Caratteristiche dei dischi rigidi. Parametri fisici e logici di base

Grazie al costante miglioramento della tecnologia, il costo specifico delle unità a stato solido è in costante diminuzione, mentre il loro volume e le loro risorse, al contrario, crescono. Nonostante questo, dischi rigidi sarà rilevante per un periodo piuttosto lungo e i produttori non smettono di sforzarsi di migliorare le proprie caratteristiche prestazionali.

In realtà, il design dell'HDD non è cambiato sostanzialmente per molto tempo: da una a quattro leggere piastre rotonde ruotano all'interno della custodia sigillata e diverse testine magnetiche si muovono sopra di esse e registrano/leggono informazioni. Gli sforzi delle aziende manifatturiere mirano a modernizzare le unità di fissaggio degli elementi mobili, selezionando la composizione dello strato ferromagnetico sui dischi, migliorando i parametri dell'azionamento e delle testine, nonché ottimizzando gli algoritmi di controllo per tutte queste apparecchiature.

I criteri di selezione più importanti

Dimensioni geometriche

Il termine “fattore di forma” viene utilizzato più spesso, ma c’è un avvertimento. Esistono due dimensioni principali degli HDD: 3,5 pollici per desktop e 2,5 pollici per laptop. Di norma, lo spessore del drive dipende dal numero di piatti e, mentre per i PC desktop il suo valore non è particolarmente importante, per i dispositivi portatili può svolgere un ruolo decisivo. I laptop ultrasottili sono progettati per ospitare dischi rigidi da 7 o anche 5 mm, mentre i dispositivi più diffusi hanno uno spessore di 9,5 mm.

Scopo del disco rigido

Forse il criterio più importante è lo scopo disco rigido. Se il suo compito principale è memorizzazione di varie informazioni— i requisiti di volume vengono messi in primo piano spazio sul disco e costo unitario. Attualmente scelta ottimale qui ci sono unità con una capacità di 2-4 TB a basso consumo energetico. Allo stesso tempo, non prestano molta attenzione alla velocità di rotazione delle piastre. Per gli HDD di questa categoria solitamente è 5400 giri/min, ma può essere superiore. Per archiviazione responsabile dei dati le unità sono organizzate in array RAID e ai requisiti viene aggiunta l'affidabilità, espressa nel tempo tra i guasti del dispositivo. Dischi rigidi per settore aziendale hanno una serie ampliata di caratteristiche di progettazione che aumentano la "sopravvivenza" dell'HDD e il costo corrispondente. Le unità di archiviazione collegate alla rete devono essere immediatamente pronte per la comunicazione in qualsiasi momento, quindi il firmware dei loro controller viene modificato di conseguenza, solitamente a scapito dell'efficienza energetica.

Unità di sistema dovrebbe fornire la massima velocità di lettura e, in misura minore, velocità di scrittura. Loro caratteristica distintivaè più alta frequenza rotazione delle piastre (7200 giri/min e oltre) e un effetto collaterale del funzionamento intenso del motore è l'aumento di calore e rumore. Naturalmente, è necessario concentrarsi sulle unità con l'interfaccia più potente supportata scheda madre(attualmente SATA III). I sistemi operativi Windows XP e Windows 7 avevano problemi con partizioni di avvio di grandi dimensioni, quindi come unità di sistema sono state utilizzate unità con una capacità di 3 GB e superiore, tenendo conto di questo fattore. I dispositivi ibridi sono una sorta di compromesso tra il costo accessibile degli HDD e le prestazioni elevate degli SSD. Nelle workstation o nei laptop a disco singolo, tali unità possono aumentare significativamente la velocità di caricamento del sistema operativo.

Volume

Quando si sceglie un disco rigido, viene sempre prestata particolare attenzione alla sua capacità. Nella maggior parte dei casi è proprio la sua mancanza il motivo trainante dell’acquisto. Dal punto di vista del costo di un'unità di archiviazione delle informazioni, i più redditizi sono gli HDD con una capacità di 2 o 4 TB per i sistemi desktop e terabyte per i dispositivi mobili. Il vantaggio dovrebbe essere dato ai dischi con meno piatti. Avendo una densità di registrazione più elevata, tali supporti forniscono un tasso di cambio più elevato e il dispositivo stesso si riscalda meno durante il funzionamento.

