Що таке на твердому диску. Минуле та майбутнє HDD. Швидкість роботи жорсткого диска

Жорсткий диск комп'ютерає місцем тривалого зберігання інформації. У параметрах комп'ютера позначають як HDD (англ. Hard Disk Drive). на комп'ютерний сленгйого називають "вінчестером" або "гвинтом". Ще можна почути назву "хард". Назву вінчестер він отримав за аналогією з популярним карабіном Winchester, в якому використовувався патрон 30-30 вінчестер. Перший жорсткий дискдля персонального комп'ютера було розмічено на 30 доріжок, кожна з яких мала 30 секторів, звідси й пішла назва «вінчестер». Жорсткий диск – це незалежний компонент у комп'ютері, тобто. при відключенні живлення записані (збережені) дані не стираються.

Влаштування жорсткого диска.

Дані зберігаються на одній або кількох алюмінієвих або скляних круглих пластинах (дисках), покритих магнітним шаром. Диск(и) знаходяться на шпинделі і обертаються з великою швидкістю, А блок рухомих магнітних головок зчитує або записує дані на поверхню пластин.

Диск(и) з блоком головок укладені в металевий корпусдля захисту від пилу та механічних впливів. На корпусі знаходиться електронна плата, яка керує роботою вінчестера – так званий контролер. Весь цей пристрій представляє єдиний блок, який розташовується у спеціально відведеному для нього місці « » і підключений до материнської плати спеціальним кабелем.

Основні характеристики жорсткого диска.

Розглянемо основні характеристики жорсткогодиска, які потрібно знати .

Об `ємHDD. Напевно, сама важлива характеристикаяка визначає максимально можливий обсяг для зберігання інформації. Позначається в гігабайтах (Гб) та терабайтах (Тб). Сучасні жорсткі дискимають об'єм від 320 Гб та до 4 Тб.

Як початківцю визначитися, який обсяг HDD йому потрібен? Вибираючи комп'ютер, слід виходити з ваших потреб. Якщо тільки для офісного застосування (набір текстів, друк, інтернет, зберігання та обробка фото…), то достатньо жорсткого дискаоб'ємом 320-500 Гб. Для ігор, перегляду фільмів, прослуховування музики потрібен більший об'єм — від 500 Гб до максимуму. Фільм у форматі Blu-Ray може зайняти до 45 Гб, а сучасні ігристають дедалі ненажерливішими, наприклад GTA 5 вимагає 65 Гб місця на диску.

Швидкість обертання.Ще одна важлива характеристика, що впливає на продуктивність жорсткогодиска. Чим швидше обертаються пластини, тим швидше доступта запис даних на них. Швидкість обертання вимірюється в обертах за хвилину (об/м або rpm від англ. rotate per minute). Для застосування в персональних комп'ютерах виробляються жорсткі диски з 5400 об/м та 7200 об/м. Жорсткі диски, що мають швидкість обертання 7200 об/м краще, але їх вартість дорожче і шумніше ніж диски з 5400 об/м.

Розмір кешу або кеш пам'ять. Кеш жорсткого диска – особливий вигляд оперативної пам'яті(буферної пам'яті), в якій зберігаються дані, що часто використовуються. За рахунок того, що дані беруться з електронного кеша з високою швидкодією, а не відносно повільного механічного носія, то продуктивність HDDзростає. Чим більше розміркеша, тим менше звернень до диска. Розмір буферної пам'яті вимірюється в мегабайтах та в сучасних жорсткихдиски складає 16-128 Мб.

Всі перелічені характеристики вказуються в прайс-листах комп'ютерів в магазині, і тепер ви легко зможете зорієнтуватися при виборі.

Поділитись.

Жорсткий диск

Схема влаштування накопичувача на жорстких магнітних дисках.

Накопичувач на жорстких магнітних дисках, НЖМД, жорсткий диск, вінчестер(англ. Hard (Magnetic) Disk Drive, HDD, HMDD ; у просторіччі гвинт, хард, харддиськ) - енергонезалежний комп'ютерний запам'ятовуючий пристрій, що перезаписується. Є основним накопичувачем даних практично у всіх сучасних комп'ютерах.

