Устройства жесткого диска: Устройство жесткого диска | КакУстроен.ру

Устройство жесткого диска | КакУстроен.ру

Устройство жесткого диска компьютера кратко

  1. Интегральная схема — плата, которая управляет работой жесткого диска. Здесь расположены микроконтроллер (процессор), чип памяти, контроллер управления двигателем и блоком головок, флеш-память.
  2. Электромотор, который вращает диск.
  3. Головки (коромысло) — записывают и считывают информацию.
  4. Металлические диски (пластины) — на которых хранятся данные.
  5. Корпус.

Структура жесткого диска частично напоминает слоёный пирог. Несколько дисков собраны на одной оси и расположены точно друг над другом. Эта система дисков вращается на немалой скорости вокруг своей оси. Головки четко определяют нужное место на дисках, где считывают или же записывают информацию.

Как происходит запись информации на диск

Информация хранится на дисках, изготовленных из полированного алюминия или стекла, и покрытых несколькими слоями специального состава, который образует на поверхности ферромагнитную пленку.
Запись информации на диски происходит с помощью системы магнитных головок, перемещающихся в пространстве между дисками.
Головки не касаются поверхности дисков. Расстояние между ними и дисками в 5 тыс. раз меньше толщины человеческого волоса.
Когда головки позиционируются в нужном месте, подается токовый импульс для создания магнитного момента той или иной направленности — в результате на диск будет записан либо логический «0», либо логическая «1». Каждый такой «0» или «1» называется Бит. Значение бита соответствует ориентации магнитного поля — плюсу или минусу.
Каждый квадратный сантиметр поверхности содержит в себе 31 миллиард битов.

Как происходит считывание информации с диска

Для считывания информации с диска служат те же магниторезистивные головки. Диски вращаются, а головки перемещаются по концентрическим окружностям-дорожкам информации, Обеспечивается доступ головок к данным на дисках.
В головке протекает ток такой силы, которая пропорциональна изменению магнитного поля. Информация, считанная магнитной головкой, — это аналоговый сигнал, для обработки процессором он перекодируется. Так, в результате получается «цифра» (необходимый любому микропроцессорному устройству бинарный код).

Какие могут быть повреждения жесткого диска

Необходимо исключить возможность порчи магнитного слоя дисков головками. Слишком велика вероятность их падения при отключении электропитания. По-этому, при остановке жесткого диска, головки перемещаются в определенную точку, над неиспользуемыми частями диска, и там фиксируются. Этот процесс называется — Парковка.

Объём винчестера

Скажем несколько слов и о разбивке всего объёма хранимой информации на определённые разделы. Блок головок перемещается вдоль поверхности дисков. Следовательно, в одно и то же время головки размещены над своими дисками, но дорожка будет одна. Так получается цилиндр, если посмотреть на описанную систему со стороны. Каждая дорожка разбита на несколько секторов по 512 байт хранимой информации. Зная, сколько в жёстком диске головок, секторов и цилиндров, можно перемножить эти значения. Полученный результат — предполагаемый объём винчестера.

Представление информации и процесс преобразования

Чтобы облегчить процесс производства дисков, дорожки располагают как можно ближе друг к другу, таким образом уменьшается число дисков в блоке. Всё сказанное выше о разбивке винчестера относится к физическому размещению. Компьютер же использует логическое размещение. Данные разбивки, необходимые программе Setup, можно обнаружить на самом корпусе устройства. Допуск головок в требуемое место диска обеспечивается блоком трансляции, который расположен непосредственно на винчестере. Так осуществляется процесс преобразования логического представления информации в физическое представление.

Производителем в процессе изготовления, изначально допускается некоторое число бракованных секторов, однако винт в целом должен обеспечивать необходимый объём. Такие бракованные сектора помечаются при процедуре низкоуровневого форматирования, а во время дальнейшей работы устройства эти участки просто-напросто не учитываются.

Вот, кратко, вся информация об устройстве жёсткого диска.

Как устроен жесткий диск компьютера (HDD) или винчестер

Приветствую всех читателей блога pc-information-guide.ru. Многих интересует вопрос — как устроен жесткий диск компьютера. Поэтому я решил посвятить этому сегодняшнюю статью.

Жесткий диск компьютера (HDD или винчестер) нужен для хранения информации после выключения компьютера, в отличие от ОЗУ (оперативной памяти) — которая хранит информацию до момента прекращения подачи питания (до выключения компьютера).

Жесткий диск, по-праву, можно назвать настоящим произведением искусства, только инженерным. Да-да, именно так. Настолько сложно там внутри все устроено. На данный момент во всем мире жесткий диск — это самое популярное устройство для хранения информации, он стоит в одном ряду с такими устройствами, как: флеш-память (флешки), SSD. Многие наслышаны о сложности устройства жесткого диска и недоумевают, как в нем помещается так много информации, а поэтому хотели бы узнать, как устроен или из чего состоит жесткий диск компьютера. Сегодня будет такая возможность).

Устройство жесткого диска компьютера

Жесткий диск состоит из пяти основных частей. И первая из них — интегральная схема, которая синхронизирует работу диска с компьютером и управляет всеми процессами.

Вторая часть — электромотор (шпиндель), заставляет вращаться диск со скоростью примерно 7200 об/мин, а интегральная схема поддерживает скорость вращения постоянной.

А теперь третья, наверное самая важная часть — коромысло, которое может как записывать, так и считывать информацию. Конец коромысла обычно разделен, для того чтобы можно было работать сразу с несколькими дисками. Однако головка коромысла никогда не соприкасается с дисками. Существует зазор между поверхностью диска и головкой, размер этого зазора примерно в пять тысяч раз меньше толщины человеческого волоса!

Но давайте все же посмотрим, что случится, если зазор исчезнет и головка коромысла соприкоснется с поверхностью вращающегося диска. Мы все еще со школы помним, что F=m*a (второй закон Ньютона, по-моему), из которого следует, что предмет с небольшой массой и огромным ускорением — становится невероятно тяжелым. Учитывая огромную скорость вращения самого диска, вес головки коромысла становится весьма и весьма ощутимым. Естественно, что повреждение диска в таком случае неизбежно. Кстати, вот что случилось с диском, у которого этот зазор по каким то причинам исчез:

Так же важна роль силы трения, т.е. ее практически полного отсутствия, когда коромысло начинает считывать информацию, при этом смещаясь до 60 раз за секунду. Но постойте, где же здесь находится двигатель, что приводит в движение коромысло, да еще с такой скоростью? На самом деле его не видно, потому что это электромагнитная система, работающая на взаимодействии 2 сил природы: электричества и магнетизма. Такое взаимодействия позволяет разгонять коромысло до скоростей света, в прямом смысле.

Четвертая часть — сам жесткий диск, это то, куда записывается и откуда считывается информация, кстати их может быть несколько.

Ну и пятая, завершающая часть конструкции жесткого диска — это конечно же корпус, в который устанавливаются все остальные компоненты. Материалы применяются следующие: почти весь корпус выполнен из пластмассы, но верхняя крышка всегда металлическая. Корпус в собранном виде нередко называют «гермозоной». Бытует мнение, что внутри гермозоны нету воздуха, а точнее, что там — вакуум. Мнение это опирается на тот факт, что при таких высоких скоростях вращения диска, даже пылинка, попавшая внутрь, может натворить много нехорошего. И это почти верно, разве что вакуума там никакого нету — а есть очищенный, осушенный воздух или нейтральный газ — азот например. Хотя, возможно в более ранних версиях жестких дисков, вместо того, чтобы очищать воздух — его просто откачивали.

Это мы говорили про компоненты, т.е. из чего состоит жесткий диск. Теперь давайте поговорим про хранение данных.

Как и в каком виде хранятся данные на жестком диске компьютера

Данные хранятся в узких дорожках на поверхности диска. При производстве, на диск наносится более 200 тысяч таких дорожек. Каждая из дорожек разделена на секторы.

Карты дорожек и секторов позволяют определить, куда записать или где считать информацию. Опять же вся информация о секторах и дорожках находится в памяти интегральной микросхемы, которая, в отличие от других компонентов жесткого диска, размещена не внутри корпуса, а снаружи и обычно снизу.

Сама поверхность диска — гладкая и блестящая, но это только на первый взгляд. При более близком рассмотрении структура поверхности оказывается сложнее. Дело в том, что диск изготавливается из металлического сплава, покрытого ферромагнитным слоем. Этот слой как раз и делает всю работу. Ферромагнитный слой запоминает всю информацию, как? Очень просто. Головка коромысла намагничивает микроскопическую область на пленке (ферромагнитном слое), устанавливая магнитный момент такой ячейки в одно из состояний: о или 1. Каждый такой ноль и единица называются битами. Таким образом, любая информация, записанная на жестком диске, по-факту представляет собой определенную последовательность и определенное количество нулей и единиц. Например, фотография хорошего качества занимает около 29 миллионов таких ячеек, и разбросана по 12 различным секторам. Да, звучит впечатляюще, однако в действительности — такое огромное количество битов занимает очень маленький участок на поверхности диска. Каждый квадратный сантиметр поверхности жесткого диска включает в себя несколько десятков миллиардов битов.

Принцип работы жесткого диска

Мы только что с вами рассмотрели устройство жесткого диска, каждый его компонент по отдельности. Теперь предлагаю связать все в некую систему, благодаря чему будет понятен сам принцип работы жесткого диска.

Итак, принцип, по которому работает жесткий диск следующий: когда жесткий диск включается в работу — это значит либо на него осуществляется запись, либо с него идет чтение информации, или с него загружается ОС, электромотор (шпиндель) начинает набирать обороты, а поскольку жесткие диски закреплены на самом шпинделе, соответственно они вместе с ним тоже начинают вращаться. И пока обороты диска(ов) не достигли того уровня, чтобы между головкой коромысла и диском образовалась воздушная подушка, коромысло во избежание повреждений находится в специальной «парковочной зоне». Вот как это выглядит.

Как только обороты достигают нужного уровня, сервопривод (электромагнитный двигатель) приводит в движение коромысло, которое уже позиционируется в то место, куда нужно записать или откуда считать информацию. Этому как раз способствует интегральная микросхема, которая управляет всеми движениями коромысла.

Распространено мнение, этакий миф, что в моменты времени, когда диск «простаивает», т.е. с ним временно не осуществляется никаких операций чтения/записи, жесткие диски внутри перестают вращаться. Это действительно миф, ибо на самом деле, жесткие диски внутри корпуса вращаются постоянно, даже тогда, когда винчестер находится в энергосберегающем режиме и на него ничего не записывается.

Ну вот мы и рассмотрели с вами устройство жесткого диска компьютера во всех подробностях. Конечно же, в рамках одной статьи, нельзя рассказать обо всем, что касается жестких дисков. Например в этой статье не было сказано про интерфейсы жесткого диска — это большая тема, я решил написать про это отдельную статью.

Нашел интересное видео, про то, как работает жесткий диск в разных режимах

Всем спасибо за внимание, если вы еще не подписаны на обновления этого сайта — очень рекомендую это сделать, дабы не пропустить интересные и полезные материалы. До встречи на страницах блога!

 

Что такое жесткий диск? — Dropbox Business

Жесткий диск: что это такое

Жесткий диск — это устройство, используемое для хранения цифрового содержимого и других данных на компьютерах. Каждый компьютер имеет внутренний жесткий диск, но вы также можете пользоваться внешними жесткими дисками для увеличения объема места на компьютере. В этой статье мы рассмотрим различные типы жестких дисков, их преимущества и недостатки.

Типы резервных хранилищ

Всем компьютерам требуются накопители для долгосрочного хранения данных. Эти накопители называют резервными хранилищами, а оперативная память (ОЗУ) компьютера является основным хранилищем.

В общем, резервные хранилища бывают двух видов: жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD). SSD относят к жестким дискам, но это не совсем точно, и важно понимать разницу между HDD и SSD.

Что такое HDD?

HDD — это более традиционный тип жесткого диска.

