Kui arvuti käivitub, kontrollib riistvara BIOS-i kiibile salvestatud püsivara komplekt. Kui kõik on korras, annab see juhtimise üle operatsioonisüsteemi alglaadurile. Seejärel laaditakse OS ja hakkate arvutit kasutama. Samas, kus oli enne arvuti sisselülitamist operatsioonisüsteem salvestatud? Kuidas teie essee, mida te terve öö kirjutasite, jäi puutumatuks pärast arvuti väljalülitamist? Jällegi, kus seda hoitakse?

Olgu, ma läksin ilmselt liiale ja te kõik teate väga hästi, et arvuti andmed salvestatakse kõvakettale. Kuid mitte kõik ei tea, mis see on ja kuidas see toimib, ja kuna olete siin, järeldame, et tahaksime teada saada. No uurime välja!

Mis on kõvaketas

Traditsiooniliselt vaatame kõvaketta määratlust Vikipeedias:

HDD (kruvi, kõvaketas, kõva magnetkettaseade, HDD, HDD, HMDD) - magnetsalvestuse põhimõttel põhinev suvapöördusseade.

Neid kasutatakse valdavas enamuses arvutites ja ka eraldi ühendatud seadmetena andmete varukoopiate salvestamiseks, failide hoidmiseks jne.

Selgitame seda natuke. Mulle meeldib termin " kõvaketas ". Need viis sõna annavad edasi olemuse. HDD on seade, mille eesmärk on talle salvestatud andmete pikaajaline talletamine. HDD-de aluseks on spetsiaalse kattega kõvad (alumiinium)kettad, millele salvestatakse teave spetsiaalsete peade abil.

Ma ei käsitle salvestusprotsessi ennast üksikasjalikult - sisuliselt on see kooli viimaste klasside füüsika ja ma olen kindel, et teil pole soovi sellesse süveneda ja see pole see, millest artikkel üldse ei räägi.

Pöörakem tähelepanu ka lausele: " juhuslik juurdepääs «Mis jämedalt öeldes tähendab, et me (arvuti) saame igal ajal lugeda infot igalt raudteelõigult.

Oluline fakt on see, et HDD-mälu ei ole volatiilne ehk olenemata sellest, kas toide on ühendatud või mitte, ei kao seadmesse salvestatud teave kuhugi. See on oluline erinevus arvuti püsimälu ja ajutise mälu ().

Arvuti kõvaketast päriselus vaadates ei näe te kettaid ega päid, kuna kõik see on peidetud suletud korpusesse (hermeetiline tsoon). Väliselt näeb kõvaketas välja selline:

Miks on arvutil kõvaketast vaja?

Vaatame, mis on HDD arvutis ehk mis rolli see arvutis mängib. Selge see, et salvestab andmeid, aga kuidas ja mida. Siin tõstame esile järgmised HDD funktsioonid:

• OS-i, kasutajatarkvara ja nende sätete salvestamine;
• Kasutajafailide salvestus: muusika, videod, pildid, dokumendid jne;
• Osa kõvakettaruumist selliste andmete salvestamiseks, mis ei mahu RAM-i (vahetusfail) või RAM-i sisu salvestamine puhkerežiimi kasutamise ajal;

Nagu näete, pole arvuti kõvaketas lihtsalt fotode, muusika ja videote prügimägi. Sellele on salvestatud kogu operatsioonisüsteem ja lisaks aitab kõvaketas toime tulla RAM-i koormusega, võttes endale osa selle funktsioonidest.

Millest kõvaketas koosneb?

Mainisime osaliselt kõvaketta komponente, nüüd vaatame seda üksikasjalikumalt. Niisiis, kõvaketta peamised komponendid:

• Raam — kaitseb kõvaketta mehhanisme tolmu ja niiskuse eest. Reeglina on see suletud nii, et niiskus ja tolm ei satuks sisse;
• Plaadid (pannkoogid) - kindlast metallisulamist valmistatud, mõlemalt poolt kaetud plaadid, millele andmed salvestatakse. Plaatide arv võib olla erinev - ühest (eelarvevalikutes) kuni mitmeni;
• Mootor — mille võllile on pannkoogid kinnitatud;
• Peaplokk - omavahel ühendatud hoobade (kiikvarred) ja peade konstruktsioon. Kõvaketta osa, mis loeb ja kirjutab sellele teavet. Ühe pannkoogi jaoks kasutatakse paari pead, kuna nii ülemine kui ka alumine osa töötavad;
• Positsioneerimisseade (täiturmehhanism ) - mehhanism, mis juhib peaplokki. Koosneb paarist püsivneodüümmagnetitest ja mähisest, mis asub peaploki otsas;
• Kontroller — elektrooniline mikroskeem, mis juhib kõvaketta tööd;
• Parkimisala - koht kõvaketta sees ketaste kõrval või nende sisemisel osal, kuhu seisaku ajal pead langetatakse (pargitakse), et mitte kahjustada pannkookide tööpinda.

See on lihtne kõvakettaseade. See moodustati palju aastaid tagasi ja selles pole pikka aega põhimõttelisi muudatusi tehtud. Ja liigume edasi.

Kuidas kõvaketas töötab?

Pärast HDD-le toite andmist hakkab mootor, mille spindlile pannkoogid on kinnitatud, üles pöörlema. Olles saavutanud kiiruse, millega ketaste pinnal tekib pidev õhuvool, hakkavad pead liikuma.

See järjestus (kõigepealt pöörlevad kettad üles ja seejärel hakkavad pead tööle) on vajalik selleks, et tekkiva õhuvoolu tõttu hõljuksid pead plaatide kohal. Jah, need ei puuduta kunagi ketaste pinda, vastasel juhul saavad viimased koheselt kahjustatud. Magnetplaatide pinnast peadeni on aga kaugus nii väike (~10 nm), et seda palja silmaga ei näe.

Pärast käivitamist loetakse esmalt teenindusinfo kõvaketta oleku ja muu selle kohta vajalik teave, mis asub nn nullrajal. Alles seejärel algab töö andmetega.

