vilken roll den spelar i en dator. Det är klart att den lagrar data, men hur och vad. Här markerar vi följande funktioner på hårddisken:
- Lagring av operativsystem, användarprogramvara och deras inställningar;
- Lagring av användarfiler: musik, video, bilder, dokument, etc;
- Att använda en del av hårddiskutrymmet för att lagra data som inte ryms i RAM (personsökningsfil) eller lagra innehållet i RAM under viloläge;
- Som du kan se är hårddisken på en dator inte bara en dumpning av foton, musik och videor. Hela operativsystemet är lagrat på det, och dessutom hjälper hårddisken att hantera RAM -belastningen och tar några av dess funktioner.

Vad består en hårddisk av?

Vi nämnde delvis om den sammansatta hårddisken, nu kommer vi att behandla detta mer detaljerat. Så, huvudkomponenterna i hårddisken:
- Fodral - skyddar hårddiskmekanismerna från damm och fukt. Som regel är det förseglat så att inte mycket fukt och damm kommer in.
- Skivor (pannkakor) - tallrikar gjorda av en viss metallegering, belagda på båda sidor med en beläggning på vilken data registreras. Antalet plattor kan vara olika - från en (i budgetversioner) till flera;
- Motor - på spindeln på vilken pannkakor är fixerade;
- Block av huvuden - en struktur av sammankopplade spakar (vipparmar) och huvuden. Den del av hårddisken som läser och skriver information till den. För en pannkaka används ett par huvuden, eftersom både den övre och nedre delen fungerar;
- Positioneringsanordning (ställdon) - en mekanism som driver huvudblocket. Består av ett par permanenta neodymmagneter och en spole i slutet av huvudblocket;
- Controller - en elektronisk mikrokrets som styr hur hårddisken fungerar;
- Parkeringsplats - en plats inuti hårddisken bredvid skivorna eller på deras inre del, där huvuden sänks (parkeras) under ledig tid för att inte skada pannkakornas arbetsyta.
Sådan är den enkla enheten på hårddisken. Den bildades för många år sedan, och inga grundläggande förändringar har gjorts på den på länge. Och vi går vidare.

Hur en hårddisk fungerar

Efter att strömförsörjningen till hårddisken börjar motorn, på spindeln som pannkakorna är fixerade, snurra upp. Efter att ha tagit upp den hastighet med vilken ett konstant luftflöde bildas vid skivornas yta börjar huvuden röra sig.
Denna sekvens (först, skivorna snurrar upp och sedan börjar huvuden fungera) så att på grund av det bildade luftflödet flyter huvuden över plattorna. Ja, de rör aldrig skivornas yta, annars skulle skivorna omedelbart skadas. Avståndet från ytan på magnetplattorna till huvuden är dock så litet (~ 10 nm) att du inte kan se det med blotta ögat.
Efter start läser den först och främst serviceinformation om hårddiskens tillstånd och annan nödvändig information om den, som ligger på det så kallade nollspåret. Först då börjar arbetet med data.
Information om datorns hårddisk registreras på spår, som i sin tur är indelade i sektorer (en slags pizza skuren i bitar). För att skriva filer kombineras flera sektorer till ett kluster, vilket är den minsta platsen där en fil kan skrivas.
Förutom denna "horisontella" partitionering av disken finns det också en villkorlig "vertikal". Eftersom alla huvuden kombineras placeras de alltid över samma spårnummer, var och en över sin egen skiva. Under driften av hårddisken verkar huvuden alltså dra en cylinder.
Medan hårddisken körs utför den i huvudsak två kommandon: läs och skriv. När det är nödvändigt att utföra ett skrivkommando beräknas området på disken där det kommer att utföras, sedan placeras huvuden och i själva verket utförs kommandot. Därefter kontrolleras resultatet. Förutom att skriva data direkt till disken, går informationen också till dess cache.
Om handkontrollen får ett kommando att läsa, är det första att kontrollera närvaron av nödvändig information i cachen. Om den inte är där beräknas koordinaterna för positionering av huvuden igen, sedan placeras huvuden och data läses.
Efter avslutat arbete, när hårddiskens strömförsörjning försvinner, parkeras huvuden automatiskt i parkeringszonen.
Detta är i allmänhet hur en dators hårddisk fungerar. I verkligheten är allt mycket mer komplicerat, men en vanlig användare behöver sannolikt inte sådana detaljer, så vi avslutar med det här avsnittet och fortsätter.

Typer av hårddiskar och deras tillverkare

Idag finns det faktiskt tre huvudtillverkare av hårddiskar på marknaden: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. De täcker helt efterfrågan på enheter av alla typer och krav. Resten av företagen gick antingen i konkurs, eller togs över av en av de tre viktigaste, eller återanvändes.
Om vi pratar om typer av hårddiskar kan de delas upp enligt följande:

1. För bärbara datorer - huvudparametern är enhetsstorleken på 2,5 tum. Detta gör att de kan placeras kompakt i det bärbara fodralet;
2. För PC - i det här fallet är det också möjligt att använda 2,5 "hårddiskar, men som regel används 3,5";
3. Externa hårddiskar - enheter som är separat anslutna till en dator / bärbar dator, som oftast fungerar som en fillagring.
Det finns också en speciell typ av hårddiskar för servrar. De är identiska med konventionella datorer, men kan skilja sig åt i anslutningsgränssnitt och högre prestanda.

