Асортимент жорстких дисківнастільки величезний, що розібратися, який вінчестер вибрати для того чи іншого завдання, буває дуже непросто. Тому я спробував написати свого роду короткий путівник світом жорстких дисків, в якому розповім про напрямки розвитку індустрії “гвинтів” і дам приклади використання тих чи інших моделей.

Я не особливо глибоко вдаватимуся в історію і розповідатим про все, що було винайдено і реалізовано за більш ніж піввікову історію, а розповім переважно про те, з чим може зіткнутися. сучасний користувачприйшовши в магазин або зазирнувши в системний блок.

З часу створення першого HDD (Hard Disk Drive) багато що змінилося. Нагадаю, що за такий довгий термін незмінним залишився лише принцип роботи - намагнічені пластини, що обертаються, і зчитують з них інформацію головки - саме це поєднує всі моделі.

Кількість виробників вінчестерів постійно скорочується – постійні поглинання та злиття призвели до того, що виробників залишилося лише троє – Western Digital, Seagate і Toshiba, причому на перші два припадає понад 90% частки ринку. З іншого боку, кількість моделей, що відрізняються розмірами та технічними характеристиками, постійно росте.

Seagate, Western Digital, Toshiba – всі, хто зумів вижити у тяжкій конкурентній боротьбі

А все тому, що область застосування стає дедалі ширшою, а вимоги дедалі жорсткішими. З'являються модифікації особливого призначення для експлуатації в різних пристрояхкрім комп'ютера.

Форм-фактор 3,5 та 2,5 дюйма.

Все різноманіття вінчестерів можна умовно розбити на великі категорії, що визначаються розмірами (шириною) пристрою в дюймах. Іншими словами, існують так звані “великі” жорсткі диски- 3,5 дюйми, і маленькі - 2,5 дюйми. Чим більше накопичувач, тим більше розмір кожної пластини в ньому, і тим більше інформації міститься на пристрої.

Максимальний обсяг «великих» хардів досяг 10 Тбайт, у той час як у більшості «дрібних» ємність обмежилася одним терабайтом (у продажу можна знайти моделі і на 2 Тбайт – вони занадто дорогі).

Порівняння двох- та тридюймових HDD.
Різниця у розмірах та вазі видна неозброєним оком.
Також відрізняються тепловиділення, рівень шуму та енергоспоживання

Перша група (3,5 дюйма) використовується у звичайних стаціонарних комп'ютерах. У будь-якому десктопі стоїть саме такий пристрій, на якому зберігаються як операційна система, так і файли користувача – зображення, відео, музика та документи.

«Малюків» встановлюють переважно в ноутбуки. Завдяки своїм розмірам, вони не займають багато місця, не надто обтяжують портативний ПК, а, крім того, споживають мало енергії, продовжуючи час роботи від акумулятора.

Однак "дрібним вінчестерам" знаходиться і додаткове застосування - вони часто використовуються в домашніх медіаплеєрах, дозволяючи записати величезну кількість відео-і аудіоматеріалів, зовнішніх жорсткихдиски, що підключаються безпосередньо до комп'ютера (DAS), а також у мережевих файлових сховищах (NAS).

NAS – типовий приклад використання вінчестера.
Дане файлове сховище підключиться по мережі і несе в собі 4 жорсткі диски

Тут ми підходимо до другої важливої ​​відмінності між цими групами – енергоефективності. Якщо крихітні дводюймові пристрої під час навантаження споживають у межах 2-2,5 Ватт (а на холостому ходу взагалі менше Ватта), то старші зібратися більш ненажерливі і можуть їсти близько 7-10 Ватт.

Ця якість дозволяє дрібним побратимам обходиться без зовнішнього джерелаживлення, вони запитуються прямо від USB-порту комп'ютера або навіть смарфону (а також планшета). Нагадаю, що порт USB 2.0 при напрузі 5 Вольт видає струм 0,5 Ампера, тобто потужність, що видається портом, становить 2,5 Ватта (або 4,5 Ватта для USB 3.0).

Приклад зовнішнього жорсткогодиска.
Для підключення використовується порт USB.
Усередині знаходиться 2,5-дюймовий вінчестер

Саме з цієї причини «малюки» дуже часто використовуються у зовнішніх вінчестерах – потужності USB портудостатньо, щоб прогодувати пристрій. Тобто такий накопичувач самодостатній пристрій – йому потрібен лише короткий шнур для зв'язку в комп'ютері.

А ось при використанні триюймових накопичувачів зовнішнє живлення є обов'язковим. Тому вони мало підходять для зручного транспортування - мало того, що в кишеню не покладеш, так ще треба буде зовнішній блок живлення носити з собою, адже він часом займає місця більше ніж сам пристрій. Цим і пояснюється популярність застосування ноутбучних вінчестерів як портативні накопичувачі.

Зовнішній HDD 3,5 дюйми.
Блок живлення за розмірами можна порівняти з самим пристроєм.
Ні про яку компактність і мови бути не може

Мультимедіа плеєри використовують обидва класи. Але при цьому компактні моделі містять 2,5-дюймові вінчестери – це не тільки значно зменшує габарити, але й знижує енергоспоживання, шум та вібрацію, що є важливим при перегляді кіно або прослуховуванні музики. Якщо потрібен безшумний медіаплеєр або сховище – то такі вінчестери найкращий вибір.

Медіалеєр - дозволяє дивитися відео та слухати музику.
Підключається до телевізора та має пульт.
Але всередині той самий вінчестер 3,5 дюйма

Третя важлива якість – вага. "Дорослі" моделі важать досить багато, тому їх застосування виключено в портативних пристроях, жорстких дисках, камерах, ноутбуках і т. д., у той час як "малюки" не відтягують кишеню і не надто обтяжують техніку.

Ліліпут 1,8 дюймів.

Також існують і крихітні моделі форм-фактору 1,8 дюйми. Їхня ємність ще менша, але ціна досить висока. Тому застосовувалися вони лише там, де потрібна виняткова компактність. Наприклад, у портативних mp4 плеєрах. Щоправда у зв'язку з бурхливим розвитком flash-пам'яті вони менш і менш затребувані. А зараз майже витіснені флешем.

Крихітний вінчестер 1,8 дюйма (другий зверху).
Не витримав конкуренції та витіснений флешем.
Знизу HDD 3,5 дюйми, на ньому - HDD 2,5 дюйми

Інтерфейси SATA та IDE

Простою мовою, інтерфейс – це роз'єми, за допомогою яких відбувається підключення до материнської платикомп'ютера або іншого пристрою.

Інтерфейс IDE

Досить давній засіб підключення жорстких дисків. У продажу вже не знайти таких HDD - вони давно зняті з виробництва, проте на деяких не найновіших моделях комп'ютерів все ще можна зустріти такі вінчестери.

Відрізняються тим, що через один кабель (шлейф) підключається два пристрої. Причому на самих HDD перемичками (джамперами) потрібно виставляти який пристрій буде первинним, а який допоміжним. Старожили чудово пам'ятають, скільки нервів витрачено на правильне встановленняджамперів.

