Cos'è il disco rigido di un computer? Disco rigido: principio di funzionamento e caratteristiche principali Cos'è l'HDD in un computer.

HDD o HDD Questo è un dispositivo che consente di archiviare informazioni per lungo tempo ed è non volatile. In parole semplici, una scatola di metallo dove si trovano tutti i tuoi documenti, film, sistema operativo e tutto il resto. Se tracciamo un'analogia con la vita, è qualcosa come un grande album. Prendendo una matita tra le mani, puoi disegnare o scrivere saggi. Se qualcosa non ti piace, puoi sempre prendere una gomma. Il punto è che mentre l'album è sullo scaffale, tutti i dati rimangono intatti.

Ci sono due aspetti importanti in questo caso. Il primo è l’archiviazione a lungo termine. Il secondo è l’indipendenza energetica. Se nel primo caso tutto dovrebbe essere chiaro dall'esempio con l'album, nel secondo caso darò alcune spiegazioni. Il punto è che disco rigido non è necessaria alcuna alimentazione per memorizzare le informazioni, a differenza della RAM. Quindi puoi spegnere il tuo computer dalla rete e sapere che i tuoi dati saranno al sicuro.

Nota: Esiste una versione comune dell'origine dei nomi gergali di questa scatola. Oggi un disco rigido viene spesso chiamato disco rigido o, in breve, vite. Ciò deriva dal fatto che il primo dispositivo del genere aveva un codice simile alle cartucce per un fucile Winchester. Quanto sia vero è difficile da dire, ma la versione è considerata la più realistica.

Diamo un'occhiata più da vicino a questa scatola.

Se hai notato, ho già menzionato più volte l'abbreviazione HDD e per un motivo. Il fatto è che il nome tecnico di questa scatola è un'unità disco rigido magnetico o un'unità disco rigido (magnetica).

Ma torniamo al dispositivo disco rigido. Questa scatola si basa sulla tecnologia di registrazione magnetica. Ed è così che funziona. Esistono dischi rigidi rotondi (spesso chiamati anche pancake) rivestiti con un materiale ferromagnetico (che può modificarne le proprietà magnetiche). C'è una testa mobile speciale (composta da due parti), che, infatti, legge e scrive i dati (parte della testa per leggere, parte per scrivere).

Il processo stesso è il seguente. Il disco gira costantemente a una velocità sufficientemente elevata e la testina si muove lungo il disco e al momento giusto legge i dati o scrive. È importante notare che la testina non tocca il disco, altrimenti il ​​rivestimento del disco potrebbe danneggiarsi. Quando il disco è spento, la testina si trova in una zona speciale (parcheggio), sempre per proteggere il rivestimento ferromagnetico da eventuali danni.

Vale la pena sapere che il meccanismo interno è realizzato in modo tale che sarebbe fisicamente molto difficile danneggiare la superficie del disco dati. Tuttavia, con il passare del tempo, parti della superficie ferromagnetica potrebbero diventare inutilizzabili. Qui, come nella famosa espressione: "Niente dura per sempre".

Vale anche la pena sapere che potrebbero esserci diverse piastre di questo tipo all'interno della scatola del disco rigido. Come probabilmente hai già intuito, il numero di pancake influisce sulla quantità di informazioni archiviate. Ma non finisce qui. Ad esempio, molto tempo fa, i dischi erano 1,5 volte più grandi di quelli odierni e su di essi venivano caricati 20-40 MB.

Figura 1. Diagramma semplificato di un disco rigido circolare

Nota: Nella figura i numeri indicano: 1 - settore geometrico, 2 - settore binario, 3 - binario, 4 - cluster.

Diamo un'occhiata un po' più in dettaglio alla superficie dei pancake. Per poter strutturare l'archiviazione e la registrazione delle informazioni, l'intera superficie è suddivisa in apposite tracce. Quindi l'intero disco viene diviso in settori geometrici (uguali tra loro). La parte del binario che si trova all'interno di questo oggetto geometrico è chiamata settore del binario o semplicemente settori. Una combinazione di più settori è chiamata cluster.

Poiché i dischi ruotano a una velocità abbastanza elevata (ad esempio, 7200 giri al minuto), viene utilizzato un cluster come unità di archiviazione minima. In genere, un cluster ha una dimensione di 4 KB ed è composto da 8 settori da 512 byte ciascuno. A proposito, questo è il motivo per cui le dimensioni reali file di testo, composto da un solo carattere, sarà pari a 4 KB, poiché in linea di principio la dimensione è divisa precisamente per cluster.

Nota: Vale la pena sapere che esistono metodi che consentono di archiviare dati da più file in un cluster, ma di solito la divisione viene eseguita in cluster.

Nota: Ti consiglio anche di leggere l'articolo Disco rigido a stato solido o Unità SSD, poiché questa è la prossima ondata di dispositivi di archiviazione dati.

Specifiche del disco rigido

Se con dispositivo dischi fissi, spero che ti sia diventato chiaro, quindi per completare il quadro resta da considerare la questione delle caratteristiche principali dell'HDD.

1. Fattore di forma. Le parole fanno paura, ma in realtà significano solo la dimensione fisica del disco. Per computer desktop di solito è 3,5 pollici, per i laptop è più piccolo, solo 2,5 pollici

2. Capacità. Questa è essenzialmente la dimensione della quantità di dati che un disco rigido può archiviare. Oggi i dischi vengono misurati in gigabyte e terabyte.

