Ce este HDD (hard disk drive)? Hard disk al computerului. Totul despre el

Scopul acestui articol este de a descrie structura unui hard disk modern, de a vorbi despre componentele sale principale, de a arăta cum arată și cum se numesc. În plus, vom arăta relația dintre terminologia rusă și engleză care descrie componentele hard disk-urilor.

Pentru claritate, să ne uităm la o unitate SATA de 3,5 inchi. Acesta va fi un terabyte Seagate ST31000333AS complet nou. Să ne examinăm cobai.

PCB-ul verde cu urme de cupru, conectori de alimentare și SATA se numește placă electronică sau placă de control (Placă de circuit imprimat, PCB). Este folosit pentru a controla funcționarea hard disk-ului. Carcasa neagră din aluminiu și conținutul său sunt numite HDA (ansamblu cap și disc, HDA, de asemenea, o numesc „conservă”). Carcasa în sine fără conținut se mai numește și bloc ermetic (bază).

Acum să scoatem placa de circuit imprimat și să examinăm componentele așezate pe ea.

Primul lucru care vă atrage atenția este cipul mare situat în mijloc - microcontrolerul sau procesorul (Micro Controller Unit, MCU). Pe hard disk-urile moderne, microcontrolerul este format din două părți - unitatea centrală de procesor (CPU), care efectuează toate calculele, și canalul de citire/scriere - un dispozitiv special care convertește semnalul analog care vine de la capete în date digitale în timpul unei citiri. funcționarea și codifică datele digitale într-un semnal analogic în timpul scrierii. Procesorul are porturi de intrare/ieșire (porturi IO) pentru controlul altor componente situate pe placa de circuit imprimat și transmiterea datelor prin interfața SATA.

Cipul de memorie este o memorie DDR SDRAM obișnuită. Cantitatea de memorie determină dimensiunea memoriei cache a hard diskului. Această placă de circuit imprimat are instalați 32 MB de memorie Samsung DDR, ceea ce oferă în teorie discului un cache de 32 MB (și aceasta este exact suma dată în specificațiile tehnice ale hard disk-ului), dar acest lucru nu este în întregime adevărat. Faptul este că memoria este împărțită logic în memorie tampon (cache) și memorie firmware. Procesorul necesită o anumită cantitate de memorie pentru a încărca modulele firmware. Din câte cunoștințele noastre, numai Hitachi/IBM indică dimensiunea reală a memoriei cache în specificațiile tehnice; În ceea ce privește alte discuri, se poate doar ghici despre dimensiunea cache-ului.

Următorul cip este controlerul de control al motorului și al unității principale sau „răsucirea” (controlerul motorului bobinei vocale, controlerul VCM). În plus, acest cip controlează sursele de alimentare secundare situate pe placă, care alimentează procesorul și cipul preamplificator-comutator (preamplificator, preamplificator), situat în HDA. Acesta este principalul consumator de energie de pe placa de circuit imprimat. Controlează rotația axului și mișcarea capetelor. Nucleul controlerului VCM poate funcționa chiar și la temperaturi de 100° C. O parte din firmware-ul discului este stocată în memoria flash. Când discul este alimentat, microcontrolerul încarcă conținutul cipului flash în memorie și începe să execute codul. Fără codul încărcat corect, discul nici măcar nu va dori să se rotească. Dacă nu există un cip flash pe placă, înseamnă că este încorporat în microcontroler.

Senzorul de vibrații (senzorul de șoc) reacționează la tremurări care sunt periculoase pentru disc și trimite un semnal despre aceasta către controlerul VCM. VCM parchează imediat capetele și poate opri discul să se rotească. În teorie, acest mecanism ar trebui să protejeze discul de deteriorarea ulterioară, dar în practică nu funcționează, așa că nu scăpați discurile. Pe unele unități, senzorul de vibrații este foarte sensibil, răspunzând la cea mai mică vibrație. Datele primite de la senzor permit controlerului VCM să corecteze mișcarea capetelor. Pe astfel de discuri sunt instalați cel puțin doi senzori de vibrații.

Placa are un alt dispozitiv de protecție - o suprimare a tensiunii tranzitorii (TVS). Protejează placa de supratensiuni. Când există o supratensiune, televizorul se arde, creând un scurtcircuit la masă. Această placă are două televizoare, 5 și 12 volți.

Acum să ne uităm la HDA.

Sub placa sunt contacte pentru motor si capete. În plus, există o mică gaură, aproape invizibilă, pe corpul discului (gaura de respirație). Servește la egalizarea presiunii. Mulți oameni cred că există un vid în interiorul hard diskului. De fapt, acest lucru nu este adevărat. Acest orificiu permite discului să egalizeze presiunea în interiorul și în afara zonei de reținere. În interior, această gaură este acoperită cu un filtru de respirație, care prinde praful și particulele de umezeală.

Acum să aruncăm o privire în interiorul zonei de izolare. Scoateți capacul discului.

Capacul în sine nu este nimic interesant. Este doar o bucată de metal cu o garnitură de cauciuc pentru a împiedica praful. În cele din urmă, să ne uităm la umplerea zonei de izolare.

