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

Застосовується повсюдноу персональних комп'ютерах, ноутбуках, серверах тощо.

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 кожного боку магнітного дискананесені 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 швидкістю реакції під впливом струму, може переміщатися блок головок. Це найкращий і найшвидший варіант переміщення 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 плату комп'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 в Останнім часомце 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 кращий показник об'єму
• 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 .

Накопичувач на жорсткому диску є, чи не одним із самих важливих елементів сучасного комп'ютера. Так як він призначений в першу чергу для довгострокового зберігання ваших даних, це можуть бути ігри, фільми та інші об'ємні файли, які у вас зберігаються на вашому ПК. І було б дуже шкода, якщо він міг би зненацька зламатися, в результаті чого ви можете втратити всі свої дані, які буває дуже складно відновити. І щоб правильно експлуатувати та замінювати цей елемент, необхідно розуміти як він працює і що собою являє – жорсткий диск.

З цієї статті ви дізнаєтесь про роботу жорсткого диска, його компонентах та технічних характеристиках.

Зазвичай головними елементами жорсткого диска є кілька круглих алюмінієвих пластин. На відміну від гнучких дисків їх складно зігнути, тому і з'явилася назва жорсткий диск. У деяких пристроях вони встановлюються незнімними, і називаються фіксованими (fixeddisk). Але у звичайних стаціонарних комп'ютерах і навіть деяких моделей ноутбуків та планшетів їх можна без проблем замінити.

Малюнок: Жорсткий диск без верхньої кришки

Нотатка!

Чому жорсткі дискиіноді називають вінчестер і яке відношення вони мають до вогнепальної зброї. Колись у 1960-х роках компанія IBM випустила швидкісний на той момент жорсткий диск з номером розробки 30-30. Що збіглося з позначенням відомої нарізної зброї Winchester і тому цей термін незабаром закріпився в комп'ютерному жаргонному сленгу. А насправді ж жорсткі диски не мають нічого спільного зі справжніми вінчестерами.

Як працює накопичувач на жорстких дисках

Запис та зчитування інформації, що знаходиться на концентричних кіл жорсткого диска, розбитих на сектори, проводиться за допомогою універсальних головокзаписи/читання.

Усі сторони диска передбачають свою власну доріжку для запису та читання, проте головки розташовуються на загальному для всіх дисків приводі. Тому головки переміщаються синхронно.

Відео YouTube: Робота відкритого жорсткого диска

Нормальна робота накопичувача не допускає торкання між головками та магнітною поверхнею диска. Однак у разі відсутності електроенергії та зупинки пристрою головки все ж таки опускаються на магнітну поверхню.

Під час роботи жорсткогодиска між поверхнею пластини, що обертається, і головкою утворюється незначний повітряний проміжок. Якщо в цей проміжок проникає порошинка або пристрій піддається струсу, велика ймовірність того, що головка зіткнеться з поверхнею, що обертається. Сильний удар може стати причиною виходу з ладу головки. Результатом цього виходу може бути пошкодження кількох байтів або повна непрацездатність пристрою. З цієї причини в багатьох пристроях магнітна поверхня легується, після чого на неї наноситься спеціальне мастило, що дозволяє справлятися з періодичним струсом головок.

Деякі сучасні диски використовують механізм завантаження/розвантаження, який дозволяє голівкам торкатися магнітної поверхні навіть у разі відключення електроживлення.

Форматування високого та низького рівня

Використання форматування високого рівнядозволяє операційній системі створювати структури, що спрощує роботу з файлами і даними, що зберігаються на жорсткому диску. Усі наявні розділи (логічні диски) забезпечуються завантажувальним секторомтома, двома копіями таблиці розміщення файлів та кореневим каталогом. За допомогою вищевказаних структур операційній системі вдається виробляти розподіл дискового простору, відстеження розташування файлів, а також обхід пошкоджених ділянок на диску.

Іншими словами, форматування високого рівня зводиться до створення вмісту диска та файлової системи (FAT, NTFS тощо). До «справжнього» форматування можна віднести лише форматування низького рівня, під час якого відбувається розподіл диска по доріжках та секторах. За допомогою DOS-команди FORMAT гнучкий диск піддається відразу обом типам форматування, тоді як жорсткий - лише форматування високого рівня.

Для того, щоб зробити низькорівневе форматування на жорсткому диску, необхідно використання спеціальної програми, яку найчастіше надає компанія-виробник диска. Форматування гнучких дисків за допомогою FORMAT передбачає виконання обох операцій, тоді як у випадку з жорсткими дисками вищезазначені операції слід виконувати окремо. Більше того, жорсткий диск зазнає і третя операція - створення розділів, які є необхідною умовою для використання на одному ПК більше однієї операційної системи.

Організація кількох розділів надає можливість встановлювати на кожен із них свою операційну інфраструктуру з окремим томом та логічними дисками. Кожен том або логічний дискмає своє буквене позначення (наприклад диск C,Dабо E).

