Жесткий диск и его характеристики: Жёсткий диск — Википедия – Основные характеристики жесткого диска

Содержание

Основные характеристики жесткого диска

Основные характеристики жесткого диска

Как и большинство компьютерных комплектующих, жесткие диски различаются по своим характеристикам. Такие параметры влияют на производительность железа и определяют целесообразность его использования для выполнения поставленных задач. В рамках данной статьи мы постараемся рассказать о каждой характеристике HDD, подробно описывая их действие и влияние на производительность или другие факторы.

Основные характеристики жестких дисков

Многие пользователи выбирают жесткий диск, беря в расчет только его форм-фактор и объем. Такой подход не совсем правильный, поскольку на работоспособность устройства влияет еще множество показателей, на них тоже нужно обращать внимание при покупке. Мы предлагаем вам ознакомиться с характеристиками, которые так или иначе будут влиять на ваше взаимодействие с компьютером.

Сегодня мы не будем говорить о технических параметрах и других составляющих рассматриваемого накопителя. Если вас интересует именно эта тема, рекомендуем прочитать отдельные наши статьи по следующим ссылкам.

Читайте также:
Из чего состоит жесткий диск
Логическая структура жесткого диска

Форм-фактор

Один из первых пунктов, с которым сталкиваются покупатели – размеры накопителя. Популярными считаются два формата – 2,5 и 3,5 дюймов. Меньшие обычно монтируются в ноутбуки, поскольку место внутри корпуса ограничено, а большие устанавливаются в полноразмерные персональные компьютеры. Если же 3.5 винчестер вы никак не поместите внутрь лэптопа, то 2.5 с легкостью устанавливается в корпус ПК.

Форм-фактор жесткого диска

Вы могли встречать накопители и меньших размеров, но они используются только в мобильных устройствах, поэтому при подборе варианта для компьютера не стоит обращать на них внимание. Конечно, размер жесткого диска определяет не только его вес и габариты, но и количество потребляемой энергии. Именно из-за этого 2.5-дюймовые HDD чаще всего задействуют как внешние накопители, поскольку им достаточно питания, поступаемого через интерфейс подключения (USB). Если же было принято решение сделать внешний 3.5 диск, он может требовать подачи дополнительного питания.

Подключение внешнего жесткого диска к ноутбуку

Читайте также: Как сделать внешний накопитель из жесткого диска

Объем

Далее пользователь всегда смотрит на объем накопителя. Он бывает разный – 300 ГБ, 500 ГБ, 1 ТБ и так далее. Эта характеристика определяет, какое количество файлов сможет уместиться на одном жестком диске. На данный момент времени уже не совсем целесообразно приобретать устройства с объемом менее 500 ГБ. Практически никакой экономии это не принесет (больший объем делает цену за 1 ГБ ниже), но однажды необходимый объект может просто не уместиться, особенно если учитывать вес современных игр и фильмов в высоком разрешении.

Объемы жестких дисков

Стоит и понимать, что иногда цена за диск на 1 ТБ и 3 ТБ может значительно отличаться, видно это особенно на 2.5-дюймовых накопителей. Поэтому перед покупкой важно определить, для каких целей будет задействован HDD и сколько примерно на это пространства потребуется.

Читайте также: Что означают цвета жестких дисков Western Digital

Скорость вращения шпинделя

Скорость чтения и записи в первую очередь зависит от скорости вращения шпинделя. Если вы ознакомились с рекомендованной статьей по составляющим жесткого диска, то уже знаете, что шпиндель и пластины крутятся вместе. Чем больше оборотов эти компоненты делают за минуту, тем быстрее происходит перемещение к нужному сектору. Из этого следует, что при большой скорости выделяется больше тепла, поэтому и требуется более сильное охлаждение. Кроме этого, данный показатель влияет и на шум. Универсальные HDD, которые чаще всего используются обычными юзерами, имеют скорость в диапазоне от 5 до 10 тысяч оборотов в минуту.

Скорость вращения шпинделя жесткого диска

Диски со скоростью оборота шпинделя 5400 идеальны для использования в мультимедийных центрах и других подобных устройствах, поскольку основной упор при сборке такого оборудования сделан на низкое энергопотребление и выделение шума. Модели с показателем более 10000 лучше обойти стороной пользователям домашних ПК и присмотреться SSD. 7200 об/м при этом будет золотой серединой для большинства потенциальных покупателей.

Читайте также: Проверка скорости работы жесткого диска

Исполнение геометрии

Только что мы упомянули пластины жесткого диска. Они являются частью геометрии девайса и в каждой модели количество пластин и плотность записи на них различаются. Рассматриваемый параметр влияет и на максимальный объем накопителя, и на его итоговую скорость чтения/записи. То есть сохранение информации происходит конкретно на эти пластины, а чтение и запись производится головками. Каждый накопитель разделяется на радиальные дорожки, которые состоят из секторов. Поэтому именно радиус влияет на быстроту чтения информации.

Геометрия жесткого диска

Скорость чтения всегда выше у того края пластины, где дорожки длиннее, из-за этого чем меньше форм-фактор, тем ниже максимальная скорость. Меньшее количество пластин означает более высокую их плотность, соответственно, и больше скорость. Однако в интернет-магазинах и на сайте производителя достаточно редко указывают эту характеристику, из-за этого выбор становится труднее.

Интерфейс подключения

При подборе модели жесткого диска важно узнать и его интерфейс подключения. Если ваш компьютер более современный, скорее всего, на материнской плате установлены разъемы SATA. В старых моделях накопителей, которые сейчас уже не производятся, использовался интерфейс IDE. У SATA есть несколько ревизиций, каждая из них различается пропускной способностью. Третья версия поддерживает скорость чтения и записи до 6 Гбит/с. Для домашнего использования вполне хватит HDD с SATA 2.0 (скорость до 3 Гбит/c).

Интерфейсы для подключения жесткого диска

В более дорогих моделях вы могли наблюдать интерфейс SAS. Он совместим с SATA, однако подключаться могут только SATA к SAS, а не наоборот. Такая закономерность связана с пропускной способностью и технологией разработки. Если же вы сомневаетесь по поводу выбора между SATA 2 и 3, смело берите последнюю версию, в случае когда позволяет бюджет. Она совместима с предыдущими на уровне разъемов и кабелей, однако имеет улучшенное управление питанием.

Читайте также: Способы подключения второго жесткого диска к компьютеру

Объем буфера

Буфером или кэшем называется промежуточное звено хранения информации. Оно обеспечивает временное сохранение данных, чтобы при следующем обращении жесткий диск смог моментально получить их. Необходимость в такой технологии возникает потому, что скорость чтения и записи обычно отличается и возникает задержка.

Объем кэша жесткого диска

У моделей размером 3.5 дюймов объем буфера начинается от 8 и заканчивается 128 мегабайтами, но не стоит всегда присматриваться к вариантам с большим показателем, поскольку кэш практически не используется во время работы с объемными файлами. Правильнее будет сначала проверить разницу скорости записи и чтения модели, а потом, исходя из этого, уже определять оптимальный размер буфера.

Читайте также: Что такое кэш-память на жестком диске

Наработка на отказ

Наработка на отказ или MTFB (Mean Time Between Failures) обозначает надежность выбранной модели. Разработчики при тестировании партии определяют, сколько времени диск будет непрерывно работать без каких-либо повреждений. Соответственно, если вы покупаете устройство для сервера или долговременного хранения данных, обязательно смотрите на этот показатель. В среднем он должен быть равен одному миллиону часов и более.

Среднее время ожидания

Головка перемещается на любой участок дорожки за определенный промежуток времени. Такое действие происходит буквально за долю секунды. Чем меньше задержка, тем быстрее выполняются задачи. У универсальных моделей среднее время ожидания 7-14 МС, а у серверных — 2-14.

Энергопотребление и тепловыделение

Выше, когда мы говорили о других характеристиках, тема нагрева и потребления энергии уже была поднята, однако хотелось бы более детально рассказать об этом. Конечно, иногда владельцы компьютеров могут пренебречь параметром потребления энергии, но когда модель покупается для ноутбука важно знать, что чем больше значение, тем быстрее разряжается батарея при работе не от сети.

