Основные особенности жёстких дисков
Существует довольно много особенностей HDD, но для выбора или работы необходимы лишь некоторые:
Основные моменты в работе hmdd
HDD – это устройство хранения информации по принципу магнитной записи. Информация записывается на пластины, имеющие покрытие ферримагнитным материалом, которые расположены на одной оси. Пластины называют магнитными дисками, а в самом винчестере могут использоваться несколько магнитных пластин.
Запись ровно так же, как и чтение осуществляется при помощи частей подвижной считывающей головки. Хорошим и наглядным примером работы HDD будет сравнение с работой граммофона и его пластинками, но в отличие от его иглы, которая соприкасается с грампластинкой, головка жёсткого диска делает свою работу на расстояние. Само расстояние очень мало, что сквозь воздушный зазор могут пройти частицы пыли или даже табачного дыма.
По мнению экспертов, в прокуренных и запылённых помещения жёсткие диски выходят из строя гораздо чаще.
Головка парит во время работы, а точнее её части для записи и считывания данных, но во время отключения она возвращаются к месту окончанию работы и её же начала, парковочной зоне.
⇡#как открыть производство hdd под москвой
3DNews: А вообще, трудно было бы сейчас взять и создать нового производителя жестких дисков?
Алекс Блеквелл: Если мы вернемся назад на 30 лет, то обнаружим около 70 компаний, выпускающих HDD. Теперь их три или пять, в зависимости от того, как считать. Эти компании вобрали ресурсы всех семидесяти предшественников. В конце 1990-х Seagate купила Conner Periferals, в начале 2000-х Maxtor купила Quantum.
Консолидация производителей жестких дисков (фото с Wikimedia Commons)
Главное здесь — интеллектуальная собственность, потому что те компании, которые остались на рынке HDD, собрали всю IP, необходимую для производства жестких дисков. Есть соглашения о том, чтобы разделить между компаниями некоторые технологии, без которых невозможно сделать жесткий диск. Но это не такая же ситуация, в которой находятся Intel и AMD. Последнюю я бы охарактеризовал как более искусственную.
Если вы и я выиграем в лотерею миллион евро и решим «эй, я хочу основать производство HDD», несмотря на все наши деньги, мы не сможем этого сделать, поскольку у нас не будет прав на технологию. Seagate, WD и Toshiba преследовали бы нас в суде, и наша фирма пошла бы вниз. Как свинцовый дирижабль!
С точки зрения производства наверняка несложно начать делать диски плохо. Мы с вами смогли бы создать рудиментарный жесткий диск из компонентов с радиорынка. Но делать это хорошо, с последними технологиями, с минимальным размером компонентов, максимальной плотностью записи — вот это сложно.
⇡#как, жесткие диски еще не умерли?
3DNews: Что WD думает об угрозе со стороны SSD — в короткой и долговременной перспективе? Выживут ли жесткие диски в течение десяти-двадцати лет или будут полностью вытеснены твердотельными накопителями?
Алекс Блеквелл: Раз в несколько лет кто-то говорит: жесткий диск умер, и другая технология заменит его. Это очень устойчивая тенденция. Но позвольте провести мысленный эксперимент. Еще раз представьте, что жесткие диски никогда не изобретали.
И вот мы сидим здесь за столом, и я говорю: у меня есть 128 Гбайт объема на SSD в ноутбуке и мне нужно больше. Кто из нас подумал бы, что можно сделать вращающийся магнитный диск и записывающая головка будет лететь в двух нанометрах над его поверхностью? Мы бы даже не поверили, что это возможно. И тем не менее это есть у нас сейчас!
Жесткие диски в форм-факторе от 8 до 1 дюйма (фото с Wikimedia Commons)
Важный аспект: темпы роста удельной емкости на доллар для SSD и HDD параллельны. Каждый шаг вверх у жесткого диска отзеркаливается SSD, но кривые остаются параллельными.
