HDD: жұмыс принципі және негізгі сипаттамалары

Олар деп атайды қатты дискілерді немесе, қатты дискілерді компьютерлік жүйенің ең маңызды құрамдас бөліктерінің бірі болып табылады. Туралы бәрі оны біледі. Бірақ бұл тіпті қалай қатты дискіден туралы принципі болжамдарға заманауи пайдаланушы болып табылады. өте қарапайым негізгі түсіну үшін жалпы жұмыс принципі, бірақ одан әрі талқыланатын болады, кейбір енгізуі, бар.

Қатты диск Сұрақтар тағайындау және жіктеу?

әрине мақсаттағы Сұрақ, риторикалық. Кез келген, тіпті ең бастапқы деңгейдегі, бірден (сондай-ақ, қатты диск, ака Hard Drive немесе HDD ретінде белгілі) Қатты диск дереу ол ақпаратты сақтау үшін пайдаланылады деп жауап берді.

Жалпы, шынайы. Операциялық жүйе және пайдаланушы файлдар диск тез қажетті ақпаратты таба аласыз операциялық жүйе жүктеу бөліктеріне, ол бастайды, ол үшін алғыс, сондай-ақ кейбір белгілерінің арқылы жасалған қоспағанда, қатты дискідегі екенін ұмытпаңыз.

Ағымдағы модельдері өте алуан түрлі болып табылады: қарапайым HDD, сыртқы қатты дискілер, жоғары жылдамдықты қатты күйдегі SSD дискілер, ол қатты дискілерді жатқызылған және қабылданған жоқ, дегенмен. Ол одан әрі бұл негізгі терминология мен процестерді түсіну үшін жеткілікті болды, кем дегенде, осы жылы, содан кейін толық құрылғыны және HDD операция принципті қарастырған, егер жоқ ұсынылады.

мыналар болып табылады, олардың арасында кейбір негізгі критерийлер бойынша бүгінгі HDD арнайы жіктеу бар екенін ескеріңіз:

• ақпаратты сақтауға арналған әдісі;
• БАҚ түрі;
• ақпаратқа қол жеткізуді ұйымдастыру әдісі.

Неге қатты диск Қатты диск деп аталады?

Бүгінде көптеген адамдар қатты дискілерді атыс қаруы тиесілі қатты дискілер деп аталады неге туралы ойлаймыз. Ол екі құрылғылар арасында ұқсастықтар бар болуы мүмкін деп көрінуі еді?

мерзімді сонау нарықтық HDD әлемде бірінші пайда 1973, ауа өтпейтін контейнерде екі бөлек бөлімшелерден тұрады, оның құрылысы пайда болды. әр камералар сыйымдылығы уақытта танымал бренді үндеседі толық тапаншасы «Winchester, 30-30» болды инженерлер диск коды атын берді, сондықтан 30 Мб, «30-30», болды. Алайда, Америка мен Еуропада басында 90-шы жылдары іс жүзінде пайдалану шығып атауы болып табылады, бірақ посткеңестік кеңістікте әлі танымал.

Құрылғы мен HDD операция принципі

Бірақ біз ауытқу. HDD операция принципі оқу немесе жазу процесі ретінде қорытындылады болады. Бірақ бұл қалай болады? магниттік қатты дискінің жұмысын түсіну үшін, алдымен ол қалай жұмыс істейді білу үшін қажет.

Қатты диск өзі, төрт білігінің (ось) өзара тоғыз әр түрлі болуы мүмкін, оның саны, шыбық, пластина жиынтығы деп аталады. пластиналар басқа бір үстінен орналастырылады. Көп жағдайларда, оларды дайындау үшін материалдық алюминий, мыс, керамика, шыны және ұқсайды. нөмірдің D. Өздері гамма феррит тотығы, хром оксиді, барий феррит және т негізделген, тағам деп аталатын материал арнайы магниттік қабаты бар. D . шамамен 2 мм Әр пластина қалыңдығы.