Некоторая часть потребляемой энергии всегда преобразуется в тепло, поэтому если вы не можете поставить в корпус дополнительное охлаждение, следует выбирать модель с более низким рассматриваемым показателем. Впрочем, с рабочими температурами HDD от разных производителей вы можете ознакомиться в другой нашей статье по следующей ссылке.

Читайте также: Рабочие температуры разных производителей жестких дисков

Теперь вы знаете основную информацию о главных характеристиках жестких дисков. Благодаря этому вы можете сделать правильный выбор при покупке. Если же вы во время прочтения статьи решили, что целесообразнее для ваших задач будет приобретение SSD, советуем ознакомиться с инструкциями по этой теме далее.

Читайте также:
Выбираем SSD для своего компьютера
Рекомендации по выбору SSD для ноутбука

Объем кэша жесткого диска
Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
Объем кэша жесткого дискаОпишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.

Помогла ли вам эта статья?

ДА НЕТ

Как выбрать жесткий диск (2018) | Периферия | Блог

Сменив в 80-х годах прошлого века накопители на гибких дисках и совсем уж архаичные перфокарты с перфолентами, HDD («Hard Disk Drive» – «накопитель на жестком диске») надолго стали основным устройством для хранения программ и данных на большинстве компьютеров. Правда, в последнее время они потихоньку сдают позиции:

SSD намного превосходят HDD по скорости, разница в цене с каждым годом все меньше, так что, пожалуй, еще лет 5-10 и жесткие диски уйдут в историю вслед за гибкими дисками и CD-ROM-ами. Но пока еще этого не произошло и существует, как минимум, два весомых повода предпочесть именно HDD:

— они пока еще значительно дешевле: средний SSD в 8-9 раз дороже среднего HDD аналогичной емкости;

— SSD имеет ограниченное число циклов записи – для домашнего компьютера это не так критично, но для многих серверных решений HDD обеспечит большую надежность хранения данных.

Название этот вид накопителей получил благодаря своей конструкции – информация в нем хранится на одном или нескольких жестких дисках с ферромагнитным покрытием. Доступ к данным обеспечивается с помощью магнитных головок, движущихся на небольшом (около 0,1 мк) расстоянии от вращающихся дисков.

HDD выпускаются в двух форм-факторах: 3,5″ и 2,5″. По сравнению с последним, 3,5″ HDD имеют больший максимальный объем и меньшую цену в пересчете на гигабайт объема. Если же низкая цена вам не так важна, как компактность, быстродействие и меньшее энергопотребление, то вам лучше обратить внимание на 2,5″ HDD. Существуют жесткие диски других форм-факторов (1,8″, например), но они обычно используются в спецтехнике и объем их производства невелик.

Определившись с форм-фактором, не спешите с покупкой – жесткие диски обладают множеством характеристик, определяющих их эффективность в тех или иных условиях использования.

Характеристики жестких дисков

Объем HDD – основной его параметр, оказывающий наибольшее влияние, как на цену устройства, так и на его привлекательность для покупателя. Требования программ к свободному месту на диске постоянно растут, как и объемы видеофайлов и файлов с фотографиями, поэтому желание приобрести накопитель большого объема вполне понятно. С другой стороны, HDD большого объема стоят дороже иного компьютера. Какого же объема диск выбрать?

Как видно из графика, наименьшую цену за гигабайт имеют диски объемом 3-6 ТБ. Прицениваясь к диску объемом 10 ТБ и более, проверьте – не будет ли более выгодной покупка двух дисков меньшего объема? И уж совсем дорогой выходит гигабайт объема при покупке дисков в 1ТБ и менее.

При покупке HDD емкостью более 2 ТБ, убедитесь, что SATA-контроллер материнской платы вашего компьютера поддерживает жесткие диски объемом более 2,2 ТБ, и что у вас установлена операционная система с поддержкой GPT (GUID Partition Table — новый стандарт таблицы разделов жесткого диска, способный адресовать более 2 ТБ). Поддержка GPT реализована в Windows начиная с версии 7, в MAC OS с версии 10.6 и во всех современных дистрибутивах linux. Если какое-то из этих двух условий не выполняется, вы не сможете использовать более 2,2 ТБ вашего нового HDD.

Если же вы хотите, чтобы загрузка также производилась с нового жесткого диска, материнская плата должна иметь UEFI BIOS. Все современные материнские платы поддерживают диски большого размера, затруднения могут возникнуть только с «материнками», выпущенными до 2011 года.

Скорость вращения шпинделя оказывает прямое влияние на скорость чтения и записи данных с жесткого диска. Высокооборотные диски в среднем имеют большую скорость передачи данных, чем низкооборотные, но также они более шумные и потребляют больше энергии.

Однако сравнивать диски разных производителей только по этому параметру не стоит: скорость чтения/записи зависит не только от скорости вращения шпинделя, но и от скорости позиционирования головок, от схемотехники контроллера жесткого диска и т.д. Поэтому, если вам важна скорость доступа к данным, лучше обратить внимание непосредственно на скоростные характеристики.

Максимальная скорость передачи данных представляет собой максимально достижимую на данной модели скорость чтения/записи. Скорость эта достигается только при определенных условиях, в обычной работе такие скорости достигаются только при переписывании нефрагментированных (состоящих из последовательно расположенных на диске блоков) файлов большого объема; обычные скорости будут намного меньше.

Если использование диска предполагает работу с большим количеством мелких файлов, стоит обратить внимание на среднее время доступа и среднее время задержки – чем меньше будут эти параметры, тем быстрее головка диска позиционируется на новый файл и тем быстрее будет работа с мелкими или фрагментированными файлами.

Заполнение диска гелием позволяет уменьшить аэродинамические эффекты, тормозящие вращение дисков и приводящие к вибрации. В результате, гелиевые жесткие диски имеют меньшее энергопотребление и меньшую шумность по сравнению с обычными, заполненными воздухом – это особенно важно для высокооборотных HDD. Также это позволяет уменьшить толщину дисков, что ведет к росту быстродействия и объема (за счет большего количества дисков в HDD).

Однако, такие HDD дороже обычных и очень требовательны к качеству изготовления – при нарушении герметичности гелий быстро «утекает» из корпуса, и не предназначенные для работы в воздушной атмосфере диски быстро приходят в негодность.

Назначение жесткого диска, указанное производителем, может помочь в выборе, но опираться только на него не стоит, поскольку нет четких критериев, по которым можно однозначно определить назначение HDD. Кроме того, иногда указание какого-нибудь назначения является просто маркетинговой уловкой.

Тем не менее, на этот параметр следует обратить внимание, когда режим работы жесткого диска отличается от обычного. Например, если на HDD ведется непрерывная круглосуточная запись (видеосистема) или он работает круглосуточно с сильной загрузкой, постоянно выполняя операции записи и чтения (сервер).

Если диск приобретается для установки в RAID (массив жестких дисков повышенной надежности хранения данных), обратите также внимание на оптимизацию под RAID-массив.

Обычный жесткий диск при попытке чтения со сбойного кластера, повторяет эту попытку несколько раз, пытаясь восстановить данные. HDD типа «RAID Edition» при сбое попытку чтения не повторяет, а сразу сообщает RAID-контроллеру о «сомнительном» кластере – это позволяет избежать падения производительности при появлении сбойных участков на одном из дисков массива.

Поддержка NCQ также может ускорить работу с диском в некоторых случаях – HDD с поддержкой NCQ способен оптимизировать находящуюся в памяти очередь команд к диску. Например, если в очереди находится несколько команд позиционирования/чтения, контроллер жесткого диска упорядочит эту очередь так, чтобы минимизировать перемещение головки.