З чого складається жорсткий диск

Практично кожен сучасний вінчестер включає той самий набір компонентів:

диски(їх кількість найчастіше сягає 5 штук);

головки читання/запису(їх кількість найчастіше сягає 10 штук);

механізм приводу головок (даний механізмвстановлює головки у необхідне положення);

двигун приводу дисків(пристрій, що приводить у обертання диски);

повітряний фільтр(фільтри, розташовані всередині корпусу накопичувача);

друковану платузі схемами управління(за допомогою цього компонента проводиться управління накопичувачем та контролером);

кабелі та роз'єми(Електронні компоненти HDD).

Як корпус для дисків, головок, механізму приводу головок і двигуна приводу дисків найчастіше використовується герметичний короб HDA. Зазвичай цей короб є єдиним вузлом, який практично ніколи не розкривається. Інші компоненти, що не входять до HDA, до яких можна віднести елементи конфігурації, друковану плату та лицьову панель, - Знімні.

Автоматичне паркування головок та система контролю

На випадок відключення живлення передбачена контактна паркувальна система, завдання якої зводиться до того, щоб опустити штангу з головками на диски. Незалежно від того, що накопичувач витримує десятки тисяч підйомів і спусків головок, що зчитують, відбуватися це все повинно на спеціально відведених для цих дій ділянках.

Під час постійних підйомів та спусків відбувається неминуча абразія магнітного шару. Якщо після зносу накопичувач зазнає струсу, то найімовірніше відбудеться пошкодження диска або головок. Для запобігання вищезгаданим неприємностям, сучасні накопичувачізабезпечуються спеціальним механізмом завантаження/розвантаження, що є пластиною, яка поміщається на зовнішню поверхню жорстких дисків. Цей захід дозволяє запобігти торканню головки та магнітної поверхні навіть у разі відключення живлення. При відключенні напруги накопичувач самостійно паркує головки на поверхні похилої пластини.

Трохи про повітряні фільтри та повітря

Практично всі жорсткі диски мають два повітряні фільтри: барометричний і фільтр рециркуляції. Відрізняє вищезгадані фільтри від змінюваних моделей, що використовуються в накопичувачах старшого покоління, те, що вони поміщені всередину корпусу та їх заміна не передбачається до кінця експлуатаційного терміну.

Старі диски використовували технологію постійної перегонки повітря всередину корпусу і назад, використовуючи при цьому фільтр, який потребував періодичної зміни.

Розробникам сучасних накопичувачів від цієї схеми довелося відмовитися, а тому фільтр рециркуляції, який розташований у герметичному корпусі HDA, застосовується лише для фільтрації повітря, що знаходиться всередині короба, від дрібних частинок, що опинилися всередині корпусу. Незалежно від усіх вжитих запобіжних заходів, дрібні частинки все ж таки утворюються після багаторазових «посадок» і «зльотів» головок. З урахуванням того, що корпус накопичувача відрізняється своєю герметичністю і в ньому відбувається перекачування повітря, він продовжує функціонувати навіть в умовах забрудненого навколишнього середовища.

Інтерфейсні роз'єми та з'єднання

Багато сучасних накопичувачів на жорстких дисках забезпечені кількома інтерфейсними роз'ємами, призначеними для підключення до джерела живлення та системи в цілому. Як правило, накопичувач містить мінімум три різновиди роз'ємів:

інтерфейсні роз'єми;

роз'єм для подачі живлення;

роз'єм для заземлення.

На окрему увагу заслуговують інтерфейсні роз'єми, оскільки вони призначені для отримання/передачі накопичувачем команд і даних. Багато стандартів не виключають можливість підключення кількох накопичувачів до однієї шини.

Як вже згадувалося вище, накопичувачі на HDD можуть бути забезпечені декількома інтерфейсними роз'ємами:

MFM та ESDI- Вимерли роз'єми, що використовувалися на перших вінчестерах;

IDE/ATA- роз'єм для підключення накопичувачів, який довгий часбув найпоширенішим через свою невисокої вартості. Технічно цей інтерфейс схожий на 16-розрядну шину ISA. Подальший розвиток стандартів IDE сприяв зростанню швидкості обміну даними, а також появі можливості безпосередньо звернутися до пам'яті за допомогою DMA технології;

Serial ATA - роз'єм, що замінив собою IDE, який фізично є односпрямованою лінією, яка використовується для послідовної передачі даних. Будучи в режимі сумісності схожий IDE інтерфейсомОднак наявність «рідного» режиму дозволяє скористатися додатковим наборомможливостей.

SCSI- універсальний інтерфейс, який активно застосовувався на серверах для підключення HDD та інших пристроїв. Незважаючи на хороші технічні показники, не став таким поширеним як IDE через свою дорожнечу.

SAS- Послідовний аналог SCSI.

USB- інтерфейс, який потрібний для підключення зовнішніх вінчестерів. Обмін інформацією в даному випадкувідбувається за допомогою протоколу USB Mass Storage.

FireWire- роз'єм аналогічний USB, необхідний підключення зовнішнього HDD.

Fibre Channel-інтерфейс, що використовується системами високого класуза рахунок високої швидкості передачі.