жазу және оқу ақпарат алу үшін радиалды басын (әр пластина үшін бір) сәйкес және пластиналар екі бетінде пайдаланылады. Шыбықтың айналу барысында, жылдамдығы 3600 жылғы 7200 Аян болуы мүмкін. / Мин, және басшыларын қозғалатын екі электр моторларын сәйкес келеді.

Бұл жағдайда, компьютердің қатты дискіге негізгі принципі ақпарат жазылған болып табылады кез келген жерде емес, бірақ концентрлік тректер немесе жолдарында орналасқан секторлар деп аталатын қатаң белгіленген орынға, жылы. шатастырмас үшін, бірыңғай ережелер қолданылады. әмбебап, олардың логикалық құрылымын, тұрғысынан қатты дискілерді принциптері бұл көрініс бар. Мысалы, бір секторының мөлшері, бүкіл әлемде қабылданған бірыңғай стандартын үшін, 512 байт. секторлар өз кезегінде тұр секторлардың бірқатар бірізділік кластерлерді, бөлінеді. Ал, әсіресе осы тұрғыдан алғанда операциялық принципін қатты диск ғана ақпарат алмасу және бүкіл кластерлерді (бүтін секторлар тізбектер) құрады, бұл.

Бірақ қалай ақпаратты оқылады? былайша қатты диск: радиалды орналасқан арнайы кронштейн оқу басын пайдалану (спиральды) қалаған жолға және тоғысында бағыт қадамдар берілген секторға үстінен орналасқан, барлық басшылары түрлі жолдардан бірдей ақпаратты ғана емес, оқу арқылы бір мезгілде жылжытуға болады диск жұмыс істейді бірақ әр түрлі дискілерде (вафли) бар. бірдей реттік нөмірлерімен барлық тректер баллондар деп аталады.

, Жоғары жазу тығыздығы жақын магниттік бетіне оқу меңгерушісі (бірақ оны түртіп жоқ): ол қатты дискідегі басқа операциялық принципін таңдауға болады.

Қалай ақпарат жазу және оқу болып табылады?

Қатты дискілер, немесе қатты дискілер, сондықтан Фарадей және Максвелл тұжырымдалған, олар магнетизм физика заңдарын қолдануды магниттік деп аталатын болды.

Жоғарыда айтылғандай, nemagnitochuvstvitelnogo магниттік материалды жабу нөмірлері бірнеше мкм қалыңдығы қолданылады. пайдалануға, деп аталатын домен құрылымын бар магнит өрісі.

Магнит домен қатаң шектелген магниттелген облысы шекарасы ферроқорытпа болып табылады. Әрі қарай HDD операция принципі қорытындылады болады: сыртқы магнит өрісінің жағдайда, тиісті диск далалық желілерінің бойымен магнит және дискілерде әсер тоқтатылған кезде дәл басшылыққа алады бастайды сақталған ақпарат бұрын негізгі саласында қамтылған онда қалдық магниттік индукция аймағын пайда .

Сыртқы өріс құру үшін басшысына қарсы тұрған электр күшін немесе EMF жасайды, оқу басын жазу, және аймақ қалдық магниттік индукция оқу үшін жауапты болып табылады. Содан кейін бәрі қарапайым: ЭМӨ бір бинарлық, ал ол болмаған жағдайда немесе тоқтату сәйкес келетін өзгерту - нөлдік. Уақыт ЭМӨ биттік ұяшықты деп аталатын өзгертеді.

Сонымен қатар, таза информатика көзқарасқа магниттік беті нүкте тізбегі деректер бит түрі ретінде, байланысты болуы мүмкін. Алайда, осы нүктелер орналасқан жері қалаған орналасуын анықтауға көмектесті алдын-ала көрсетілген жапсырманың қандай орнатқыңыз дискісінде, дәл есептеу үшін мүлдем мүмкін емес, өйткені. Мұндай белгілердің құру (тректердің және секторға шамамен сплит диск кластерлік) пішімдеу деп аталады.