Объем кэш-памяти. Кэш-память используется для буферизации данных: перед записью на диск данные помещаются в неё, и, если они потребуются компьютеру в ближайшее время, они будут прочитаны не с поверхности диска, а прямо из кэш-памяти, что, разумеется, в разы быстрее. Наличие кэш-памяти значительно ускоряет работу с данными на жестком диске, особенно с часто используемыми — индексами, загрузочными записями, таблицами размещения файлов, и т.д.

Объем кэш-памяти влияет на скорость работы незначительно – минимального для современных жестких дисков объема кэша в 32 МБ вполне достаточно для хранения служебной информации о диске. Впрочем, если использование диска предполагает работу с часто использующимися мелкими файлами (системный диск, диск сервера) то лучше выбрать модель с кэшем побольше – это увеличит вероятность того, что нужный файл окажется в буфере и доступ к нему будет осуществлен в разы быстрее. Если диск используется для хранения файлов большого объема, то размер буфера на производительность особого влияния оказывать не будет.

Гибридный SSHD-накопитель в качестве кэша второго уровня использует твердотельный диск объемом в несколько ГБ. Поскольку скорость чтения данных с SSD намного выше, чем с HDD, это дает прирост производительности, если на диске расположены часто используемые данные. Такие диски можно использовать в качестве системных, на них можно располагать рабочие программы и базы данных – это даст заметный прирост производительности.

Интерфейс. Современные диски для передачи данных используют либо SATA третьего поколения, либо серверный SAS. HDD SATA можно подключать к контроллеру SAS, а наоборот – нет.

Пропускная способность интерфейсов SATA III и SAS различная – первый дает максимум 6 Гбит/с, второй – 12.

На уровень шума во время работы и в простое следует обратить внимание, если диск приобретается для домашнего компьютера или если вы не любите посторонних звуков во время работы. Некоторые диски создают при работе шум уровнем до 36 дБ – это можно сравнить с громкостью спокойного разговора.

То, что жесткие диски «боятся» ударов и вибраций – факт общеизвестный, но несколько преувеличенный – для закрепленных в корпусе компьютера HDD это не настолько важно, как для внешних жестких дисков. Большинство HDD способны без вреда для себя перенести падение на твердую поверхность с высоты 1″ (ударостойкость 40G) во время работы и с высоты более метра – в выключенном состоянии. Если же ваш компьютер испытывает в работе более серьезные нагрузки, выбирайте среди моделей с большей ударостойкостью.

Варианты выбора жестких дисков

Если вы хотите приобрести жесткий диск по минимальной цене, имейте в виду, что [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8914916404e77/zhestkie-diski-35/?p=1&mode=list&f=2fo]HDD на 0,5 TБ хоть и стоят дешевле, но при этом гигабайт объема обойдется вам намного дороже, чем на жестком диске большей емкости. Лучше немного доплатить и приобрести диск на [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8914916404e77/zhestkie-diski-35/?p=1&mode=list&f=2fv-2fx-2fy-2g6-2gh]1 ТБ или больше.

Если вы желаете получить максимум объема за минимум денег, выбирайте среди [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8914916404e77/zhestkie-diski-35/?p=1&mode=list&f=2fy-2g6-2gh]жестких дисков на 3-6 ТБ – в этом диапазоне цена гигабайта объема самая низкая.

Купив [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8914916404e77/zhestkie-diski-35/?p=1&mode=list&f=8yg2-bpj1-klos]HDD большого объема, вы надолго забудете о недостатке места на диске.

Если вы подбираете [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8914916404e77/zhestkie-diski-35/?p=1&mode=list&f=frga]жесткий диск для сервера или [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8914916404e77/zhestkie-diski-35/?p=1&mode=list&f=dwfu]видеосистемы, выбирайте среди моделей с соответствующим назначением.

RAID-массив способен гарантировать сохранение данных даже при полном разрушении одного из входящих в него жестких дисков. Для его создания предназначены HDD с оптимизацией под RAID-массив

Современная классификация жестких дисков

Жесткие диски делятся на классы по нескольким признакам. Во-первых, по типу интерфейса — SCSI, ATA и Serial AT. SCSI-интерфейс предназначен для организации сложных многокомпонентных дисковых подсистем; он позволяет подключить на один канал до 32 устройств, технически сложнее, дороже в реализации и «интеллектуальнее», чем ATA. Интерфейс ATA предназначен для организации простых дисковых подсистем (до двух устройств на канал), значительно проще и дешевле в реализации и менее «интеллектуален». На сегодня SCSI-диски применяются в серверах и мощных рабочих станциях, ATA-диски — в обычных настольных ПК, переносных компьютерах и в последнее время в цифровой бытовой электронике (например, в цифровых видеомагнитофонах или CD/MP3_проигрывателях). Интерфейс Serial AT является дальнейшим развитием ATA-интерфейса и предназначен для того же сектора применения. Основным отличием от ATA-интерфейса является переход на последовательную передачу данных (ATA-интерфейс ─ параллельный) и поддержка горячего подключения/отключения устройств, т.е. без обесточивания системы. Также увеличена скорость передачи данных, до 150 Мбайт/с и выше у Serial AT, против 133 Мбайт/с у ATA.

Во-вторых, по типоразмеру накопителей — 3,5_ или 2,5_дюйм. 3,5_дюймовые SCSI_накопители и ATA-диски применяются в настольных ПК и других стационарных устройствах, 2,5_дюйм — в ноутбуках и прочих переносных системах.

В-третьих, по скорости вращения шпинделя. Быстрее всех вращаются SCSI-диски — 15 тыс., 10 тыс. и 7200 об./мин, за ними следуют 3,5-дюйм ATA-диски — 10 тыс., 7200 и 5400 об./мин, и, наконец, 2,5-дюйм ATA-диски — 7200, 5400 и 4200 об./мин.

Основные характеристики жестких дисков.

  • Емкость жесткого диска. (Гбайт.)

  • Интерфейс.

  • Скорость вращения пластин. (об/мин)

  • Объём буфера. (Мбайт)

  • Плотность записи. (Гбайт/Пластина)

  • Среднее/Максимальное время поиска. (мс)

  • Время смены дорожки, чтение/запись. (мс)

  • Внутренняя скорость передачи данных. (Мбайт/с)

  • Потребляемая мощность. (Вт)

  • Типичный уровень шума.

  • Ударостойкость в рабочем и нерабочем состоянии.

Ведущие изготовители и их модельные ряды

Совсем недавно жесткие диски для настольных компьютеров выпускало довольно много фирм: Fujitsu, IBM, Maxtor, Quantum, Samsung, Seagate и Western Digital. Но после двух затяжных кризисов отрасли и обострения конкурентной борьбы число производителей дисков для настольных компьютеров сократилось до пяти: Hitachi, Maxtor, Samsung, Seagate и Western Digital. Вот несколько примеров жестких дисков ведущих производителей (Таблица 1):

Таблица 1.

Современные модели жестких дисков основных производителей.

Производитель

Серия

Емкость, Гбайт.

Интерфейс

Скорость вращения, об/мин

Объём буфера, Мбайт

Плотность записи, Гбайт/пластина

Maxtor

DiamondMax 16

60-160

ATA133

5400

2

60

DiamondMax Plus 9

60-200

Serial ATA

7200

8

68

Samsung

SpinPoint P40

20-80

ATA100

7200

2

40

SpinPoint P80

60-160

Serial ATA

7200

2 или 8

80

Seagate

Barracuda 7200.7

40-160

ATA100

7200

2

80

Barracuda 7200.7 SATA

80-200

Serial ATA

7200

8

80

    1. Накопители на компакт-дисках.

      В компакт-диске данные записываются на очень узкую (в 100 раз тоньше человеческого волоса) спиральную дорожку, которая идет от наружного диаметра диска к внутреннему (полная длина, если ее развернуть, составит 5 км). Любой диск имеет прозрачную поликарбонатную подложку, которая придает ему жесткость (кроме того, благодаря ее наличию царапины на поверхности диска оказываются вне фокальной плоскости считывающего лазера), отражающий металлический слой и защитный слой акрилового пластика. Когда накопитель CD-ROM производит считывание с диска, он фактически считывает последовательность микроскопических углублений на металлической пластине, находящейся внутри пластикового покрытия компакт-диска. Углубления и ровные участки действуют аналогично магнитным зарядам на гибком диске. Вместо головки считывания-записи на поверхность направляется лазерный луч. Когда луч попадает на ровный участок, он отражается, что регистрируется как нуль. Если луч попадает в углубление, он рассеивается, что регистрируется как единица.

