Čo je HDD? Pevný disk, čo to je? Z čoho pozostáva pevný disk a ako funguje? Výhody a nevýhody HDD v porovnaní s SSD Čo znamená hdd?

Čo je HDD, pevný disk a pevný disk - tieto slová sú rôzne, často používané výrazy pre rovnaké zariadenie, ktoré je súčasťou počítača. Kvôli potrebe ukladať informácie do počítača sa objavili zariadenia na ukladanie informácií, ako napríklad pevný disk, ktoré sa stali neoddeliteľnou súčasťou osobného počítača.

Predtým na prvom počítačov informácie sa ukladali na dierne pásky - ide o kartónový papier s vyrazenými otvormi, ďalším krokom človeka vo vývoji počítača bol magnetický záznam, ktorého princíp fungovania je zachovaný v dnešných pevných diskoch. Na rozdiel od dnešných terabajtových pevných diskov dosahovali informácie, ktoré sa na nich mali ukladať, desiatky kilobajtov, čo je v porovnaní s dnešnými informáciami zanedbateľné.

Prečo potrebujete HDD a jeho funkčnosť?

HDD je trvalé pamäťové zariadenie počítača, to znamená, že jeho hlavnou funkciou je dlhodobé ukladanie dát. HDD, na rozdiel od RAM, sa nepovažuje za volatilnú pamäť, to znamená, že po vypnutí napájania z počítača a v dôsledku toho z pevného disku sa všetky informácie predtým uložené na tomto disku určite zachovajú. Ukazuje sa, že pevný disk slúži ako najlepšie miesto v počítači na ukladanie osobných informácií: súbory, fotografie, dokumenty a videá na ňom budú samozrejme uložené na dlhú dobu a uložené informácie môžete v budúcnosti použiť potreby.

ATA/PATA (IDE)- toto paralelné rozhranie slúži nielen na pripojenie pevných diskov, ale aj čítacích zariadení diskov - optických jednotiek. Ultra ATA je najpokročilejším predstaviteľom štandardu a má možnú rýchlosť využitia dát až 133 megabajtov za sekundu. Tento spôsob prenosu dát sa považuje za veľmi zastaralý a dnes sa používa v zastaraných počítačoch, konektory IDE už na moderných základných doskách nenájdete.

SATA (Serial ATA)- je sériové rozhranie, ktoré sa stalo dobrou náhradou za zastarané PATA a na rozdiel od neho je možné pripojiť iba jedno zariadenie, ale na základných doskách rozpočtu je niekoľko konektorov na pripojenie. Norma je rozdelená na revízie, ktoré majú rôzne rýchlosti prenosu/výmeny údajov:

• SATA má rýchlosť prenosu dát až 150 Mb/s. (1,2 Gbit/s);
• SATA rev. 2.0 - v tejto revízii sa rýchlosť výmeny dát v porovnaní s prvým rozhraním SATA zvýšila 2-krát na 300 MB/s (2,4 Gbit/s);
• SATA rev. 3.0 - výmena dát pre revíziu sa ešte zvýšila až na 6 Gbit/s (600 MB/s).

Všetky vyššie popísané pripájacie rozhrania rodiny SATA sú vzájomne zameniteľné, ale ak pripojíte napríklad pevný disk s rozhraním SATA 2 ku konektoru základnej dosky SATA, výmena dát s pevným diskom bude založená na najvyššej revízii , v tomto prípade SATA revízia 1.0.

Až donedávna mal používateľ pri kúpe nového počítača a výbere jednotky na inštaláciu iba jednu možnosť - HDD HDD. A potom nás už zaujímali len dva parametre: rýchlosť vretena (5400 alebo 7200 RPM), kapacita disku a veľkosť vyrovnávacej pamäte.

Pozrime sa na výhody a nevýhody oboch typov diskov a urobme si prehľadné porovnanie HDD a SSD.

Princíp činnosti

Tradičný disk alebo ROM (read only memory), ako sa bežne nazýva, je potrebný na ukladanie dát aj po úplnom výpadku prúdu. Na rozdiel od RAM (pamäte s náhodným prístupom) alebo RAM sa údaje uložené v pamäti nevymažú, keď sa počítač vypne.

Klasický pevný disk pozostáva z niekoľkých kovových „palaciniek“ s magnetickým povlakom a dáta sa čítajú a zapisujú pomocou špeciálnej hlavy, ktorá sa pohybuje nad povrchom disku pri vysokej rýchlosti.

Pevné disky majú úplne iný princíp fungovania. SSD úplne chýba akékoľvek pohyblivé komponenty a jeho „vnútornosti“ vyzerajú ako súprava flash pamäťových čipov umiestnených na jednej doske.

Takéto čipy je možné nainštalovať buď na základnú dosku systému (pre obzvlášť kompaktné modely notebookov a ultrabookov), na kartu PCI Express pre stolné počítače alebo na špeciálny slot pre laptop. Čipy používané v SSD sa líšia od tých, ktoré vidíme na flash disku. Sú oveľa spoľahlivejšie, rýchlejšie a odolnejšie.

História disku

Pevné magnetické disky majú veľmi dlhú históriu (samozrejme podľa štandardov vývoja počítačovej techniky). V roku 1956 vydala spoločnosť IBM málo známy počítač IBM 350 RAMAC, ktorý bol podľa týchto štandardov vybavený obrovským úložným zariadením s veľkosťou 3,75 MB.

Tieto skrinky môžu uložiť až 7,5 MB dát

Stavať také pevný disk Musel som nainštalovať 50 okrúhlych kovových dosiek. Priemer každého z nich bol 61 centimetrov. A celá táto gigantická štruktúra mohla uložiť... len jednu MP3 skladbu s nízkou bitovou rýchlosťou 128 Kb/s.

Do roku 1969 tento počítač používala vláda a výskumné ústavy. Len pred 50 rokmi bol pevný disk tejto veľkosti pre ľudstvo celkom vhodný. Normy sa však začiatkom 80. rokov dramaticky zmenili.

Na trhu sa objavili 5,25-palcové (13,3 centimetrové) diskety a o niečo neskôr 3,5- a 2,5-palcové (notebookové) verzie. Na takéto diskety bolo možné uložiť až 1,44 MB dát a množstvo vtedajších počítačov sa dodávalo bez zabudovaného pevného disku. Tie. Na spustenie operačného systému alebo softvérového shellu ste museli vložiť disketu, potom zadať niekoľko príkazov a až potom začať pracovať.

Počas celej histórie vývoja pevných diskov sa zmenilo niekoľko protokolov: IDE (ATA, PATA), SCSI, ktoré sa neskôr pretransformovali na dnes známy SATA, ale všetky plnili jedinú funkciu „spojovacieho mosta“ medzi základná doska a pevný disk.

Od 2,5 a 3,5-palcových diskiet s kapacitou jeden a pol tisíc kilobajtov sa počítačový priemysel presunul na pevné disky rovnakej veľkosti, no s tisíckrát väčšou pamäťou. Kapacita špičkových 3,5-palcových HDD diskov dnes dosahuje 10 TB (10 240 GB); 2,5-palcový - až 4 TB.

História SSD SSD je oveľa kratšia. Inžinieri začali uvažovať o uvoľnení pamäťového úložného zariadenia, ktoré by nemalo pohyblivé prvky, už začiatkom 80. rokov. Vzhľad v tejto ére tzv bublinková pamäť sa stretol s veľkým nepriateľstvom a myšlienka, ktorú navrhol francúzsky fyzik Pierre Weiss v roku 1907, sa v počítačovom priemysle neujala.

