dysk twardy hdd co. Co to jest dysk twardy i dlaczego jest potrzebny

HDD to urządzenie do przechowywania danych - dysk twardy. „HDD” to skrót angielskiej frazy Hard Disk Drive. Inne nazwy HDD: dysk twardy, dysk twardy, dysk twardy, śruba, twardy, cyna, cyna.

Do czego służy dysk twardy?

Dysk twardy służy do przechowywania informacji. Informacje przechowywane na dysku twardym nazywane są danymi. Dane na dysku są uporządkowane według system plików i są plikami.

HDD to pamięć komputera. Nie mylić z pamięcią RAM. Dysk twardy jest pamięcią nieulotną, pamięć RAM jest ulotna.

Winchester jest teraz głównym urządzeniem pamięci masowej, a jeśli masz komputer, to jest śruba.

Zasada działania HDD

Dyski twarde, czyli HDD, działają na podobnej zasadzie jak urządzenie, o którym wszyscy już dawno zapomnieli – „odtwarzacz”, z obracającym się dyskiem i igłą do odtwarzania muzyki. Elementy konwertujące (głowice do odczytu/zapisu) stosowane w dyskach twardych są podobne do głowic do odczytu/zapisu stosowanych w magnetowidach i stereofonicznych magnetowidach kasetowych do uzyskiwania dostępu do informacji na nośnikach magnetycznych.

W dyskach twardych informacje są przechowywane na obracającej się metalowej lub szklanej płytce pokrytej materiałem magnetycznym. Z reguły dysk składa się z kilku płyt połączonych wspólnym prętem - wrzecionem. Każda płyta to coś w rodzaju płyty winylowej z płytą odtwarzaną przez gramofon. Informacje są zwykle przechowywane po obu stronach tablicy.

Gdy dysk się obraca, element zwany głowicą odczytuje lub zapisuje dane binarne na nośniku magnetycznym. Informacje są zapisywane na dysku przy użyciu pewnej metody kodowania, której jest bardzo wiele. Metoda kodowania i gęstość zapisu jest określana przez kontroler dysku.

Nie zagłębiając się bardziej w opis zasady działania dysku twardego, można powiedzieć, że dysk twardy to tak naprawdę super-odtwarzacz z dużą ilością (a może tylko jedną) płytą w środku. Chociaż oczywiście ze względu na złożoność urządzenia odtwarzacz nie leżał obok niego.

Przeszłość i przyszłość HDD

Pierwszy dysk twardy został opracowany przez IBM na początku lat 70.

W 1983 roku, wraz z wypuszczeniem na rynek pierwszego komputera IBM PC/XT, w życiu tysięcy świeżo upieczonych, ale dzikich użytkowników pojawił się dysk twardy firmy Seagate Technology. Wczesny interfejs dysku twardego, zaprojektowany przez Alana Shugarta (założyciela Seagate Technology), był de facto standardem dla dysków twardych przez wiele lat. W przyszłości rozwój firmy Seagate stanowił podstawę interfejsów ESDI i IDE. Shugart opracował również interfejs SCSI, który jest obecnie używany w wielu nowoczesnych komputerach.

Swoją drogą, teraz dyski twarde Spółki Seagate są najlepiej sprzedającymi się w Europie. A kto w Rosji nie zna słynnych Barracud?

Najważniejszym kierunkiem rozwoju technologii dysków twardych zawsze było zwiększanie ich (dysków) pojemności. Postęp w tej dziedzinie szczególnie pobudza stale rosnące wymagania oprogramowanie. Zwiększenie pojemności dysków jest możliwe albo poprzez zwiększenie rozmiaru samych dysków, albo poprzez zwiększenie gęstości przechowywania danych. Osiągnięto limit rozmiaru dysku twardego, ale limit gęstości pamięci nie został jeszcze osiągnięty. Ale to nie trwało długo.

Potrzebuję wiedzieć

1. Dysk twardy to złożona rzecz do przechowywania informacji

2. Dysk twardy jest krótkotrwały i przy ciągłym użytkowaniu jest mało prawdopodobne, aby żył dłużej niż trzy lata

3. Niezwykle niepożądane jest noszenie dysku twardego (gdzieś), obracanie go w dłoniach i generalnie wyjmowanie z obudowy komputera. Winchester jest bardzo wrażliwy na wibracje!

4. Wewnętrzna struktura dysku twardego jest bardzo złożona. Jeśli kiedyś trafiłeś do kręgu młodych radioamatorów, wcale nie oznacza to, że możesz teraz naprawiać dyski twarde. Naprawa dysków twardych wymaga czegoś więcej niż tylko lutownicy!

5. Fani grzebania w sprzęcie muszą pamiętać, że otwierając HDA dysku, kładziesz tym samym kres zarówno informacjom, jak i samemu dyskowi twardemu

6. Ze względu na bezpieczeństwo przechowywania nośniki można uporządkować w następującej kolejności (z rosnącym ryzykiem utraty danych): głowica, papier, dysk twardy. Nie przechowuj ważna informacja na HDD! A jeśli już musisz – zawsze rób kopie zapasowe!

7. Jeśli z jakiegoś powodu informacje na dysku twardym nie są dostępne, nie próbuj ich przywracać! Najprawdopodobniej ostatecznie go zniszczysz - lepiej skontaktować się z profesjonalistami. Przywracanie informacji nie jest dla Ciebie!

8. Słowo „HDD” jest obraźliwe i nie jest używane w grzecznym towarzystwie, charakteryzuje coś (delikatnie mówiąc) niewiarygodne, krótkotrwałe i obrzydliwe

Dysk twardy lub HDD jest to urządzenie, które pozwala przechowywać informacje przez długi czas i które jest nieulotne. W prostych słowach, żelazną skrzynkę, w której znajdują się wszystkie dokumenty, filmy, system operacyjny i wszystko inne. Jeśli narysujemy analogię do życia, to jest to coś w rodzaju dużego albumu. Biorąc ołówek do ręki, możesz rysować lub pisać wypracowania. Jeśli coś Ci się nie podoba, zawsze możesz wziąć „gumkę”. Najważniejsze jest to, że dopóki album jest na półce, wszystkie dane pozostają nienaruszone.