Informațiile prețioase sunt stocate pe discuri metalice, numite și platouri. În fotografie vedeți clătitele de sus. Plăcile sunt realizate din aluminiu sau sticlă lustruită și sunt acoperite cu mai multe straturi de compoziții diferite, inclusiv o substanță feromagnetică pe care sunt stocate efectiv datele. Între clătite, precum și deasupra vârfului acestora, vedem farfurii speciale numite separatoare sau separatoare. Sunt necesare pentru a egaliza fluxurile de aer și pentru a reduce zgomotul acustic. De regulă, acestea sunt fabricate din aluminiu sau plastic. Separatoarele din aluminiu fac față cu mai mult succes răcirii aerului din interiorul zonei de izolare.

Vedere laterală a clătitelor și a separatoarelor.

Capetele de citire-scriere (capete) sunt instalate la capetele consolelor unității de cap magnetic sau HSA (Head Stack Assembly, HSA). Zona de pregătire este zona în care ar trebui să fie capetele unui disc de lucru dacă axul este oprit. Cu acest disc, zona de pregătire este situată mai aproape de ax, așa cum se poate observa în fotografie.

Pe unele unități, parcarea se face pe zone speciale de pregătire din plastic situate în afara plăcilor.

Hard disk-ul este un mecanism de poziționare de precizie și necesită aer foarte curat pentru a funcționa corect. În timpul utilizării, în interiorul hard diskului se pot forma particule microscopice de metal și grăsime. Pentru a curăța imediat aerul din interiorul discului, există un filtru de recirculare. Acesta este un dispozitiv de înaltă tehnologie care colectează și prinde constant particule mici. Filtrul este situat pe calea fluxurilor de aer create de rotația plăcilor.

Acum să scoatem magnetul de sus și să vedem ce se ascunde dedesubt.

Hard disk-urile folosesc magneți de neodim foarte puternici. Acești magneți sunt atât de puternici încât pot ridica de până la 1.300 de ori propria greutate. Deci nu trebuie să puneți degetul între magnet și metal sau alt magnet - lovitura va fi foarte sensibilă. Această fotografie prezintă limitatoarele BMG. Sarcina lor este să limiteze mișcarea capetelor, lăsându-le pe suprafața plăcilor. Limitatoarele BMG de diferite modele sunt proiectate diferit, dar există întotdeauna două dintre ele, sunt folosite pe toate hard disk-urile moderne. Pe unitatea noastră, al doilea limitator este situat pe magnetul inferior.

Iată ce puteți vedea acolo.

Vedem aici și o bobină, care face parte din unitatea de cap magnetic. Bobina și magneții formează unitatea VCM (Voice Coil Motor, VCM). Acționarea și blocul capetelor magnetice formează un poziționator (actuator) - un dispozitiv care mișcă capetele. Piesa de plastic neagră cu o formă complexă se numește zăvor de acţionare. Acesta este un mecanism de protecție care eliberează BMG-ul după ce motorul axului atinge un anumit număr de rotații. Acest lucru se întâmplă din cauza presiunii fluxului de aer. Dispozitivul de reținere protejează capetele de mișcări nedorite în poziția de pregătire.

Acum să scoatem blocul magnetic al capului.

Precizia și mișcarea lină a BMG este susținută de un rulment de precizie. Cea mai mare parte a BMG, realizată din aliaj de aluminiu, este de obicei numită suport sau culbutor (braț). La capătul culbutorului există capete pe o suspensie cu arc (Heads Gimbal Assembly, HGA). De obicei, capetele și culbutorii în sine sunt furnizate de diferiți producători. Un cablu flexibil (Flexible Printed Circuit, FPC) merge la placa care se conectează la placa de control.

Să aruncăm o privire mai atentă la componentele BMG.

O bobină conectată la un cablu.

Ținând.

Următoarea fotografie arată contactele BMG.

Garnitura asigură etanșeitatea conexiunii. Astfel, aerul poate intra în unitate doar cu discuri și capete prin orificiul de egalizare a presiunii. Acest disc are contacte acoperite cu un strat subțire de aur pentru a îmbunătăți conductivitatea.

Acesta este un design rocker clasic.

Micile părți negre de la capetele umeraselor cu arc se numesc glisoare. Multe surse indică faptul că glisoarele și capetele sunt același lucru. De fapt, glisorul ajută la citirea și scrierea informațiilor prin ridicarea capului deasupra suprafeței clătitelor. Pe hard disk-urile moderne, capetele se deplasează la o distanță de 5-10 nanometri de suprafața clătitelor. Pentru comparație, un păr uman are un diametru de aproximativ 25.000 de nanometri. Dacă orice particule intră sub glisor, acest lucru poate duce la supraîncălzirea capetelor din cauza frecării și a defecțiunii acestora, motiv pentru care curățenia aerului din interiorul zonei de izolare este atât de importantă. Elementele de citire și scriere în sine sunt situate la capătul glisorului. Sunt atât de mici încât pot fi văzute doar cu un microscop bun.

După cum puteți vedea, suprafața glisorului nu este plată, are șanțuri aerodinamice. Ele ajută la stabilizarea altitudinii de zbor a glisorului. Aerul de sub glisor formează o pernă de aer (Air Bearing Surface, ABS). Perna de aer menține zborul glisorului aproape paralel cu suprafața clătitei.

Iată o altă imagine a glisorului.

Contactele capului sunt clar vizibile aici.

Aceasta este o altă parte importantă a BMG care nu a fost încă discutată. Se numește preamplificator (preamp). Un preamplificator este un cip care controlează capetele și amplifică semnalul care vine la sau de la ele.