Podstatou bublinkovej pamäte bolo rozdelenie magnetizovanej permalloy na makroskopické oblasti, ktoré by mali spontánnu magnetizáciu. Mernou jednotkou pre takéto skladovacie zariadenie boli bubliny. Najdôležitejšie však je, že takýto disk nemal žiadne hardvérové ​​pohyblivé prvky.

Na bublinkovú pamäť rýchlo zabudli a spomenuli si na ňu až pri vývoji novej triedy diskov – SSD.

SSD sa objavili v notebookoch až koncom roku 2000. V roku 2007 vstúpil na trh lacný notebook OLPC XO-1 vybavený 256 MB RAM. procesor AMD Geode LX–700 s frekvenciou 433 MHz a hlavným ťahákom je 1 GB NAND flash pamäť.

OLPC XO-1 bol prvý notebook, ktorý používal SSD disk. A čoskoro k nemu pribudol legendárny rad netbookov od r Asus EEE PC s modelom 700, kde výrobca osadil 2 GB SSD disk.

V oboch notebookoch bola pamäť inštalovaná priamo na základnej doske. Čoskoro však výrobcovia revidovali princíp organizácie jednotiek a schválili 2,5-palcový formát pripojený cez protokol SATA.

Kapacita moderných SSD diskov môže dosiahnuť 16 TB. Nedávno Samsung predstavil práve takýto SSD, aj keď v serverovej verzii a s cenou, ktorá je pre bežného človeka astronomická.

Výhody a nevýhody SSD a HDD

Úlohy každej triedy jednotiek sa obmedzujú na jednu vec: poskytnúť používateľovi funkčný operačný systém a umožniť mu ukladať osobné údaje. Ale SSD aj HDD majú svoje vlastné charakteristiky.

cena

SSD sú oveľa drahšie ako tradičné HDD. Na určenie rozdielu sa používa jednoduchý vzorec: cena pohonu sa vydelí jeho kapacitou. V dôsledku toho sa získajú náklady na 1 GB kapacity v cudzej mene.

Takže štandardný 1 TB HDD stojí v priemere 50 dolárov (3 300 rubľov). Cena jedného gigabajtu je 50 USD/1024 GB = 0,05 USD, t.j. 5 centov (3,2 rubľov). Vo svete SSD je všetko oveľa drahšie. SSD s kapacitou 1 TB bude stáť v priemere 220 dolárov a cena za 1 GB podľa nášho jednoduchého vzorca bude 22 centov (14,5 rubľov), čo je 4,4-krát drahšie ako HDD.

Dobrou správou je, že náklady na SSD disky rapídne klesajú: výrobcovia nachádzajú lacnejšie riešenia na výrobu diskov a cenový rozdiel medzi HDD a SSD sa zmenšuje.

Priemerná a maximálna kapacita SSD a HDD

Len pred pár rokmi bola medzi maximálnou kapacitou HDD a SSD nielen číselná, ale aj technologická priepasť. Bolo nemožné nájsť SSD disk, ktorý by mohol konkurovať HDD v množstve uložených informácií, no dnes je trh pripravený poskytnúť používateľovi takéto riešenie. Pravda, za pôsobivé peniaze.

Maximálna kapacita ponúkaných SSD diskov pre spotrebiteľský trh je 4 TB. Podobná možnosť začiatkom júla 2016. A za 4 TB priestoru budete musieť zaplatiť 1 499 dolárov.

Základné množstvo HDD pamäte pre notebooky a počítače vyrobené v druhej polovici roka 2016 sa pohybuje od 500 GB do 1 TB. Modely podobné výkonom a charakteristikami, ale s nainštalovaným SSD diskom, sa uspokoja iba so 128 GB.

Rýchlosť SSD a HDD

Áno, práve za tento ukazovateľ používateľ preplatí, keď uprednostňuje úložisko SSD. Jeho rýchlosť je mnohonásobne vyššia ako rýchlosť HDD. Systém dokáže nabehnúť už za pár sekúnd, spúšťanie náročných aplikácií a hier trvá podstatne menej času a kopírovanie veľkého množstva dát sa z viachodinového procesu zmení na 5-10 minútový proces.

Jediným „ale“ je, že údaje z jednotky SSD sa vymažú tak rýchlo, ako sa skopírujú. Preto pri práci s SSD jednoducho nebudete mať čas stlačiť tlačidlo zrušenia, ak jedného dňa náhle vymažete dôležité súbory.

Fragmentácia

Obľúbenou „lahôdkou“ akéhokoľvek pevného disku HDD sú veľké súbory: filmy vo formáte MKV, veľké archívy a obrazy BlueRay diskov. Len čo však na pevný disk naložíte sto-dva malých súborov, fotografií alebo MP3 skladieb, zmätie čítacia hlava a kovové placky, v dôsledku čoho výrazne klesá rýchlosť záznamu.

Po zaplnení HDD a opakovanom odstraňovaní/kopírovaní súborov začne pevný disk pracovať pomalšie. Je to spôsobené tým, že časti súboru sú rozptýlené po celej ploche magnetického disku a pri dvojitom kliknutí na súbor je čítacia hlava nútená hľadať tieto fragmenty z rôznych sektorov. Takto sa stráca čas. Tento jav sa nazýva fragmentácia a ako preventívne opatrenia na zrýchlenie HDD sa poskytuje softvérový a hardvérový proces defragmentácia alebo usporiadanie takýchto blokov/častí súborov do jedného reťazca.

Princíp fungovania SSD je zásadne odlišný od HDD a akékoľvek dáta môžu byť zapisované do akéhokoľvek pamäťového sektora s ďalším okamžitým čítaním. To je dôvod, prečo defragmentácia nie je potrebná pre SSD disky.

Spoľahlivosť a životnosť

Pamätáte si hlavnú výhodu SSD diskov? Presne tak, žiadne pohyblivé časti. To je dôvod, prečo môžete notebook s SSD používať v doprave, v teréne alebo v podmienkach nevyhnutne spojených s vonkajšími vibráciami. Toto neovplyvní stabilitu systému a samotného disku. Dáta uložené na SSD sa nepoškodia ani pri páde notebooku.

S HDD je všetko presne naopak. Čítacia hlava sa nachádza len niekoľko mikrometrov od magnetizovaných polotovarov, a preto akékoľvek vibrácie môžu viesť k vzniku „ chybné sektory» - plochy, ktoré sa stávajú pre prácu nepoužiteľné. Pravidelné otrasy a neopatrné zaobchádzanie s počítačom, ktorý beží na HDD, povedú k tomu, že skôr či neskôr sa takýto pevný disk v počítačovom žargóne jednoducho „rozpadne“ alebo prestane fungovať.

Napriek všetkým výhody SSD, majú tiež veľmi významnú nevýhodu - obmedzený cyklus použitia. Priamo závisí od počtu cyklov prepisovania pamäťových blokov. Inými slovami, ak budete každý deň kopírovať/vymazávať/znovu kopírovať gigabajty informácií, veľmi skoro spôsobíte klinickú smrť svojho SSD.

Moderné SSD disky sú vybavené špeciálnym radičom, ktorý zabezpečuje rovnomerné rozloženie dát naprieč všetkými SSD blokmi. Podarilo sa tak výrazne zvýšiť maximálny prevádzkový čas na 3000 – 5000 cyklov.

