У кожному комп'ютері є жорсткий диск або, як його часто називають, вінчестер, який є основним місцем зберігання всієї інформації, використовуваної комп'ютером і його користувачем. На жорсткому диску зберігається встановлена операційна система, всі програми, що використовуються користувачем, та дані. Процесор бере з вінчестера необхідну для обробки інформацію і потім записує його на носій. Кількість інформації, що зберігається на жорсткому диску, залежить від обсягу.
Найперші моделі вінчестерів дозволяли зберігати на своїх дисках до 10 мб даних, на той час це було дуже багато. Зараз сучасні носії дозволяють зберігати тисячі та десятки тисяч мегабайт. Об'єм пам'яті на сучасних моделях обчислюється гігабайтами та терабайтами. Це дає можливість зберігати безліч фільмів, музики, відео роликів, ігор та інших даних. Значне зростання обсягу пам'яті на HDD пов'язане з прогресивним розвитком комп'ютерних технологій, внаслідок чого фільми, ігри та інші дані займають все більше вільного місця.
Особливості конструкції вінчестерів
Сучасний вінчестер складається з кількох металевих дисків, на які записується інформація. Покриваються диски оксидом заліза або іншим спеціальним складом, здатним зберігати вплив магнітного поля. Кількість дисків залежить від обсягу носія і зазвичай воно знаходиться в межах від 1 до 3. Металеві диски ідеально рівні, гладкі та балансовані, завдяки чому можуть обертатися з високою швидкістю, за стандартом вона може бути 5400, 7200 або 10000 обертів на хвилину.
По дисках переміщаються спеціальні головки з високою точністю позиціонування. На кожному з дисків встановлюється дві магнітні головки. Читання даних із поверхні дисків здійснюється з допомогою установки спеціальних магниторезистивных головок, вони працюють залежно від цього, як змінюється магнітне полі лежить на поверхні диска. Дані на комп'ютер передаються в результаті отримання аналогового сигналу, що переходить у цифрову форму.
На дисках інформація знаходиться у доріжках, розташованих по колу. Для роботи з даними на носіях даними магнітні головки пересуваються по доріжках. Переміщення головок здійснюється завдяки використанню спеціального соленоїдного приводу. Такі головки можуть отримувати доступ до будь-якого місця, розташованого на диску, завдяки високій швидкості обертання. Головки розташовуються по обидва боки дисків, тому кожна з них здійснює роботу на одному боці і повністю відповідає за неї.
Сектор на вінчестері дозволяє зберігати 512 байт інформації, а кожна доріжка жорсткого дискаскладається з безлічі секторів. Максимальна кількість інформації на вінчестер залежить від кількості секторів, головок і циліндрів. За кількістю дисків HDDможуть бути однаковими, але обсяги пам'яті у них будуть різні. Це відбувається через те, що для збільшення обсягу зручніше збільшувати густину секторів на кожному з дисків, ніж збільшувати їх кількість, що призведе до значного збільшення розміру носія. Розвиток комп'ютерних технологій призводить до того, що кожний комплектуючий ПК стає меншим зовнішніх розмірів, а можливості, навпаки, збільшуються.
Існують такі поняття, як фізичне розміщення дисків та логічне. Фізичне - те, як влаштований носій інформації всередині, а логічне – те, як його бачить комп'ютер. Насправді, фізичне та логічне повністю відрізняються. Якщо фізично всередині вінчестера може бути встановлено, наприклад, 3 диски, то логічно їх може бути будь-яка кількість та будь-якого обсягу, один логічний диск може мати розмір двох або більше фізичних та навпаки.
При виробництві вінчестерів практично неможливо уникнути пошкодження секторів або доріжок, але вони не використовуються та не враховуються носієм завдяки позначкам.
Жорсткі диски бувають призначені для використання в домашніх ПК, а бувають для використання на серверах. До останніх пред'являються значно більші вимоги, тому що вони працюють із значним навантаженням і мають забезпечувати високу продуктивність та швидкість роботи.