Шлейф для підключення двох IDE вінчестерів до материнської плати

Максимальна пропускна здатність– 133 Мбайт/с – сучасні моделі вже давно перевищили цю позначку. Як підключити такий пристрій до сучасних плат, що не мають відповідного роз'єму, можна прочитати у статті Як підключити старий IDE жорсткий диск до нового комп'ютера

Інтерфейс SATA

Сучасний інтерфейс підключення. Кожен вінчестер з'єднується окремим кабелем, що позбавляє від метушні з налаштуванням (як у IDE). Крім того, пропускна здатність інтерфейсу значно вища. Існують кілька версій SATA, що відрізняються лише швидкістю.

Детальна інформація про те, як виглядають роз'єми є у статті "Як підключити жорсткий диск до комп'ютера".

Причому, якщо у IDE вінчестерів 2-х і 3-х дюймові екземпляри мали різні, не сумісні один з одним роз'єми, то SATA обидва класи пристроїв використовують ідентичні штекери.

Товщина жорсткого диска

У той час як у 3,5-дюймових жорстких дисків товщина важливої ​​ролі не відіграє, молодші побратими мають важливе значення. Номінально її значення у ноутбуків вінчестерів становить 9,5 мм.

Товщина HDD визначається кількістю магнітних пластин. Чим більше пластин, тим більше ємність вінчестера, але тим товщі вийде кінцевий пристрій.

Портативні диски зазвичай несуть від однієї до трьох пластин (“Великі диски” – трьох до п'яти пластин). Тому їх товщина може змінюватись від 7 мм (з однією пластиною) до 12,5 мм (з трьома пластинами).

Стандартний та найпоширеніший варіант – 9,5 мм при двох пластинах. Саме вони використовуються у більшості ноутбуків. При покупці товстішої (і більш ємної) моделі можна зіткнутися з неможливістю установки в лептоп - вінчестер просто не поміститься у відповідному відсіку.

Порівняння моделей з товщиною 12,5 та 9,5 мм.
У першого на одну пластину більше.
В іншому моделі не відрізняються

Тому при покупці пристрою для заміни в ноутбук обов'язково потрібно дивитися на товщину. Більш того, в ультрабуках, що відрізняються компактністю, встановлюються диски завтовшки всього 7 мм.

Але промисловість не стоїть на місці, і виробники вже представили вінчестери завтовшки всього 5 мм (з однією пластинкою). Але вони тільки з'являються на ринку і досить дорогі.

З іншого боку, в портативних зовнішніх вінчестерах немає сенсу ганятися за товщиною, тому вони іноді ставлять харди 12,5 мм. При цьому ємність може сягати півтора і навіть двох терабайт.

Швидкість обертання вінчестерів.

Ще один важливий момент, На який потрібно звернути увагу при покупці вінчестера - швидкість обертання шпинделя (і пластин). У "повільних" моделей вона знаходиться в діапазоні 5200-5900 об/хв (стандартно - 5400 об/хв).

Такі моделі не сильно гріються, не шумлять, майже не мають вібрації, однак і продуктивність їх відносно невисока. Основне призначення – комп'ютери та пристрої зі слабким або відсутнім охолодженням, а також системи, головною вимогою до яких є тиша – наприклад, медіацентри та плеєри.

Більш швидкісна група з частотою 7200 об/хв має більш високу продуктивність, проте гріється і шумить значно вище. Але головною проблемою при домашньому використанні таких моделей є вібрація, яку трохи нижче. Раніше на такі вінчестери встановлювалася операційна система - висока швидкість обертання забезпечувала низький час доступу до інформації, що позитивно позначалося на чуйність системи.

Наступна група вінчестерів – 10 000 об/хв і більше – екстремальна лінійка жорстких дисків, що має вкрай високу продуктивність. Тепловиділення настільки високе, що такі диски потребують окремого радіатора.

Але з появою SSD необхідність у вінчестерах із високою частотою обертання у домашньому секторі практично відпала. Система ставиться на твердотелі, а дані зберігаються на традиційному диску. Використання швидких дисків виправдане лише в корпоративному сегменті, де вимоги до шуму та вібрації невисокі, там на них, як і раніше, великий попит.

Слід зазначити, що моделі останньої групи особливо швидко витісняються SSD. Швидкість трьортельників незрівнянно вища, навіть у порівнянні з найшвидшими зразками вінчестерів - про це можна прочитати у статті Порівняння швидкостей SSD та HDD. При цьому вони повністю безшумні, споживають менше електрики і майже не гріються, а ціна на них часто навіть нижча за «швидкі HDD».

Результати тесту для SSD Vertex 3 та HDD Seagate 3 Тбайт.
Продуктивність SSD значно вища

Завдяки розвитку технологій та зростанню щільності запису на пластинах швидкість читання «тихохідних моделей» перевалила за 150-160 Мбайт/с, що вище ніж у найшвидших екземплярів 1- або 2-річної давності. Тож повільним їх можна називати лише умовно.

Ємність HDD

Особливість існуючого становища над ринком у тому, що з огляду на технологічних складнощів швидкість зростання ємності накопичувачів постійно уповільнюється, тому варто незабаром чекати величезного приросту, як це було раніше.

На даний момент максимум у 3,5-дюймових вінчестерів – 10 Тбайт, але найоптимальнішими за ціною за гігабайт є п'ятитерабайтні моделі.

У ноутбуків вінчестерів все набагато простіше. Якщо відкинути екзотичні моделі, то оптимальний обсяг – 1 Тбайт, і він є максимальним у стандартному корпусі 9,5 мм. Для більшості цілей такого диска вистачить з лишком.

Рівень шуму та вібрація

Часто однією з головних вимог до експлуатації будинку є комфорт. Хоч як дивно це не звучало, але на перше місце за важливістю виходить низький рівень шуму, що видається накопичувачами.

Моделі з низькою частотою обертання шпинделя зазвичай працюють набагато тихіше за своїх швидких побратимів, які видають постійний низькочастотний свист. Крім того, вібрація передається на корпус комп'ютера (або іншого пристрою), тому під час роботи двох і більше пристроїв з високою частотою в одному корпусі вібрація багаторазово посилюється.

Вам, напевно, доводилося чути дражливий низькочастотний гул, що видається корпусом. Винуватцем є саме швидкі HDD, що працюють у парі (і більшій кількості). Найкращим рішеннямє використання економічних низькооборотних моделей.

Температура та стабільне харчування

Сучасні накопичувачі – дуже складні електронні пристрої, їх довговічність залежить від умов експлуатації. По-перше, диски (насамперед 3,5-дюймові) необхідно правильно охолоджувати. Радіатор, що забився пилом, в ноутбуці або неправильна організація руху потоків повітря в десктопі можуть привести до роботи при підвищених температурах, що значно скорочує термін життя HDD.

Додаткове охолодження від Zalman.
Дозволяє знизити температуру на 5-7 градусів.
Дуже ефективний засіб у корпусах з поганою вентиляцією

Комфортна температура для накопичувача нижче 40 градусів. Діапазон 40-45 ще терпимий, хоч і небажаний. Не рекомендується використовувати диск при більш високих температурах.

Подивитися температуру можна штатними утилітами або сторонніми програмами, наприклад, HD Tune або CrystalDiskInfo (обидві безкоштовні).

Другий важливий момент – стабільне харчування – більш актуальний для стаціонарних комп'ютерів. Старий блок живлення з підсохлими елементами, що не згладжує стрибки напруги, може бути причиною виходу з ладу вінчестера.

Мені багато разів доводилося чути від покупців багато невтішних відгуків про виробників HDD, наприклад, коли "вмирають" два куплені поспіль диски, але причина зрештою опинялася в неякісному або старому блоці живлення, після заміни якого все приходило в норму.