W tym przypadku ważne są dwa aspekty. Pierwszym z nich jest długoterminowe przechowywanie. Drugi to niezależność energetyczna. Jeśli w pierwszym przypadku wszystko powinno być jasne z przykładu albumu, to w drugim przypadku dam kilka wyjaśnień. Najważniejsze jest to, że dysk twardy nie wymaga zasilania do przechowywania informacji, w przeciwieństwie do pamięci RAM. Możesz więc wyłączyć komputer z sieci i mieć pewność, że dane będą bezpieczne.

Notatka: Istnieje powszechna wersja tego, skąd pochodzą slangowe nazwy tego pudełka. Dzisiaj dysk twardy jest często określany jako dysk twardy lub w skrócie śruba. Wynikało to z faktu, że pierwsze takie urządzenie miało kod podobny do nabojów karabinowych Winchester. Trudno powiedzieć, na ile to prawda, ale wersja jest uważana za najbardziej realną.

Przyjrzyjmy się bliżej temu pudełku.

Jeśli zauważysz, to już kilka razy wspomniałem o skrócie HDD i nie bez powodu. Faktem jest, że nazwa techniczna tego pudełka to dysk twardy lub dysk twardy (magnetyczny).

Ale wracając do urządzenia twardy dysk. Pudełko to bazuje na technologii magnetycznego zapisu informacji. A oto jak to działa. Istnieją okrągłe dyski twarde (często nazywane też naleśnikami) pokryte materiałem ferromagnetycznym (może zmieniać swoje właściwości magnetyczne). Jest specjalna ruchoma głowica (składa się z dwóch części), która tak naprawdę odczytuje i zapisuje dane (część głowy do czytania, część do pisania).

Sam proces przebiega następująco. Dysk stale obraca się z dość dużą prędkością, a głowa chodzi po dysku i albo odczytuje dane, albo zapisuje w odpowiednim czasie. Ważne jest, aby pamiętać, że głowica nie dotyka dysku, w przeciwnym razie powłoka dysku może zostać uszkodzona. Gdy dysk jest wyłączony, głowica znajduje się w specjalnej strefie (postojowej), ponownie chroniącej powłokę ferromagnetyczną przed uszkodzeniem.

Warto wiedzieć, że wewnętrzny mechanizm został zaprojektowany w taki sposób, aby czysto fizycznie bardzo trudno byłoby uszkodzić powierzchnię dysku z danymi. Jednak z biegiem czasu części powierzchni ferromagnetycznej mogą stać się bezużyteczne. Tutaj, jak w znanym powiedzeniu - „Nic nie trwa wiecznie”.

Warto również wiedzieć, że w obudowie dysku twardego może znajdować się kilka takich płytek. Jak można się domyślić, liczba naleśników wpływa na ilość przechowywanych informacji. Ale nie ogranicza się to do tego. Np. dawno temu dyski były 1,5 razy większe niż dzisiejsze i umieszczano na nich 20-40MB.

Rysunek 1 Uproszczony schemat okrągłego dysku twardego

Notatka: Na rysunku liczby oznaczają: 1 - sektor geometryczny, 2 - sektor toru, 3 - tor, 4 - klaster.

Rozważ bardziej szczegółowo samą powierzchnię naleśników. Aby uporządkować przechowywanie i zapisywanie informacji, cała powierzchnia jest podzielona na specjalne tory. Następnie cały dysk jest dzielony na sektory geometryczne (równe sobie). Część toru znajdująca się wewnątrz tego obiektu geometrycznego nazywana jest sektorem toru lub po prostu sektorami. Połączenie kilku sektorów nazywa się klastrem.

Ponieważ dyski obracają się z dość dużą prędkością (na przykład 7200 obr./min), to klaster jest używany jako minimalna jednostka pamięci. Zazwyczaj klaster jest reprezentowany przez rozmiar 4 KB i składa się z 8 sektorów po 512 bajtów. Nawiasem mówiąc, dlatego prawdziwy rozmiar plik tekstowy, składający się tylko z jednego znaku, będzie równy 4 KB, ponieważ w zasadzie rozmiar jest podzielony dokładnie na klastry.

Notatka: Warto wiedzieć, że istnieją metody, które pozwalają na przechowywanie danych z kilku plików w jednym klastrze, ale zazwyczaj podział odbywa się właśnie po klastrach.

Notatka: Radzę również przeczytać artykuł Półprzewodnikowy dysk twardy lub dysk SSD, ponieważ jest to kolejna runda urządzeń do przechowywania danych.

Specyfikacje dysku twardego

Jeśli z dyskiem twardym, mam nadzieję, że stało się to dla ciebie jasne, to dla kompletności pozostaje rozważyć kwestię głównych cech dysku twardego.

1. Współczynnik kształtu. Słowa są straszne, ale w rzeczywistości znaczą tylko fizyczny rozmiar dysk. W przypadku komputerów stacjonarnych jest to zwykle 3,5 cala, w przypadku laptopów jest to mniej, tylko 2,5 cala.

2. Pojemność. Zasadniczo jest to rozmiar, ile danych może przechowywać dysk twardy. Obecnie dyski są mierzone w gigabajtach i terabajtach.

3. Prędkość wrzeciona. Jest to dokładnie taka sama prędkość, z jaką wirują naleśniki. Zwykle jest to 5400 dla laptopów i 7200 dla zwykłych komputerów. Istnieją inne prędkości, ale po prostu nie są potrzebne do użytku domowego.

4. Poziom hałasu. Tutaj prawdopodobnie możesz się domyślić, o co toczy się gra. Są bardzo głośne dyski twarde, zwykle te najprostsze, ale są i cichsze.