3. Velocità del mandrino. Questa è esattamente la velocità con cui girano i pancake. In genere è 5400 per i laptop e 7200 per i computer normali. Ci sono altre velocità, ma uso domestico semplicemente non sono necessari.

4. Livello di rumore. Qui probabilmente puoi indovinare da solo di cosa stiamo parlando. Esistono dischi rigidi molto rumorosi, di solito quelli più semplici, e ce ne sono anche di più silenziosi.

5. Resistenza agli urti o, nel linguaggio comune, sopravvivenza. Essenzialmente, indica quanto sovraccarico può tollerare un disco rigido senza danneggiare i dati. Tuttavia sconsiglio vivamente di verificare questa caratteristica.

6. Interfaccia di accesso. L'interfaccia definisce i connettori utilizzati per collegare le unità al computer. In precedenza, quasi tutti gli HDD per computer domestici erano IDE, ma oggi parliamo principalmente di SATA. Nel caso di unità esterne, solitamente USB. Vale la pena sapere che in realtà il connettore del disco stesso non è USB, all'interno della confezione viene semplicemente utilizzato un adattatore con un controller.

Un saluto a tutti i lettori del blog. Molte persone sono interessate alla domanda su come funziona il disco rigido di un computer. Pertanto ho deciso di dedicare l’articolo di oggi a questo.

Il disco rigido del computer (HDD o disco rigido) è necessario per memorizzare le informazioni dopo lo spegnimento del computer, a differenza della RAM () - che memorizza le informazioni fino all'interruzione dell'alimentazione (fino allo spegnimento del computer).

Un disco rigido può essere giustamente definito una vera opera d'arte, solo ingegneristica. Sì sì, esattamente. Tutto dentro è così complicato. Al momento, in tutto il mondo, il disco rigido è il dispositivo più popolare per l'archiviazione delle informazioni, alla pari con dispositivi come memoria flash (unità flash), SSD. Molte persone hanno sentito parlare della complessità del disco rigido e sono perplesse su come contenga così tante informazioni, e quindi vorrebbero sapere come è strutturato il disco rigido del computer o in cosa consiste. Oggi ci sarà una tale opportunità).

Un disco rigido è composto da cinque parti principali. E il primo lo è circuito integrato, che sincronizza il disco con il computer e gestisce tutti i processi.

La seconda parte è il motore elettrico(mandrino), fa ruotare il disco ad una velocità di circa 7200 giri al minuto, ed il circuito integrato mantiene costante la velocità di rotazione.

E ora il terzo, probabilmente la parte più importante è il bilanciere, che può sia scrivere che leggere informazioni. L'estremità del bilanciere è solitamente divisa per consentire il funzionamento di più dischi contemporaneamente. Tuttavia la testa oscillante non entra mai in contatto con i dischi. C'è uno spazio tra la superficie del disco e la testa, la dimensione di questo spazio è circa cinquemila volte inferiore allo spessore di un capello umano!

Ma vediamo ancora cosa succede se il gap scompare e la testa del bilanciere entra in contatto con la superficie del disco rotante. Ricordiamo ancora a scuola che F=m*a (la seconda legge di Newton, secondo me), da cui segue che un oggetto con una massa piccola e un'enorme accelerazione diventa incredibilmente pesante. Considerando l'enorme velocità di rotazione del disco stesso, il peso della testa oscillante diventa molto, molto evidente. Naturalmente in questo caso il danneggiamento del disco è inevitabile. A proposito, questo è quello che è successo al disco in cui questa lacuna è scomparsa per qualche motivo:

Importante è anche il ruolo della forza di attrito, ad es. la sua quasi totale assenza, quando il bilanciere inizia a leggere le informazioni, muovendosi fino a 60 volte al secondo. Ma aspetta, dov'è il motore che aziona il bilanciere, e a tale velocità? Infatti non è visibile, perché è un sistema elettromagnetico che funziona sull'interazione di 2 forze della natura: elettricità e magnetismo. Questa interazione ti consente di accelerare il bilanciere alla velocità della luce, in senso letterale.

Quarta parte- il disco rigido stesso è il luogo da cui vengono scritte e lette le informazioni; a proposito, possono essercene diversi.

Ebbene, la quinta e ultima parte della progettazione del disco rigido è, ovviamente, il case in cui sono installati tutti gli altri componenti. I materiali utilizzati sono i seguenti: quasi tutta la scocca è in plastica, ma la copertura superiore è sempre in metallo. L'alloggiamento assemblato viene spesso chiamato "zona ermetica". Si ritiene che non ci sia aria all'interno della zona di contenimento, o meglio, che lì ci sia il vuoto. Questa opinione si basa sul fatto che a velocità di rotazione del disco così elevate, anche un granello di polvere che penetra all'interno può fare molte cose brutte. E questo è quasi vero, tranne per il fatto che lì non c'è il vuoto, ma c'è aria purificata ed essiccata o gas neutro, ad esempio l'azoto. Anche se forse di più versioni precedenti dischi rigidi, invece di purificare l'aria, veniva semplicemente pompata fuori.

Si parlava di componenti, cioè in cosa consiste un disco rigido?. Ora parliamo dell'archiviazione dei dati.

Come e in quale forma vengono archiviati i dati sul disco rigido di un computer?