Кроме того, есть одна проблема, которая представляет вызов для производителей SSD, и для WD в том числе, потому что у нас тоже есть отделение SSD. Допустимо ограниченное количество операций записи — потом привод станет бесполезным. Может, это 100 тысяч.
Может, 10 тысяч. Но по мере того как уменьшается размер компонента SSD, его время жизни становится короче. С одной стороны, ты увеличиваешь емкость, а с другой — сокращаешь срок жизни. Жесткие диски не теряют способности записывать и считывать. Можно также записывать и считывать через пять лет, как в самом начале. У нас нет таких ограничений.
3DNews: Но рано или поздно мы упремся в минимальный размер ячейки в NAND-памяти…
Алекс Блеквелл: Если подумать о теоретическом минимальном размере ячейки в NAND-памяти, это будет один электрон, движущийся из субстрата в плавающий затвор и обратно. Идеальное хранилище одного бита. Возможные проблемы с надежностью решаются с помощью избыточности, коррекции ошибок.
3DNews: А каков теоретический предел емкости жесткого диска?
В середине 1990-х был разговор о максимальной емкости жесткого диска в 100 Гбит/кв.дюйм — так называемый суперпарамагнитный предел. Сверх этого невозможно намагнитить нечто таким образом, чтобы оно осталось намагниченным. Сейчас мы производим продукты с плотностью записи 720 Гбит/кв.дюйм — надежно и в больших количествах.
В течение нескольких десятилетий жесткий диск все еще будет с нами. Наши технологические планы уже простираются до 2020 года. SSD и HDD могут отлично сосуществовать в структуре многоуровневого хранилища. Возьмем шире: у нас есть статическая память в кеше процессоров на самом верху — очень дорогая, очень быстрая. Потом DRAM, потом SSD, жесткие диски, лента. Образуется континуум «производительность vs цена».
Гибридный HDD от Western Digital
А еще сюда проникают гибриды между SSD и HDD, которые пытаются сочетать преимущества обеих технологий. Мы уже анонсировали гибридный накопитель толщиной 5 мм, который предназначен для рынка ультрабуков. Нам нравится идея внедрить жесткие диски туда, где раньше использовались только SSD. Гибрид позволит получить 500 Гбайт объема с производительностью почти как у SSD и с ценой почти как у жесткого диска.
По сравнению с Momentus XT от Seagate он работает немного по-другому. Используется драйвер — это интеллект, который позволяет определить, куда пойдут данные внутри накопителя: на SSD, на жесткий диск или и туда и туда. Он определяет подходящее место для каждого кусочка данных на основании истории обращений, статистики операций.
Устройство имеет стандартный интерфейс SATA, а твердотельный и дисковый компоненты внутри соединены «мостом». Таким образом, для операционной системы привод выглядит как обыкновенный жесткий диск, но драйвер знает о существовании моста и может к нему обращаться без ведома ОС.
3DNews: Momentus XT, напротив, работает в неведении относительно того, что происходит выше блочного уровня. Этот подход хуже вашего?
Алекс Блеквелл: Преимущества есть и у него. Это просто, и не нужно устанавливать драйвер. Особенно когда для конкретной ОС просто нет драйвера.
В качестве NAND-памяти используется MLC. В прототипах мы пробовали и SLC-память, но оказалось, что MLC вполне подходит для этого продукта и впридачу имеет преимущество по цене перед SLC.
Посмотрите, как плотно упакована электроника в нашем диске. А вот коннектор в компактном форм-факторе. Он стандартизован (прим. автора: SFF-8038). Корпус тонкий, поэтому важно, чтобы середину нельзя было продавить. Для этого шпиндель зафиксирован винтами с двух сторон, как колесо велосипеда.
3DNews: Собирается ли WD выпустить гибридный привод в форм-факторе 3,5 дюйма?