5. Odporność na wstrząsy lub przeżywalność zwykłych ludzi. W rzeczywistości wskazuje, jakie przeciążenia dysk twardy może wytrzymać bez uszkodzenia danych. Jednak zdecydowanie odradzam sprawdzanie tej cechy.

6. Dostęp do interfejsu. Interfejs definiuje złącza używane do podłączania dysków do komputera. Wcześniej prawie wszystkie dyski twarde do komputerów domowych były IDE, ale dziś mówimy głównie o SATA. W przypadku dysków zewnętrznych najczęściej USB. Warto wiedzieć, że tak naprawdę złącze samego dysku to nie USB, tylko przejściówka z kontrolerem, która znajduje się wewnątrz pudełka.

Dyski twarde należą do kluczowych elementów komputera PC lub laptopa. w dużej mierze zależy od charakterystyki tych urządzeń. Jakie rodzaje dysków twardych są obecnie dostępne na rynku? Jak wybrać najlepsze urządzenie pod kątem rozwiązywania typowych zadań użytkownika?

Co to jest dysk twardy?

Dysk twardy jest podstawowym urządzeniem do przechowywania plików na komputerze stacjonarnym lub laptopie. Konstrukcyjnie jest to obrotowa płytka magnetyczna z elementem do czytania i pisania - głowicą. W slangu miłośników technologii komputerowej nazywa się to „dysk twardy”, „śruba”, „twardy”. Specyfika działania dysków twardych polega na tym, że głowice odczytu i zapisu nie stykają się jednocześnie z talerzem magnetycznym. Dzięki temu, a także wielu innym cechom konstrukcyjnym, urządzenie działa przez długi czas i można je uznać za jeden z najbardziej niezawodnych sposobów przechowywania informacji.

Dysk twardy to zasób, na którym z reguły pliki systemowe, czyli te, które są obecne w strukturze systemu operacyjnego, różnych aplikacjach, grach. Instalacja oprogramowania prawie zawsze wiąże się z wykorzystaniem zasobów „dysku twardego”.

Większość nowoczesnych modeli komputerów obsługuje wiele dysków twardych. Laptopy najczęściej zawierają tylko jeden dysk twardy ze względu na małe wymiary odpowiednich urządzeń. Co więcej, jeśli mówimy o typie (nieco później rozważymy ich specyfikę), to ich maksymalna liczba jest najczęściej ograniczona dostępnością odpowiednich gniazd na komputerze, a także charakterystyką wydajności komputera.

Tak więc dysk twardy jest najważniejszym elementem sprzętowym komputera. Naszym zadaniem jest określenie kryteriów optymalnego doboru odpowiedniego urządzenia do komputera PC. Aby go rozwiązać, warto najpierw zbadać klasyfikację „dysków twardych”.

Klasyfikacja dysku twardego

Zastanów się zatem, w jakich odmianach prezentowane są nowoczesne dyski twarde na rynku sprzętu komputerowego.

Wśród najpopularniejszych typów urządzeń jest dysk twardy komputera, który odpowiada 3,5-calowemu formatowi. Takie dyski mają prędkość obrotową 5400 lub 7200 obr./min. Komunikacja „dysków twardych” z komputerem PC odbywa się za pomocą różnych interfejsów. Najpopularniejsze to IDE i SATA.

Istnieją dyski twarde przystosowane do serwerów. Ich rozmiar z reguły jest taki sam jak w komputerze PC, ale prędkość obrotowa takich urządzeń jest znacznie wyższa - około 15 000 obrotów na minutę. Serwerowe „dyski twarde” podłączane są do głównych podzespołów sprzętowych najczęściej poprzez interfejs SCSI, ale możliwa jest obsługa szeregowych standardów SATA lub SAS. Serwerowy dysk twardy to wyjątkowo niezawodne urządzenie, co nie jest zaskakujące: komputery, na których są instalowane takie dyski, mają służyć do obsługi kluczowych obszarów infrastruktury cyfrowej firmy, organizacje rządowe, dostawcy internetu.

Określone typy „dysków twardych” mają być instalowane wewnątrz blok systemowy PC lub serwer. Ale są też zewnętrzne dyski twarde. Podłączane są do jednego z zewnętrznych portów komputera – najczęściej USB lub FireWire. Ich funkcjonalność jest generalnie zbliżona do tej, która charakteryzuje urządzenia typu wewnętrznego. Pojemność dysku twardego należącego do kategorii dysków zewnętrznych jest zwykle dość duża - około 500-1000 GB. Faktem jest, że tego typu urządzenie jest często używane do przenoszenia się z jednego komputera na drugi. duże ilości dane.

Istnieją dyski twarde przystosowane do laptopów. Ich rozmiar jest mniejszy niż „dysków twardych” przeznaczonych do instalacji w komputerach „stacjonarnych” - 2,5 cala. Szybkość dysku twardego do laptopa to najczęściej 4200 lub 5400 obr./min. Takie dyski twarde zwykle działają podczas korzystania z interfejsu SATA. Charakteryzują się dużą odpornością na zmiany położenia, co jest dość logiczne biorąc pod uwagę specyfikę użytkowania laptopów.

Do najbardziej zaawansowanych technologicznie odmian dysków twardych należą dyski półprzewodnikowe. Zasadniczo można je uznać za odrębną klasę urządzeń, ponieważ w ich strukturze nie ma ruchomych płyt. Dane na tego typu dysku twardym są zapisywane w pamięci flash. Urządzenia tego typu mają zarówno zalety, jak i wady.

Wielu czołowych światowych producentów komputerów osobistych dostosowuje swoje linie produkcyjne do produkcji urządzeń wyposażonych specjalnie w dyski półprzewodnikowe. Ten typ dyski twarde są droższe niż te z obracającymi się elementami. Jednak w porównaniu z nimi charakteryzują się zmniejszonym poborem mocy, prawie całkowitym brakiem hałasu podczas pracy, aw wielu przypadkach - mniejszą wagą. Jeśli chodzi o szybkość, można zauważyć, że typowa wartość dla półprzewodnikowych dysków twardych wynosi 300-400 Mb / s, co jest bardzo przyzwoite na tle wiodących standardów komunikacyjnych obsługiwanych przez nowoczesne komputery.