Preamplificatorul este plasat direct în BMG dintr-un motiv foarte simplu - semnalul care vine de la capete este foarte slab. Pe unitățile moderne are o frecvență de aproximativ 1 GHz. Dacă mutați preamplificatorul în afara zonei ermetice, un astfel de semnal slab va fi mult atenuat în drum spre placa de control.

Există mai multe piese care duc de la preamplificator la capete (pe dreapta) decât către zona de izolare (pe stânga). Cert este că un hard disk nu poate funcționa simultan cu mai mult de un cap (o pereche de elemente de scriere și citire). Hard disk-ul trimite semnale către preamplificator și selectează capul pe care îl accesează în prezent hard disk-ul. Acest hard disk are șase piste care duc la fiecare cap. De ce atât de multe? O pistă este soltă, încă două sunt pentru elemente de citire și scriere. Următoarele două piste sunt pentru controlul mini-drive-urilor, dispozitivelor piezoelectrice sau magnetice speciale care pot mișca sau roti glisorul. Acest lucru ajută la setarea mai precisă a poziției capetelor deasupra pistei. Ultima cale duce la încălzitor. Încălzitorul este folosit pentru a regla altitudinea de zbor a capetelor. Încălzitorul transferă căldură suspensiei care conectează glisorul și balansierul. Suspensia este realizată din două aliaje cu caracteristici diferite de dilatare termică. Când este încălzită, suspensia se îndoaie spre suprafața clătitei, reducând astfel înălțimea de zbor a capului. Când este răcit, cardanul se îndreaptă.

Destul de capete, hai să dezasamblam discul în continuare. Scoateți separatorul superior.

Așa arată el.

În fotografia următoare, vezi zona de izolare cu separatorul superior și blocul de cap scoase.

Magnetul inferior a devenit vizibil.

Acum inelul de strângere (clema platourilor).

Acest inel ține blocul de plăci împreună, împiedicându-le să se miște unul față de celălalt.

Clătitele sunt înșirate pe un butuc de ax.

Acum că nimic nu ține clătitele, scoateți clătitele de deasupra. Asta e dedesubt.

Acum este clar cum este creat spațiul pentru capete - există inele de distanță între clătite. Fotografia arată a doua clătită și al doilea separator.

Inelul distanțier este o piesă de înaltă precizie realizată dintr-un aliaj nemagnetic sau polimeri. Hai să-l scoatem.

Să scoatem orice altceva din disc pentru a inspecta partea de jos a blocului ermetic.

Așa arată gaura de egalizare a presiunii. Este situat direct sub filtrul de aer. Să aruncăm o privire mai atentă la filtru.

Deoarece aerul care vine din exterior conține neapărat praf, filtrul are mai multe straturi. Este mult mai gros decât filtrul de circulație. Uneori conține particule de silicagel pentru a combate umiditatea aerului.

Bună prieteni! Ce este un hard disk sau HDD? Un hard disk este un hard disk magnetic. Abreviat ca HDD sau hard disk drive (magnetic) - HDD sau MHDD. Primul hard disk a fost lansat de IBM în 1956 și avea dimensiuni de aproximativ un metru cub și era capabil să stocheze până la 3,5 MB de informații (vezi imaginea din stânga de pe Wikipedia). Era format din 50 de discuri magnetice cu un diametru de 610 mm. Suprafața discurilor a fost acoperită cu fier pur, ceea ce a făcut posibilă magnetizarea zonelor și stocarea datelor. Acest hard disk cântărește 971 kg și a făcut parte din primul computer de producție IBM 305 RAMAC. Tehnologia ulterioară a dezvoltat și a ajuns la ceea ce vedeți pe computerele desktop și laptopurile dvs. Un hard disk se mai numește și hard disk, hard disk sau, pe scurt, șurub. Numele Winchester vine din anii '70. La acel moment, IBM a lansat un nou computer cu un hard disk mai modern, care consta din două dulapuri, fiecare stocând până la 30 MB de informații. S-a făcut o analogie cu pușca Winchester, care a folosit cartușul 30-30. Probabil, după aceasta, hard disk-urilor, cel mai probabil pentru totdeauna (cel puțin în rândul populației de limbă rusă), au primit numele - hard disk, sau pe scurt - șurub.

Un hard disk modern este format din:

• locuințe
• unitate electronică
• unitate de poziționare a actuatorului
• bloc cu plăci magnetice

Să ne uităm la fiecare în detaliu

Cadru. Este ca corpul unei mașini. Totul se sprijină pe el. Sarcina principală este de a oferi rigiditatea și etanșeitatea necesare. Rigiditatea este necesară pentru a proteja discul de daune externe. Etanșeitate - pentru a preveni intrarea particulelor străine în disc. Carcasa este realizată dintr-un aliaj termoconductor, deoarece căldura este generată în timpul funcționării dispozitivului și trebuie disipată cumva. Puteți citi mai multe despre răcirea HDD. Pentru a egaliza presiunile din exterior și din interiorul carcasei, se realizează o fereastră mică cu o placă metalică flexibilă.