Характеристики вінчестерів
Для того щоб правильно вибрати відповідний для певних цілей вінчестер, необхідно знатися на великій кількості характеристик. Перше, що слід звертати увагу, це форм-фактор. На стаціонарних ПК встановлюються жорсткі дискина 3.5 дюйми, а на ноутбуках на 2.5. Також бувають інші менш поширені форм-факторы. Другим важливим параметром є інтерфейс, яким пристрій підключається до комп'ютера. На ПК використовуються різні варіанти SATA інтерфейсу.
Одним з важливих параметрів є ємність, від якої залежить кількість даних, що зберігаються на пристрої. Швидкість обертання валу, де розташовані диски, впливає швидкість роботи з інформацією.
При виборі жорсткого диска слід звертати увагу на розмір буфера, який впливає на швидкість роботи пристрою з інформацією.
Кожен вінчестер під час роботи видає шум, як будь-який інший механічний пристрій. При роботі шум може завдавати значних незручностей, тому на його рівень потрібно звертати увагу, підбираючи відповідну для свого ПК модель.
Якщо пристрій планується часто переносити з одного комп'ютера до іншого, важливий такий параметр, як ударостійкість. Чим вона буде вищою, тим менша ймовірність втратити інформацію при ударі або пошкодити жорсткий диск.
Під час роботи з інформацією, диск віддає запитану інформацію з певною швидкістю. Цей показник називається "Час довільного доступу" і чим він буде меншим, тим швидше буде передача запиту.
Маючи уявлення про всі параметри, характеристики та пристрій сучасних жорстких дисківможна швидко підібрати потрібний вінчестер для виконання поставлених завдань на ПК.
Улюблені фільми, музика, сімейні фотографії, відео з важливих життєвих подій, електронні книги, робочі документи - і це далеко не все, що зберігається на комп'ютері сучасної людини Настає момент, коли інформації стає занадто багато, і вбудована пам'ять ПК вже не може прийняти жодного мегабайта. Саме тоді найчастіше виникає необхідність придбання зовнішнього накопичувача. написано у спеціальній статті на нашому блозі.
Навіщо потрібен жорсткий диск?
Але перевантаженість пам'яті персонального комп'ютерадалеко не єдина причина придбання жорсткого диска. Зовнішній жорсткий диск потрібний і у багатьох інших випадках. В яких саме – дізнаємося далі.
- Для розвантаження комп'ютера.Любите зберігати всі фільми, що сподобалися? Якщо на Вашому ПК вже не залишилося місця, саме час підібрати зовнішній накопичувач. Він дозволить розвантажити вбудовану пам'ять комп'ютера. Особливо це важливо, якщо жорсткий диск комп'ютера повністю завантажений інформацією. Не секрет, що в цьому випадку комп'ютер втрачає свою продуктивність. Ігромани можуть використовувати зовнішній жорсткийдиск для ігор – установок, збережень тощо.
- Для збереження важливої інформації.Багато користувачів знайома ситуація, коли на комп'ютері зламався вінчестер і вся інформація, яка була на ПК, зникала без можливості відновлення. Від поломок не застрахована жодна техніка, тому важливо убезпечити себе від такого ризику. Для цього варто перенести всю цінну інформацію на зовнішній накопичувач.
- Для мобільності інформації.Якщо у Вас є необхідність постійно мати доступ до великої кількості інформації з різних комп'ютерів, то зовнішній накопичувач – це ідеальний варіант. Особливо корисним зовнішній накопичувач буде для роботи. На диску можуть зберігатися архіви документів, дозволяючи Вам мати швидкий доступ до них.
Переваги використання жорстких дисків
Деякі користувачі можуть здивуватися, навіщо сучасній людині потрібний зовнішній накопичувач, якщо існують хмарні сховища. Але все ж таки зовнішній накопичувач має свої переваги перед «хмарами»:
- Доступ до інформації на жорсткому диску завжди буде незалежно від наявності Інтернету.
- Швидкість роботи з інформацією з диска значно вища, ніж із хмарними ресурсами. Сучасні жорсткі диски дозволяють записувати великі обсяги даних із неймовірно великою швидкістю.