Interfejsy

Pomyślna instalacja dysku twardego w komputerze w dużej mierze zależy od dostępności w nim niezbędnych interfejsów. Rozważ specyfikę najpopularniejszych standardów komunikacji na współczesnym rynku technologii komputerowych. Będzie to przydatne do skorelowania zadań użytkownika i typu „dysku twardego”, który najlepiej nadaje się do ich rozwiązania.

Wśród najczęstszych interfejsów do podłączania zewnętrznych dysków twardych jest USB. W tym przypadku ten standard komunikacji może być reprezentowany w różne wersje— 1, 2 i 3. Szybkość dysku twardego jest bezpośrednio związana z jego kompatybilnością z odpowiednią technologią. Jeśli chodzi o pierwszą wersję interfejsu, możemy powiedzieć, że przy jej użyciu możliwy jest transfer danych z prędkością 12 Mb / s, druga gwarantuje wymianę plików z prędkością do 480 Mb / s, trzecia generacja interfejsów USB zapewnia wskaźnik 5 Gb / s. Jeśli zamierzasz używać urządzenia nie tylko do przechowywania plików, ale także np. do instalowania gier czy programów, to najlepiej, jeśli obsługuje ono najnowocześniejsze interfejsy USB – w wersji 2., a jeszcze lepiej w wersji 3.

Zewnętrzny dysk twardy komputera można również podłączyć za pomocą interfejsu FireWire. Charakteryzuje się dużą szybkością przesyłania danych - około 400 Mbps. Niezwykle skuteczny podczas pracy z plikami wideo.

Weź pod uwagę standardy stosowane podczas instalowania dysków typu wewnętrznego w komputerze. Uważany za stosunkowo przestarzały, ale wciąż popularny interfejs to IDE.

Może przesyłać dane z prędkością około 133 Mb/s. Jest to powszechne w komputerach stacjonarnych - w dużej mierze ze względu na dość duży rozmiar złącza, który nie jest optymalny dla struktury konstrukcyjnej laptopa.

Interfejs SATA jest wynikiem ulepszeń standardu IDE. Umożliwia przesyłanie danych z prędkością do 300 Mb/s. Charakteryzuje się podwyższoną ochroną przed zakłóceniami. Jest aktywnie wykorzystywany w laptopach - ze względu na stosunkowo mały rozmiar złącza, a także dobrą szybkość przesyłania danych.

Interfejs SCSI, jak zauważyliśmy powyżej, jest instalowany głównie na serwerach. Charakteryzuje się również wysoką szybkością przesyłania danych - około 320 Mb/s. Istnieje zmodernizowana modyfikacja omawianego interfejsu - SAS. Dyski twarde pracujące po jego aktywacji mogą zapewnić wymianę danych z prędkością około 12 Gb/s.

Kryteria wyboru dysku twardego

Charakterystykę interfejsów, które omówiliśmy powyżej, można uznać za istotne kryteria przy wyborze dysku twardego. Zapowiadaliśmy też szereg innych ważnych parametrów – takich jak prędkość obrotowa elementów urządzenia, współczynnik kształtu. Ale najważniejszą cechą pod względem wyboru optymalnego modelu urządzenia jest pamięć dysku twardego. Pod wieloma względami ten parametr jest subiektywny - wielu użytkowników woli szybszy „dysk twardy” niż taki, który może pomieścić dużą liczbę plików. Jednak wciąż jest to pierwsza rzecz, na którą zwraca uwagę wielu użytkowników.

Najważniejszym aspektem wyboru „dysku twardego” jest to, że niektóre z jego nominalnych cech (na przykład kompatybilność z niektórymi interfejsami) muszą być zgodne z możliwościami komunikacyjnymi komputera. Zdarza się, że dysk twardy komputera jest niesamowicie zaawansowany technologicznie, ale obsługa odpowiednich standardów na płycie głównej PC jest niewystarczająca. Rozważ kluczowe niuanse kompatybilności „dysków twardych” i niektórych elementów sprzętowych nowoczesnych komputerów.

Zgodność rozmiarów jest ważna

Powyżej zauważyliśmy, że dyski twarde różnią się rozmiarem. Może się wydawać, że ten parametr jest drugorzędny. Ale często okazuje się to niemal decydujące. Faktem jest, że instalacja dysku twardego w komputerze PC lub w odpowiednim obszarze laptopa będzie niezwykle trudna, jeśli rozmiar dysku jest zbyt mały, a zatem nieoptymalny pod względem wykorzystania dostępnej przestrzeni w struktura urządzenia. Będzie to praktycznie niemożliwe, jeśli wymiary okażą się zbyt duże – „dysk twardy” po prostu nie zmieści się do komputera.

Oczywiście ten schemat jest typowy głównie dla laptopów, ponieważ problemy z umieszczeniem dysku twardego w „stacjonarnych” pecetach zwykle nie występują (w dużej mierze ze względu na dostępność różnych dodatkowych urządzeń). Dlatego planując zakup nowych dysków twardych do laptopa, musisz wiedzieć, jaki jest dokładny rozmiar obecnych. Zauważyliśmy powyżej, że „dyski twarde” o rozmiarze 2,5 cala są powszechne w odpowiednich typach komputerów. Należy jednak pamiętać, że niektóre modele laptopów mają zainstalowane 1,8-calowe dyski twarde.

Kompatybilność standardów komunikacyjnych

Interfejsy komunikacyjne „dysku twardego” i płyty głównej komputera muszą być również kompatybilne. Głównym niuansem są tutaj różnice w wersjach standardów wymiany danych. Istnieją więc trzy odmiany.Ważne jest, aby odpowiedni standard komunikacji obsługiwany przez napęd był również zgodny płyta główna. Może się zdarzyć, że użytkownik kupi drogi dysk twardy, który zapewnia wymianę danych zgodnie z nowoczesnym standardem SATA 3 (cena takich modeli może wynosić około 10 tysięcy rubli), ale komputer nie będzie w stanie go w pełni obsłużyć. Właściciel peceta może więc znacznie przepłacić.