Показники якості жорстких дисків

Місткість- Обсяг інформації, що вміщується накопичувачем. Цей показник у сучасних вінчестерах може досягати до 4 терабайт (4000 гігабайт);

Швидкодія. Даний параметр безпосередньо впливає на час відгуку і середню швидкість передачі інформації;

Надійність- Показник, що визначається середнім часом напрацювання на відмову.

Обмеження фізичної ємності

Максимальний обсяг ємності, що використовується жорстким диском, залежить від цілого ряду факторів, до яких можна віднести інтерфейс, драйвера, операційну та файлову систему.

Перший накопичувач АТА, випущений в 1986 році, мав обмеження ємності, максимальне значення якого становило 137 Гб.

Різні версії BIOS також сприяли зменшенню максимальної ємності жорстких дисків, тому системи, скомпоновані до 1998 р., мали ємність – до 8,4 Гб, а системи, випущені до 1994 р., - 528 Мб.

Навіть після вирішення проблем з BIOS обмеження ємності накопичувачів з інтерфейсом підключення АТА залишилося, його максимальне значення становило в 137 Гб. Це обмеження було подолано за допомогою стандарту ATA-6, випущеного 2001 р. Цей стандартвикористовував розширену схему адресації, що, своєю чергою, посприяло збільшенню ємності накопичувачів до 144 Гб. Подібне рішення дозволило явити світові накопичувачі з інтерфейсами PATA і SATA, у яких обсяг інформації, що вміщується, - вище зазначеного обмеження в 137 Гб.

Обмеження ОС на максимальний обсяг

Практично всі сучасні операційні системи не накладають будь-яких обмежень на такий показник як ємність жорстких дисків, чого не можна сказати більше ранніх версіяхопераційні системи.

Так, наприклад, DOS не розпізнавав жорсткі диски, ємність яких перевищувала 8,4 Гб, оскільки доступ до накопичувачів в даному випадку виконувався за допомогою LBA-адресації, при цьому в DOS 6.x і раніше підтримувалася лише CHS-адресація.

Обмеження ємності жорсткого диска також є у разі інсталяції Windows 95. Максимальне значенняцього обмеження – 32 Гб. Крім цього, оновленими версіями Windows 95 підтримується лише файлова система FAT16, яка, своєю чергою, накладає обмеження у вигляді 2 Гб на розміри розділів. З цього випливає, що у разі використання жорсткого диска на 30 Гб його потрібно поділити на 15 розділів.

Обмеження операційної системи Windows 98 допускають використання жорсткихдисків більшого обсягу

Характеристики та параметри

Кожен жорсткий диск має перелік технічних характеристик, згідно з якими і встановлюється його ієрархія використання.

Насамперед, на що слід звернути увагу, так це на тип використовуваного інтерфейсу. З недавніх пір кожен комп'ютер як удосконалений і більш швидкісний інтерфейс почав використовувати SATA.

Другий не менш важливий момент- Об `єм вільного місцяна жорсткому диску. Мінімальне його значення нині становить лише 80 Гб, у своїй максимальне – 4 Тб.

Ще однією важливою характеристикою у разі придбання ноутбука є форм-фактор жорсткогодиска.

Найбільш затребуваними в цьому випадку вважаються моделі, розмір яких - 2,5 дюйми, при цьому в настільних ПК розмір становить 3,5 дюйми.

Не варто нехтувати і швидкістю обертання шпинделя, мінімальні значення – 4200, максимальні – 15000 обертів на хвилину. Всі вищевказані характеристики безпосередньо впливають на швидкість роботи вінчестера, яка виражається в Мб/С.

Швидкість роботи жорсткого диска

Важливе значення мають швидкісні показники жорсткого диска, які визначаються:

Швидкістю обертання шпинделя, Вимірювання якої проводиться в оборотах в хвилину. У її завдання не входить безпосереднє виявлення реальної швидкості обміну, вона лише дозволяє відрізнити більш швидкісний пристрій менш швидкісного пристрою.

Часом доступу. Даний параметр обчислює час, що витрачається вінчестером, від отримання команди до передачі інформації по інтерфейсу. Найчастіше фігурую середнє та максимальне значення.

Часом позиціонування головок. Це значення вказує час, що витрачається головками, для переміщення та встановлення з одного трека на інший трек.

Пропускною спроможністю або продуктивністю диска під час послідовної передачі великих обсягів даних.

Внутрішньою швидкістю передачі данихабо швидкістю переданої інформаціївід контролера до голівок.

Зовнішньою швидкістюпередачі данихабо швидкістю інформації, що передається по зовнішньому інтерфейсу.

Трохи про S.M.A.R.T.

S.M.A.R.T.– утиліта, призначена для самостійної перевірки стану сучасних вінчестерів, що підтримують інтерфейс PATA та SATA, а також працюють у персональних комп'ютерах з операційною системою Windows (від NT до Vista).