Основным стандартом, определяющим логический и файловый формат записи компакт-дисков, является международная спецификация ISO 9660. Время доступа к данным для различных моделей колеблется от 150 до 400 мс. Емкость компакт дисков составляет около 650 Мбайт.

Скорость передачи данных для привода определяется скоростью вращения диска и плотностью записанных на нем данных. Обычно она указывается в сравнении со стандартом Audio CD (CD-DA), для которого скорость считывания данных составляет порядка 150 Кбайт/с., который принимается за скорость 1х. При этом обозначение числа скоростей стало означать максимальную скорость считывания на внешних дорожках диска. Запись информации на CD начинается с внутренних дорожек, поэтому на не заполненных до конца дисках максимальная скорость не достигается. Так, у 34-скоростного привода скорость считывания может меняться от 2,8 Мбайт/с на внутренних до 5,3 Мбайт/с на внешних дорожках. Погоня за излишне высокой скоростью привода CD-ROM часто оборачивается плохой читаемостью дисков невысокого качества из-за проблем с их балансировкой.

Жёсткий диск и его характеристики

Доброго времени суток… Жесткий диск, или винчестер, представляет собой такое устройство, которое занимается хранением информации фактически на любом компьютере, как стационарном, так и мобильном (ноутбуки, нетбуки).

На данном устройстве хранится не только информация, необходимая пользователю, но и набор приложений и программ, которые запускают компьютер и позволяют с ним работать (операционная система, драйвера). Соответственно, если винчестер отсутствует, то компьютер просто напросто является набором железа. Его невозможно будет запустить и проводить с ним те или иные процедуры.

ATA, SATA

Среди основных характеристик жесткого диска в первую очередь необходимо выделить интерфейс. Он является техническим средством, которое соединяет между собой два устройства, различные по содержанию и принципу работы. То есть – винчестер и материнскую плату в случае с большинством компьютеров. Наиболее распространенные интерфейсы — 

ATA

Ata

 

и SATA.

Sata

Нельзя не отметить того, что ATA не подойдет к материнской плате, где имеется только разъем для SATA, равно, как и наоборот.

Жёсткий диск

Другой важной характеристикой является объем жесткого диска. Современные технологии позволяют пользователям хранить более терабайта информации, причем неважно, какой именно она будет (текст, видео, графика и так далее).

Некоторые пользователи предпочитают покупать крупный по объему винчестер, хотя на самом деле такого количества доступного места для хранения информации им не нужно.

В этом случае устройство будет постепенно портиться. Чаще всего такое положение вещей заканчивается болезнью, которая в простонародье называется цеце. При этом жесткий диск зависает и начинает тикать, словно часы. В действительности пластины из магнита стукаются друг об друга.

В результате этого заболевания, винчестер может стереть всю информацию, причем в лечении не сможет помочь даже откат системы (она также стирается, диск становится словно новым). Как можно почистить жёсткий диск читаем здесь.

 

Физические размеры. По сути, такой показатель не является особо важным, однако его нельзя не учитывать. Это обусловлено тем, что некоторые современные системные блоки рассчитаны на минимальные габариты. И приобретенный пользователем винчестер просто напросто не поместится.

Нельзя не учитывать скорость передачи данных. В действительности этот показатель мало кому из пользователей может показаться действительно важным.

Это обусловлено тем, что даже самые плохие современные устройства настолько быстро передают информацию, что пользователь просто напросто не заметит потерянного времени в сравнении с более хорошим прибором. Следовательно, если потребителя устраивают все остальные характеристики жесткого диска, но его отличает небольшая скорость передачи, тогда можно не обращать внимания на эту неприятность.

article_36_large_91

Не важным техническим, но серьезным параметром, который может сказаться на комфортабельности использования компьютера, является уровень шума.

На самом деле даже самое громкое устройство можно быстро «сделать потише». Для этого нужно всего лишь установить соответствующие программы, или же воздействовать физически. Для этого жесткий диск закрепляется при использовании резиновых или пластиковых вставок, и шум перестает быть слышимым.

Заключение

Несмотря на то, что большинство современных пользователей отлично разбираются в технике. При приобретении винчестера рекомендуется получить консультации специалиста.Он поможет выбрать именно такое устройство, которое требуется в конкретном случае.

Что такое жесткий диск. Особенности, виды, характеристики и как выбрать

ЧТО ТАКОЕ ЖЕСТКИЙ ДИСК. ОСОБЕННОСТИ, ВИДЫ, ХАРАКТРИСТИКИ И КАК ВЫБРАТЬ


Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется компьютерным жестким диском, винчестером или запоминающим девайсом, какие разновидности устройств существуют, каков принцип работы, а также, как правильно выбрать накопитель, исходя из технических характеристик и производительности. Кроме того, расскажем про то, чем различаются встроенные жесткие диски от внешних винчестеров, на что в первую очередь необходимо обращать внимание перед покупкой устройства, а также, какими преимуществами и недостатками обладают электронные накопители. В заключении мы поговорим о том, из каких компонентов состоят запоминающие устройства, а также, какими конструктивными особенностями и параметрами обладают девайсы.



Довольно часто каждый из нас сталкивается с такой жизненной ситуацией, когда внутренняя память ноутбука или персонального компьютера, заполнена почти на 100 процентов, а форматировать или удалять имеющуюся информацию мы не горим желанием. В этом случае у нас остается лишь один грамотный вариант — это покупка нового, более емкого компьютерного накопителя. Однако осуществить эту задачу нужно таким образом, чтобы проблема недостаточности свободного места не напоминала о себе хотя бы ближайшие лет 5-6.


 

ЧТО ТАКОЕ ВНЕШНИЙ АККУМУЛЯТОР/POWERBANK

ЧТО ТАКОЕ СМАРТ ЧАСЫ. ОСОБЕННОСТИ И КАК ВЫБРАТЬ

Что из себя представляет компьютерный жесткий диск, винчестер или накопитель? Накопитель на жестких дисках, он же винчестер — это специальное запоминающее устройство для хранения информации произвольного доступа, которое основано на принципе магнитной записи. Жесткий диск на сегодняшний день является основным устройством накопления данных на большинстве персональных компьютерах и ноутбуках. Винчестер является продолжением технологии гибкого диска или дискеты. Работа накопителя основана на записи информации на жесткие, как правило, стеклянные или алюминиевые пластины, которые зачастую покрываются магнитным материалом, который именуется, как диоксид хрома. Такие накопители еще называют магнитными дисками. Справочно заметим, что в жестких дисках применяются 1 или 2 пластины, которые устанавливаются на оси устройства.   

1. Объем, интерфейс подключения и скорость вращения жесткого диска

Первое на что обращает внимание покупатель жесткого диска перед приобретением устройства — это емкость накопителя. Если заглянуть хотя бы на 10 лет назад, то объем пространства внутренней памяти винчестера в 50 гигабайт казались нам просто нереальными параметрами. Однако сегодня такие цифры для нас кажутся просто смешными, ведь не каждая игра способна будет поместиться на такой накопитель. Вот поэтому крайне важно подбор жесткого диска начинать именно с объема устройства, чтобы наша покупка была выгодной, а самое главное эффективной.



Как и в любом другом сегменте компьютерных комплектующих, в классе жестких дисков прослеживается интересная тенденция, которая заключается в том, что премиальные модели стоят на порядок дороже конкурентов, незначительно уступающим им по параметрам. Платить за девайс в 3 раза дороже, для того чтобы почувствовать себя буквально на пару дней довольным обладателем красивой игрушки — это расточительство. Наоборот необходимо присматриваться к накопителям из среднего ценового сегмента. Примером ситуации, когда мы просто выбрасываем деньги на ветер является жизненный реальность, где винчестер на 500 Гб будет не сильно отличаться по цене от конкурента на 2 Тб. Дек зачем же экономить пару процентов от стоимости и покупать жесткий диск в 4 раза меньший по объему, только чтобы считаться обладателем элитного бренда?



