Πώς λειτουργεί ο σκληρός δίσκος; Γιατί ένας σκληρός δίσκος ονομάζεται σκληρός δίσκος; Πώς να χειριστείτε σωστά μια φορητή μονάδα δίσκου εάν εκτιμάτε τις πληροφορίες

Οδηγίες

Ο σχεδιασμός του σκληρού δίσκου αποτελείται από ένα μπλοκ μεταλλικών δίσκων με ειδική επίστρωση που μπορεί να θυμάται και να αποθηκεύει την κρούση μαγνητικό πεδίο. Μοντέρνα σχέδιααποτελούνται από 1-3 δίσκους που είναι τέλεια ισορροπημένοι και έχουν τέλεια επίπεδη επιφάνεια, γιατί η ταχύτητα περιστροφής είναι αρκετά υψηλή και φτάνει από τις 7200 έως τις 10000 σ.α.λ. και η ακρίβεια τοποθέτησης των κεφαλών πρέπει να είναι υψηλή.

Ειδικές μαγνητικές κεφαλές χρησιμοποιούνται για την εγγραφή και την ανάγνωση πληροφοριών στο δίσκο. Τις περισσότερες φορές, δύο ανά δίσκο - και στις δύο πλευρές. Όταν εκτίθενται σε παλμούς ρεύματος, οι κεφαλές σχηματίζουν ένα μαγνητικό πεδίο και μαγνητίζουν ένα τμήμα του δίσκου με μαγνητική ροπή δεδομένης κατεύθυνσης (λογικό «ένα» ή λογικό «μηδέν»). Η διαδικασία εγγραφής πραγματοποιείται με την εφαρμογή ενός παλμού ρεύματος στον απαιτούμενο χρόνο, η μαγνητική κεφαλή τοποθετείται στη σωστή θέση. Κατά την ανάγνωση πληροφοριών από έναν δίσκο, οι κεφαλές αντιδρούν στις αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο διεγείροντας το ρεύμα σε αυτές. Αναλογικό σήμαΑυτός ο τύπος διαβάζεται και μετατρέπεται σε ψηφιακό. Με αυτή τη μορφή μεταδίδεται σε σύστημα υπολογιστή.

Οι πληροφορίες σε έναν μαγνητικό δίσκο τοποθετούνται και αποθηκεύονται σε ίχνη με τη μορφή συγκεντρωμένων κύκλων. Όλες οι μαγνητικές κεφαλές του σκληρού δίσκου αποτελούν ένα κοινό μπλοκ. Μετακινείται από το ένα κομμάτι δίσκου στο άλλο ταυτόχρονα. Το ένα κεφάλι εξυπηρετεί τη μία πλευρά του δίσκου. Δηλαδή τα κεφάλια είναι στην ίδια πίστα παραπάνω διαφορετικούς δίσκουςσε κάθε δεδομένη στιγμή. Έτσι, αυτό το σύνολο τροχιών σχηματίζει έναν κύλινδρο. ΣΕ ΠρόσφαταΈνας ηλεκτρομαγνητικός δίσκος χρησιμοποιείται για τη μετακίνηση των μαγνητικών κεφαλών. Κινούνται γύρω από τον άξονά τους. Πηνίο στερεωμένο με αντιθετη πλευρακεφαλές, τις μετακινεί πάνω από την επιφάνεια του δίσκου χρησιμοποιώντας ηλεκτρομαγνήτη. Οι κεφαλές δεν επιτρέπεται να αγγίζουν το δίσκο· όταν αποσυνδέονται από την παροχή ρεύματος, απομακρύνονται από την επιφάνεια στο πλάι.

Κάθε κομμάτι δίσκου χωρίζεται σε τομείς - τα μικρότερα στοιχεία χώρος στο δισκομε χωρητικότητα αποθήκευσης 512 byte. Η συνολική χωρητικότητα μνήμης ενός σκληρού δίσκου μπορεί να προσδιοριστεί από το γινόμενο του αριθμού των κεφαλών, των κυλίνδρων και των τομέων. Αξίζει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι κατά την κατασκευή δίσκων σχηματίζονται ελαττωματικοί τομείς και ίχνη. Αυτή η διαδικασία δεν μπορεί να αποφευχθεί. Οι περιοχές αυτές δεν λαμβάνονται υπόψη κατά τη λειτουργία. Το κύριο πράγμα είναι ότι ο ίδιος ο δίσκος έχει τον απαιτούμενο συνολικό όγκο.

Η λογική τοποθέτηση των κεφαλών, των κυλίνδρων και των τομέων είναι συνήθως διαφορετική από τη φυσική και υποδεικνύεται στο κάλυμμα του σκληρού δίσκου. Οι παράμετροι είναι ενεργοποιημένες HDDεισάγονται Πρόγραμμα εγκατάστασης, και, στη συνέχεια, ο υπολογιστής λειτουργεί με μια λογική ανάλυση. Για τον συντονισμό των φυσικών και λογικών τιμών της συσκευής, χρησιμοποιείται μια ειδική διαδικασία - μετάφραση των παραμέτρων δίσκου. Αυτό το μπλοκ βρίσκεται στον ίδιο τον σκληρό δίσκο και μετατρέπει τους λογικούς διαδρόμους σε φυσικούς, παρέχοντας έτσι πρόσβαση στο επιθυμητό τμήμα του φυσικού δίσκου.

Πώς λειτουργεί ένας σκληρός δίσκος; Τι τύποι σκληρών δίσκων υπάρχουν; Τι ρόλο παίζουν σε έναν υπολογιστή; Πώς αλληλεπιδρούν με άλλα στοιχεία; Ποιες παραμέτρους πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την επιλογή και την αγορά σκληρός δίσκος, θα μάθετε από αυτό το άρθρο.