Aká je odolnosť SSD? Stačí sa pozrieť na tento obrázok:

A potom to porovnajte so záručnou dobou, ktorú sľubuje výrobca vášho konkrétneho SSD. 8 – 13 rokov na skladovanie, verte mi, nie je až také zlé. Nemali by sme zabúdať ani na pokrok, ktorý vedie k neustálemu zvyšovaniu kapacity SSD diskov pri neustále klesajúcich nákladoch. Myslím, že o pár rokov bude váš 128 GB SSD považovaný za muzeálny kúsok.

Faktor tvaru

Boj medzi veľkosťami diskov bol vždy riadený typom zariadení, v ktorých sú nainštalované. Takže pre stolný počítač je inštalácia 3,5-palcového aj 2,5-palcového disku absolútne nekritická, ale pre prenosné zariadenia, ako sú notebooky, prehrávače a tablety, je potrebná kompaktnejšia možnosť.

1,8-palcový formát bol považovaný za najmenšiu sériovú verziu HDD. Ide o rovnaký disk, ktorý bol použitý v prehrávači iPod Classic, ktorý sa už prestal vyrábať.

A nech sa inžinieri akokoľvek snažili, nepodarilo sa im zostrojiť miniatúrny pevný disk HDD s kapacitou viac ako 320 GB. Nie je možné porušiť fyzikálne zákony.

Vo svete SSD je všetko oveľa sľubnejšie. Všeobecne akceptovaný 2,5-palcový formát sa stal takým nie kvôli akýmkoľvek fyzickým obmedzeniam, ktorým čelia technológie, ale iba kvôli kompatibilite. V novej generácii ultrabookov sa postupne upúšťa od 2,5' formátu, čím sú mechaniky čoraz kompaktnejšie a telá samotných zariadení tenšie.

Hluk

Rotácia diskov aj v najvyspelejšom pevnom disku HDD je neoddeliteľne spojená s výskytom hluku. Čítanie a zápis dát uvádza do pohybu hlavu disku, ktorá sa šialenou rýchlosťou pohybuje po celej ploche zariadenia, čo spôsobuje aj charakteristický praskavý zvuk.

SSD disky sú absolútne tiché a všetky procesy prebiehajúce vo vnútri čipov prebiehajú bez akéhokoľvek sprievodného zvuku.

Spodná čiara

Aby som zhrnul porovnanie medzi HDD a SSD, chcel by som jasne definovať hlavné výhody každého typu disku.

Výhody HDD: priestranný, lacný, dostupný.

Nevýhody HDD: pomalý, bojí sa mechanických vplyvov, je hlučný.

Výhody SSD: absolútne tichý, odolný voči opotrebovaniu, veľmi rýchly, bez fragmentácie.

Nevýhody SSD: drahé, teoreticky majú obmedzenú životnosť.

Bez preháňania môžeme povedať, že jeden z najviac účinných metód Jediný spôsob, ako upgradovať starý notebook alebo počítač, je nainštalovať SSD disk namiesto HDD. Aj s najnovšou verziou SATA môžete dosiahnuť trojnásobný nárast výkonu.

Pri odpovedi na otázku, kto potrebuje ten či onen pohon, uvediem niekoľko argumentov v prospech každého typu.

Pevné disky alebo pevné disky, ako sa im tiež hovorí, sú jednou z najdôležitejších súčastí počítačového systému. Každý o tom vie. Nie každý moderný používateľ však má základné znalosti o tom, ako funguje pevný disk. Princíp činnosti je vo všeobecnosti pre základné pochopenie pomerne jednoduchý, existujú však určité nuansy, o ktorých sa bude ďalej diskutovať.

Máte otázky týkajúce sa účelu a klasifikácie pevných diskov?

Otázka účelu je, samozrejme, rétorická. Každý používateľ, dokonca aj ten najzákladnejší, okamžite odpovie, že pevný disk (aka pevný disk, aka Hard Drive alebo HDD) okamžite odpovie, že sa používa na ukladanie informácií.

Vo všeobecnosti je to pravda. Nezabudnite, že na pevnom disku sa okrem operačného systému a užívateľské súbory, existujú zavádzacie sektory vytvorené OS, vďaka ktorým sa spúšťa, ako aj určité štítky, pomocou ktorých môžete rýchlo nájsť potrebné informácie na disku.

Moderné modely sú pomerne rozmanité: bežné pevné disky, externé pevné disky, vysokorýchlostné pevné disky SSD disky, aj keď nie je zvykom klasifikovať ich konkrétne ako pevné disky. Ďalej sa navrhuje zvážiť štruktúru a princíp fungovania pevného disku, ak nie úplne, tak aspoň takým spôsobom, že stačí pochopiť základné pojmy a procesy.

Upozorňujeme, že existuje aj špeciálna klasifikácia moderných pevných diskov podľa niektorých základných kritérií, medzi ktoré patria:

• spôsob uchovávania informácií;
• Typ média;
• spôsob organizácie prístupu k informáciám.

Prečo sa pevný disk nazýva pevný disk?

Dnes sa mnohí používatelia čudujú, prečo nazývajú pevné disky súvisiace s ručnými zbraňami. Zdalo by sa, čo môže byť medzi týmito dvoma zariadeniami spoločné?

Samotný termín sa objavil už v roku 1973, keď sa na trhu objavil prvý pevný disk na svete, ktorého dizajn pozostával z dvoch oddelených priehradiek v jednej zapečatenej nádobe. Kapacita každej priehradky bola 30 MB, a preto inžinieri dali disku kódové označenie „30-30“, ktoré plne zodpovedalo značke v tom čase populárnej pištole „30-30 Winchester“. Je pravda, že začiatkom 90-tych rokov v Amerike a Európe sa tento názov takmer prestal používať, ale stále zostáva populárny v postsovietskom priestore.

Štruktúra a princíp fungovania pevného disku

Ale to sme odbočili. Princíp fungovania pevného disku možno stručne opísať ako procesy čítania alebo zápisu informácií. Ale ako sa to stane? Aby ste pochopili princíp fungovania magnetického pevného disku, musíte si najprv naštudovať, ako funguje.

Samotný pevný disk je sada dosiek, ktorých počet sa môže pohybovať od štyroch do deviatich, ktoré sú navzájom spojené hriadeľom (osou) nazývaným vreteno. Dosky sú umiestnené nad sebou. Materiály na ich výrobu sú najčastejšie hliník, mosadz, keramika, sklo atď. Samotné platne majú špeciálny magnetický povlak vo forme materiálu nazývaného platter na báze gama feritu, chrómu, bárnatého feritu atď. Každá takáto platňa má hrúbku asi 2 mm.

Radiálne hlavy (jedna pre každú platňu) sú zodpovedné za zapisovanie a čítanie informácií a oba povrchy sú použité v platniach. Za čo sa môže pohybovať od 3600 do 7200 otáčok a pohyb hláv majú na starosti dva elektromotory.

V tomto prípade je základným princípom fungovania pevného disku počítača, že informácie sa nezaznamenávajú len tak hocikde, ale na presne definovaných miestach, nazývaných sektory, ktoré sa nachádzajú na sústredných dráhach alebo stopách. Aby sa predišlo nedorozumeniam, platia jednotné pravidlá. To znamená, že princípy fungovania pohonov na pevné disky, sú z hľadiska ich logickej štruktúry univerzálne. Napríklad veľkosť jedného sektora, prijatá ako jednotný štandard na celom svete, je 512 bajtov. Sektory sú zase rozdelené do zhlukov, čo sú sekvencie susediacich sektorov. A zvláštnosti princípu fungovania pevného disku v tomto ohľade spočívajú v tom, že výmenu informácií vykonávajú celé klastre (celý počet reťazcov sektorov).