Гібриди

Розповідь була б неповною без згадки про гібриди. Це такий тип HDD у якому традиційний дискдоповнюється накопичувачем на flash-пам'яті невеликої ємності (за рахунок чого ціна хоч і вища, але ненабагато). Флеш-диск містить найчастіше використовувані файли (або блоки) жорсткого диска, підвищуючи продуктивність. Ємність гібрида така сама, як і в звичайних HDD, і набагато більше за обсяг SSD.

Але, на мою думку, гібриди не дуже прижилися. Якщо потрібна економія грошей - краще взагалі обійтися без SSD, а якщо потрібна продуктивність, краще купити повноцінний твердотільник.

Єдине місце, де використання гібридів виправдане – у ноутбуках, вони мають лише один відсік для накопичувача та встановити два пристрої одразу не вийде.

При використанні 3,5-дюймових вінчестерів я рекомендую використовувати накопичувачі серії Green виробництва Western Digital, що працюють майже безшумно, а для NAS (і медіалеєрів), а також при спільному застосуванні двох і більше накопичувачів я рекомендую зупинитися на серії Red цього ж виробника.

Western Digital серії Red.
Чудовий представник безшумних вінчестерів.

Вібрація в лінійці Red зведена до мінімуму, завдяки чому навіть при одночасної роботі чотирьох екземплярів вібрація та дратівливий низькочастотний гул будуть непомітні.

Серед ноутбучних вінчестерів досить непогані Hitachi серії Travelstar та WD серії Scorpio Blue. Важливо не забувати про товщину пристроїв у разі заміни HDD на аналогічний більшої ємності.

Пристрої Seagate також непогані, але зазвичай вони трохи дорожчі (для 3,5 дюймових моделей), і рівень шуму у них трохи вищий.

І не забувайте про правильну експлуатацію будь-яких HDD, не давайте вінчестеру перегріватися, інакше життя його буде надто швидкоплинним.

Жорсткі диски - серед ключових компонентів ПК або ноутбука. багато в чому залежить від параметрів даних аксесуарів. Які різновиди жорстких дисків представлені на ринку? Як вибрати оптимальний з точки зору вирішення типових користувальницьких задач девайс?

Що таке жорсткий диск?

Жорсткий диск – це основний пристрій зберігання файлів на комп'ютері або ноутбуку. Конструкційно являє собою магнітну пластину, що обертається, з зчитуючим і записуючим елементом - головкою. На сленгу любителів комп'ютерної техніки називається вінчестером, гвинтом, хардом. Специфіка функціонування жорстких дисків у тому, що голова, що зчитує і одночасно записує, не контактує з магнітною пластиною. Завдяки цьому, а також ряду інших конструкційних особливостей, пристрій функціонує довго і може розглядатися як один з найнадійніших засобів для

Жорсткий диск - ресурс, на якому, як правило, розташовуються системні файли, тобто ті, що присутні у структурі ОС, різних додатків, Ігор. Інсталяція ПЗ практично завжди передбачає залучення ресурсів "вінчестера".

Більшість сучасних моделей комп'ютерів підтримує підключення кількох жорстких дисків. У ноутбуках найчастіше розміщується лише один жорсткий диск- В силу невеликих габаритів відповідних пристроїв. При цьому якщо йдеться про накопичувачі зовнішнього типу (їхню специфіку ми розглянемо трохи пізніше), то максимальна їх кількість найчастіше обмежується доступністю відповідних слотів на ПК, а також характеристиками продуктивності комп'ютера.

Отже, жорсткий диск є найважливішим апаратним компонентом комп'ютера. Наше завдання – визначити критерії оптимального вибору відповідного девайсу для ПК. Для її вирішення корисно досліджувати для початку класифікацію «вінчестерів».

Класифікація жорстких дисків

Розглянемо, в такий спосіб, у яких різновидах представлені сучасні жорсткі диски над ринком комп'ютерної техніки.

Серед найпопулярніших типів девайсів - жорсткий диск комп'ютера, який відповідає форм-фактору 3,5 дюйми. Такі диски мають швидкість обертання 5400 чи 7200 оборотів за хвилину. Комунікація «вінчестерів» із ПК здійснюється за допомогою різних інтерфейсів. Найпоширеніші - IDE та SATA.

Є жорсткі диски адаптовані для серверів. Розмір їх, як правило, той же, що і в ПК, проте швидкість обертів таких пристроїв набагато вища — близько 15000 обертів на хвилину. Вінчестери для серверів з'єднуються з основними апаратними компонентами найчастіше через інтерфейс SCSI, але можлива підтримка послідовних стандартів SATA або SAS. Серверний жорсткий диск - це виключно надійний пристрій, що не дивно: комп'ютери, на які подібні накопичувачі ставляться, покликані обслуговувати ключові ділянки цифрової інфраструктури компаній, державних організацій, інтернет-провайдерів.

Зазначені типи «вінчестерів» підлягають установці всередині системного блокуПК або сервер. Але є й зовнішні жорсткі диски. Вони підключаються до одного із зовнішніх портів комп'ютера - найчастіше USB або FireWire. Їхня функціональність загалом аналогічна тій, що характеризує пристрої внутрішнього типу. що відноситься до категорії зовнішніх, як правило, досить великий – близько 500-1000 Гб. Справа в тому, що подібного типу пристрою часто використовуються для переміщення від одного комп'ютера до іншого великих обсягів даних.

Існують жорсткі диски адаптовані для ноутбуків. Розмір їх менший, ніж у «вінчестерів», розрахованих на встановлення в «десктопні» комп'ютери – 2,5 дюйми. Швидкість жорсткогодиска для ноутбука - найчастіше 4200 або 5400 обертів на хвилину. Функціонують такі вінчестери зазвичай при задіянні характеризуються високою стійкістю до зміни положення, що цілком логічно з урахуванням специфіки користування ноутбуками.

Серед технологічно просунутих різновидів жорстких дисків - твердотільні накопичувачі. Їх, в принципі, можна вважати окремим класом пристроїв, тому що в їх структурі немає пластин, що рухаються. Дані подібного типу жорстких дисках записуються на флеш-пам'ять. Пристрої такого типу мають переваги, так і недоліки.

Багато провідних світових виробників ПК адаптують свої фабричні лінії до випуску девайсів, оснащених саме твердотілими накопичувачами. Даного типу жорсткі диски коштують дорожче, ніж ті, в структурі яких присутні елементи, що обертаються. Однак у порівнянні з ними вони характеризуються зниженим енергоспоживанням, практично повною відсутністю шуму при роботі, у багатьох випадках меншою вагою. Щодо швидкості можна відзначити, що типовий показник для жорстких жорстких дисків — 300-400 Мб/сек, що дуже пристойно на тлі провідних комунікаційних стандартів, що підтримуються сучасними комп'ютерами.

Інтерфейси

Успішне встановлення жорсткого диска в ПК багато в чому залежить від наявності в ньому необхідних інтерфейсів. Розглянемо специфіку найпоширеніших стандартів комунікації на ринку комп'ютерної техніки. Це буде корисно для співвідношення завдань користувача і типу «вінчестера», який оптимально підійде для їх вирішення.