S.M.A.R.T. здійснює підрахунок та аналіз стану підключених жорстких дисків через рівні відрізки часу, незалежно від того запущена операційна система чи ні. Після того, як аналіз було проведено, значок результату діагностики відображається у правому кутку панелі завдань. На основі результатів, отриманих під час S.M.A.R.T. діагностики, значок може вказувати:

На відмінний стан кожного підключеного до комп'ютера вінчестера, що підтримує S.M.A.R.T. технологію;

На те, що один або кілька показників стану не відповідають пороговому значенню, при цьому параметри Pre-Failure / Advisory нульове значення. Вищевказаний стан жорсткого диска не вважається передаварійним, однак якщо вінчестер містить важливу інформацію, рекомендується якомога частіше зберігати її на іншому носії або зробити заміну HDD.

На те, що один або кілька показників стану не відповідають граничному значенню, при цьому параметри Pre-Failure / Advisory мають активне значення. На думку розробників жорстких дисків, цей стан передаварійний і зберігати інформацію на такому вінчестері не варто.

Чинник надійності

Такий показник, як надійність зберігання даних є одним із найважливіших характеристик жорсткогодиска. Фактор відмови у вінчестера — раз на сто років, з чого можна дійти невтішного висновку, що HDD вважається найбільш надійним джерелом зберігання даних. При цьому на надійність кожного диска впливає умова експлуатації і сам пристрій. Деколи виробники постачають на ринок ще зовсім «сирий» продукт, а тому нехтувати резервним копіюванням і повністю покладатися на вінчестер не можна.

Вартість та ціна

З кожним днем ​​вартість HDD стає дедалі меншою. Так, наприклад, сьогодні ціна жорсткого диска ATA на 500 Гб складає в середньому 120 доларів, порівняно з 1983 р. вінчестер ємністю 10 Мб коштував 1800 доларів.

Зі сказаного вище твердження можна зробити висновок, що вартість HDD продовжуватиме падати, а тому надалі всі охочі зможуть придбати досить ємні диски за прийнятними цінами.

Ми, користувачі персонального комп'ютерачасто стикаємося з абревіатурою HDD. І виправдане бажання дізнатися, що таке HDD, де це і навіщо потрібно.

HDD розшифровується як "hard disk drive". Простіше кажучи, це жорсткий диск. Потроху відходячи у минуле, вони витісняються SSD, але свою нішу на ринку HDD займатимуть ще довгий час.

Чому диск «жорсткий»

HDD в комп'ютері тільки не називають. Жорсткий диск, хард, вінчестер, гвинт – лише малий перелік його імен. Чому ж «hard disk drive»?

На відміну від гнучких дисків (дискет), дані на HDD записуються на жорсткі пластини, а вони, у свою чергу, покриті шаром феромагнітного матеріалу. Називають їх не інакше як магнітні диски. У жорсткому диску використовують одну або кілька пластин однієї осі. Зчитувальні пристрої (головки) у роботі не торкаються поверхні пластин. Пояснюється це просто: при швидкому обертанніпластин утворюється прошарок потоку повітря, що набігає. Відстань між пристроєм, що зчитує, і робочою поверхнею дуже мало - всього кілька нанометрів, а прошарок повітря, що виключає механічний контакт, забезпечує довгий термін служби. Якщо пластини не обертаються з належною швидкістю, то головки знаходяться в так званій «парковувальній» зоні - поза межами пластин.

Відмінною властивістю HDD в комп'ютері є те, що носій інформації поєднаний з приводом, а також блок необхідної електроніки в одному корпусі.

Основні характеристики HDD

Як і будь-який технічний пристрій, жорсткий диск має ряд характеристик, виходячи з яких можна зробити висновки про його актуальність.

• Місткість - одна з найбільш значущих величин. Характеризує кількість даних, які можуть зберігатись накопичувачем.
• Габарити (форм-фактор). Найпоширеніші варіації – 3.5 та 2.5 дюйма. Визначає ширину пристрою.
• Швидкість обертання осі, шпинделя. Кількість його оборотів за хвилину. Параметр значно впливає швидкість доступу до даних і безпосередньо швидкість їх передачі. Найпоширеніші варіанти: 4200, 5400, 7200, 10 000 оборотів/хвилину.
• Число операцій введення-виведення на секунду. У сучасних дисківце число наближається до 50 (при довільному доступі до даних), при послідовному доступі відповідно вище - близько 100.
• Енергоспоживання - важливий параметр для портативних пристроїв(Мова про ноутбуки/нетбуки).
• Розмір буфера. Буфер – проміжна пам'ять. Її призначення – згладжування відмінностей швидкості читання/запису. У сучасних HDD зазвичай знаходиться в діапазоні від 8 до 64 мегабайт.

Сподіваюся, ми змогли розібратися в тому, що таке HDD у комп'ютері, і навіть трохи розширити свій світогляд у світі комп'ютерного «заліза».

Internal hdd що це

Жорсткий диск - Hard Disk Drive , скорочено hdd, одна з найважливіших, найдорожчих і найскладніших складових сучасного комп'ютера. HDD призначений для довготривалого зберігання великих обсягів інформації, які використовує ПК, файли операційної системи та програм. Саме з вінчестера, або як його називають комп'ютерники «гвинта», відбувається завантаження операційної системи. Якщо диск виходить із ладу, доводиться витрачати великі гроші на покупку нового вінчестера. Але найголовніше, буде втрачено всю інформацію, якщо заздалегідь не було створено резервну копію.