Жесткие диски состоят из намагниченных металлических или стеклянных круглых пластин, вращающихся со скоростью от 5400 до 15 000 об./мин. Чем быстрее вращается магнитный диск, тем быстрее ваш компьютер сможет получить доступ к находящейся на нем информации.

Все цифровые данные поступают в виде бинарного кода — последовательности единиц и нулей, которые могут представлять собой любую информацию. Головки жестких дисков для записи и чтения используются для ввода этих единиц и нулей путем намагничивания частей диска. В каждой крошечной части диска размещается бит, равный 1 или 0. Головка может определять магнетизм каждой части, считывая информацию с нее. Головка, которая может читать данные, способна также записывать их, изменяя намагниченность битов на диске.

При каждом изменении, например при сохранении или удалении файла, головка жесткого диска соответствующим образом регулирует магнетизм жесткого магнитного диска. Представьте себе проигрыватель пластинок с виниловым диском в качестве жесткого магнитного диска, содержащего информацию, и тонармом в качестве головок, сканирующих информацию.

Поскольку данные хранятся на магнитах, HDD не разрушаются при отключении питания, а это означает, что они сохраняют данные, даже когда компьютер выключен.

Максимальная емкость современных внутренних HDD может достигать 20 ТБ. С момента появления SSD жесткие диски редко используются в качестве устройств длительного хранения данных в компьютере, но по-прежнему являются надежным вариантом внешнего накопителя.

Что такое SSD?

SSD (твердотельные накопители) — это новый тип жестких дисков. Это предпочтительный тип внутренних жестких дисков самых современных ноутбуков. SSD также используются во всех смартфонах и планшетах.

В твердотельных накопителях применяется флеш-память, как и во флеш-накопителях USB, а также картах памяти для цифровых фотоаппаратов. Здесь нет никаких магнитов; в SSD используются полупроводники, которые хранят данные, изменяя электрическое состояние триллионов цепей, содержащихся в накопителе. Поскольку в SSD нет движущихся частей, они не только работают быстрее (так как вам не нужно ждать, пока диски начнут вращаться и головки считают информацию), но и служат дольше, чем HDD.

SDD намного дороже в производстве, поэтому, хотя они все чаще используются в качестве основных дисковых накопителей для ноутбуков и ПК высокого класса, многие по-прежнему предпочитают жесткие диски как более дешевый внешний вариант.

Краткая история жестких дисков

После экспериментов с магнитной лентой как средством хранения данных в 1956 году команда IBM во главе с Рейнольдом Б. Джонсоном разработала первый коммерческий жесткий диск.

Эта команда обнаружила, что можно хранить данные на намагниченных металлических дисках, которые позволяют перезаписывать информацию, что привело к созданию первой системы жестких дисков, известной как RAMAC (метод произвольного доступа для учета и контроля).

Оригинальный жесткий диск был размером с два холодильника с 50 24-дюймовыми жесткими магнитными дисками, вращающимися со скоростью 1200 об./мин. Несмотря на габариты, емкость памяти RAMAC составляла всего 5 МБ (что примерно соответствует размеру одного фото, снятого смартфоном), и при столь малой емкости он стоил около 10 000 долларов за мегабайт.

RAMAC находились в центрах хранения и обработки данных IBM, пока компания не представила съемные устройства для хранения данных в 1960-х годах. Дисковый накопитель IBM 1311 1962 года имел емкость 2,6 МБ на шести 14-дюймовых жестких магнитных дисках. Они были размером примерно с посудомоечную машину.

Персональные настольные компьютеры появились в 70-х годах, и в это же время компания IBM начала разрабатывать первые гибкие диски. Дискеты, впервые выпущенные в 1971 году, стали первыми портативными магнитными дисками. Можно считать их первыми внешними жесткими дисками. Дискеты оставались стандартным решением для хранения данных до тех пор, пока на рубеже веков не стали широко использоваться перезаписываемые компакт-диски и флеш-накопители USB. Первый жесткий диск для чтения и записи для персональных компьютеров был выпущен в 1972 году компанией Memorex.

К 1980 году многие крупные компании начали разрабатывать жесткие диски, и накопитель ST-506 от Shugart Technology с 5,25-дюймовыми пластинами и емкостью 5 МБ стал самым компактным HDD на то время. Тем временем компания IBM выпустила модель IBM 3380 — первый жесткий диск объемом 1 ГБ.

В 1983 году компания Rodime представила модель RO352 — первый 3,5-дюймовый HDD с двумя дисками общей емкостью 10 МБ. 3,5-дюймовые жесткие диски и по сей день остаются стандартом для настольных компьютеров (а 2,5-дюймовые HDD — для ноутбуков).

В 80-х годах знакомые нам внешние жесткие диски только начали разрабатывать, и со временем физический размер этих дисков уменьшился, а емкость увеличилась.

Зачем нужен жесткий диск?

В общем и целом жесткий диск нужен, чтобы хранить данные. На компьютере это все ваши фотографии, видео, музыка, документы и приложения; кроме того, код операционной системы вашего компьютера, программные платформы и драйверы также хранятся на жестких дисках. Емкость жесткого диска измеряется в мегабайтах (МБ), гигабайтах (ГБ) и терабайтах (ТБ).

Жесткий диск отличается от ОЗУ (оперативной памяти), которая представляет собой устройство для временного хранения данных компьютера, требующее электропитания для этой цели, а следовательно, являющееся энергозависимым ЗУ, сохраняющим данные только при включенном компьютере. ОЗУ используется не для личных данных, а для функционирования компьютера. Чтобы вы могли работать без перебоев и переключаться между задачами и приложениями, начиная с того места, где закончили, вашему компьютеру требуется память. ОЗУ является устройством первичного (оперативного) хранения данных, а HDD и SSD относятся к категории устройств вторичного, или долговременного, хранения данных.

Жесткий диск — это запоминающее устройство для хранения ваших файлов и данных в течение длительного времени. Сохраняя файл на свой компьютер, вы сохраняете его на жестком диске устройства. Жесткий диск — это картотечный шкаф для ваших цифровых файлов.

Что такое внешний жесткий диск?

Внешний жесткий диск — это жесткий диск, не встроенный в компьютер. Это портативное устройство, которое можно подключить к любому компьютеру, чтобы получить доступ к хранящимся на нем данным. В то время как внутренние жесткие диски напрямую подключены к материнской плате компьютера и хранят данные операционной системы, программных платформ, драйверы, программы, которыми вы пользуетесь, а также ваши файлы, внешние жесткие диски используются в основном для хранения личных файлов.

Жесткий диск компьютера можно изымать и обновлять, но это сложная задача, поэтому многие люди используют внешние жесткие диски, когда на их компьютере не хватает места.

В наши дни внешние жесткие диски могут вмещать до 20 ТБ данных, что более чем в миллион раз превосходит емкость самого первого жесткого диска в 1956 году. Благодаря такой вместимости в сочетании с портативностью и доступностью внешние жесткие диски стали лучшим решением для увеличения емкости компьютера до появления облачных хранилищ.

Недостатки внешних жестких дисков для хранения данных

По сравнению с простым использованием внутренней памяти компьютера внешние жесткие диски — практичное решение, но подразумевающее некоторые риски и ограничения, которые важно учитывать.

Как внутренние, так и внешние HDD подвержены риску потери данных. Причиной этому могут быть попытки нарушения защиты вредоносными программами или вирусами либо повреждение и износ вследствие естественных причин, таких как чрезмерное воздействие солнечных лучей или высоких температур, попадание жидкостей, пыли или помехи от других магнитных полей.

Большое количество сложных движущихся частей, благодаря которым работает жесткий диск, делает его весьма уязвимым для повреждений, особенно если вы носите его с собой. Если жесткий диск поврежден, возможно, вам все же удастся восстановить данные, хранящиеся на его магнитных пластинах, но это будет сложно и, вероятнее всего, недешево. HDD — один из наиболее хрупких внутренних компонентов компьютера по причине наличия в нем движущихся частей.

Кроме того, обычный жесткий диск не защищен паролем или шифром, поэтому в случае его потери или кражи ваша личная информация может подвергаться опасности.

Многие внешние жесткие диски поддерживают только определенные операционные системы либо лишь одну из них в конкретный промежуток времени. Если у вас MacBook и ПК с Windows, вы можете обнаружить, что ваш жесткий диск не обеспечивает чтение и запись на обоих устройствах, что может быть неудобно, если вы используете HDD для перемещения файлов с одного устройства на другое. Многие жесткие диски необходимо переформатировать, чтобы сконфигурировать их для записи в другой операционной системе, что приводит к потере всех данных.

Использование облачного хранилища вместо жестких дисков

Появление облачных хранилищ дало возможность не зависеть от ограничений и рисков жестких дисков. Облачные решения стали более безопасной и доступной альтернативой другим хранилищам данных. Сохранение файла в облаке означает, что он будет храниться онлайн, не занимая места на вашем устройстве.

Dropbox предоставляет вам до 3 ТБ места в личном аккаунте практически для любых типов файлов и неограниченный объем места для аккаунтов Dropbox Business Advanced и Enterprise.

Вместо того, чтобы покупать дополнительные внешние диски по мере их заполнения, вы можете просто увеличивать облачное хранилище, которое не занимает физическое пространство. Если вы храните файлы на разных внешних жестких дисках, нужный файл будет очень сложно найти. Облачное хранилище позволяет собрать все ваши файлы в едином месте. Вы сможете легко искать их и получать к ним доступ с любого устройства, подключенного к сети. Внешние жесткие диски, как правило, подключаются к компьютерам через USB, поэтому их можно подключать только к определенным устройствам, в то время как облачное хранилище доступно не только с ПК и ноутбуков, но и с планшетов и смартфонов.

Dropbox использует серверы, размещенные в центрах хранения и обработки данных по всему миру. Вы не можете случайно уронить облако и повредить файлы в нем, как это могло бы произойти со внешним жестким диском, так как все данные оцифрованы и находятся в безопасности. В Dropbox файлы хранятся в зашифрованном защищенном пространстве, откуда гораздо сложнее украсть информацию, чем с обычного жесткого диска.

Dropbox — безопасное и универсальное решение для резервного копирования и хранения файлов, которое позволяет сэкономить место на вашем компьютере и избавиться от хлопот и рисков, связанных с хранением важных данных на внешних жестких дисках.

Краткий обзор внутреннего устройства жесткого диска HDD

Современный винчестер состоит из следующих основных частей: плата электроники, гермоблок и программная часть. Для специалиста, занимающегося восстановлением данных, крайне важно знать и понимать внутреннее устройство жесткого диска.

Устройство жесткого диска — общий вид

Гермоблок

Cлужит для защиты и крепления пакета магнитных дисков — носителей информации и блока магниторезистивных головок (БМГ), принцип действия которых заключается в использовании материалов, изменяющих свое электрическое сопротивление при изменении напряженности окружающего магнитного поля. Магнитные диски покрыты магниточувствительным слоем, который и является носителем информации. На нем информация представляет собой магнитные поля, создаваемые мельчайшими участками напыленного слоя. Считывающая головка, попадая в поле, создаваемое участком магнитного покрытия, формирует электрический сигнал, так как является проводником, находящимся в магнитном поле. Этот сигнал соответствующим образом обрабатывается и передается далее по интерфейсу.

Устройство гермоблока жесткого диска

На некоторых жестких дисках присутствуют окошки для штанги серворайтера (устройства для записи серворазметки на пластины накопителя), закрытые прочным фольгированным материалом. Заполнен гермоблок обеспыленным воздухом, который сообщается с окружающей средой через специальные компенсационные отверстия, закрытые фильтрами, для уравнивания давления внутри гермозоны.