На відміну від гнучкого диска (дискети), інформація в НЖМД записується на жорсткі (алюмінієві або скляні) пластини, вкриті шаром феромагнітного матеріалу, найчастіше двоокису хрому. У НЖМД використовується від однієї до кількох пластин однієї осі. Зчитувальні голівки в робочому режимі не стосуються поверхні пластин завдяки прошарку потоку повітря, що набігає, утвореного біля поверхні при швидкому обертанні. Відстань між головкою та диском становить кілька нанометрів (у сучасних дисках 5-10 нм), а відсутність механічного контакту забезпечує довгий термінслужби пристрою. За відсутності обертання дисків, головки знаходяться біля шпинделя або поза диска в безпечній зоні, де виключений їхній нештатний контакт з поверхнею дисків.

Назва «Вінчестер»

За однією з версій назву «вінчестер» накопичувач отримав завдяки фірмі 1973 випустила жорсткий диск моделі 3340, вперше об'єднав в одному нероз'ємному корпусі пластини диска і головки, що зчитують. При його розробці інженери використали коротке внутрішня назва«30-30», що означало два модулі (у максимальній компонуванні) по 30 Мб кожен. Кеннет Хотон, керівник проекту, за співзвуччю з позначенням популярної мисливської рушниці Winchester 30-30 запропонував назвати цей диск вінчестером.

Фізичний розмір(форм-фактор)(англ. dimension) - майже всі сучасні (-2008 року) накопичувачі для персональних комп'ютерів та серверів мають розмір або 3,5 або 2,5 дюйма. Останні частіше застосовуються у ноутбуках. Також набули поширення формати - 1,8 дюйма, 1,3 дюйма, 1 дюйм і 0,85 дюйма. Припинено виробництво накопичувачів у формфакторах 8 та 5,25 дюймів.

Час довільного доступу(англ. random access time) – час, за який вінчестер гарантовано виконає операцію читання або запису на будь-якій ділянці магнітного диска. Діапазон цього параметра невеликий від 2,5 до 16 мс, як правило, мінімальний час мають серверні диски (наприклад, у Hitachi Ultrastar 15K147 - 3,7 мс), найбільшим з актуальних - диски для портативних пристроїв(Seagate Momentus 5400.3 - 12,5).

Швидкість обертання шпинделя(англ. spindle speed) - кількість обертів шпинделя за хвилину. Від цього параметра значною мірою залежить час доступу і швидкість передачі. В даний час випускаються вінчестери з наступними стандартними швидкостями обертання: 4200, 5400 та 7200 (ноутбуки), 7200 та 10 000 (персональні комп'ютери), 10 000 та 15 000 об/хв (сервери та високопродуктивні робочі станції).

Блок головок - пакет важелів із пружної сталі (по парі на кожен диск). Одним кінцем вони закріплені на осі поруч із краєм диска. На інших кінцях (над дисками) закріплені головки.

Диски (пластини), як правило, виготовлені із металевого сплаву. Хоча були спроби робити їх із пластику і навіть скла, але такі пластини виявилися крихкими та недовговічними. Обидві площини пластин, подібно до магнітофонної стрічки, покриті найтоншим пилом феромагнетика - оксидів заліза, марганцю та інших металів. Точний склад та технологія нанесення тримаються в секреті. Більшість бюджетних пристроївмістить 1 або 2 пластини, але існують моделі з більшим числомпластин.

Диски жорстко закріплені на шпинделі. Під час роботи шпиндель обертається зі швидкістю кілька тисяч обертів за хвилину (4200, 5400, 7200, 10 000, 15 000). За такої швидкості поблизу поверхні пластини створюється потужний повітряний потік, що піднімає головки і змушує їх парити над поверхнею пластини. Форма головок розраховується так, щоб під час роботи забезпечити оптимальна відстаньвід пластини. Поки диски не розігналися до швидкості, необхідної для зльоту головок, паркувальний пристрій утримує головки в зоні паркування. Це запобігає пошкодженню головок та робочої поверхні пластин.

Пристрій позиціонування головок складається з нерухомої пари сильних, як правило, неодимових, постійних магнітів і котушки на рухомому блоці головок.