Серед найпоширеніших інтерфейсів для підключення зовнішніх жорстких дисків – USB. При цьому цей комунікаційний стандарт може бути представлений у різних версіях – 1, 2 та 3. Швидкість жорсткого диска безпосередньо залежить від його сумісності з відповідною технологією. Стосовно першої версії інтерфейсу можна сказати, що при його використанні можлива передача даних на 12 Мбіт/сек, друга гарантує обмін файлами зі швидкістю до 480 Мбіт/сек, 3 покоління USB-інтерфейсів забезпечує показник в 5 Гбіт/сек. Якщо передбачається використання девайсу не тільки для зберігання файлів, але також, наприклад, для інсталяції ігор або програм, то найкраще, якщо він підтримуватиме найсучасніші інтерфейси USB — у 2-ій версії, а ще краще — в 3-й.

Зовнішній жорсткий диск комп'ютера можна підключити за допомогою інтерфейсу FireWire. Він характеризується високою швидкістю передачі даних близько 400 Мбіт/сек. Винятково ефективний під час роботи з відеофайлами.

Розглянемо стандарти, які використовуються під час встановлення в ПК накопичувачів внутрішнього типу. Вважається відносно застарілим, проте популярний інтерфейс — IDE.

Він може передавати дані зі швидкістю близько 133 Мб/с. Поширений у настільних ПК - багато в чому через досить великий розмір роз'єму, неоптимального для конструкційної структури ноутбука.

Інтерфейс SATA – результат удосконалення стандарту IDE. Дозволяє передавати дані зі швидкістю до 300 Мб/с. Характеризується підвищеною захищеністю від перешкод. Активно використовується в ноутбуках завдяки відносно невеликій величині роз'єму, а також хорошій швидкості передачі даних.

Інтерфейс SCSI, як ми зазначили вище, ставиться головним чином на серверах. Також характеризується високою швидкістю передачі даних близько 320 Мб/сек. Є модернізована модифікація розглянутого інтерфейсу - SAS. Жорсткі диски, що функціонують під час його залучення, можуть забезпечувати обмін даними на швидкості близько 12 Гбіт/сек.

Критерії вибору жорсткого диска

Показники розглянутих нами вище інтерфейсів вважатимуться значними критеріями під час виборів жорсткого диска. Також ми озвучили низку інших важливих параметрів – таких як швидкість обертання елементів девайсу, форм-фактор. Але найімовірніше, важлива в аспекті вибору оптимальної моделі девайса характеристика - пам'ять жорсткого диска. Багато в чому цей параметр суб'єктивний - багато користувачів віддадуть перевагу більш швидкісному "вінчестеру", ніж той, в якому можна буде розміщувати велику кількість файлів. Проте ємність жорсткого диска - таки перше, на що звертають увагу багато користувачів.

Найважливіший аспект вибору «вінчестера» - деякі з його номінальних характеристик (наприклад, сумісність із тими чи іншим інтерфейсами) мають бути сумісні з комунікаційними можливостямиПК. Буває так, що жорсткий диск комп'ютера є неймовірно технологічним, проте підтримка відповідних стандартів на материнській платі ПК недостатня. Розглянемо ключові нюанси сумісності "вінчестерів" та деяких апаратних компонентів сучасних комп'ютерів.

Важлива сумісність розмірів

Вище зазначили, що жорсткі диски відрізняються розмірами. Може здатися, що цей параметр другорядний. Але найчастіше він виявляється чи не визначальним. Справа в тому, що установка жорсткого диска в ПК або у відповідну область ноутбука буде вкрай утруднена, якщо розмір накопичувача буде занадто маленьким, і тому неоптимальним з точки зору використання доступного в структурі девайсу простору. Вона буде практично неможлива, якщо габарити виявляться занадто великими - вінчестер просто не влізе в комп'ютер.

Звичайно, ця закономірність характерна головним чином для ноутбуків, так як проблем з розміщенням жорсткого диска в «десктопних» ПК зазвичай не виникає (багато в чому через доступність різних додаткових пристроїв). Тому, плануючи придбати нові жорсткі диски для ноутбука, потрібно знати, який точний розмір поточних. Вище зазначили, що у відповідних типах комп'ютерів поширені «вінчестери» з форм-фактором 2,5 дюйма. Але потрібно мати на увазі, що в деяких моделях ноутбука встановлюються жорсткі диски розміром 1,8 дюйма.

Сумісність комунікаційних стандартів

Сумісними мають бути і комунікаційні інтерфейси «вінчестера» і материнської плати ПК. Головний нюанс тут – відмінності у версіях стандартів обміну даними. Так, є три різновиди інтерфейсів SATA. Важливо, щоб відповідний стандарт комунікацій, який підтримується накопичувачем, був також сумісний з материнською платою. Може вийти так, що користувач купить дорогий, що забезпечує обмін даними за сучасним стандартом SATA 3, жорсткий диск (ціна таких моделей може становити близько 10 тис. руб.), Але комп'ютер не зможе його повноцінно підтримувати. Власник ПК, таким чином, може суттєво переплатити.

Те саме стосується співвідношення підтримуваних «вінчестером» і ПК стандартів USB. Якщо жорсткий диск розрахований на підключення через інтерфейс USB 3.0, а материнська плата його не підтримує, технологічні можливості відповідного стандарту також не будуть повною мірою реалізовані. Щодо інтерфейсу FireWire можна сказати, що, купуючи жорсткий диск, що підтримує його (ціна девайса також може бути пристойною - близько 8-10 тис. руб.), необхідно переконатися, що ПК в принципі сумісний з ним. Даний комунікаційний стандарт типовий для ноутбуків, але відсутній на багатьох "десктопних" ПК. Звичайно, жорсткі диски, що підтримують FireWire, зазвичай сумісні також і з інтерфейсами USB, і вкрай малоймовірно, що пристрій виявиться нефункціональним через відсутність порту FireWire на ПК. Але якщо користувач, наприклад, розраховував задіяти найочевидніше FireWire - ефективну роботу з відео, то він може не отримати бажаних результатів роботи вінчестера.

Оптимальний обсяг

Як ми зазначили вище, обсяг як основна характеристика такого пристрою, як жорсткий диск, - це дуже суб'єктивний параметр. Багатьом користувачам цілком вистачає, умовно кажучи, кількох гігабайт дискового простору— наприклад, якщо вони працюють з документами. Комусь і жорсткий диск на терабайт здасться недостатньо містким через частого розміщення на ньому великих обсягів мультимедійного контенту - відео, фотографій, музики.

Рекомендувати оптимальний обсяг накопичувача досить складно. Але концепція «чим більше — тим краще» - не завжди найкращий варіант, знову ж таки з економічного погляду. Можна витратитись на дорогий, місткий жорсткий диск - 1TB. Цілий терабайт буде таким чином у розпорядженні — але на практиці він може використовуватися навряд чи наполовину. При цьому при покупці менш місткого, але дешевше накопичувача звільнені фінансові засоби можна направити на поліпшення продуктивності ПК або ноутбука (наприклад, купити додатковий модульОЗУ або потужніший кулер на процесор).

На думку ряду IT-фахівців, жорсткий диск на 500 Гб - оптимальне рішення для більшості завдань користувача. Так, на «вінчестері» відповідного обсягу можна розмістити близько 100-150 тис. фотографій хорошій якості, встановити близько 100-150 сучасних ігор. Якщо власник ПК не колекціонер фотошедеврів і не геймер, то малоймовірно, що він задіяє хоча б половину відповідного ресурсу. Але якщо він, у свою чергу, захоплюється фотографуванням та іграми, то тих можливостей, які йому дасть жорсткий диск на 500 Гб, може виявитися недостатньо. Водночас даний обсяг «вінчестера» розглядається як один із оптимальних з погляду типових завдань, які вирішують сучасні користувачі.