Unitate electronică

Cuprinde:

• bloc de interfață
• buffer sau cache
• Unitatea de comandă

Unitatea de interfață este responsabilă pentru conectarea hard disk-ului la computer. ROM, un dispozitiv de stocare permanent, înregistrează informațiile de service și firmware-ul discului. Bufferul este o memorie cache similară cu RAM. În el sunt plasate informații utilizate frecvent, ceea ce crește performanța HDD-ului. Viteza de citire a memoriei cache se apropie de viteza maximă pentru interfața discului. În acest moment, cea mai comună interfață este SATA III cu un throughput maxim de 6 Gbit/s. Unitatea de control este responsabilă de funcționarea întregului dispozitiv. Monitorizează viteza de rotație a blocului cu plăci magnetice și poziția blocului cu actuatoare.

Este format dintr-un actuator (un dispozitiv pentru scrierea și citirea informațiilor), un suport (pe care funcționează totul) și o unitate. Unitatea primește comenzi despre unde să citească și unde să scrie informații de la unitatea de control. (Poza de mai jos este preluată de pe site-ul http://www.3dnews.ru/editorial/640707)

Bloc cu plăci de memorie. Constă dintr-o unitate, discuri sau plăci și separatoare. Acestea din urmă sunt folosite pentru a seta o anumită distanță între plăci. Discurile cu separatoare sunt montate pe unitate. Acesta din urmă menține o viteză de rotație constantă.

2. Cum funcționează un hard disk?

Când porniți computerul, unitatea de control alimentează unitatea cu discuri magnetice și așteaptă până când aceasta din urmă atinge viteza de rotație specificată. De îndată ce se întâmplă acest lucru, computerul primește un semnal că HDD-ul este gata. Urmează cererea de informații. Intră în joc o unitate de poziționare, care stabilește poziția dorită a actuatorului. Datele sunt citite și intră în blocul de interfață și de acolo în RAM.

Anterior, actuatoarele atingeau discuri magnetice. Pe măsură ce viteza acestuia din urmă a crescut, a fost necesară o tehnologie diferită. În acest caz, actuatorul a plutit deasupra suprafeței magnetice și a atins discul într-un anumit loc. Tehnologia a mers mai departe, viteza de rotație a plăcilor a crescut și blocul cu actuatoare a început să fie parcat în afara plăcilor. Adică actuatoarele sunt amplasate lângă plăci până când se atinge viteza de rotație necesară a discurilor magnetice.

Datorită vitezei mari de rotație a discurilor, se creează un flux de aer care ridică capul actuatorului deasupra suprafeței. Același flux de aer elimină particulele de praf prinse în interior de la suprafață pe un filtru special din carcasă. Există și un adsorbant în carcasă pentru a îndepărta umezeala reziduală.

În hard disk-urile moderne, distanța dintre capul de citire și suprafața platinei magnetice< 10 нм. Благодаря тому, что считывающие головки никогда не касаются магнитных пластин отсутствует трение и продлевается срок жизни HDD.

Fiecare placă magnetică este împărțită în piste inelare cu o lățime de aproximativ 60 nm. Acestea din urmă, la rândul lor, sunt împărțite în grupuri. De obicei, un cluster are 4 KB. Fiecare bit de informație reprezintă un pad pe o pistă care poate fi magnetizat -1 sau nu magnetizat -0. Aceste site-uri sunt numite și domenii. Cu cât dimensiunea acestei zone este mai mică, cu atât mai multe informații vor încadra pe pistă și cu atât hard disk-ul va fi mai încăpător. La începutul dezvoltării s-a folosit înregistrarea longitudinală. Situl era situat de-a lungul potecii. Ulterior, această tehnologie a fost înlocuită cu înregistrarea perpendiculară, ceea ce a făcut posibilă creșterea densității datelor și, la rândul său, creșterea capacității HDD.

Setul de șenile aflate echidistante de centrul de rotație al motorului se numește cilindru.

Înainte ca hard disk-urile să depășească limita de capacitate de 500 MB, sistemul de poziționare CHS (chilinder-head-sector) era suficient. Odată cu creșterea volumului, sistemul de poziționare LBA (linear block addressing) a fost adoptat în 1994. În cazul CHS, hard disk-ul a fost transparent pentru sistemele de operare Utilizând adresarea liniară, sistemul accesează sectorul dorit al hard disk-ului, iar unitatea de control HDD înțelege unde este localizat fizic acest sector.

Unitate de poziționare a actuatorului. Acționat de un motor solenoid. Acesta din urmă este format dintr-un stator și o bobină. Statorul este format din unul sau doi magneți de neodim puternici, permanenți. Poziționarea precisă a suportului cu capete are loc prin aplicarea unei tensiuni cu o anumită forță la bobină (poza luată de pe http://www.3dnews.ru/editorial/640707)

Viteza de poziționare a capului și, în consecință, timpul de acces la informații depinde de puterea magneților. Acesta din urmă în hard disk-uri variază de la 3 la 12 ms. Cu cât timpul este mai scurt, cu atât hard disk-ul este mai rapid și mai scump. WD are trei serii de hard disk: verde, albastru și negru. Cel verde folosește un magnet de neodim și o viteză a axului de 5400 rpm. Acest lucru are ca rezultat o performanță destul de modestă, dar o eficiență decentă și un consum redus de energie. Discurile albastre folosesc același magnet și viteza de rotație crește la 7200 rpm. În ceea ce privește caracteristicile de viteză, acesta ocupă o poziție intermediară între HDD-urile verzi și negre. Cele negre folosesc doi magneți și o viteză de 7200 rpm. Acest lucru vă permite să obțineți performanță maximă. Puteți crește performanța și mai mult prin creșterea vitezei de rotație a motorului cu plăci magnetice la 10.000 sau 15.000 rpm. Aceste discuri au timp de acces minim la informații și sunt utilizate în principal pe servere. Unități SSD cu viteză de acces< 1 мс пока остаются вне конкуренции.