To samo dotyczy korelacji obsługiwanej przez standardy „twardego dysku” i PC USB. Jeśli dysk twardy jest przeznaczony do połączenia USB 3.0 i płyta główna nie obsługuje go, wówczas możliwości technologiczne odpowiedniego standardu również nie zostaną w pełni wdrożone. Jeśli chodzi o interfejs FireWire, możemy powiedzieć, że kupując dysk twardy, który go obsługuje (cena urządzenia może być również przyzwoita - około 8-10 tysięcy rubli), należy upewnić się, że komputer jest z nim zasadniczo kompatybilny. Ten standard komunikacji jest typowy dla laptopów, ale nie występuje w wielu „stacjonarnych” komputerach PC. Oczywiście dyski twarde obsługujące FireWire są zwykle jednocześnie kompatybilne z interfejsami USB i jest bardzo mało prawdopodobne, aby urządzenie nie działało z powodu braku portu FireWire w komputerze. Ale jeśli użytkownik, na przykład, spodziewał się wykorzystać najbardziej oczywistą przewagę konkurencyjną FireWire - wydajna praca z danymi wideo, może nie uzyskać pożądanych rezultatów z dysku twardego.

Optymalna objętość

Jak zauważyliśmy powyżej, głośność jako główna cecha takiego urządzenia jak dysk twardy jest parametrem bardzo subiektywnym. Dla wielu użytkowników, relatywnie rzecz biorąc, wystarczy kilka gigabajtów miejsca na dysku - na przykład, jeśli pracują głównie z dokumentami. Dla niektórych terabajtowy dysk twardy będzie wydawał się niewystarczająco pojemny ze względu na częste umieszczanie na nim dużej ilości treści multimedialnych - filmów, zdjęć, muzyki.

Dość trudno jest zalecić optymalną ilość miejsca do przechowywania. Ale koncepcja „więcej znaczy lepiej” nie zawsze jest najlepszą opcją, również z ekonomicznego punktu widzenia. Możesz wydać pieniądze na drogi, pojemny dysk twardy - 1 TB. Dostępny będzie więc cały terabajt - ale w praktyce trudno go wykorzystać w połowie. Jednocześnie kupując mniej pojemny, ale tańszy dysk, uwolnione środki możemy przeznaczyć na poprawę wydajności peceta lub laptopa (np. kupić dodatkowy moduł RAM lub mocniejsze chłodzenie procesora).

Zdaniem wielu specjalistów IT dysk twardy o pojemności 500 GB jest najlepszym rozwiązaniem dla większości zadań użytkownika. Tak więc na „dysku twardym” o odpowiedniej pojemności można umieścić około 100-150 tysięcy zdjęć dobra jakość, zainstaluj około 100-150 nowoczesnych gier. Jeśli właściciel komputera nie jest kolekcjonerem arcydzieł fotograficznych ani graczem, jest mało prawdopodobne, aby wykorzystał co najmniej połowę odpowiedniego zasobu. Ale jeśli on z kolei pasjonuje się fotografią i grami, to możliwości, jakie da mu dysk twardy o pojemności 500 GB, mogą być naprawdę niewystarczające. Jednocześnie ta objętość „dysku twardego” jest uważana za jedną z optymalnych pod względem typowych zadań, które rozwiązują współcześni użytkownicy.

Szybkość obrotu

Kolejnym ważnym parametrem charakteryzującym dysk twardy jest prędkość obrotowa talerza. Odnośnie tego można powiedzieć, że jest to istotne ze względu na rzeczywistą szybkość przesyłania danych, a także dynamikę przetwarzania różnych plików przez system operacyjny. Jeśli „dysk twardy” jest używany jako główny, to znaczy ma na nim system operacyjny, są na nim zainstalowane programy i gry, to lepiej, jeśli dana cecha jest wyrażona w jak największych wartościach . Jeśli użytkownik kupuje drugi dysk twardy, który ma służyć przede wszystkim do przechowywania plików, to w tym sensie prędkość obrotowa płyt nie jest najważniejszym wskaźnikiem.

Im wyższa wartość tego wskaźnika, tym droższy dysk. W tym sensie przepłacanie za wyższe obroty, gdy nie są one wymagane, może być znowu niepożądane. „Winchester” o dużej prędkości obrotowej dysku robi znacznie więcej hałasu niż ten o skromniejszej prędkości, a ponadto charakteryzuje się dużym zużyciem energii. Optymalna prędkość dla nowoczesnych dysków twardych, które mogą skutecznie rozwiązać większość zadań użytkownika - 7200 obr./min.

Pamięć podręczna

Wśród istotnych wskaźników wydajności dysku jest pamięć podręczna. Korzystając z tego zasobu, dysk twardy może znacznie przyspieszyć procedury wykonywania wielu operacji na plikach. Najczęstsze algorytmy żądań dla niektórych zasobów komputera są ustalone w pamięci podręcznej. Jeśli w pamięci podręcznej znajdują się jakieś dane, „dysk twardy” nie musi ich szukać w przestrzeni pamięć o swobodnym dostępie lub wśród plików. Im większa pamięć podręczna, tym lepiej. Ale optymalna wartość odpowiedniego wskaźnika zalecana przez wielu ekspertów wynosi 64 MB.

Czy marka ma znaczenie?