Как показано на рисунке, головки крепятся на металлическом коромысле, подвижном относительно магнитных дисков. Во время работы двигателя вращающиеся магнитные диски создают воздушный поток, который образует «воздушную подушку» между головкой и поверхностью. При остановке двигателя шпинделя коромысло автоматически (как правило, под давлением потока воздуха от еще вращающихся дисков) отводится в так называемое парковочное положение, в котором оно фиксируется специальным замком или магнитной защелкой. В этом положении головки выводятся из рабочей зоны, предотвращая возможный контакт между коромыслом и поверхностью диска, тем самым защищая уязвимую рабочую поверхность. «Парковочная» зона расположена, как правило, ближе к оси шпинделя. Но бывают и исключения, в частности, на винчестерах портативных компьютеров парковочная зона расположена на специальных парковочных стойках, расположенных за пределами пластин.

Позиционер (устройство, позиционирующее головки чтения/записи над диском) с коромыслом перемещается вдоль магнитных дисков в современных винчестерах с помощью электромагнита. В хвостовой части позиционера находится катушка, прикрытая сверху и снизу жестко закрепленными на гермоблоке магнитными пластинами, которые служат статором. При пропускании тока через обмотку катушки позиционер начинает отклоняться с определенным ускорением, а направление его отклонения можно менять изменением направления тока в обмотке позиционера. Такая схема управления носит название Voice Coil.

Внутри гермозоны расположена микросхема предусиления\коммутации (предусилитель, коммутатор). Такое, на первый взгляд странное, его расположение (внутри гермоблока, а не на печатной плате, рядом со всей остальной электроникой) объясняется очень просто: предусилитель должен располагаться как можно ближе к считывающей и записывающей головкам для сокращения тракта головка — предусилитель и уменьшения наводящихся на него помех. С предусилителей сигнал идет по ленточному шлейфу на печатную плату, где и преобразуется в тот вид, в котором он представляется IDE контроллеру системной платы компьютера.

Расположение коммутатора HDD

В реальной работе винчестеру приходится читать данные с поверхности. Для этого он должен знать, где в настоящий момент находятся головки и куда ему необходимо их переместить. С этой целью на поверхности дисков записана сервоинформация, уникальная для каждой дорожки и каждого сектора с данными

Плата электроники

Cостоит из следующих основных компонентов: центральный процессор, модуль оперативной памяти (ОЗУ), микросхема ПЗУ (на современных накопителях ПЗУ интегрирована в процессор, т.н. масочное ПЗУ), микросхема управления шпиндельным двигателем и БМГ, разъем питания и разъем интерфейса.

Устройство платы электроники жесткого диска

Отдельно стоит остановиться на микропрограмме накопителя. В случаях, когда требуется ремонт жесткого диска, правка микрокода является одной из самых распространенных операций. Служебная информация как правило, состоит из двух частей: это первоначальный загрузчик и собственно основная программа (оверлеи, транслятор с дефект-листами, модули SMART, модули заводской калибровки и самотестирования, логи и проч.). Загрузчик расположен, в основном, на плате электроники в виде процессора+ПЗУ. Произведя старт платы и раскрутив двигатель до нужных оборотов, микропрограмма позиционирует головки по серворазметке и пытается прочитать служебную информацию. Если все произошло без сбоев, диск рекалибруется и выходит в готовность по интерфейсу.

Разумеется, данная статья носит весьма обзорный характер и не может охватить всех нюансов и тонкостей строения современного жесткого диска, который несомненно, является весьма сложным устройством, по сути напоминающим компьютер в миниатюре.

В разделе статей регулярно выкладываются материалы о текущих задачах по восстановлению информации, где рассматриваются многие аспекты внутреннего строения винчестеров конкретных моделей.

HDD и SSD – основные устройства для хранения данных

С каждым годом компьютерной информации становится всё больше: программы, музыка, фильмы и остальные виды данных.

Всё это должно где-то храниться. Поэтому в данной статье, мы рассмотрим два основных вида устройств, для хранения данных – SSD и HDD.

Более известным из этих двух, является жёсткий диск (HDD), или как его окрестили в народе — винчестер. Это устройство хранения информации, основанное на принципе магнитной записи. Информация в этом устройстве записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные пластины), которые покрыты слоем ферромагнитного материала. Считывается эта информация с помощью специальных головок, которые «парят» на расстоянии нескольких нанометров от пластин. При отсутствии вращения дисков, головки находятся у шпинделя, или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков. Современные жёсткие диски по емкости перевалили за 3000ГБ, а скорость вращения головок,составляет в среднем 7200 об/мин. (для обычных ПК) и до 15000 об/мин. (в серверах и рабочих станциях).

Некоторым может показаться странным, что мы назвали SSD основным устройством для хранения информации, так как многие о таком «девайсе» даже не слышали. Всё очень просто,SSD в недалёком будущем, по оценкам экспертов, полностью вытеснит HDD. Уже даже существуют программы для обслуживания SSD-дисков, такие как SSD fresh, а также программы для обслуживания жестких дисков.

 

С увеличением скорости работы современных процессоров и видеокарт, от накопителей информации стали «требовать» более высоких скоростей передачи данных, поэтому в 2009 году был выпущен первый SSD- накопитель объёмом 512 Гбайт.

SSD (твёрдотельный накопитель) – это устройство состоящее из микросхем памяти и управляющего контроллера, cкорость передачи данных  такого устройства ограничивается только интерфейсом SATA : SATA ІІ (3Gb/s), SATAIII ( 6Gb/s). Главным недостатком SSD, является высокая стоимость, по данным 2011 года стоимость SSD (512 Гбайт)  в Украине и России, составляет около 900 долларов, против 50 долларов за такой же по объему HDD. Учитывая вышеуказанные цены, в ближайшее время от жёстких дисков никто отказываться не собирается, а время SSD просто не пришло.

Что такое устройство hdd. Как устроен жесткий диск компьютера (HDD)

Приветствую всех читателей блога . Многих интересует вопрос — как устроен жесткий диск компьютера. Поэтому я решил посвятить этому сегодняшнюю статью.

Жесткий диск компьютера (HDD или винчестер) нужен для хранения информации после выключения компьютера, в отличие от ОЗУ () — которая хранит информацию до момента прекращения подачи питания (до выключения компьютера).

Жесткий диск, по-праву, можно назвать настоящим произведением искусства, только инженерным. Да-да, именно так. Настолько сложно там внутри все устроено. На данный момент во всем мире жесткий диск — это самое популярное устройство для хранения информации, он стоит в одном ряду с такими устройствами, как: флеш-память (флешки), SSD. Многие наслышаны о сложности устройства жесткого диска и недоумевают, как в нем помещается так много информации, а поэтому хотели бы узнать, как устроен или из чего состоит жесткий диск компьютера. Сегодня будет такая возможность).

Жесткий диск состоит из пяти основных частей. И первая из них — интегральная схема
, которая синхронизирует работу диска с компьютером и управляет всеми процессами.

Вторая часть — электромотор
(шпиндель), заставляет вращаться диск со скоростью примерно 7200 об/мин, а интегральная схема поддерживает скорость вращения постоянной.

А теперь третья, наверное самая важная часть — коромысло
, которое может как записывать, так и считывать информацию. Конец коромысла обычно разделен, для того чтобы можно было работать сразу с несколькими дисками. Однако головка коромысла никогда не соприкасается с дисками. Существует зазор между поверхностью диска и головкой, размер этого зазора примерно в пять тысяч раз меньше толщины человеческого волоса!

Но давайте все же посмотрим, что случится, если зазор исчезнет и головка коромысла соприкоснется с поверхностью вращающегося диска. Мы все еще со школы помним, что F=m*a (второй закон Ньютона, по-моему), из которого следует, что предмет с небольшой массой и огромным ускорением — становится невероятно тяжелым. Учитывая огромную скорость вращения самого диска, вес головки коромысла становится весьма и весьма ощутимым. Естественно, что повреждение диска в таком случае неизбежно. Кстати, вот что случилось с диском, у которого этот зазор по каким то причинам исчез:

Так же важна роль силы трения, т.е. ее практически полного отсутствия, когда коромысло начинает считывать информацию, при этом смещаясь до 60 раз за секунду. Но постойте, где же здесь находится двигатель, что приводит в движение коромысло, да еще с такой скоростью? На самом деле его не видно, потому что это электромагнитная система, работающая на взаимодействии 2 сил природы: электричества и магнетизма. Такое взаимодействия позволяет разгонять коромысло до скоростей света, в прямом смысле.

Четвертая часть
— сам жесткий диск, это то, куда записывается и откуда считывается информация, кстати их может быть несколько.

Ну и пятая, завершающая часть конструкции жесткого диска — это конечно же корпус, в который устанавливаются все остальные компоненты. Материалы применяются следующие: почти весь корпус выполнен из пластмассы, но верхняя крышка всегда металлическая. Корпус в собранном виде нередко называют «гермозоной». Бытует мнение, что внутри гермозоны нету воздуха, а точнее, что там — вакуум. Мнение это опирается на тот факт, что при таких высоких скоростях вращения диска, даже пылинка, попавшая внутрь, может натворить много нехорошего. И это почти верно, разве что вакуума там никакого нету — а есть очищенный, осушенный воздух или нейтральный газ — азот например. Хотя, возможно в более ранних версиях жестких дисков, вместо того, чтобы очищать воздух — его просто откачивали.

Это мы говорили про компоненты, т.е. из чего состоит жесткий диск
. Теперь давайте поговорим про хранение данных.

Как и в каком виде хранятся данные на жестком диске компьютера

Данные хранятся в узких дорожках на поверхности диска. При производстве, на диск наносится более 200 тысяч таких дорожек. Каждая из дорожек разделена на секторы.

Карты дорожек и секторов позволяют определить, куда записать или где считать информацию. Опять же вся информация о секторах и дорожках находится в памяти интегральной микросхемы, которая, в отличие от других компонентов жесткого диска, размещена не внутри корпуса, а снаружи и обычно снизу.

Сама поверхность диска — гладкая и блестящая, но это только на первый взгляд. При более близком рассмотрении структура поверхности оказывается сложнее. Дело в том, что диск изготавливается из металлического сплава, покрытого ферромагнитным слоем. Этот слой как раз и делает всю работу. Ферромагнитный слой запоминает всю информацию, как? Очень просто. Головка коромысла намагничивает микроскопическую область на пленке (ферромагнитном слое), устанавливая магнитный момент такой ячейки в одно из состояний: о или 1. Каждый такой ноль и единица называются битами. Таким образом, любая информация, записанная на жестком диске, по-факту представляет собой определенную последовательность и определенное количество нулей и единиц. Например, фотография хорошего качества занимает около 29 миллионов таких ячеек, и разбросана по 12 различным секторам. Да, звучит впечатляюще, однако в действительности — такое огромное количество битов занимает очень маленький участок на поверхности диска. Каждый квадратный сантиметр поверхности жесткого диска включает в себя несколько десятков миллиардов битов.

Принцип работы жесткого диска

Мы только что с вами рассмотрели устройство жесткого диска, каждый его компонент по отдельности. Теперь предлагаю связать все в некую систему, благодаря чему будет понятен сам принцип работы жесткого диска.

Итак, принцип, по которому работает жесткий диск
следующий: когда жесткий диск включается в работу — это значит либо на него осуществляется запись, либо с него идет чтение информации, или с него , электромотор (шпиндель) начинает набирать обороты, а поскольку жесткие диски закреплены на самом шпинделе, соответственно они вместе с ним тоже начинают вращаться. И пока обороты диска(ов) не достигли того уровня, чтобы между головкой коромысла и диском образовалась воздушная подушка, коромысло во избежание повреждений находится в специальной «парковочной зоне». Вот как это выглядит.

Как только обороты достигают нужного уровня, сервопривод (электромагнитный двигатель) приводит в движение коромысло, которое уже позиционируется в то место, куда нужно записать или откуда считать информацию. Этому как раз способствует интегральная микросхема, которая управляет всеми движениями коромысла.

Распространено мнение, этакий миф, что в моменты времени, когда диск «простаивает», т.е. с ним временно не осуществляется никаких операций чтения/записи, жесткие диски внутри перестают вращаться. Это действительно миф, ибо на самом деле, жесткие диски внутри корпуса вращаются постоянно, даже тогда, когда винчестер находится в энергосберегающем режиме и на него ничего не записывается.