Алекс Блеквелл: Сейчас в планах значится версия этого диска толщиной 7 мм с двумя пластинами и таким же методом компоновки электроники. Что касается гибридов в форм-факторе 3,5 дюйма, то таких продуктов мы пока не анонсируем, но этого можно ожидать. Вопрос таков: а где убедительный спрос на такую технологию? Сейчас есть потребность в чем-то тонком, что подходит для ультрабуков.
Одна из моих специализаций — потребительская электроника. Покупатели хотят гибридный привод. Я спрашиваю, зачем он им нужен. Тогда они смотрят на ноги, начинают изучать свои ногти — и выясняется, что они не знают, зачем они его хотят!
3DNews: После того, что вы рассказали, нам кажется, что жесткий диск — это нечто вроде швейцарских часов. Такая сложная и утонченная, в своем роде «старомодная» технология…
Алекс Блеквелл: Неплохо. Но часы — это грубое и неуклюжее изделие в сравнении с дисковым приводом. Мы оперируем в масштабе нанометров. Жесткий диск на 3–4 порядка сложнее часов. Это просто оскорбление: он сравнил нас со швейцарскими часами!
⇡#об r&d и конкурентном преимуществе
3DNews: Насколько важно иметь преимущество в R&D, чтобы успешно конкурировать на рынке жестких дисков? Или, может быть, жесткие диски от разных компаний в целом одинаковы и невозможно сделать нечто инновационное, чтобы этого одновременно не сделал конкурент?
Алекс Блеквелл: Это интересный вопрос. Вот, скажем, Microsoft и ее конкуренты. Вы не можете взять одну ОС и напрямую заменить ее другой. Или Intel, AMD и ARM: и их продукция тоже не является прямой заменой друг другу. С HDD все по-другому, потому что у нас есть база стандартов, которую устанавливает ATA Committee, чтобы диски были взаимозаменяемы.
Но я должен сказать, что это прекрасно — быть в конкурентном бизнесе, потому что конкуренция держит тебя в форме, заставляет развивать продукты для потребителя. Мы продолжаем гонку для достижения новой удельной плотности записи, нового уровня емкости, новых технологий.
Случается, что одна компания первой внедряет определенную комбинацию качеств, например продукт с интерфейсом SAS объемом 4 Тбайт, в чем WD сейчас имеет небольшое преимущество. Но это лидерство не продержится долго, лишь 3—6 месяцев. Такое конкурентное преимущество работает, когда людям нужен именно конкретный продукт.
Объём HDD и скорость вращения шпинделя
Размер памяти жёсткого диска – с увеличением размеров информации, требуется место для её хранения, поэтому размер считается одной из важнейших основополагающих HDD. Необходимо понимать, что производители жёстких дисков немного не честны к покупателям, округляя значения размера памяти:
Скорость обмена данными зависит от вращения шпинделя, на котором крепятся магнитные пластины с данными, принято считать обороты вращения в минуту:
5400 оборотов в минуту – жёсткие диски с такими оборотами вращения используются чаще всего в некоторых моноблоках и ноутбуках, низкая скорость вращения обуславливает большую вероятность безотказной работы и более низкие энергозатраты, пониженные шумовыделение и тепловыделение.
7200 оборотов в минуту – наибольшее количество компьютерных систем оборудованы именно HDD с такой скоростью вращения шпинделя, более производительны чем винчестеры с более низкой скоростью вращения шпинделя. Так как ПК имеют постоянный источник питания в отличие от ноутбуков, энергопотребление не является главной характеристикой при выборе, но их производительность будет выше при больших оборотах вращения всё того же шпинделя. Такие носители информации являются оптимальными для большинства компьютеров.
10000 и 15000 оборотов в минуту – такие винчестеры имеют наибольшую производительность, но их надежность ставится по сомнение, ведь такие большие обороты вращения обуславливают излишний нагрев пластин, механический износ, повышенное энергопотребление и уровень шума скорее всего будет выше.
Рамер кеш-памяти HDD
Кеш-память (cache memory англ.) работает по принципу оперативной памяти (буфера памяти), используется для хранения часто используемых данных и хранения информации которая пока ещё не передана жёсткому диску, но вот-вот будет на нём.