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Altre caratteristiche

• Rilevante oggi interfacce sono SATA III per uso consumer e SAS per server. Ce ne sono anche di duri in vendita. Unità SATA II. Pur rimanendo pienamente compatibili in termini di connettività, dispongono della metà della larghezza di banda delle interfacce della terza revisione di questo standard. Per le apparecchiature più vecchie potrebbero essere necessarie unità con bus parallelo (PATA, noto anche come IDE).
• Il più alto velocità di lettura/scrittura, più velocemente verranno scambiati i dati con il disco. Devi solo tenere presente che i produttori amano indicare nelle caratteristiche i valori massimi che idealmente si raggiungono. Infatti, la velocità diminuisce man mano che le testine si avvicinano al centro del piatto e dipende dalla dimensione del blocco dati e dal peso di altre cose. Ad esempio, in condizioni reali, lo scambio avviene quasi sempre in entrambe le direzioni. I valori massimi tipici per le unità SATA III vanno da 130 a 180 MB/s.
• Velocità di rotazione della piastra importante se è richiesta la massima prestazione, anche a discapito di altri parametri. Per gli azionamenti progettati per altri compiti, il suo valore può essere variabile o non specificato dai produttori.
• Puoi accelerare le prestazioni del disco rigido in una certa misura. memoria cache. Durante il processo di lettura, vengono estratti anche i dati dei blocchi vicini e inseriti in un buffer speciale in attesa che siano necessari al successivo accesso all'unità. Quando si legge un array di grandi dimensioni, ciò ha sempre un effetto positivo. Maggiore è la dimensione della cache, maggiore sarà l'aumento delle prestazioni: questo è stato uno dei motivi per la creazione di dispositivi ibridi. L’altra faccia della medaglia è l’aumento del prezzo e la difficoltà di coordinare le operazioni di lettura/scrittura.
• Consumo di energia caratterizza indirettamente il probabile riscaldamento dell'HDD. Come previsto, le unità ad alta velocità consumano più energia e si riscaldano più velocemente, mentre le loro controparti lente sono più economiche e relativamente più fredde. Nelle modalità di lettura/scrittura, i primi consumano da 8 a 12 W, i secondi ne richiedono 4-5. I dischi rigidi con fattore di forma da 2,5" sono molto più modesti nel loro appetito; 2-3 W sono sufficienti per loro. Di particolare interesse è il consumo a riposo, che serve come chiaro indicatore dell'efficienza energetica del dispositivo.

Principali produttori

I dischi rigidi sono un prodotto piuttosto high-tech, quindi il numero inizialmente piccolo di aziende specializzate nella loro produzione è in costante diminuzione. I dischi rigidi più popolari prodotti Occidentale Digitale, Seagate Tecnologia, Hitachi Globale Magazzinaggio Tecnologie (HGST) e, in misura minore, SAMSUNG Elettronica. I prodotti sono molto popolari nel segmento degli HDD da 2,5 pollici Toshiba Società, e le unità di questa azienda servono come base per 2/3 dell'esterno dischi fissi, prodotto con altri marchi.

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Quando acquisti un HDD, considera prima di tutto come verrà utilizzato. Installato sui dischi della serie “verde”. sistema operativo Si caricherà più lentamente di quanto potrebbe. La velocità dello scambio di dati con unità veloci delizierà il tuo cuore, se dimentichi il loro costo. La perdita di informazioni può complicare in modo significativo la vita, quindi le questioni serie dovrebbero essere affidate solo ai dischi rigidi con maggiore affidabilità.

Quando si sceglie un disco rigido per un laptop, non dimenticare di prestare attenzione alle dimensioni. Il più sottile dispositivo mobile, maggiore è la probabilità di installare un'unità Thin o Ultrathin al suo interno. D'altra parte, l'alloggiamento dell'HDD di quasi tutti i laptop dispone di uno o un altro sistema per aumentare la resistenza agli urti, che si basa sull'installazione del disco circondato da materiale smorzante. Una buona opzione in questo caso sarebbe quella di acquistare un disco rigido che includa uno speciale cuscinetto ispessente.