I dati vengono archiviati in tracce strette sulla superficie del disco. Durante la produzione, sul disco vengono applicate più di 200mila di queste tracce. Ogni traccia è divisa in settori.

Le mappe dei percorsi e dei settori consentono di determinare dove scrivere o leggere le informazioni. Ancora una volta, tutte le informazioni su settori e tracce si trovano nella memoria del circuito integrato, che, a differenza di altri componenti del disco rigido, non si trova all'interno del case, ma all'esterno e solitamente nella parte inferiore.

La superficie del disco stesso è liscia e lucida, ma questo è solo a prima vista. Ad un esame più attento, la struttura superficiale risulta essere più complessa. Il fatto è che il disco è costituito da una lega metallica rivestita con uno strato ferromagnetico. Questo livello fa tutto il lavoro. Lo strato ferromagnetico ricorda tutte le informazioni, come? Molto semplice. La testa oscillante magnetizza un'area microscopica sulla pellicola (strato ferromagnetico), impostando il momento magnetico di tale cella su uno degli stati: o o 1. Ciascuno di questi zero e uno sono chiamati bit. Pertanto, qualsiasi informazione registrata sul disco rigido, infatti, rappresenta una certa sequenza e un certo numero di zeri e uno. Ad esempio, una fotografia di buona qualità occupa circa 29 milioni di queste celle, ed è sparsa in 12 settori diversi. Sì, sembra impressionante, ma in realtà lo è grande quantità bit occupa un'area molto piccola sulla superficie del disco. Ogni centimetro quadrato della superficie di un disco rigido contiene diverse decine di miliardi di bit.

Come funziona un disco rigido

Abbiamo appena esaminato il dispositivo del disco rigido e ciascuno dei suoi componenti separatamente. Ora propongo di collegare tutto in un certo sistema, grazie al quale sarà chiaro il principio stesso di funzionamento del disco rigido.

COSÌ, il principio su cui funziona un disco rigido successivo: quando il disco rigido viene messo in funzione, ciò significa che viene eseguita la scrittura su di esso, oppure vengono lette le informazioni da esso, o da esso, il motore elettrico (mandrino) inizia a guadagnare slancio e poiché i dischi rigidi sono attaccati al mandrino stesso, di conseguenza lo accompagnano e cominciano anche a ruotare. E finché i giri del disco o dei dischi non raggiungono un livello tale da formare un cuscino d'aria tra la testa del bilanciere e il disco, il bilanciere si trova in una speciale "zona di parcheggio" per evitare danni. Questo è quello che sembra.

Non appena la velocità raggiunge il livello desiderato, il servoazionamento (motore elettromagnetico) muove il bilanciere, che è già posizionato nel punto in cui è necessario scrivere o leggere le informazioni. Ciò è facilitato proprio da un circuito integrato che controlla tutti i movimenti del bilanciere.

È opinione diffusa, una sorta di mito, che nei momenti in cui il disco è “inattivo”, cioè Non viene temporaneamente eseguita alcuna operazione di lettura/scrittura e i dischi rigidi interni smettono di ruotare. Questo è davvero un mito, perché in realtà i dischi rigidi all'interno del case ruotano costantemente, anche quando il disco rigido è inserito modalità di risparmio energetico e non c'è scritto nulla.

Bene, abbiamo esaminato in dettaglio il dispositivo del disco rigido del computer. Naturalmente, nell'ambito di un articolo è impossibile parlare di tutto ciò che riguarda i dischi rigidi. Ad esempio, questo articolo non ha parlato: questo è un argomento importante, ho deciso di scrivere un articolo separato al riguardo.

Ho trovato un video interessante su come funziona un disco rigido in diverse modalità

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Ogni computer è dotato di un disco rigido o, come viene spesso chiamato, disco rigido, che è la posizione di archiviazione principale di tutte le informazioni utilizzate dal computer e dal suo utente. Il disco rigido memorizza il sistema operativo installato, tutti i programmi utilizzati dall'utente e i dati. Il processore prende le informazioni necessarie per l'elaborazione dal disco rigido e poi le riscrive sul supporto. La quantità di informazioni archiviate su un disco rigido dipende dalle sue dimensioni.

I primissimi modelli di dischi rigidi consentivano di memorizzare fino a 10 MB di dati sui propri dischi, che a quei tempi erano tanti. Al giorno d'oggi, i moderni dispositivi di archiviazione consentono di archiviare migliaia e decine di migliaia di megabyte. La capacità di memoria sui modelli moderni è calcolata in gigabyte e terabyte. Ciò consente di archiviare un'enorme quantità di film, musica, video, giochi e altri dati. Un aumento significativo della quantità di memoria su un HDD è associato al progressivo sviluppo della tecnologia informatica, a seguito della quale film, giochi e altri dati occupano sempre più spazio libero.

Caratteristiche di progettazione dei dischi rigidi

Un moderno disco rigido è costituito da diversi dischi metallici su cui vengono registrate le informazioni. I dischi sono rivestiti con ossido di ferro o un altro composto speciale in grado di immagazzinare gli effetti di un campo magnetico. Il numero di dischi dipende dal volume del supporto e solitamente varia da 1 a 3. I dischi metallici sono idealmente uniformi, lisci ed equilibrati, grazie ai quali possono ruotare ad alta velocità; secondo lo standard può essere 5400, 7200 o 10000 giri/min.