Czy jest sens wybierać dysk twardy, przy pozostałych parametrach niezmiennych, skupiając się na marce? Opinie ekspertów IT i użytkowników na ten temat są bardzo różne. Dotyczy to zarówno rekomendacji skupienia się na marce, jak i poglądów na temat jakości napędów produkowanych przez konkretnego producenta. Niektórzy użytkownicy będą charakteryzować wyłącznie pozytywnie swój dysk twardy wydany przez Samsunga, recenzje innych posiadaczy urządzenia koreańskiej marki mogą być mniej entuzjastyczne. Niektórzy eksperci IT chwalą marki Hitachi, Toshiba, inni nie uważają ich za lepsze od konkurencji. Jednocześnie firmy te są liderami rynku. W każdym razie fakt ten należy uznać za znaczący. Bycie liderem na bardzo konkurencyjnym rynku sprzętu komputerowego nie przychodzi łatwo. To prawdopodobnie się przyczynia wysoka jakość artykuły przemysłowe.

Jeśli więc potrzebujemy dysku twardego do komputera PC lub laptopa, możemy skupić się na następującym zestawie kryteriów:

Rozmiar (dotyczy głównie laptopów - niepożądane jest, aby odpowiedni wskaźnik był mniejszy niż gniazda przewidziane na dyski twarde, niedopuszczalne jest, aby był większy);

Obsługiwane standardy (ważne, aby interfejsy technologiczne na „dysku twardym” były w pełni kompatybilne z zasobami PC);

Wolumen (subiektywnie, ale 500 GB to najlepszy wskaźnik dla większości zadań użytkownika);

Prędkość obrotowa talerzy (optymalnie - 7200 obr./min);

Pamięć podręczna (optymalnie - 64 MB).

Pożądane jest również, aby „dysk twardy” został wydany przez producenta, który zajmuje wiodącą pozycję na światowym rynku w odpowiednim segmencie urządzeń.

W tym artykule będziemy mówić tylko o dyskach twardych (HDD), czyli o nośnikach na dyskach magnetycznych. O SSD będzie następny artykuł.

Co to jest dysk twardy

Zgodnie z tradycją spójrzmy na definicję dysku twardego w Wikipedii:
Dysk twardy (śruba, dysk twardy, dysk twardy, HDD, HDD, HMDD) to urządzenie pamięci masowej o swobodnym dostępie oparte na zasadzie zapisu magnetycznego.
Stosowany w zdecydowanej większości komputerów, a także oddzielnie podłączonych urządzeniach pamięci masowej kopie zapasowe dane, jak nośnik danych i tak dalej.
Rozwiążmy to trochę. Podoba mi się określenie „dysk twardy”. Te pięć słów oddaje całą istotę sprawy. HDD to urządzenie, którego zadaniem jest przechowywanie zapisanych na nim danych przez długi czas. Dyski HDD oparte są na twardych (aluminiowych) dyskach ze specjalną powłoką, na których zapisywane są informacje za pomocą specjalnych głowic.
Nie będę szczegółowo rozważał samego procesu nagrywania - w rzeczywistości jest to fizyka ostatnich klas szkoły i jestem pewien, że nie masz ochoty się w to zagłębiać, a artykuł wcale o tym nie jest.
Zwróćmy też uwagę na sformułowanie: „losowy dostęp”, co w przybliżeniu oznacza, że ​​my (komputer) możemy w każdej chwili odczytać informacje z dowolnego odcinka kolei.
Ważne jest, aby pamięć HDD nie była ulotna, czyli nie ma znaczenia, czy zasilanie jest podłączone, czy nie, informacje zapisane na urządzeniu nigdzie nie znikną. To ważna różnica pamięć trwała komputer, z tymczasowego (RAM).
Patrząc na dysk twardy komputera w prawdziwym życiu, nie zobaczysz żadnych dysków ani głowic, ponieważ wszystko to jest ukryte w szczelnej obudowie (strefa hermetyczna). Zewnętrznie dysk twardy wygląda tak.
Myślę, że rozumiesz, czym jest dysk twardy. Zacząć robić.

Dlaczego komputer potrzebuje dysku twardego?

Zastanów się, czym jest dysk twardy w komputerze, czyli jaką rolę odgrywa w komputerze. Oczywiste jest, że przechowuje dane, ale jak i co. Tutaj podkreślamy następujące funkcje HDD:
- Przechowywanie systemu operacyjnego, oprogramowania użytkownika i ich ustawień;
- Przechowywanie plików użytkownika: muzyka, wideo, obrazy, dokumenty itp.;
- Wykorzystanie części miejsca na dysku twardym do przechowywania danych, które nie mieszczą się w pamięci RAM (plik stronicowania) lub przechowywanie zawartości pamięci RAM podczas korzystania z trybu uśpienia;
- Jak widać, dysk twardy komputera to nie tylko wysypisko zdjęć, muzyki i filmów. Przechowuje cały system operacyjny, a ponadto dysk twardy pomaga poradzić sobie z obciążeniem pamięci RAM, przejmując niektóre z jego funkcji.

Z czego zbudowany jest dysk twardy?

Częściowo wspomnieliśmy o elementach dysku twardego, teraz zajmiemy się tym bardziej szczegółowo. Tak więc główne elementy dysku twardego:
- Obudowa - chroni mechanizmy dysku twardego przed kurzem i wilgocią. Z reguły jest szczelny, aby ta sama wilgoć i kurz nie dostały się do środka;
- Dyski (naleśniki) - płytki wykonane z określonego stopu metalu, powlekane obustronnie, na których zapisywane są dane. Liczba talerzy może być różna - od jednego (w opcjach budżetowych) do kilku;
- Silnik - na wrzecionie którego zamocowane są naleśniki;
- Blok głowic - konstrukcja z połączonych ze sobą dźwigni (wahaczy) i głowic. Część dysku twardego, która odczytuje i zapisuje na nim informacje. Do jednego naleśnika używa się pary główek, ponieważ pracują zarówno jego górna, jak i dolna część;
- Urządzenie pozycjonujące (siłownik) - mechanizm napędzający blok głowic. Składa się z pary trwałych magnesów neodymowych i cewki umieszczonej na końcu jednostki głównej;
- Kontroler - mikroukład elektroniczny kierownik pracy dysk twardy;
- Strefa parkowania - miejsce wewnątrz dysku twardego obok dysków lub na ich wewnętrznej stronie, gdzie głowice są opuszczane (parkowane) w czasie bezczynności, aby nie uszkodzić powierzchni roboczej naleśników.
Takie proste urządzenie z dyskiem twardym. Powstała wiele lat temu i od dawna nie dokonywano w niej zasadniczych zmian. I ruszamy dalej.