Quando pianifichi di acquistare un disco rigido della capacità richiesta, ricorda che il valore indicato dal produttore e la capacità effettiva del disco formattato sono, come si dice a Odessa, due grandi differenze. Di norma, i dischi rigidi indicano la capacità in miliardi (G) o trilioni (T) di byte. E poiché un terabyte è costituito da 1.099.511.627.776 set di dati minimamente indirizzabili (1024 alla quarta potenza), il volume nelle unità corrispondenti è inferiore.

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HDD(disco rigido, HDD)– La memoria riscrivibile di sola lettura (ROM) è il principale supporto di memorizzazione in un computer. Memorizza i dati: sia quelli del sistema operativo che quelli dell'utente (programmi, giochi, film, musica, immagini...). La memoria del disco rigido non è volatile, il che spiega la capacità di archiviare dati senza fornire elettricità al dispositivo.

Un disco rigido è un insieme di una o più piastre sigillate a forma di disco rivestite con uno strato di materiale ferromagnetico e testine di lettura in un unico alloggiamento. Le piastre sono azionate da un mandrino (albero rotante). L'azionamento del solenoide posiziona la testina per le operazioni di lettura/scrittura.

Le testine di lettura non toccano la superficie del disco sia durante la lettura/scrittura dei dati (a causa di uno strato di flusso d'aria in ingresso di 5 - 10 nm, che si forma durante la rotazione molto rapida) sia durante i tempi di inattività del disco (le testine sono retratti rispetto al perno o all'esterno dei piatti). A causa della mancanza di contatto, il disco rigido può essere riscritto in media 100mila volte. Inoltre, la durata del disco è influenzata dall'alloggiamento ermetico (zona ermetica), grazie al quale all'interno dell'alloggiamento dell'HDD viene creato uno spazio privo di polvere e umidità.

Principali caratteristiche del disco rigido: interfaccia, capacità, dimensione del buffer, dimensione fisica (fattore di forma), tempo di accesso casuale, velocità di trasferimento dati, numero di operazioni I/O al secondo, velocità del mandrino, livello di rumore.

La prima cosa a cui dovresti prestare attenzione quando scegli un disco rigido è interfaccia- un dispositivo che converte e trasmette segnali tra l'HDD e il computer. Le interfacce più comuni ora sono: SCSI, SAS, ATA (IDE, PATA), Serial ATA (SATA), eSATA e USB.

L'interfaccia SCSI ha una velocità di 640MB/s e viene utilizzata principalmente sui server; SAS è l'analogo ad alta velocità (12 Gbit/s), retrocompatibile con l'interfaccia SATA.

ATA (IDE, PATA) - predecessore SATA, ora non è più rilevante a causa della sua bassa velocità di 150 MB/s.

eSATA e USB – interfacce per dischi rigidi esterni.

Serial-ATA (SATA)- Questa è l'interfaccia del disco rigido più comune. Questo è ciò su cui dovresti concentrarti quando scegli un disco rigido. Attualmente esistono diverse varianti SATA. Dal punto di vista fisico non sono diversi (le interfacce sono compatibili), le uniche differenze sono nella velocità: (SATA-I - 150 MB/s, SATA-II - 300 MB/s, SATA-III - 600 MB /S).

Per quanto riguarda la capacità: tutto è semplice. Più è grande, meglio è, poiché è possibile registrare più informazioni. Questa caratteristica non influisce in alcun modo sulle prestazioni del disco rigido. Definito dall'utente in base alla necessità di spazio per archiviare i file. La tabella seguente mostra le dimensioni medie dei principali tipi di file a cui dovresti prestare attenzione quando scegli HDD.

Dimensioni del buffer (cache).. Il buffer (cache) è una memoria volatile incorporata in un disco rigido (simile alla RAM), progettata per attenuare le differenze nelle velocità di lettura/scrittura, nonché per archiviare i dati a cui si accede più frequentemente. Più grande è la cache, meglio è. La cifra varia da 8 a 64 MB. Il valore ottimale è 32 MB.

Ce ne sono due principali Fattore di forma per i dischi rigidi: 3,5 pollici e 2,5 pollici. Il primo viene utilizzato principalmente nei computer desktop, il secondo nei laptop.

Tempo di accesso casuale. Questa caratteristica mostra il tempo medio durante il quale il disco rigido esegue l'operazione di posizionamento della testina di lettura/scrittura su una sezione arbitraria del disco magnetico. Il parametro varia da 2,5 a 16 millisecondi. Naturalmente più basso è il valore meglio è.