Teste speciali si muovono lungo i dischi con la massima precisione di posizionamento. Ogni disco ha 2 testine magnetiche. La lettura dei dati dalla superficie dei dischi viene effettuata installando speciali testine magnetoresistive; funzionano a seconda di come cambia il campo magnetico sulla superficie del disco. I dati vengono trasferiti a un computer come risultato della ricezione di un segnale analogico che si trasforma in forma digitale.

Sui dischi, le informazioni si trovano in tracce posizionate attorno a un cerchio. Per lavorare con i dati memorizzati sui supporti, le testine magnetiche si muovono lungo i binari. Le teste vengono spostate mediante uno speciale azionamento a solenoide. Tali testine possono accedere a qualsiasi punto del disco grazie alla loro elevata velocità di rotazione. Le teste si trovano su entrambi i lati dei dischi, quindi ognuna di esse esegue il lavoro su un lato e ne è pienamente responsabile.

Un settore su un disco rigido consente di memorizzare 512 byte di informazioni e ciascuna traccia su un disco rigido è composta da molti settori. La quantità massima di informazioni che possono essere archiviate su un disco rigido dipende dal numero di settori, testine e cilindri. Gli HDD possono avere lo stesso numero di dischi, ma le loro capacità di memoria saranno completamente diverse. Ciò è dovuto al fatto che per aumentare la capacità è più conveniente aumentare la densità dei settori su ciascuno dei dischi piuttosto che aumentarne il numero, il che porterà ad un aumento significativo delle dimensioni dei media. Lo sviluppo della tecnologia informatica porta al fatto che ogni componente del PC diventa più piccolo nelle dimensioni esterne e, al contrario, le capacità aumentano.

Esistono concetti come il posizionamento del disco fisico e logico. Fisico è il modo in cui è strutturato il supporto di memorizzazione all'interno e logico è come lo vede il computer. In realtà, il fisico e il logico sono completamente diversi. Se fisicamente, ad esempio, è possibile installare 3 dischi all'interno di un disco rigido, logicamente possono essercene un numero qualsiasi e di qualsiasi dimensione; un disco logico può avere le dimensioni di due o più dischi fisici e viceversa.

Durante la produzione dei dischi rigidi è quasi impossibile evitare danni a settori o tracce, ma non vengono utilizzati e non vengono presi in considerazione dai media a causa dei segni.

Esistono dischi rigidi progettati per l'uso nei PC domestici e altri per l'uso nei server. Questi ultimi sono soggetti a requisiti molto maggiori, perché lavorano con un carico significativo e devono garantire elevata produttività e velocità.

Caratteristiche dei dischi rigidi

Per scegliere il disco rigido adatto a uno scopo specifico, è necessario comprendere un gran numero di caratteristiche. La prima cosa a cui dovresti prestare attenzione è il fattore di forma. Sui PC desktop sono installati dischi rigidi da 3,5 pollici e sui laptop da 2,5 pollici. Esistono anche altri fattori di forma meno comuni. Il secondo parametro importante è l'interfaccia attraverso la quale il dispositivo è collegato al computer. I PC utilizzano varie varianti dell'interfaccia SATA.

Uno dei parametri importanti è la capacità, che determina la quantità di dati archiviati sul dispositivo. La velocità di rotazione dell'albero su cui si trovano i dischi influisce sulla velocità di lavoro con le informazioni.

Quando si sceglie un disco rigido, è necessario prestare attenzione alla dimensione del buffer, che influisce direttamente sulla velocità di elaborazione delle informazioni da parte del dispositivo.

Ogni disco rigido emette rumore durante il funzionamento, come qualsiasi altro dispositivo meccanico. Durante il funzionamento, il rumore può causare notevoli inconvenienti, quindi è necessario prestare attenzione al suo livello quando si sceglie un modello adatto al proprio PC.

Se prevedi di spostare frequentemente il dispositivo da un computer a un altro, un parametro come la resistenza agli urti è importante. Più è alto, meno è probabile che si perdano informazioni in caso di impatto o si danneggi il disco rigido.

Mentre si lavora con le informazioni, il disco fornisce le informazioni richieste ad una certa velocità. Questo indicatore si chiama “Random Access Time” e più è basso, più velocemente verrà trasmessa la richiesta.

Avendo una conoscenza di tutti i parametri, le caratteristiche e il design dei moderni dischi rigidi, puoi selezionare rapidamente il disco rigido appropriato per eseguire le tue attività sul tuo PC.

HDD ("disco rigido", hdd, unità disco rigido - ing.) - un dispositivo di memorizzazione delle informazioni basato su piastre magnetiche e sull'effetto del magnetismo.

Applicabile ovunque V computer personale, laptop, server e così via.

Dispositivo disco rigido. Come funziona un disco rigido?

Sul pavimento chiuso ermeticamente il blocco contiene piastre a doppia faccia, con strato magnetico, piantato su albero motore e rotante a velocità da 5400 giri/min.Il blocco non è completamente sigillato, ma la cosa più importante è che non perda particelle fini e non lo consente variazioni di umidità. Tutto ciò ha un effetto dannoso sulla durata e sulla qualità del disco rigido.

Nei moderni dischi rigidi, . Ciò produce meno rumore durante il funzionamento, aumenta significativamente la durata e riduce la possibilità di inceppamento dell'albero a causa del collasso.

La lettura e la scrittura vengono eseguite utilizzando blocco di testa.