Alla andra indelningar av HDD i typer kommer från deras egenskaper, så vi kommer att överväga dem.

Hårddiskspecifikationer

Så, de viktigaste egenskaperna hos en datorhårddisk:

Volym är ett mått på den maximala mängden data som kan lagras på en disk. Det första du ska titta på när du väljer en hårddisk. Denna siffra kan uppgå till 10 TB, även om 500 GB - 1 TB oftare väljs för en hemdator;
- Form Factor - storleken på hårddisken. De vanligaste är 3,5 och 2,5 tum. Som nämnts ovan installeras 2,5 ″ i de flesta fall i bärbara datorer. De används också i externa hårddiskar. 3.5 ″ är installerat på datorn och på servern. Formfaktorn påverkar också volymen, eftersom en större disk rymmer mer data;
- Spindelrotationshastighet - med vilken hastighet pannkakorna roterar. De vanligaste är 4200, 5400, 7200 och 10000 rpm. Denna egenskap påverkar direkt prestandan, liksom priset på enheten. Ju högre hastighet, desto högre båda värdena;
- Gränssnitt - metod (anslutningstyp) för att ansluta hårddisken till datorn. Det mest populära gränssnittet för interna hårddiskar idag är SATA (äldre datorer som används IDE). Externa hårddiskar är vanligtvis anslutna via USB eller FireWire. Förutom ovanstående finns det också sådana gränssnitt som SCSI, SAS;
- Buffertstorlek (cacheminne) - en typ av snabbt minne (efter typ av RAM) installerat på hårddiskkontrollern, avsett för tillfällig lagring av de data som oftast används. Buffertstorleken kan vara 16, 32 eller 64 MB;
- Slumpmässig åtkomsttid - den tid under vilken hårddisken garanterat skriver eller läser från någon del av disken. Den varierar från 3 till 15 ms;

Förutom ovanstående egenskaper kan du också hitta sådana indikatorer som:

Dataöverföringshastighet;
- Antalet input-output-operationer per sekund;
- Ljudnivå;
- Tillförlitlighet;
- Motståndskraft mot stötar etc.
Det handlar om egenskaperna hos hårddisken.

HDD(HDD, SCREW, WINCHESTER) är en informationslagringsenhet i en persondator. Hårddisk - utformad för lagring och överföring av information. En hårddisk lagrar data på hårddiskens magnetiska yta. Information registreras och fångas med hjälp av magnethuvuden. Flera skivor - diskar kan installeras inuti hårddisken. Motorn som roterar skivan slås på när strömmen tillförs skivan och förblir på tills strömmen avlägsnas. Motorn roterar med ett konstant varvtal, mätt i varv per minut (rpm). Data organiseras på disken i cylindrar, spår och sektorer. Cylindrar är koncentriska spår på skivor som ligger ovanför varandra. Spåret är sedan uppdelat i sektorer. Skivan har ett magnetiskt lager på varje sida. Varje par huvuden är klädda som på en "gaffel" som tar tag i varje skiva. Denna "gaffel" flyttas över ytan på skivan med en separat servomotor (och inte en stegmaskin, som man ofta tror av misstag - en stegmotor låter dig inte snabbt röra dig över ytan). Alla hårddiskar har reservsektorer som används av dess kontrollschema om det finns dåliga sektorer på disken.

Hårddiskenhet:

Hårddiskgränssnitt

Ett lagringsgränssnitt är en uppsättning elektronik som utbyter information mellan en enhetskontroller (cachebuffert) och en dator. Ett gränssnitt är hur hårddisken interagerar med datorns moderkort. Det är en uppsättning speciella rader och ett särskilt protokoll (en uppsättning regler för dataöverföring). Det vill säga rent fysiskt är det en slinga (kabel, kabel), på vilken det finns ingångar på båda sidor, och på hårddisken och moderkortet finns det speciella portar (platser där kabeln är ansluten). Konceptet med ett gränssnitt innefattar således en anslutningskabel och portar på enheterna som den ansluter.

ID- översatt från engelska "Integrated Drive Electronics", som bokstavligen betyder "inbyggd styrenhet". Det var först senare som IDE började kallas ett gränssnitt för dataöverföring, eftersom styrenheten (som finns i enheten, vanligtvis på hårddiskar och optiska enheter) och moderkortet måste anslutas till något. Det (IDE) kallas också ATA (Advanced Technology Attachment), det visar sig ungefär som "Advanced Technology Attachment".