Ako však prebieha čítanie informácií? Princípy činnosti jednotky pevného magnetického disku sú nasledovné: pomocou špeciálnej konzoly sa čítacia hlava posunie v radiálnom (špirálovom) smere na požadovanú stopu a pri otáčaní sa umiestni nad daný sektor a všetky hlavy sa môže pohybovať súčasne a čítať rovnaké informácie nielen z rôznych stôp, ale aj z rôznych diskov (platní). Všetky stopy s rovnakými sériovými číslami sa zvyčajne nazývajú valce.

V tomto prípade možno identifikovať ešte jeden princíp fungovania pevného disku: čím bližšie je čítacia hlava k magnetickému povrchu (ale nedotýka sa ho), tým vyššia je hustota záznamu.

Ako sa informácie píšu a čítajú?

Pevné disky alebo pevné disky sa nazývali magnetické, pretože využívajú zákony fyziky magnetizmu, ktoré sformulovali Faraday a Maxwell.

Ako už bolo spomenuté, platne vyrobené z nemagneticky citlivého materiálu sú potiahnuté magnetickým povlakom, ktorého hrúbka je len niekoľko mikrometrov. Počas prevádzky sa objavuje magnetické pole, ktoré má takzvanú doménovú štruktúru.

Magnetická doména je zmagnetizovaná oblasť ferozliatiny prísne ohraničená hranicami. Ďalej možno princíp činnosti pevného disku stručne opísať takto: pri vystavení vonkajšiemu magnetickému poľu sa vlastné pole disku začína orientovať striktne pozdĺž magnetických línií a keď sa vplyv zastaví, objavia sa zóny zvyškovej magnetizácie. na diskoch, na ktorých sú uložené informácie, ktoré boli predtým obsiahnuté v hlavnom poli.

Čítacia hlava je zodpovedná za vytváranie vonkajšieho poľa pri písaní a pri čítaní zóna zvyškovej magnetizácie, umiestnená oproti hlave, vytvára elektromotorickú silu alebo EMF. Ďalej je všetko jednoduché: zmena EMF zodpovedá jednotke v binárnom kóde a jej absencia alebo ukončenie zodpovedá nule. Čas zmeny EMF sa zvyčajne nazýva bitový prvok.

Navyše, magnetický povrch, čisto z úvah o počítačovej vede, môže byť spojený ako určitá bodová postupnosť informačných bitov. Ale keďže umiestnenie takýchto bodov nemožno vypočítať úplne presne, musíte na disk nainštalovať niekoľko vopred určených značiek, ktoré pomôžu určiť požadované umiestnenie. Vytváranie takýchto značiek sa nazýva formátovanie (zhruba povedané, rozdelenie disku na stopy a sektory spojené do zhlukov).

Logická štruktúra a princíp fungovania pevného disku z hľadiska formátovania

Čo sa týka logickej organizácie HDD, tu je na prvom mieste formátovanie, v ktorom sa rozlišujú dva hlavné typy: nízkoúrovňové (fyzické) a vysokoúrovňové (logické). Bez týchto krokov nie je možné hovoriť o uvedení pevného disku do funkčného stavu. Ako inicializovať nový pevný disk sa bude diskutovať samostatne.

Nízkoúrovňové formátovanie zahŕňa fyzický dopad na povrch HDD, ktorý vytvára sektory umiestnené pozdĺž stôp. Je zvláštne, že princíp fungovania pevného disku je taký, že každý vytvorený sektor má svoju vlastnú jedinečnú adresu, ktorá obsahuje číslo samotného sektora, číslo stopy, na ktorej sa nachádza, a číslo strany. taniera. Teda pri organizovaní priameho prístupu to isté RAM adresy priamo na danú adresu, než celoplošne hľadať potrebné informácie, vďaka čomu sa dosahuje výkon (aj keď to nie je to najdôležitejšie). Upozorňujeme, že pri formátovaní na nízkej úrovni sa vymažú úplne všetky informácie a vo väčšine prípadov sa nedajú obnoviť.

Ďalšou vecou je logické formátovanie (v systémoch Windows je to rýchle formátovanie alebo rýchle formátovanie). Okrem toho sú tieto procesy použiteľné aj na vytváranie logických oddielov, ktoré sú určitou oblasťou hlavného pevného disku, ktoré fungujú na rovnakých princípoch.

Logické formátovanie ovplyvňuje predovšetkým systémovú oblasť, ktorá pozostáva zo zavádzacieho sektora a tabuliek oddielov (Boot record), alokačnej tabuľky súborov (FAT, NTFS atď.) a koreňového adresára (Root Directory).

Informácie sa do sektorov zapisujú cez klaster v niekoľkých častiach a jeden klaster nemôže obsahovať dva rovnaké objekty (súbory). V skutočnosti vytvorenie logického oddielu ho oddeľuje od hlavného systémový oddiel, v dôsledku čoho informácie na ňom uložené nepodliehajú zmene ani vymazaniu v prípade chýb a porúch.

Hlavné vlastnosti HDD

Zdá sa, že vo všeobecnosti je princíp fungovania pevného disku trochu jasný. Teraz prejdime k hlavným charakteristikám, ktoré poskytujú úplný obraz o všetkých schopnostiach (alebo nedostatkoch) moderných pevných diskov.

Princíp fungovania pevného disku a jeho hlavné charakteristiky môžu byť úplne odlišné. Aby sme pochopili, o čom hovoríme, vyzdvihneme najzákladnejšie parametre, ktoré charakterizujú všetky dnes známe zariadenia na ukladanie informácií:

• kapacita (objem);
• výkon (rýchlosť prístupu k údajom, čítanie a zápis informácií);
• rozhranie (spôsob pripojenia, typ ovládača).

Kapacita predstavuje celkové množstvo informácií, ktoré je možné zapísať a uložiť na pevný disk. Odvetvie výroby HDD sa rozvíja tak rýchlo, že dnes sa začali používať pevné disky s kapacitou približne 2 TB a vyššou. A ako sa verí, toto nie je limit.

Najdôležitejšou charakteristikou je rozhranie. Presne určuje, ako sa zariadenie pripája základná doska, ktorý radič sa používa, ako prebieha čítanie a zápis atď. Hlavné a najbežnejšie rozhrania sú IDE, SATA a SCSI.

Disky s rozhraním IDE sú lacné, ale medzi hlavné nevýhody patrí obmedzený počet súčasne pripojených zariadení (maximálne štyri) a nízka rýchlosť prenosu dát (aj keď podporujú priamy prístup do pamäte Ultra DMA alebo protokoly Ultra ATA (režim 2 a režim 4) .Aj keď sa predpokladá, že zlepšujú rýchlosť čítania/zápisu až na 16 MB/s, skutočná rýchlosť je oveľa nižšia. Na použitie režimu UDMA je navyše potrebná inštalácia špeciálny vodič, ktorý by sa teoreticky mal dodávať so základnou doskou.