Всупереч поширеній думці, всередині гермозони немає вакууму. Одні виробники роблять її герметичною (звідси і назва) і заповнюють очищеним та осушеним повітрям або нейтральними газами, зокрема азотом; а для вирівнювання тиску встановлюють тонку металеву чи пластикову мембрану. (У такому разі всередині корпусу жорсткого диска передбачається маленька кишеня для пакетика силікагелю, який абсорбує водяну пару, що залишилася всередині корпусу після його герметизації). Інші виробники вирівнюють тиск через невеликий отвір із фільтром, здатним затримувати дуже дрібні (кілька мікрометрів) частинки. Однак у цьому випадку вирівнюється і вологість, а також можуть проникнути шкідливі гази. Вирівнювання тиску необхідно, щоб запобігти деформації корпусу гермозони при перепадах атмосферного тискуі температури, а також при прогріванні пристрою під час роботи.

Пилинки, що опинилися при складанні в гермозоні і потрапили на поверхню диска, при обертанні зносяться на ще один фільтр - пиловловлювач.

Низькорівневе форматування

на заключному етапіСкладання пристрою поверхні пластин форматуються - на них формуються доріжки та сектори.

Ранні «вінчестери» (подібно до дискет) містили однакову кількість секторів на всіх доріжках. На пластинах сучасних вінчестерів доріжки згруповані в кілька зон. Усі доріжки однієї зони мають однакову кількість секторів. Однак, на кожній доріжці зовнішньої зони секторів більше, і чим зона ближче до центру, тим менше секторів посідає кожну доріжку зони. Це дозволяє досягти більш рівномірної щільності запису і, як наслідок, збільшення ємності пластини без зміни технології виробництва.

Межі зон та кількість секторів на доріжку для кожної зони зберігаються у ПЗП блоку електроніки.

Крім того, насправді на кожній доріжці є додаткові резервні сектори. Якщо якомусь секторі виникає невиправна помилка, цей сектор може бути підмінений резервним (англ. remaping). Звичайно, дані, що зберігалися в ньому, швидше за все, будуть втрачені, але ємність диска не зменшиться. Існує дві таблиці перепризначення: одна заповнюється на заводі, інша у процесі експлуатації.

Таблиці перепризначення секторів також зберігаються у ПЗП блоку електроніки.

Під час операцій звернення до вінчестера блок електроніки самостійно визначає, до якого фізичному секторуслід звертатися і де він знаходиться (з урахуванням зон та перепризначень). Тому з боку зовнішнього інтерфейсу«Вінчестер» виглядає однорідним.

У зв'язку з вищевикладеним існує дуже живуча легенда у тому, що коригування таблиць перепризначення і зон може збільшити ємність жорсткого диска. Для цього існує маса утиліт, але на практиці виявляється, якщо приросту і вдається домогтися, то незначного. Сучасні дискинастільки дешеві, що подібне коригування не варте витрачених на це ні сил, ні часу.

Блок електроніки

У ранніх жорстких дискахкеруюча логіка була винесена на MFM або RLL контролер комп'ютера, а плата електроніки містила лише модулі аналогової обробки та керування шпиндельним двигуном, позиціонером та комутатором головок. Збільшення швидкостей передачі даних змусило розробників зменшити до межі довжину аналогового тракту, і в сучасних жорстких дисках блок електроніки зазвичай містить: блок керування, постійне запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ), буферну пам'ять, інтерфейсний блок і блок цифрової обробки сигналу .

Інтерфейсний блок забезпечує пару електроніки жорсткого диска з іншою системою.

Блок управління є систему управління , приймаючу електричні сигнали позиціонування головок, і що виробляє управляючі впливу приводом типу «звукова котушка», комутації інформаційних потоків з різних головок, управління роботою решти вузлів (наприклад, управління швидкістю обертання шпинделя).

Блок ПЗУ зберігає керуючі програми для блоків управління та цифрової обробкисигналу, а також службову інформацію вінчестера.

Буферна пам'ять згладжує різницю швидкостей інтерфейсної частини та накопичувача (використовується статична пам'ять, що швидко діє). Збільшення розміру буферної пам'яті в деяких випадках дозволяє збільшити швидкість накопичувача.