Arvuti kõvakettal olev teave salvestatakse radadele, mis omakorda jagunevad sektoriteks (nagu tükkideks lõigatud pitsa). Failide kirjutamiseks ühendatakse mitu sektorit klastrisse, mis on väikseim koht, kuhu faili saab kirjutada.

Lisaks sellele "horisontaalsele" kettapartitsioonile on olemas ka tavaline "vertikaalne" partitsioon. Kuna kõik pead on kombineeritud, paiknevad need alati sama raja numbri kohal, igaüks oma ketta kohal. Seega tundub, et HDD töötamise ajal tõmbavad pead silindri:

Kui kõvaketas töötab, täidab see sisuliselt kahte käsku: loe ja kirjuta. Kui on vaja kirjutuskäsku täita, arvutatakse välja ketta ala, kus seda tehakse, seejärel asetatakse pead ja tegelikult käsk täidetakse. Seejärel kontrollitakse tulemust. Lisaks andmete otse kettale kirjutamisele jõuab info ka selle vahemällu.

Kui kontroller saab lugemiskäsu, kontrollib ta esmalt, kas vajalik teave on vahemälus. Kui seda pole, arvutatakse uuesti peade positsioneerimise koordinaadid, seejärel asetatakse pead ja loetakse andmed.

Pärast töö lõpetamist, kui kõvaketta toide kaob, pargitakse pead automaatselt parkimistsooni.

Põhimõtteliselt toimib arvuti kõvaketas nii. Tegelikkuses on kõik palju keerulisem, kuid tavakasutaja tõenäoliselt selliseid üksikasju ei vaja, nii et lõpetame selle jaotise ja liigume edasi.

Kõvaketaste tüübid ja nende tootjad

Tänapäeval on turul tegelikult kolm peamist kõvakettatootjat: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. Need katavad täielikult nõudluse igat tüüpi ja igat tüüpi seadmete järele. Ülejäänud ettevõtted läksid pankrotti, neelas üks kolmest peamisest ettevõttest või kasutati uuesti.

Kui räägime kõvaketaste tüüpidest, saab need jagada järgmiselt:

1. Sülearvutite puhul on peamiseks parameetriks seadme suurus 2,5 tolli. See võimaldab neid kompaktselt sülearvuti korpusesse paigutada;
2. PC jaoks - sel juhul on võimalik kasutada ka 2,5" kõvakettaid, kuid reeglina kasutatakse 3,5";
3. Välised kõvakettad on arvuti/sülearvutiga eraldi ühendatud seadmed, mis enamasti toimivad failide salvestusruumina.

Samuti on olemas spetsiaalne kõvaketta tüüp - serverite jaoks. Need on identsed tavaliste arvutitega, kuid võivad erineda ühendusliideste ja suurema jõudluse poolest.

Kõik muud HDD-de jaotused tüüpideks tulenevad nende omadustest, seega kaalume neid.

Kõvaketta tehnilised andmed

Niisiis, arvuti kõvaketta peamised omadused:

• Helitugevus — kettale salvestatava maksimaalse võimaliku andmemahu indikaator. Esimene asi, mida nad tavaliselt kõvaketta valimisel vaatavad. See arv võib ulatuda 10 TB-ni, kuigi koduarvuti jaoks valitakse sageli 500 GB - 1 TB;
• Vormitegur — kõvaketta suurus. Kõige tavalisemad on 3,5 ja 2,5 tolli. Nagu eespool mainitud, on enamikul juhtudel sülearvutitesse installitud 2,5-tolline. Neid kasutatakse ka välistes kõvaketastes. 3,5-tolline on installitud arvutitesse ja serveritesse. Vormitegur mõjutab ka helitugevust, kuna suurem ketas mahutab rohkem andmeid;
• Spindli kiirus — millise kiirusega pannkoogid pöörlevad? Levinumad on 4200, 5400, 7200 ja 10000 p/min. See omadus mõjutab otseselt nii seadme jõudlust kui ka hinda. Mida suurem on kiirus, seda suuremad on mõlemad väärtused;
• Liides — kõvaketta arvutiga ühendamise meetod (pistiku tüüp). Tänapäeval on sisemiste kõvaketaste kõige populaarsem liides SATA (vanemates arvutites kasutati IDE-d). Välised kõvakettad ühendatakse tavaliselt USB või FireWire kaudu. Lisaks loetletutele on olemas ka sellised liidesed nagu SCSI, SAS;
• Puhvri maht (vahemälu) - kõvaketta kontrollerile installitud kiirmälu (nagu RAM) tüüp, mis on mõeldud kõige sagedamini kasutatavate andmete ajutiseks salvestamiseks. Puhvri suurus võib olla 16, 32 või 64 MB;
• Juhusliku juurdepääsu aeg — aeg, mille jooksul kõvaketas suudab ketta mis tahes osast kirjutada või lugeda. Vahemikus 3 kuni 15 ms;

Lisaks ülaltoodud omadustele võite leida ka selliseid näitajaid nagu:

Pole tähtis, mis põhjustel teil kõvaketast vaja oli, võib-olla tahtsite mahtu suurendada, kuna vana kõvaketas ei saanud enam andmete salvestamisega hakkama, võib-olla tahtsite andmeedastuskiirust suurendada ja väga tõenäoliselt ei teinud te seda. omandage hea harjumus iganädalaselt varundada (st salvestada, kopeerida) andmeid ja luua kettapilt. On oluline, et vajate kõvaketast ja siin tuleb teile appi meie artikkel. Täna vaatame, millist kõvaketast valida, st. teile sobiva helitugevuse ja kiiruse. Kuidas valida arvutile kõvaketast nii et katkised sektorid, elektroonikarikked ja muud tehasedefektid muutuvad ainult õudusunenägudeks. Vaatame kõvaketaste tüüpe: magnet-HDD, SSD ja hübriidkõvaketas, et teada saada, milline kõvaketas on parem.