Keď hovoríme o princípe fungovania pevného disku a jeho vlastnostiach, nemôžeme ignorovať, ktorý je nástupcom verzie IDE ATA. Výhodou tejto technológie je, že rýchlosť čítania/zápisu je možné zvýšiť na 100 MB/s pomocou vysokorýchlostnej zbernice Fireware IEEE-1394.

Napokon, rozhranie SCSI je v porovnaní s predchádzajúcimi dvoma najflexibilnejšie a najrýchlejšie (rýchlosť zápisu/čítania dosahuje 160 MB/s a vyššie). Takéto pevné disky však stoja takmer dvakrát toľko. Počet súčasne pripojených zariadení na ukladanie informácií sa však pohybuje od siedmich do pätnástich, pripojenie je možné vykonať bez vypnutia počítača a dĺžka kábla môže byť približne 15 až 30 metrov. V skutočnosti sa tento typ pevného disku väčšinou nepoužíva v používateľských počítačoch, ale na serveroch.

Výkon, ktorý charakterizuje prenosovú rýchlosť a I/O priepustnosť, sa zvyčajne vyjadruje ako čas prenosu a množstvo sekvenčne prenesených dát a vyjadruje sa v MB/s.

Niektoré ďalšie možnosti

Keď už hovoríme o tom, aký je princíp fungovania pevného disku a aké parametre ovplyvňujú jeho fungovanie, nemôžeme ignorovať niektoré ďalšie vlastnosti, ktoré môžu ovplyvniť výkon alebo dokonca životnosť zariadenia.

Tu je na prvom mieste rýchlosť otáčania, ktorá priamo ovplyvňuje čas hľadania a inicializácie (rozpoznania) požadovaného sektora. Ide o takzvaný čas latentného vyhľadávania – interval, počas ktorého sa požadovaný sektor otočí smerom k čítacej hlave. Dnes bolo prijatých niekoľko noriem pre rýchlosť vretena, vyjadrenú v otáčkach za minútu s časom oneskorenia v milisekundách:

• 3600 - 8,33;
• 4500 - 6,67;
• 5400 - 5,56;
• 7200 - 4,17.

Je ľahké vidieť, že čím vyššia je rýchlosť, tým menej času sa strávi hľadaním sektorov a vo fyzickom vyjadrení na otáčku disku pred inštaláciou hlavy požadovaný bod polohovanie taniera.

Ďalším parametrom je vnútorná prenosová rýchlosť. Na vonkajších tratiach je minimálna, no narastá s postupným prechodom na vnútorné koľaje. Rovnaký proces defragmentácie, ktorým sa často používané dáta presúvajú do najrýchlejších oblastí disku, teda nie je ničím iným, než ich presunom na internú stopu s vyššou rýchlosťou čítania. Externá rýchlosť má pevné hodnoty a priamo závisí od použitého rozhrania.

Nakoniec jeden z dôležitých bodov súvisí s prítomnosťou vlastnej vyrovnávacej pamäte alebo vyrovnávacej pamäte pevného disku. V skutočnosti je princíp fungovania pevného disku z hľadiska použitia vyrovnávacej pamäte trochu podobný RAM alebo virtuálnej pamäti. Čím väčšia je vyrovnávacia pamäť (128 – 256 KB), tým rýchlejšie bude pevný disk fungovať.

Hlavné požiadavky na HDD

Nie je toľko základných požiadaviek, ktoré sú vo väčšine prípadov kladené na pevné disky. Hlavná vec je dlhá životnosť a spoľahlivosť.

Hlavným štandardom pre väčšinu pevných diskov je životnosť približne 5-7 rokov s prevádzkovou dobou najmenej päťsto tisíc hodín, ale pre špičkové pevné disky je toto číslo najmenej milión hodín.

Pokiaľ ide o spoľahlivosť, je za to zodpovedná funkcia samotestovania S.M.A.R.T., ktorá monitoruje stav jednotlivých prvkov pevného disku a neustále monitoruje. Na základe zozbieraných údajov aj určitá prognóza vzhľadu možné poruchyďalej.

Je samozrejmé, že používateľ by nemal zostať na okraji. Napríklad pri práci s pevným diskom je mimoriadne dôležité udržiavať optimálny teplotný režim (0 - 50 ± 10 stupňov Celzia), vyhýbať sa otrasom, nárazom a pádom pevného disku, prachu alebo iným malým časticiam, ktoré sa do neho dostanú. , atď Mimochodom, mnohí budú Je zaujímavé vedieť, že rovnaké častice tabakového dymu sú približne dvojnásobkom vzdialenosti medzi čítacou hlavou a magnetickým povrchom pevného disku a ľudskými vlasmi - 5-10 krát.

Problémy s inicializáciou v systéme pri výmene pevného disku

Teraz niekoľko slov o tom, aké kroky je potrebné vykonať, ak používateľ z nejakého dôvodu zmenil pevný disk alebo nainštaloval ďalší.

Tento proces nebudeme úplne popisovať, ale zameriame sa iba na hlavné fázy. Najprv musíte pripojiť pevný disk a pozrieť sa naň nastavenia systému BIOS, či bolo identifikované nové zariadenie, v sekcii správy disku inicializujte a vytvorte bootovací záznam, vytvorte jednoduchý zväzok, priraďte mu identifikátor (písmeno) a naformátujte ho výberom súborového systému. Až potom bude nová „skrutka“ úplne pripravená na prácu.

Záver

To je vlastne všetko, čo sa stručne týka základných funkcií a vlastností moderných pevných diskov. Princíp fungovania externého pevného disku sa tu zásadne nebral do úvahy, pretože sa prakticky nelíši od toho, čo sa používa pri stacionárnych HDD. Jediným rozdielom je spôsob pripojenia prídavného disku k počítaču alebo notebooku. Najbežnejšie pripojenie je cez USB rozhranie, ktoré je priamo pripojené k základnej doske. Zároveň, ak chcete zabezpečiť maximálny výkon, je lepšie použiť štandard USB 3.0 (port vo vnútri je natretý modrou farbou), samozrejme za predpokladu, že externý HDD podporuje ho.

Inak si myslím, že veľa ľudí aspoň trochu pochopilo, ako funguje pevný disk akéhokoľvek typu. Možno bolo vyššie uvedených príliš veľa tém, najmä dokonca aj zo školského kurzu fyziky, bez toho však nebude možné úplne pochopiť všetky základné princípy a metódy, ktoré sú vlastné technológiám výroby a používania pevných diskov.

HDD je zariadenie na ukladanie dát - pevný magnetický disk. „HDD“ je skratka pre anglické slovné spojenie Hard Disk Drive. Iné názvy pre HDD: pevný disk, pevný disk, HDD, skrutka, pevný, cín, cín.

Na čo slúži HDD?

HDD slúži na ukladanie informácií. Informácie nachádzajúce sa na pevnom disku sa nazývajú dáta. Údaje na disku sú usporiadané pomocou súborového systému a sú reprezentované súbormi.

HDD je pamäť počítača. Nemýľte si to s RAM. Pevný disk je energeticky nezávislá pamäť, RAM je energeticky závislá.

Pevný disk je teraz hlavným úložným zariadením a ak máte počítač, potom máte skrutku.

Princíp fungovania HDD

Pevné disky, teda HDD, fungujú podobne ako zariadenie, na ktoré už dávno všetci zabudli – „prehrávač“, s rotujúcim diskom a ihlou na prehrávanie hudby. Konverzné prvky (hlavy na čítanie/zápis) používané v pevných diskoch sú podobné hlavám na čítanie/zápis, ktoré sa používajú vo videorekordéroch a stereo kazetových rekordéroch na prístup k informáciám na magnetických médiách.