HDD- συντομευμένο όνομα για " Ο χώρος αποθήκευσης είναι ενεργοποιημένος Σκληρό ΜαγνητικόΔίσκοι«.Θα βρείτε και αγγλικά HDD- και αργκό Winchesterή για συντομία Βίδα.

ΣΕ σκληρός υπολογιστήςΟ δίσκος είναι υπεύθυνος για την αποθήκευση δεδομένων. χειρουργείο Σύστημα Windows, προγράμματα, ταινίες, φωτογραφίες, έγγραφα, όλες οι πληροφορίες που κατεβάζετε στον υπολογιστή σας αποθηκεύονται στον σκληρό σας δίσκο. Και οι πληροφορίες σε έναν υπολογιστή είναι το πιο πολύτιμο πράγμα! Εάν ο επεξεργαστής ή η κάρτα βίντεο αποτύχει, μπορείτε να τα αγοράσετε και να τα αντικαταστήσετε. Αλλά χαμένες οικογενειακές φωτογραφίες από τις διακοπές του περασμένου καλοκαιριού ή τα λογιστικά στοιχεία μικρή επιχείρησηΔεν είναι τόσο εύκολο να αποκατασταθεί σε ένα χρόνο. Ως εκ τούτου, δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην αξιοπιστία της αποθήκευσης δεδομένων.

Γιατί ένα ορθογώνιο μεταλλικό κουτί ονομάζεται δίσκος; Για να απαντήσουμε σε αυτήν την ερώτηση, πρέπει να κοιτάξουμε μέσα και να μάθουμε πώς λειτουργεί ο σκληρός δίσκος. Στην παρακάτω εικόνα μπορείτε να δείτε από ποια μέρη αποτελείται ο σκληρός δίσκος και ποιες λειτουργίες εκτελεί κάθε εξάρτημα. Κάντε κλικ για μεγέθυνση. (Λήψη από τον ιστότοπο itc.ua)

Προτείνω επίσης να παρακολουθήσετε ένα απόσπασμα από ένα πρόγραμμα του Discovery Channel σχετικά με το πώς λειτουργεί και λειτουργεί ένας σκληρός δίσκος.

Τρία ακόμη στοιχεία που πρέπει να γνωρίζετε για τους σκληρούς δίσκους.

1. Ο σκληρός δίσκος είναι το πιο αργό μέρος του υπολογιστή.Όταν ο υπολογιστής σας παγώσει, δώστε προσοχή στην ένδειξη δούλεψε σκληράδίσκος. Αν αναβοσβήνει συχνά ή ανάβει συνεχώς, σημαίνει ότι ο σκληρός δίσκος εκτελεί εντολές από ένα από τα προγράμματα ενώ όλα τα άλλα είναι σε αδράνεια, περιμένοντας τη σειρά τους. Εάν το λειτουργικό σύστημα δεν είναι αρκετά γρήγορο μνήμη τυχαίας προσπέλασηςΓια να εκτελέσετε το πρόγραμμα, καταναλώνει χώρο στον σκληρό σας δίσκο, γεγονός που επιβραδύνει σημαντικά ολόκληρο τον υπολογιστή. Επομένως, ένας τρόπος για να αυξήσετε την ταχύτητα του υπολογιστή σας είναι να αυξήσετε το μέγεθος της μνήμης RAM.
2. Ο σκληρός δίσκος είναι επίσης το πιο εύθραυστο μέρος ενός υπολογιστή.Όπως μάθατε από το βίντεο, ο κινητήρας περιστρέφει τον δίσκο έως και αρκετές χιλιάδες στροφές ανά λεπτό. Σε αυτή την περίπτωση, οι μαγνητικές κεφαλές «αιωρούνται» πάνω από το δίσκο μέσα ροή αέρα, που δημιουργήθηκε από έναν περιστρεφόμενο δίσκο. Απόσταση μεταξύ δίσκου και κεφαλών σύγχρονες συσκευέςείναι περίπου 10 nm. Εάν ο δίσκος υποστεί κραδασμούς ή δονήσεις αυτή τη στιγμή, η κεφαλή μπορεί να αγγίξει το δίσκο και να καταστρέψει την επιφάνεια που περιέχει τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα σε αυτόν. Ως αποτέλεσμα, το λεγόμενο " κακούς φραγμούς" - μη αναγνώσιμες περιοχές λόγω των οποίων ο υπολογιστής δεν μπορεί να διαβάσει κανένα αρχείο ή να εκκινήσει το σύστημα. Όταν είναι απενεργοποιημένες, οι κεφαλές είναι "παρκαρισμένες" έξω χώρο εργασίαςκαι οι υπερφορτώσεις από κρούση δεν είναι τόσο τρομακτικές σκληρός δίσκος. Ναι παρακαλώ αντίγραφα ασφαλείαςσημαντικά δεδομένα!
3. Η χωρητικότητα του σκληρού δίσκου είναι συχνά μικρή λιγότερο από αυτό, το οποίο υποδεικνύεται από τον πωλητή ή τον κατασκευαστή.Ο λόγος είναι ότι οι κατασκευαστές υποδεικνύουν τη χωρητικότητα του δίσκου με βάση το γεγονός ότι υπάρχουν 1.000.000.000 byte σε ένα gigabyte, ενώ υπάρχουν 1.073.741.824 από αυτά.