пішімдеу тұрғысынан логикалық құрылымы мен қатты диск жұмыс қағидасы

төмен деңгейлі (физикалық) және жоғары деңгейі (логикалық): логикалық HDD ұйымдарға қатысты мұнда бірінші орында пішімдеу екі негізгі түрі бар, онда бар. Осы қадамдар жоқ, жұмыс мемлекет кез келген қатты дискіні туралы әкеліп айтуға болмайды. жаңа қатты дискіні баптандыру жолы туралы ақпаратты алу үшін, ол бөлек талқыланатын болады.

Төмен деңгейлі пішімдеу секторлар жолдары орналасқан HDD, бетінде физикалық әсер талап етеді. Ол қатты дискінің принципі әрбір сектор, онда ол орналасқан өте сектор нөмірін, трек нөмірі, және пластина санын қамтиды өзінің бірегей мекен-жайы, құрды, мұндай екенін қызықты. Осылайша, тікелей қол ұйымдастыру берілген мекен-жай тікелей сол мекен-жад гөрі (ол ең маңызды болып табылады, дегенмен) жылдамдық қол, соның арқасында бетінде оң ақпарат, іздеп. төмен деңгейлі пішімдеу толығымен жойылады кезде барлық ақпарат және көп жағдайда оны қалпына келтіру мүмкін емес екенін ескеріңіз.

Тағы бір нәрсе - логикалық форматы (Windows негізделген жүйелерінде тез пішімдеу немесе Жылдам пішім болып табылады). Сонымен қатар, осы процестер сол қағидаттар бойынша жұмыс істейді бастапқы қатты дискінің белгілі бір аумақты білдіретін логикалық бөлімдер құру үшін қолдануға болады.

Логикалық пішімдеу ең алдымен жүктеу сектор мен бөлімдер кестесін тұрады жүйесі аймағын, (MBR Boot Record), файл бөлу кестесін (FAT, NTFS, және т.б.. D.) Ал түбірлік каталог (Root Directory) әсер етеді.

кластерін секторларында жазу ақпарат бір кластерде екі бірдей нысандарға (файлдар) болуы мүмкін емес, онда, бірнеше бөлікке арқылы жүзеге асырылады. Шын мәнінде, логикалық бөлімнің құру, ол негізгі жүйесі бөлімінен оны ажыратады ретінде, ақпараттық онда сақталған, сондықтан, онда өзгерту үшін қателер мен сәтсіздіктер болды немесе жою әсер етпейді, егер.

Негізгі сипаттамалары HDD

Мен түсіндім аз жалпы HDD операция негізінен, деп ойлаймын. Біз қазір заманауи қатты дискілерді барлық мүмкіндіктер (немесе кемшіліктері) туралы толық түсінік беру негізгі функциялары, қосыңыз.

қатты дискіге және негізгі сипаттамалары принципі мүлдем әртүрлі болуы мүмкін. кону түсіну үшін, біз күні ақпараттық дүкендерде белгілі барлық сипаттайтын ең негізгі параметрлерін таңдаңыз:

• сыйымдылығы (көлемі);
• өнімділігі (деректер қатынау жылдамдығы оқу және ақпарат жазу);
• интерфейс (қосылу әдісі, реттегіш түрі).

сыйымдылығы қатты дискідегі жазылған және сақтауға болады ақпараттың жалпы сомасы болып табылады. HDD өңдеуші өнеркәсіп, сондықтан тез өсіп келе жатқан, деп бүгін 2 ТБ немесе одан да көп тәртібін көлемімен пайдалану қатты дискілерді енген. ол пайымдауынша, сондай-ақ, бұл шегі емес.