Pevné disky uchovávajú informácie na rotujúcej kovovej alebo sklenenej platni potiahnutej magnetickým materiálom. Disk sa spravidla skladá z niekoľkých dosiek spojených spoločnou tyčou - vretenom. Každá platňa je niečo ako vinylová platňa s nahrávkou, ktorú prehráva gramofón. Informácie sú zvyčajne uložené na oboch stranách štítku.

Ako sa disk otáča, prvok nazývaný hlava číta alebo zapisuje binárne dáta na magnetické médium. Informácie sa na disk zapisujú pomocou akejkoľvek metódy kódovania, ktorých je veľmi veľa. Spôsob kódovania a hustotu záznamu určuje radič disku.

Bez toho, aby sme sa ďalej ponorili do opisu princípu fungovania HDD, môžeme povedať, že pevný disk je v skutočnosti super prehrávač s množstvom (alebo možno len jednou) gramofónových platní vo vnútri. Aj keď, samozrejme, čo sa týka zložitosti zariadenia, hráč pri ňom neležal.

Minulosť a budúcnosť HDD

Úplne prvý pevný disk bol vyvinutý spoločnosťou IBM začiatkom 70-tych rokov.

V roku 1983, s uvedením prvého počítača IBM PC/XT, sa pevný disk od spoločnosti Seagate Technology objavil v životoch tisícov novovyrobených, stále divokých používateľov. Prvé rozhranie pevných diskov, ktoré vyvinul Alan Shugart (zakladateľ Seagate Technology), bolo de facto štandardom pre HDD po ​​mnoho rokov. Následný vývoj Seagate vytvoril základ pre rozhrania ESDI a IDE. Shugart tiež vyvinul rozhranie SCSI, ktoré sa dnes používa v mnohých moderných počítačoch.

Mimochodom, pevné disky Seagate sú teraz najpredávanejšie v Európe. A kto v Rusku by nepoznal slávne Barakudy?

Najdôležitejším smerom vo vývoji technológie pevných diskov bolo vždy zvyšovanie ich (úložnej) kapacity. Pokrok v tejto oblasti je poháňaný najmä neustále sa zvyšujúcimi požiadavkami softvér. Zvýšenie kapacity diskov je možné buď zväčšením veľkosti samotných diskov alebo zvýšením hustoty uloženia dát. Limit pre zväčšovanie veľkostí HDD bol dosiahnutý, limit pre hustotu dátového úložiska ešte nie je dosiahnutý. Ale nebude to trvať dlho.

Potreba vedieť

1. HDD je komplexné zariadenie na ukladanie informácií

2. Pevný disk má krátku životnosť a je nepravdepodobné, že pri neustálom používaní vydrží viac ako tri roky.

3. Je krajne nežiaduce nosiť pevný disk (niekam), krútiť s ním v rukách alebo ho dokonca vyberať z počítačovej skrine. Winchester je veľmi citlivý na vibrácie!

4. Vnútorná organizácia HDD je veľmi zložitý. Ak ste kedysi chodili do krúžku mladých rádioamatérov, vôbec to neznamená, že teraz môžete opravovať pevné disky. Oprava pevných diskov vyžaduje viac než len spájkovačku!

5. Tí, ktorí sa radi pohrávajú s hardvérom, musia pamätať na to, že otvorením HDA disku tým ukončíte informácie aj samotný pevný disk.

6. Z hľadiska zabezpečenia úložiska je možné pamäťové médiá usporiadať v tomto poradí (so zvyšujúcim sa rizikom straty dát): hlava, papier, pevný disk. Neskladujte dôležitá informácia na HDD! A ak musíte, vždy si zálohujte!

7. Ak sú informácie na vašom pevnom disku z nejakého dôvodu nedostupné, nepokúšajte sa ich obnoviť! S najväčšou pravdepodobnosťou ho iba úplne zničíte - je lepšie obrátiť sa na profesionálov. Obnova dát nie je veľký problém!

8. Slovo „HDD“ je špinavé slovo a nepoužíva sa v slušnej spoločnosti, charakterizuje niečo (mierne povedané) nespoľahlivé, krátkodobé a nechutné

Pevný disk je takmer jedným z najdôležitejších prvkov moderného počítača. Keďže je určený predovšetkým na dlhodobé ukladanie vašich dát, môžu to byť hry, filmy a iné veľké súbory uložené vo vašom PC. A bola by škoda, ak by sa mohol náhle pokaziť, v dôsledku čoho by ste mohli prísť o všetky dáta, ktoré sa dajú len veľmi ťažko obnoviť. A aby ste mohli správne fungovať a nahradiť tento prvok, musíte pochopiť, ako to funguje a čo je pevný disk.

V tomto článku sa dozviete o fungovaní pevného disku, jeho komponentoch a technické vlastnosti Oh.

Hlavnými prvkami pevného disku je zvyčajne niekoľko okrúhlych hliníkových platní. Na rozdiel od diskiet (zabudnutých diskiet) sa ťažko ohýbajú, preto názov pevný disk. V niektorých zariadeniach sú nainštalované neodstrániteľné a nazývajú sa pevné (fixeddisk). Ale v obyčajnom stolné počítače a dokonca aj niektoré modely notebookov a tabletov sa dajú bez problémov vymeniť.

Obrázok: Pevný disk bez horného krytu

Poznámka!

Prečo sa pevné disky niekedy nazývajú pevné disky a čo majú spoločné so strelnými zbraňami? Niekedy v 60. rokoch minulého storočia spoločnosť IBM vydala vtedajší vysokorýchlostný pevný disk s vývojovým číslom 30-30. Čo sa zhodovalo s označením slávnej pušky Winchester, a preto sa tento pojem čoskoro udomácnil v počítačovom slangu. V skutočnosti však pevné disky nemajú nič spoločné so skutočnými pevnými diskami.

Ako funguje pevný disk?

Zaznamenávanie a čítanie informácií umiestnených na sústredných kruhoch pevného disku, rozdelených do sektorov, sa vykonáva pomocou univerzálnych zapisovacích/čítacích hláv.

Každá strana disku má svoju vlastnú stopu na zápis a čítanie, no hlavy sú umiestnené na spoločnej mechanike pre všetky disky. Z tohto dôvodu sa hlavy pohybujú synchrónne.

Video YouTube: Otvorte operáciu pevného disku

Bežná prevádzka mechaniky neumožňuje kontakt medzi hlavami a magnetickým povrchom disku. Ak však nie je napájanie a zariadenie sa zastaví, hlavy stále padajú na magnetický povrch.

Počas prevádzky pevného disku sa medzi povrchom otočného taniera a hlavou vytvorí malá vzduchová medzera. Ak sa do tejto medzery dostane zrnko prachu alebo sa prístroj zatrasie, existuje vysoká pravdepodobnosť, že hlava narazí na rotujúci povrch. Silný náraz môže spôsobiť zlyhanie hlavy. Tento výstup môže spôsobiť poškodenie niekoľkých bajtov alebo úplnú nefunkčnosť zariadenia. Z tohto dôvodu je v mnohých zariadeniach magnetický povrch legovaný, potom sa naň nanáša špeciálne mazivo, aby sa vyrovnalo s pravidelným trasením hláv.