Блок цифрової обробки сигналу здійснює очищення ліченого аналогового сигналута його декодування (витяг цифрової інформації). Для цифрової обробки застосовуються різні методинаприклад метод PRML (Partial Response Maximum Likelihood - максимальна правдоподібність при неповному відгуку). Здійснюється порівняння прийнятого сигналу із зразками. При цьому вибирається зразок найбільш схожий за формою та тимчасовими характеристиками з сигналом, що декодується.

Технології запису даних

Принцип роботи жорстких дисків нагадує роботу магнітофонів. Робоча поверхнядиска рухається щодо зчитує головки (наприклад, у вигляді котушки індуктивності із зазором в магнітопроводі). При подачі змінного електричного струму(при записі) на котушку головки, змінне магнітне поле, що виникає, із зазору головки впливає на феромагнетик поверхні диска і змінює напрям вектора намагніченості доменів в залежності від величини сигналу. При зчитуванні переміщення доменів біля зазору головки призводить до зміни магнітного потоку в магнітопроводі головки, що призводить до виникнення змінного електричного сигналуу котушці через ефект електромагнітної індукції.

У Останнім часомдля зчитування застосовують магніторезистивний ефект та використовують у дисках магніторезистивні головки. У них зміна магнітного поля призводить до зміни опору, залежно від зміни напруженості магнітного поля. Подібні голівки дозволяють збільшити ймовірність достовірності зчитування інформації (особливо за великих щільностей запису інформації).

Метод паралельного запису

на Наразіце все ще найпоширеніша технологія запису інформації на НЖМД. Біти інформації записуються за допомогою маленької головки, яка проходячи над поверхнею диска, що обертається, намагнічує мільярди горизонтальних дискретних областей - доменів . Кожна з цих областей є логічним нулем або одиницею залежно від намагніченості.

Максимально досяжна під час використання даного методущільність запису становить близько 23 Гбіт/см². В даний час відбувається поступове витіснення цього методу методом перпендикулярного запису.

Метод перпендикулярного запису

Метод перпендикулярного запису - це технологія, коли біти інформації зберігаються у вертикальних доменах. Це дозволяє використовувати сильніші магнітні поля і знизити площу матеріалу, необхідну для запису 1 біта. Щільність запису у сучасних зразків- 15-23 Гбіт/см², надалі планується довести густину до 60-75 Гбіт/см².

Жорсткі диски з перпендикулярним записомдоступні на ринку з 2005 року.

Метод теплового магнітного запису

Метод теплового магнітного запису (англ. Heat-assisted magnetic recording, HAMR ) на даний момент найперспективніший з існуючих, зараз він активно розробляється. При використанні цього методу використовується точковий підігрів диска, який дозволяє голівці намагнічувати дуже дрібні області поверхні. Після того, як диск охолоджується, намагніченість закріплюється. На ринку залізниці даного типупоки не представлені (на 2009 рік), є лише експериментальні зразки, але їхня щільність вже перевищує 150 Гбіт/см². Розробка HAMR-технологій ведеться вже досить давно, проте експерти досі розходяться в оцінках максимальної густини запису. Так, компанія Hitachi називає межу 2,3-3,1 Тбіт/см², а представники Seagate Technology припускають, що вони зможуть довести щільність запису HAMR-носії до 7,75 Тбіт/см². Широкого поширення цієї технології слід очікувати після 2010 року.

Порівняння інтерфейсів

Пропускна спроможність, Мбіт/с Максимальна довжина кабелю, м Чи потрібний кабель живлення Кількість накопичувачів на канал Число провідників у кабелі Інші особливості
Ultra2 40/80 Controller+2Slave, гаряча замінанеможлива
FireWire/400 400 Так/Ні (залежить від типу інтерфейсу та накопичувача) 63 4/6
FireWire/800 800 4,5 (при послідовному з'єднаннідо 72 м) Ні 63 4/6 пристрої рівноправні, гаряча заміна можлива
USB 2.0 480 5 (при послідовному з'єднанні, через хаби до 72 м) Так/Ні (залежить від типу накопичувача) 127 4
Ultra-320
SAS 3000 8 Так Понад 16384 гаряча заміна; можливе підключення
eSATA 2400 2 Так 1 (з помножувачем портів до 15) 4 Host/Slave, гаряча заміна можлива