Hard disk-urile produc două tipuri de zgomot atunci când funcționează. De la discuri magnetice care se rotesc rapid și de la impactul blocului cu capete asupra limitatorului. Acesta din urmă apare atunci când blocul cu capete revine în poziția de parcare. Pentru a reduce acest impact, producătorii instalează plăcuțe de cauciuc, dar uneori acest lucru nu ajută, mai ales în cazul roților rapide. Există două moduri de a reduce zgomotul de la HDD. Primul este de a face suporturi de absorbție a șocurilor în carcasa PC-ului. Puteți citi mai multe despre asta. A doua modalitate este să folosești tehnologia AAM, despre care am scris mai detaliat.

3. Producția și producătorii de hard disk

La început erau aproximativ 70 de producători de HDD. Datorită concurenței, au mai rămas doar trei. Acestea sunt Toshiba, Seagate și WD. În diagrama de mai jos puteți vedea în ce ani au avut loc achizițiile

Productie. În atelierul de mașini, semifabricatele sunt tăiate din semifabricate cilindrice din aluminiu. Apoi pieselor de prelucrat li se dă forma dorită, eventual chiar și pe strunguri. După ce piesele de prelucrat merg la atelierul de lustruire unde suprafețele sunt lustruite la nivelul necesar. Apoi are loc controlul și piesele de prelucrat sunt trimise la atelierul de acoperire magnetică. Apoi controlul are loc din nou. Apoi, hard disk-ul este asamblat și formatat la nivel scăzut. În acest proces, plăcile magnetice sunt împărțite în piste și verificate pentru sectoare rupte sau ilizibile. Acestea din urmă sunt imediat marcate pentru a preveni înregistrarea informațiilor în ele. Fiecare pistă are o anumită rezervă de sectoare. Din această rezervă sunt înlocuite zonele defecte descoperite în timpul funcționării.

Separat, este necesar să spunem despre producția de capete pentru citirea și scrierea informațiilor. În hard disk-urile moderne, fiecare actuator este format din două capete, unul pentru citire și unul pentru scriere. Complexitatea capetelor de producție este comparabilă cu complexitatea procesoarelor de producție este, de asemenea, utilizată. Designul capetelor este un secret de producție.

Concluzie

În articol am atins puțină istorie oferind o imagine a primului hard disk lansat în 1956. Ei au spus un posibil motiv pentru a apela hard disk-uri magnetice într-un cuvânt scurt - șurub. Apoi ne-am uitat la compoziția hard disk-ului, ce este ascuns în carcasa acestuia. Am încercat să acordăm atenție fiecărui bloc separat. Am examinat funcționarea hard disk-ului. În cele din urmă, am aranjat producătorii și producția de HDD în sine. Sper că ați progresat cu mine în subiectul HDD.

Bună, dragi prieteni!

În scurtul articol de astăzi vă vom vorbi despre hard disk-uri (HDD), mai exact, ce este un hard disk, clasificarea și tipurile sale. Înainte de a alege un hard disk, ar trebui să știți ce tipuri de unități există și ce tipuri de interfețe acceptă. În această notă veți găsi toate informațiile necesare despre această problemă. Și vom începe cu întrebarea, ce este un hard disk?

Ce este un hard disk (HDD)?

Unitate de disc magnetică (în engleză hard (magnetic) disk drive, HDD), hard disk, în argoul computerului „hard disk” - un dispozitiv de stocare cu acces aleatoriu (dispozitiv de stocare a informațiilor), bazat pe principiul înregistrării magnetice. Este principalul dispozitiv de stocare a datelor în majoritatea computerelor.

De ce se numește un hard disk "Winchester"? Potrivit unei versiuni, unitatea a primit numele „Winchester” datorită lui Kenneth E. Haughton, care a lucrat la IBM, șeful proiectului, care a dus la lansarea hard disk-ului 3340 în 1973, care a unit pentru prima dată platouri de discuri și capete de citire într-o carcasă dintr-o singură bucată. Când l-au dezvoltat, inginerii au folosit un nume intern scurt "30-30", ceea ce a însemnat două module (în configurație maximă) de 30 de megaocteți fiecare, care au coincis cu desemnarea unei arme de vânătoare populare - pușca Winchester Model 1894, folosind un cartuș de pușcă 30-30 Winchester.

Spre deosebire de un disc „floppy” (odinioară erau așa-numitele dischete sau dischete), informațiile dintr-un HDD sunt înregistrate pe plăci dure (aluminiu sau sticlă) acoperite cu un strat de material feromagnetic, cel mai adesea dioxid de crom - discuri magnetice .

Un HDD (hard disk) folosește unul sau mai multe platouri pe o axă. În modul de funcționare, capetele de citire nu ating suprafața plăcilor din cauza stratului de flux de aer de intrare care se formează lângă suprafață în timpul rotației rapide. Distanța dintre cap și disc este de câțiva nanometri (aproximativ 10 nm la discurile moderne), iar absența contactului mecanic asigură o durată lungă de viață a dispozitivului. Când discurile nu se rotesc, capetele sunt situate la ax sau în afara discului într-o zonă sigură („parcare”), unde contactul lor anormal cu suprafața discurilor este exclus.