Velocità di trasferimento dati. I moderni dischi rigidi hanno velocità di 50-75 MB/s (per la zona interna dell'HDD) e 65-115 MB/s (per la zona esterna).

Il numero di operazioni I/O al secondo. Questa caratteristica varia da 50 a 100 operazioni al secondo, a seconda della posizione delle informazioni sul disco.

Gli ultimi tre parametri dovrebbero essere considerati in ordine gerarchico, a seconda dello scopo del disco rigido. Se utilizzi spesso applicazioni e giochi voluminosi e guardi spesso film in qualità HD, selezionali nel seguente ordine: velocità di trasferimento dati > numero di operazioni I/O al secondo > tempo di accesso casuale. Se disponi di molte applicazioni piccole e avviate di frequente, la gerarchia sarà simile a questa: tempo di accesso casuale > numero di operazioni I/O al secondo > velocità di trasferimento dati.

Velocità del mandrino- numero di giri del mandrino al minuto. Il tempo di accesso e la velocità media di trasferimento dei dati dipendono in gran parte da questo parametro. Le velocità di rotazione più comuni sono: 5400, 5900, 7200, 10000 e 15000 giri/min. La velocità ottimale per un PC è 7200 giri al minuto.

Livello di rumore il disco rigido è costituito da rumore di rotazione del mandrino e rumore di posizionamento. Misurato in decibel. Questa caratteristica dovrebbe essere prestata attenzione dal punto di vista del comfort.

RAID. Se hai i fondi per acquistarne due o più HDD, è necessario prestare attenzione alla tecnologia RAID (array ridondante di dischi indipendenti)– array di dischi. Questa tecnologia consente, da un lato, di aumentare notevolmente la velocità di scambio dei dati con i dischi rigidi (simile alla modalità multicanale per la RAM), dall'altro di proteggersi dalla perdita di dati importanti.

Linea di fondo. Prima di tutto, dovresti pensare allo scopo del disco, in base a questo deciderai il volume e il fattore di forma. In base alle caratteristiche della tua scheda madre, seleziona un'interfaccia (molto probabilmente sarà SATA). Successivamente, dovresti selezionare i dischi con un volume di buffer accettabile e determinare la velocità di rotazione del mandrino. Selezioniamo i parametri per la velocità di trasferimento dati, il numero di operazioni I/O al secondo e il tempo di accesso casuale in base alla situazione, a seconda delle necessità. Presta attenzione al livello di rumore se hai bisogno di comfort.

La velocità e le prestazioni di un computer sono determinate da molti fattori. Non è possibile ottenere miglioramenti prestazionali misurabili migliorando le prestazioni di un qualsiasi dispositivo, ad es. frequenza dell'orologio processore. Solo selezionando e bilanciando attentamente tutti i componenti del computer è possibile ottenere un aumento significativo delle prestazioni del computer.

È importante ricordare che il computer non può funzionare più velocemente del dispositivo più lento utilizzato per eseguire l'attività.

Velocità di clock della CPU

Il parametro più importante delle prestazioni del computer è velocità del processore, o, come viene chiamato, frequenza dell'orologio, che influisce sulla velocità delle operazioni nel processore stesso. La frequenza di clock è la frequenza operativa del core del processore (ovvero la parte che esegue i calcoli principali) a carico massimo. Tieni presente che altri componenti del computer potrebbero funzionare a frequenze diverse dalla frequenza del processore.

La frequenza dell'orologio viene misurata in megahertz (MHz) e gigahertz (GHz). Il numero di cicli al secondo eseguiti da un processore non è uguale al numero di operazioni eseguite da un processore al secondo, poiché molte operazioni matematiche richiedono più cicli di clock per essere implementate. È chiaro che, alle stesse condizioni, un processore con una velocità di clock maggiore dovrebbe funzionare in modo più efficiente rispetto a un processore con una frequenza di clock inferiore.

All'aumentare della frequenza di clock del processore, aumenta anche il numero di operazioni eseguite dal computer in un secondo e, di conseguenza, aumenta anche la velocità del computer.