Доброго всім часу доби, мої Любі друзіта читачі. Мені один один розповідав, що коли він працював у відеосалоні, то прийшла до нього бабуся років 70-80. Підійшла до друга і сказала, що їй потрібний «ХАДЕДЕ». Друг як би одразу не зрозумів і перепитав, мовляв, хадеде? Вона повторила ще раз, але коли побачила, що друган не курить, то дістала папірець і сказала, що онук сказав їй купити ХАДЕДЕ.

На тому папірці було написано HDD 160 GB. Ну, друг посміхнувся і сказав, що це жорсткий диск для комп'ютера і направив їх в інший магазин. Але дивує більше це. Як онучок міг взагалі послати свою бабусю по жорсткий диск? Ну з дуба чи звалився?

Але я чого хилю? Давайте я вас таки розповім, що таке HDD у комп'ютері. Тоді у вас точно не буде питань, якщо ви захочете купити його собі.

HDD (Hard Disk Drive) – жорсткий диск комп'ютера. Ви можете почути в розмовах та альтернативні назвицього пристрою, наприклад "Вінчестер", "Вінт", "Хард", "Жорсткий" і т.д. Пристрій це потрібно для зберігання вашої інформації, крім того, на нього встановлюється операційна система, в якій ви працюєте. Тобто. без жорсткого диска ви за комп'ютером особливо нічого не поробите.

Жорсткий диск є довгостроковим джерелом пам'яті та після відключення живлення вся інформація залишається на ньому, на відміну від швидкої оперативної пам'яті. Тому ви завжди можете зберігати на ньому свої файли, фотографії, музику і т.д. Але звичайно цей пристрій, тому не варто забувати про для більшої безпеки.

Я вже чую питання: «А чому ж його називають вінчестером? Це ж стрілецька зброя!». Справді, що може бути спільного пристрою зберігання інформації та рушницею? Справа в тому, що в 1973 році відома компанія IBMвипустила жорсткий диск моделі 3340, але для співзвуччя його стали називати просто «30-30», що означало два модулі по 30 мегабайт кожен.

Керівник Кеннет Хотон знайшов співзвуччя 30-30 у знаменитій гвинтівці. Справа в тому, що патрони до цієї гвинтівки мали таке ж маркування 30-30, де перша цифра означала розмір калібру в дюймах (0.30 - 7,62 см), а друга цифра означала вагу пороху в гранах (це не друкарська помилка, а міра ваги ), який засипався патрон (30 гран - це приблизно 1,94 грама).

Для зручності і вирішено було використовувати таку назву як сленг. Щоправда, у американців цей сленг вже давно не використовується, а в нас поки що не вийшов з ужитку, хоча частіше його можна чути в скороченій назві «Вінт».

Пристрій жорсткого диска

Зовні ця штуковина виглядає як невелика прямокутна коробочка, але всередині її знаходяться кілька магнітних дисківна одному шпенделі, що зовні чимось схожі на CD. І звичайно ж присутня якась голка, що зчитує, яка і бігає по цих магнітних пластинах, зчитуючи всю інформацію. Ну, природно, є й інші складові, але думаю, що це все вже деталі.

І робота ця чимось схожа на роботу програвача грамплатівок, тільки зчитувач без голки і не торкається магнітних дисків, хоча відстань між ними просто мізерна.

Основні характеристики жорсткого диска

Об `єм

Обсяг вашого харда визначає скільки інформації ви зможете зберігати на ньому. Згодом розміри пам'яті на нових жорсткихзбільшуються, тому що в цьому є реальна потреба. Якщо на моєму першому комп'ютері об'єм був 40 ГБ і мені вистачало з головою, то тепер у мене на комп'ютері 2000 ГБ і я вже половину забив. Звичайно частину можна видалити без сліз).

Але є одна хитрість. Виробники пишуть розмір, наприклад 500 ГБ, але коли ви підключите вінчестер до комп'ютера, побачите там набагато менший об'єм, десь 476 ГБ. А куди поділося 24 зайвих ГБ? Та все дуже просто.