Funzionanti, teste salire sopra la superficie del disco a distanza ~10nm. Sono aerodinamici e salita sopra la superficie del disco a causa corrente ascensionale da un piatto rotante. È possibile localizzare le testine magnetiche su entrambi i lati piastre, se gli strati magnetici sono depositati su ciascun lato del disco magnetico.

Il blocco testa collegato ha posizione fissa, cioè le teste si muovono tutte insieme.

Tutte le teste sono controllate da uno speciale unità di azionamento basato su elettromagnetismo.

Magnete al neodimio crea magnetico campo, in cui l'unità principale può muoversi con un'elevata velocità di reazione sotto l'influenza della corrente. Questa è l'opzione migliore e più veloce per spostare il blocco della testa, ma una volta il blocco della testa veniva spostato meccanicamente, utilizzando degli ingranaggi.

Quando l'unità è spenta, per evitare che le teste cadano sull'unità e danneggiato lui, stanno ripulendo parcheggio di testa(zona parcheggio, zona parcheggio).

In questo modo è possibile trasportare senza restrizioni anche i dischi rigidi spenti. Quando è spento, il disco può sopportare carichi pesanti senza essere danneggiato. Quando è acceso, anche una piccola scossa ad una certa angolazione può distruggere lo strato magnetico del piatto o danneggiare le testine quando toccano il disco.

Oltre alla parte sigillata, i moderni dischi rigidi hanno una parte esterna pannello di controllo. Un tempo tutte le schede di controllo venivano inserite negli slot di espansione sulla scheda madre del computer. Non era conveniente in termini di versatilità e capacità. Al giorno d'oggi, con i dischi rigidi, tutta l'elettronica che controlla l'unità e l'interfaccia si trova su una piccola scheda nella parte inferiore del disco rigido. Grazie a ciò, è possibile configurare ciascun disco su determinati parametri vantaggiosi dal punto di vista della sua struttura, dandogli ad esempio un guadagno in velocità o un funzionamento più silenzioso.

Per collegare l'interfaccia e l'alimentazione, vengono utilizzati connettori standard generalmente accettati / e Molex/Alimentazione SATA.

Peculiarità.

I dischi rigidi lo sono il più capiente custodi dell'informazione e relativamente affidabile. I volumi dei dischi sono in costante crescita, ma recentemente ciò è dovuto ad alcuni le difficoltà e per espandere ulteriormente il volume sono necessarie nuove tecnologie. Possiamo dire che i dischi rigidi hanno quasi raggiunto il limite nel raggiungere le massime capacità. La diffusione dei dischi rigidi è stata determinata principalmente dal rapporto prezzovolume. Nella maggior parte dei casi, un gigabyte di spazio su disco costa meno di 2,5 rubli.

Pro e contro dei dischi rigidi rispetto ai .

Prima dell'avvento dello stato solido SSD(disco a stato solido) - unità; i dischi rigidi non avevano concorrenti. Ora i dischi rigidi hanno una direzione verso cui puntare.

Svantaggi dei dischi rigidi(disco rigido) (SSD) unità:

• bassa velocità di lettura sequenziale
• bassa velocità di accesso
• bassa velocità di lettura
• velocità di scrittura leggermente più lenta
• vibrazioni e leggero rumore durante il funzionamento

Sebbene, d'altra parte, i dischi rigidi ne abbiano altri più significativo i benefici a cui SSD gli accaparratori si sforzano e si sforzano.

professionisti dischi fissi (disco rigido) rispetto allo stato solido (SSD) unità:

• prezzo in volume significativamente migliore
• il miglior indicatore di affidabilità
• volume massimo maggiore
• in caso di guasto, le possibilità di recupero dei dati sono molto maggiori
• l'opzione migliore per l'utilizzo nei media center, grazie alla sua compattezza e alla grande capacità di 2,5 unità

Riguardo a cosa vale la pena prestare attenzione quando scegli un disco rigido, puoi consultare il nostro articolo ““. Se hai bisogno di riparazione del disco rigido o di recupero dati, puoi contattare.

I dischi rigidi sono tra i componenti chiave di un PC o laptop. dipende in gran parte dalle caratteristiche di questi dispositivi. Quali tipi di dischi rigidi sono disponibili oggi sul mercato? Come scegliere il dispositivo ottimale dal punto di vista della risoluzione delle attività tipiche dell'utente?

Cos'è un disco rigido?

Un disco rigido è il principale dispositivo di archiviazione file su un PC o laptop. Strutturalmente, è una piastra magnetica rotante con un elemento di lettura e scrittura: una testa. Nel gergo degli appassionati di computer si chiama “disco rigido”, “vite”, “duro”. La specificità del funzionamento dei dischi rigidi è che la testina di lettura e scrittura allo stesso tempo non entra in contatto con la piastra magnetica. Grazie a ciò, oltre a una serie di altre caratteristiche di progettazione, il dispositivo funziona a lungo e può essere considerato uno dei mezzi più affidabili per archiviare informazioni.

Il disco rigido è una risorsa su cui, di regola, file di sistema, cioè quelli che sono presenti nella struttura del sistema operativo, varie applicazioni, Giochi. L'installazione del software implica quasi sempre l'utilizzo delle risorse del disco rigido.