- Диск гарантує надійний захист даних. Завжди існує ризик злому облікового запису та витоку особистої інформації. Якщо Ви не хочете, щоб якась інформація опинилась у мережі, то краще зберігати її на зовнішньому накопичувачі. Але не забудьте також подбати про захист жорсткогодиска від небажаного доступу.
Як вибрати зовнішній жорсткий диск?
Сьогодні на ринку можна знайти жорсткі диски від різних виробників з різними характеристиками. Щоб не помилитися у виборі пристрою, варто звернути увагу на такі параметри:
- Обсяг пам'яті.Вибір обсягу залежить від мети, з якою Ви купуєте пристрій. Очевидно, що для зберігання фільмів, фото та відеоматеріалів варто вибирати диски великого розміру – від одного терабайта. Для зберігання робочих файлів може бути достатньо 500 ГБ. При цьому пристрій з таким обсягом пам'яті буде відрізнятися компактнішими габаритами і меншою вагою, що робить його дуже мобільним.
- Захищеність пристрою.Якщо буде використовуватися для зберігання важливої або навіть конфіденційної інформації, варто вибирати пристрої з підвищеним рівнем безпеки. У рейтинг зовнішніх жорсткихдисків за надійністю входять пристрої від таких виробників – Hitachi, Seagate, Toshiba, Fujitsu, Western Digita та інші.
- Розміри.Якщо у Вас часто виникає потреба носити жорсткий диск, то розумно буде зупинити свій вибір на компактних моделях. Найкращі зовнішні жорсткі диски 2017 року відрізняються невеликими габаритами при досить більшому обсязі. Але варто врахувати, що вартість таких пристроїв буде відповідною.
У нашому інтернет-магазині гаджетів GSM-ka Ви знайдете надійні жорсткі диски, корисні, багатофункціональні смартфони та планшети. Вибирайте сучасні гаджети та робіть своє життя простіше!
Під час запуску комп'ютера набір мікропрограм, записаних у мікросхемі BIOS, здійснює перевірку обладнання. Якщо все гаразд, він передає керування завантажувачу операційної системи. Далі ОС завантажується і починаєте користуватися комп'ютером. При цьому де до включення комп'ютера зберігалася операційна система? Яким чином ваш реферат, який ви писали всю ніч, залишився цілим після відключення живлення ПК? Знову ж таки — де він зберігається?
Гаразд, мабуть я занадто загнув і ви всі чудово знаєте, що дані комп'ютера зберігаються на жорсткому диску. Тим не менш, що він з себе представляє і як працює не всі знають, і оскільки ви тут, робимо висновок, що хотіли б дізнатися. Що ж, давайте розбиратись!
За традицією, давайте підглянемо визначення жорсткого диска у Вікіпедії:
Жорсткий диск (гвинт, вінчестер, накопичувач на жорстких магнітнихдисках, НЖМД, HDD, HMDD) — пристрій довільного доступу, що запам'ятовує, заснований на принципі магнітного запису.
Використовуються в переважній більшості комп'ютерів, а також як окремі пристрої для зберігання. резервних копійданих, як файлове сховище і т.п.
Трохи розберемося. Мені подобається термін « накопичувач на жорстких магнітних дисках “. Ці п'ять слів передають усю суть. HDD — пристрій, призначений для тривалого зберігання записаних на нього даних. Основою HDD є жорсткі (алюмінієві) диски із спеціальним покриттям, на яке за допомогою спеціальних головок записується інформація.
Не розглядатиму в деталях сам процес запису — по суті, це фізика останніх класів школи, і вникати в це, певен, у вас бажання немає, та й стаття зовсім не про те.
Також звернемо увагу на фразу: « довільного доступу що, грубо кажучи, означає, що ми (комп'ютер) можемо в будь-який час рахувати інформацію з будь-якої ділянки залізниці.
Важливим є той факт, що пам'ять HDD не енергозалежна, тобто не важливо, підключено живлення чи ні, записана на пристрій інформація нікуди не зникне. Це важлива відмінність постійної пам'яті комп'ютера від тимчасової ().