Жорсткі диски бувають:
- Зовнішні - External HDD;
- Внутрішні - Internal HDD.

Особливості вибору internal hdd.

Всередині корпусу системного блокузнаходиться internal hdd що це таке і на що звернути увагу при купівлі. Жорсткі диски призначені для зберігання інформації та завантаження операційної системи. До вінчестерів, що забезпечують надійну та оперативну роботу операційної системи, висуваються підвищені вимоги. До internal hdd, головним завданнямякого є зберігання та обробка інформації, вимоги зовсім інші.
Проблему вибору вирішує можливість у сучасних ПК встановлювати кілька вінчестерів, кожен із яких виконує свої завдання.

Внутрішні internal hdd випускаються для персонального комп'ютера та ноутбука. Відрізняються вони розмірами:
- 3,55 дюйми для ПК;
- 2,5 дюйми - для ноутбука.

Параметри жорстких дисків.

Необхідність придбання нового пристрою виникає у двох випадках: бракує ємності робочого вінчестера для нормальної роботи комп'ютера або старий диск вийшов з ладу.
Вінчестер — один із найненадійніших вузлів ПК, оскільки поєднує у собі складну механічну частину та електронні плати. До того ж механіка не виносить фізичної дії: вібрації, трясіння, ударів. Як дізнатися, що вінчестер не в порядку? Якщо є проблеми з пристроєм, комп'ютер може перезавантажуватися будь-коли, зависати під час роботи, вимикатися.
Що краще робити: купити новий вінчестер чи відремонтувати старий? Відповідь однозначна: легше та дешевше придбати новий internal hdd. Ці пристрої в окремих випадках піддається ремонту.

При виборі вінчестера необхідно враховувати три основні параметри:

1. Тип інтерфейсу.
Ваш диск повинен бути повністю сумісний з материнською платою. Існують різні варіанти інтерфейсів: SCSI, SATA, IDE та SAS. IDE підключення підходить тільки на старих комп'ютерах.В даний час найчастіше використовують різні версії SATA. Сучасні інтерфейси для підключення накопичувачів дозволяють працювати з файлами значно швидше.

2. Швидкодія.
На швидкодію диска впливає швидкість обертання шпинделя. Існують стандартні швидкості обертання: від 5400 до 7200 обертів за хвилину. Як правильно вибрати? Для зберігання даних вистачить 5400 об/хв, за потреби встановлювати системи та програми необхідно вибрати гвинт, з параметрами -7200 об/хв. «Зелені» диски, що мають 5400 обертів за хвилину, відрізняються низьким споживанням енергії та тихою роботою. Більша кількістьоборотів забезпечує велику швидкість читання та запису.
Є моделі, які мають швидкість від 10000 до 15000 об/хв. Використовуються виключно для серверів та в професійних цілях.

Буфер проміжної пам'яті – кеш, також впливає швидкодія internal hdd. Значення кеш бувають від 8 до 64 МБ. Чим більший розмір кеш – тим швидше гвинт:
- 8 Мб достатньо для 500 - 750 Гб;
- 16 Мб - для 1 Тб.

3. Місткість.
Місткість hdd вимірюється кількістю інформаційного об'єму, що міститься на пристрої. Перші internal hdd мали об'єм лише 60 Мб. Найменша ємність вінчестерів сьогодні – 160 Гб. Сучасні пристроїНайчастіше мають діапазони значень від 200 до 500 Гб. Величина деяких пристроїв може сягати 3 Тб.
При виборі орієнтуйтеся на свої потреби та фінансові можливості: чим вища ємність, тим вища більше інформаціїпоміститься, але ціна при цьому значно збільшується.

Останні два параметри досить складно поєднати на одному пристрої. Тому, умовно диски поділяються на:
- Універсальні;
- Місткі;
- Швидкі.

При виборі internal hdd необхідно визначитися із функціональними завданнями. Якщо в комп'ютері один жорсткий диск, краще вибирати універсальні моделі, які виготовляються з оптимальним співвідношеннямшвидкості та ємності. Швидкий вінчестер використовують як системного диска. Для зберігання великої інформації вибирають ємні диски. Якщо вибір зроблено правильно, вся система працюватиме збалансовано та без збоїв.

Переваги і недоліки різних типів internal hdd.

Універсальні мають достатню високий ступіньнадійності і не мають серйозних недоліків. Швидкі вінчестери, крім швидкодії, також вирізняються високою надійністю. До недоліків можна віднести швидке нагрівання та шумність.
Особливі моделі, ємність яких перевищує 1 Тб. Переваги таких вінчестерів - знижена шумність, низьке енергоспоживаннята помірне нагрівання.

Особливості вибору hddдля ноутбука.

Для ноутбуків не потрібні швидкі чи ємні internal hdd. Найкраще вибрати універсальний жорсткий диск із збалансованими характеристиками.

Основні відмінності internal hdd для ноутбука:
1. Пристрої мають менші розміриі компактніші.
2. Вінчестери встановлюються зі швидкістю обертання шпинделя від 4200 до 5400 оборотів за хвилину, що забезпечує невисоке енергоспоживання.
3. Місткість hdd у ноутбуках не більше 200 Гб.