В современных винчестерах кеш-память имеет размер 8, 16, 32 и 64 мегабайта, что обуславливает производительность жёсткого диска, хотя не всегда используется в полной мере, поэтому кеш-память может быть 16 мегабайт, а в работе разницы от памяти 32 мегабайта можно совсем и не заметить.
Популярный HDD интерфейсы подключения
Интерфейс необходим для обеспечения взаимодействия HDD и системной платы ПК.
ATA/PATA (IDE) – этот параллельный интерфейс служит не только для подключения жёстких дисков, но и устройств для чтения дисков – оптических приводов. Ultra ATA является самым продвинутым представителем стандарта и имеет возможную скорость использования данных информации до 133 мегабайт в секунду.
SATA (Serial ATA) – представляет из себя последовательный интерфейс, который стал хорошей заменой для устаревшего PATA и в отличие от него имеется возможность для подключения только одного устройства, но на бюджетных системных платах, имеется несколько разъёмов для подключения. Стандарт подразделяется на ревизии, имеющие разные скорости передачи/обмена данных:
- SATA имеет скорость обмена данных возможную до 150 Мб/с. (1.2 Гбит/с);
- SATA rev. 2.0 – у данной ревизии скорость обмена данными в сравнение с первым SATA интерфейсом выросла в 2 раза до 300 МБ/с (2,4 Гбит/с);
- SATA rev. 3.0 – обмен данных у ревизии стал ещё выше до 6 Гбит/с (600 МБ/с).
Все вышеописанные интерфейсы подключения семейства SATA взаимозаменяемы, но подключив, например, жёсткий диск с интерфейсом SATA 2 в разъём материнской платы SATA, обмен данных с жёстким диском будет проходит на основе самой старшей ревизии, в данном случает SATA ревизии 1.0.
USB (Universal Serial Bus) – этот интерфейс и служит он для обмена/передачи данных с различных подключаемых к компьютеру устройств, в том числе и переносных жёстких дисков. В отличие от работы жесткого диска в других интерфейсах, данный, поддерживает извлечение устройства во время работы ПК, исключая возможность потери уже сохранённой информации. У USB rev 3.0 скорость обмена данных возросла до 380 Мб/с, а это 4,8 Гбит/с.
Наиболее популярные форм-факторы жёстких дисков
Технологии постоянно совершенствуются, то же происходит и с жёсткими дисками, и на момент публикации статьи широкое применение имели жёсткие диски с форм-факторами (габаритами) 2.5 и 3.5 дюйма. Фактором для применения является место их установки, в ноутбуке устанавливаются более меньшие по габаритам HDD, а в домашнем компьютере, где размеры не ограничиваются корпусом и энергопотреблением 3.5 дюйма.
Так же существуют и другие размеры винчестеров, но они илу уже устарели, такие как 5.25 и 8 дюймов или еще не получили широкого применения. Для внешних жёстких дисков подойдёт лучше именно HDD с размером корпуса 2.5 или 1.8 дюйма, менее энерготребовательны и более компактны.
К особенностям HDD также относятся: время наработки на отказ, ударостойкость и уровень шума.
Raid — это дисковый массив жёсткого диска
Установив в компьютер 2, 4 – несколько HDD, работать они будут независимо друг от друга, но если воспользоваться возможностями RAID, можно обеспечить или более высокую скорость обмена данных или же более высокую надёжность хранения информации, а также существует возможность объединить эти преимущества.
- RAID 0 – дисковый массив, служащий для увеличения скорости чтения и записи, позволяет объединить в себе до четырёх жёстких дисков, которые будут являться одним целым пространством, сама информация разбивается на части и записывается на разные винчестеры практически одновременно, поэтому при выходе из строя хотя бы одного HDD, информация может пропасть навсегда. Данный недостаток компенсируется высокой скоростью обмена данных.