Поглянувши на жорсткий диск комп'ютера у житті, ви побачите ні дисків, ні головок, оскільки це приховано в герметичному корпусі (гермозона). Зовні вінчестер виглядає так:
Для чого комп'ютеру потрібен жорсткий диск
Розглянемо що таке HDD у комп'ютері, тобто, яку роль він грає в ПК. Відомо, що зберігає дані але, як і які. Тут виділимо такі функції НЖМД:
- Зберігання ОС, користувача ПЗ та їх налаштувань;
- Зберігання файлів користувача: музика, відео, зображення, документи тощо;
- Використання частини об'єму жорсткого диска для зберігання даних, що не містяться в ОЗУ (файл підкачки) або зберігання вмісту оперативної пам'ятіпід час використання режиму сну;
Як бачимо, жорсткий диск комп'ютера не просто звалище з фотографій, музики та відео. На ньому зберігається вся операційна система, і крім цього ЖД допомагає справлятися із завантаженістю ОЗУ, беручи він частину її функцій.
З чого складається жорсткий диск
Ми частково згадували про складові жорсткого диска, зараз розберемося з цим детальніше. Отже, основні складові HDD:
- Корпус - захищає механізми жорсткого диска від пилу та вологи. Як правило, є герметичним, щоб всередину та сама волога і пил не потрапляли;
- Диски (млинці) - пластини з певного сплаву металів, з нанесеним з обох боків покриттям, на яке записуються дані. Кількість пластин може бути різною - від однієї (у бюджетних варіантах), до декількох;
- Двигун - на шпинделі якого закріплені млинці;
- Блок головок — конструкція зі з'єднаних між собою важелів (коромисел) та головок. Частина залізниці, яка зчитує та записує на нього інформацію. Для одного млинця використовується пара головок, оскільки верхня, і нижня частина у нього робоча;
- Пристрій позиціонування (актуатор ) - Механізм приводить у дію блок головок. Складається з пари постійних неодимових магнітів та котушки, що знаходиться на кінці блоку головок;
- Контролер - Електронна мікросхема керуюча роботою HDD;
- Паркувальна зона - місце всередині вінчестера поруч із дисками або на їх внутрішній частині, куди опускаються (паркуються) головки під час простою, щоб не пошкодити робочу поверхню млинців.
Такий ось нехитрий пристрій жорсткого диска. Сформувалося воно багато років тому, і жодних принципових змін до нього вже давно не вносилося. А ми йдемо далі.
Як працює жорсткий диск
Після того, як на HDD подається живлення, двигун, на шпинделі якого закріплені млинці, починає розкручуватися. Набравши швидкість, коли у поверхні дисків утворюється постійний потік повітря, починають рухатися головки.
Дана послідовність (спочатку розкручуватися диски, а потім починають працювати головки) необхідна для того, щоб за рахунок потоку повітря, що утворився, головки ширяли над пластинами. Так, вони ніколи не стосуються поверхні дисків, інакше останні були б негайно пошкоджені. Тим не менш, відстань від поверхні магнітних пластин до головок настільки маленька (~10 нм), що ви не побачите її неозброєним оком.
Після запуску, насамперед відбувається зчитування службової інформації про стан жорсткогодиска та інші необхідні відомості про нього, що знаходяться на так званій нульовій доріжці. Тільки потім розпочинається робота з даними.
Інформація на жорсткому диску комп'ютера записується на доріжки, які, у свою чергу, розбиті на сектори (така собі розрізана на шматочки піца). Для запису файлів кілька секторів об'єднують у кластер, і є найменшим місцем, куди може бути записаний файл.
Крім такого «горизонтального» розбиття диска є ще умовне «вертикальне». Оскільки всі головки об'єднані, вони завжди позиціонуються над однією і тією ж за номером доріжкою, кожна над диском. Таким чином, під час роботи HDD головки як би малюють циліндр:
Поки що HDD працює, по суті він виконує дві команди: читання та запис. Коли необхідно виконати команду запису, відбувається обчислення області на диску, куди вона буде проводиться, потім позиціонуються головки і, власне, виконується команда. Потім результат перевіряється. Крім запису даних прямо на диск, інформація також потрапляє до його кешу.