Виробники округляють розміри величин, мовляв 1 ГБ – це 1000 МБ, 1 МБ – це 1000 КБ, і т.д. Виходить, що вони вам продають диск об'ємом 500 мільйонів байт і якщо поділити на 1000, а потім ще на 1000, то вийде 500 ГБ.

Але в 1 ГБ насправді не 1000, а 1024 МБ, так само як і в 1 МБ не 1000, а 1024 КБ. У результаті виходить, що ми 500 мільйонів ділимо на 1024, а потім ще на 1024 і отримуємо наші 476 ГБ із копійками. У мене на диску розміром 2 Террабайти зжирається близько 140 ГБ. Нехило, так? Загалом тепер знатимете.

Швидкість обертання

Продуктивність жорсткого диска визначається також швидкістю обертання шпинделя. І чим більша ця швидкість, тим більша продуктивність диска, але тим більше потрібно енерговитрат і більша ймовірність відмови.

Для ноутбуків і зовнішніх залізничних систем найчастіше використовують швидкість 5400 оборотів на хвилину, так як це дійсно доцільніше для цих пристроїв. Швидкість обміну інформацією менша, проте менша ймовірність виходу з ладу.

на стаціонарних комп'ютераху більшості випадків ставляться харди зі швидкістю 7200 об/хв. Тут це дійсно вигідно, тому що на стаціонарниках зазвичай стоїть більше потужне обладнання, здатне працювати за такої швидкості. Плюс до всього комп'ютер постійно підключений до розетки, а значить, нестачі енергії не буде.

Існують і Велика кількістьоборотів, навіть 15000, але тут я їх розглядати не буду.

Інтерфейс підключення

І, звичайно ж, жорсткі диски постійно вдосконалюються і навіть роз'єми підключення у них змінюються. Давайте подивимося, які роз'єми бувають.

IDE (ATA/PATA) - так званий паралельний інтерфейсіз можливою швидкістю використання даних до 133 МБ на секунду. Але сьогодні цей інтерфейс застарів і жорсткі з таким роз'ємом вже не виробляють.

SATA - Послідовний інтерфейсвже більш сучасний, який прийшов на заміну IDE. У стандарту на даний момент є три різні ревізії з різною швидкістюпередачі даних: SATA 1 – до 150 МБ/сек, SATA 2 – до 300 МБ/сек, SATA 3, до 600 МБ/сек.

USB — Цей стандарт відноситься до зовнішніх переносних жорстким дискам, які підключаються до комп'ютера через USB та спокійно можна працювати. Плюс такого пристрою в тому, що ви будь-якої миті можете вирубати його, не відключаючи сам комп'ютер.

Є й інші інтерфейси, наприклад SCSI або SAS, але це вже не обов'язкові простого користуваннястандарти.

Форм-фактор

Мене тут недавно спитали, а що таке форм-фактор у хардів? Тут все просто. Це лише його габарити. Розрізняють 2,5 та 3,5 дюйма. Є звичайно й інші, але ними повсякденному життініхто не користується або давно застаріли.

У ноутбуки вставлять залізничний 2,5", а в стаціонарні комп'ютери 3,5". Я думаю, що ви нічого не переплутаєте)


Ну ось начебто і все, що я вам хотів розповісти в цій статті. Але я вже чую: "А чому не розповів про SSD?". Друзі мої, про SSD треба писати окрему статтю, тим паче цей вид є швидкісним твердотільний накопичувач. Загалом обов'язково про нього напишу).

З повагою, Дмитро Костін.

Жорсткий диск («вінчестер», hdd, hard disc drive - eng.) - Накопичувач інформації заснований на магнітних пластинах і ефекті магнетизму.

Застосовується повсюднов персональних комп'ютерах, ноутбуки, сервери і так далі.

Влаштування жорсткого диска. Як твердий диск працює.



У підлозі герметичнійблоці знаходяться двосторонні пластини, з нанесеним на них магнітним шаром, посаджені на вал двигунаі обертаються зі швидкістю від 5400 оборотів за хвилину. Блок не зовсім герметичний, але найголовніше він не пропускає дрібні частинкиі не допускає перепадів вологості. Все це згубно позначається на терміні служби та якості роботи жорсткого диска.