Швидкість обертів

Інший важливий параметр, який характеризує жорсткий диск – це швидкість обертання пластин. Щодо нього можна сказати, що він важливий з погляду фактичної швидкості передачі даних, а також динаміки обробки операційною системою різних файлів. Якщо «вінчестер» використовується як основний, тобто на ньому стоїть ОС, на нього встановлюються програми та ігри, то краще, якщо аналізована характеристика виражатиметься в якомога більших величинах. Якщо користувач купує другий жорсткийдиск, призначений головним чином зберігання файлів, то цьому сенсі швидкість обертання пластин — не найважливіший показник.

Чим вище значення показника, тим дорожче накопичувач. У цьому сенсі переплата за більш високі обороти при тому, що їхня наявність не потрібна, може, знову ж таки, виявитися небажаною. Вінчестер з великою швидкістю обертання дисків видає істотно більше шуму, ніж той, у якого скромніші оберти, а також характеризується великим енергоспоживанням. Оптимальний показник для сучасних жорстких дисків, при якому можливе ефективне вирішення більшості завдань користувача — 7200 обертів на хвилину.

Кеш-пам'ять

Серед значних показників продуктивності накопичувача - кеш-пам'ять. Задіявши цей ресурс, жорсткий диск може значно прискорювати процедури виконання багатьох операцій із файлами. У кеш-пам'яті фіксуються найчастіші алгоритми запитів до тих чи інших ресурсів комп'ютера. Якщо деякі дані присутні в кеш, то вінчестеру немає необхідності шукати їх у просторі оперативної пам'ятічи серед файлів. Чим більший розмір кеш-пам'яті, тим краще. Але рекомендована багатьма експертами оптимальна величина відповідного показника – 64 Мб.

Чи має значення бренд?

Чи є сенс вибирати жорсткий диск за інших рівних, орієнтуючись на бренд? Думки IT-експертів і користувачів із цього приводу дуже різні. Це стосується як рекомендації орієнтуватися на бренд, так і поглядів на якість накопичувачів, що випускаються конкретним виробником. Одні користувачі будуть характеризувати виключно позитивно свій, випущений компанією Samsung, жорсткий диск, відгуки інших власників девайсу корейського бренду можуть бути менш захопленими. Деякі IT-експерти хвалять бренди Hitachi, Toshiba, інші не вважають їх чимось кращими за конкурентів. Водночас зазначені компанії є лідерами ринку. Цей факт у будь-якому випадку варто розглядати як значущий. Статус лідера висококонкурентного ринку комп'ютерних комплектуючих легко не дається. Цьому, мабуть, сприяє висока якість вироблених товарів.

Отже, якщо нам потрібен жорсткий диск для ПК або ноутбука, ми можемо орієнтуватися на наступну сукупність критеріїв:

Розмір (актуально головним чином для ноутбуків – небажано, щоб відповідний показник був меншим, ніж слоти, передбачені для розміщення жорстких дисків, неприпустимо – щоб він був більшим);

Стандарти, що підтримуються (важливо, щоб технологічні інтерфейси на «вінчестері» були повною мірою сумісні з ресурсами ПК);

Об'єм (суб'єктивно, але 500 Гб - оптимальний показник для більшості завдань користувача);

Швидкість обертання пластин (оптимально - 7200 оборотів за хвилину);

Кеш-пам'ять (оптимально - 64 Мб).

Бажано також, щоб вінчестер був випущений фірмою-виробником, яка знаходиться на лідируючих позиціях на світовому ринку у відповідному сегменті пристроїв.

Різні типиобладнання, яке виробляється сьогодні залежать насамперед від типу комп'ютерів, для яких вони призначені.

Основними факторами, що визначають фізико-технічні характеристики жорсткого диска, є обсяг фізично доступного місцяна комп'ютері, швидкість необхідна передачі даних і обсяг необхідного дискового простору. Типи жорстких дисків PATA, SATA, SCSI та SSD найчастіше використовуються у сучасних комп'ютерах.

Це тип жорсткого диска із паралельним інтерфейсом. Ці типи приводів також відомі як Integrated Drive Electronics (IDE) та Enhanced Integrated Drive Electronics (EIDE). Мітки відносяться до типу інтерфейсу, який використовується для підключення дисководу до плати ЦП. Ці диски використовують або 40 або 80 житловий кабель з широким 40-контактним роз'ємом. 40 житлові кабелі використовуються для більш старих і повільних жорстких дисків, у той час як 80-жильні кабелі використовуються для більш нової і більш швидкої модифікації.

В даний час жорсткі диски PATA майже повністю заміщені жорсткими дисками SATA.

Це тип жорсткого диска із послідовним інтерфейсом. Ці диски використовують зовсім інший роз'єм, ніж їхні колеги PATA. Вони також використовують інший адаптер, відмінний від IDE, хоча перехідники легко доступні. Основне різницю між SATA і PATA, у цьому, що перший тонше і, імовірно, має швидший інтерфейс передачі, ніж другий. Тим не менш, швидкість самих дисків PATA і SATA не помітна, і має однаковий рейтинг обертів за хвилину. Але SATA дискибільш ефективні та споживають менше енергії.

Перекладається як "Малий системний інтерфейс комп'ютера". Ці жорсткі диски схожі диски IDE. Вони також обертаються більш високої швидкості проти IDE, SATA тощо. IDE і SATA диски обертаються на 7200 об/хв, тоді як швидкість SCSI від 10 000 до 15 000 обертів на хвилину. Сьогодні також виробляються диски SATA зі швидкістю обертання 10000 об/хв. Чим вище швидкість обертання, тим швидше відбувається доступ до даних, але це може призвести до швидкої поломки. Жорстким дискам з інтерфейсом SCSI потрібен контролер, який керує інтерфейсом між дисками та материнською платою комп'ютера.

Ці жорсткі диски, на відміну інших типів, не складаються з рухомих компонентів. Типові жорсткі диски складаються з обертового магнітного диска, який виконує функцію зберігання даних, а SSD-накопичувачі використовують напівпровідники для цієї мети. Оскільки в них немає ніяких компонентів, що рухаються, ці жорсткі диски працюють набагато швидше і рідше ламаються, ніж інші диски. Проте їхня ціна трохи вища, ніж у інших жорстких дисків.

Це були деякі типи жорстких дисків, які зазвичай включаються до настільних комп'ютерів і ноутбуків. Сподіваюся, ця стаття була вам корисною.

Ноутбук давно для багатьох із нас замінив персональний комп'ютер. Цей пристрій значно розширює можливості людини. І зовсім не обов'язково, що він займатиме статичне становище у квартирі. Він може стати справжнім супутником у дорозі, або його можна взяти з собою на роботу, і у відрядження. Працювати із таким пристроєм одне задоволення. Іноді виникає потреба у покупці гарного жорсткогодиск для ноутбука. Сучасний ринок пропонує безліч різновидів таких пристроїв. Саме про те, як вибрати хороший жорсткий диск для ноутбука, ми поговоримо у нашій сьогоднішній статті. Ця техніка спрямовано розширення можливостей вже наявного устаткування. По суті сам процес вибору мало чим відрізняється від вибору диска для персонального настільного комп'ютера, але тут є кілька нюансів.