Ну вот мы и рассмотрели с вами устройство жесткого диска компьютера во всех подробностях. Конечно же, в рамках одной статьи, нельзя рассказать обо всем, что касается жестких дисков. Например в этой статье не было сказано про — это большая тема, я решил написать про это отдельную статью.

Нашел интересное видео, про то, как работает жесткий диск в разных режимах

Всем спасибо за внимание, если вы еще не подписаны на обновления этого сайта — очень рекомендую это сделать, дабы не пропустить интересные и полезные материалы. До встречи на страницах блога!

Мы, пользователи персонального компьютера, часто сталкиваемся с аббревиатурой HDD. И оправдано желание узнать, что такое HDD, где это и для чего нужно.

HDD расшифровывается как «hard disk drive». Проще говоря, это жесткий диск. Понемногу уходя в прошлое, они вытесняются SSD, но свою нишу на рынке HDD будут занимать еще долгое время.

Почему диск «жесткий»

HDD в компьютере как только не называют. Жесткий диск, хард, винчестер, винт — лишь малый список его имен. Почему все-таки «hard disk drive»?

В отличие от «гибких» дисков (дискет), данные на HDD записываются на жёсткие пластины, а они, в свою очередь, покрыты слоем ферромагнитного материала. Называют их не иначе как «магнитные диски». В жестком диске используют одну или несколько пластин на одной оси. Считывающие устройства (головки) в работе не прикасаются к поверхности пластин. Объясняется это просто: при быстром вращении пластин образуется прослойка набегающего потока воздуха. Расстояние между считывающим устройством и рабочей поверхностью очень мало — всего несколько нанометров, а прослойка воздуха, исключающая механический контакт, обеспечивает долгий срок службы. Если пластины не вращаются с должной скоростью, то головки находятся в так называемой «парковочной» зоне — вне границ пластин.

Отличительным свойством HDD в компьютере является то, что носитель информации совмещен с приводом, а также с блоком необходимой электроники в одном корпусе.

Основные характеристики HDD

Как и любое техническое устройство, жесткий диск обладает рядом характеристик, исходя из которых, можно сделать выводы о его актуальности.

  • Ёмкость — одна из самых значимых величин. Характеризует количество данных, которые могут храниться накопителем.
  • Габариты (форм-фактор). Самые распространенные вариации — 3.5 и 2.5 дюйма. Определяет ширину устройства.
  • Скорость вращения оси, шпинделя. Количество его оборотов в минуту. Параметр значительно влияет на скорость доступа к данным и непосредственно на скорость их передачи. Самые распространенные варианты: 4200, 5400, 7200, 10 000 оборотов/минуту.
  • Число операций ввода-вывода в секунду. У современных дисков это число приближается к 50 (при произвольном доступе к данным), при последовательном доступе, соответственно, выше — около 100.
  • Энергопотребление — немаловажный параметр для портативных устройств (речь о ноутбуках/нетбуках).
  • Размер буфера. Буфер — промежуточная память. Её предназначение — сглаживание различий скорости чтения/записи. В современных HDD обычно располагается в диапазоне от 8 до 64 мегабайт.

Надеюсь, мы смогли разобраться в том, что такое HDD в компьютере, и даже немного расширить свой кругозор в мире компьютерного «железа».

Многие из вас знают, что вся информация на компьютере, представленная в виде файлов и папок, хранится на жестком диске. А вот, что такое жесткий диск
и для чего он предназначен, правильно ответят не многие. Людям, далёким от программирования очень тяжело представить, каким образом можно хранить информацию на какой-то железяке. Это ведь не шкатулка и не лист бумаги, на котором можно эту самую информацию можно записать и спрятать в шкатулку. Да, жесткий диск это не шкатулка с письмом.

Жесткий диск (HDD, HMDD-от англ. hard (magnetic) disk drive) – это магнитный носитель информации. На компьютерном сленге его называют «винчестер». Он предназначен для хранения информации в виде фотографий, картинок, писем, книг различных форматов, музыки, фильмов, и т.п. Внешне это устройство совсем не похоже на диск. Скорее оно похоже на небольшую прямоугольную железную коробочку.

Внутреннее устройство жесткого диска похоже на старый проигрыватель виниловых пластинок.

Внутри этой металлической коробочки есть круглые алюминиевые или стеклянные пластины-диски, находящиеся на одной оси, по которым перемещается считывающая головка. В отличие от проигрывателя, головка жесткого диска в рабочем режиме не касается поверхности пластин.

Для удобства работы жесткий диск делят на несколько разделов. Это разделение условное. Осуществляется такое при помощи операционной системы или специальными программами. Новые разделы называют логическими дисками. Им присваиваются буквы С, D, E или F. Обычно устанавливается на диск C, а файлы и папки хранят на других дисках, чтобы при крахе системы ваши файлы и папки не пострадали.

Посмотрите видеоролик о том, что такое жесткий диск:

Основные характеристики жестких дисков

  • Форм-фактор
    – это ширина жесткого диска в дюймах. Стандартный размер для настольного компьютера 3.5 дюйма, а для ноутбуков 2.5 дюйма;
  • Интерфейс
    – в современных компьютерах используется подключения к материнской плате SATA различных версий. SATA, SATA II, SATA III. В старых компьютерах используется интерфейс IDE.
  • Ёмкость
    – это максимальное количество информации, которое может хранить жесткий диск, измеряется в гигабайтах;
  • Скорость вращения шпинделя
    – это количество оборотов шпинделя в минуту. Чем больше скорость вращения диска, тем лучше. Для операционных систем необходимо ставить диски от 7 200 об/мин и выше, а для хранения файлов можно устанавливать диски с меньшей скоростью.
  • Время наработки на отказ
    – это среднее время безотказной работы, расчитанное производителем. Чем оно больше, тем лучше;
  • Время произвольного доступа
    – это среднее значение времени, требуемое головке для позиционирования на произвольном участке пластины. Величина не постоянная.
  • Ударостойкость
    – это способность жесткого диска переносить смену давления и удары.
  • Уровень шума,
    который издает диск во время работы, измеряется в децибеллах. Чем он меньше, тем лучше.

Сейчас уже есть диски SSD (solid-state drive в простом переводе – твёрдотельный накопитель), которые не имеют ни шпинделя, ни пластин. Это запоминающее устройство на основе микросхем памяти.

SSD-диски совершенно тихие и имеют очень хорошую скорость чтения и записи. Но они пока очень дорогие и не очень надежные, поэтому их устанавливают только под операционные системы, а для хранения файлов используют жесткие диски IDE и SATA.

Доброго всем времени суток, мои дорогие друзья и читатели. Мне друг один рассказывал, что когда он работал еще в видеосалоне, то пришла к нему бабуля лет 70-80. Подошла к другу и сказала, что ей нужен «ХАДЭДЭ». Друг как бы сразу не понял и переспросил, мол хадэдэ? Она повторила еще раз, но когда увидела, что друган не вкуривает, то достала бумажку и сказала, что внук сказал ей купить ХАДЭДЭ.

На той бумажке было написано HDD 160 GB. Ну друг усмехнулся и сказал, что это жесткий диск для компьютера и направил их в другой магазин. Но удивляет больше не это. Как внучок мог вообще послать свою бабушку за жестким диском? Ну с дуба что ли рухнул?

Но я к чему клоню? Давайте я вас всё таки расскажу, что такое HDD в компьютере. Тогда у вас точно не будет вопросов, если вы захотите купить его себе.

HDD (Hard Disk Drive) — жесткий диск вашего компьютера. Вы можете услышать в разговорах и альтернативные названия этого устройства, например «Винчестер», «Винт», «Хард», «Жесткий» и т.д. Устройство это нужно для хранения вашей информации, кроме того на него устанавливается операционная система, в которой вы работаете. Т.е. без жесткого диска вы за компьютером особо ничего не поделаете.

Жесткий диск является долговременным источником памяти и после отключения питания вся информация остается на нем, в отличие от быстрой оперативной памяти. Поэтому вы можете всегда хранить на нем свои файлы, фотографии, музыку и т.д. Но конечно это устройство, поэтому не стоит забывать о для большей безопасности.


Теория происхождения названия «Винчестер»

Я уже слышу вопрос «А почему же его называют винчестером? Это же стрелковое оружие!». Действительно, что может быть общего у устройства хранения информации и ружьем? Дело в том, что в 1973 году небезызвестная компания IBM выпустила жесткий диск модели 3340, но для созвучия его стали именовать просто «30-30», что означало два модуля по 30 мегабайт каждый.

Руководитель Кеннет Хотон нашел созвучие 30-30 в знаменитой винтовке. Дело в том, что патроны к этой винтовке имели такую же маркировку 30-30, где первая цифра означала размер калибра в дюймах (0.30 — 7,62 см), а вторая цифра означала вес пороха в гранах (это не опечатка, а мера веса), который засыпался патрон (30 гран — это примерно 1,94 грамма).

Для удобства и решено было использовать такое название в качестве сленга. Правда у американцев этот сленг уже давно не используется, а у нас еще пока не вышел из обихода, хотя чаще его можно слышать в сокращенной названии «Винт».

Устройство жесткого диска

Внешне эта штуковина выглядит как небольшая прямоугольная коробочка, но внутри ее находятся несколько магнитных дисков на одном шпенделе, которые внешне чем-то похожи на CD. И конечно же присутствует некая считывающая головка, которая и бегает по этим магнитным пластинам, считывая всю информацию. Ну естественно есть и другие составляющие, но думаю, что это всё уже детали.

И работа эта чем-то похожа на работу проигрывателя грампластинок, только считыватель без иголки и не прикасается к магнитным дискам, хотя расстояние между ними просто ничтожное.

Основные арактеристики жесткого диска

Объем

Объем вашего харда определяет, сколько информации вы сможете хранить на нем. Со временем размеры памяти на новых жестких увеличиваются, так как в этом есть реальная потребность. Если на моем первом компьютере объем был 40 ГБ и мне хватало с головой, то теперь у меня на компьютере 2000 ГБ и половину я уже забил. Конечно часть можно удалить без слез).

Но есть одна хитрость. Производители пишут размер, например 500 ГБ, но когда вы подключите винчестер к компьютеру, то увидите там гораздо меньший объем, где-то 476 ГБ. А куда же делось 24 лишних ГБ? Да всё очень просто.

Производители округляют размеры величин, мол 1 ГБ — это 1000 МБ, 1 МБ — это 1000 КБ, и т.д. Получается, что они вам продают диск объемом 500 миллионов байт и если разделить на 1000, а потом еще на 1000, то получится 500 ГБ.

Но ведь в 1 ГБ на самом деле не 1000, а 1024 МБ, так же как и в 1 МБ не 1000, а 1024 КБ. В итоге получается, что мы 500 миллионов делим на 1024, а потом еще на 1024 и получаем наши 476 ГБ с копейками. У меня на диске размером 2 Террабайта сжирается порядка 140 ГБ. Нехило, да? В общем теперь будете знать.

Скорость вращения

Производительность жесткого диска определяется также скоростью вращения шпинделя. И чем больше эта скорость, тем больше производительность диска, но тем больше требуется энергозатрат и больше вероятность отказа.

Для ноутбуков и внешних ЖД чаще всего используют скорость 5400 оборотов в минуту, так как это действительно целесообразнее для этих устройств. Скорость обмена информацией меньше, зато меньшая вероятность выхода из строя.

На стационарных компьютерах в большинстве случаях ставятся харды со скоростью 7200 об/мин. Здесь это действительно выгодно, так как на стационарниках как правило стоит более мощное оборудование, способное работать при такой скорости. Плюс ко всему компьютер постоянно подключен к розетке, а значит нехватки энергии не будет.

Существуют и большее количество оборотов, даже 15000, но здесь я их рассматривать не буду.