Niektoré moderné pohony používajú mechanizmus nakladania/vykladania, ktorý zabraňuje tomu, aby sa hlavy dotkli magnetického povrchu, aj keď dôjde k strate energie.

Vysoko a nízkoúrovňové formátovanie

Použitie formátovania vysoký stupeň umožňuje operačnému systému vytvárať štruktúry, ktoré uľahčujú prácu so súbormi a údajmi uloženými na pevnom disku. Všetky dostupné oddiely (logické jednotky) sú dodané boot sektor zväzok, dve kópie alokačnej tabuľky súborov a koreňový adresár. Prostredníctvom vyššie uvedených štruktúr operačný systém zvláda distribúciu miesto na disku, sledovanie umiestnenia súborov, ako aj obchádzanie poškodených oblastí na disku.

Inými slovami, formátovanie na vysokej úrovni spočíva v vytvorení obsahu pre disk a súborový systém (FAT, NTFS atď.). „Skutočné“ formátovanie možno klasifikovať iba ako nízkoúrovňové formátovanie, počas ktorého je disk rozdelený na stopy a sektory. Pomocou príkazu DOS FORMAT sa disketa podrobuje obom typom formátovania naraz, zatiaľ čo pevný disk iba vysokoúrovňovému formátovaniu.

S cieľom vyrábať nízkoúrovňové formátovanie na pevnom disku, musíte použiť špeciálny program, ktoré najčastejšie poskytuje výrobca disku. Formátovanie diskiet pomocou FORMAT zahŕňa vykonanie oboch operácií, zatiaľ čo v prípade pevných diskov by sa vyššie uvedené operácie mali vykonávať samostatne. Pevný disk navyše prechádza treťou operáciou – vytváraním partícií, ktoré sú predpokladom používania viacerých operačných systémov na jednom PC.

Organizácia niekoľkých oddielov umožňuje nainštalovať na každý z nich vlastnú prevádzkovú infraštruktúru so samostatným zväzkom a logickými jednotkami. Každý zväzok alebo logická jednotka má svoje vlastné označenie písmenom (napr pohon C, D alebo E).

Z čoho pozostáva pevný disk?

Takmer každý moderný pevný disk obsahuje rovnakú sadu komponentov:

disky(ich počet najčastejšie dosahuje 5 kusov);

čítacie/zapisovacie hlavy(ich počet najčastejšie dosahuje 10 kusov);

mechanizmus pohonu hlavy(tento mechanizmus nastaví hlavy do požadovanej polohy);

motor diskového pohonu(zariadenie, ktoré spôsobuje otáčanie diskov);

vzduchový filter(filtre umiestnené vo vnútri krytu pohonu);

doska plošných spojov s riadiacimi obvodmi(cez tento komponent sa riadi pohon a ovládač);

káble a konektory(elektronické komponenty HDD).

Ako kryt pre disky, hlavy, mechanizmus pohonu hlavy a motor diskového pohonu sa najčastejšie používa zapečatená krabica - HDA. Táto krabica je zvyčajne jedna jednotka, ktorá sa takmer nikdy neotvára. Ostatné komponenty, ktoré nie sú súčasťou HDA, medzi ktoré patria konfiguračné prvky, doska plošných spojov a predný panel, sú odnímateľné.

Automatický parkovací a riadiaci systém hlavy

V prípade výpadku prúdu je zabezpečený kontaktný parkovací systém, ktorého úlohou je spustiť lištu s hlavicami na samotné kotúče. Bez ohľadu na to, že pohon vydrží desaťtisíce stúpaní a klesaní čítacích hláv, toto všetko sa musí diať v priestoroch špeciálne určených na tieto úkony.

Pri neustálom stúpaní a klesaní dochádza k nevyhnutnému odieraniu magnetickej vrstvy. Ak sa disk po opotrebení otrasie, pravdepodobne dôjde k poškodeniu disku alebo hláv. Aby sa predišlo vyššie uvedeným problémom, moderné disky sú vybavené špeciálnym nakladacím/vykladacím mechanizmom, čo je doska, ktorá je umiestnená na vonkajšom povrchu pevných diskov. Toto opatrenie zabraňuje tomu, aby sa hlava dotýkala magnetického povrchu, aj keď je napájanie vypnuté. Po vypnutí napätia pohon automaticky „zaparkuje“ hlavy na povrch naklonenej dosky.

Trochu o vzduchových filtroch a vzduchu

Takmer všetky pevné disky sú vybavené dvoma vzduchovými filtrami: barometrickým filtrom a recirkulačným filtrom. To, čo odlišuje vyššie uvedené filtre od vymeniteľných modelov používaných v pohonoch staršej generácie, je to, že sú umiestnené vo vnútri skrine a neočakáva sa ich výmena až do konca ich životnosti.

Staré disky využívali technológiu neustáleho pohybu vzduchu dovnútra a von z puzdra pomocou filtra, ktorý bolo potrebné pravidelne meniť.

Vývojári moderných pohonov museli od tejto schémy upustiť, a preto recirkulačný filter, ktorý sa nachádza v utesnenom HDA puzdre, slúži len na filtrovanie vzduchu vo vnútri boxu od najmenších častíc zachytených vo vnútri puzdra. Bez ohľadu na všetky prijaté opatrenia sa po opakovaných pristátiach a vzletoch hláv stále tvoria malé častice. Ak vezmeme do úvahy skutočnosť, že kryt pohonu je utesnený a vzduch je v ňom čerpaný, funguje aj v silne znečistenom prostredí.

Konektory a pripojenia rozhrania

Mnoho moderných pevných diskov je vybavených niekoľkými konektormi rozhrania navrhnutými na pripojenie k zdroju napájania a k systému ako celku. Jednotka spravidla obsahuje najmenej tri typy konektorov:

konektory rozhrania;

napájací konektor;

uzemňovací konektor.

Konektory rozhrania si zaslúžia osobitnú pozornosť, pretože sú navrhnuté tak, aby jednotka prijímala/prenášala príkazy a dáta. Mnohé normy nevylučujú možnosť pripojenia viacerých pohonov k jednej zbernici.

Ako je uvedené vyššie, jednotky HDD môžu byť vybavené niekoľkými konektormi rozhrania:

MFM a ESDI- zaniknuté konektory používané na prvých pevných diskoch;

IDE/ATA- konektor na pripojenie pamäťových zariadení, ktorý je už dlho najbežnejší kvôli nízkej cene. Technicky je toto rozhranie podobné 16-bitovej zbernici ISA. Následný vývoj štandardov IDE prispel k zvýšeniu rýchlosti výmeny údajov, ako aj k vzniku možnosti priameho prístupu k pamäti pomocou technológie DMA;

Serial ATA- konektor, ktorý nahradil IDE, čo je fyzicky jednosmerná linka používaná na sériový prenos dát. Režim kompatibility je podobný rozhraniu IDE, avšak prítomnosť „natívneho“ režimu vám umožňuje využívať ďalšiu sadu možností.

SCSI- univerzálne rozhranie, ktoré sa aktívne používalo na serveroch na pripojenie pevných diskov a iných zariadení. Napriek dobrému technickému výkonu sa nestal tak rozšíreným ako IDE kvôli jeho vysokým nákladom.

SAV- sériový analógový SCSI.

USB- rozhranie, ktoré je potrebné na pripojenie externých pevných diskov. Výmena informácií v tomto prípade prebieha prostredníctvom protokolu USB Mass Storage.

FireWire- konektor podobný USB, potrebný na pripojenie externého HDD.