Αγορά σκληρού δίσκου

Εάν αποφασίσετε να αυξήσετε τη χωρητικότητα αποθήκευσης του υπολογιστή σας συνδέοντας επιπλέον σκληρόοδηγείτε ή αντικαθιστώντας το παλιό με ένα μεγαλύτερο, τι πρέπει να γνωρίζετε κατά την αγορά;

Πρώτα, κοιτάξτε κάτω από το καπάκι μονάδα του συστήματοςο υπολογιστής σου. Πρέπει να καταλάβετε ποια διεπαφή σκληρή σύνδεσηΟ δίσκος υποστηρίζεται από τη μητρική πλακέτα. Σήμερα τα πιο κοινά πρότυπα είναι SATAκαι ετοιμοθάνατο IDE. Διακρίνονται εύκολα εμφάνιση. Η εικόνα στα αριστερά δείχνει ένα κομμάτι μιας μητρικής πλακέτας που είναι εξοπλισμένη και με τους δύο τύπους υποδοχών, αλλά η δική σας πιθανότατα θα έχει έναν από αυτούς.

Υπάρχουν τρεις εκδόσεις της διεπαφής SATA. Διαφέρουν ως προς την ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων. SATA, SATA IIΚαι SATA IIIμε ταχύτητες 1,5, 3 και 6 gigabyte ανά δευτερόλεπτο, αντίστοιχα. Όλες οι εκδόσεις διεπαφής SATAφαίνονται ίδια και είναι συμβατά μεταξύ τους. Μπορείτε να τα συνδέσετε με οποιονδήποτε συνδυασμό, με αποτέλεσμα οι ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων να περιορίζονται στην πιο αργή έκδοση. Ταυτόχρονα, η ταχύτητα του σκληρού δίσκου είναι ακόμη χαμηλότερη. Επομένως το δυναμικό γρήγορες διεπαφέςθα είναι σε θέση να ανοίξει μόνο με την εμφάνιση νέων μονάδων υψηλής ταχύτητας.

Εάν αποφασίσετε να αγοράσετε έναν επιπλέον σκληρό δίσκο μονάδα SATA, ελέγξτε αν έχετε καλώδιο διασύνδεσης όπως στην εικόνα. Δεν πωλείται μαζί με τον δίσκο. (Συνήθως περιλαμβάνονται στη μητρική πλακέτα.) Επίσης, μεταξύ των υποδοχών τροφοδοσίας θα πρέπει να υπάρχει τουλάχιστον ένας ελεύθερος για σύνδεση σκληρού δίσκου ή μπορεί να χρειαστείτε έναν προσαρμογέα από το παλιό πρότυπο στο νέο.

Τώρα σχετικά με τον ίδιο τον σκληρό δίσκο: Η κύρια παράμετρος είναι, φυσικά, η χωρητικότητα. Όπως ανέφερα παραπάνω, σημειώστε ότι θα είναι ελαφρώς μικρότερο από αυτό που αναφέρεται. Για λειτουργικό σύστημακαι τα προγράμματα απαιτούν 100 - 200 Gigabyte, κάτι που είναι αρκετά για τα σύγχρονα πρότυπα. Πόσα μπορεί να χρειαστείτε επιπλέον χώρομπορείτε να καθορίσετε από την εμπειρία. Μπορεί να απαιτούνται μεγάλοι τόμοι, για παράδειγμα, για εγγραφή βίντεο Υψηλή ποιότητα. Οι σύγχρονες ταινίες σε μορφή HD φτάνουν αρκετές δεκάδες gigabyte.

Επιπλέον, οι κύριες παράμετροι περιλαμβάνουν:

1. Παράγοντας μορφής- μέγεθος δίσκου. Δίσκοι 1,8 και 2,5 ιντσών χρησιμοποιούνται στο . Για έναν επιτραπέζιο υπολογιστή, θα πρέπει να αγοράσετε μια μονάδα δίσκου 3,5 ιντσών. Έχουν τις ίδιες υποδοχές SATA και η μονάδα φορητού υπολογιστή μπορεί να λειτουργήσει επιτραπέζιος υπολογιστής. Αλλά οι μικροί δίσκοι κατασκευάζονται με έμφαση στη συμπαγή και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και είναι κατώτεροι σε απόδοση από τα μεγαλύτερα μοντέλα. Και κοστίζουν περισσότερο.
2. RPM- Ταχύτητα περιστροφής δίσκου. Μετρημένο σε στροφές ανά λεπτό ( RPM- συντομογραφία για στροφές ανά λεπτό). Πως μεγαλύτερη ταχύτηταπεριστροφή, η ταχύτερο δίσκογράφει και διαβάζει πληροφορίες. Αλλά καταναλώνει επίσης περισσότερη ενέργεια. Σήμερα οι πιο συνηθισμένοι δίσκοι είναι με 5400 σ.α.λΚαι 7200 σ.α.λ. Οι χαμηλότερες στροφές ανά λεπτό είναι πιο συνηθισμένες σε μονάδες φορητών υπολογιστών, μονάδες δίσκου μεγάλη χωρητικότητα(περισσότερα από δύο terabyte) και τους λεγόμενους «πράσινους» δίσκους, που ονομάζονται έτσι λόγω της μειωμένης κατανάλωσης ενέργειας. Υπάρχουν επίσης σκληροί δίσκοι με ταχύτητα περιστροφής 10000 σ.α.λΚαι 15000 σ.α.λ. Έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε διακομιστές με μεγάλη φόρτωση και έχουν αυξημένο πόροαξιοπιστία, αλλά και κόστος πολύ περισσότερο από το συνηθισμένο.
3. Κατασκευαστής. Επί αυτή τη στιγμήυπάρχουν αρκετοί δίσκοι στην αγορά μεγάλους κατασκευαστές. Υπάρχει αρκετά σκληρός ανταγωνισμός μεταξύ τους, επομένως δεν είναι σε καμία περίπτωση κατώτερα το ένα από το άλλο σε ποιότητα. Επομένως, μπορείτε να επιλέξετε οποιοδήποτε από τα γνωστά ονόματα: Hitachi, HP, Seagate, Silicon Power, Toshiba Transcend, Western Digital.