Интерфейс подключения

И конечно же жесткие диски постоянно совершенствуются и даже разъемы подключения у них меняются. Давайте посмотрим какие разъемы бывают.

IDE (ATA/PATA) — так называемый параллельный интерфейс с возможной скоростью использования данных до 133 МБ в секунду. Но сегодня этот интерфейс устарел и жестки с таким разъемом уже не производят.

SATA — Последовательный интерфейс, уже более современный, который пришел на замену IDE. У стандарта на данный момент есть три разных ревизии с разной скоростью передачи данных: SATA 1 — до 150 МБ/сек, SATA 2 — до 300 МБ/сек, SATA 3, до 600 МБ/сек.

USB — Этот стандарт относится к внешним переносным жестким дискам, которые подключаются к компьютеру через USB и спокойно можно работать. Плюс такого устройства в том, что вы в любой момент можете вырубить его, не отключая сам компьютер.

Есть и другие интерфейсы, например SCSI или SAS, но это уже не обязательные для простого пользования стандарты.

Форм-фактор

Меня тут недавно спросили, а что такое форм-фактор у хардов? Тут всё просто. Это всего лишь его габариты. Различают 2,5 и 3,5 дюйма. Есть конечно и другие, но ими в повседневной жизни никто не пользуется или они давно устарели.

В ноутбуки вставлют ЖД 2,5″, а в стационарные компы 3,5″. Я думаю, что вы ничего не перепутаете)

Ну вот вроде и всё, что я вам хотел поведать в этой статье. Но я уже слышу: «А почему не рассказал про SSD?». Друзья мои, про SSD надо писать отдельную статью, тем более этот вид является скоростным твердотельным накопителем. В общем обязательно про него напишу).

С уважением, Дмитрий Костин.

Сегодня мы поговорим о том, что такое HDD накопители, какие они бывают, рассмотрим их характеристики. Узнаем какие из них являются лучшими, и какие HDD покупать не стоит.


Жёсткий диск — это накопитель информации, который применяется в компьютерах и ноутбуках, для установки на него операционной системы, драйверов, программ, а также для хранения всевозможных пользовательских файлов.

HDD — наполовину механическое, наполовину электронное устройство, состоящее из магнитных пластин, считывающих головок, шпинделя(мотора), и платы управления. Шпиндель, на котором закреплены магнитные пластины, раскручивает их до нескольких тысяч об. в минуту.
Считается, что чем выше крутящий момент шпинделя, то и скорость его чтения больше. Хотя к немаловажным факторам относятся: время произвольного доступа и плотность записи. HDD отличаются между собой скоростью, объёмом, ну и конечно надёжностью. Этот параметр им гарантирует фирма производитель.

Какие фирмы производители лучше?

Самыми надёжными и быстрыми считаются накопители фирмы Samsung. Фирма Hitachi выпускает тоже очень хорошие диски, но скорость у них меньше. Средним качеством обладают HDD фирмы Western Digital. Получилось так что эта фирма изначально стала выпускать свою продукцию на дешёвых фабриках, не имеющих высококлассного оборудования. Самым низким качеством производства устройств этого типа из известных брендов является некогда лидирующая американская фирма по электронике Seagate. Ну а фирмы Fujitsu и Toshiba сейчас вовсе не могут похвастаться качеством производства жёстких дисков.

Поэтому при выборе покупки HDD лучше выбрать либо Samsung, либо Hitachi. Они отличаются своими габаритами. На компьютеры устанавливаются HDD имеющие ширину диска 3,5 (дюйма), а на ноутбуки 2,5 (дюйма).
Скорость винчестера системного блока компьютера составляет более 7000 об.мин., но в продаже попадаются HDD с производительностью не выше 5500 об.мин. Такие низкооборотные экземпляры покупать не стоит. А вот накопители ноутбуков с частотой вращения 5400 об.мин. работают гораздо тише и не так греются.

Буфером у жёсткого диска называется кеш память, и служит для его ускорения. Она колеблется от 32 до 128 Мб. Хотя 32 Мб. будет и так достаточно для его нормальной работы. Скорость чтения и записи является одним из важнейших параметров, который очень сильно влияет на рабочую производительность устройства.

Скорость обмена информацией

Хорошим показателем для HDD принято считать скорость чтения 110 — 140 мб/с. Не следует покупать HDD со скоростью не превышающей 100 мб/с. Время произвольного доступа является вторым важным показателем производительности винчестера, после чтения и записи. Считается, что чем этот параметр меньше, тем лучше качество устройства. В основном он влияет на копирование и чтение маленьких файлов. Довольно неплохо, если время доступа HDD составляет 13 — 14 м.с. Носители данного типа бывают с двумя видами разъёмов. Это SATA 2 (более ранний) и SATA 3. Эти разъёмы совместимы между собой, поэтому это никак не отражается на работе накопителей и их скорости. За последние десять лет жёсткие диски совершенно не изменились. Поэтому и цена на них осталась примерно на том же уровне.

Жесткий магнитный диск — Периферийные устройства персонального компьютера

Жесткий магнитный диск (винчестер, HDD – Hard Disk Drive) – постоянная память, предназначена для долговременного хранения всей имеющейся в компьютере информации. Операционная система, постоянно используемые программы загружаются с жесткого диска, на нем хранится большинство документов.

Накопитель на жестком диске (HDD) является одним из ключевых компонентов современного ПК. От него напрямую зависит производительность и надежность системы. Технологии изготовления жестких дисков совершенствуются, размеры программ увеличиваются, данные на компьютере накапливаются.

Устройство жесткого магнитного диска

Устройство жесткого магнитного диска

Жесткий магнитный диск (он же винчестер) состоит из гермоблока и платы электроники. В гермоблоке размещены все механические части, на плате – вся управляющая электроника, за исключением предусилителя (предварительного усилителя), размещенного внутри гермоблока в непосредственной близости от считывающих головок.

В гермоблоке установлен шпиндель с одним или несколькими дисками. Диски изготовлены из алюминия (иногда – из керамики или стекла) и покрыты тонким слоем окиси хрома. В настоящее время объем информации, хранимой на одном диске, может достигать 100 Гбайт.

Сбоку шпинделя находится поворотный позиционер (подобен башенному крану со стрелой-коромыслом). С одной стороны коромысла расположены обращенные к дискам легкие магнитные головки, а с другой – короткий хвостовик с обмоткой электромагнитного привода. При поворотах коромысла позиционера головки совершают движение по дуге между центром и периферией дисков.

Под дисками расположен двигатель, который вращает их с большой скоростью. При вращении дисков создается сильный поток воздуха, который циркулирует по периметру гермоблока. Пыль губительна для поверхности дисков, поэтому блок герметизирован, воздух в нем постоянно очищается специальным фильтром. Для выравнивания давления воздуха внутри и снаружи в крышках гермоблоков делаются небольшие окна, заклеенные тонкой пленкой. В ряде моделей окно закрывается воздухопроницаемым фильтром.

Обмотку позиционера окружает статор, представляющий собой постоянный магнит. При подаче в обмотку тока определенной величины и полярности коромысло начинает поворачиваться в соответствующую сторону с соответствующим ускорением. Динамически изменяя ток в обмотке, можно устанавливать позиционер в любое положение.

При вращении дисков аэродинамическая сила поддерживает головки на небольшом расстоянии от поверхности дисков. Головки никогда не соприкасаются с той зоной поверхности диска, где записаны данные. На хвостовике позиционера обычно расположена так называемая магнитная защелка – маленький постоянный магнит, который при крайнем внутреннем положении головок притягивается к поверхности статора и фиксирует коромысло в этом положении. Это так называемое парковочное положение головок, которые при этом лежат на поверхности диска, соприкасаясь с нею. В посадочной зоне дисков информация не записывается, поэтому прямой контакт с нею не опасен.

Практически все современные жесткие диски выпускаются по технологии, использующей магниторезистивный эффект. Благодаря этому в последний год емкость дисков растет быстрыми темпами за счет повышения плотности записи информации.

Появление в 1999 г. изобретенных фирмой IBM головок с магниторезистивным эффектом (GMR – Giant Magnetic Resistance) привело к повышению плотности записи до 6,4 Гбайт на одну пластину в уже представленных на рынке изделиях.

Основные параметры жесткого диска:

  • Емкость – винчестер имеет объем от 40 Гб до 200 Гб.
  • Скорость чтения данных. Средний сегодняшний показатель – около 8 Мбайт/с.
  • Среднее время доступа. Измеряется в миллисекундах и обозначает то время, которое необходимо диску для доступа к любому выбранному вами участку. Средний показатель – 9 мс.
  • Скорость вращения диска. Показатель, напрямую связанный со скоростью доступа и скоростью чтения данных. Скорость вращения жесткого диска в основном влияет на сокращение среднего времени доступа (поиска). Повышение общей производительности особенно заметно при выборке большого числа файлов.
  • Размер кэш-памяти – быстрой буферной памяти небольшого объема, в которую компьютер помещает наиболее часто используемые данные. У винчестера есть своя кэш-память размером до 8 Мбайт.
  • Фирма-производитель. Освоить современные технологии могут только крупнейшие производители, потому что организация изготовления сложнейших головок, пластин, контроллеров требует крупных финансовых и интеллектуальных затрат. В настоящее время жесткие диски производят семь компаний: Fujitsu, IBM-Hitachi, Maxtor, Samsung, Seagate, Toshiba и Western Digital. При этом каждая модель одного производителя имеет свои, только ей присущие особенности.

Источник:

Что такое жесткий диск (HDD)? Определение с сайта WhatIs.com

Компьютерный жесткий диск (HDD) — это аппаратное устройство с энергонезависимой памятью, которое управляет позиционированием, чтением и записью на жесткий диск, который обеспечивает хранение данных. Жесткие диски обычно используются в качестве основного запоминающего устройства в компьютере. На жестких дисках часто хранится операционная система, программное обеспечение и другие файлы, и их можно найти в настольных компьютерах, мобильных устройствах, бытовой электронике и корпоративных массивах хранения в центрах обработки данных.

Жесткий диск — часто сокращается до жесткий диск — и жесткий диск — это не одно и то же, но они упакованы как единое целое, и любой термин может относиться к целому устройству.

В компьютере жесткий диск обычно находится в отсеке для дисковода и подключается к материнской плате через кабель ATA, SATA или SCSI. Жесткий диск также подключен к блоку питания и может хранить сохраненные данные при выключенном питании.

Компоненты жесткого диска и принцип их работы

Большинство стандартных жестких дисков состоит из нескольких пластин, расположенных вокруг шпинделя внутри герметичной камеры.В камере также находятся головки чтения и записи и моторы.

Двигатель используется для вращения пластин, на которых хранятся данные, со скоростью до 15 000 оборотов в минуту (чем выше число оборотов в минуту, тем выше производительность). Во время вращения пластин второй двигатель управляет положением головок чтения и записи, которые магнитно записывают информацию на дорожки и считывают информацию с них.

Внешние жесткие диски

Большинство жестких дисков находятся внутри компьютера и работают, как указано выше.Однако частные лица также могут приобрести внешние жесткие диски. Внешние жесткие диски могут использоваться для увеличения емкости хранилища или выступать в качестве переносного места для резервного копирования данных до. Внешний жесткий диск можно подключить к компьютеру или устройству через интерфейс USB 2.0 или через eSATA. Внешние жесткие диски также могут иметь более низкую скорость передачи данных по сравнению с внутренними жесткими дисками.

История жестких дисков

Жесткий диск был создан в 1953 году инженерами IBM, которые хотели найти способ обеспечить произвольный доступ к данным большого объема по невысокой цене.Разработанные дисковые накопители были размером с холодильник, могли хранить 3,75 мегабайта данных и начали поставляться в 1956 году. Memorex, Seagate и Western Digital были другими ранними поставщиками технологии жестких дисков.

Размер форм-фактора жесткого диска продолжает уменьшаться по мере развития технологии. К середине 1980-х годов были представлены 3,5-дюймовые и 2,5-дюймовые форм-факторы, и именно в это время они впервые стали стандартом для персональных компьютеров (ПК).