У сучасних жорстких дисках для валу використовуються . Це дає менший шум при роботі, значно збільшує довговічність і зменшує шанс заклинювання валу через руйнування.

Зчитування та запис здійснюється за допомогою блоку головок.

У робочому стані, головки парятьнад поверхнею диска на відстані ~10нм. Вони мають аеродинамічну форму та піднімаютьсянад поверхнею диска за рахунок висхідного потокувід пластини, що крутиться. Магнітні головки можуть бути з двох боківпластини, якщо з кожної сторони магнітного диска нанесено магнітні шари.

З'єднаний блок головок має фіксоване положеннятобто головки переміщаються всі разом.

Всіми головками, керує спеціальним привідзаснований на електромагнетизм.

Неодимовий магнітстворює магнітне поле, в якому з високою швидкістюреакції під впливом струму може переміщатися блок головок. Це найкращий і найкращий швидкий варіантпереміщення блоку головок, адже колись блок головок переміщався механічно, за допомогою шестерень.

Коли диск вимикається, щоб головки не опустилися на диск і не пошкодилийого, вони забираються в зону паркування головок(Паркувальна зона, parking zone).

Це також дозволяє без особливих обмежень транспортувати вимкнені жорсткі диски. У вимкненому стані диск може витримати великі навантаженняі не зашкодити. У увімкненому стані навіть невеликий поштовх під певним кутом може зруйнувати магнітний шар пластини або пошкодити головки при торканні диска.

Крім герметичної частини, сучасні жорсткі диски мають зовнішню плата керування. Колись всі плати управління були вставлені в материнську платукомп'ютера в слоти розширення. Це було не зручно в плані універсальності та можливостей. Зараз у жорстких дисків, вся керуюча диском електроніка, та інтерфейсу розташовані на невеликий платіу нижній частині жорсткого диска. Завдяки цьому, можна налаштувати кожен диск під певні, вигідні з погляду його будови параметри, даючи йому виграш у швидкості, чи тиху роботу наприклад.

Для підключення інтерфейсу та живлення використовуються стандартні загальноприйняті роз'єми / та Molex/Power SATA.

Особливості.

Жорсткі диски є найємнішимизберігачами інформації та щодо надійними. Об'єми дисків постійно зростають, але останнім часом це пов'язано з деякими складнощамиі для подальшого розширенняобсягу, потрібні нові технології. Можна сказати, що жорсткі диски практично вийшли на пряму у досягненні максимальних можливостей. Розповсюдженню жорстких дисків в основному сприяло співвідношення цінаобсяг. У більшості випадків, гігабайт об'єму диска коштує менше ніж 2.5 рубля.

Плюси та мінуси жорстких дисків у порівнянні з .

До появи твердотільних SSD(solid state drive ) — накопичувачів, жорсткі диски не мали конкурентів. Тепер жорсткі диски мають напрям куди потрібно прагнути.

Мінуси жорстких дисків(hard drive) (ssd) накопичувачами:

  • низька швидкістьпослідовного читання
  • низька швидкість доступу
  • низька швидкість читання
  • трохи нижча швидкість запису
  • вібрації та невеликий шум при роботі

Хоча з іншого боку, жорсткі диски мають інші, більш вагоміпереваги, до яких SSDнакопичувачам прагнути та прагнути.

Плюси жорстких дисків (hard drive) в порівнянні з твердотілими (ssd) накопичувачами:

  • значно найкращий показникоб'ємціна
  • найкращий показник надійності
  • більший максимальний обсяг
  • при виході з ладу в рази більший шанс відновити дані
  • найкращий варіант для використання в медіа центрах, завдяки компактності та великому об'єму 2.5 накопичувачів

Про те, на що варто звертати увагупри виборі жорсткого диска можна подивитися в нашій статті ««. Якщо вам необхідний ремонт жорсткогодиска або відновлення інформації можна звернутися до .

Один із основних вузлів будь-якого комп'ютера – це жорсткий магнітнийдиск, який використовується як накопичувач постійної інформації.