Интерфейс - ең маңызды сипаттамасы. Ол құрылғы оқу және жазу т.б. жүзеге асырылады, және сондай-ақ контроллер пайдаланылады, ана, қосылған, ол жолы анықтайды. Д. IDE, SATA және SCSI саналады ірі және ең көп таралған интерфейстер.

IDE-интерфейсі түрлі төмен құны дискілер, алайда, ірі кемшіліктері арасында бір мезгілде қосылған құрылғылардың (төрт ең көп) саны шектеулі және төмен деректерді беру жылдамдығы (және тіпті қолдау Жад тікелей қол Ultra DMA немесе хаттамалары Ultra ATA (Mode 2 және режимі бар ажырата алады ол сенген қарамастан 4). оларды пайдалану 16 Мб / с оқу / жазу жылдамдығы деңгейін арттыруға болады, бірақ жылдамдығы шындығында әлдеқайда төмен. Сонымен қатар, UDMA режиміне арнайы драйверлерді орнату талап етеді, ол теориясы, ол аналық жеткізілуі тиіс.

қатты диск және ерекшеліктері қандай принципі жайында айтар болсақ, онда сіз ескермеу мүмкін емес SATA интерфейсін, IDE ATA мұрагері нұсқасы. Бұл технологияның артықшылығы оқу / жазу жылдамдығы жоғары жылдамдықтағы автобус FIREWARE IEEE-1394 қолдану арқылы 100 Мб / с дейін артуы мүмкін, бұл.

Соңында, алдыңғы екі жылмен салыстырғанда SCSI интерфейсі (160Мб / с және одан жоғары / жазу жылдамдығы жоғары оқуға) ең икемді және жоғары жылдамдықты болып табылады. Бірақ мұндай қатты дискілерді бар екі есеге жуық қымбат ретінде болып табылады. Бірақ жетіден он беске дейінгі бір уақытта қосылған сақтау құрылғыларының саны, байланыс компьютерлік DE-қуаттайтын жоқ орындалуы мүмкін, және кабель ұзындығы 15-30 метр тәртіппен болуы мүмкін. Шын мәнінде, көп бөлігі HDD бұл түрі пайдаланушы компьютерлер мен серверлер үшін қолданылмайды.

I / O қуаты беру жылдамдығы мен өткізу қабілетін сипаттайтын өнімділігі, әдетте тасымалдау уақытын және сериясы берілетін деректердің көлемін білдірді, және МБ / с көрінеді.

Кейбір қосымша параметрлерін

қатты диск жұмыс принципі болып табылады және қандай параметрлері оның жұмысына әсер қандай туралы айтатын болсақ, құрылғының өнімділігін немесе өмір әсер етуі мүмкін, аулақ, және кейбір қосымша мүмкіндіктері болмайды.

Мұнда, бірінші кезекте қажетті секторының тікелей іздеу және баптандыру уақыты әсер айналу жылдамдығы, (тану) болып табылады. Бұл жасырын іздеу уақыты деп аталатын - сектор қажеттілігі оқуға басшысының бұрылады, оның барысында аралығы. Бүгін шпиндельді жылдамдығы бірнеше стандарттар қабылданған, милисекунд уақыт кешігіп минутына революцияның білдірді:

• ; 8,33 - 3600
• ; 6.67 - 4500
• ; 5.56 - 5400
• 4.17 - 7200.

Позициялау пластина қалаған орнату басшысы нүктесіне диск төңкеріс арқылы - Ол оңай жылдамдығы, іздеу секторына жұмсалған аз уақыт, және физикалық ұшақ жоғары көрінеді.

Тағы бір параметр - ішкі беру жылдамдығы. сыртқы тректердің аз, бірақ ішкі трекке біртіндеп көшу арттырады. үлкен жылдамдығы оқылымда ішкі трек ғана емес аударым - диск ең жылдам саласындағы жиі пайдаланылатын деректер қозғалысын білдіретін Осылайша, сол дефрагментациялау процесс. Сыртқы жылдамдығы тұрақты мәні бар және пайдаланылатын интерфейс байланысты.