Плотность жестких дисков увеличилась с момента разработки технологии.Первые жесткие диски могли хранить мегабайты данных, а сегодня они находятся в диапазоне терабайт (ТБ). Hitachi выпустила первые жесткие диски емкостью 1 ТБ в 2007 году. В 2015 году HGST анонсировала первый жесткий диск на 10 ТБ.

Развитие технологий ГНБ

В 2013 году Seagate анонсировала жесткие диски, в которых используется технология черепичной магнитной записи (SMR). SMR увеличивает плотность хранения на жестких дисках за счет наслоения магнитных дорожек на каждом диске, а не размещения их параллельно друг другу.Он упоминается как гонт , потому что дорожки перекрываются так же, как черепица на крыше.

Компоненты жесткого диска

HGST анонсировала первый жесткий диск, заполненный гелием, в 2012 году. Гелий менее плотный, холодный и легкий, чем воздух, и поэтому может потреблять меньше энергии, увеличивать плотность дисков и улучшать производительность по сравнению с традиционными жесткими дисками. В 2016 году Seagate анонсировала собственный гелиевый жесткий диск емкостью 10 ТБ.

HDD против SSD

Основной альтернативой жестким дискам в ПК и на предприятии являются твердотельные накопители (SSD).Жесткие диски сейчас начинают заменять на твердотельные.

В отличие от жестких дисков, твердотельные накопители не содержат движущихся частей. Твердотельные накопители также имеют меньшую задержку, чем жесткие диски, и поэтому часто используются для хранения важных данных, к которым требуется быстрый доступ, и для приложений с высокими требованиями к вводу / выводу. SSD настроены для обеспечения высокой производительности чтения и записи для последовательных и случайных запросов данных. Кроме того, твердотельные накопители не хранят данные магнитным способом, поэтому производительность чтения остается стабильной, независимо от того, где данные хранятся на диске.

Однако твердотельные накопители дороже жестких дисков с точки зрения цены за гигабайт. Многие корпоративные массивы хранения данных поставляются с сочетанием жестких дисков и твердотельных накопителей для снижения затрат и повышения производительности. Твердотельные накопители также имеют установленный ожидаемый срок службы, имея конечное количество циклов записи, прежде чем производительность снизится. Этот износ происходит быстрее, чем время, необходимое для выхода жесткого диска из строя.

Компьютерные жесткие диски — внутренние и внешние жесткие диски

Компьютерные жесткие диски содержат все данные на вашем ПК, от операционной системы до музыки, фильмов и видеоигр.Независимо от того, есть ли у вас ноутбук или настольный компьютер, вы можете выбрать один из нескольких типов жестких дисков. Наиболее распространенными интерфейсами жестких дисков являются PATA, SATA и SAS.

Жесткие диски

обеспечивают до 10 ТБ дискового пространства

Жесткие диски

используют пластины для выполнения своих основных функций. Двигатель вращает пластины, в то время как рычаг привода считывает и записывает на них. Внутри жесткого диска также находится контроллер ввода-вывода, который взаимодействует с другими компонентами компьютерной системы. Вместо этого твердотельные накопители используют флэш-память.

По этой причине SSD работают намного быстрее. Они также имеют тенденцию выделять меньше тепла внутри корпуса компьютера и потреблять меньше энергии, чем жесткие диски. Поскольку у них менее хрупкие внутренние части, SSD обычно более долговечны. Однако жесткие диски могут иметь емкость до 10 ТБ, в то время как твердотельные накопители могут обрабатывать только до 4 ТБ дискового пространства. Благодаря своей скорости твердотельные накопители входят в стандартную комплектацию загрузочных дисков. Вместо этого жесткие диски лучше работают в качестве запоминающих устройств.

Совместимы ли жесткие диски PATA для настольных ПК со старыми компьютерами?

Жестким дискам

PATA для подключения к материнской плате требуются громоздкие ленточные кабели.Эти кабели могут вызвать перегрев внутри корпуса компьютера, особенно для ноутбуков. Если вы хотите, чтобы на вашем ПК было несколько жестких дисков PATA, вы должны подключить их с помощью правильных перемычек в конфигурации главный-подчиненный. Главный привод напрямую связывается с компьютером и управляет ведомым приводом. Это возможно благодаря конфигурации материнской платы, которая имеет как первичный, так и вторичный канал PATA. Стандарт PATA может передавать данные с максимальной скоростью 133 Мбит / с.

Накопители

SATA быстрее и требуют меньше громоздких кабелей

Компьютерные жесткие диски

SATA могут передавать данные со скоростью 150, 300 или 600 Мбит / с.Накопители SATA повышают общую скорость ПК, позволяя приложениям и играм загружаться быстрее. Эти диски подключаются непосредственно к материнской плате с помощью кабелей, которые намного меньше, чем у PATA, что позволяет воздуху лучше проходить внутри корпуса компьютера. Каждый диск подключается непосредственно к материнской плате, без необходимости в конфигурации ведущий-ведомый. Кабели SATA имеют максимальную длину 3,3 фута, так что вы можете установить жесткий диск в любом месте корпуса компьютера.

Внутренние жесткие диски SAS обеспечивают превосходную надежность

Благодаря своей скорости и надежности диски SAS чаще всего используются в серверах, центрах обработки данных и бизнес-компьютерных системах.Они могут работать 24 часа в сутки, семь дней в неделю и выдерживают до 1,6 миллиона часов использования при 45 °. С другой стороны, диски SATA имеют большую емкость и потребляют меньше энергии. В дисках SAS используются кабели максимальной длиной 33 фута, чтобы удовлетворить потребности больших или сложных серверов. Они используют избыточный массив независимых дисков (RAID) для предотвращения потери данных и простоев; Если один из дисков выйдет из строя во время работы, данные все равно будут доступны на другом диске.

Корпуса для жестких дисков | Newegg.com

Корпус жесткого диска позволяет превратить внутренний диск во внешний или портативный. Вы можете использовать его для доступа к данным с портативного компьютера на настольном компьютере, для выполнения регулярных резервных копий или для расширения хранилища за пределы возможностей материнской платы и ее внутренних отсеков. Корпуса для жестких дисков обеспечивают гибкость. Некоторым требуется адаптер питания, но некоторые могут получать питание от подключенного ПК через USB. Выберите между корпусом 2,5 дюйма, обычно используемым для доступа к дискам портативных компьютеров, и корпусом 3,5 дюйма, который является стандартным размером для жесткого диска настольного компьютера.Внешние интерфейсы включают SATA, SAS и Ethernet, что обеспечивает оптимальное использование. Благодаря встроенным в док-станцию ​​с двумя отсеками кнопкам извлечения дисков можно легко подключать диски, выполняя одновременно несколько задач на работе.

Расширьте свое хранилище с помощью существующего оборудования

Преобразуйте старые диски в функциональные устройства хранения данных с помощью корпуса для внешних дисков. Выберите корпус, соответствующий размеру вашего жесткого диска. Как уже отмечалось, стандартные накопители для ноутбуков и настольные накопители обычно бывают разных размеров, но есть исключения, поэтому проверьте спецификации перед покупкой корпуса.Преобразование старого жесткого диска избавляет вас от необходимости вкладывать средства в новое хранилище и обеспечивает легкий доступ к данным. Даже если старый диск несовместим с новым ПК, вам не придется переносить данные с одного компьютера на другой, чтобы сэкономить драгоценное время.

Защитите свои данные с помощью футляра для внешнего жесткого диска

Защита ваших данных очень важна, будь то личная или профессиональная. Корпус жесткого диска с блоком питания может работать независимо от вашего компьютера, обеспечивает регулярное резервное копирование и предотвращает потерю данных.Использование корпуса для внешнего жесткого диска также позволяет снизить внутреннюю температуру вашего компьютера, что может быть затруднительно, если вы установите несколько дисков внутри устройства. Вы также можете подключить новое устройство привода к некоторым маршрутизаторам, что позволит вам создавать резервные копии данных с нескольких ПК и другого оборудования для создания центрального репозитория для всех ваших файлов и программного обеспечения. В этом случае проверьте порты на вашем роутере. Вы можете найти Ethernet-порты, а также USB-порты, которые дадут вам возможность решить, как вы хотите подключить док-станцию ​​для жесткого диска.Высокопроизводительные компании могут использовать внешние жесткие диски, корпуса компьютеров и другие аксессуары для защиты конфиденциальной информации, такой как платежные данные.

Доступ к данным на нескольких дисках с помощью док-станции для жесткого диска

Док-станция для жесткого диска позволяет подключать два или более устройств хранения. Вы можете расширить существующее хранилище терабайтами в зависимости от размера дисков. Убедитесь, что док-станция имеет соответствующие интерфейсы. Некоторые модели жестких дисков имеют разъемы SATA и IDE, которые позволяют подключать несколько типов дисков.Внешний интерфейс определяет способ подключения компьютера к новой док-станции. USB и Thunderbolt являются обычным выбором, но некоторые модели имеют подключения SATA и eSATA.

Жесткие диски Mac | Newegg

Жесткие диски Mac доступны в трех основных формах: твердотельные накопители (SSD), флэш-память и традиционные жесткие диски. Твердотельные накопители высокоскоростные, что делает их идеальным вариантом памяти для ярых геймеров, графических дизайнеров и других профессионалов, которые ценят скорость превыше всего.Традиционные жесткие диски больше и дешевле. Иногда может потребоваться использовать разные типы жестких дисков на вашем Mac, особенно когда вам нужны как скорость, так и емкость, но ваш бюджет ограничен.

Традиционные жесткие диски для дополнительных внешних хранилищ для Mac

Из трех типов памяти Mac традиционные жесткие диски работают на основе самых старых технологий памяти. Также они самые механизированные, с несколькими движущимися частями. С другой стороны, они предлагают наиболее значительный объем памяти и дешевле, чем два других варианта памяти.Жесткие диски Mac обычно вращаются со скоростью от 5400 до 7200 об / мин. Чем выше частота вращения диска, тем выше его рабочая скорость. Традиционные жесткие диски являются наиболее распространенными вариантами внешних дисков для Mac, но вы также можете использовать их в качестве внутренних жестких дисков ноутбука. Вы можете получить внешний жесткий диск Apple любого размера от 60 ГБ до 20 ТБ, в зависимости от ваших потребностей. При выборе внешнего хранилища для Mac учитывайте емкость облака.

SSD для более быстрого и менее громоздкого хранилища

Жесткие диски Mac оснащены памятью, которая является самой долговечной из всех доступных на данный момент опций, поскольку их работа не зависит от физического движения.Отсутствие вращающихся частей также означает, что они работают холоднее и издают очень мало шума. Игровые установки, где важны контроль температуры и шума, обычно модернизируются с помощью этих типов памяти. Твердотельные накопители также очень компактны и потребляют очень мало энергии. Эти атрибуты делают их популярными среди портативных компьютеров для путешествий, где пользователи ищут как портативность, так и энергоэффективность. Твердотельные накопители — это высокоскоростные запоминающие устройства, данные которых легко считываются даже в случае сбоя. Повышенная читаемость делает их безопасными вариантами хранения конфиденциальных данных.Варианты внутренней памяти также могут быть внешними с помощью корпуса жесткого диска. При внешнем использовании твердотельные накопители обеспечивают быструю передачу данных и повышенную безопасность ваших фильмов, музыки, рабочих файлов и других хранимых данных. При внутреннем использовании они повышают скорость работы системы и производительность.

Гибридные диски — лучшее из обоих миров

Гибридные диски сочетают твердотельные накопители с традиционными жесткими дисками. В части памяти SSD хранятся приложения и часто используемые файлы. SSD также содержит ОС для более быстрой загрузки.Этот диск популярен среди геймеров, которые хотят, чтобы установленные игры работали быстро и имели достаточно места для хранения неустановленных настроек. Соотношение размера SSD и жесткого диска будет отличаться от производителя к бренду. Чем больше размер SSD, тем быстрее флеш-память. Mac с традиционным жестким диском также поддерживает флэш-память. В специальные слоты, которые есть на большинстве современных моделей Mac, устанавливаются твердотельные накопители. Если вы предпочитаете беспроводное хранилище, подумайте о покупке личного облака.