Тип

Існує два види сучасних жорстких дисків. Нижче ми поговоримо, чим вони відрізняються один від одного і від чого залежить їх ціна. Також як правильно вибирати обидва варіанти.

Внутрішній диск

Внутрішній диск розташований безпосередньо в самому ноутбуці. Це зручно, але обсяг обмежений величиною відсіку для диска.

Зовнішній диск

Зовнішній диск підключається до ноутбука за допомогою кабелю до одного із зовнішніх гнізда - USB 2.0, USB 3.0, eSATA або FireWire. Об'єм пам'яті зовнішніх дисків може досягати великих значень, але в плані мобільності такий форм-фактор поступається зручністю вбудованого. Краще купувати зовнішній жорсткий диск з роз'ємом, що набирає популярності, - USB 3.0.

Форм-фактор

У ноутбуках використовуються виключно жорсткі диски розміром 2,5 дюйми. А 3.5 дюймові накопичувачі використовуються для настільних комп'ютерів, серверів, медіа-плеєрів та інших пристроїв Але практично ніколи для ноутів.

Товщина

Вибираючи жорсткий диск для ноутбука, обов'язково зверніть увагу на його товщину. У цих пристроях використовуються 2,5 дюймові вінчестери завтовшки - 15, 9.5 та 7 мм. Якщо диск виявиться товщим за відсік для пам'яті - ви його туди просто не зможете вставити. Якщо ж він буде тоншим, ніж передбачено - він хитатиметься, і в результаті вийде з ладу. Тому перед покупкою запам'ятайте потрібну товщину.

Обсяг пам'яті

Безперечно, людина, яка вирішила придбати класний жорсткий диск для ноутбука, насамперед дивиться на його обсяг. Цей параметр є основним. Якщо на ньому зберігатиметься колекція фільмів, то краще придбати екземпляр більш місткий. 1 терабайта буде цілком достатньо. Для тих, хто користується ноутом виключно для того, щоб посидіти в інтернеті або заповнювати текстові документи, цього обсягу буде занадто багато. Переплачувати у даному випадкуне варто. Найкраще придбати бюджетний жорсткий диск для ноутбука. Він чудово впорається зі своїми обов'язками. Фото та відео можна зберігати і на окремому пристрої, підключеному через USB.

Об'єм кешу

Сучасні диски випускаються з кешем, об'ємом - 16, 32 та 64 Мб. Кеш - це тимчасове сховище даних, що використовується під час роботи жорсткого диска. Чим більше кеш, тим швидше оброблятиметься інформація, особливо це стосується невеликих за розміром файлів.

Швидкість читання даних

Обов'язково потрібно дивитися на цей параметр. Тут все досить просто - чим вища швидкість читання, тим швидше завантажуватиметься операційна система та інші додатки, встановлені на комп'ютер. Сьогодні цей параметр є особливо важливим для потужних ігрових ноутбуків. Якщо у вас бюджетний варіант комп'ютера, то цей параметр не варто звертати пильної уваги, так як система все одно працюватиме недостатньо швидко.

Інтерфейс підключення

Обов'язково зверніть увагу на те, який потрібний роз'єм для підключення накопичувача до материнської плати, SAS або SAS\SATA. Хоча у продажу є жорсткі диски з SAS та SATA-інтерфейсом, у ноутбуках використовується виключно SATA-інтерфейс. Ну а SAS-інтерфейс використовується лише на серверах.

Виробник

В даний час найбільш якісну продукцію випускають фірми – Hitachi, Seagate та Western Digital. На відміну від інших, продукція цих фірм зарекомендувала себе високою надійністю. для SSD найкращими є вироби фірм – Intel, Samsung, Kingston та OCZ.

Види жорстких дисків для ноутбука

Що стосується видів жорстких дисків для ноутбука, їх існує три.

Класичний

Магнітні HDD отримали свою назву завдяки пластинам, на які записується інформація. Класичні варіанти, що базуються на технології HDD, мають ряд переваг. Найголовніше полягає в тому, що вона має низьку вартість. Також можна відзначити дуже велику ємність подібних пристроїв. Є у цього пристрою свої недоліки. Найбільш відчутним можна назвати невисоку стійкість до механічних впливів, шум та перегрів. В результаті навіть найменшого контакту жорсткий диск може бути пошкоджений, а всі дані, які на ньому зберігаються, - втрачені. Ноутбук – пристрій компактний. Саме тому технологія HDD тут не прижилася.

SSD диск

Сьогодні найпопулярнішою моделлю вважається диск SSD. Це найкращий жорсткийдиск для ноутбука, який вигаданий на сьогоднішній день. Він став справжнісінькою повноцінною заміною тендітним HDD. Такі моделі є твердотілими, тобто про жодні магнітні носії тут говорити не доводиться. Основний носій інформації на таких вінчестерах – це флеш-пам'ять. Вона відрізняється високим ступенем стійкості до механічних впливів. До речі, перепади температури такі жорстким дискамтак само не страшні. Структура флеш-пам'яті така, що вона дозволяє робити запис набагато швидше, ніж це робить HDD. Це ідеальний варіант для будь-якого мобільного пристрою. Вони не видають жодних сторонніх шумів під час роботи, до того ж клас енергоспоживання цих дисків набагато нижчий. Вони дозволять довше тримати батарею, що важливо, якщо ноутбук використовується регулярно в дорозі або на роботі. Є цей пристрій, зрозуміло, свої недоліки. Найголовніший полягає у високій вартості такої пам'яті. Деякі моделі можуть перевершувати своїх старших побратимів, які працюють за технологією запису HDDна порядок. Не варто забувати і про ще один недолік таких популярних жорстких дисків для ноутбуків, який полягає в можливості запису лише обмеженого обсягу інформації. Це з структурою самого пристрою. Флеш-пам'ять, на жаль, ще не набрала необхідних характеристик обсягу, але провідні інженери вже ведуть розробки в цьому напрямку.

Гібридний

Всі переваги двох перерахованих моделей були об'єднані в гібридних жорстких дисках для ноутбука. Тут варто говорити про високу швидкість читання інформації та відносно невисоку вартість. Наприклад, SSD варіант обійдеться набагато дорожче. Принцип роботи такого пристрою є досить простим. Спочатку дані записуються на HDD, та інформація, звернення до якої відбувається частіше, переноситься на SSD носій. Ось такий цікавий пристрій, який інтелектуальним методом підвищує швидкість обробки будь-якого запиту. Тут флеш пам'ять виступає буфером, який служить для тимчасового зберігання інформації. При цьому сам накопичувач перебуває в спокої, тобто не видає ніяких зайвих звуків, і не споживає зайвої енергії. Сама операційна система також починає працювати значно швидше. Вона завантажується виключно із флеш-пам'яті. Як ми вже зазначали раніше, вона має більш високу швидкість. Коли йдеться про записи великих обсягів інформації, то вони заносяться на жорсткий диск. Відмінною особливістюданої моделі є її інтелектуальна система, яка дозволяє їй самій визначати, яку інформацію слід занести на магнітний носій, а яке саме місце на флеш-пам'яті. Це, мабуть, на сьогоднішній день найкращий вінчестер для ноутбука.