Χαιρετισμούς, φίλοι!

Σήμερα θα μιλήσουμε για κάτι τέτοιο όπως ο σκληρός δίσκος. Σπάνια κάποιος χρήστης υπολογιστή δεν το έχει ακούσει!

Winchester, γνωστός και ως HDD (Σκληρό Σκληρός δίσκος), γνωστή και ως σκληρός δίσκος, είναι μια συσκευή για την αποθήκευση πληροφοριών.

Το HDD πήρε το αργκό του όνομα από το διάσημο τουφέκι με το οποίο οι λευκοί άνδρες κατέκτησαν την Αμερική. Ένα από τα πρώτα μοντέλα σκληρών δίσκων ονομάστηκε "30/30", το οποίο συνέπεσε με το διαμέτρημα αυτού του πυροβόλου όπλου.

Παρακάτω θα μιλήσουμε για τους σκληρούς δίσκους υπολογιστών.

Πώς λειτουργεί ένας σκληρός δίσκος υπολογιστή;

Θα δούμε πώς χρησιμοποιείται ένας παραδοσιακός (ηλεκτρομηχανικός) σκληρός δίσκος προσωπικούς υπολογιστές. Βασίζεται σε έναν ή περισσότερους δίσκους πληροφοριών. Τα πρώτα μοντέλα σκληρών δίσκων χρησιμοποιούσαν δίσκους αλουμινίου.

Αλλά αυτά τα πρώτα μοντέλα είχαν μεγάλο μέγεθοςκαι χαμηλή χωρητικότητα.

Δισκέτες και σκληροί δίσκοι

Εκείνες οι «βίδες» (άλλο αργκό όνομα) είχαν φυσικές διαστάσειςκαι όγκο περίπου ίσο με μια μονάδα δίσκου δισκέτες 5,25 ίντσες. Στις πρώτες μέρες της βιομηχανίας υπολογιστών, τα δεδομένα αποθηκεύονταν σε δισκέτες(δισκέτες) 5,25 και 3,5 ιντσών.

Η μονάδα ανάγνωσης και εγγραφής τέτοιων δίσκων ονομαζόταν FDD (Μονάδα δισκέτας).

Αυτοί οι δίσκοι κατασκευάστηκαν από ένα στρογγυλό κομμάτι πλαστικού με σιδηρομαγνητική επίστρωση που εφαρμόζεται και στις δύο πλευρές. Ήταν λεπτά και εύκαμπτα, γι' αυτό ο δίσκος πήρε το όνομά του. Για προστασία από εξωτερικές επιρροέςΑυτοί οι δίσκοι τοποθετήθηκαν σε τετράγωνη πλαστική θήκη.

Οι δίσκοι στους σκληρούς δίσκους έχουν παρόμοια δομή, αλλά είναι παχύτεροι και δεν λυγίζουν, κάτι που αντικατοπτρίζεται στο όνομα. Ένα λεπτό σιδηρομαγνητικό στρώμα οξειδίων μετάλλων εφαρμόζεται σε έναν τέτοιο δίσκο χρησιμοποιώντας φυγόκεντρο. Τα δεδομένα γράφονται και διαβάζονται χρησιμοποιώντας μαγνητικές κεφαλές.

Κατά την εγγραφή στη μαγνητική κεφαλή, παρέχεται σήμα πληροφοριών, που αλλάζει τον προσανατολισμό των περιοχών (σιδηρομαγνητικά σωματίδια) στο σιδηρομαγνητικό στρώμα.

Κατά την ανάγνωση, οι μαγνητισμένες περιοχές προκαλούν ρεύμα στην κεφαλή, το οποίο στη συνέχεια επεξεργάζεται από το κύκλωμα ελέγχου (ελεγκτής). Οι απαιτήσεις για ταχύτητα και όγκους δεδομένων αυξάνονται συνεχώς. Τα καλύτερα μυαλά στον κόσμο στάλθηκαν σε αυτήν την περιοχή. Και οι σκληροί δίσκοι, όπως και το υπόλοιπο υλικό υπολογιστών, βελτιώνονταν συνεχώς.

Οι δίσκοι άρχισαν να κατασκευάζονται από γυαλί και κεραμικά από γυαλί. Αυτό κατέστησε δυνατή τη μείωση του βάρους, του πάχους και την αύξηση της ταχύτητας περιστροφής τους.

Η ταχύτητα περιστροφής του δίσκου αυξήθηκε από 3600 rpm σε 5400, 7200, και στη συνέχεια σε 10.000 και ακόμη και 15.000 rpm!Για σύγκριση, ας πούμε ότι η ταχύτητα περιστροφής του δίσκου στο FDD ήταν 360 rpm.

Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα περιστροφής, τόσο πιο γρήγορα διαβάζονται τα δεδομένα.

Σιδηρομαγνητικό στρώμα

Ένα σιδηρομαγνητικό στρώμα μπορεί να εφαρμοστεί στην επιφάνεια των δίσκων με δύο τρόπους - γαλβανική εναπόθεση και εναπόθεση κενού. Στην πρώτη περίπτωση, ο δίσκος βυθίζεται σε διάλυμα μεταλλικών αλάτων και πάνω του εναποτίθεται μια λεπτή μεμβράνη μετάλλου (κοβάλτιο).

Στην εναπόθεση υπό κενό, ο δίσκος τοποθετείται σε ένα σφραγισμένο θάλαμο, ο αέρας αντλείται από αυτόν και τα μεταλλικά σωματίδια εναποτίθενται χρησιμοποιώντας ηλεκτρική εκκένωση.