Якщо контролеру надходить команда читання, насамперед відбувається перевірка наявності необхідної інформації у кеші. Якщо її там немає, знову відбувається обчислення координат для позиціонування головок, далі головки позиціонується і зчитують дані.
Після завершення роботи, коли живлення вінчестера зникає, відбувається автоматичне паркування головок у паркувальній зоні.
Ось так загалом і працює жорсткий диск комп'ютера. Насправді все набагато складніше, але звичайному користувачеві, швидше за все, такі подробиці не потрібні, тому закінчимо з цим розділом і підемо далі.
Види жорстких дисків та їх виробники
На сьогоднішній день, на ринку існує фактично три основні виробники жорстких дисків: Western Digital(WD), Toshiba, Seagate. Вони повністю покривають попит на пристрої всіх видів та вимог. Інші компанії або розорилися, або були поглинені кимось із основної трійки, або перепрофілювалися.
Якщо говорити про види HDD, їх можна розділити таким чином:
- Для ноутбуків – основний параметр – розмір пристрою в 2,5 дюйми. Це дозволяє їм компактно розміщуватись у корпусі лептопа;
- Для ПК - у цьому випадку також можливе використання 2,5″ жорстких дисків, але зазвичай використовуються 3,5 дюйма;
- Зовнішні жорсткі диски - пристрої, що окремо підключаються до ПК/ноутбука, найчастіше виконують роль файлового сховища.
Також виділяють особливий тип жорстких дисків для серверів. Вони ідентичні звичайним ПКшним, але можуть відрізнятися інтерфейсами для підключення і більшою продуктивністю.
Всі інші поділки HDD на види походять від їх параметрів, тому розглянемо їх.
Характеристики жорстких дисків
Отже, основні характеристики жорсткого диска комп'ютера:
- Об `єм - Показник максимально можливої кількості даних, які можна буде вмістити на диску. Перше, на що зазвичай дивляться при виборі HDD. Цей показник може досягати 10 Тб, хоча для домашнього ПК найчастіше вибирають 500 Гб - 1 Тб;
- Форм-фактор - Розмір жорсткого диска. Найпоширеніші - 3,5 та 2,5 дюйма. Як говорилося вище, 2,5″ переважно, встановлюються в ноутбуки. Також їх використовують у зовнішніх HDD. У ПК і сервери встановлюють 3,5″. Форм фактор впливає і на обсяг, так як на більший диск може поміститися більше даних;
- Швидкість обертання шпинделя - З якою швидкістю обертаються млинці. Найбільш поширені 4200, 5400, 7200 та 10000 об/хв. Ця характеристика безпосередньо впливає на продуктивність, а також ціну пристрою. Чим вище швидкість - тим більше обидва значення;
- Інтерфейс - спосіб (тип роз'єму) підключення HDDдо комп'ютера. Найпопулярнішим інтерфейсом для внутрішніх ЗД сьогодні є SATA (у старих комп'ютерах використовувався IDE). Зовнішні жорсткі диски підключаються, як правило, через USB або FireWire. Крім перерахованих, існують такі інтерфейси як SCSI, SAS;
- Об'єм буфера (Кеш-пам'ять) - тип швидкої пам'яті (за типом ОЗУ) встановлений на контролері залізничного ПК, призначений для тимчасового зберігання даних, до яких найчастіше звертаються. Об'єм буфера може становити 16, 32 або 64 Мб;
- Час довільного доступу — час, за який HDD гарантовано виконати запис або читання з будь-якої ділянки диска. Коливається від 3 до 15 мс;
Крім наведених характеристик також можна зустріти такі показники, як.
Диски бувають різні: жорсткі, локальні, CD, DVD тощо. Розібратися з призначенням кожного їх самостійно важко, але необхідно. Тому що століття технологій цього вимагає. Отже, навіщо потрібний диск?
Жорсткий диск
Жорсткий диск знаходиться в системному блоцікомп'ютера. Навіщо потрібен жорсткий диск у комп'ютері? На жорсткому диску зберігається вся інформація, операційна система та всі програми. На комп'ютері ми бачимо інформацію, яка зберігається на жорсткому диску в пункті "Мій комп'ютер": "Локальний диск С", "Локальний диск D".