De asemenea, spre deosebire de o dischetă, mediul de stocare este de obicei combinat cu un dispozitiv de stocare, o unitate și o unitate electronică. Un astfel de hard disk este adesea folosit ca mediu de stocare neamovibil.

Se disting următoarele tipuri și tipuri de hard disk:

Hard disk desktop: dimensiunea lor este de 3.5″, viteza de rotație este de 5400 și 7200 rpm, acceptă interfețe IDE, SATA, SATA-II și SATA-III. Hard disk-uri pentru server: Acestea au aceeași dimensiune ca hard disk-urile desktop, dar sunt mai rapide (viteza lor de rotație poate fi de până la 15.000 rpm, eventual chiar mai rapidă). Aceștia acceptă interfețe SCSI paralele și seriale SATA și SAS. În comparație cu unitățile desktop, unitățile server sunt de o calitate mult mai bună. Timpul lor de funcționare continuă este de aproximativ 1.000.000 de ore.

Hard disc extern concepute pentru stocarea și transportul unor volume mari de informații. Ele sunt numite și media mobile. Acestea vă permit să transportați, de exemplu, fișiere audio și video sau arhive de birou. Hard disk-ul extern este echipat cu un controler pentru conectarea la un anumit port. Controlerele acceptă interfețele USB 2.0, USB 3.0 și FireWire (1394).

Hard disk pentru laptop: dimensiunea lor este de 2,5″, viteza de rotație este de 4200 sau 5400 rpm. Aceștia acceptă interfața SATA și, de regulă, au (cel puțin ar trebui să aibă) rezistență mare la șocuri.

Tipuri de interfețe pentru conectarea hard disk-urilor.

Asigurați-vă că interfața suportată de hard disk este disponibilă pe placa de bază.

USB- interfata pentru transmiterea informatiei seriale. Debitul său este de 12 Mbit/s (USB 1.1) și 480 Mbit/s (USB 2.0). Acum a apărut USB 3.0 cu o lățime de bandă și mai mare. Este considerată o interfață standard pentru conectarea hard disk-urilor, în special a celor externe.

IDE- interfata pentru transferul paralel de informatii. Debitul său este de 133 Mb/sec. Cel mai adesea, computerele desktop și laptopurile au această interfață. Concurentul său este interfața SATA.

SATA- interfata pentru transferul paralel de informatii. Debitul său este mult mai mare - până la 300 Mb/sec. Este mai rezistent la interferențe și este semnificativ superior interfeței IDE.

SCSI- interfata pentru transferul paralel de informatii. Folosit în principal pe servere. Are performanță și fiabilitate ridicate.

SAS- (Serial Attached SCSI) - interfață de transfer de informații seriale. Aceasta este o modificare mai avansată a interfeței SCSI cu o rată de transfer de date mai mare.

FireWire- interfață serială de transfer de informații cu viteze de până la 400 Mbit/s și debit mare. Pur și simplu nu are analogi atunci când lucrează cu informații video.

Notă. Cifrele de aici s-ar putea să nu fie exacte sau depășite, deoarece tehnologia de astăzi nu stă pe loc, ci se dezvoltă într-un ritm rapid.

Asta este tot pentru acum! Sper că ai găsit ceva util și interesant pentru tine în acest articol. Dacă aveți gânduri sau considerații cu privire la această problemă, vă rugăm să le exprimați în comentariile dvs. Ne vedem în postările următoare! Noroc!

Cum funcționează un hard disk? Ce tipuri de hard disk există? Ce rol joacă ei într-un computer? Cum interacționează ele cu alte componente? Veți afla din acest articol ce parametri trebuie să luați în considerare atunci când alegeți și cumpărați un hard disk.

HDD- nume prescurtat pentru " Stocare pe hard disk„. Veți găsi și engleză HDD- și argo Winchester sau pe scurt Şurub.

Într-un computer, hard disk-ul este responsabil pentru stocarea datelor. Sistemul de operare Windows, programele, filmele, fotografiile, documentele, toate informațiile pe care le descărcați pe computer sunt stocate pe hard disk. Iar informațiile de pe computer sunt cele mai valoroase! Dacă procesorul sau placa video se defectează, le puteți cumpăra și înlocui. Dar fotografiile de familie pierdute din vacanța de vară trecută sau datele contabile de un an de la o mică afacere nu sunt atât de ușor de recuperat. Prin urmare, se acordă o atenție deosebită fiabilității stocării datelor.

De ce o cutie metalică dreptunghiulară se numește disc? Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să ne uităm în interior și să aflăm cum funcționează hard disk-ul. În imaginea de mai jos puteți vedea din ce părți este compus hard diskul și ce funcții îndeplinește fiecare parte. Faceți clic pentru a mări. (Preluat de pe site-ul itc.ua)

De asemenea, vă sugerez să vizionați un fragment dintr-un program Discovery Channel despre cum funcționează și funcționează un hard disk.

Încă trei lucruri pe care trebuie să le știi despre hard disk-uri.