Jak działa dysk twardy

Po dostarczeniu zasilania do dysku twardego silnik, na którego wrzecionie zamocowane są naleśniki, zaczyna się obracać. Po uzyskaniu prędkości, przy której przy powierzchni dysków tworzy się stały strumień powietrza, głowice zaczynają się poruszać.
Ta sekwencja (najpierw dyski się rozkręcają, a potem głowice zaczynają pracować) jest konieczna, aby głowice unosiły się nad talerzami w wyniku powstałego przepływu powietrza. Tak, nigdy nie dotykają powierzchni dysków, w przeciwnym razie te ostatnie zostałyby natychmiast uszkodzone. Jednak odległość od powierzchni talerzy magnetycznych do głowic jest tak mała (~10 nm), że nie widać tego gołym okiem.
Po uruchomieniu odczytywane są przede wszystkim informacje serwisowe o stanie dysku twardego oraz inne niezbędne informacje o nim, znajdujące się na tzw. ścieżce zerowej. Dopiero wtedy zaczyna się praca z danymi.
Informacje na dysku twardym komputera zapisywane są na ścieżkach, które z kolei podzielone są na sektory (taka pizza pokrojona na kawałki). Aby zapisać pliki, kilka sektorów łączy się w klaster, który jest najmniejszym miejscem, w którym można zapisać plik.
Oprócz takiego „poziomego” partycjonowania dysku istnieje również warunkowy „pionowy”. Ponieważ wszystkie głowice są połączone, są one zawsze ustawione nad tym samym numerem ścieżki, każda nad własną płytą. Tak więc podczas pracy dysku twardego głowice niejako rysują cylinder.
Podczas pracy dysk twardy wykonuje w rzeczywistości dwa polecenia: odczyt i zapis. Gdy konieczne jest wykonanie polecenia zapisu, obliczany jest obszar dysku, na którym zostanie ono wykonane, następnie ustawiane są głowice i faktycznie polecenie jest wykonywane. Wynik jest następnie sprawdzany. Oprócz zapisywania danych bezpośrednio na dysku, informacje trafiają również do jego pamięci podręcznej.
Jeśli kontroler otrzyma polecenie odczytu, w pierwszej kolejności sprawdza obecność wymaganych informacji w pamięci podręcznej. Jeśli go nie ma, współrzędne pozycjonowania głowic są obliczane ponownie, następnie głowice są ustawiane i odczytywane są dane.
Po zakończeniu pracy, gdy zaniknie zasilanie dysku twardego, głowice automatycznie parkują w strefie parkowania.
Tak ogólnie działa dysk twardy komputera. W rzeczywistości wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane, ale przeciętny użytkownik najprawdopodobniej nie potrzebuje takich szczegółów, więc zakończymy tę sekcję i przejdziemy dalej.

Rodzaje dysków twardych i ich producenci

Obecnie na rynku jest właściwie trzech głównych producentów dysków twardych: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. W pełni pokrywają zapotrzebowanie na urządzenia wszystkich typów i wymagań. Reszta firm albo zbankrutowała, albo została przejęta przez kogoś z głównej trójki, albo przeprofilowana.
Jeśli mówimy o typach dysków twardych, można je podzielić w następujący sposób:

1. W przypadku laptopów - głównym parametrem jest rozmiar urządzenia 2,5 cala. Pozwala to na kompaktowe umieszczenie ich w obudowie laptopa;
2. Na PC - w tym przypadku możliwe jest również użycie dysków twardych 2,5″, ale z reguły stosuje się dyski 3,5 cala;
3. Zewnętrzne dyski twarde - urządzenia, które osobno podłącza się do komputera PC/laptopa, pełniące najczęściej funkcję przechowywania plików.
Istnieje również specjalny rodzaj dysków twardych - do serwerów. Są one identyczne z konwencjonalnymi komputerami PC, ale mogą różnić się interfejsami do podłączenia i większą wydajnością.

Wszystkie inne podziały dysków twardych na typy wynikają z ich cech, dlatego je rozważymy.

Specyfikacje dysku twardego

Tak więc główne cechy dysku twardego komputera:

Rozmiar jest miarą maksymalnej ilości danych, które można zmieścić na dysku. Pierwsza rzecz, na którą zwykle zwracają uwagę przy wyborze dysku twardego. Liczba ta może osiągnąć 10 TB, chociaż 500 GB - 1 TB jest częściej wybierane na komputer domowy;
- Współczynnik kształtu - rozmiar dysku twardego. Najpopularniejsze to 3,5 i 2,5 cala. Jak wspomniano powyżej, 2,5-calowe w większości przypadków są instalowane w laptopach. Stosowane są również w zewnętrznych dyskach twardych. 3.5″ jest zainstalowany na komputerze i serwerze. Współczynnik kształtu wpływa również na głośność, ponieważ na większym dysku można zmieścić więcej danych;
- Prędkość wrzeciona - z jaką prędkością obracają się naleśniki. Najczęściej spotykane to 4200, 5400, 7200 i 10000 obr./min. Ta cecha bezpośrednio wpływa na wydajność, a także cenę urządzenia. Im wyższa prędkość, tym większe obie wartości;
- Interfejs - sposób (typ złącza) podłączenia dysku twardego do komputera. Obecnie najpopularniejszym interfejsem dla wewnętrznych dysków twardych jest SATA (starsze komputery używały IDE). Zewnętrzne dyski twarde są zwykle podłączane przez USB lub FireWire. Oprócz wymienionych, istnieją inne interfejsy, takie jak SCSI, SAS;
- Rozmiar bufora (pamięć podręczna) - rodzaj szybkiej pamięci (według rodzaju pamięci RAM) instalowanej na kontrolerze HDD, przeznaczony do tymczasowego przechowywania najczęściej używanych danych. Rozmiar bufora może wynosić 16, 32 lub 64 MB;
- Losowy czas dostępu - czas, w którym dysk twardy ma gwarantowany zapis lub odczyt z dowolnej części dysku. Waha się od 3 do 15 ms;

Oprócz powyższych cech można również znaleźć takie wskaźniki, jak:

Prędkość przesyłu danych;
- Liczba operacji we/wy na sekundę;
- Poziom hałasu;
- Niezawodność;
- Odporność na uderzenia itp.;
Kosztem charakterystyki HDD, to wszystko.