Μια προστατευτική επίστρωση άνθρακα εφαρμόζεται πάνω από το μαγνητικό στρώμα. Προστατεύει το λεπτό μαγνητικό στρώμα από καταστροφή (και απώλεια πληροφοριών) σε περίπτωση πιθανής επαφής με το κεφάλι.

Το Winchester μπορεί να έχει ένα φυσικό δίσκοή αρκετές. Στην τελευταία περίπτωση, οι δίσκοι συναρμολογούνται σε μια ενιαία δομή και περιστρέφονται συγχρόνως. Κάθε δίσκος έχει δύο πλευρές με σιδηρομαγνητικό στρώμα, τα δεδομένα διαβάζονται από δύο διαφορετικές κεφαλές (που βρίσκονται στο πάνω και στο κάτω μέρος).

Οι κεφαλές συναρμολογούνται επίσης σε μια ενιαία δομή και κινούνται συγχρονισμένα.

Ο μηχανισμός κίνησης των κεφαλών περιέχει ένα πηνίο από σύρμα και έναν σταθερό μόνιμο μαγνήτη. Όταν εφαρμόζεται ρεύμα στο πηνίο, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο σε αυτό, που αλληλεπιδρά με τον μαγνήτη. Η δύναμη που προκύπτει κινεί το πηνίο με ολόκληρο το κινούμενο μέρος του μηχανισμού (και τις κεφαλές επίσης).

Ο μηχανισμός περιέχει ένα ελατήριο, το οποίο, ελλείψει ισχύος, μετακινεί τις κεφαλές προς τα μέσα Αρχική θέση (χώρος στάθμευσης).Αυτό προστατεύει τις κεφαλές και τους δίσκους από ζημιές.

Σημειώστε ότι οι μικροί μαγνήτες νεοδυμίου που δημιουργούν σταθερό μαγνητικό πεδίο είναι πολύ ισχυροί!

Σε κατάσταση λειτουργίας, οι δίσκοι περιστρέφονται με σταθερή ταχύτητα, οι κεφαλές "αιωρούνται" πάνω από το δίσκο. Κατά τη διάρκεια της περιστροφής, εμφανίζεται μια αεροδυναμική ροή, ανυψώνοντας τις κεφαλές. Καθώς η τεχνολογία βελτιώνεται, η απόσταση μεταξύ των κεφαλών και του δίσκου μειώνεται.

Μέχρι σήμερα έχει φτάσει σε αρκετές δεκάδες νανόμετρα!

Η μείωση της απόστασης σάς επιτρέπει να αυξήσετε την πυκνότητα της εγγραφής πληροφοριών. Με αυτόν τον τρόπο, περισσότερες πληροφορίες μπορούν να συμπιεστούν στον ίδιο χώρο.

Διαβάστε και γράψτε κεφάλια

Χρήση σύγχρονων σκληρών δίσκων μαγνητιστικές κεφαλές.

Ο κρύσταλλος μαγνητοαντίστασης μπορεί να αλλάξει την αντίστασή του ανάλογα με το μέγεθος και την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου. Καθώς η κεφαλή περνά πάνω από περιοχές με διαφορετική μαγνήτιση, η αντίστασή της αλλάζει, κάτι που ανιχνεύεται από το κύκλωμα ελέγχου.

Η κεφαλή του σκληρού δίσκου περιέχει, στην πραγματικότητα, δύο κεφαλές - ανάγνωση και γραφή. Η κεφαλή εγγραφής λειτουργεί με την ίδια αρχή με την κεφαλή σε παλαιότερα μαγνητόφωνα, τα οποία χρησιμοποιούσαν μαγνητικές κασέτες.

Περιέχει έναν ανοιχτό πυρήνα, στο κενό του οποίου δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο αλλάζει τον προσανατολισμό των μαγνητικών περιοχών στην επιφάνεια του δίσκου. Ολοκληρώθηκε το «τύλιγμα» της κεφαλής σε έντυπη μορφήχρησιμοποιώντας φωτολιθογραφία.

Spindle και HDA

Ο κύριος κινητήρας κίνησης (άτρακτος), ο οποίος περιστρέφει το δίσκο, περιέχει υδροδυναμικό ρουλεμάν. Διαφέρει από ένα ρουλεμάν στο ότι έχει πολύ μικρότερη ακτινική διαρροή.

Στους σύγχρονους σκληρούς δίσκους, η πυκνότητα εγγραφής των πληροφοριών είναι πολύ υψηλή, τα κομμάτια βρίσκονται πολύ κοντά το ένα στο άλλο.

Μια μεγάλη ακτινική διαρροή δεν θα επέτρεπε αύξηση της πυκνότητας εγγραφής ή (με μείωση της απόστασης μεταξύ των ιχνών) η κεφαλή θα «πηδούσε» κατά μήκος γειτονικών τροχιών κατά τη διάρκεια μιας περιστροφής. Ένα υδροδυναμικό ρουλεμάν περιέχει ένα λεπτό στρώμα λιπαντικού ανάμεσα στα κινούμενα και στα ακίνητα μέρη.

Συμπερασματικά, λέμε ότι ο άξονας, οι δίσκοι, η κεφαλή με κίνηση τοποθετούνται σε ξεχωριστό διαμέρισμα. Τα πρώτα μοντέλα σκληρών δίσκων περιείχαν διαμερίσματα με διαρροή εξοπλισμένα με φίλτρο με πολύ μικρές κυψέλες για εξισορρόπηση της πίεσης.

Στη συνέχεια εμφανίστηκαν σφραγισμένα διαμερίσματα, τα οποία είχαν μια τρύπα κλειστή με μια εύκαμπτη μεμβράνη. Η μεμβράνη μπορεί να λυγίσει και προς τις δύο κατευθύνσεις, αντισταθμίζοντας τη διαφορά στην πίεση του αέρα μέσα και έξω από το διαμέρισμα με τις κεφαλές.