Локальні диски
Жорсткий диск поділяється на розділи: "Локальний диск С" та "Локальний диск D". На дисках можна зберігати програми, файли, кіно, музику тощо. Але якщо є диск С, навіщо потрібен диск D? Справа в тому, що при пошкодженні операційної системи шкідливою програмою, ушкоджуються всі файли. Щоб налагодити нормальну роботу комп'ютера, доводиться встановлювати заново операційну систему. Все, що зберігалося на локальному дискуЗ, відновленню не підлягає. Тому й потрібний диск D, інформацію на ньому у разі переустановки ОС можна зберегти. На диску D рекомендується зберігати важливі файлита архіви, щоб уникнути ризику втрати цих документів.
CD, DVD, blu ray та інше
Все перелічене вище – цілком матеріальні речі, на відміну від локальних дисків. Такі диски виконані у вигляді пластикового диска з діркою в центрі. Щоб визначитися, для чого потрібні перераховані вище диски, необхідно розібратися з ними окремо.
CD – компакт-диски. Бувають двох видів CD-R, записувати інформацію, на які можна лише один раз, і CD-RW, записувати інформацію, на які можна кілька разів. Об'єм пам'яті до 900 Мб (90 хвилин запису).
DVD – цифрові багатоцільові диски. Бувають три типи: DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM. Призначення таких дисків є дуже простим. Вони потрібні для зберігання інформації: аудіо, відео високої якості, різних файлів та документів. DVD-R перезаписувати не можна зовсім. DVD-RW можна перезаписувати до 1000 разів. DVD-RAM взагалі можна перезаписувати до 100тис. разів. Ємність дисків DVD 17 Гб. Диски DVDнадійніші, ніж диски CD.
Blu Ray (BD) - оптичні дискищодо нового стандарту. Такі диски потрібні для зберігання великого обсягу інформації (найпоширеніший обсяг до 50 Гб), у тому числі для зберігання аудіо та відео високої якості. Рідко зустрічаються BD диски місткістю до 320 Гб. Також поділяються на кілька типів: BD-R, записувати інформацію на які можна один раз, BD-RE записувати інформацію можна багаторазово, BD-RE DL багаторазово можна записувати інформацію обсягом до 50 Гб.
Чистий диск
Чистий диск потрібен для очищення лінз різних програвачів та дисководів. А це, у свою чергу, потрібно для того, щоб диски «не гальмували», і перегляд інформації з них не перетворювався на дуже тяжкий процес. Чистий диск продається в комплекті з рідиною, що чистить, на самому диску є щітка.
Для чого потрібний диск із драйверами
На таких дисках записано програмне забезпечення, встановивши яке на комп'ютер, можна отримати доступ до апаратного забезпеченняпристрої, для якого цей драйвер призначений (веб - камери, сканери, фотоапарати).
У даній статті йтиметься лише про жорстких дисках(HDD) тобто про носії на магнітних дисках. Про SSD буде наступна стаття.
Що таке жорсткий диск
За традицією, давайте підглянемо визначення жорсткого диска у Вікіпедії:
Жорсткий диск (гвинт, вінчестер, накопичувач на жорстких магнітних дисках, НЖМД, HDD, HMDD) - пристрій довільного доступу, що запам'ятовує, заснований на принципі магнітного запису.
Використовуються в переважній більшості комп'ютерів, а також як окремі пристрої для зберігання резервних копій даних, як файлового сховища і т.п.
Трохи розберемося. Мені подобається термін "накопичувач на жорстких магнітних дисках". Ці п'ять слів передають усю суть. HDD - пристрій, призначення якого тривалий час зберігати записані дані. Основою HDD є жорсткі (алюмінієві) диски із спеціальним покриттям, на яке за допомогою спеціальних головок записується інформація.
Не розглядатиму в деталях сам процес запису - по суті це фізика останніх класів школи, і вникати в це, певен, у вас бажання немає, та й стаття зовсім не про те.
Також звернемо увагу на фразу: «довільного доступу», що, грубо кажучи, означає, що ми (комп'ютер) можемо в будь-який час рахувати інформацію з будь-якої ділянки залізниці.