Fibre Channel-rozhranie používané špičkovými systémami kvôli vysokej rýchlosti prenosu dát.

Indikátory kvality pevného disku

Kapacita- množstvo informácií, ktoré môže disk pojať. Toto číslo v moderných pevných diskoch môže dosiahnuť až 4 terabajty (4 000 gigabajtov);

Výkon. Tento parameter má priamy vplyv na čas odozvy a priemernú rýchlosť prenosu informácií;

Spoľahlivosť– ukazovateľ určený stredným časom medzi poruchami.

Limity fyzickej kapacity

Maximálne množstvo kapacity využívanej pevným diskom závisí od mnohých faktorov vrátane rozhrania, ovládačov, operačného systému a systému súborov.

Prvý ATA disk vydaný v roku 1986 mal kapacitu 137 GB.

Rôzne Verzia systému BIOS prispelo aj k zníženiu maximálnej kapacity pevných diskov, a preto systémy postavené pred rokom 1998 mali kapacitu až 8,4 GB a systémy vydané pred rokom 1994 mali kapacitu 528 MB.

Aj po vyriešení problémov s BIOSom ostalo kapacitné obmedzenie diskov s rozhraním ATA pripojenia, jeho maximálna hodnota bola 137 GB. Toto obmedzenie bolo prekonané štandardom ATA-6, ktorý bol vydaný v roku 2001. Tento štandard využíval rozšírenú schému adresovania, čo zase prispelo k zvýšeniu úložnej kapacity na 144 GB. Takéto riešenie umožnilo zaviesť disky s rozhraním PATA a SATA, ktorých úložná kapacita je vyššia ako stanovená hranica 137 GB.

Obmedzenia OS na maximálnu hlasitosť

Takmer všetky moderné operačné systémy nekladú žiadne obmedzenia na taký ukazovateľ, ako je kapacita pevných diskov, o čom sa nedá povedať viac staršie verzie operačné systémy.

Napríklad DOS nerozpoznal pevné disky s kapacitou presahujúcou 8,4 GB, pretože prístup k diskom sa v tomto prípade uskutočňoval prostredníctvom adresovania LBA, zatiaľ čo v DOS 6.xa starších verziách bolo podporované iba adresovanie CHS.

Obmedzenie ťažká kapacita disk je tiež dostupný, ak si nainštalujete Windows 95. Maximálna hodnota tohto limitu je 32 GB. Okrem toho aktualizované Verzie systému Windows 95 je podporovaný iba systém súborov FAT16, ktorý zase ukladá 2 GB limit na veľkosť oddielov. Z toho vyplýva, že ak používate 30 GB pevný disk, musí byť rozdelený na 15 partícií.

Obmedzenia operačného systému Windows 98 umožňujú použitie väčších pevných diskov.

Charakteristiky a parametre

Každý pevný disk má zoznam technických charakteristík, podľa ktorých je stanovená hierarchia jeho použitia.

Prvá vec, ktorú by ste mali venovať pozornosť, je typ použitého rozhrania. V poslednej dobe sa začal používať každý počítač SATA.

Druhý nie menej dôležitý bod- objem voľné miesto na vašom pevnom disku. Jeho minimálna hodnota je dnes len 80 GB, zatiaľ čo maximum je 4 TB.

Ďalšou dôležitou vlastnosťou pri kúpe notebooku je tvarový faktor pevného disku.

Najpopulárnejšie sú v tomto prípade modely, ktorých veľkosť je 2,5 palca, zatiaľ čo v stolných počítačoch je veľkosť 3,5 palca.

Nemali by ste zanedbávať rýchlosť otáčania vretena, minimálne hodnoty sú 4200, maximálne 15000 ot./min. Všetky vyššie uvedené charakteristiky majú priamy vplyv na rýchlosť pevného disku, ktorá sa vyjadruje v MB/s.

Rýchlosť pevného disku

Nemenej dôležité sú ukazovatele rýchlosti pevného disku, ktoré sú určené:

Rýchlosť vretena, merané v otáčkach za minútu. Jeho úlohou nie je priama identifikácia skutočnej rýchlosti výmeny, len umožňuje rozlíšiť rýchlejšie zariadenie od pomalšieho zariadenia.

Čas prístupu. Tento parameter vypočítava čas strávený pevným diskom od prijatia príkazu po prenos informácií cez rozhranie. Najčastejšie používam priemerné a maximálne hodnoty.

Čas polohovania hlavy. Táto hodnota udáva čas potrebný na to, aby sa hlavy posunuli a nastavili z jednej stopy na druhú.

Šírka pásma alebo výkon disku pri sekvenčnom prenose veľkého množstva dát.

Interná rýchlosť prenosu dát alebo rýchlosť prenosu informácií z ovládača do hláv.

Externá prenosová rýchlosť alebo rýchlosť prenosu informácií cez externé rozhranie.

Niečo málo o S.M.A.R.T.

S.M.A.R.T.– pomôcka určená na nezávislú kontrolu stavu moderných pevných diskov, ktoré podporujú rozhrania PATA a SATA, ako aj fungujúce v osobné počítače z operačnej sály systém Windows(od NT po Vista).

S.M.A.R.T. vypočítava a analyzuje stav pripojených pevných diskov v rovnakých časových intervaloch, bez ohľadu na to, či operačný systém alebo nie. Po vykonaní analýzy sa v pravom rohu panela úloh zobrazí ikona výsledku diagnostiky. Na základe výsledkov získaných počas S.M.A.R.T. diagnostika, ikona môže indikovať:

Pre vynikajúci stav každého pevného disku pripojeného k počítaču s podporou S.M.A.R.T. technológie;

Skutočnosť, že jeden alebo viac zdravotných indikátorov nespĺňa prahovú hodnotu, pričom parametre Pre-Failure / Advisory majú nulovú hodnotu. Vyššie uvedený stav pevného disku sa nepovažuje za predporuchový, ak však tento pevný disk obsahuje dôležité informácie, odporúča sa ho čo najčastejšie uložiť na iné médium alebo vymeniť HDD.

Skutočnosť, že jeden alebo viac indikátorov stavu nespĺňa prahovú hodnotu, pričom parametre Pre-Failure / Advisory majú aktívnu hodnotu. Podľa vývojárov pevných diskov ide o prednúdzový stav a ukladať informácie na takýto pevný disk sa neoplatí.

Faktor spoľahlivosti

Ukazovateľ, akým je spoľahlivosť ukladania dát, je jednou z najdôležitejších charakteristík pevného disku. Poruchovosť pevného disku je raz za sto rokov, z čoho môžeme usúdiť, že HDD je považovaný za najspoľahlivejší zdroj ukladania dát. Spoľahlivosť každého disku je zároveň priamo ovplyvnená prevádzkovými podmienkami a samotným zariadením. Niekedy výrobcovia dodávajú na trh úplne „surový“ produkt, a preto ho zanedbávajú zálohovanie a nemôžete sa úplne spoľahnúť na pevný disk.

Náklady a cena

Každým dňom sú náklady na HDD čoraz nižšie. Napríklad dnes je cena 500 GB pevného disku ATA v priemere 120 USD v porovnaní s 1 800 USD v roku 1983 za 10 MB pevný disk.

Z vyššie uvedeného tvrdenia môžeme usúdiť, že náklady na HDD budú naďalej klesať, a preto si v budúcnosti bude môcť každý kúpiť pomerne priestranné disky za rozumné ceny.