- RAID 1 – зеркальный дисковый массив, ориентированный на высокую надёжность хранения данных, важно, чтобы пары винчестеров были идентичны, впрочем, как и при RAID 0, ведь после записи информации на одном диске, она дублируется и на других. Здесь уже поломка какого-либо одного жёсткого диска не сможет повлиять на потерю важной информации.
- Оба массива используются обычно в крупных организациях, в которых важны скорость и высокая надёжность, но лучшим вариантом будет RAID 0 RAID 1, подходящий как для дублирования информации, так и распределения её по памяти информационных носителей. Для такого массива нужно не мене двух пар идентичных жёстких дисков, и дополнительное охлаждение, что ещё более увеличит уровень шума.
Что такое HDD – в материале статьи описано довольно чёткое понятие этого термина, основы работы и его устройство. Жесткий диск с каждым годом модернизируется и совершенствуется: увеличиваются размеры памяти, понижается энергопотребление и скорость обмена данными так же увеличивается, а хорошим примером служит гибридный винчестер.
Автоматическая парковка головок и система контроля
На случай отключения питания предусмотрена контактная парковочная система, задача которой сводится к тому, чтобы опустить штангу с головками на сами диски. Независимо от того, что накопитель выдерживает десятки тысяч подъемов и спусков считывающих головок, происходить это все должно на специально отведенных для этих действий участках.
Во время постоянных подъемов и спусков происходит неизбежная абразия магнитного слоя. Если после износа накопитель подвергнется встряске, то вероятней всего произойдет повреждение диска или головок. Для предотвращения вышеуказанных неприятностей, современные накопители снабжаются специальным механизмом загрузки/разгрузки, представляющим собой пластину, которая помещается на внешнюю поверхность жестких дисков.
Внешний и гибридный жёсткий диск
Внешние HDD ещё называют переносными, сами по себе такие носители информации являются обыкновенными жёсткими дисками, но в их основе лежит низкое электропотребление, ведь они подключаются к интерфейсам USB и IEEE 1394, а их размеры должны быть наименьшими, это: 1.8 и 2.5 дюйма.
К гибридным HDD относятся те накопители в состав которой входит флешь память. Такие жёсткие диски можно назвать более быстрыми в обмене данных: при записи и чтение информации.
Для чего нужен hdd и его функционал
Жёсткий диск – это постоянное запоминающее устройство компьютера, то есть, его основная функция – долговременное хранение данных. HDD в отличие от оперативной памяти не считается энергозависимой памятью, то есть, после отключения питания от компьютера, а потом как следствие и от жёсткого диска, вся информация, ранее сохранённая на этом накопителе, обязательно сохранится.
Получается, что жёсткий диск служит лучшим местом на компьютере для хранения личной информации: файлы, фотографии, документы и видеозаписи, явно будут долго храниться именно на нём, а сохранённую информацию можно будет использовать и в дальнейшем в своих нуждах.
Операционная система, чаще всего это именно Windows, тоже устанавливается в раздел жёсткого диска.
Сама информация, сохранённая на компьютерном жёстком диске совсем не обязательно должна храниться на нём вечно, а даже наоборот, по мере её ненадобности, HDD нужно от неё очищать, путём её удаления.
Из чего состоит жесткий диск
Практически каждый современный винчестер включает один и тот же набор компонентов:
• диски (их количество чаще всего доходит до 5 штук);
• головки чтения/записи (их количество чаще всего доходит до 10 штук);
• механизм привода головок (данный механизм устанавливает головки в необходимое положение);
• двигатель привода дисков (устройство, приводящее во вращение диски);
• воздушный фильтр (фильтры, расположенные внутри корпуса накопителя);
• печатную плату со схемами управления (посредствам этого компонента производится управление накопителем и контроллером);
• кабели и разъемы (электронные компоненты HDD).
В качестве корпуса для дисков, головок, механизма привода головок и двигателя привода дисков чаще всего используется герметичный короб – HDA. Обычно данный короб является единым узлом, который практически никогда не вскрывается. Иные компоненты, не входящие в HDA, к числу которых можно отнести элементы конфигурации, печатную плату и лицевую панель, – съемные.