Mis on arvuti kõvaketas ja milleks seda kasutatakse?

Niisiis, mis on kõvaketas arvuti? HDD (kõvaketas), kõvaketas, kõvaketas, kruvi - see pole täielik nimede loend, mille kasutajad on andnud sellele püsivale mäluseadmele, millel on mugav funktsioon teabe ümberkirjutamiseks. Kruvile salvestatakse kogu teie teave, sellele installitakse operatsioonisüsteem ja sellelt see laaditakse. Kõvaketas on teie arvuti asendamatu osa, seega tuleks sellise olulise osa valimist võtta väga tõsiselt. Vaatame allpool, millist kõvaketast on parem osta, et see vastaks teie ootustele, ja nüüd räägime sellest, millist tüüpi kõvakettad on olemas.

Kõvakettad võivad olla sisemised ja välised (välistest kõvaketastest kirjutasin artiklis). Esimesed asuvad korpuse sees, teised on USB-kaabli abil arvutiga ühendatud.

Välised kõvakettad on temperatuuri ja mehaaniliste mõjude suhtes vastupidavamad. Need erinevad ka suuruse poolest: 2,5 tolli (sülearvuti) ja 3,55 tolli (lauaarvuti, väline HDD). Samuti on olemas:

• kohandatud
• serveri draivid

Nende erinevus seisneb eelkõige töökindluses, serveriseadmetel pole õigust olla “halb”, ettevõtteklassi kettad on tootmisel rangemalt kontrollitud, ülekuumenemiskindlamad ja tunduvalt kõrgema hinnaga. See juhtub seetõttu, et kodune kõvaketas katki läheb, jääte ilma enda jaoks väga vajalikust ja olulisest infost ning ettevõttele võib tekkida tohutu kahju, kogu info ja klientide kadu. Kõvaketas jaguneb ka arvuti ja sülearvuti kõvakettaks. Nende erinevus ei seisne mitte ainult suuruses, vaid ka vastupidavuses mehaanilisele pingele.

Kuidas valida arvutile kõvaketast? Milliseid omadusi peate teadma?

Niisiis, kuidas valida arvutile kõvaketast. On mitmeid funktsioone, millele peaksite kõvaketta valimisel tähelepanu pöörama. See on liides, helitugevus, kiirus, tootja. Kruvi pöörlemiskiirus sõltub spindli kiirusest (need indikaatorid võivad olla vahemikus 4500 kuni 10 000 pööret minutis või pööret minutis) ja puhvri mahust (8, 16, 32 MB). Madala kiirusega kõvakettad töötavad peaaegu hääletult ja on vähem energiamahukad, kuid sellega nende eelised ka lõppevad. Põhimõtteliselt kasutatakse selliseid seadmeid teabe salvestamiseks teise HDD-na, kuna need on programmidega töötamiseks liiga aeglased. Kuigi kui olete kannatlik inimene, võite säästa hea summa. 7200 p/min kõvaketastel on rohkem kõike: müra, hinda, energiakulu ja kõrget temperatuuri, kuid samas on töökiirus kordades suurem. Sülearvutite puhul on selline kruvi aku surm, sest kulutab tohutult energiat, mis tähendab, et aku kasutusiga väheneb. Noh, 10 000 pööret minutis kõvakettal on andmeedastuskiirus edetabelitest maas, nagu ka hind. Sobib rohkem serveri versioonile.

Teine näitaja on helitugevus. Te ei tohiks arvata, et mida rohkem, seda parem. Ideaalne variant oleks osta 2–3 kõvaketast, igaüks 500–750 GB, mitte üks 3 TB. See on tingitud töö spetsiifikast, esiteks, kui tekib rike, siis ainult 1 ketas, kas on parem kaotada 30% teabest või täielikult kõik? Teiseks, suure võimsusega seadmetes on 3 või enam plaati, mis (ah ja ah!) muutuvad väga kiiresti kasutuskõlbmatuks. Soovitatav on mitte installida selliseid kettaid OS-i ja oluliste programmide alla.

Kolmas indikaator on liides, st. mis kaabliga teie kruvi ühendatakse? Varem kasutati IDE-pistikut, kuid nüüd näete seda ainult vanadel vanadel arvutitel. Siis oli SATA poolt, noh nüüd SAS või SASSATA. Tähelepanu! Kui ostate vale pistikuga kõvaketta, ei saa te seda installida!

Ja neljas näitaja on tootja. Siin on teie isiklikult otsustada, milline tootja on teie tähelepanu väärt. Kõige populaarsemaid kõvakettaid toodavad Seagate, Hitachi, Western Digital.

Kuidas valida sülearvutile kõvaketast? Mida peate teadma?

Aga küsimusele "Kuidas valida sülearvuti jaoks kõvaketast?" Võite vastata, et järgige samu põhimõtteid nagu lauaarvuti kruvi valimisel. Kuid samal ajal võttes arvesse mõningaid funktsioone. Arvestades, et sülearvuti on mobiilne seade, peaksite ostma väikese energiatarbimisega kõvaketta. Kompaktsuse ja energiatarbimise tõttu on soovitatav, et HDD maht ei ületaks 500 GB. Kindlasti peaksite pöörama tähelepanu liidese tüübile. Teine nüanss seadme valimisel: kruvi kiirus, pole mõtet osta suure jõudlusega HDD-d, kui teie sülearvutil on aeglased seadmed (RAM, CPU, videokaart), ei mõjuta kõvaketas töökiirust , kulutate ainult rohkem raha, ilma et saaksite sellest midagi. Põhimõtteliselt on kõik sülearvuti salvestusseadmed universaalsed ja omadused on tasakaalus. Erinevus on hinnas, tootjas ja mahus.

Milline kõvaketas on teistest usaldusväärsem?