1. Hard disk-ul este cea mai lentă parte a computerului. Când computerul se blochează, acordați atenție indicatorului de activitate al hard diskului. Dacă clipește frecvent sau se aprinde continuu, înseamnă că hard disk-ul execută comenzi de la unul dintre programe, în timp ce toate celelalte sunt inactive și își așteaptă rândul. Dacă sistemul de operare nu are suficientă memorie RAM rapidă pentru a rula un program, acesta consumă spațiu pe hard disk, ceea ce încetinește foarte mult întregul computer. Prin urmare, o modalitate de a crește viteza computerului este de a crește dimensiunea memoriei RAM.
2. Hard disk-ul este, de asemenea, cea mai fragilă parte a unui computer. După cum ați învățat din videoclip, motorul învârte discul cu câteva mii de rotații pe minut. În acest caz, capetele magnetice „plutesc” deasupra discului în fluxul de aer creat de discul rotativ. Distanța dintre disc și capete în dispozitivele moderne este de aproximativ 10 nm. Dacă discul este supus la șocuri sau vibrații în acest moment, capul poate atinge discul și poate deteriora suprafața care conține datele stocate pe acesta. Ca urmare, așa-numitul „ badblocks" - zone ilizibile, din cauza cărora computerul nu poate citi niciun fișier sau porni sistemul. Când sunt oprite, capetele sunt „parcate” în afara zonei de lucru și supraîncărcările de șocuri nu sunt atât de groaznice pentru hard disk. Vă rugăm să faceți copii de rezervă ale date importante!
3. Capacitatea hard disk-ului este adesea puțin mai mică decât ceea ce indică vânzătorul sau producătorul. Motivul este că producătorii indică capacitatea discului pe baza faptului că există 1.000.000.000 de octeți într-un gigabyte, în timp ce există 1.073.741.824 dintre ei.

Cumpărarea unui hard disk

Dacă decideți să creșteți capacitatea de stocare a computerului dvs. conectând un hard disk suplimentar sau înlocuind cel vechi cu unul mai mare, ce va trebui să știți când cumpărați?

Mai întâi, uitați-vă sub capacul unității de sistem a computerului dvs. Trebuie să aflați ce interfață de hard disk suportă placa de bază. Astăzi cele mai comune standarde sunt SATA si moribunde IDE. Sunt ușor de distins după aspectul lor. Imaginea din stânga arată un fragment dintr-o placă de bază care este echipată cu ambele tipuri de conectori, dar cel mai probabil al tău va avea unul dintre ei.

Există trei versiuni ale interfeței SATA. Ele diferă în ceea ce privește viteza de transfer de date. SATA, SATA IIȘi SATA III la viteze de 1,5, 3 și, respectiv, 6 gigaocteți pe secundă. Toate versiunile de interfață SATA arată la fel și sunt compatibile între ele. Le puteți conecta în orice combinație, ceea ce va duce la limitarea vitezei de transfer de date la versiunea mai lentă. În același timp, viteza hard disk-ului este și mai mică. Prin urmare, potențialul interfețelor rapide poate fi dezvăluit doar odată cu apariția noilor unități de mare viteză.

Dacă decideți să cumpărați un hard disk SATA suplimentar, verificați dacă aveți un cablu de interfață ca cel din imagine. Nu se vinde împreună cu discul. (De obicei sunt incluse cu placa de bază.) De asemenea, printre conectorii de alimentare ar trebui să existe cel puțin unul gratuit pentru conectarea unui hard disk, sau este posibil să aveți nevoie de un adaptor de la vechiul standard la cel nou.

Acum despre hard disk în sine: parametrul principal este, desigur, capacitatea. După cum am menționat mai sus, rețineți că va fi puțin mai puțin decât a spus. Sistemul de operare și programele necesită 100 - 200 de gigaocteți, ceea ce este destul de puțin conform standardelor moderne. Cât spațiu suplimentar aveți nevoie poate fi determinat experimental. Pot fi necesare volume mari, de exemplu, pentru a înregistra videoclipuri de înaltă calitate. Filmele moderne în format HD ajung la câteva zeci de gigaocteți.

În plus, parametrii principali includ:

1. Factor de formă- dimensiunea discului. Discurile de 1,8 și 2,5 inci sunt utilizate în . Pentru un computer desktop, ar trebui să achiziționați o unitate de 3,5 inchi. Au aceiași conectori SATA și unitatea laptopului poate funcționa într-un computer desktop. Dar discurile mici sunt realizate cu accent pe compactitate și consum redus de energie și sunt inferioare ca performanță față de modelele mai mari. Și costă mai mult.
2. RPM- viteza de rotatie a discului. Măsurată în rotații pe minut ( RPM- abrevierea pentru rotaţii pe minut). Cu cât viteza de rotație este mai mare, cu atât discul scrie și citește mai repede informații. Dar consumă și mai multă energie. Astăzi cele mai comune discuri sunt cu 5400 RPMȘi 7200 RPM. RPM-urile mai mici sunt mai frecvente în unitățile de laptop, unitățile de mare capacitate (mai mult de doi teraocteți) și așa-numitele unități „verzi”, numite astfel datorită consumului redus de energie. Există și hard disk-uri cu viteză de rotație 10000 RPMȘi 15000 RPM. Sunt proiectate să funcționeze pe servere foarte încărcate și au o durată de viață mai mare de fiabilitate, dar sunt și mult mai scumpe decât cele obișnuite.
3. Producător. În prezent, pe piața unităților de stocare există câțiva producători mari. Există o concurență destul de dură între ei, așa că nu sunt în niciun fel inferioare unul altuia ca calitate. Prin urmare, puteți alege oricare dintre numele cunoscute: Hitachi, HP, Seagate, Silicon Power, Toshiba Transcend, Western Digital.