La maggior parte dei modelli di computer moderni supporta la connessione di più dischi rigidi. I laptop molto spesso hanno un solo disco rigido a causa delle dimensioni ridotte dei dispositivi corrispondenti. Inoltre, se parliamo di tipi (vedremo le loro specifiche un po 'più tardi), il loro numero massimo è spesso limitato dalla disponibilità degli slot corrispondenti sul PC, nonché dalle caratteristiche prestazionali del computer.

Quindi, il disco rigido è il componente hardware più importante di un computer. Il nostro compito è determinare i criteri scelta ottimale dispositivo corrispondente per PC. Per risolvere questo problema sarà utile esaminare innanzitutto la classificazione dei “dischi rigidi”.

Classificazione dei dischi rigidi

Consideriamo quindi le tipologie di moderni dischi rigidi disponibili sul mercato dei computer.

Tra i tipi di dispositivi più popolari c'è il disco rigido del computer, che corrisponde a un fattore di forma da 3,5 pollici. Tali dischi hanno una velocità di rotazione di 5400 o 7200 giri al minuto. La comunicazione tra dischi rigidi e PC avviene tramite diverse interfacce. I più comuni sono IDE e SATA.

Esistono dischi rigidi adattati per i server. Le loro dimensioni, di regola, sono le stesse di un PC, ma la velocità di rotazione di tali dispositivi è molto più elevata: circa 15.000 rotazioni al minuto. I "dischi rigidi" per i server sono collegati ai componenti hardware principali molto spesso tramite un'interfaccia SCSI, ma è possibile il supporto per gli standard SATA o SAS seriali. Un disco rigido per server è un dispositivo estremamente affidabile, il che non sorprende: i computer su cui sono installati tali dischi sono progettati per servire aree chiave dell'infrastruttura digitale di aziende, organizzazioni governative e provider Internet.

All'interno devono essere installati i tipi specificati di "dischi rigidi". unità di sistema PC o server. Ma ci sono anche dischi rigidi esterni. Si collegano a una delle porte esterne del computer, molto spesso USB o FireWire. La loro funzionalità è generalmente simile a quella dei dispositivi di tipo interno. La capacità di un disco rigido classificato come esterno è generalmente piuttosto ampia: circa 500-1000 GB. Il fatto è che questo tipo di dispositivo viene spesso utilizzato per spostare grandi quantità di dati da un computer all'altro.

Esistono dischi rigidi adattati per i laptop. Le loro dimensioni sono inferiori a quelle dei dischi rigidi progettati per l'installazione su computer desktop: 2,5 pollici. La velocità del disco rigido di un laptop è spesso 4200 o 5400 giri al minuto. Tali dischi rigidi di solito funzionano quando viene utilizzata l'interfaccia SATA. Sono caratterizzati da un'elevata resistenza ai cambiamenti di posizione, il che è abbastanza logico data la specificità dell'utilizzo dei laptop.

Tra i tipi di dischi rigidi tecnologicamente più avanzati ci sono le unità a stato solido. In linea di principio, possono essere considerati una classe separata di dispositivi, poiché nella loro struttura non sono presenti piastre mobili. I dati in questo tipo di disco rigido vengono scritti nella memoria flash. Dispositivi di questo tipo presentano sia vantaggi che svantaggi.

Molti dei principali produttori di PC a livello mondiale stanno adattando le proprie linee di fabbrica per produrre dispositivi dotati di unità a stato solido. Questo tipo I dischi rigidi sono più costosi di quelli con elementi rotanti. Tuttavia, rispetto a loro, sono caratterizzati da un consumo energetico ridotto, da un'assenza quasi totale di rumore durante il funzionamento e, in molti casi, da un peso inferiore. Per quanto riguarda la velocità, si può notare che il valore tipico per i dischi rigidi a stato solido è di 300-400 MB/sec, un valore molto dignitoso rispetto ai principali standard di comunicazione supportati dai computer moderni.

Interfacce

La corretta installazione di un disco rigido in un PC dipende in gran parte dalla presenza delle interfacce necessarie al suo interno. Consideriamo le specificità degli standard di comunicazione più comuni nel moderno mercato dei computer. Ciò sarà utile per correlare le attività dell'utente e il tipo di “disco rigido” ottimale per risolverle.

Tra le interfacce più comuni per il collegamento di dischi rigidi esterni c'è l'USB. Inoltre, questo standard di comunicazione può essere presentato in versioni diverse- 1, 2 e 3. La velocità del disco rigido dipende direttamente dalla sua compatibilità con la tecnologia pertinente. Per quanto riguarda la 1a versione dell'interfaccia possiamo dire che durante l'utilizzo è possibile il trasferimento dati a 12 Mbit/s, la 2a garantisce lo scambio di file con velocità fino a 480 Mbit/s, la 3a generazione di interfacce USB fornisce una cifra di 5 Gbit/s. Se intendi utilizzare il dispositivo non solo per archiviare file, ma anche, ad esempio, per installare giochi o programmi, è meglio se supporta le più moderne interfacce USB - nella versione 2 e ancora meglio nella versione 3.

È inoltre possibile collegare un disco rigido esterno del computer utilizzando l'interfaccia FireWire. È caratterizzato da un'elevata velocità di trasferimento dati di circa 400 Mbit/s. Estremamente efficace quando si lavora con file video.

Diamo un'occhiata agli standard utilizzati durante l'installazione delle unità interne nei PC. Considerata relativamente obsoleta, ma ancora popolare, l'interfaccia è IDE.