Capacità della RAM

Un fattore importante che influenza le prestazioni del computer è la quantità di RAM e la sua velocità (tempo di accesso, misurato in nanosecondi). Il tipo e la quantità di RAM hanno un grande impatto sulla velocità del tuo computer.

Il dispositivo più veloce su un computer è processore. Il secondo dispositivo più veloce in un computer è la RAM, tuttavia la RAM è significativamente più lenta del processore.

Per confrontare la velocità del processore e della RAM, è sufficiente citare un solo fatto: quasi la metà delle volte il processore è inattivo. in attesa di una risposta dalla RAM. Pertanto, minore è il tempo di accesso alla RAM (ovvero, più veloce è), minore è il processore inattivo e più veloce è il funzionamento del computer.

Leggere e scrivere informazioni dalla RAM è molto più veloce che da qualsiasi altro dispositivo per archiviare informazioni, ad esempio da un disco rigido, Pertanto, l'aumento della quantità di RAM e l'installazione di una memoria più veloce comportano un aumento delle prestazioni del computer quando si lavora con le applicazioni.

Capacità e velocità del disco rigido

Le prestazioni del computer sono influenzate dalla velocità di comunicazione del bus del disco rigido e dalla quantità di spazio libero su disco.

La dimensione del disco rigido in genere influisce sul numero di programmi che puoi installare sul computer e sulla quantità di dati che puoi archiviare. La capacità dei dischi rigidi viene solitamente misurata in decine e centinaia di gigabyte.

Il disco rigido è più lento della RAM. Poiché la velocità di scambio dati per i dischi rigidi Ultra DMA 100 non supera i 100 megabyte al secondo (133 MB/sec per Ultra DMA 133). Lo scambio di dati nelle unità DVD e CD è ancora più lento.

Caratteristiche importanti del disco rigido che influiscono sulla velocità del computer sono:

• Velocità del mandrino;
• Tempo medio di recupero dei dati;
• Velocità massima di trasferimento dati.

Quantità di spazio libero sul disco rigido

Se non c'è abbastanza spazio nella RAM Computer Windows e molti programmi applicativi sono costretti a posizionare parte dei dati necessari per il lavoro corrente sul disco rigido, creando i cosiddetti file temporanei (file di scambio) o file di scambio.

Pertanto, è importante che il disco ne abbia abbastanza spazio libero per scrivere file temporanei. Se non c'è abbastanza spazio libero su disco, molte applicazioni semplicemente non possono funzionare correttamente o la loro velocità operativa diminuisce in modo significativo.

Una volta terminata l'applicazione, tutti i file temporanei vengono solitamente eliminati automaticamente dal disco, liberando spazio sul disco rigido. Se la dimensione della RAM è sufficiente per il lavoro (almeno diversi GB), la dimensione del file di paging per personal computer non influisce in modo significativo sulle prestazioni del computer e può essere impostato al minimo.

Deframmentazione dei file

Le operazioni di eliminazione e modifica dei file sul disco portano alla frammentazione dei file, che si esprime nel fatto che il file non occupa aree adiacenti del disco, ma è suddiviso in più parti memorizzate in diverse aree del disco. La frammentazione dei file comporta costi aggiuntivi per la ricerca di tutte le parti del file aperto, il che rallenta l'accesso al disco e riduce (di solito non in modo significativo) le prestazioni complessive del disco.

Ad esempio, per eseguire la deframmentazione in sala operatoria Sistema Windows 7 fare clic sul pulsante Inizio e nel menu principale che si apre, seleziona i comandi in sequenza Tutti i programmi, accessori, strumenti di sistema, deframmentazione dischi .

Numero di applicazioni eseguite contemporaneamente

Windows è un sistema operativo multitasking che ti consente di lavorare con più applicazioni contemporaneamente. Ma cosa più applicazioni lavorare contemporaneamente, più aumenta il carico sul processore, RAM, disco rigido e quindi rallenta la velocità dell'intero computer e di tutte le applicazioni.

Pertanto, è meglio chiudere le applicazioni che non sono attualmente in uso, liberando risorse del computer per le applicazioni rimanenti.

L'enorme varietà di modelli di dischi rigidi rende difficile scegliere quello giusto. Oltre alla capacità richiesta, molto importante è anche la prestazione, che è determinata principalmente dalle sue caratteristiche fisiche. Tali caratteristiche sono il tempo medio di ricerca, la velocità di rotazione, le velocità di trasferimento interno ed esterno, la dimensione della memoria cache.