Далее на что нужно обращать внимание при подборе накопителя — это интерфейс или разъемы для подключения. Почти любой накопитель должен быть связан с материнской платой. Это говорит о том, что со всеми другими комплектующими устройство также должно быть, как то связано. Такая связь происходит при помощи специального кабеля. Кабель для подключения бывает 2-ух основных типов: новый формат SATA (ATA) и уже успевший устареть — IDE. В свою очередь формат SATA подразделяется на 3 вида: SATA 1, SATA 2 и SATA 3.

Сразу отметим, что про такие форматы шлейфов, как SATA 1 и IDE стоит навсегда забыть, так как их уже просто не выпускают, а SATA 2 и SATA 3 между собой различаются только скоростью передачи данных. Например SATA 2 передает информацию на скорости в 3 гигабайта в секунду, а SATA 3 осуществляет перегон файлов на скорости в 6 гигабайт в секунду и оба формата на сегодняшний день являются полностью актуальными, то есть доступными в продаже. Кроме того, стоит знать, что форматы шлейфов SATA 2 и SATA 3 являются полностью взаимозаменяемыми. В том случае, если мы подбираем внешний жесткий диск, то однозначное предпочтение стоит отдавать интерфейсу с форматом USB версии 3.0.

Далее переходим к следующему немаловажному параметру такому, как скорость вращения шпинделя жесткого диска. Все мы знаем с детских лет, что чем быстрее вращается шпиндель жесткого диска, тем выше будет скорость чтения или записи устройства. Поэтому не стоит забывать про этот показатель. На сегодняшний день параметр скорости вращения шпинделя почти достиг своих максимальных значений в 7200 оборотов в минуту и большинство современных премиальных накопителей имеют именно такую верхнюю планку. Однако существуют устройства и со скоростью в 10 000 оборотов в минуту, но их стоимость будет просто космической. Таким образом, по параметру скорости вращения шпинделя довольно легко подбирать жесткий диск, нужно просто покупать девайс с самой максимальной величиной в соответствии с адекватной ценой.

Стоит также учитывать некоторые нюансы в том случае, если мы подбираем жесткий диск для игрового компьютера. В этом случае, как рекомендуют специалисты лучше остановить свой взор на накопителях с величиной скорости шпинделя на уровне 10 000 оборотов в минуту, а оптимальней всего станет покупка винчестера, который произведен по технологии SSD, то есть твердотельные устройства высокой производительности. Справочно заметим, что подавляющее большинство внешних накопителей реализуются с показателем скорости шпинделя на уровне 5 400 оборотов в минуту и самое интересное, что работают они не хуже, чем более скоростные.


2. Буферная память, габариты и торговая марка жесткого диска

Буферной памятью называется кэшированное пространство, в котором сосредоточен определенный объем информации. Кэшированная память — это информация, которая уже считана с жесткого диска, но не передана через интерфейс подключения. Считается, что чем больше объем буферной памяти, тем будет лучше будет производительность и быстродействие системы в целом. Что касается внешних накопителей, то для них оптимальным параметром буферной памяти является 6-8 мегабайт, однако для внутреннего жесткого диска этого мало и для оптимальной работы ему требуется не менее 32 мегабайт, а лучше 64 мегабайта, как говорится больше лучше, чем меньше. На конечной стоимости девайса этот параметр не сильно отразится, а вот на скорости работы компьютера однозначно будет заметно.



Также стоит учитывать при подборе внешнего или внутреннего накопителя его габариты, так как порой накопители имеющие одинаковый функционал обладают разными размерами. Минимальным форм-фактором винчестера является размер в 2.5 дюйма, а оптимальным форма-фактором для устройства считается 3.5 дюйма. Как правило, при минимальном размере накопителя такой параметр, как скорость вращения шпинделя имеет меньший показатель и составляет не более 5400 оборотов в минуту. Кстати в целях компактности такие накопители ставятся на ноутбуки. Что касается больших винчестеров, то они устанавливаются на классические персональные компьютеры.

Если рассматривать подбор устройства по производителю, то довольно часто в магазинах компьютерной техники мы можем видеть огромное количество разных торговых марок. Однако все эти бренды производятся всего 2-мя крупными компаниями, такими как Seagate и Western Digital. Что касается плюсов и минусов того или иного производителя, то исходя из большинства отзывов специалистов и пользователей все же больше негативной информации нам удалось собрать относительно Seagate. Накопители этой фирмы являются менее надежными. Как говорится, был когда то «Сигейт» самым лучшим, но с течением времени «сдулся«. 

Также не стоит забывать, что после покупки нового жесткого диска, ему необходимо дать повышенную нагрузку, чтобы проверить девайс, так сказать создать условия приближенные к стрессовым. Делается это для того, чтобы выявить скрытые дефекты устройства и успеть обменять его на другой по гарантии. Если накопитель благополучно проходит такой тест, то можно быть почти на 100 процентов уверенным, что винчестер прослужит нам верой и правдой уж точно не только гарантийный срок. Также при подборе той или иной модели накопителя, необходимо уточнить информацию у продавца относительно наличия сервисных центров в нашем городе, потому что сами по себе устройства надежные, но всегда есть определенный процент вероятной поломки.

3. Внешний винчестер, как одна из разновидностей жесткого диска

Параметры и функции внешнего и внутреннего жесткого диска в принципе ничем не отличаются. Однако, если рассматривать подбор внешнего накопителя по брендам, то к 2-ум основным производителям добавляется еще один — компания Transcend. Плюсы внешних накопителей однозначны — не нужно производить их установку в системный блок персонального компьютера или в корпус ноутбука. Для установки такого накопителя, нужно всего то подключить его при помощи специального кабеля, который идет в комплекте с девайсом к соответствующему разъему компьютера. Справочно заметим, что предпочтение необходимо отдавать высокоскоростному интерфейсу USB 3.0. Кстати такой интерфейс полностью совместим с USB 2.0 и его без проблем можно подключить к любой системе.



Что касается габаритов внешних устройств, то они также, как и параметры с функционалом схожи с внутренними накопителями. Заметим, что если мы выбираем внутренний винчестер, то принципе на габариты можно не обращать внимания, то для внешнего они важны, так как компактное устройство всегда гораздо удобнее брать с собой. Поэтому внешний накопитель лучше покупать размером в 2.5 дюйма. Скорость конечно однозначно будет ниже, чем если бы мы брали с форм-фактором в 3.5 дюйма, но компактность для такого вида гаджета просто бесценна. Также нужно обратить внимание при покупке на прочность и защищенность устройства от механических воздействий. Внешний накопитель лучше брать в прорезиненном корпусе или с чехлом, потому что при частом случайном падении незащищенного устройства с небольшой высоты, например с 5-10 сантиметров, они имеют свойство ломаться

Стоит обратить внимание на современные внешние накопители в виде специальных боксов, которые с каждым днем набирают все большую популярность среди пользователей. Такие боксы-винчестеры имеют прямое соединение USB-формата с компьютером. Это является большим плюсом устройства, так как почти все современные системные блоки персональных компьютеров имеют соответствующий разъем под USB, что очень удобно при работе с девайсом.

4. Твердотельный накопитель SSD: особенности, габариты, скорость передачи данных

Новым форматом накопителей буквально с недавнего времени стали называться устройства SSD или твердотельные запоминающие девайсы. Такие накопители тяжело назвать жесткими дисками, они больше относятся к крупной по объему флешке, содержащей в себе разные микросхемы с платами. Отличаются SSD накопители от традиционных жестких дисков HDD формата тем, что в их составе отсутствуют механические детали. Передача данных в таких устройствах осуществляется на электронном уровне. Подключение накопителя происходит при помощи интерфейсов SATA 2, SATA 3 или PCI Express. Как рекомендуют специалисты в области компьютерной техники лучше выбирать SSD накопители с скоростным интерфейсом PCI Express, так как параметр передачи данных будет в разы быстрей, чем у «Сатовских«.