Dysk twardy, dysk twardy lub po prostu śruba, dysk twardy, dysk twardy (dysk twardy) - to urządzenie pamięci masowej ma kilka nazw, jest głównym urządzeniem pamięci masowej do przechowywania informacji we wszystkich nowoczesnych komputerach, laptopach i serwerach. To na tym urządzeniu zapisywane są wszystkie Twoje zdjęcia, filmy, muzyka, filmy, a także zapisywany jest na nim system operacyjny samego komputera. Teraz dyski SSD i hybrydowe dyski SSHD stają się coraz bardziej powszechne, porozmawiamy o nich oraz ich zaletach i wadach w osobnym artykule.

Jakie są dyski?

W dzisiejszym sklepie można znaleźć dyski twarde o różnych parametrach, czym się różnią? Spróbujmy z tobą zrozumieć główne różnice i podkreślić kilka cech napędów.

Współczynnik kształtu (rozmiar)

Parametr pokazuje szerokość dysku twardego w calach. Główne szerokości 3,5 cala i 2,5 cala znajdują zastosowanie w nowoczesnych komputerach i laptopach, a także w zewnętrznych dyskach przenośnych i stacjonarnych oraz sieciowych pamięciach masowych.

Na stacjonarne komputer domowy standardowy rozmiar to 3,5 cala, w nowoczesnych obudowach są zatoki na dyski 2,5 cala, są one przeznaczone głównie do instalacji Dysk SSD, włożyć do komputera zamiast 3,5-calowego dysku, 2,5-calowe dyski nie mają większego sensu, tylko w bardzo kompaktowych obudowach, takich jak micro-ATX.

Przeciwnie, w laptopach oszczędność miejsca jest bardzo istotna i stosuje się do nich 2,5-calowe obudowy. Są mniejsze dyski - 1,8 cala, 1,3 cala, 0,8 cala, ale w nowoczesnych urządzeniach już ich nie znajdziesz.

Pojemność (Dlaczego pojemność dysku jest mniejsza niż w reklamie?)

Parametr, który bezpośrednio wpływa na to, ile informacji możemy rejestrować i przechowywać na naszym komputerze czy laptopie. Producenci podają pojemność w tempie 1 kilobajt = 1000 bajtów, a komputery inaczej liczą 1 KB = 1024 bajty, stąd powstaje zamieszanie dla użytkowników, którzy spotykają się z tym po raz pierwszy i im większy wolumen, tym większa różnica w ostatecznym tom. Teraz pojemność dysków mierzona jest w terabajtach, co jest więcej niż wystarczające do przechowywania kolekcji nie tylko zdjęć, ale także muzyki z filmami.

Interfejs

Dyski ze złączem SATA znajdziesz dziś we wszystkich nowoczesnych urządzeniach. Jedyną różnicą jest szybkość przesyłania danych.

ATA czyli PATA (IDE)

Dyski z tym interfejsem nie są już produkowane ani instalowane w nowoczesnych urządzeniach, ale można je znaleźć w starszych komputerach. Początkowo interfejs nazywał się ATA, ale po pojawieniu się bardziej nowoczesnego i szybkiego SATA w 2003 roku został przemianowany na PATA.

Nazwa IDE została ukuta przez firmę WD (Western Digital) w 1986 r. z powodów marketingowych, kiedy opracowała pierwszą wersję tego standardu łączności.

SCSI i SAS

Dyski SAS są używane m.in sprzęt serwerowy. Wymieniono interfejs SCSI. Przeciętny użytkownik powinien wiedzieć tylko tyle, że są one przeznaczone do zupełnie innych zadań i nie są używane w domowych pecetach.

Prędkość wrzeciona

Liczba obrotów wrzeciona (oś, na której płyta lub kilka płyt obraca się wewnątrz dysku). Istnieje kilka standardów, w komputerach domowych i laptopach stosuje się dyski o prędkości obrotowej 5400, 7200 i 10000 obr/min, na sprzęcie serwerowym są prędkości obrotowe 15000 obr/min. Parametr wpływa na czas dostępu do informacji.

Istnieje jeszcze kilka parametrów, takich jak poziom hałasu, MTBF itp. w nowoczesnych dyskach parametry te odpowiadają standardowym kryteriom i nie różnią się znacząco, zwrócimy na nie uwagę przy porównywaniu i wyborze dysków twardych.

Dyski zewnętrzne (przenośne lub stacjonarne)

Są to już znane nam dyski, zamknięte w zewnętrznym plastikowym lub metalowym pudełku, w którym na płytce zainstalowana jest płyta sterująca lub nawet cały mini-PC. Na wyjściu takich dysków znajdują się różne wyjścia, główne złącza to mini-USB, micro-USB, micro-USB 3.0, fireware i inne, modele przenośne są zasilane przez złącze USB. Stacjonarne mają osobny kabel zasilający. Nowoczesne modele dysków zewnętrznych mogą pracować bezprzewodowo sieci Wi-Fi. Teraz w sprzedaży można znaleźć sieciowe pamięci masowe z kilkoma dyskami w jednej obudowie, które można podłączyć macierze RAID. Oddzielnie omówimy wszystkie te urządzenia w przyszłych artykułach.