Può trasferire dati a una velocità di circa 133 Mbps. Comune nei PC desktop, soprattutto a causa delle dimensioni piuttosto grandi del connettore, non ottimali per la struttura strutturale di un laptop.

L'interfaccia SATA è il risultato di miglioramenti allo standard IDE. Consente di trasferire dati a velocità fino a 300 Mb/sec. Caratterizzato da una maggiore immunità alle interferenze. Viene utilizzato attivamente nei laptop, a causa delle dimensioni relativamente ridotte del connettore e della buona velocità di trasferimento dei dati.

L'interfaccia SCSI, come abbiamo notato sopra, è installata principalmente sui server. È inoltre caratterizzato da un'elevata velocità di trasferimento dati - circa 320 Mb/sec. Esiste una modifica modernizzata dell'interfaccia in questione: SAS. I dischi rigidi funzionanti quando è attivato possono fornire uno scambio di dati ad una velocità di circa 12 Gbit/sec.

Criteri di selezione del disco rigido

Le caratteristiche delle interfacce di cui abbiamo parlato sopra possono essere considerate criteri importanti nella scelta di un disco rigido. Abbiamo anche annunciato una serie di altri parametri importanti, come la velocità di rotazione degli elementi del dispositivo e il fattore di forma. Ma probabilmente la caratteristica più significativa in termini di scelta del modello di dispositivo ottimale è la memoria del disco rigido. In molti modi, questo parametro è soggettivo: molti utenti preferiranno un disco rigido più veloce di uno in grado di contenere un numero elevato di file. Tuttavia, è ancora la prima cosa a cui molti utenti prestano attenzione.

L'aspetto più importante nella scelta di un disco rigido è che alcune delle sue caratteristiche nominali (ad esempio la compatibilità con determinate interfacce) devono essere compatibili con le capacità di comunicazione del PC. Succede che il disco rigido del computer sia incredibilmente tecnologicamente avanzato, ma il supporto per gli standard corrispondenti sulla scheda madre del PC è insufficiente. Diamo un'occhiata alle principali sfumature della compatibilità tra i dischi rigidi e alcuni componenti hardware dei computer moderni.

La compatibilità delle dimensioni è importante

Abbiamo notato sopra che i dischi rigidi variano in dimensioni. Può sembrare che questo parametro sia di secondaria importanza. Ma spesso risulta essere quasi decisivo. Il fatto è che l'installazione di un disco rigido in un PC o nell'area corrispondente di un laptop sarà estremamente difficile se la dimensione del disco è troppo piccola, e quindi non ottimale in termini di utilizzo dello spazio disponibile nella struttura del disco rigido. dispositivo. Sarà praticamente impossibile se le dimensioni risultano troppo grandi: il disco rigido semplicemente non si adatterà al computer.

Naturalmente, questo schema è tipico soprattutto per i laptop, poiché di solito non si verificano problemi con il posizionamento del disco rigido nei PC "desktop" (in gran parte a causa della disponibilità di vari dispositivi aggiuntivi). Pertanto, quando si pianifica l'acquisto di nuovi dischi rigidi per laptop, è necessario sapere qual è la dimensione esatta di quelli attuali. Abbiamo notato sopra che i "dischi rigidi" con un fattore di forma da 2,5 pollici sono comuni nei corrispondenti tipi di computer. Ma devi tenere presente che alcuni modelli di laptop hanno dischi rigidi da 1,8 pollici.

Compatibilità con gli standard di comunicazione

Anche le interfacce di comunicazione del disco rigido e della scheda madre del PC devono essere compatibili. La sfumatura principale qui sono le differenze nelle versioni degli standard di scambio dati. Esistono quindi tre varianti, con le quali è importante che sia compatibile anche il corrispondente standard di comunicazione supportato dall'azionamento scheda madre. Può succedere che l'utente acquisti un disco rigido costoso che fornisce lo scambio di dati secondo il moderno standard SATA 3 (il prezzo di tali modelli può essere di circa 10 mila rubli), ma il computer non sarà in grado di supportarlo completamente. Il proprietario del PC può quindi pagare più del dovuto.

Lo stesso vale per la correlazione tra gli standard USB supportati dal disco rigido e dal PC. Se il disco rigido è progettato per essere collegato tramite USB 3.0 e scheda madre non lo supporta, anche le capacità tecnologiche dello standard corrispondente non saranno pienamente realizzate. Per quanto riguarda l'interfaccia FireWire, possiamo dire che quando si acquista un disco rigido che la supporta (il prezzo del dispositivo può anche essere decente - circa 8-10 mila rubli), è necessario assicurarsi che il PC sia, in linea di principio, compatibile con esso. Questo standard di comunicazione è tipico dei laptop, ma è assente su molti PC desktop. Naturalmente i dischi rigidi che supportano FireWire sono solitamente compatibili anche con le interfacce USB ed è estremamente improbabile che il dispositivo non funzioni a causa della mancanza di una porta FireWire sul PC. Ma se l'utente, ad esempio, si aspetta di sfruttare il vantaggio competitivo più evidente di FireWire... lavoro efficace con i dati video, potrebbe non ricevere risultati desiderati lavoro del disco rigido.

Volume ottimale

Come abbiamo notato sopra, il volume come caratteristica principale di un dispositivo come un disco rigido è un parametro molto soggettivo. Per molti utenti sono sufficienti, in termini relativi, pochi gigabyte. spazio sul disco- ad esempio, se lavorano principalmente con documenti. Per alcuni, un disco rigido da un terabyte non sembrerà abbastanza spazioso a causa del frequente posizionamento su di esso di grandi volumi di contenuti multimediali: video, foto, musica.