Важливим є той факт, що пам'ять HDD не енергозалежна, тобто не важливо, підключено живлення чи ні, записана на пристрій інформація нікуди не зникне. Це важлива відмінність пам'яті комп'ютера, від тимчасової (ОЗУ).
Поглянувши на жорсткий диск комп'ютера у житті, ви побачите ні дисків, ні головок, оскільки це приховано в герметичному корпусі (гермозона). Зовні вінчестер виглядає так.
Думаю, що таке HDD ви зрозуміли. Йдемо далі.
Для чого комп'ютеру потрібен жорсткий диск
Розглянемо що таке HDD у комп'ютері, тобто, яку роль він грає в ПК. Відомо, що зберігає дані але, як і які. Тут виділимо такі функції НЖМД:
- зберігання ОС, користувача ПЗ та їх налаштувань;
- зберігання файлів користувача: музика, відео, зображення, документи і т.д;
- використання частини об'єму жорсткого диска, для зберігання даних, що не містяться в ОЗУ (файл підкачки) або зберігання вмісту оперативної пам'яті під час використання режиму сну;
- Як бачимо, жорсткий диск комп'ютера не просто звалище з фотографій, музики та відео. На ньому зберігається вся операційна система, і крім цього ЖД допомагає справлятися із завантаженістю ОЗУ, беручи він частину її функцій.
З чого складається жорсткий диск
Ми частково згадували про складові жорсткого диска, зараз розберемося з цим детальніше. Отже, основні складові HDD:
- Корпус – захищає механізми жорсткого диска від пилу та вологи. Як правило, є герметичним, щоб всередину та сама волога і пил не потрапляли;
- Диски (млинці) - пластини з певного сплаву металів, з нанесеним з обох боків покриттям, на яке записуються дані. Кількість пластин може бути різним - від однієї (у бюджетних варіантах), до кількох;
- Двигун – на шпинделі якого закріплені млинці;
- Блок головок - конструкція із з'єднаних між собою важелів (коромисел), та головок. Частина залізниці, яка зчитує та записує на нього інформацію. Для одного млинця використовується пара головок, оскільки верхня, і нижня частина у нього робоча;
- Пристрій позиціонування (актуатор) - механізм блок голівок, що приводить в дію. Складається з пари постійних неодимових магнітів та котушки, що знаходиться на кінці блоку головок;
- Контролер – електронна мікросхема керуюча роботою HDD;
- Паркувальна зона – місце всередині вінчестера поруч із дисками або на їх внутрішній частині, куди опускаються (паркуються) головки під час простою, щоб не пошкодити робочу поверхню млинців.
Такий ось нехитрий пристрій жорсткого диска. Сформувалося воно багато років тому, і жодних принципових змін до нього вже давно не вносилося. А ми йдемо далі.
Як працює жорсткий диск
Після того, як на HDD подається живлення, двигун, на шпинделі якого закріплені млинці, починає розкручуватися. Набравши швидкість, коли у поверхні дисків утворюється постійний потік повітря, починають рухатися головки.
Дана послідовність (спочатку розкручуватися диски, а потім починають працювати головки) необхідна для того, щоб за рахунок потоку повітря, що утворився, головки ширяли над пластинами. Так, вони ніколи не стосуються поверхні дисків, інакше останні були б негайно пошкоджені. Тим не менш, відстань від поверхні магнітних пластин до головок настільки маленька (~10 нм), що ви не побачите її неозброєним оком.
Після запуску, в першу чергу відбувається зчитування службової інформації про стан жорсткого диска та інші необхідні відомості про нього, що знаходяться на так званій нульовій доріжці. Тільки потім розпочинається робота з даними.
Інформація на жорсткому диску комп'ютера записується на доріжки, які, у свою чергу, розбиті на сектори (така собі розрізана на шматочки піца). Для запису файлів кілька секторів об'єднують у кластер, і є найменшим місцем, куди може бути записаний файл.
Крім такого «горизонтального» розбиття диска є ще умовне «вертикальне». Оскільки всі головки об'єднані, вони завжди позиціонуються над однією і тією ж за номером доріжкою, кожна над диском. Таким чином, під час роботи HDD головки начебто малюють циліндр.