Як у ноутбуці

Замінити вінчестер у ноутбуці можна самостійно. Зазвичай це не викликає жодних труднощів. Головна умова – обережність. У всіх ноутбуках internal hdd розташований у металевій рамі всередині корпусу. Новий вінчестервставляється в ту саму раму.
Обов'язкова умова заміни – перевірити сумісність нового внутрішнього пристрою з материнською платою ноутбука. Якщо у новопридбаного вінчестера невідповідний роз'єм, його неможливо буде встановити. Тому перед покупкою вивчіть інструкції, уточніть технічні параметри, визначте тип інтерфейсу. Найчастіше для підключення hddвикористовуються інтерфейси SATAта IDE, що відрізняються шириною шлейфу та роз'єму.

В даний час internal hdd, які встановлюються в ноутбуки за продуктивністю та швидкістю практично не програють жорстким дискам у ПК. Тим більше, що швидкість доступу до інформації завжди можна підвищити, додатково підключивши зовнішній накопичувач.

Виробники.

Сьогодні лідирують п'ять основних торгових марки: Seagate, Western Digital, Toshiba, Hitachi, Samsung.Є, звичайно, моделі інших торгових марок. Але, як правило, це ліцензовані повтори вже добре відомих моделей.
Визначити найкращу маркузовсім не просто, як і сказати, який вінчестер прослужить довше. В основному всі накопичувачі цілком надійні та мають практично однакові характеристики. А найнадійнішими фірмами все-таки вважаються Seagate та Western Digital.

Зробити правильний вибірдопоможуть відгуки на різних форумах. Наберіть у пошуковій системі марку накопичувача і почитайте відгуки покупців. Не варто довіряти одному сайту чи форуму. Використовуйте кілька джерел, щоб не викинути гроші на вітер і не втратити дорогоцінну інформацію. Вибирайте грамотно. Важливо запам'ятати: купувати жорсткі диски потрібно тільки у перевіреного продавця, а не на ринку.

Ще до недавнього часу при покупці нового комп'ютера і виборі накопичувача, у користувача був єдиний вибір - жорсткий диск HDD. І тоді нас цікавило лише два параметри: швидкість обертання шпинделя (5400 або 7200 RPM), ємність диска та об'єму кешу.

Давайте розберемося в плюсах та мінусах обох типів накопичувачів та проведемо наочне порівняння HDD та SSD.

Принцип роботи

Традиційний накопичувач або як його прийнято називати ПЗУ (постійний пристрій) необхідний для зберігання даних навіть після повного відключенняживлення. На відміну від ОЗУ (оперативного пристрою) або RAM, дані, що зберігаються в пам'яті, не стираються після вимкнення комп'ютера.

Класичний жорсткий диск складається з декількох металевих «млинців» з магнітним покриттям, а зчитування та запис даних відбувається за допомогою спеціальної головки, яка переміщається над поверхнею диска, що обертається на високій швидкості.

У твердотільних накопичувачів зовсім інший принцип роботи. У SSD геть-чисто відсутні рухомі компоненти, а його «начинки» виглядають як набір мікросхем флеш-пам'яті, розміщених на одній платі.

Такі чіпи можуть встановлюватися як на материнську плату системи (особливо компактних моделейноутбуків та ультрабуків), на карту PCI Expressдля стаціонарних комп'ютерів чи спеціальний слот ноутбука. Використовувані SSD-чіпи відрізняються від тих, що ми бачимо у флешці. Вони значно надійніші, швидші і довговічніші.

Історія дисків

Жорсткі магнітні диски мають досить тривалу (зрозуміло, за мірками розвитку комп'ютерних технологій) історію. У 1956 році компанія IBM випустила маловідомий комп'ютер IBM 350 RAMAC, який був оснащений величезним за тими мірками накопичувачем інформації у 3,75 МБ.

У цих шафах можна було зберігати цілих 7,5 МБ даних

Для побудови такого жорсткого диска довелося встановити 50 металевих круглих пластин. Діаметр кожної складав 61 сантиметр. І вся ця велетенська конструкція могла зберігати... всього одну MP3-композицію з низьким бітрейтом 128 Кб/с.

Аж до 1969 року цей комп'ютер використовувався урядом та науково-дослідними інститутами. Ще якихось 50 років тому жорсткий диск такого обсягу цілком влаштовував людство. Але стандарти кардинально змінилися на початку 80-х.

На ринку з'явилися дискети формату 5,25-дюймів (13,3 сантиметри), а трохи пізніше і 3,5- та 2,5-дюймові (ноутбучні) варіанти. Зберігати такі дискети могли до 1,44 МБ-даних, а ряд комп'ютерів і на той час поставлялися без жорсткого диска. Тобто. Для запуску операційної системи або програмної оболонки потрібно було вставити дискету, після чого ввести кілька команд і потім приступати до роботи.

За всю історію розвитку вінчестерів було змінено кілька протоколів: IDE (ATA, PATA), SCSI, який пізніше трансформувався у відомий SATA, але всі вони виконували єдину функцію «з'єднувального мосту» між материнською платою і вінчестером.