Üsna sageli võite kuulda fraasi: "Milline kõvaketas on usaldusväärsem?" Usaldusväärseid või ebausaldusväärseid kettaid pole olemas, kõigil tootjatel on ebaõnnestunud mudelid, mis ebaõnnestuvad mõnevõrra sagedamini kui teised. Ainus nõuanne, mida ketta töökindluse kohta anda, on mitte osta turult uusi tooteid. Lõppude lõpuks peituvad püsivara, tehnoloogiliste defektide ja kõrgete hindadega probleemid sellistes kõvaketastes. Kuid tasub oodata kuus kuud pärast uue toote väljaandmist ja voila - seadet on täiustatud, kõik vead on arvesse võetud, hindu on alandatud. Enne ostmist on soovitav lugeda internetist infot konkreetse kruvi töökindluse kohta, sealt saab valida ka vähendatud voolutarbimisega kõvaketta, mis ei lähe liiga kuumaks ja on mürarikas. Suurema mahuga kruvi ei tohiks osta, kuna need on mehaanilise pinge all, parem on osta kaks 320 või 500 GB kõvaketast kui üks terabaidine või kahe terabaidine draiv. Ja viimane reegel usaldusväärse draivi ostmiseks on see, et kruvi on soovitatav osta ainult ametlikelt edasimüüjatelt, kellel on ettevõtte garantii 3 aastat. Kuna “onult” või kahtlasest firmast ostetud HDD võib osutuda kasutatud või pärast remonti või pärast temperatuuri ja/või mehaanilist mõju (endine omanik kukkus kruvi või midagi rasket lihtsalt kruvi peale). Selline kruvi töötab teie jaoks mitu nädalat ja võib-olla ka kuid, kuid lõpuks - kaotatud teave, raha ja närvid.

Muide, et näha, millist kõvaketast olete installinud, järgige lihtsalt mõnda sammu. Paremklõpsake ikoonil "Minu arvuti" ja valige "Atribuudid".

Seejärel klõpsake nuppu "Seadmehaldur"

ja valige "Kettaseadmed".

Nagu näete, on teie kõvaketta mudel üksikasjalikult kirjutatud.

Millist kõvaketast on parem valida ja osta?

Millist kõvaketast on parem osta? saada suhteliselt madalate kuludega maksimaalseid võimalusi? Siin on näited mitmest kombinatsioonist erinevate arvutite jaoks. Soodsa arvuti jaoks sobivad HDD Western Digital Caviar Blue WD5000AAKX või Seagate Barracuda ST3500641AS-RK. Mängu- või videotöötluseks mõeldud arvuti jaoks sobivad kõige paremini Seagate Barracuda, Seagate Pipeline või Western Digital Caviar Black. Kui saate endale lubada osta 2 kõvaketast, peab üks neist olema SSD, kuna teie arvuti kiirus suureneb märkimisväärselt ning sellele installitakse OS ja põhiprogrammid. Ja teisele HDD-le saate salvestada dokumente, fotosid, videoid jne.

Kõvaketaste tüübid.

Nüüd vaatame kõvaketaste tüüpe. Magnet-kõvakettad said oma nime plaatidelt, millele teave salvestatakse. Selliseid kettaid kasutati kuni viimase ajani kõikjal. Neid eristab suur võimsus ja suhteliselt odav hind. Negatiivne külg on vastuvõtlikkus mehaanilisele pingele, mürale, ülekuumenemisele. Kasutatakse nii lauaarvutites kui ka mobiilseadmetes.

SSD-draiv ja hübriid-kõvaketas. Mis see on?

Aga mis see on SSD kõvaketas vaatame seda nüüd. Arvutite tahkis-kõvaketas oli mõeldud hapra magnetilise kõvaketta asendamiseks. Tahkis-kõvaketaste tootmiseks kasutatakse välkmälumooduleid, mis tähendab, et sellised kettad on vastupidavamad, ei ole nii vastuvõtlikud mehaanilistele ja termilistele kahjustustele, lugemise/kirjutamise jõudlus on palju suurem ja samal ajal vajaliku teabe otsimiseks on väga madal. Madal energiatarve, vaikne töö ja kerge kaal muudavad need ajamid ideaalseks mobiilseadmete jaoks. Kuid SSD-del on kaks tõsist puudust, esimene on hind; sellise ketta maksumus jääb vahemikku 300–900 dollarit. Teiseks miinuseks on väike mahutavus, kahjuks ei jõua SSD-d selles suunas HDD-dele niipea järele.

Seega, kui teilt küsitakse: "Solid-state-kõvaketas, mis see on?" Võite julgelt vastata, et see on alternatiiv HDD-le äriseadmetes, sest siin on töökindlus ja jõudlus olulised. SSD-d on meie arvutite tulevik.

Kuid arendajad leidsid siiski väljapääsu. Neil õnnestus ühendada magnetiline kõvaketas ja pooljuht-SSD. Uus mudel sai nime hübriid kõvaketas. Mis see on, küsite? Hübriidkõvaketas on probleemile lahendus, need on kiired nagu SSD-d, aga odavamad ja mahukamad. Kahe tehnoloogia kombineerimine võimaldas vabaneda kõigist HDD ja SSD puudustest. Tööpõhimõte: HDD-l asuvate kõige sagedamini kasutatavate andmete analüüs edasiseks ülekandmiseks SSD-mällu, et suurendada lugemiskiirust tulevase päringu jaoks. Hübriid-kõvaketaste puhul toimib pooljuht-SSD-delt päritud välkmälu puhvrina ja talletab OS-i nõutud andmed. Magnet-kõvakettad on samal ajal puhkeolekus, säästes energiat, vähendades müra ja soojuse teket. Hübriidkõvakettalt käivitamisel on ka positiivseid külgi. OS käivitub välkmälust, kiirendades oluliselt süsteemi käivitamist, sest süsteem ei pea enam iga kord vajalikke andmeid magnetketastelt lugema. Sama juhtub ka kõige sagedamini kasutatavate programmidega. Kuid suure hulga teabe salvestamise kiirus toimub magnetketastel, kuna välkmälus pole piisavalt mahtu. Nende draivide peamine omadus on see, et ketas teeb iseseisvalt otsuse andmete paigutamise kohta välkmällu, usaldamata seda protsessi OS-i.