Στο επόμενο μέρος του άρθρου θα συνεχίσουμε τη γνωριμία μας με το πώς σχεδιάζεται και λειτουργεί ο σκληρός δίσκος.

Μαζί σου ήταν ο Βίκτωρ Γκέροντα. Τα λέμε στο blog!

Παρά το γεγονός ότι σχετικά πρόσφατα ο σκληρός δίσκος έχει έναν ανταγωνιστή - τον SSD - μια μονάδα πληροφοριών στερεάς κατάστασης της οποίας η απόδοση είναι αρκετές φορές υψηλότερη από την ταχύτητα Λειτουργία σκληρού δίσκου, χρήση σκληρούο δίσκος δεν έχει χάσει τη συνάφειά του. Ο λόγος είναι το χαμηλό κόστος της συσκευής.

Υπάρχουν αρκετά προβλήματα με τον σκληρό δίσκο, επειδή η συσκευή είναι μηχανική. Σήμερα, ο σκληρός δίσκος είναι πρακτικά η μόνη μηχανική συσκευή που μπορεί να υπάρχει σύγχρονο υπολογιστή. Φυσικά, χωρίς να υπολογίζουμε τη μονάδα δίσκου. Είναι για αυτόν τον λόγο λόγος HDDαρκετά ευάλωτη. Θα πρέπει να αντιμετωπίζεται με προσοχή. Μπορεί να υποφέρει από κραδασμούς και κρούσεις, και εάν υπάρχει ισχυρός μαγνήτης κοντά, μπορείτε να ξοδέψετε χρήματα με ασφάλεια σε ένα νέο μέσο αποθήκευσης, επειδή το παλιό θα απομαγνητιστεί απελπιστικά.

Από τι αποτελείται ένας σκληρός δίσκος;

Για να εξοικειωθείτε καλύτερα με όλες τις ατυχίες, καθώς και τα πλεονεκτήματα ενός σκληρού δίσκου, αξίζει να μελετήσετε τη δομή του λεπτομερέστερα, κάτι που θα κάνουμε σε αυτό το άρθρο. Πώς λειτουργεί ένας σκληρός δίσκος; Στην πραγματικότητα, ο HDD είναι μια αρκετά περίπλοκη, αλλά ταυτόχρονα απλή και ενδιαφέρουσα συσκευή. Αποτελείται από δύο μέρη - το μηχανικό που το θέτει σε λειτουργία και το ηλεκτρονικό που ελέγχει και ελέγχει τη λειτουργία του. Στην εμφάνιση, ο σκληρός δίσκος είναι παρόμοιος με ένα παλιό γραμμόφωνο με δίσκους, και ακόμη και η αρχή της λειτουργίας του θυμίζει αυτήν τη συσκευή αναπαραγωγής.

Οι πληροφορίες στον σκληρό δίσκο καταγράφονται επίσης σε στρογγυλές πλάκες. Οι πληροφορίες διαβάζονται χρησιμοποιώντας ειδικές κεφαλές (όπως ακριβώς σε ένα γραμμόφωνο). Ο σκληρός δίσκος έχει πολλές πλάκες αποθήκευσης στερεωμένες στον άξονα. Η απόδοση του δίσκου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από αυτή τη λεπτομέρεια. Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του άξονα, τόσο πιο γρήγορα λειτουργεί η μονάδα δίσκου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι σκληροί δίσκοι διαφορετική ταχύτητακαταγραφή πληροφοριών και ανάγνωσή τους. Οι πλάκες είναι κατασκευασμένες από μέταλλο, επικαλυμμένες με ένα πολύ λεπτό στρώμα σιδηρομαγνητικού κράματος, το οποίο είναι ο φορέας πληροφοριών.

Πώς διαβάζονται οι πληροφορίες

Οι πληροφορίες από το δίσκο αναπαράγονται από πολλές κεφαλές ανάγνωσης, συνδυασμένες σε ένα μπλοκ, που κινούνται ελεύθερα σε οποιαδήποτε περιοχή των πλακών μέσων. Σε έναν σύγχρονο σκληρό δίσκο, τα καρούλια περιστρέφονται γρήγορα - 7200 σ.α.λ. Φυσικά υπάρχουν περισσότερα γρήγορες συσκευές, αλλά το κόστος τους είναι πάντα σημαντικά υψηλότερο από το μέσο όρο. Τυπική ταχύτητα 7200 rpm – αρκετά αποδεκτό ακόμα και για οικιακό υπολογιστή. Κατά την ανάγνωση πληροφοριών, η κεφαλή δεν αγγίζει τη μαγνητική επιφάνεια της πλάκας, αλλά λειτουργεί ακριβώς από πάνω της με απίστευτο τρόπο κοντινή απόσταση– 10 nm. Αυτό είναι 10 φορές μικρότερο από το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας. Με αυτήν την αρχή λειτουργίας, η φθορά από τη μηχανική τριβή εξαλείφεται πλήρως. Τι κάνει το κεφάλι να επιπλέει στον αέρα; Η ροή αέρα που συμβαίνει όταν περιστρέφεται ο άξονας. Είναι απαράδεκτο να μπαίνουν σωματίδια σκόνης μεταξύ της κεφαλής και της επιφάνειας του δίσκου, καθώς αυτό θα οδηγήσει σε άμεση ζημιά στην επιφάνεια της πλάκας και απώλεια των καταγεγραμμένων πληροφοριών.