К другим интерфейсам подключения hdd относятся:
SCSI – стандарт имеющий, а возможно и ещё имеющий применения в серверных версия вычислительных устройств.
SAS – стандарт являющейся заменой SCSI и имеет совместимость со стандартом SATA, но тут важно понимать, что подключить винчестер SATA интерфейса можно нему, но никак не наоборот.
IEEE 1394 (FireWire) – используется для подключения различных устройств мультимедиа и как правило реже для переносных жёстких дисков.
Также существуют такой стандарт как Thunderbolt – возможность обмена данных доступна до 10 Гбит/с, так же возможно единовременное соединение со множеством устройств, при поддержке разных протоколов и горячее отключение.
Как работает накопитель на жестких дисках
Запись и считывание информации, находящейся на концентрических окружностях жесткого диска, разбитых на секторы, производится посредствам универсальных головок записи/чтения.
Все стороны диска предусматривают свою собственную дорожку для записи и чтения, однако головки располагаются на общем для всех дисков приводе. По этой причине головки перемещаются синхронно.
Немного о s.m.a.r.t.
S.M.A.R.T. – утилита, предназначенная для самостоятельной проверки состояния современных винчестеров, поддерживающих интерфейс PATA и SATA, а также работающих в персональных компьютерах с операционной системой Windows (от NT до Vista).
S.M.A.R.T. производит подсчет и анализ состояния подключенных жестких дисков через равные отрезки времени, независимо от того запущена операционная система или нет. После того, как анализ был проведен, значок результата диагностики отображается в правом углу панели задач. Основываясь на результатах, полученных во время S.M.A.R.T. диагностики, значок может указывать:
• на отличное состояние каждого подключенного к компьютеру винчестера, поддерживающего S.M.A.R.T. технологию;
• на то, что один или несколько показателей состояния не соответствуют пороговому значению, при этом у параметров Pre-Failure / Advisory нулевое значение. Вышеуказанное состояние жесткого диска не считается предаварийным, однако если этот винчестер содержит важную информацию, рекомендуется как можно чаще сохранять ее на другом носителе или произвести замену HDD.
• на то, что один или несколько показателей состояния не соответствуют пороговому значению, при этом у параметров Pre-Failure / Advisory активное значение. По мнению разработчиков жестких дисков, это состояние предаварийное, и хранить информацию на таком винчестере не стоит.
Немного о воздушных фильтрах и воздухе
Практически все жесткие диски снабжены двумя воздушными фильтрами: барометрическим и фильтром рециркуляции. Отличает вышеуказанные фильтры от сменяемых моделей, используемых в накопителях старшего поколения, то, что они помещены внутрь корпуса и их замена не предусматривается до конца эксплуатационного срока.
Старые диски использовали технологию постоянной перегонки воздуха внутрь корпуса и обратно, используя при этом фильтр, который нуждался в периодической смене.
Разработчикам современных накопителей от этой схемы пришлось отказаться, а потому фильтр рециркуляции, который расположен в герметичном корпусе HDA, применяется лишь для фильтрации находящегося внутри короба воздуха от мельчайших частиц, оказавшихся внутри корпуса.
Независимо от всех предпринятых мер предосторожности, мелкие частицы все же образуются после многократных «посадок» и «взлетов» головок. С учетом того, что корпус накопителя отличается своей герметичностью и в нем происходит перекачка воздуха, он продолжает функционировать даже в условиях сильно загрязненной окружающей среды.
Ограничения ос на максимальный объем
Практически все современные операционные системы не накладывают каких-либо ограничений на такой показатель как емкость жестких дисков, чего нельзя сказать о более ранних версиях операционных систем.
Так, например, DOS не распознавал жесткие диски, емкость которых превышала 8,4 Гб, поскольку доступ к накопителям в данном случае выполнялся посредствам LBA-адресации, при этом в DOS 6.x и более ранних версиях поддерживалась лишь CHS-адресация.