Рейтинг жорстких дисків для ноутбука 2016 року

Отже, шановні читачі, ми з'ясували як вибрати жорсткий диск для ноутбука. Було розказано про три основні технології, на які спираються сучасні пристрої даного типу. А тепер пропонуємо вашій увазі невеликий рейтинг найкращих вінчестерів для ноутбука 2016 року, середньої цінової категорії, складений на основі думок експертів.

Seagate ST500LM021

Жорсткий HDD-диск для ноутбука – Seagate ST500LM021 з 3-го покоління фірми – Laptop Thin HDD має товщину – 7 мм, і форм-фактор – 2,5 дюйма. При об'ємі – 500 Гб вінчестер має 32 Мб буферної пам'яті, та швидкість обертання – 7200 rpm. Диск підключається через SATA-роз'єм, що має швидкість передачі даних – 6 Gbit в секунду. Накопичувач підтримує технологію Seagate SmartAlign, яка дозволяє використовувати прогресивні способи форматування без застосування додаткового ПЗ. Висока швидкість обертання диска при малій товщині вінчестера зацікавить власників тонких ноутбуків, які бажають придбати недорогий HDD-диск.

Toshiba MQ01ABF050

Жорсткий HDD-диск для ноутбука - Toshiba MQ01ABF050 має форм-фактор - 2,5 дюйми, товщину - 7 мм та підтримку секторів, розміром 4 Кб. При об'ємі – 500 Гб вінчестер має 8 Мб буферної пам'яті, та швидкість обертання – 5400 rpm. Він оснащений двома головками та однією пластиною. Диск підключається через SATA-роз'єм, що має швидкість передачі даних – 6 Gbit в секунду. Гібридний накопичувач має високу швидкість твердотільного накопичувача та невисоку ціну магнітного диска.

HGST HTS721010A9E630

Жорсткий HDD-диск для ноутбука – HGST HTS721010A9E630 має форм-фактор – 2,5 дюйма, товщину – 9,5 мм та підтримку секторів, розміром 4 Кб. При об'ємі – 1000 Гб вінчестер має 32 Мб буферної пам'яті, та швидкість обертання – 7200 rpm. Диск підключається через SATA-роз'єм, що має швидкість передачі даних – 6 Gbit в секунду. Гібридний накопичувач має високу швидкість твердотільного накопичувача та невисоку ціну магнітного диска. Вінчестер отримав внутрішню швидкість передачі даних – 1284 Мбіт/с, і призначений для мобільних пристроїв найширшого застосування. Мінусом щодо товстого диска є неможливість його встановлення в ультратонкий ноутбук. А традиційним потужним плюсом – доступна ціна.

Transcend TS1TSJ25M3

Жорсткий зовнішній HDD-дискдля ноутбука - Transcend TS1TSJ25M3 має форм-фактор - 2,5 дюйми та живлення від 2-х USB. При об'ємі – 1000 Гб вінчестер має 8 Мб буферної пам'яті, та швидкість обертання – 5400 rpm. Диск підключається через USB 3.0-роз'єм, що має швидкість передачі даних – 500 Мб/с. Розміри пристрою – 82.4 на 20.4 на 129.5 мм, вага – 216 г. На лицьовій стороні знаходиться кнопка запуску автоматичної архівації даних за допомогою фірмового ПЗ – Transcend Elite. За допомогою цього можна шифрувати збережену інформацію алгоритмом - AES. Накопичувач оснащений трирівневим захистом від вібрацій та ударів, який відповідає стандарту Міністерства оборони США. У пристрої є автоматичний режименергозбереження, що включає більше 10 хвилин бездіяльності.

Samsung HM100JC

Тихий та надійний жорсткий HDD-дискдля ноутбука Samsung HM100JC має форм-фактор - 2,5 дюйма. При об'ємі – 100 Гб вінчестер лінійки – SpinPoint M60 має 8 Мб буферної пам'яті, та швидкість обертання – 5400 rpm. Диск підключається через IDE-роз'єм, що має швидкість передачі даних – 100 Мб/с. Він оснащений чотирма головками і двома пластинами. Гібридний накопичувач має високу швидкість твердотільного накопичувача та невисоку ціну магнітного диска. Вінчестер має внутрішню швидкість передачі даних – 495 Мбіт/с, і призначений для мобільних пристроїв найширшого застосування. Мінусом щодо товстого диска є неможливість його встановлення в ультратонкий ноутбук. А традиційним потужним плюсом – доступна ціна.

Висновок

Вибір моделі жорсткого диска залежить від функцій, які він виконує. Головним чином накопичувач купують із метою розширення пам'яті. але часто він необхідний швидкого запуску операційної системи. І вимоги до вінчестера в обох випадках висуваються різні. По-перше необхідно зрозуміти, який вам потрібен вінчестер, які функції він виконуватиме. Якщо пріоритетом буде зберігання інформації, можливо, вам буде достатньо дешевого магнітного HDD. Якщо ж вам потрібна швидка роботаопераційної системи, тоді потрібний SDD-диск. Або це має бути гібридний накопичувач. Вибирайте вінчестер із об'ємом пам'яті до 750 Гб, т.к. накопичувачі з великим обсягом дискового простору ненадійні. Краще поступово купувати додаткові дискиТак інформація краще збережеться. Крім того, накопичувач об'ємом до 750 Гб має низьке енергоспоживання, що дуже важливо для ноутбука, що є насправді мобільним пристроєм. Ось, власне і все, що потрібно знати про те, як вибрати непоганий твердий диск для ноутбука. Якщо вас зацікавила якась модель - корисно завітавши на тематичні форуми, прочитати відгуки про неї реальних власників вінчестера.

Вступ 3

Жорсткі диски 3

Конструкція HDD 3

Геометрія магнітного диска 6

Сервокоди 10

Технології жорсткого диска 10

Логічна структура диска 12

Головна завантажувальний запис 13

Сигнатура 16

Первинний та розширений розділ 16

Приклад логічної організації диска 17

Файлові системи 22

Файлова система FAT 23

Завантажувальний запис 24

Таблиці розміщення файлів 25

Кореневий каталог 25

Область файлів та каталогів, поняття кластера 26

Структура каталогу та дескриптора файлу 26

Структура FAT 28

Приклад ланцюжка кластерів 29

Формати таблиці FAT(FAT12, FAT16, FAT32) 30

Фрагментація диска 31

Втрачені кластери 32

Ієрархічна (деревоподібна) структура каталогів 32

Довгі імена 33

Структура NTFS 34

Каталоги, ефективність при пошуку 35

Журналування, забезпечення відмовостійкості 35

Безпека 36

Шифрування 38

Порівняння NTFS та FAT 32. 38

Форматування 39

Інтерфейси жорстких дисків 41

Інтерфейс SCSI 41

Інтерфейс ATA (PATA, SATA) 42

Версії стандарту ATA, швидкість передачі та властивості 42

Принцип роботи контролера ATA 43

Терміни за жорстким диском 46

Вступ

Для зберігання програм і даних майже всі комп'ютери використовують різноманітних накопичувачі, загальна ємність яких, зазвичай, у сотні разів перевищує ємність оперативної пам'яті. Розрізняють накопичувачі зі змінними та незмінними носіями. Накопичувачі зі змінними носіями за способом запису та читання інформації можна поділити на наступні групи:

Накопичувачі на гнучких (флоппі) магнітних дисках;

Накопичувачі на оптичних компакт-дисках (CD, DVD);

накопичувачі на змінних жорстких дисках (ZIP, JAZ, SyQuest);

Накопичувачі на змінних магнітооптичних дисках;

Стріммери (або накопичувачі на магнітній стрічці);

USB-флеш-диски (драйви).