Что такое жесткий диск?

Обновлено: 02.08.2020, Computer Hope

Жесткий диск (иногда сокращенно жесткий диск , HD или HDD ) — это энергонезависимое устройство хранения данных.Обычно он устанавливается внутри компьютера и подключается непосредственно к контроллеру диска на материнской плате компьютера. Он содержит одну или несколько пластин, помещенных внутри герметичного корпуса. Данные записываются на пластины с помощью магнитной головки, которая быстро перемещается по ним при их вращении.

Внутренние жесткие диски находятся в отсеке для дисков, подключенном к материнской плате с помощью кабеля ATA, SCSI или SATA. Они питаются от подключения к БП (блоку питания) компьютера.

Примеры данных, хранящихся на жестком диске компьютера, включают операционную систему, установленное программное обеспечение и личные файлы пользователя.

Зачем компьютеру жесткий диск?

Для компьютера требуется операционная система, позволяющая пользователям взаимодействовать с ним и использовать его. Операционная система интерпретирует движения клавиатуры и мыши и позволяет использовать программное обеспечение, такое как Интернет-браузер, текстовый процессор и видеоигры. Для установки операционной системы компьютера требуется жесткий диск (или другое запоминающее устройство). Запоминающее устройство представляет собой носитель, на котором установлена ​​и хранится операционная система.

Жесткий диск также необходим для установки любых программ или других файлов, которые вы хотите сохранить на своем компьютере. При загрузке файлов на ваш компьютер они постоянно хранятся на вашем жестком диске или другом носителе, пока не будут перемещены или удалены.

Может ли компьютер работать без жесткого диска?

Без жесткого диска компьютер можно включить и выполнить POST. В зависимости от того, как настроен BIOS, другие загрузочные устройства в последовательности загрузки также проверяются на наличие необходимых загрузочных файлов.Например, если USB-устройство указано в последовательности загрузки BIOS, вы можете загрузиться с загрузочного USB-накопителя на компьютере без жесткого диска.

Примеры загрузочных флеш-накопителей: установочный диск Microsoft Windows, GParted Live, Ubuntu Live или UBCD. Некоторые компьютеры также поддерживают загрузку по сети с помощью PXE (среда выполнения предварительной загрузки).

Жесткие диски в современных компьютерах

Современные компьютеры часто используют SSD (твердотельный накопитель) в качестве основного устройства хранения вместо жесткого диска.Жесткие диски медленнее, чем твердотельные накопители при чтении и записи данных, но предлагают большую емкость за свою цену.

Хотя жесткий диск по-прежнему может использоваться в качестве основного хранилища компьютера, обычно его устанавливают как дополнительный диск. Например, первичный SSD может содержать операционную систему и установленное программное обеспечение, а вторичный HDD может использоваться для хранения документов, загрузок и аудио- или видеофайлов.

Кончик

Новые пользователи компьютеров могут спутать RAM (память) со своим дисководом.В отличие от жесткого диска или твердотельного накопителя, оперативная память является «энергозависимым» устройством хранения данных, то есть может хранить данные только тогда, когда компьютер включен. См. Наше определение памяти для сравнения памяти и дискового хранилища.

Компоненты жесткого диска

Как показано на рисунке выше, жесткий диск настольного компьютера состоит из следующих компонентов: привод головки, приводной рычаг чтения / записи, головка чтения / записи, шпиндель и опорный диск. На задней стороне жесткого диска находится печатная плата, называемая контроллером диска или интерфейсной платой.Эта схема позволяет жесткому диску обмениваться данными с компьютером.

Как жесткий диск подключен к компьютеру?

Внутренний жесткий диск подключается к компьютеру двумя способами: кабелем данных (IDE, SATA или SCSI) к материнской плате и кабелем питания к блоку питания.

Где в компьютере находится жесткий диск?

Все жесткие диски основного компьютера находятся внутри корпуса компьютера и подключаются к материнской плате компьютера с помощью кабеля ATA, SCSI или SATA.Жесткие диски питаются от подключения к PSU (блоку питания).

Примечание

Некоторые портативные и настольные компьютеры могут иметь новые флэш-накопители, которые подключаются напрямую к интерфейсу PCIe или другому интерфейсу и не используют кабель.

Что хранится на жестком диске?

Жесткий диск может хранить любые данные, включая изображения, музыку, видео, текстовые документы и любые созданные или загруженные файлы. Кроме того, на жестких дисках хранятся файлы операционной системы и программ, работающих на компьютере.

Каковы размеры жестких дисков?

Жесткий диск часто способен хранить больше данных, чем любой другой диск, но его размер может варьироваться в зависимости от типа диска и его возраста. На старых жестких дисках размер хранилища составлял от нескольких сотен МБ (мегабайт) до нескольких ГБ (гигабайт). Новые жесткие диски имеют объем хранилища от нескольких сотен гигабайт до нескольких ТБ (терабайт). Каждый год новые и улучшенные технологии позволяют увеличивать объем хранилища на жестком диске.

Примечание

Если вы пытаетесь найти физические размеры жесткого диска, их физические размеры равны 3.5 дюймов для настольных компьютеров или 2,5 дюйма для ноутбуков. Твердотельные накопители варьируются от 1,8 до 5,25 дюйма.

Как данные читаются и хранятся на жестком диске?

Данные, отправляемые на жесткий диск и считываемые с него, интерпретируются контроллером диска. Это устройство сообщает жесткому диску, что делать и как перемещать его компоненты. Когда операционной системе требуется прочитать или записать информацию, она проверяет FAT (таблицу размещения файлов) жесткого диска, чтобы определить расположение файла и доступные области записи. Как только это определено, контроллер диска дает команду исполнительному механизму переместить рычаг чтения / записи и выровнять головку чтения / записи.Поскольку файлы часто разбросаны по пластине, голова должна перемещаться в разные места, чтобы получить доступ ко всей информации.

Вся информация, которая сохраняется и хранится на традиционном жестком диске, как в приведенном выше примере, выполняется с помощью магнитов. После выполнения вышеуказанных шагов, если компьютеру необходимо считывать информацию с жесткого диска, он считывает магнитную полярность на пластине. Одна сторона магнитной полярности равна 0, а другая — 1. Считывая это как двоичные данные, компьютер может понять, какие данные находятся на пластине.Чтобы компьютер мог записать информацию на пластину, головка чтения / записи выравнивает магнитные полярности, записывая 0 и 1, которые можно прочитать позже.

Внешние и внутренние жесткие диски

Хотя большинство жестких дисков являются внутренними, существуют также автономные устройства, называемые внешними жесткими дисками или портативными жесткими дисками , которые создают резервные копии данных на компьютерах и расширяют доступное пространство. Внешние диски часто хранятся в корпусе, который помогает защитить диск и позволяет ему взаимодействовать с компьютером, обычно через USB, eSATA или FireWire.Отличным примером внешнего устройства резервного копирования, поддерживающего несколько жестких дисков, является Drobo.

Внешние жесткие диски бывают разных форм и размеров. Некоторые из них большие, размером с книгу, а другие размером с большой смартфон. Внешние жесткие диски могут быть очень полезными, поскольку они обычно предлагают больше места, чем переходной диск, и при этом остаются портативными. На рисунке показан корпус жесткого диска для ноутбука от Adaptec. В этом корпусе пользователь устанавливает жесткий диск ноутбука любой емкости в корпус и подключает его через порт USB к компьютеру.

HDD заменяется на SSD

SSD (твердотельные накопители)

начали заменять жесткие диски (жесткие диски) из-за явных преимуществ в производительности по сравнению с жесткими дисками, включая более быстрое время доступа и меньшую задержку. Несмотря на то, что твердотельные накопители становятся популярными, жесткие диски продолжают использоваться во многих настольных компьютерах, в основном из-за стоимости за доллар, которую жесткие диски предлагают по сравнению с твердотельными накопителями. Однако все больше и больше ноутбуков начинают использовать SSD вместо HDD, что помогает повысить надежность и стабильность ноутбуков.

История жесткого диска

Первый жесткий диск был представлен на рынке IBM 13 сентября 1956 года. Этот жесткий диск впервые был использован в системе RAMAC 305 с объемом памяти 5 МБ и стоимостью около 50 000 долларов (10 000 долларов за мегабайт). Жесткий диск был встроен в компьютер и не был съемным.

В 1963 году IBM разработала первый съемный жесткий диск емкостью 2,6 МБ.

Первый жесткий диск с объемом памяти в один гигабайт также был разработан IBM в 1980 году.Он весил 550 фунтов и стоил 40 000 долларов.

В 1983 году был выпущен первый жесткий диск размером 3,5 дюйма, разработанный Rodime. Он имел емкость 10 МБ.

Seagate была первой компанией, которая представила жесткий диск на 7200 об / мин в 1992 году. Seagate также представила первый жесткий диск на 10 000 об / мин в 1996 году и первый жесткий диск на 15 000 об / мин в 2000 году.

Что я должен сказать «жесткий диск» или «жесткий диск»?

И «жесткий диск», и «жесткий диск» правильные и означают одно и то же.Однако мы рекомендуем использовать термин «жесткий диск» в вашем письме или при описании жесткого диска. Термин «жесткий диск» помогает отличить его от SSD (твердотельного накопителя), который не содержит пластин, дискообразных компонентов или движущихся частей.

Аббревиатуры компьютеров, термины жестких дисков, термины оборудования, гибридный жесткий диск, запоминающее устройство, VHD

CD-ROM | вычисления | Britannica

CD-ROM , аббревиатура от , постоянное запоминающее устройство на компакт-диске , тип компьютерной памяти в виде компакт-диска, который считывается с помощью оптических средств.Привод CD-ROM использует лазерный луч малой мощности для чтения оцифрованных (двоичных) данных, которые были закодированы в виде крошечных ямок на оптическом диске. Затем накопитель передает данные в компьютер для обработки.

Британская викторина

Компьютеры и технологии. Викторина

Компьютеры размещают веб-сайты, состоящие из HTML, и отправляют текстовые сообщения так же просто, как…РЖУНИМАГУ. Примите участие в этой викторине и позвольте некоторым технологиям подсчитать ваш результат и раскрыть вам содержание.

Стандартный компакт-диск был представлен в 1982 году для цифрового воспроизведения звука. Но поскольку любой тип информации может быть представлен в цифровом виде, стандартный компакт-диск был адаптирован компьютерной индустрией, начиная с середины 1980-х годов, как недорогой носитель для хранения и распространения больших компьютерных программ, графики и баз данных. Обладая емкостью 680 мегабайт, компакт-диск быстро получил коммерческое распространение в качестве альтернативы так называемым гибким дискам (с максимальной емкостью 1.4 мегабайта).

В отличие от традиционных технологий магнитного хранения (например, ленты, гибкие диски и жесткие диски), компакт-диски и компакт-диски не могут быть записаны — отсюда и метка «только для чтения». Это ограничение стимулировало разработку различных записываемых магнитно-оптических гибридных запоминающих устройств; но им обычно не удавалось проникнуть за пределы издательского мира, где регулярно происходит обмен большими мультимедийными файлами, из-за несовместимости со стандартными проигрывателями компакт-дисков и компакт-дисков. В начале 1990-х стал доступен новый тип компакт-дисков: CD-Recordable или CD-R.Эти диски отличаются от обычных компакт-дисков тем, что на них имеется слой светочувствительного органического красителя, который можно «прожечь», чтобы получить химическое «темное» пятно, аналогичное ямкам обычного компакт-диска, которое можно прочитать на существующих проигрывателях компакт-дисков и компакт-дисков. Такие компакт-диски также известны как диски WORM, что означает «запись один раз, много чтения». Перезаписываемая версия на основе возбудимых кристаллов, известная как CD-RW, была представлена ​​в середине 1990-х годов. Поскольку для работы записывающих устройств CD-R и CD-RW изначально требовался компьютер, они имели ограниченное признание за пределами использования в качестве компьютерного программного обеспечения и устройств резервного копирования данных.