Кроме инновационных способов функционирования, такие накопители намного компактней классических внешних винчестеров и реализуются на рынке со специальными переходником, который идет в комплекте с устройством. Переходник предназначается для того, чтобы без проблем можно было вставить SSD накопитель в разъем под HDD. Что касается долговечности и защищенности таких девайсов, то они намного надежней обычных внешних устройств. Из недостатков SSD накопителей можно выделить их высокую стоимость по сравнению с конкурентами. В среднем цена на SSD гаджет выше стоимости HDD накопителя в 2-3 раза.

Если мы все таки окончательно решили покупать SSD накопитель, то лучше рассматривать модели с большой емкостью, минимум от 1 терабайта, так как по цене такие устройства от объема в 512 мегабайт будут отличаться по цене совсем незначительно. Кроме того, на быстродействии операционной системы большой объем девайса сильно не повлияет, но как рекомендуют специалисты, если операционка долго не обновлялась, то сверх 1 терабайта накопители лучше не приобретать или как вариант перед покупкой, установить новую ОС Windows последней версии.

Справочно заметим, что формат SSD носителей в при создании и производстве не предназначается для хранения большого количества программ. Лучше всего на таком накопителе хранить пару крупных приложений или программ на подобии операционной системы. Что касается мелких программ, если их у нас большое количество, то хранить их лучше на HDD накопителе. Кроме обеспечения быстродействия системы и надежной сохранности информации, благодаря таким действиям мы также сможем неплохо сэкономить на покупке того или иного накопителя, а все это благодаря диверсификации хранения данных на разных носителях.



Видео обзор: «Что такое жесткий диск. Особенности, виды, характеристики и как выбрать»


В заключении отметим, что теперь, когда мы знаем какие разновидности накопителей для хранения и передачи информации существуют, стоит понимать, что те или иные форматы носителей, которые сегодня реализуются в компьютерных магазинах, оптимально будут функционировать только с последними версиями операционных систем. Поэтому нужно знать, что всеми любимая старая и добрая ОС Windows XP, к сожалению не сможет совместиться с теми же SSD накопителями. Кроме того, не нужно полностью доверять продавцам-консультантам, которые заинтересованы продать нам тот или иной гаджет. Лучше всего перед походом в магазин за покупкой накопителя, ознакомиться с отзывами и рекомендациями на крупных компьютерных форумах и отзовиках.

БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ. 
ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.

Накопители на жестких магнитных дисках. Конструкция, принцип действия, характеристики

Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́сках или НЖМД (англ.hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск, вкомпьютерном сленге«винче́стер», «винт», «хард», «харддиск» —устройство хранения информации, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинствекомпьютеров. Информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевыеилистеклянные)пластины, покрытые слоемферромагнитногоматериала, чаще всегодвуокисихрома. В НЖМД используется одна или несколько пластин на однойоси.Считывающие головкив рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет нескольконанометров(в современных дисках около 10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Также, в отличие от гибкого диска, носитель информации совмещён с накопителем, приводом и блоком электроники и (в персональных компьютерах в подавляющем количестве случаев) обычно установлен внутри системного блока компьютера.

Характеристики

Интерфейс. Серийно выпускаемые внутренние жёсткие диски могут использовать интерфейсы ATA(он же IDE и PATA),SATA,eSATA,SCSI,SAS,FireWire,SDIOиFibre Channel.

Ёмкость — количество данных, которые могут храниться накопителем. С момента создания первых жёстких дисков в результате непрерывного совершенствования технологии записи данных их максимально возможная ёмкость непрерывно увеличивается. Ёмкость современных жёстких дисков (с форм-фактором3,5 дюйма) на ноябрь 2010г. достигает 3000 ГБ (3 Терабайт). В отличие от принятой винформатикесистемы приставок, обозначающих кратную 1024 величину, производителями при обозначении ёмкости жёстких дисков используются величины, кратные 1000. Так, ёмкость жёсткого диска, маркированного как «200 ГБ», составляет 186,2ГБ.

Физический размер (форм-фактор). Почти все современные (2001—2008 года) накопители дляперсональных компьютеровисерверовимеют ширину либо 3,5, либо 2,5дюйма— под размер стандартных креплений для них соответственно в настольных компьютерах иноутбуках. Также получили распространение форматы 1,8 дюйма, 1,3 дюйма, 1 дюйм и 0,85 дюйма. Прекращено производство накопителей в форм-факторах 8 и 5,25 дюймов.

Время произвольного доступа — время, за которое винчестер гарантированно выполнит операцию чтения или записи на любом участке магнитного диска. Диапазон этого параметра невелик — от 2,5 до 16мс. Как правило, минимальным временем обладают серверные диски, самым большим из актуальных — диски для портативных устройств.

Скорость вращения шпинделя — количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и средняя скорость передачи данных. В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 5400, 7200 и 10000 (персональные компьютеры), 10000 и 15000 об/мин (серверы и высокопроизводительные рабочие станции). Увеличению скорости вращения шпинделя в винчестерах для ноутбуков препятствует гироскопический эффект, влияние которого пренебрежимо мало в неподвижных компьютерах.

Надёжность — определяется как среднее время наработки на отказ(MTBF). Также подавляющее большинство современных дисков поддерживают технологиюS.M.A.R.T.

Количество операций ввода-вывода в секунду — у современных дисков это около 50 оп./с при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп./сек при последовательном доступе.

Потребление энергии — важный фактор для мобильных устройств.

Уровень шума — шум, который производит механика накопителя при его работе. Указывается в децибелах. Тихими накопителями считаются устройства с уровнем шума около 26 дБ и ниже. Шум состоит из шума вращения шпинделя (в том числе аэродинамического) и шума позиционирования.

Сопротивляемость ударам — сопротивляемость накопителя резким скачкам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки во включённом и выключенном состоянии.

Скорость передачи данных при последовательном доступе:

  • внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 Мб/с;

  • внешняя зона диска: от 60,0 до 111,4 Мб/с.

Объём буфера — буфером называется промежуточная память, предназначенная для сглаживания различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу. В современных дисках он обычно варьируется от 8 до 64 Мб.

Устройство

Жёсткий диск состоит из гермозоны и блока электроники.

Рис 2 — Схема устройства накопителя на жёстких магнитных дисках.

Рис 3 – Фотография гермозоны жёсткого диска Samsung HD753LJ

Гермозона включает в себя корпус из прочного сплава, собственно диски (пластины) с магнитным покрытием, блок головок с устройством позиционирования, электроприводшпинделя.

Блок головок — пакет рычагов из пружинистой стали(по паре на каждый диск). Одним концом они закреплены на оси рядом с краем диска. На других концах (над дисками) закреплены головки.

Диски (пластины), как правило, изготовлены из металлического сплава. Хотя были попытки делать их из пластика и даже стекла, но такие пластины оказались хрупкими и недолговечными. Обе плоскости пластин, подобно магнитофонной ленте, покрыты тончайшей пылью ферромагнетика— окисловжелеза,марганцаи других металлов. Точный состав и технология нанесения составляюткоммерческую тайну. Большинство бюджетных устройств содержит 1 или 2 пластины, но существуют модели с бо́льшим числом пластин.

Диски жёстко закреплены на шпинделе. Во время работы шпиндель вращается со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту (3600, 4200, 5000, 5400, 5900, 7200, 9600, 10 000, 12 000, 15 000). При такой скорости вблизи поверхности пластины создаётся мощный воздушный поток, который приподнимает головки и заставляет их парить над поверхностью пластины. Форма головок рассчитывается так, чтобы при работе обеспечить оптимальное расстояние от пластины. Пока диски не разогнались до скорости, необходимой для «взлёта» головок, парковочное устройство удерживает головки в зоне парковки. Это предотвращает повреждение головок и рабочей поверхности пластин. Шпиндельный двигательжёсткого диска трёхфазный, что обеспечивает стабильность вращения магнитных дисков, смонтированных на оси (шпинделе) двигателя. Статордвигателя содержит три обмотки, включенных «звездой» с отводом посередине, а ротор — постоянный секционный магнит.