Tuleb märkida, et hübriidkõvaketastel on ka nõrk koht - see on väike SSD vahemälu, ei suuda majutada absoluutselt kõiki praegu kasutatavaid rakendusi ja faile. Kõige populaarsem hübriidkõvaketas on Seagate Momentus XT.

Kokkuvõtteks tahaksin soovida teie HDD-le pikki tööaastaid, ärge unustage teha varukoopiaid või luua kettapilti ja siis on teie võimalikud kaod nulli.

HDD

Kõvaketta draivi skeem.

Kõvaketas, HDD, HDD, Winchester(Inglise) Kõva (magnet)ketas, HDD, HMDD ; tavakeeles kruvi, raske, kõvaketas) on püsiv korduvkirjutatav arvuti salvestusseade. See on peaaegu kõigi kaasaegsete arvutite peamine andmesalvestusseade.

Erinevalt "disketist" (disketist) salvestatakse kõvakettal olev teave kõvadele (alumiinium või klaas) plaatidele, mis on kaetud ferromagnetilise materjali, enamasti kroomdioksiidi kihiga. Kõvakettad kasutavad ühel teljel ühte kuni mitut plaati. Töörežiimis ei puuduta lugemispead plaatide pinda kiirel pöörlemisel pinna lähedale moodustunud sissetuleva õhuvoolu kihi tõttu. Pea ja ketta vaheline kaugus on mitu nanomeetrit (tänapäevastel ketastel 5-10 nm) ning mehaanilise kontakti puudumine tagab seadme pika tööea. Kui kettad ei pöörle, paiknevad pead spindlil või kettast väljaspool turvalises kohas, kus on välistatud nende ebanormaalne kokkupuude ketaste pinnaga.

Pealkiri "Winchester"

Ühe versiooni kohaselt sai draiv nime "kõvaketas" tänu ettevõttele, kes 1973. aastal andis välja kõvaketta mudeli 3340, mis ühendas esmakordselt kettaplaadid ja lugemispead ühes ühes tükis korpuses. Selle väljatöötamisel kasutasid insenerid lühikest sisenimetust "30-30", mis tähendas kahte moodulit (maksimaalses konfiguratsioonis), igaüks 30 MB. Projektijuht Kenneth Houghton tegi kooskõlas populaarse jahipüssi nimetusega "Winchester 30-30" ettepaneku nimetada seda plaati "Winchesteriks".

Füüsiline suurus (vormitegur)(Inglise) dimensioon) - peaaegu kõik kaasaegsed (-2008) personaalarvutite ja serverite draivid on kas 3,5 või 2,5 tolli suurused. Viimaseid kasutatakse sagedamini sülearvutites. Levinud on ka järgmised formaadid: 1,8 tolli, 1,3 tolli, 1 tolli ja 0,85 tolli. 8- ja 5,25-tollise kujuga ajamite tootmine on lõpetatud.

Juhusliku juurdepääsu aeg(Inglise) juhusliku juurdepääsu aeg) – aeg, mille jooksul kõvaketas sooritab magnetketta mis tahes osas lugemis- või kirjutamistoimingu. Selle parameetri vahemik on väike 2,5 kuni 16 ms; reeglina on serveridraividel minimaalne aeg (näiteks Hitachi Ultrastar 15K147 - 3,7 ms), praegustest on pikimad kaasaskantavate seadmete draivid (Seagate Momentus 5400.3 - 12, 5).

Spindli kiirus(Inglise) spindli kiirus) - spindli pöörete arv minutis. Sellest parameetrist sõltuvad suuresti juurdepääsuaeg ja andmeedastuskiirus. Praegu toodetakse kõvakettaid järgmiste standardsete pöörlemiskiirustega: 4200, 5400 ja 7200 (sülearvutid), 7200 ja 10 000 (personaalarvutid), 10 000 ja 15 000 pööret minutis (serverid ja suure jõudlusega tööjaamad).

Peaplokk on vedruterasest valmistatud hoobade pakett (iga ketta jaoks paar). Ühest otsast on need kinnitatud telje külge ketta serva lähedal. Pead on kinnitatud teiste otste külge (ketaste kohal).

Kettad (plaadid) on reeglina valmistatud metallisulamist. Kuigi neid üritati valmistada plastikust ja isegi klaasist, osutusid sellised plaadid hapraks ja lühiajaliseks. Plaatide mõlemad tasapinnad on nagu magnetlint kaetud peeneima ferromagnetilise tolmuga – raua, mangaani ja muude metallide oksiididega. Täpset koostist ja kasutustehnoloogiat hoitakse saladuses. Enamik eelarveseadmeid sisaldab 1 või 2 plaati, kuid on mudeleid, millel on rohkem plaate.

Kettad on jäigalt spindli külge kinnitatud. Töötamise ajal pöörleb spindel kiirusega mitu tuhat pööret minutis (4200, 5400, 7200, 10 000, 15 000). Sellel kiirusel tekib plaadi pinna lähedal võimas õhuvool, mis tõstab pead ja paneb need plaadi pinna kohal hõljuma. Peade kuju arvutatakse nii, et töötamise ajal oleks plaadist optimaalne kaugus. Kuni kettad kiirendavad peade „äratõusmiseks“ vajaliku kiiruseni, hoiab parkimisseade pead parkimistsoonis. See hoiab ära plaatide peade ja tööpinna kahjustamise.

Pea positsioneerimisseade koosneb statsionaarsest paarist tugevatest, tavaliselt neodüümist, püsimagnetitest ja mähisest liikuval peaplokil.