Όταν ο δίσκος τίθεται σε λειτουργία, οι κεφαλές ανάγνωσης επίσης δεν αγγίζουν τη μαγνητική του επιφάνεια, βρίσκονται σε ασφαλή θέση έως ότου η ταχύτητα φτάσει στο επιθυμητό όριο. Κατά την εκκίνηση του σκληρού δίσκου, οι κεφαλές δεν εισέρχονται στην περιοχή εργασίας, συγκρατούνται στη θέση τους ειδική συσκευή, χάρη στο οποίο αποτρέπεται η φθορά των στοιχείων του δίσκου. Όταν σταματήσει ο περιστρεφόμενος κινητήρας, ανάβει αυτόματα προστατευτική συσκευή, αφαιρώντας τις κεφαλές από τη ζώνη ανάγνωσης.

Δεν χρειάζεται να φοβάστε ότι θα υπάρχει σκόνη ή υπολείμματα μέσα στο ηλεκτρικό-μηχανικό μέρος του δίσκου - η συσκευή προστατεύεται αξιόπιστα από αυτό με ένα σφραγισμένο κουτί. Έξω υπάρχει μόνο ηλεκτρονικό μέρος HDD, ο οποίος ελέγχει τη λειτουργία του. Ουσιαστικά αυτό είναι ηλεκτρονικός πίνακας, η τοποθεσία του οποίου είναι Κάτω μέροςοδηγώ. Αυτό το μέροςΗ συσκευή δεν διαθέτει προστασία, επομένως, εάν χειριστείτε απρόσεκτα (αντιεπαγγελματική εγκατάσταση) ή αποθηκεύσετε ακατάλληλα, είναι εύκολα ευάλωτη.

Όταν εργάζεστε με σκληρό δίσκο, δώστε προσοχή στα ακόλουθα σημεία:

• Η συσκευή πρέπει να προστατεύεται από μηχανικούς κραδασμούς.
• Μην αποσυνδέετε ή συνδέετε εσωτερικό σκληρόδίσκο χωρίς να απενεργοποιήσετε τον υπολογιστή.
• Μην αφήνετε τη συσκευή να υπερθερμανθεί. Να παρακολουθείτε Θερμοκρασία σκληρού δίσκουυπάρχουν ειδικά προγράμματα.
• Για να αποφύγετε επιπλοκές λόγω απροσδόκητων διακοπών ρεύματος, προσπαθήστε να χρησιμοποιήσετε αδιάλειπτη παροχή ρεύματος όταν εργάζεστε σε επιτραπέζιο υπολογιστή.

Αυτό είναι όλο. Αυτές οι πληροφορίες είναι αρκετές για έναν άπειρο χρήστη για να καταλάβει πώς λειτουργεί ένας σκληρός δίσκος και επίσης να ξέρει πώς να αποφύγει τις βλάβες. Παρά τη ραγδαία αυξανόμενη δημοτικότητα και τη σταδιακή βελτίωση των τεχνικών Προδιαγραφές SSD, οι εγγενείς σκληροί δίσκοι μας δεν έχουν φτάσει ακόμη στο ράφι της ιστορίας, όπως οι δισκέτες ή οι κασέτες ήχου. Πρέπει να χρησιμοποιήσουμε σκληροι ΔΙΣΚΟΙγια πολλά χρόνια ακόμα, οπότε ελπίζουμε ότι οι πληροφορίες σχετικά με τη συσκευή του θα είναι χρήσιμες και ενδιαφέρουσες για εσάς.

HDD ("σκληρός δίσκος", hdd, σκληρός δίσκος - eng.) - μια συσκευή αποθήκευσης πληροφοριών που βασίζεται σε μαγνητικές πλάκες και το φαινόμενο του μαγνητισμού.

Εφαρμόσιμος παντούσε προσωπικούς υπολογιστές, φορητούς υπολογιστές, διακομιστές και ούτω καθεξής.

Συσκευή σκληρού δίσκου. Πώς λειτουργεί ένας σκληρός δίσκος;

Στο πάτωμα ερμητικά σφραγισμένοτο μπλοκ περιέχει πλάκες διπλής όψεως, με μαγνητικό στρώμα, φυτεύτηκε επάνω άξονας κινητήρακαι περιστρέφεται με ταχύτητες από 5400 σ.α.λ.. Το μπλοκ δεν είναι τελείως σφραγισμένο, αλλά το πιο σημαντικό είναι να μην έχει διαρροή λεπτά σωματίδιακαι δεν επιτρέπει η υγρασία αλλάζει. Όλα αυτά επηρεάζουν αρνητικά τη διάρκεια ζωής και την ποιότητα του σκληρού δίσκου.

Στο σύγχρονο σκληροι ΔΙΣΚΟΙ, για τον άξονα χρησιμοποιούνται. Αυτό παράγει λιγότερο θόρυβο κατά τη λειτουργία, αυξάνει σημαντικά την ανθεκτικότητα και μειώνει την πιθανότητα εμπλοκής του άξονα λόγω κατάρρευσης.

Η ανάγνωση και η γραφή γίνεται χρησιμοποιώντας μπλοκ κεφαλής.

Σε λειτουργική κατάσταση, κεφαλές ίπταμαιπάνω από την επιφάνεια του δίσκου σε απόσταση ~ 10 nm. Είναι αεροδυναμικά και αύξησηπάνω από την επιφάνεια του δίσκου λόγω ανοδικό ρεύμααπό μια περιστρεφόμενη πλάκα. Μπορούν να εντοπιστούν μαγνητικές κεφαλές και στις δύο πλευρέςπιάτα, αν είναι σε κάθε πλευρά μαγνητικός δίσκοςΕφαρμόζονται μαγνητικά στρώματα.

Το συνδεδεμένο μπλοκ κεφαλής έχει Σταθερή θέση, δηλαδή τα κεφάλια κινούνται όλα μαζί.