Устройство позиционирования головок состоит из неподвижной пары сильных неодимовых постоянных магнитов, а также катушки на подвижном блоке головок. В подавляющем большинстве устройств внутри гермозоны нетвакуума. Одни производители делают её герметичной (отсюда и название) и заполняют очищенным и осушенным воздухом или нейтральными газами, в частности,азотом, а для выравнивания давления устанавливают тонкую металлическую или пластиковую мембрану. Другие производители выравнивают давление через небольшое отверстие с фильтром, способным задерживать очень мелкие (несколькомикрометров) частицы. Однако в этом случае выравнивается и влажность, а также могут проникнуть вредные газы. Выравнивание давления необходимо, чтобы предотвратить деформацию корпуса гермозоны при перепадах атмосферного давления (например, в самолёте) и температуры, а также при прогреве устройства во время работы.

Блок электроники. В ранних жёстких дискахуправляющая логика была вынесена наMFMили RLL контроллер компьютера, а плата электроники содержала только модули аналоговой обработки и управления шпиндельным двигателем, позиционером и коммутатором головок. Увеличение скоростей передачи данных вынудило разработчиков уменьшить до предела длину аналогового тракта, и в современных жёстких дисках блок электроники обычно содержит:управляющий блок, постоянное запоминающее устройство(ПЗУ), буферную память, интерфейсный блок и блок цифровой обработки сигнала.

Интерфейсный блок обеспечивает сопряжение электроники жёсткого диска с остальной системой.

Блок управления представляет собой систему управления, принимающую электрические сигналы позиционирования головок, и вырабатывающуюуправляющие воздействияприводом, коммутации информационных потоков с различных головок, управления работой всех остальных узлов (к примеру, управление скоростью вращения шпинделя), приёма и обработки сигналов с датчиков устройства (система датчиков может включать в себя одноосный акселерометр, используемый в качестве датчика удара, трёхосныйакселерометр, используемый в качестве датчика свободного падения, датчик давления, датчик угловых ускорений, датчик температуры).

Блок ПЗУ хранит управляющие программы для блоков управления и цифровой обработки сигнала, а также служебную информацию винчестера.

Буферная памятьсглаживает разницу скоростей интерфейсной части и накопителя (используется быстродействующая статическая память). Увеличение размера буферной памяти в некоторых случаях позволяет увеличить скорость работы накопителя.

Блок цифровой обработки сигнала осуществляет очистку считанного аналогового сигнала и его декодирование (извлечение цифровой информации). Для цифровой обработки применяются различные методы, например, метод PRML (Partial Response Maximum Likelihood — максимальное правдоподобие при неполном отклике). Осуществляется сравнение принятого сигнала с образцами. При этом выбирается образец, наиболее похожий по форме и временным характеристикам с декодируемым сигналом.

Рис 4 – Макрофото магнитной головки

Рис 5 – Запаркованная магнитная головка

Рис 6 – Плата контроллера на 3,5″ диске

Рис 7 – Механическая и электрическая составляющие привода магнитных головок

Рис 8 – Последствие касания магнитной головкой поверхности диска

Низкоуровневое форматирование

На заключительном этапе сборки устройства поверхности пластин форматируются— на них формируются дорожки и секторы. Конкретный способ определяется производителем и/или стандартом, но, как минимум, на каждую дорожку наносится магнитная метка, обозначающая её начало.

Существуют утилиты, способные тестировать физические секторы диска, и ограниченно просматривать и править его служебные данные. Конкретные возможности подобных утилит сильно зависят от модели диска и технических сведений, известных автору по соответствующему семейству моделей.

Геометрия магнитного диска

Рис 9 – Геометрия магнитного диска

С целью адресации пространства поверхности пластин диска делятся на дорожки — концентрические кольцевые области. Каждая дорожка делится на равные отрезки — секторы. Адресация CHS предполагает, что все дорожки в заданной зоне диска имеют одинаковое число секторов.

Цилиндр — совокупность дорожек, равноотстоящих от центра, на всех рабочих поверхностях пластин жёсткого диска. Номер головки задает используемую рабочую поверхность (то есть конкретную дорожку из цилиндра), а номер сектора — конкретный сектор на дорожке.

Чтобы использовать адресацию CHS, необходимо знать геометрию используемого диска: общее количество цилиндров, головок и секторов в нем. Первоначально эту информацию требовалось задавать вручную; в стандарте ATA-1 была введена функция автоопределения геометрии (команда Identify Drive).

Особенности геометрии жёстких дисков со встроенными контроллерами

Зонирование. На пластинах современных «винчестеров» дорожки сгруппированы в несколько зон (англ.Zoned Recording). Все дорожки одной зоны имеют одинаковое количество секторов. Однако, на дорожках внешних зон секторов больше, чем на дорожках внутренних. Это позволяет, используя бо́льшую длину внешних дорожек, добиться более равномерной плотности записи, увеличивая ёмкость пластины при той же технологии производства.

Резервные секторы. Для увеличения срока службы диска на каждой дорожке могут присутствовать дополнительные резервные секторы. Если контроллеру не удается никак прочитать записанные данные в сектор, то этот сектор должен быть исключен из дальнейшего использования и применен резервный сектор. Резервные секторы обычно находятся в конце каждого физического трека. Данные, хранившиеся в нём, при этом могут быть потеряны или восстановлены при помощи ECC, а ёмкость диска останется прежней. При большом количестве дефектных блоков на треке происходит переназначение всего трека на резервную область, которая находится на внутренних цилиндрах. Существует две таблицы переназначения: одна заполняется на заводе, другая — в процессе эксплуатации. Границы зон, количество секторов на дорожку для каждой зоны и таблицы переназначения секторов хранятся в ЗУ блока электроники.

Логическая геометрия. По мере роста емкости выпускаемых жёстких дисков их физическая геометрия перестала вписываться в ограничения, накладываемые программными и аппаратными интерфейсами (см.: Барьеры размеров жёстких дисков). Кроме того, дорожки с различным количеством секторов несовместимы со способом адресации CHS. В результате контроллеры дисков стали сообщать не реальную, а фиктивную, логическую геометрию, вписывающуюся в ограничения интерфейсов, но не соответствующую реальности. Так, максимальные номера секторов и головок для большинства моделей берутся 63 и 255 (максимально возможные значения в функциях прерывания BIOS INT 13h), а число цилиндров подбирается соответственно ёмкости диска. Сама же физическая геометрия диска не может быть получена в штатном режиме работы и другим частям системы неизвестна.

Адресация данных

Минимальной адресуемой областью данных на жёстком диске является сектор. Размер сектора традиционно равен 512 байт. В 2006 году IDEMAобъявила о переходе на размер сектора 4096 байт, который планируется завершить к 2010 году.

Существует 2 основных способа адресации секторов на диске: цилиндр-головка-сектор (англ.cylinder-head-sector, CHS) и линейная адресация блоков (англ. linear block addressing, LBA).

CHS. При этом способе сектор адресуется по его физическому положению на диске 3 координатами — номером цилиндра, номером головки и номером сектора. В дисках, объёмом больше 528 482 304 байт (504 Мб), со встроенными контроллерами эти координаты уже не соответствуют физическому положению сектора на диске и являются «логическими координатами» (см. выше).

LBA. При этом способе адрес блоков данных на носителе задаётся с помощью логического линейного адреса. LBA-адресация начала внедряться и использоваться в 1994 году совместно со стандартом EIDE (Extended IDE). Стандарты ATA требуют однозначного соответствия между режимами CHS и LBA:

LBA = [ (Cylinder * no of heads + heads) * sectors/track ] + (Sector-1)

Метод LBA соответствует Sector Mapping для SCSI.BIOSSCSI-контроллера выполняет эти задачи автоматически, то есть для SCSI-интерфейса метод логической адресации был характерен изначально.