Поки що HDD працює, по суті він виконує дві команди: читання та запис. Коли необхідно виконати команду запису, відбувається обчислення області на диску, куди вона буде проводиться, потім позиціонуються головки і, власне, виконується команда. Потім результат перевіряється. Крім запису даних прямо на диск, інформація також потрапляє до його кешу.
Якщо контролеру надходить команда читання, насамперед відбувається перевірка наявності необхідної інформації у кеші. Якщо її там немає, знову відбувається обчислення координат для позиціонування головок, далі головки позиціонується і зчитують дані.
Після завершення роботи, коли живлення вінчестера зникає, відбувається автоматичне паркування головок у паркувальній зоні.
Ось так загалом і працює жорсткий диск комп'ютера. Насправді все набагато складніше, але звичайному користувачу, швидше за все, такі подробиці не потрібні, тому закінчимо з цим розділом і підемо далі.
Види жорстких дисків та їх виробники
На сьогоднішній день, на ринку існує фактично три основні виробники жорстких дисків: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. Вони повністю покривають попит на пристрої всіх видів та вимог. Інші компанії або розорилися, або були поглинені кимось із основної трійки, або перепрофілювалися.
Якщо говорити про види HDD, їх можна розділити таким чином:
1. Для ноутбуків – основний параметр – розмір пристрою в 2,5 дюйма. Це дозволяє їм компактно розміщуватись у корпусі лептопа;
2. Для ПК - у цьому випадку також можливе використання 2,5″ жорстких дисків, але зазвичай використовуються 3,5 дюйма;
3. Зовнішні жорсткі диски - пристрої, що окремо підключаються до ПК/ноутбука, найчастіше виконують роль файлового сховища.
Також виділяють особливий тип жорстких дисків – для серверів. Вони ідентичні звичайним ПКшним, але можуть відрізнятися інтерфейсами для підключення і більшою продуктивністю.
Всі інші поділки HDD на види походять від їх параметрів, тому розглянемо їх.
Характеристики жорстких дисків
Отже, основні характеристики жорсткого диска комп'ютера:
Об'єм – показник максимально можливої кількості даних, які можна буде вмістити на диску. Перше, на що зазвичай дивляться при виборі HDD. Цей показник може досягати 10 Тб, хоча для домашнього ПК найчастіше вибирають 500 Гб - 1 Тб;
- Форм-фактор – розмір жорстокого диска. Найпоширеніші - 3,5 та 2,5 дюйма. Як говорилося вище, 2,5″ переважно, встановлюються в ноутбуки. Також їх використовують у зовнішніх HDD. У ПК і сервери встановлюють 3,5″. Форм фактор впливає і на обсяг, так як на більший диск може поміститися більше даних;
- Швидкість обертання шпинделя – з якою швидкістю обертаються млинці. Найбільш поширені 4200, 5400, 7200 та 10000 об/хв. Ця характеристика безпосередньо впливає на продуктивність, а також ціну пристрою. Чим вище швидкість - тим більше обидва значення;
- Інтерфейс – спосіб (тип роз'єму) підключення HDD до комп'ютера. Найпопулярнішим інтерфейсом для внутрішніх ЗД сьогодні є SATA (у старих комп'ютерах використовувався IDE). Зовнішні жорсткі диски підключаються, як правило, через USB або FireWire. Крім перерахованих, існують такі інтерфейси як SCSI, SAS;
- Обсяг буфера (кеш-пам'ять) - тип швидкої пам'яті (на кшталт ОЗУ) встановлений на контролері ЖД, призначений для тимчасового зберігання даних, яких найчастіше звертаються. Об'єм буфера може становити 16, 32 або 64 Мб;
- Час довільного доступу – той час, за який HDD гарантовано виконати запис або читання з будь-якої ділянки диска. Коливається від 3 до 15 мс;
Крім наведених характеристик також можна зустріти такі показники як:
Швидкість передачі даних;
- кількість операцій введення-виводу в с.;
- Рівень шуму;
- надійність;
- опірність ударам і т.д;
Щодо характеристик HDD це все.