Vastupidiselt levinud arvamusele ei ole isoleeritud tsoonis vaakumit. Mõned tootjad valmistavad selle suletuks (sellest ka nimi) ja täidavad selle puhastatud ja kuivatatud õhu või neutraalsete gaasidega, eelkõige lämmastikuga; ja rõhu ühtlustamiseks paigaldatakse õhuke metall- või plastmembraan. (Sellisel juhul on kõvaketta korpuse sees väike tasku silikageelipaki jaoks, mis imab pärast sulgemist korpusesse jäänud veeauru). Teised tootjad võrdsustavad rõhku läbi väikese augu filtriga, mis suudab kinni püüda väga väikseid (mõne mikromeetri suuruseid) osakesi. Kuid sel juhul võrdsustub ka õhuniiskus ja kahjulikud gaasid võivad samuti tungida. Rõhu ühtlustamine on vajalik isolatsioonitsooni korpuse deformatsiooni vältimiseks atmosfäärirõhu ja temperatuuri muutuste tõttu, samuti seadme soojenemisel töötamise ajal.

Tolmuosakesed, mis satuvad kokkupanemisel hermeetilisesse tsooni ja maanduvad ketta pinnale, kantakse pöörlemise ajal teise filtrisse - tolmukogujasse.

Madala taseme vormindamine

Seadme kokkupaneku viimases etapis vormindatakse plaatide pinnad - neile moodustatakse rajad ja sektorid.

Varased "kõvakettad" (nagu diskettid) sisaldasid kõigil radadel sama arvu sektoreid. Kaasaegsete kõvaketaste plaatidel on rajad rühmitatud mitmeks tsooniks. Kõigil ühe tsooni radadel on sama arv sektoreid. Välimise tsooni igal rajal on aga rohkem sektoreid ja mida lähemal on tsoon keskele, seda vähem sektoreid on igal tsooni rajal. See võimaldab saavutada ühtlasemat salvestustihedust ja selle tulemusena suurendada taldriku mahtu tootmistehnoloogiat muutmata.

Tsoonide piirid ja sektorite arv raja kohta iga tsooni kohta salvestatakse elektroonikaseadme ROM-i.

Lisaks on tegelikkuses igal rajal täiendavad varusektorid. Kui mõnes sektoris ilmneb parandamatu viga, saab selle sektori asendada varusektoriga. ümberkaardistamine). Loomulikult lähevad sinna salvestatud andmed suure tõenäosusega kaotsi, kuid ketta maht ei vähene. Ümberjaotamise tabeleid on kaks: üks täidetakse tehases, teine ​​töö ajal.

Elektroonikaploki ROM-i salvestatakse ka sektorite ümberkujundamise tabelid.

Kõvakettale juurdepääsu toimingute ajal määrab elektroonikaüksus iseseisvalt kindlaks, millisele füüsilisele sektorile tuleb juurde pääseda ja kus see asub (võttes arvesse tsoone ja ümberjaotusi). Seetõttu näeb kõvaketas välisest liidesest välja homogeenne.

Seoses eelnevaga on väga visalt levinud legend, et ümberjaotamise tabelite ja tsoonide reguleerimine võib kõvaketta mahtu suurendada. Selle jaoks on palju kommunaalteenuseid, kuid praktikas selgub, et kui tõusu on võimalik saavutada, on see ebaoluline. Kaasaegsed kettad on nii odavad, et sellised kohandused ei ole seda vaeva ega aega väärt.

Elektroonikaüksus

Varastel kõvaketastel oli juhtimisloogika paigutatud arvuti MFM- või RLL-kontrollerile ning elektroonikaplaat sisaldas ainult analoogtöötlusmooduleid ning spindlimootori, asendiregulaatori ja pealüliti juhtimist. Andmeedastuskiiruste suurenemine on sundinud arendajaid vähendama analoogtee pikkust piirini ning tänapäevastes kõvaketastes sisaldab elektroonikaplokk tavaliselt: juhtseadet, kirjutuskaitstud mälu (ROM), puhvermälu, liideseseadet. ja digitaalne signaalitöötlusseade.

Liideseseade liidestab kõvaketta elektroonika ülejäänud süsteemiga.

Juhtplokk on juhtimissüsteem, mis võtab vastu elektrilisi pea positsioneerimissignaale ja genereerib häälmähise tüüpi ajamiga juhtimistoiminguid, lülitades erinevatelt peadelt infovoogusid ja kontrollides kõigi teiste komponentide tööd (näiteks spindli pöörlemissageduse juhtimine).

ROM-i plokk salvestab juhtplokkide ja digitaalse signaalitöötluse juhtimisprogrammid, samuti kõvaketta teenindusteabe.

Puhvermälu tasandab liideseosa ja draivi kiiruse erinevust (kasutatakse kiiret staatilist mälu). Puhvermälu suuruse suurendamine võimaldab mõnel juhul suurendada draivi kiirust.

Digitaalne signaalitöötlusseade puhastab loetud analoogsignaali ja dekodeerib selle (väljavõtteb digitaalse teabe). Digitaalseks töötlemiseks kasutatakse erinevaid meetodeid, näiteks PRML meetodit (Partial Response Maximum Likelihood – maksimaalne tõenäosus mittetäieliku vastuse korral). Vastuvõetud signaali võrreldakse näidistega. Sel juhul valitakse näidis, mis on kuju ja ajastusomaduste poolest kõige sarnasem dekodeeritava signaaliga.

Andmete salvestamise tehnoloogiad

Kõvaketaste tööpõhimõte on sarnane magnetofonide tööga. Ketta tööpind liigub lugemispea suhtes (näiteks induktiivpooli kujul, mille magnetahelas on tühimik). Peapoolile (salvestuse ajal) vahelduva elektrivoolu andmisel mõjutab pea vahest tekkiv vahelduv magnetväli ketta pinna ferromagnetit ja muudab domeeni magnetiseerimisvektori suunda sõltuvalt signaali tugevusest. Lugemise ajal põhjustab domeenide liikumine peavahes pea magnetahela magnetvoo muutumist, mis põhjustab elektromagnetilise induktsiooni mõjul vahelduva elektrisignaali ilmumist mähisesse.