Q Tempo medio di ricerca

Il disco rigido impiega del tempo per spostare la testina magnetica dalla sua posizione attuale a quella nuova necessaria per leggere l'informazione successiva. In ogni situazione specifica, questo tempo è diverso, a seconda della distanza che la testa deve percorrere. In genere, nelle specifiche vengono forniti solo i valori medi e gli algoritmi di media utilizzati dalle diverse aziende generalmente differiscono, quindi il confronto diretto è difficile. Pertanto, le società Fujitsu e Western Digital effettuano la media su tutte le possibili coppie di tracce; le società Maxtor e Quantum utilizzano il metodo di accesso casuale. Il risultato risultante può essere ulteriormente modificato. I tempi di ricerca per la scrittura sono spesso leggermente più alti che per la lettura. Alcuni produttori forniscono solo il valore più basso (per la lettura) nelle loro specifiche. In ogni caso, oltre ai valori medi, è utile tenere conto sia del tempo massimo (su tutto il disco) che minimo (cioè da traccia a traccia).

Q Velocità di rotazione

Dal punto di vista della velocità di accesso al frammento desiderato della registrazione, la velocità di rotazione influisce sulla quantità di cosiddetto tempo latente necessario affinché il disco ruoti verso la testina magnetica con il settore desiderato. Il valore medio di questo tempo corrisponde a mezzo giro del disco ed è 8,33 ms a 3600 giri al minuto, 6,67 ms a 4500 giri al minuto, 5,56 ms a 5400 giri al minuto e 4,17 ms a 7200 giri al minuto. Il valore del tempo latente è paragonabile al tempo di ricerca medio, quindi in alcune modalità può avere lo stesso, se non maggiore, impatto sulle prestazioni.

Q Velocità di trasmissione interna

La velocità con cui i dati vengono scritti o letti dal disco. A causa della registrazione a zone, ha un valore variabile: più alto sulle tracce esterne e più basso su quelle interne. Quando si lavora con file lunghi, in molti casi questo parametro limita la velocità di trasferimento.

Q Velocità di trasmissione esterna

La velocità (picco) alla quale i dati vengono trasferiti attraverso l'interfaccia. Dipende dal tipo di interfaccia e molto spesso ha valori fissi: 8.3; 11.1; 16,7 MB/s per le modalità IDE avanzate (modalità PY 2, 3.4); 33,3 e 66,6 per Ultra DMA; 5, 10, 20,40, 80 MB/s rispettivamente per SCSI sincrono, Fast SCSI-2, Fasti/Vide SCSI-2 Ultra SCSI, Ultra SCSI (16 bit).

Q Volume della memoria cache (buffer del disco)

La dimensione e l'organizzazione della memoria cache (buffer interno) possono influire in modo significativo sulle prestazioni del disco rigido. Proprio come per la normale memoria cache, il miglioramento delle prestazioni rallenta bruscamente dopo aver raggiunto una certa quantità. La memoria cache segmentata di grande capacità è rilevante per le unità SCSI ad alte prestazioni utilizzate in ambienti multitasking.

Controllori

Controller - scheda, direttore del lavoro unità periferica(unità disco, disco rigido, monitor, ecc.) e assicurandone il collegamento con la scheda principale.

Si noti che tutte le moderne schede madri contengono già (includono) controller per unità disco, dischi rigidi (con interfaccia IDE), stampante e mouse (porta parallela e seriale). Ne parliamo perché... In precedenza, sulle schede 286, 386 e alcune 486 (con bus VLB), non erano installate e venivano rilasciate come scheda separata (la cosiddetta "multicard" - multi IDE HDD/FDD), che doveva essere inserita uno slot libero (connettore) sulla scheda madre

Le schede che espandono le capacità di un computer includono: una scheda modem o modem fax, ingresso video, audio e altre schede per scopi speciali (ad esempio, una scheda ADC - un convertitore analogico-digitale con diversi ingressi per misurazioni, ecc. ).