HDD este un dispozitiv de stocare a datelor - un hard disk magnetic. „HDD” este o abreviere pentru expresia engleză Hard Disk Drive. Alte denumiri pentru HDD: hard disk, hard disk, HDD, șurub, hard, tablă, tablă.

Pentru ce este HDD-ul?

HDD este folosit pentru a stoca informații. Informațiile aflate pe hard disk se numesc date. Datele de pe disc sunt organizate folosind un sistem de fișiere și sunt reprezentate de fișiere.

HDD este memoria computerului. Nu-l confunda cu RAM. Hard disk-ul este memorie non-volatilă, RAM este volatilă.

Hard disk-ul este acum principalul dispozitiv de stocare, iar dacă ai un computer, atunci ai un șurub.

Principiul de funcționare al HDD-ului

Hard disk-urile, adică HDD-urile, funcționează similar cu un dispozitiv de care toată lumea a uitat de mult - un „player”, cu un disc rotativ și un ac pentru redarea muzicii. Elementele de conversie (capete de citire/scriere) utilizate în hard disk-uri sunt similare cu capetele de citire/scriere care sunt utilizate în aparatele video și casetofonele stereo pentru a accesa informațiile de pe medii magnetice.

Hard disk-urile stochează informații pe o placă rotativă de metal sau sticlă acoperită cu material magnetic. De regulă, discul este format din mai multe plăci conectate printr-o tijă comună - un ax. Fiecare placă este ceva ca un disc de vinil cu o înregistrare care este redată de o placă turnantă. Informațiile sunt de obicei stocate pe ambele părți ale plăcii.

Pe măsură ce discul se rotește, un element numit cap citește sau scrie date binare pe mediul magnetic. Informațiile sunt scrise pe disc folosind orice metodă de codare, dintre care există foarte multe. Metoda de codificare și densitatea de înregistrare sunt determinate de controlerul discului.

Fără să aprofundăm mai mult în descrierea principiului de funcționare al unui HDD, putem spune că un hard disk este, de fapt, un super player cu o grămadă (sau poate doar una) de discuri de gramofon în interior. Deși, desigur, în ceea ce privește complexitatea dispozitivului, jucătorul nu zăcea cu el.

Trecutul și viitorul HDD-ului

Primul HDD a fost dezvoltat de IBM la începutul anilor '70.

În 1983, odată cu lansarea primului computer IBM PC/XT, un hard disk de la Seagate Technology a apărut în viața a mii de utilizatori proaspăt bătuți, încă sălbatici. Interfața timpurie pentru hard disk, dezvoltată de Alan Shugart (fondatorul Seagate Technology), a fost standardul de facto pentru HDD-uri timp de mulți ani. Dezvoltarile ulterioare ale Seagate au stat la baza interfetelor ESDI si IDE. Shugart a dezvoltat, de asemenea, interfața SCSI, care este acum utilizată în multe computere moderne.

Apropo, hard disk-urile Seagate sunt acum cele mai vândute din Europa. Și cine în Rusia nu cunoaște faimoșii Barracudas?

Cea mai importantă direcție în dezvoltarea tehnologiei hard disk-ului a fost întotdeauna creșterea capacității (de stocare) a acestora. Progresul în acest domeniu este determinat în special de cerințele de software din ce în ce mai mari. Creșterea capacității unităților este posibilă fie prin creșterea dimensiunii unităților în sine, fie prin creșterea densității de stocare a datelor. Limita pentru creșterea dimensiunilor HDD a fost atinsă, limita pentru densitatea stocării datelor nu a fost încă atinsă. Dar nu va dura mult.

Trebuie să știu

1. HDD-ul este un instrument complex pentru stocarea informațiilor

2. Hard disk-ul este de scurtă durată și este puțin probabil să dureze mai mult de trei ani cu o utilizare constantă.

3. Este extrem de nedorit să transportați un hard disk (undeva), să îl răsuciți în mâini sau chiar să îl scoateți din carcasa computerului. Winchester este foarte sensibil la vibrații!

4. Structura internă a HDD-ului este foarte complexă. Dacă ați fost cândva într-un cerc de tineri radioamatori, asta nu înseamnă deloc că acum puteți repara hard disk-uri. Repararea hard disk-urilor necesită mai mult decât un simplu fier de lipit!

5. Cei cărora le place să joace cu hardware-ul trebuie să-și amintească că, prin deschiderea HDA-ului discului, puneți capăt atât informațiilor, cât și hard disk-ului în sine.

6. În ceea ce privește securitatea stocării, mediile de stocare pot fi aranjate în această ordine (cu risc crescut de pierdere a datelor): cap, hârtie, hard disk. Nu stocați informații importante pe HDD! Și dacă trebuie, fă întotdeauna copii de rezervă!

7. Dacă informațiile de pe hard disk nu sunt disponibile din anumite motive, nu încercați să le restaurați! Cel mai probabil, îl vei distruge complet - este mai bine să apelezi la profesioniști. Recuperarea datelor nu este mare lucru!

8. Cuvântul „HDD” este un cuvânt murdar și nu este folosit în societatea politicoasă, caracterizează ceva (pentru a spune ușor) nesigur, de scurtă durată și dezgustător