Vad kan jag säga, även om IDE var mycket långsam (bandbredden för dataöverföringskanalen var från 100 till 133 megabyte per sekund i olika versioner av IDE - och det är rent teoretiskt, i praktiken mycket mindre), men det tillät samtidigt ansluta två enheter till moderkortet, medan du använder en slinga.

Vid anslutning av två enheter samtidigt delades linjebandbredden till hälften. Detta är dock långt ifrån den enda nackdelen med IDE. Själva ledningen, som framgår av figuren, är tillräckligt bred och kommer vid anslutning att ta upp lejonparten av det lediga utrymmet i systemenheten, vilket kommer att påverka kylningen av hela systemet som helhet negativt. Allt som allt IDE har redan utgått moraliskt och fysiskt, av denna anledning, finns IDE -kontakten inte längre på många moderna moderkort, även om de tills nyligen fortfarande var installerade (i mängden 1 bit) på budgetmoderkort och på vissa moderkort i mellansegmentet.

Nästa gränssnitt, inte mindre populärt än IDE på en gång, är SATA (seriell ATA), vars karakteristiska särdrag är seriell dataöverföring. Det är värt att notera att det vid tidpunkten för detta skrivande är det mest utbredda för användning i en PC.

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

År 2002 dök de första hårddiskarna upp, med ett progressivt, vid det tillfället, gränssnitt SATA ... Den maximala dataöverföringshastigheten var 150 MB / s.

Om vi pratar om fördelarna, är det första som fångar ditt öga ersättaren 80-kärns slinga (Fig. 1), till en sjukärnig SATA-kabel (Fig. 3), som är mycket mer motståndskraftig mot störningar, vilket gjorde det möjligt att öka standardkabellängden från 46 cm till 1 m. Dessutom utvecklades motsvarande SATA -kontakter (fig. 4), som är flera gånger mer kompakta än kontakterna i den tidigare IDE -standarden. Detta gjorde det möjligt att placera fler kontakter på moderkortet, nu på nya moderkort kan du hitta mer än 6 SATA-kontakter, mot den traditionella 2-3 IDE, i gamla moderkort orienterade efter denna standard.

Vidare dök SATA II -standarden upp, dataöverföringshastigheten nådde 300 MB / s. Denna standard har många fördelar, bland dem: Native Command Queuing -teknik (det var hon som fick nå hastigheter på 300MB / s), het pluggning av skivor, körning av flera kommandon i en transaktion och andra.

Tja, 2009 presenterades gränssnittet SATA 3 ... Denna standard ger dataöverföring med en hastighet 600 MB / s (för hårddiskar "oh" som redundant).

Förbättringar av gränssnittet kan innefatta effektivare energihantering och naturligtvis ökad hastighet.

Det bör noteras att SATA, SATA II och SATA III är helt kompatibel.

1956 - IBM 350 -hårddisk som en del av den första produktionsdatorn IBM 305 RAMAC. Enheten innehöll en låda stor som ett stort kylskåp och vägde 971 kg, och den totala minneskapaciteten för de tunna tunna skivorna med 610 mm diameter täckta med rent järn som roterade i den var cirka 5 miljoner 6-bitars byte.
1980-Första 5,25-tums Winchester, Shugart ST-506, 5 MB.
1981-5,25-tums Shugart ST-412, 10 MB.
1986 - SCSI, ATA -standarder.
1990 - maximal kapacitet 320 MB.
1995 - maximal kapacitet 2 GB.
1997 - den maximala kapaciteten är 10 GB.
1998 - UDMA / 33 och ATAPI standarder.
1999 - IBM släpper 170 och 340 MB Microdrive.
2000 - IBM släpper 500 MB och 1 GB Microdrive.
2002 - ATA / ATAPI -6 standard och enheter med kapacitet över 137 GB.
2003 - framväxten av SATA.
2003 Hitachi släpper en 2 GB Microdrive.
2004 - Seagate släpper ST1, en analog av Microdrive i 2,5 och 5 GB kapacitet.
2005 - maximal kapacitet 500 GB.
2005 - Seriell ATA 3G -standard.
2005 - framväxten av SAS.
2005 - Seagate släpper ST1, en 8 GB Microdrive -analog.
2006 - Tillämpning av den vinkelräta inspelningsmetoden i kommersiella enheter.
2006 - utseendet på de första "hybrid" -hårddiskarna som innehåller ett block av flashminne.
2006 - Seagate släpper ST1, en 12 GB Microdrive -analog.
2007 - Hitachi introducerar den första kommersiella 1 TB -enheten.
2009 - baserat på Western Digital 500 GB skivor, då släppte Seagate Technology LLC 2 TB -modeller.
2009 - Samsung lanserar de första USB 2.0 -hårddiskarna
2009 - Western Digital tillkännagav skapandet av en 2,5 -tums hårddisk med en kapacitet på 1 TB
2009 - framväxten av SATA 3.0 -standarden.
2010 - Seagate släpper en 3 TB hårddisk.
2010 - Samsung släpper en hårddisk med tallrikar med en inspelningstäthet på 667 GB per fat
2011 - Western Digital släppte den första skivan på 750 GB.