È abbastanza difficile consigliare la capacità di archiviazione ottimale. Ma il concetto “più è meglio” non è sempre la soluzione migliore, sempre da un punto di vista economico. Puoi spendere soldi per un disco rigido costoso e spazioso: 1 TB. In questo modo sarà disponibile un intero terabyte, ma in pratica se ne potrà utilizzare appena la metà. Allo stesso tempo, quando si acquista un'unità meno capiente ma più economica, le risorse finanziarie liberate possono essere utilizzate per migliorare le prestazioni di un PC o laptop (ad esempio, acquistare un modulo RAM aggiuntivo o un dispositivo di raffreddamento più potente per il processore) .

Secondo numerosi specialisti IT, un disco rigido da 500 GB è la soluzione ottimale per la maggior parte delle attività degli utenti. Quindi, su un "disco rigido" del volume appropriato puoi inserire circa 100-150 mila fotografie buona qualità, installa circa 100-150 giochi moderni. Se il proprietario del PC non è un collezionista di capolavori fotografici o un giocatore, è improbabile che utilizzi almeno la metà della risorsa corrispondente. Ma se lui, a sua volta, è interessato alla fotografia e ai giochi, allora le opportunità che gli darà un disco rigido da 500 GB potrebbero davvero non essere sufficienti. Allo stesso tempo, questo volume del disco rigido è considerato uno di quelli ottimali dal punto di vista delle attività tipiche risolte dagli utenti moderni.

Velocità giri/min

Un altro parametro importante che caratterizza un disco rigido è la velocità di rotazione del piatto. A questo proposito possiamo dire che è importante dal punto di vista della velocità effettiva di trasferimento dei dati, nonché della dinamica di elaborazione sistema operativo vari file. Se il disco rigido viene utilizzato come principale, ovvero su di esso è installato il sistema operativo, su di esso sono installati programmi e giochi, è meglio se la caratteristica in questione è espressa nella massima quantità possibile. Se un utente acquista un secondo disco rigido destinato principalmente all'archiviazione di file, in questo senso la velocità di rotazione dei piatti non è l'indicatore più importante.

Maggiore è il valore dell'indicatore in questione, più costosa è l'unità. In questo senso, pagare più del dovuto per le rivoluzioni più elevate, nonostante il fatto che la loro presenza non sia richiesta, potrebbe, ancora una volta, rivelarsi indesiderabile. Un disco rigido con una velocità di rotazione elevata produce molto più rumore di uno con una velocità di rotazione più modesta ed è inoltre caratterizzato da un elevato consumo energetico. L'indicatore ottimale per i moderni dischi rigidi, in cui la maggior parte delle attività dell'utente può essere risolta in modo efficace, è 7200 giri/min.

Memoria cache

Tra gli indicatori di prestazione significativi di un'unità c'è la memoria cache. Impegnandosi questa risorsa, un disco rigido può velocizzare notevolmente le procedure per l'esecuzione di numerose operazioni sui file. La memoria cache registra gli algoritmi più frequenti per le richieste a determinate risorse del computer. Se nella cache sono presenti alcuni dati, non è necessario che il disco rigido li cerchi nello spazio memoria ad accesso casuale o tra i file. Maggiore è la dimensione della cache, meglio è. Ma il valore ottimale dell'indicatore corrispondente raccomandato da molti esperti è 64 MB.

Il marchio conta?

Ha senso scegliere un disco rigido, a parità di altre condizioni, in base alla marca? Le opinioni degli esperti IT e degli utenti su questo argomento sono molto diverse. Ciò vale sia per la raccomandazione di concentrarsi sul marchio sia per i punti di vista sulla qualità delle unità prodotte da un particolare produttore. Alcuni utenti caratterizzeranno il loro disco rigido prodotto da Samsung in modo esclusivamente positivo, le recensioni di altri possessori di un dispositivo del marchio coreano potrebbero essere meno entusiaste. Alcuni esperti IT elogiano i marchi Hitachi e Toshiba, mentre altri non li considerano migliori dei loro concorrenti. Allo stesso tempo, queste aziende sono leader di mercato. Questo fatto in ogni caso è da considerarsi significativo. Diventare leader nel mercato altamente competitivo dei componenti per computer non è facile. Ciò è probabilmente dovuto all'alta qualità dei beni prodotti.

Quindi, se abbiamo bisogno di un disco rigido per un PC o un laptop, possiamo concentrarci sui seguenti criteri:

Dimensioni (rilevante soprattutto per i laptop: non è auspicabile che l'indicatore corrispondente sia più piccolo degli slot previsti per il posizionamento dei dischi rigidi; è inaccettabile che sia più grande);

Standard supportati (è importante che le interfacce tecnologiche sul disco rigido siano pienamente compatibili con le risorse del PC);

Volume (soggettivo, ma 500 GB sono l'indicatore ottimale per la maggior parte delle attività dell'utente);

Velocità di rotazione della piastra (ottimale 7200 giri/min);

Memoria cache (ottimale 64 MB).

È inoltre auspicabile che il disco rigido venga prodotto da un produttore leader nel mercato mondiale nel segmento di dispositivi corrispondente.