Metóda tepelného magnetického záznamu

Spôsob tepelného magnetického záznamu ( eng. Tepelne asistovaný magnetický záznam, HAMR) zostáva sľubné, jeho zdokonaľovanie a implementácia pokračuje. Pri použití tejto metódy sa používa bodové vyhrievanie disku, čo umožňuje hlave magnetizovať veľmi malé plochy jeho povrchu. Po ochladení disku je magnetizácia "pevná". V roku 2009 boli k dispozícii iba experimentálne vzorky, ktorých hustota záznamu bola 150 Gbit / cm2. Hitachi odborníci nazývajú limitu pre túto technológiu v 3 / 02-01 / 03 Tbit / cm, a zástupcovia spoločnosti Seagate Technology - 7,75 Tb / cm².

Štruktúrované úložné médiá

Štruktúrovaný nosič dát ( eng.   Bit vzorované médiá), - sľubná technológia pre magnetické ukladanie dát médium pre záznam dát s použitím rad rovnakých magnetických článkov, z ktorých každý zodpovedá jednému bit informácie, na rozdiel od moderných technológií magnetického záznamového, v ktorom sú informačné bity zaznamenané na niekoľkých magnetickými doménami.

charakteristiky

Počet I / O operácií za sekundu (eng.   IOPS) - pre moderné disky je to asi 50 op / s s náhodným prístupom k disku a asi 100 op / sec s postupným prístupom.

Spotreba energie   - dôležitý faktor pre mobilné zariadenia.

Odolnosť voči nárazom (eng.   G-shock rating) - odolnosť pohonu voči náhlým nárastom tlaku alebo nárazom, merané v jednotkách prípustného preťaženia v zapnutom a vypnutom stave.

Rýchlosť prenosu dát (eng.   Prenosová rýchlosť) s postupným prístupom:

• vnútorná plocha disku: od 44,2 do 74,5 MB / s; [kedy? ]
• vonkajšia zóna disku: od 60,0 do 111,4 MB / s. [kedy? ]

Kapacita buffera   - Buffer sa nazýva medzipamäť, ktorá je navrhnutá tak, aby vyhladila rozdiely v rýchlosti čítania / zápisu a prenosu cez rozhranie. V moderných diskoch sa zvyčajne pohybuje od 8 do 128 MB.

Hladina hluku

Hladina hluku   - hluk spôsobený mechaniky pohonu počas jeho prevádzky. Označené v decibelov   , Tiché jednotky sú zariadenia s hladinou hluku asi 26 dB alebo nižšou. Hluk pozostáva zo šumu otáčania vretena (vrátane aerodynamiky) a hluku pri polohovaní.

Na zníženie hluku z pevných diskov sa používajú nasledujúce metódy:

zariadenie

Pevný disk sa skladá z hermetickej zóny a elektronickej jednotky.

tesný priestor

Tesné oblasť zahŕňa telo z trvanlivého zliatiny samotného kolesa (dosky) s magnetickým povlakom, v niektorých modeloch, samostatné klietky, a jednotka hlavy s polohovacím zariadením, a elektrický pohon vreteno.

Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, vo väčšine zariadení v hermetickej zóne nie je vákuum   , Niektorí výrobcovia ho robia vzduchotesne (teda názov) a naplnia čistým a sušeným vzduchom alebo neutrálnymi plynmi, dusík   a je nainštalovaná tenká kovová alebo plastová membrána, ktorá vyrovnáva tlak. (V tomto prípade je vnútri puzdra pevného disku umiestnená malá kapsička na vrecko silikagélu   , ktoré absorbuje   vodná para zostávajúca vo vnútri plášťa po jeho utesnení). Ďalší výrobcovia vyrovnávajú tlak cez malý otvor s filtrom schopným zachovať veľmi malé (niekoľko mikrometre) častice. Avšak v tomto prípade je vlhkosť vyrovnaná a môžu tiež preniknúť škodlivé plyny. Pre vyrovnávanie tlaku je nutné, aby sa zabránilo deformácii vnútrajška plášťa na rozdiely v atmosférickom tlaku (napríklad v rovine) a teploty, ako aj ohrev zariadenia počas prevádzky.