Ограничение емкости жесткого диска также имеется в случае установки ОС Windows 95. Максимальное значение этого ограничения – 32 Гб. Помимо этого, обновленными версиями Windows 95 поддерживается лишь файловая система FAT16, которая, в свою очередь, налагает ограничение в размере 2 Гб на размеры разделов. Из этого следует, что в случае использования жесткого диска на 30 Гб, его нужно поделить на 15 разделов.
Ограничения операционной системы Windows 98 допускают использование жестких дисков большего объема.
Ограничения физической емкости
Максимальный объем емкости, используемой жестким диском, зависит от целого ряда факторов, к числу которых можно отнести интерфейс, драйвера, операционную и файловую систему.
У первого накопителя АТА, выпущенного в 1986 году, имелось ограничение емкости, максимальное значение которого составляло 137 Гб.
Разные версии BIOS также способствовали уменьшению максимальной емкости жестких дисков, а потому системы, скомпонованные до 1998 г., имели емкость – до 8,4 Гб, а системы, выпущенные до 1994 г., — 528 Мб.
Даже после решения проблем с BIOS ограничение емкости накопителей с интерфейсом подключения АТА осталось, максимальное его значение составляло в 137 Гб. Это ограничение было преодолено посредствам стандарта ATA-6, выпущенного в 2001 г. Данный стандарт использовал расширенную схему адресации, что, в свою очередь, поспособствовало увеличению емкости накопителей до 144 Гб.
Показатели качества жестких дисков
• Емкость – объем информации, вмещаемый накопителем. Этот показатель в современных винчестерах может достигать до 4 терабайт(4000 гигабайт);
• Быстродействие. Данный параметр оказывает непосредственное влияние на время отклика и среднюю скорость передачи информации;
• Надежность – показатель, определяемый средним временем наработки на отказ.
Распространённые названия жёсткого диска, откуда появилось название «винчестер»
Ответ на вопрос что такое HDD можно сформулировать как накопитель на жёстких магнитных дисках, пожалуй, самая профильная формулировка, но также этот накопитель правильно называть: HMDD (hard magnetic disk drive от англ.), жёсткий диск, винчестер и разными производными.
- HDD или HMDD – здесь всё просто, перевод с английского языка – накопитель на жёстких магнитных дисках.
- Жёсткий диск и почему не мягкий, всё просто внутри жёсткого диска имеются пластины, они твёрдые, примерно в одно время с ним появились дискеты, у этого носителя информации, составляющей частью были гибкие (мягкие) магнитные диски – флоппи. Поэтому смех, вызванный из-за фразы: почему жёсткий диск не мягкий совершенно не обоснованный, разве только у незнающего человека.
- Само название винчестер ближе уже к профессиональному сленгу, появление данного названия наверняка, не известно, но существует наиболее популярная трактовка, которую рассмотрим ниже.
Опять для понимания появления другого имени жёсткого диска как компьютерного винчестера, нужно обратиться к истории. Винчестеры раньше имели немного больший размер чем в наше время. В 1973 году выл выпущена моделью HDD 3340, сам диск же для краткости обозначался инженерами, разработавшими его “30-30”, обозначавшее 2 модуля по 30 мегабайт, что дало повод найти соотношение с американской винтовкой Winchester, у которой патроны имели созвучное название 30-30 Winchester, отсюда и его название – винчестер.
Скорость работы жесткого диска
Немаловажным значением обладают скоростные показатели жёсткого диска, которые определяются:
• Скоростью вращения шпинделя, измерение которой проводится в оборотах в минуту. В ее задачу не входит непосредственное выявление реальной скорости обмена, она лишь позволяет отличить более скоростное устройство от менее скоростного устройства.
• Временем доступа. Данный параметр вычисляет затрачиваемое винчестером время от получения команды до передачи информации по интерфейсу. Чаще всего фигурирую среднее и максимальное значения.