Il controller video è una scheda grafica SVGA. Vengono prodotte schede SVGA, modem, audio, ecc Una quantità enorme Esiste una vasta gamma di società diverse (differiscono per capacità e prezzi), quindi le esamineremo in dettaglio nei capitoli successivi. Qui ci limitiamo a menzionare che gli slot di espansione (connettori) sulla scheda madre in cui sono inserite tali schede sono disponibili in diverse varianti (sia nell'organizzazione interna che nel design): ISA, VESA (noto anche come VLB), PCI e AGP . Questi standard del bus di espansione verranno descritti in dettaglio di seguito. Diciamo solo che i controller sono fabbricati per connettersi a ISA o VESA o PCI o AGP e hanno un connettore corrispondente a uno dei precedenti, e le schede madri di solito hanno diversi connettori simili contemporaneamente. Ad esempio, la scheda madre GA-6BXC è dotata di tre slot ISA, quattro PCI e uno AGP.

Volume

La capacità di un disco rigido è la caratteristica più importante per la maggior parte degli utenti. Dipende sia dal numero di piatti nel case del disco rigido che dalla densità di registrazione delle informazioni per piatto. Poiché il numero di piatti non può essere infinito e con un gran numero di essi aumenta il carico sul motore, le caratteristiche di temperatura e rumore del disco si deteriorano e l'affidabilità è più difficile da garantire, aumentare la densità di registrazione sul piatto è un problema. opzione tecnologicamente più promettente. È questo approccio che ha permesso di ridurre significativamente i costi di produzione dei dischi rigidi e di ridurne significativamente il prezzo. I piatti moderni sono realizzati in alluminio o addirittura in vetro (alcuni modelli IBM) e la densità di registrazione varia da 20,60 GB per piatto.

Velocità

Il secondo parametro più importante dei dischi rigidi è la velocità di lettura/scrittura delle informazioni (velocità di trasferimento). Dipende principalmente dalla velocità di rotazione dei piatti del disco, che oggi è di 5400,7200 giri al minuto (RPM) per i modelli economici e fino a 15000 per i dischi costosi (solitamente dispositivi SCSI). L'aumento della velocità di lettura è influenzato anche dall'aumento della densità di registrazione delle informazioni discusso sopra.

Orario di accesso

Una caratteristica altrettanto importante delle prestazioni del disco rigido è il tempo totale di accesso alle informazioni (Access Time), che è determinato dal tempo necessario per cercare la traccia desiderata sul disco e dal tempo di posizionamento all'interno di questa traccia. Dipende principalmente dalla velocità di rotazione del disco.

Interfacce

Lo sviluppo delle interfacce per dischi rigidi ha seguito due percorsi paralleli: economico e costoso. Una soluzione costosa era creare un controller intelligente separato sulla scheda del disco rigido stesso, che avrebbe svolto una parte significativa del lavoro di interazione con il disco rigido. Il risultato di questo approccio fu l'interfaccia SCSI, che guadagnò rapidamente popolarità nel mercato dei server. Uno dei vantaggi di questo approccio è stata la possibilità di connettere al computer un numero significativo di dispositivi che richiedono un ampio canale di trasmissione dati per il loro funzionamento. Il risultato dell'implementazione dell'approccio "economico" è stato l'uso diffuso dell'interfaccia IDE. Ha completamente sostituito altre interfacce dal mercato di sistemi economici ed economici, si è gradualmente sviluppata, diventando più "intelligente" e nel tempo sono comparsi gli standard UDMA, accelerando significativamente il funzionamento dei dischi rigidi. La velocità di throughput SCSI è superiore a quella IDE, fino a 160 MB/s. E IDE funziona a velocità di 33, 66, 100 e 133 MB/s, e gli standard corrispondenti si chiamano ATA/33, ATA/66, ATA/100 e ATA/133. Nel prossimo futuro si prevede la sostituzione dell'attuale Parallel ATA con Serial ATA. La larghezza di banda dell'interfaccia sarà di 1,5 Gbit/s, la tensione di alimentazione scenderà da 5 a 3,3 V, il numero di conduttori nel loop sarà ridotto a due (più sei per alimentazione e messa a terra) e la sua lunghezza aumenterà fino a 1 metro. Cadrà nel dimenticatoio anche il metodo sequenziale di connessione dei dispositivi, in cui ciascuno è Master o Slave. Il software considererà entrambi i dispositivi come dispositivi master, "siedenti" su porte diverse.

Dischi rigidi esterni (portatili).