Viimasel ajal on lugemiseks kasutatud magnetoresistiivset efekti ja ketastes kasutatakse magnetoresistiivseid päid. Nendes toob magnetvälja muutus sõltuvalt magnetvälja tugevuse muutumisest kaasa takistuse muutumise. Sellised pead võimaldavad suurendada usaldusväärse teabe lugemise tõenäosust (eriti suure teabe salvestamise tiheduse korral).

Paralleelsalvestusmeetod

Praegu on see endiselt kõige levinum tehnoloogia kõvaketastele teabe salvestamiseks. Teabebitid salvestatakse väikese pea abil, mis läbides pöörleva ketta pinna magnetiseerib miljardeid horisontaalseid diskreetseid alasid - domeene. Kõik need piirkonnad on olenevalt magnetiseeritusest loogiline null või üks.

Maksimaalne saavutatav salvestustihedus seda meetodit kasutades on umbes 23 Gbit/cm². Praegu asendatakse see meetod järk-järgult perpendikulaarse salvestusmeetodiga.

Perpendikulaarne salvestusmeetod

Perpendikulaarne salvestusmeetod on tehnoloogia, mille puhul teabe bitte salvestatakse vertikaalsetesse domeenidesse. See võimaldab kasutada tugevamaid magnetvälju ja vähendab 1 biti kirjutamiseks vajaliku materjali pindala. Kaasaegsete proovide salvestustihedus on 15-23 Gbit/cm², edaspidi on plaanis tihedust tõsta 60-75 Gbit/cm²-ni.

Perpendikulaarsed salvestuskõvakettad on turul saadaval alates 2005. aastast.

Soojusmagnetiline salvestusmeetod

Soojusmagnetiline salvestusmeetod Soojusabiga magnetsalvestus, HAMR ) on praegu olemasolevatest kõige lootustandvam, seda arendatakse praegu aktiivselt. See meetod kasutab ketta punktkuumutamist, mis võimaldab peal magnetiseerida väga väikeseid alasid oma pinnal. Kui ketas on jahtunud, on magnetiseerimine "fikseeritud". Seda tüüpi raudteed ei ole veel turule toodud (2009. aasta seisuga), on vaid katsenäidised, kuid nende tihedus ületab juba 150 Gbit/cm². HAMR-tehnoloogiate arendamine on kestnud juba mõnda aega, kuid eksperdid erinevad endiselt maksimaalse salvestustiheduse hinnangutes. Seega nimetab Hitachi piiriks 2,3–3,1 Tbit/cm² ja Seagate Technology esindajad viitavad sellele, et nad suudavad tõsta HAMR-meediumi salvestustihedust 7,75 Tbit/cm²-ni. Selle tehnoloogia laialdast kasutamist tuleks oodata pärast 2010. aastat.

Liidese võrdlus

	Ribalaius, Mbit/s	Maksimaalne kaabli pikkus, m	Kas toitekaabel on vajalik?	Draivide arv kanali kohta	Juhtide arv kaablis	Teised omadused
Ultra	2	40/80	Kontroller+2Slave, kuumvahetus pole võimalik
FireWire/400	400		Jah/ei (olenevalt liidesest ja draivi tüübist)	63	4/6
FireWire/800	800	4,5 (kuni 72 m pikkuse kettühendusega)	Ei	63	4/6	seadmed on võrdsed, kuumvahetus on võimalik
USB 2.0	480	5 (jadaühendusega, jaoturite kaudu, kuni 72 m)	Jah/ei (olenevalt draivi tüübist)	127	4
Ultra-320
SAS	3000	8	Jah	Üle 16384		hot swap; ühendus võimalik
eSATA	2400	2	Jah	1 (pordi kordajaga kuni 15)	4	Host/Slave, kuum vahetatav

Kõvaketas (kõvaketas, lühendatult HDD) on seade teabe alaliseks salvestamiseks. Arvutimaailmas nimetatakse seda ka: kõvaketas, Winchester, kruvi. Teie arvuti kõvakettale salvestatakse kogu teave ja andmed: operatsioonisüsteemi failid, muusika ja filmid, dokumendid ja fotod.