Соңында, қатты диск меншікті кэш немесе буфердің қатысуымен байланысты маңызды тармақтарының бірі. Шын мәнінде, буфердің принципі тұрғысынан қатты диск жұмыстар жедел немесе виртуалды жад ұқсас нәрсе пайдаланыңыз. үлкенірек кэш өлшемін (128-256 кб), жылдам қатты диск.

HDD үшін негізгі талаптар

көп жағдайда емес сонша, қатты дискілерді ұсынылған негізгі талаптар. Ең бастысы - ұзақ өмір мен сенімділігі.

Ең HDD үшін негізгі стандартты кем емес мың жүз бес сағат операциялық уақыт 5-7 жыл тәртібін өмір саналады, бірақ жоғары түпкі дискілері үшін, мәнерлеп бір миллион сағаттан кем емес болып табылады.

сенімділік болсақ, үздіксіз мониторинг жүргізу, қатты диск жеке элементтерінің күйін бақылайды SMART өзін-өзі сынау, осы функция үшін жауапты болып табылады. Жиналған деректер негізінде болашақ ақауға пайда болу ықтималдығы тіпті болжамын жинақталатын болады.

Бұл пайдаланушы шетте тұрмауы керек екені сөзсіз. оңтайлы температура ауқымын сақтауға өте маңызды HDD пайдаланғанда, мысалы, - және т.б., шаң немесе басқа кішкентай бөлшектердің соққы, соғуын болдырмау үшін (0 50 ± 10 градус Цельсий) әсер және қатты дискіні құлайды Айтпақшы, көптеген болады .. 5-10 есе - сол түтін бөлшектер шамамен екі есе үлкен оқу басшысы мен магниттік бетінің қатты дискінің, және адам шашынан арасындағы қашықтық қарағанда екенін білу мүдделі.

Сұрақтар қатты дискіні ауыстыру арқылы жүйесін баптандыру

қандай да бір себептермен пайдаланушы қатты диск өзгертуге немесе dpolnitelny орнату, егер Қазір қандай іспен туралы бірер сөз, қабылдануы тиіс.

Толығымен өңдеу болмайды сипаттау, және тек негізгі сахнада бағытталатын болады. Жаңа аппараттық анықталса, егер бірінші баптандыру және жасау жазба жүктеу, қарапайым көлемін жасау, бір ID (хат) тағайындауға және файлдық жүйесін таңдау пішімдеу үшін Әкімшілік бөлім дискідегі, қатты дискіні қосу және BIOS параметрлерінде қарауға тиіс. Тек кейін жаңа «винт» пайдалануға толық дайын екенін.

қорытынды

Яғни қазіргі заманғы қатты дискілерді қолдану мен орындау негіздерін таныстыру келіп болғаны. ол іс жүзінде стационарлық HDD үшін пайдаланылатын бұл айырмашылығы жоқ, өйткені сыртқы қатты диск жұмыс істеу принципі маңызды болып саналмайды. Айырмашылық тек қана, тек сіздің компьютерге немесе ноутбукке қосымша сақтау қосылу әдісі болып табылады. ең көп таралған тікелей аналық қосылған USB-интерфейсі арқылы қосылу болып табылады. Сонымен қатар, сіз өнімділігін барынша қамтамасыз ету үшін қажет болса, ол стандартты USB 3.0 (көк түсті ішіндегі портын) пайдалану жақсы, әрине, сыртқы HDD өзі оны қолдайтынын ұсынды.

Қалған, мен тіпті кішкентай көптеген адамдар ойлайды, ол қалай, кез келген түрдегі қатты диск түсінікті болды. Мүмкін, жоғарыда әлі жоқ толық HDD өндіру және қолдану технологиялары баяндалған барлық негізгі принциптері мен әдістері түсіну емес, түсіну, одан тіпті мектеп физика курсының бастап, тым көп техникалық ақпаратты берілді.