Attualmente esistono diverse soluzioni per il collegamento di dispositivi esterni. Innanzitutto, ci sono dischi rigidi che si collegano a una porta USB. Vengono utilizzati principalmente per scambiare dati con fotocamere digitali e altri dispositivi mobili. A causa della bassa produttività di questo bus, tali unità, ovviamente, non saranno in grado di confrontarsi in termini di prestazioni dispositivi interni. In secondo luogo, i dischi rigidi con interfaccia IEEE1394, che possono essere utilizzati non solo per collegare i dischi rigidi, ma anche altri dispositivi che funzionano con grandi quantità di dati, ad esempio le videocamere. Il throughput dell'interfaccia dichiarato raggiunge i 50 Mb/s. Quando acquisti dischi rigidi esterni, dovresti prestare particolare attenzione alla resistenza agli urti.

Array RAID

RAID è uno standard per combinare più dischi in un array, visibile al sistema come un disco. Ciò migliora sia le prestazioni che l'affidabilità del sistema disco. Per aumentare la velocità di lavoro con le informazioni, il controller RAID fornisce la lettura/scrittura parallela delle informazioni contemporaneamente su più dischi. Per aumentare l'affidabilità, le informazioni possono essere duplicate su più dischi, il che aumenta l'affidabilità del sistema disco, anche se a scapito della capacità. Gli indicatori di velocità praticamente non cambiano. Non dimenticare che gli array RAID possono ospitare solo dischi della stessa capacità.

Resistenza al rumore e agli urti

Ora tutti i produttori parlano con orgoglio di decibel. Il rumore è determinato da due parametri: il rumore di rotazione dei dischi del disco rigido e il rumore del movimento della testina. Questo parametro sembrerà insignificante a molti. Tuttavia, di notte, il rumore costante può essere fastidioso e, quando si lavora negli uffici, diversi computer vicini possono creare un notevole accompagnamento sonoro ai processi mentali. Il modo più efficace per ridurre il rumore è rallentare la velocità della testina di lettura, ma ciò porta inevitabilmente ad una perdita di prestazioni. Quindi, se trovi un disco rigido molto silenzioso, dai un'occhiata più da vicino al tempo di ricerca. Tuttavia, i moderni dischi rigidi consentono di utilizzare programmi speciali per regolare la velocità (volume) del disco in base alle esigenze degli utenti. Un altro indicatore alla moda è la resistenza agli urti. È caratterizzato dalla quantità di G (pari a 9,8 m/s2) durante un impatto che un disco rigido può sopportare in stato funzionante e non funzionante. Questo parametro è importante se prevedi di trasportare attivamente il disco rigido da un computer all'altro.

Suggerimenti

Quando acquisti un disco rigido, devi avere ben chiari gli scopi per i quali verrà utilizzato. Quando acquisti un'unità per la tua casa, potresti voler prestare attenzione al livello di rumore dell'unità. A parità di altre condizioni, i drive con meno piatti e velocità di rotazione inferiori sono generalmente più silenziosi. Tuttavia, i progressi stanno avvenendo così rapidamente che alcuni nuovi modelli a velocità 7200 sono più silenziosi rispetto ai vecchi modelli a velocità 5400. Nel frattempo, le prestazioni delle unità a 5400 giri/min sono sufficienti per la maggior parte delle applicazioni domestiche e d'ufficio, a meno che non si intenda lavorare con video o organizzare una riunione. server . Per quanto riguarda la raccomandazione sulla dimensione del buffer della cache, ora una cache da due MB è già diventata lo standard e non vale la pena acquistare dischi con una cache più piccola (512 KB). Un altro parametro da considerare è la velocità dell'interfaccia IDE. Adesso quasi tutti i modelli hanno 100 o 133 Mb/s. Non dimenticare di controllare se la tua scheda madre supporta ATA/100 e ATA/133, anche se non c'è nulla di criminale nell'utilizzare un nuovo disco rigido con una velocità di 66 MB/s. È inoltre necessario ricordare che i dischi rigidi sono un prodotto ad alta tecnologia e, come sempre in questo settore, acquistare vecchi modelli che stanno per uscire di produzione è assolutamente inutile, poiché molto probabilmente non otterrai alcun vantaggio nemmeno in termini di prezzo, senza parlare di prestazioni.