Від 2,5 і 3,5-дюймових флоппі-дисків ємністю півтори тисячі кілобайт, комп'ютерна індустрія перейшла на жорсткі диски такого ж розміру, але в тисячі разів великим обсягом пам'яті. Сьогодні обсяг топових 3.5-дюймових HDD-накопичувачів досягає 10 ТБ (10240 ГБ); 2.5-дюймових – до 4 ТБ.

Історія твердотільних SSD-накопичувачів значно коротша. Про випуск пристрою для зберігання пам'яті, яке було б позбавлене елементів, що рухаються, інженери задумалися ще на початку 80-х. Поява в цю епоху так званої бульбашкової пам'ятібуло зустрінуто дуже вороже і ідея, запропонована французьким фізиком П'єром Вейсс ще в 1907 році в комп'ютерній індустрії не прижилася.

Суть бульбашкової пам'яті полягала в розбитті намагніченого пермалою на макроскопічні області, які мали б спонтанну намагніченість. Одиницею виміру такого накопичувача були бульбашки. Але найголовніше - в такому накопичувачі не було елементів, що апаратно рухаються.

Про бульбашкову пам'ять дуже швидко забули, а згадали лише під час розробки накопичувачів нового класу – SSD.

У ноутбуках SSD з'явилися лише наприкінці 2000-х. У 2007 році на ринок вийшов бюджетний ноутбук OLPC XO-1, оснащений 256 МБ. оперативної пам'яті, процесором AMD Geode LX-700 з частотою 433 МГц і головною родзинкою - NAND флеш-пам'яттю на 1 ГБ.

OLPC XO–1 став першим ноутбуком, який використовував твердотільний накопичувач. А невдовзі до нього приєдналася і легендарна лінійка нетбуків від Asus EEE PC із моделлю 700, куди виробник встановив 2-гігабайтний SSD-диск.

В обох ноутбуках пам'ять встановлювалася прямо на материнську плату. Але незабаром виробники переглянули принцип організації накопичувачів і затвердили 2,5-дюймовий формат протоколу SATA.

Місткість сучасних SSD-накопичувачів може досягати 16 ТБ. Зовсім недавно компанія Samsungпредставила саме такий SSD, щоправда, у серверному виконанні та з космічною для звичайного обивателя ціною.

Плюси та мінуси SSD та HDD

Завдання накопичувачів кожного класу зводяться до одного: забезпечити користувача операційною системою, що працює, і дозволити зберігати йому персональні дані. Але і SSD, і HDD мають свої характерні особливості.

Ціна

SSD набагато дорожчий за традиційні HDD. Для визначення різниці використовується проста формула: ціна накопичувача ділиться на його ємність В результаті виходить вартість 1 ГБ ємності у валюті.

Отже, стандартний HDD на 1 ТБ в середньому коштує $50 (3300 руб). Вартість одного гігабайта становить $50/1024 ГБ = $0,05, тобто. 5 центів (3,2 рубля). У світі SSD все набагато дорожче. SSD ємністю в 1 ТБ в середньому обійдеться в $220, а ціна за 1 ГБ за нашою нескладною формулою складе 22 центи (14,5 рублів), що в 4.4 рази дорожче за HDD.

Тішить те, що вартість SSD стрімко знижується: виробники знаходять дешевші рішення для виробництва накопичувачів та ціновий розрив між HDD та SSD скорочується.

Середня та максимальна ємність SSD та HDD

Усього кілька років тому між максимальною ємністю HDD та SSD стояла не лише числова, а й технологічна прірва. Знайти SSD, який би за кількістю інформації, що зберігається, міг змагатися з HDD було неможливо, але сьогодні ринок готовий надати користувачеві і таке рішення. Щоправда, за значні гроші.

Максимальна ємність SSD, що пропонується для споживчого ринку, становить 4 ТБ. Подібний варіант на початку липня 2016 року. І за 4 ТБ простору доведеться викласти $1499.

Базовий обсяг HDD-пам'яті для ноутбуків та комп'ютерів, що випускаються у другій половині 2016 року, становить від 500 ГБ до 1 ТБ. Аналогічні за потужністю та характеристиками моделі, але з встановленим SSD-накопичувачем, задовольняються лише 128 ГБ

Швидкість SSD та HDD

Так, саме за цей показник переплачує користувач, коли віддає перевагу SSD-сховищу. Його швидкість багаторазово перевершують показники, якими може похвалитися HDD. Система здатна завантажуватися всього за кілька секунд, на запуск великовагових додатків та ігор йде значно менше часу, а копіювання великих обсягів даних з багатогодинного процесу перетворюється на 5-10 хвилин.

Єдине "але" - дані з SSD накопичувача видаляються настільки ж швидко, наскільки копіюються. Тому при роботі з SSD ви можете просто не встигнути натиснути кнопку скасування, якщо одного разу раптово видаліть важливі файли.

Фрагментація

Улюблені «ласощі» будь-якого HDD-вінчестера - великі файли: фільми форматі MKV, великі архіви та образи BlueRay-дисків. Але варто вам завантажити вінчестер сотнею-другою дрібних файлів, фотографій або MP3-композицій, як зчитуюча голівка і металеві млинці приходять в замішання, внаслідок чого значно падає швидкість запису.