• Временем позиционирования головок. Это значение указывает затрачиваемое головками время для перемещения и установки с одного трека на другой трек.
• Пропускной способностью или производительностью диска во время последовательной передачи больших объёмов данных.
• Внутренней скоростью передачи данных или скоростью передаваемой информации от контроллера к головкам.
• Внешней скоростью передачи данных или скоростью передаваемой информации по внешнему интерфейсу.
Стоимость и цена
С каждым днем стоимость HDD становится всё меньше. Так, например, сегодня цена жесткого диска ATA на 500 Гб составляет в среднем 120 долларов, к сравнению, в 1983 г. винчестер емкостью 10 Мб стоил 1800 долларов.
Из вышесказанного утверждения можно сделать вывод, что стоимость HDD будет продолжать падать, а потому в дальнейшем все желающие смогут приобрести довольно емкие диски по приемлемым ценам.
Так же к немаловажной внутренней составляющей жёсткого диска относятся:
Двигатели, предназначенные для вращения магнитных пластин HDD и блок управляющей электроники – руководящий всеми процессами.
Для хранения информации HDD форматируют, то есть он разбит на равные дорожки, которые разбиваются на секторы свою очередь образующие кластеры.
Необходимо знать, что сам жёсткий диск не герметичен, а герметичен его гермоблок, вскрытие которого непременно приведёт к неработоспособности всего жёсткого диска.
Фактор надежности
Такой показатель, как надежность хранения данных является одним из наиболее важных характеристик жесткого диска. Фактор отказа у винчестера – раз в сто лет, из чего можно сделать вывод, что HDD считается наиболее надежным источником хранения данных. При этом на надежность каждого диска непосредственное влияние оказывает условие эксплуатации и само устройство.
Форматирование высокого и низкого уровня
Использование форматирования высокого уровня позволяет операционной системе создавать структуры, упрощающую работу с хранящимися на жестком диске файлами и данными. Все имеющиеся разделы (логические диски) снабжаются загрузочным сектором тома, двумя копиями таблицы размещения файлов и корневым каталогом.
Другими словами, форматирования высокого уровня сводится к созданию оглавлений диска и файловой системы (FAT, NTFS и т.п.). К «настоящему» форматированию можно отнести лишь форматирование низкого уровня, во время которого происходит деление диска по дорожкам и секторам.
Для того, что бы произвести низкоуровневое форматирование на жестком диске, необходимо использование специальной программы, чаще всего предоставляемой компанией-производителем диска. Форматирование гибких дисков посредствам FORMAT подразумевает выполнение обеих операций, тогда как в случае с жесткими дисками вышеуказанные операции следует выполнять по раздельности.
Организация нескольких разделов предоставляет возможность устанавливать на каждый из них свою операционную инфраструктуру с отдельным томом и логическими дисками. Каждый том или логический диск имеет своё буквенное обозначение(например диск C,D или E).
Характеристики и параметры
Каждый жёсткий диск обладает перечнем технических характеристик, согласно которым и устанавливается его иерархия использования.
Первым делом, на что следует обратить внимание, так это на тип используемого интерфейса. С недавних пор каждый компьютер в качестве усовершенствованного и более скоростного интерфейса начал использовать SATA.
Второй не менее важный момент – объём свободного места на жёстком диске. Минимальное его значение на сегодняшний день составляет лишь 80 Гб, при этом максимальное – 4 Тб.
Еще одной важной характеристикой в случае приобретения ноутбука является форм-фактор жесткого диска.
Наиболее востребованными в этом случае считаются модели, размер которых – 2,5 дюйма, при этом в настольных ПК размер составляет 3,5 дюйма.
Не стоит пренебрегать и скоростью вращения шпинделя, минимальные значения – 4200, максимальные – 15000 оборотов в минуту. Все вышеуказанные характеристики оказывают непосредственное влияние на скорость работы винчестера, которая выражается в Мб/С.