Kõvaketta välimus Sisemine korraldus 1. Avad ülemist katet kinnitavate poltide jaoks. 2.12. Kõvaketta (kõvaketta) korpus. 3. Spindel - võll, millel pöörlevad informatsiooniga magnetplaadid. 4. Lugemispead, mis loevad teavet magnetplaatidelt. 5,6,7. Lugemispea ajam. 8. Liidese pistik teabe ja teeninduskäskude edastamiseks kõvakettalt süsteemi ja vastupidi. Fotol on ATA (IDE) pistik, uuemad mudelid kasutavad tavaliselt SATA-liidest (kompaktsem). 9.10. Konfiguratsiooni džemprid. Neid kasutatakse kõvaketta erinevate töörežiimide seadistamiseks, näiteks Slave ja Master (süsteemiga alglaadimisketas). 11. Ühendus toite (+12 volti) ühendamiseks kettaga. 13. Kaabel peaseadme ühendamiseks kõvaketta juhtplaadiga. 14. Magnetplaadid kogu salvestatud teabega. 15. Avad poltide jaoks, mis kinnitavad kõvaketta korpust arvuti sees.  Toimimispõhimõte Lühidalt öeldes on kõvaketaste tööpõhimõte väga sarnane kassett- ja rull-rull-magnetofonide tööga. Magnetplaadid (silindrid) on kaetud spetsiaalse raudoksiidi kihiga, millele lugemispea kirjutab vahelduva magnetvälja abil andmeid. Teabe lugemisel liigub lugemispea üle plaadi magnetiseeritud alade. Selle tulemusena tekib peas vahelduvvool, mis edastatakse töötlemiseks kõvakettaplaadile, kus asub põhielement, mikrokontroller. Mikrokontroller on protsessori lihtsustatud versioon, mis on loodud konkreetsete ülesannete täitmiseks. Selle funktsionaalsuse eest vastutab kõvakettal olev mikrokontroller. Andmesalvestuse struktuur kõvakettal. Kui kogu kõvakettal olev teave salvestataks lihtsa andmejadana nagu kassettmakisse, muudaks see kasutaja töö oluliselt keerulisemaks. Lõppude lõpuks oleks võimatu kohe leida soovitud faili algust või määrata vaba ruumi uute andmete salvestamiseks. Seetõttu on igal kõvakettal teatud struktuur, mis võimaldab teil peaaegu koheselt leida soovitud dokumendi ja salvestada uusi faile. Struktuuriliselt saab ketta jagada ringikujulisteks radadeks, mis omakorda jagunevad sektoriteks. Sektor on kõvaketta väikseim andmeplokk. Kõvaketta silindri struktuur
Samuti on igal kõvakettal spetsiaalne teenindussektor, mille suurus on tavaliselt 10% kandja suurusest. See sektor sisaldab teenindusteavet kõvakettal olevate silindrite arvu, sektorite arvu, nende suuruse jne kohta. See jaotis sisaldab ka failisüsteemi tabelit. Põhimõtteliselt on see kõvaketta andmebaas. Just sinna salvestatakse kogu ketta struktuur: kataloogide (kaustade), nende sisu (failid ja alamkaustad) jne nimed. Kogu kaustade ja failide struktuur, mida me arvutis töötades näeme, moodustatakse täpselt failitabelis sisalduvatest andmetest. Kui tahame näiteks vaadata sellele kõvakettale salvestatud videofaili, loeb operatsioonisüsteem teavet selle kohta, millistesse sektoritesse failiandmed salvestatakse, määrab algussektori (faili alguse) ja alustab andmete lugemist, mida töötleb operatsioonisüsteem või eriprogramm (antud juhul on see meediumipleier). Täpselt nii see kõik käib, lühidalt. Spetsiaalsed programmid kõvaketastega töötamiseks

Mõiste " HDD"on lühend sõnale" Kõvaketas» ( HDD). Ingliskeelne nimi - " Kõvaketas» ( HDD või HMDD lisades sõna " Magnetiline"). Lisaks lühendile "kõvaketas" on selle seadme jaoks ka teisi slänginimesid: " Winchester" (või " kruvi»), « kõvaketas" (või " raske»).

nimi" Winchester“Ühe versiooni järgi saadi draiv tänu IBM-ile, kes andis 1973. aastal välja kõvaketta mudeli 3340, mis ühendas esmakordselt kettaplaadid ja lugemispead ühes ühes tükis korpuses. Ajami väljatöötamisel kasutasid insenerid sisemist tähistust " 30-30 ", mis tähendas kahte maksimaalse paigutusega 30 MB moodulit.

Projektijuht Kenneth Houghton Kooskõlas tollal populaarse jahipüssi nimetusega "Winchester 30-30" tegi ta ettepaneku nimetada arendatavat ketast "Winchesteriks". USA-s ja Euroopas aga juba 1990. aastatel. Nimi "Winchester" on praktiliselt kasutusest kadunud. Kuid vene keeles on see säilinud ja saanud isegi poolametliku staatuse. Arvuti slängis on see lühendatud " kruvi", mis on nime kõige sagedamini kasutatav versioon.

HDD on info salvestamise seade, mis töötab magnetsalvestuse põhimõttel. Kõvaketast kasutatakse enamikus kaasaegsetes arvutites peamise andmesalvestusseadmena.

Vastupidiselt nn flopikettale (või disketile) salvestatakse HDD-s teave kõvadele plaatidele (alumiinium, klaas või keraamika), mis on kaetud õhukese ferromagnetilise materjali kihiga, milleks on enamasti kroomdioksiid. Kõvakettad kasutavad üht või mitut taldrikut ühisel teljel.

Töörežiimis ei puuduta lugemispead plaate õhuvoolu kihi tõttu, mis tekib plaatide pinnale nende kiirel pöörlemisel. Pea ja taldriku vahel hoitakse mitme nanomeetri kaugust (tänapäevaste ketaste puhul on see umbes 10 nm). Kui kettad ei pöörle, asuvad pead spindli enda juures või kettast väljaspool turvalises piirkonnas, kus on välistatud nende mehaaniline kokkupuude ketastega. Mehaanilise kontakti puudumine osade vahel tagab seadme pika tööea.

Esialgu oli turul väga erinevaid kõvakettaid, mida valmistasid paljud ettevõtted. Suurenenud konkurentsi tõttu läks enamik tootjaid kas üle muud tüüpi toodete tootmisele või ostsid nad ära konkurendid.

Ettevõte jättis raudtee ajalukku üsna märgatava jälje Kvant. Teine kettatootmise liider oli ettevõte Maxtor, mis ostis 2001. aastal Quantumi kõvakettaosakonna. 2006. aastal ühinesid Maxtor ja Seagate. 90ndate keskel. seal oli kuulus firma Conner, mis ühines samuti Seagate'iga.

90ndate alguses oli ettevõte Mikropolis, mis tootis kalleid premium-klassi kõvakettaid. Esimeste 7200 p/min ketaste tootmisel (esimesed tööstuses) kasutati aga Nideci peavõlli kasutuskõlbmatuid laagreid. Micropolis kandis tagastamisel suuri kahjusid ja selle ostis sama Seagate.

Tänapäeval toodavad suuremat osa kõigist kõvaketastest vähesed ettevõtted: Seagate, Samsung, Western Digital, endine jaoskond IBM, nüüd omanduses Hitachi. Enne 2009 Fujitsu tootis sülearvutitele kõvakettaid, kuid andis seejärel kogu nende toodangu ettevõttele üle Toshiba. Toshiba on nüüd 1,8- ja 2,5-tolliste sülearvutite kõvaketaste peamine tootja.

14.05.2010

Muud huvitavad väljaanded:

Viimati muudetud: 2011-11-17 17:06:09

Materjali sildid: ,