Після заповнення HDD, багаторазового видалення/копіювання файлів жорсткий диск починає працювати повільніше. Це пов'язано з тим, що по всій поверхні магнітного диска розкидані частини файлу і коли ви двічі клацаєте мишкою по якомусь файлу, головка, що зчитує, змушена шукати ці фрагменти з різних секторів. Так витрачається час. Це явище і називається фрагментацією, а як профілактичних заходів, що дозволяють прискорити HDD, передбачено програмно-апаратний процес дефрагментаціїабо впорядкування таких блоків/частин файлів у єдиний ланцюжок.

Принцип роботи SSD кардинально відрізняється від HDD, а будь-які дані можуть записуватись у будь-який сектор пам'яті з подальшим моментальним зчитуванням. Саме тому для накопичувачів SSDдефрагментація непотрібна.

Надійність та термін служби

Пам'ятаєте головну перевагу SSD-накопичувачів? Правильно, відсутність рухомих елементів. Саме тому ви можете використовувати ноутбук із SSD у транспорті, за бездоріжжям чи умовами, неминуче пов'язаними із зовнішніми вібраціями. На стабільності роботи системи та самого накопичувача це не позначиться. Дані, що зберігаються на SSD, не постраждають навіть у разі падіння ноутбука.

HDD все з точністю навпаки. Головка, що зчитує, розташовується всього в декількох мікрометрах від намагнічених болванок, і тому будь-яка вібрація може призвести до появи. битих секторів» - областей, які стають непридатними до роботи. Регулярні поштовхи та необережне поводження з комп'ютером, який працює на базі HDD, призведе до того, що рано чи пізно такий вінчестер просто, говорячи на комп'ютерному жаргоні, «посиплеться» або перестане працювати.

Не дивлячись на все переваги SSD, У них є теж дуже істотний недолік - обмежений циклвикористання. Він безпосередньо залежить від кількості циклів перезапису блоків пам'яті. Іншими словами, якщо ви щодня копіюватимете/видалятимете/знову копіюватимете гігабайти інформації, то дуже скоро викличте клінічну смерть свого SSD.

Сучасні SSD-накопичувачі оснащені спеціальним контролером, який опікується рівномірним розподілом даних по всіх блоках SSD. Так удалося значно підвищити максимальний часроботи до 3000 - 5000 циклів.

Наскільки довговічним є SSD? Просто погляньте на цю картинку:

А потім порівняйте з гарантійним терміном експлуатації, який обіцяє виробник саме вашого SSD. 8-13 років для зберігання, повірте, не так і погано. Та й не варто забувати про той прогрес, який призводить до постійного збільшення ємності SSD при їх вартості, що незмінно знижується. Думаю, за кілька років ваш SSD на 128 ГБ можна буде віднести до музейного експонату.

Форм-фактор

Битва розмірів накопичувачів завжди була викликана типом пристроїв, у яких вони встановлюються. Так, для стаціонарного комп'ютера абсолютно некритична установка як 3.5-дюймового, так і 2.5-дюймового диска, а ось для портативних пристроїв, на кшталт ноутбуків, плеєрів і планшетів, потрібен більш компактний варіант.

Найбільш мініатюрним серійним варіантом HDD вважався 1.8-дюймовим форматом. Саме такий диск використовувався у вже знятому з виробництва плеєрі iPod Classic.

І як не намагалися інженери, збудувати мініатюрний HDD-вінчестер ємністю понад 320 ГБ їм так і не вдалося. Порушити закони фізики неможливо.

У світі SSD все набагато перспективніше. Загальноприйнятий формат у 2,5-дюйми став таким не через будь-які фізичні обмеження з якими стикаються технології, а лише через сумісність. У новому поколінні ультрабуків від формату 2.5'' поступово відмовляються, роблячи накопичувачі все більш компактними, а корпуси самих пристроїв тоншими.

Шум

Обертання дисків навіть у самому просунутому HDD-вінчестері пов'язане з виникнення шуму. Зчитування та запис даних приводять у рух головку диска, яка з шаленою швидкістю кидається по всій поверхні пристрою, що також викликає характерне потріскування.

SSD-накопичувачі абсолютно безшумні, а всі процеси, що відбуваються всередині чіпів, проходять без будь-якого супутнього звуку.

Підсумок

Підводячи підсумок порівняння HDDта SSD, хочеться чітко визначити основні переваги кожного типу накопичувачів.

Переваги HDD:ємні, недорогі, доступні.

Недоліки HDD:повільні, бояться механічних впливів, галасливі.

Переваги SSD:абсолютно безшумні, зносостійкі, дуже швидкі, немає фрагментації.

Недоліки SSD:дорогі, теоретично мають обмежений ресурсексплуатації.

Без перебільшення можна сказати, що одним із самих ефективних методівАпгрейду старого ноутбука або комп'ютера залишається установка SSD-накопичувача замість HDD. Навіть за найсвіжішої версії SATA можна досягти триразового приросту продуктивності.