Серед накопичувачів з незмінними носіями в даний час використовується тільки один тип - накопичувачі на жорстких дисках. HDD – Hard Disk Drive), які часто називають вінчестерами. Використовується також російське скорочення НЖМД – накопичувач жорстких магнітних дисках.

Назва «Вінчестер»

Назва «вінчестер» накопичувач отримав завдяки фірмі IBM, яка в 1973 випустила накопичувач з одним незнімним і одним змінним дисками ємністю по 30 Мбайт. Цей пристрій отримав назву «30-30», що означало два диски по 30 МБ кожен. Таке цифрове позначення (30-30) співпало з позначенням популярної нарізної зброї Winchester, тому термін вінчестер незабаром став застосовуватися до будь-якого стаціонарно закріпленого жорсткого диска.

У Європі та США назва «вінчестер» вийшла з вживання в 1990-х роках, у російській мові збереглося і набуло напівофіційного статусу

Жорсткі диски КонструкціяHdd

Вінчестер по відношенню до комп'ютера є внутрішнім пристроєм, який кріпиться в спеціальному монтажному відсіку - drive bays (зовнішні жорсткі диски ми тут розглядати не будемо). Габаритні розміри вінчестерів характеризуються так званим формфактором. Як правило, форм-фактор вказує на горизонтальний розмір диска. Наведемо основні типорозміри жорстких дисків (таблиця 1).

Таблиця 1 Форм-фактори жорстких дисків

Розмір HDD у дюймах (Форм-фактор)	Типові габарити, мм	Типові об'єми, Гбайт
		40, 60, 80, 120, 160, 200, 250, 300, 400
		30, 40, 60, 80, 100, 150

Для настільного комп'ютера пропонуються 3,5-дюймові диски, для ноутбуків – 2,5-дюймові. Диски розміром 1,8- та 1 дюймів використовуються в різній електроніці, в основному у відео та аудіоплеєрах. Нарешті, 0,8 дюймів – спеціальна серія дисків для мобільних телефонів.

Весь накопичувач на жорстких дисках, як пристрій, ділиться на дві великі складові: плату електроніки та гермозонуабо "банку", всередині якої вже знаходяться магнітні диски, блок магнітних головок, шпиндельний двигун.

Гермозона(Герметична зона) - порожнина жорсткого диска, закритого корпусом з міцного сплаву всередині якого знаходиться очищене від частинок пилу повітря. Герметична ця зона саме для того, щоб не допустити влучення пилу всередину вінчестера. Гермозона зазвичай не є абсолютно герметичною, так як у конструкції жорстких дисків присутній спеціальний технологічний отвір з фільтром, що очищає, для доступу повітря і вирівнювання тиску – барометричний фільтр, який здатний затримувати частинки розміром більше 0,3 мкм, що відповідає стандартам чистоти атмосфери всередині жорсткого диска. Вирівнювання тиску необхідно, щоб запобігти деформації корпусу гермозони при перепадах атмосферного тиску та температури, а також при прогріванні пристрою під час роботи.

Пилинки, що опинилися при складанні в гермозоні і потрапили на поверхню диска, а також частинки, що обсипаються з дисків при обертанні, зносяться ще один фільтр - рециркуляції тобто. пиловловлювач.

Диски (пластини), як правило, виготовлені з металевого сплаву (існують моделі з керамічними та навіть скляними пластинами). Обидві площини пластин, подібно до магнітофонної стрічки, покриті найтоншим пилом феромагнетика - оксидів заліза, марганцю та інших металів. Зазвичай диски містять від 1 до 3 пластин, але є моделі з великим числом пластин.

Малюнок 1 Конструкція жорсткого диска

Диски жорстко закріплені на шпинделі. Пакет дисків рухається спеціальним двигуном, компактно розташованим під ним. Під час роботи шпиндель обертається зі швидкістю кілька тисяч обертів за хвилину. Характерна швидкість обертання дозволяє побічно судити про продуктивність (внутрішню швидкість). Чим вища швидкість обертання, тим більша швидкість обміну інформацією з диском, але високі швидкості обертання породжують проблеми, пов'язані з балансуванням, тепловиділенням, гіроскопічним ефектом та аеродинамікою головок. Сучасні диски мають характерні швидкості обертання від 3600 об/хв до 15000 об/хв (домашні системи – 5400 та 7200 об/хв, спеціалізовані серверні жорсткі диски розганяються до 10 000 15 000 об/хв). Для стабілізації швидкості обертання використовується схема управління двигуном із зворотним зв'язком (автопідстроюванням).

Наступний елемент конструкції жорсткого диска, який ми розглянемо, це блок магнітних головок або БМГ. Блок магнітних головок називається блоком тому, що конструктивно, крім самих головок читання-запису на ньому розташована мікросхема попереднього підсилювача-комутатора, яка посилює сигнал, що отримується під час читання інформації з магнітного диска.

Власне блок головок це пакет важелів із пружинистій сталі (по парі на кожен диск). Кожна головка встановлена ​​на кінці важеля на пружині, що злегка притискає її до диска. Диск як би затиснутий між парою головок. Коли накопичувач вимкнено, головки стосуються дисків під дією пружин. При розкручуванні дисків аеродинамічний тиск під головками підвищується і вони відриваються від робочих поверхонь. Форма головок розраховується так, щоб під час роботи забезпечити оптимальну відстань від пластини. При повній швидкості диска зазор між поверхнею диска та головкою становить 0,08 – 0,12 мкм. Через мінімальний розмір цього зазору блок гермоблок можна розкривати тільки в абсолютно чистих приміщеннях, т.к. Будь-яка порошинка може призвести до помилок при зчитуванні даних і навіть зіткненні головок з диском.

За допомогою механізму приводу головок головки переміщуються від центру диска до країв (переміщення головок відбувається не по прямій лінії, а по радіусу) і встановлюються на заданий циліндр. Пристрій позиціонування головок складається з постійного сильного магніту і котушки на рухомому блоці головок. З появою в котушці електричного струму вона зміщується відносно жорстко закріпленого постійного магніту, пересуваючи блок головок. Для позиціонування головок використовується спеціальна система наведення, яка точно підводить головки потрібного циліндра.

Магнітні головки зчитують та записують інформацію на диски. В даний час використовуються магніторезистивні (MR - Magneto-Resistive) головки, які є симбіозом двох типів головок: магніторезистивна частина призначена для читання, а для запису - індуктивна тонкоплівкова частина. Через MR-головку протікає струм, коли головка проходить над ділянками диска з різним значенням намагніченості, її опір змінюється. А якщо змінюється опір, змінюється і струм. Застосування таких типів головок зажадало застосування системи зміни проміжку під час роботи. Справа в тому, що для запису зазор повинен бути більшим, ніж для зчитування.

Оскільки жорсткі диски є повністю герметичними пристроями, фірми-виробники вказують їм діапазон висот над рівнем моря, у якому зберігають працездатність (зазвичай від -300 до +3000 м), оскільки висота польоту магнітної головки залежить від розрідженості повітря. У розрядженому повітрі просвіт між головкою та диском занадто малий.