Цей пристрій має кілька "неформальних" назв: хард-диск, вінчестер або "гвинт".

Чому жорсткий диск називають вінчестером?

Вінчестерами жорсткі комп'ютерні диски почали називати США в 70-х роках ХХ століття. Тоді компанією IBM було випущено перший аналог сучасних жорстких дисків: пристрій, що складається з двох шаф, усередині яких розташовувалися магнітні дискиємністю 30 Мб кожен.

Маркувався він написом «30х30» — такий самий напис був присутній на гвинтівці відомої фірми «Winchester». Спочатку жорсткі диски називали «вінчестерами» жартома, але незабаром назва міцно закріпилася за ними і стала майже офіційною.

Як влаштовано вінчестер комп'ютера?

Принцип пристрої жорсткого комп'ютерного дисказалишається незмінним протягом кількох десятків років. Звичайно, технічні деталі зазнали серйозних змін, але головні риси конструкції залишилися такими ж, як і сорок років тому.

Вінчестер є кілька тонких скляних або алюмінієвих дисків, на поверхню яких нанесений тонкий шар діоксиду хрому. Диски закріплені паралельно один одному на шпинделі і закриті алюмінієвим корпусом. Крім того, усередині корпусу знаходиться блок магнітних головок.

Електродвигун приводить диски в рух, і вони починають обертатися з постійною швидкістю. Потіки повітря, що виникають, утримують головки на деякій відстані від поверхні дисків, завдяки чому на ній не залишається подряпин або потертостей.

Верхній шар жорсткого диска служить для запису та зчитування інформації. Цю роботу виконують магнітні головки, які переміщаються над поверхнею дисків, знаходячи потрібні положенняза спеціальними мітками на диску.

Звичайно, діаметри сучасних вінчестерівзначно зменшились у порівнянні з першими моделями, а інформаційна ємність, Навпаки, зросла в сотні тисяч разів. Однак перші вінчестери мали приблизно такий самий принциповий пристрій.

Запис інформації на вінчестер

Процес запису та читання інформації заснований на двійковому коді: наявності або відсутності сигналу. Зашифрований таким чином інформаційний блок, перетворений на коливання електричного струму, подається на блок магнітних головок вінчестера.


Головки знаходять необхідну ділянку диска і перетворюють коливання струму коливання магнітного поля. При цьому на поверхні диска створюються мікроскопічні ділянки: одні намагнічені, інші не намагнічені. Двійковий кодзапису таким чином виявляється перенесеним на вінчестер.

Процес зчитування інформації виглядає аналогічним чином: блок магнітних головок проходить над потрібною ділянкою диска, і завдяки наявності коливань магнітного поля, що генерується поверхнею диска, то в головках зростає, то зменшується електрична напруга.

Зчитана інформація надходить у , де обробляється та виводиться на екран. Монітор показує текст або зображення, яке зберігається на жорсткому диску.

Форматування жорсткого диска

Процес форматування жорсткогодиск нагадує стирання інформації зі шкільної дошки. Магнітні головки повністю знищують все, що було раніше записано на диску, і розбивають поверхню на сектори для нових записів. Цілком нові диски теж піддаються форматуванню: це необхідно для впорядкування процесу запису та читання.

Подання інформації на вінчестері

Інформація записується на вінчестер не безладно, а у вигляді кіл (доріжок), розташованих одна в іншій. Вінчестер складається з декількох дисків, і кожна головка «відповідає» за один бік одного диска, але всі вони переміщаються одночасно на ту саму глибину.

Тому інформація записується відразу кілька дисків, доріжки яких утворюють циліндричну поверхню. Диски розбиваються на сектори, причому одна доріжка сектора містить 512 байт.

Логічне подання інформації відрізняється від її фізичного розміщення. Під час форматування вінчестер розбивається на так звані логічні диски, кожен із яких позначається латинською літерою. Розмір кожного логічного дискапризначається довільно, за бажанням власника комп'ютера.


Таке подання інформації вибрано для зручності користувачів. Для переведення логічних координат у фізичні існує спеціальний транслятор, розташований у корпусі вінчестера.