Технологии записи данных

Принцип работы жёстких дисков похож на работу магнитофонов. Рабочая поверхность диска движется относительно считывающей головки (например, в виде катушки индуктивности с зазором в магнитопроводе). При подаче переменного электрического тока (при записи) на катушку головки возникающее переменное магнитное поле из зазора головки воздействует наферромагнетикповерхности диска и изменяет направление вектора намагниченностидоменовв зависимости от величины сигнала. При считывании перемещение доменов у зазора головки приводит к изменению магнитного потока вмагнитопроводеголовки, что приводит к возникновению переменного электрического сигнала в катушке из-за эффекта электромагнитной индукции.

В последнее время для считывания применяют магниторезистивный эффект и используют в дисках магниторезистивные головки. В них изменение магнитного поля приводит к изменению сопротивления, в зависимости от изменения напряжённости магнитного поля. Подобные головки позволяют увеличить вероятность достоверности считывания информации (особенно при больших плотностях записи информации).

Метод продольной записи. Битыинформации записываются с помощью маленькой головки, которая, проходя над поверхностью вращающегося диска, намагничивает миллиарды горизонтальных дискретных областей —доменов. При этом вектор намагниченности домена расположен продольно, то есть параллельно поверхности диска. Каждая из этих областей является логическим нулём или единицей, в зависимости от намагниченности.

Максимально достижимая при использовании данного метода плотность записи составляет около 23 Гбит/см². В настоящее время происходит постепенное вытеснение данного метода методом перпендикулярной записи.

Метод перпендикулярной записи. Метод перпендикулярной записи — это технология, при которой биты информации сохраняются в вертикальных доменах. Это позволяет использовать более сильные магнитные поляи снизить площадь материала, необходимую для записи 1 бита. Плотность записи у современных (на 2009 год) образцов — 400 Гбит на кв/дюйм. Жёсткие диски с перпендикулярной записью доступны на рынке с 2005 года.

Метод тепловой магнитной записи (англ.Heat-assisted magnetic recording, HAMR). На данный момент самый перспективный из существующих, сейчас он активно разрабатывается. При использовании этого метода используется точечный подогрев диска, который позволяет головке намагничивать очень мелкие области его поверхности. После того, как диск охлаждается, намагниченность «закрепляется». На рынке ЖД данного типа пока не представлены (на2009 год), есть лишь экспериментальные образцы, плотность записи которых 150 Гбит/см². Разработка HAMR-технологий ведется уже довольно давно, однако эксперты до сих пор расходятся в оценках максимальной плотности записи. Так, компания Hitachi называет предел в 2,3−3,1 Тбит/см², а представители Seagate Technology предполагают, что они смогут довести плотность записи HAMR-носителей до 7,75 Тбит/см². Широкого распространения данной технологии следует ожидать в 2011—2012 годах.

Жесткий Диск Для Компьютера: Основные Характеристики

Жесткий Диск Для Компьютера: Основные Характеристики

26.12.2013 12899


Жесткий диск — один из важнейших компонентов компьютера, поэтому к его выбору стоит подойти основательно, будь это рабочий компьютер для офиса или домашний. Если вы задумались о покупке качественного жесткого диска, то вам нужно знать следующее. Обязательными компонентами этого устройства являются гермоблок и электронная плата. Вся механическая часть, а также предусилитель находятся в гермоблоке, на плате скомпонованы все элементы управления и контроля. Шпиндель с несколькими дисками располагается в гермоблоке (обычно это 2-6 дисков, от их количества зависит объем накопителя, а также скорость чтения/записи цифровой информации на одном диске). По современным стандартам диски изготавливают из стекла, керамики, алюминия, а для увеличения износостойкости покрывают окисью хрома, раньше использовалась не столь эффективная окись железа. Под дисками располагается двигатель, спаренный со шпинделем, работать он начинает только при подаче электрического тока на диск.

Фирмы-производители жестких дисков

Ведущими игроками на рынке производства накопителей являются Samsung, Western Digital, Seagate. Продукты от фирмы Western Digital отличаются повышенным тепловыделением, тихой работой и невероятным быстродействием. Этот вариант подойдет тем, кто приоритетным считает скорость работы. Seagate хоть и не может порадовать потрясающими скоростями работы своих накопителей, зато жесткие диски этой фирмы в эксплуатации очень стабильны, имеют пониженное энергопотребление и тепловыделение. Середнячком, а может, золотой серединой выступает Samsung, продукты этой фирмы стоят немного дешевле вышеприведенных производителей и обладают средними характеристиками при стабильной работе.

Интерфейс

Интерфейс — это проводник между компьютером, устройствами и жестким диском, с помощью него происходит подключение устройств. Также от него зависит скорость передачи данных. Существуют следующие виды интерфейса жестких дисков: ATA, SATA,SAS, SCSI, eSATA. Рассмотрим их в порядке возрастания пропускной способности информации.

Первым идет уже отживающий свое, но все еще повсеместно встречающийся ATA (IDE). Так как интерфейс старый, то и пропускная способность у него невелика — всего 150 МБ/с. Имеет широкий шлейф, что делает его не совсем удобным в эксплуатации. Более современным и самым распространенным на данный момент интерфейсом жестких дисков является SATA, он имеет несколько вариантов исполнения, обозначающихся как SATA-1, -2, -3. Скорости, соответствующие вариантам: 1 — 150 Мбайт/с, 2 — 300 Мбайт/с, 3 — 600 Мб/c. Также существует вариант этого интерфейса, рассчитанный на внешние жесткие диски, отличающийся более надежным коннектором, так как внешний жесткий диск часто приходится отключать и включать, такая модификация интерфейса называется eSATA.

Есть варианты интерфейсов с пропускной способность в 640 МБ/с — SCSI и 12 Гбит/с — SAS, но такие решения являются серверными и нецелесообразны для офисных и домашних компьютеров, так как там не требуются такие скорости. В итоге идеальным вариантом на сегодняшний день являются диски с SATA интерфейсом, они удобны в эксплуатации, производительны и относительно недороги. Стоит обратить внимание на интерфейс вашей материнской платы перед покупкой жесткого диска, проверить, есть ли там соответствующие разъемы.

Объем диска

Объем жесткого диска — это одна из самых важных характеристик. Сегодня можно купить накопитель с максимальной емкостью в 3 терабайта. По соотношению вместимости и цены оптимальным вариантом будет 2 терабайта. Но выбирать диск стоит, исходя из потребностей, объем памяти влияет на все характеристики диска. Чем больше емкость, тем больше он будет греться, потреблять энергии, тем ниже будет скорость чтения. Все это напрямую влияет на жизненный цикл накопителя.

Скорость шпинделя и кэш диска

Важной характеристикой жесткого диска является скорость обращения шпинделя и объем буфера (кэш), влияющие на производительность накопителя. Скорость обращения шпинделя стандартизирована, для ноутбуков она составляет 4.200, 5.400, 7.200 об/м, для персональных компьютеров — 5.400, 5.900, 7.200, 10.000 об/м. Есть решения для серверов, составляющие 15.000 об/м. Для домашних ПК и офисных компьютеров оптимальными являются 7.200 об/м. Кэш жесткого диска предназначен для буферизации данных между читаемыми, записываемыми данными в диске и интерфейсом. Объем кэша значительно влияет на скорость передачи информации. Чем он больше, тем меньше обращений непосредственно к жесткому диску, так как при запрашивании информации сначала опрашивается кэш жесткого диска, если информация там присутствует, то она немедленно передается компьютеру. Объем буфера существующих жестких дисков составляет порядка 8-64 мегабайт.


P.S. Если у вас возникли проблемы с техникой, обращайтесь в наш компьютерный сервис, либо закажите выезд компьютерного мастера.

Добавить комментарий

Leave a comment