Όλες οι κεφαλές ελέγχονται από ειδικό μονάδα οδήγησηςβασισμένο στο ηλεκτρομαγνητισμός.

Μαγνήτης νεοδυμίουδημιουργεί μαγνητική πεδίο, στην οποία με υψηλή ταχύτητααντιδράσεις υπό την επίδραση του ρεύματος, η κεντρική μονάδα μπορεί να κινηθεί. Αυτό είναι το καλύτερο και το πιο γρήγορη επιλογήμετακινώντας το μπλοκ κεφαλής, αλλά μια φορά κι έναν καιρό το μπλοκ κεφαλής κινούνταν μηχανικά, χρησιμοποιώντας γρανάζια.

Όταν η μονάδα είναι απενεργοποιημένη, για να μην πέσουν οι κεφαλές πάνω στη μονάδα και σκάρτοςαυτόν, καθαρίζουν κεντρικός χώρος στάθμευσης(ζώνη στάθμευσης, ζώνη στάθμευσης).

Αυτό σας επιτρέπει επίσης να μεταφέρετε απενεργοποιημένη σκληροι ΔΙΣΚΟΙ. Όταν είναι απενεργοποιημένος, ο δίσκος μπορεί να αντέξει μεγάλα φορτία χωρίς να καταστραφεί. Όταν είναι ενεργοποιημένο, ακόμη και ένα μικρό τράνταγμα υπό μια ορισμένη γωνία μπορεί να καταστρέψει το μαγνητικό στρώμα της πλάκας ή να καταστρέψει τις κεφαλές όταν αγγίζετε το δίσκο.

Εκτός από το σφραγισμένο μέρος, μοντέρνο σκληροι ΔΙΣΚΟΙυπάρχει ένα εξωτερικό πίνακας ελέγχου. Μια φορά κι έναν καιρό, όλες οι πλακέτες ελέγχου μπήκαν μέσα μητρική πλακέταυπολογιστή σε υποδοχές επέκτασης. Δεν ήταν βολικό όσον αφορά την ευελιξία και τις δυνατότητες. Σήμερα, με τους σκληρούς δίσκους, όλα τα ηλεκτρονικά που ελέγχουν τη μονάδα και τη διεπαφή βρίσκονται σε μια μικρή πλακέτα στο κάτω μέρος του σκληρού δίσκου. Χάρη σε αυτό, είναι δυνατό να διαμορφώσετε κάθε δίσκο σε ορισμένες παραμέτρους που είναι επωφελείς από την άποψη της δομής του, δίνοντάς του κέρδος στην ταχύτητα ή πιο αθόρυβη λειτουργία, για παράδειγμα.

Για τη σύνδεση της διεπαφής και της τροφοδοσίας, χρησιμοποιούνται τυπικοί γενικά αποδεκτοί σύνδεσμοι / και Molex/Power SATA.

Ιδιαιτερότητες.

Οι σκληροί δίσκοι είναι το πιο ευρύχωροθεματοφύλακες πληροφοριών και σχετικά αξιόπιστος. Οι όγκοι των δίσκων αυξάνονται συνεχώς, αλλά πρόσφατα αυτό οφείλεται σε κάποιους δυσκολίεςκαι για την περαιτέρω επέκταση του όγκου, απαιτούνται νέες τεχνολογίες. Μπορούμε να πούμε ότι οι σκληροί δίσκοι έχουν σχεδόν φτάσει σε ευθεία γραμμή ως προς την επίτευξη μέγιστες ευκαιρίες. Η εξάπλωση των σκληρών δίσκων οφείλεται κυρίως στην αναλογία όγκος τιμής. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ένα gigabyte χώρου στο δίσκο κοστίζει λιγότερο από 2,5 ρούβλια.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των σκληρών δίσκων σε σύγκριση με το .

Πριν από την εμφάνιση της στερεάς κατάστασης SSD(στερεός κρατική κίνηση ) - δίσκοι· οι σκληροί δίσκοι δεν είχαν ανταγωνιστές. Τώρα οι σκληροί δίσκοι έχουν μια κατεύθυνση προς την οποία στοχεύουν.

Μειονεκτήματα των σκληρών δίσκων(σκληρός δίσκος) (ssd) οδηγεί:

• χαμηλή ταχύτηταδιαδοχική ανάγνωση
• χαμηλή ταχύτητα πρόσβασης
• χαμηλή ταχύτητα ανάγνωσης
• ελαφρώς πιο αργή ταχύτητα εγγραφής
• κραδασμούς και ελαφρύς θόρυβος κατά τη λειτουργία

Αν και, από την άλλη, οι σκληροί δίσκοι έχουν άλλα πιο σημαντικήτα οφέλη στα οποία SSDοι θησαυριστές αγωνίζονται και αγωνίζονται.

πλεονεκτήματα σκληροι ΔΙΣΚΟΙ (σκληρός δίσκος) σε σύγκριση με τη στερεά κατάσταση (ssd) οδηγεί:

• πολύ καλύτερος δείκτηςογκοτιμή
• ο καλύτερος δείκτης αξιοπιστίας
• μεγαλύτερος μέγιστος όγκος
• Σε περίπτωση αποτυχίας, υπάρχει πολύ μεγαλύτερη πιθανότητα ανάκτησης δεδομένων
• η καλύτερη επιλογή για χρήση σε κέντρα πολυμέσων, λόγω της συμπαγούς του και μεγάλο όγκο 2,5 δίσκοι

Σχετικά με το τι αξίζει να δοθεί προσοχήόταν επιλέγετε έναν σκληρό δίσκο, μπορείτε να δείτε στο άρθρο μας "". Αν χρειάζεσαι σκληρή επισκευήδίσκου ή ανάκτησης πληροφοριών, μπορείτε να ανατρέξετε.