Чтобы справиться с ростом постоянно растущих мультимедийных файлов (аудио, графики и видео) в компьютерных играх, образовательном программном обеспечении и электронных энциклопедиях, а также фильмов высокой четкости для телевизионных развлекательных систем — расширенный носитель информации, цифровой видеодиск (DVD), был представлен в 1995 году.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишись сейчас

Что такое жесткий диск?

Что такое жесткие диски

Жесткий диск — это аппаратное обеспечение, используемое для хранения цифрового контента и данных на компьютерах.У каждого компьютера есть внутренний жесткий диск, но вы также можете получить внешние жесткие диски, которые можно использовать для расширения памяти компьютера. Здесь мы рассмотрим различные типы жестких дисков, их преимущества и недостатки.

Виды вторичного хранения

Всем компьютерам требуются диски для длительного хранения данных. Это называется вторичным хранилищем, и ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) компьютера является его основным хранилищем.

Вообще говоря, вторичное хранилище бывает двух видов: жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD).Хотя вы можете видеть твердотельные накопители, называемые типами жестких дисков, это не слишком точно, и важно понимать разницу между жесткими дисками и твердотельными накопителями.

Что такое HDD?

Более «традиционный» тип жесткого диска — это HDD.

Жесткие диски состоят из намагниченных дисков, называемых пластинами, которые быстро вращаются, обычно от 5400 до 15000 об / мин. Чем быстрее вращается магнитный диск, тем быстрее ваш компьютер сможет получить с него доступ к информации.

Все цифровые данные поступают в виде двоичного кода — последовательности единиц и нулей, которые могут представлять любую информацию. Головки чтения / записи жесткого диска используются для ввода этих единиц и нулей путем намагничивания частей диска. В каждой крошечной части диска находится бит, который будет равен либо 1, либо 0. Головка может определять магнетизм каждой части, таким образом «считывая» информацию с нее. Та же самая головка, которая может «читать» данные, может также «записывать» их, изменяя намагниченность битов на пластине.

Каждый раз при внесении изменений — таких как сохранение нового файла или удаление файла — головка жесткого диска соответствующим образом регулирует магнетизм диска. Вы можете представить это как проигрыватель пластинок, с виниловым диском, который является пластиной, содержащей информацию, а рука — головками, которые сканируют эту информацию.

Поскольку данные хранятся на магнитах, жесткие диски являются энергонезависимыми устройствами, что означает, что они сохраняют данные даже при выключенном компьютере.

В наши дни внутренние жесткие диски могут достигать максимальной емкости 20 ТБ.С момента появления SSD жесткие диски редко используются в качестве вторичного хранилища компьютера, но по-прежнему надежны в качестве внешнего хранилища.

Что такое SSD?

SSD-накопители

(твердотельные накопители) — это новый тип жестких дисков. Они стали предпочтительным форматом для внутренних жестких дисков портативных компьютеров высокого класса, и во всех смартфонах и планшетах также используются твердотельные накопители.

В твердотельных накопителях используется флэш-память, которая также используется в USB-накопителях и картах памяти для цифровых фотоаппаратов.Здесь нет никаких магнитов, SSD используют полупроводники, которые хранят данные, изменяя электрическое состояние триллионов цепей, содержащихся внутри SSD. Поскольку в них нет движущихся частей, они не только работают быстрее (так как вам не нужно ждать, пока диски начнут вращаться и головки для сбора информации), но и служат дольше, чем жесткие диски.

SDD

намного дороже в производстве, поэтому, хотя они все чаще используются в качестве основных дисководов для ноутбуков и ПК высокого класса, многие по-прежнему предпочитают жесткие диски как более дешевый внешний вариант.

Краткая история жесткого диска

После экспериментов с магнитной лентой как средством хранения данных, первый коммерческий жесткий диск был сконструирован в 1956 году командой IBM под руководством Рейнольда Б. Джонсона.

Команда IBM обнаружила, что они могут хранить данные на намагниченных металлических дисках, которые могут быть перезаписаны новой информацией, что привело к созданию первой системы жестких дисков, известной как RAMAC (метод произвольного доступа для учета и контроля).

Оригинальный жесткий диск был размером с два холодильника, в общей сложности 50 24-дюймовых пластин вращались со скоростью 1200 об / мин. Несмотря на свой размер, RAMAC имел емкость всего 5 МБ — примерно размер одного образа, и, несмотря на свою емкость, он стоил около 10 000 долларов за мегабайт.

RAMAC располагались в центрах обработки данных IBM, пока IBM не представила съемные устройства хранения данных в 1960-х годах. Дисковый накопитель IBM 1311 1962 года вмещал 2,6 МБ на шести 14-дюймовых пластинах. Они были размером примерно с посудомоечную машину.

Персональные настольные компьютеры появились в 70-х годах, и в то же время IBM разрабатывала первые гибкие диски. Впервые выпущенная в 1971 году, дискета была первым легко переносимым магнитным диском. Можно считать его первым внешним жестким диском. Дискеты стали стандартом для хранения на дисках, пока записываемые компакт-диски и USB-накопители не стали распространяться на рубеже веков. Первый жесткий диск для чтения / записи для персональных компьютеров был выпущен в 1972 году компанией Memorex.

К 1980 году многие крупные компании присоединились к игре с жесткими дисками, и накопитель ST-506 от Shugart Technology стал самым компактным жестким диском на тот момент — 5.25 дюймов емкостью 5 МБ. Тем временем IBM выпустила IBM 3380, который стал первым жестким диском с объемом памяти 1 ГБ.

В 1983 году компания Rodime представила RO352, первый 3,5-дюймовый жесткий диск с двумя пластинами и емкостью 10 МБ. 3,5-дюймовые жесткие диски вскоре станут стандартом для настольных компьютеров и используются до сих пор (2,5-дюймовые жесткие диски для ноутбуков).

Это было в 80-х, когда внешние жесткие диски, с которыми мы знакомы сегодня, начали формироваться, и со временем, когда физический размер внешних жестких дисков уменьшился, емкость жестких дисков выросла.

Для чего нужен жесткий диск?

Проще говоря, на жестком диске хранятся данные. На компьютере это включает в себя все ваши фотографии, видео, музыку, документы и приложения, а также код операционной системы вашего компьютера, фреймворки и драйверы, которые также хранятся на жестких дисках. Емкость жесткого диска измеряется в мегабайтах (МБ), гигабайтах (ГБ) и терабайтах (ТБ).

Это отличается от RAM (оперативной памяти), которая представляет собой временное хранилище компьютера, которое требует электричества для хранения данных, что делает его энергозависимой памятью — данные хранятся только тогда, когда компьютер включен.ОЗУ не используется для личных данных, только для компьютерных данных. Вашему компьютеру требуется память, чтобы работать без сбоев и вы могли переходить от задачи к задаче или от приложения к приложению, не теряя того, где вы были. ОЗУ называется первичным хранилищем, а жесткие диски и твердотельные накопители — вторичным хранилищем.

Жесткий диск — это запоминающее устройство, необходимое для хранения ваших файлов и данных в течение длительного времени. Каждый раз, когда вы сохраняете файл на свой компьютер, вы сохраняете его на жестком диске компьютера. Жесткий диск — это как картотечный шкаф для ваших цифровых файлов.

Что такое внешний жесткий диск?

Внешний жесткий диск — это жесткий диск, который не встроен в компьютер. Это портативные устройства, которые можно подключить к любому компьютеру для доступа к хранимым на нем данным. В то время как внутренние жесткие диски напрямую подключены к материнской плате компьютера и хранят данные операционной системы, фреймворки, драйверы и программное обеспечение в дополнение к вашим файлам, внешние жесткие диски используются в основном для хранения личных файлов.

Жесткий диск компьютера обычно можно удалить и обновить, но это сложная задача, поэтому многие выбирают внешние жесткие диски, когда на их компьютере начинает не хватать места.

В наши дни внешние жесткие диски могут содержать до 20 ТБ данных, что более чем в миллион раз больше, чем у самого первого жесткого диска 1956 года. Такая емкость в сочетании с портативностью и доступностью внешних жестких дисков сделала их лучшими. Лучшее решение для увеличения емкости компьютера, вплоть до появления облачных хранилищ.

Недостатки использования внешних жестких дисков для хранения данных

По сравнению с простым использованием внутренней емкости вашего компьютера, внешние жесткие диски являются выгодным решением, но они сопряжены с некоторыми рисками и ограничениями, которые важно учитывать.

Как и внутренний жесткий диск, внешние жесткие диски подвержены риску потери данных. Это может быть вызвано атаками, такими как вредоносные программы или вирусы, или вызвано естественным повреждением и ухудшением, например, слишком большим количеством солнечного света или тепла, воздействием жидкостей, пыли или помехами от других магнитных полей.

Имея множество замысловатых движущихся частей, которые заставляют работать жесткий диск, они весьма уязвимы для повреждений, особенно если вы берете их с собой куда угодно. Если жесткий диск поврежден, вы все равно сможете получить данные, хранящиеся на его пластинах, но это будет сложный и, вероятно, дорогостоящий процесс.В компьютере жесткий диск является одним из самых хрупких компонентов оборудования из-за его движущихся частей.

Кроме того, обычный жесткий диск не защищен паролем и не зашифрован, поэтому в случае его потери или кражи ваша личная информация может быть легко скомпрометирована.

Многие внешние жесткие диски также поддерживают только определенные операционные системы или могут поддерживать только одну операционную систему одновременно. У вас может быть MacBook и ПК с Windows, и вы обнаружите, что ваш жесткий диск не может читать и писать на обоих устройствах, что может быть неприятностью, если вы хотите использовать свой жесткий диск для передачи файлов с одного на другое.Многие жесткие диски необходимо переформатировать, что приведет к потере всех данных, прежде чем вы сможете настроить их для записи в другой операционной системе.

Использование облачного хранилища вместо жестких дисков

Появление облачных хранилищ позволило решить ограничения и риски жестких дисков, предложив более безопасную и доступную альтернативу хранилищу данных. Сохранение файла в облаке означает сохранение его в Интернете, где он не займет места на вашем устройстве.

С Dropbox у вас может быть до 3 ТБ хранилища в личной учетной записи, которое можно использовать практически для любого типа файлов, и столько хранилища, сколько вам нужно для учетных записей Dropbox Business Advanced и Enterprise.

Вместо того, чтобы покупать дополнительные внешние диски после того, как каждый из них будет заполнен, вы можете просто продолжать расширять облачное хранилище, не занимая физического пространства. Когда у вас есть файлы, сохраненные на внешних жестких дисках, может быть сложно найти файл, который вы ищете. Благодаря облачному хранилищу все находится в одном месте, к которому вы можете легко получить доступ и выполнить поиск с любого устройства с подключением к Интернету. Внешние жесткие диски, как правило, подключаются к компьютерам через USB, поэтому их можно подключать только к определенным устройствам, а доступ к облачному хранилищу можно получить не только на ПК и ноутбуках, но и на планшетах и ​​смартфонах.

Dropbox использует серверы, размещенные в центрах обработки данных по всему миру. Вы не можете случайно уронить облако и повредить файлы внутри, как внешний жесткий диск — все это оцифровано и безопасно. Когда вы сохраняете файлы в Dropbox, вы сохраняете их в зашифрованном, защищенном пространстве, которое гораздо менее уязвимо для кражи, чем традиционный жесткий диск.

Dropbox — это безопасное и универсальное решение для резервного копирования и хранения файлов, позволяющее сэкономить место на вашем компьютере и избавиться от хлопот и рисков, связанных с хранением важных данных на внешних жестких дисках.