Zrnká zachytené v zostave v obalu reaktora a zachytené na povrchu disku, zatiaľ čo rotačné posun na ďalší filter - zberača prachu.

Oddeľovač - doska vyrobená z plastu alebo hliníka, umiestnená medzi doskami magnetických diskov a nad hornou doskou magnetického disku. Používa sa na vyrovnanie prietoku vzduchu v hermetickej zóne.

Polohovacie zariadenie

Polohovacie zariadenie hlavy ( žaba. pohon) je a rýchla odozva [ ] elektromagnetický   engine. Skladá sa z pevného páru silného neodymu permanentné magnety   , ako aj cievky (solenoid) na pohyblivom konzola   blok hlavy. Motor tvorí spolu so systémom na čítanie a spracovanie zaznamenaných informácii servopohonu a riadiacu jednotku (riadiaca jednotka VCM) servo.

Polohovací systém hlavíc môže byť poháňaný dvoma kolesami. Keď tento elektromagnetický ovládač posunie hlavnú jednotku s obvyklou presnosťou, zatiaľ čo ďalší piezoelektrický mechanizmus spája s magnetickou cestou hlavy s vysokou presnosťou.

Princíp motora je nasledujúci: vinutie je vo vnútri stator   (zvyčajne dva pevné magnety), prúd dodávaný s rôznou silou a polaritou ho núti k presnej polohe konzola   (rocker) s hlavami pozdĺž radiálnej dráhy. Rýchlosť polohovacieho zariadenia závisí od času vyhľadávania údajov na povrchu dosiek.

Každý z nich má špeciálne skladovacie oblasť známu ako parkovisko, zastaví presne na hlavu v tých okamihoch, kedy je pohon vypnutý alebo v režime nízkej spotreby. V parkovacej polohe je konzola (hídelka) hlavovej jednotky v koncovej polohe a opiera sa o doraz. V prevádzke prístup k informáciám (čítanie / zápis) jedným zo zdrojov hluku je vibrácie v dôsledku nárazov zátvorkách držanie magnetické hlavy cesty zastaví hlavy vráti do nulovej polohy. Ak chcete znížiť hluk na cestách, tlmenie   podložky z mäkkej gumy. Výrazne znížiť hluk pevného disku môže byť naprogramovaný zmenou parametrov režimov zrýchlenia a brzdenia hlavnej jednotky. Na tento účel bola vyvinutá špeciálna technológia - Automatické akustické riadenie   , Oficiálne sa v štandarde nachádza schopnosť programovo riadiť hladinu hluku pevného disku ATA   / ATAPI-6 (toto vyžaduje zmenu hodnoty riadiacej premennej), hoci niektorí výrobcovia už predtým vykonali experimentálne implementácie.

Modul elektroniky

Jednotka rozhrania poskytuje rozhranie medzi elektronikou pevného disku a zvyškom systému.

Riadiaca jednotka je a systém riadenia   prijímanie elektrických polohovacích signálov hláv a generovanie kontrolné akcie   typ pohonu "cievka" prepínanie informačné toky s rôznymi hlavami, riadenie činnosti všetkých ostatných uzlov (napr., disk Regulácia otáčok), ktorý prijíma a spracováva signály zo snímacieho zariadenia (senzorového systému môže zahŕňať jednoosový akcelerometer použitý ako senzor náraz, trojosý akcelerometer   , použitý ako snímač voľného pádu, snímač tlaku, snímač uhlovej akcelerácie, snímač teploty).

Blok ROM ukladá riadiace programy pre jednotky riadenia a spracovania digitálnych signálov, ako aj informácie o servise pevného disku.

Dosť chytrý stopa v histórii pevných diskov opustil spoločnosť Quantum, ale to je v ranom 2000s zlyhal, ešte fatálne, než IBM a Fujitsu - v pevných diskov radu Quantum CX pokazila hlavy prepínač čip je umiestnený v hermetickom jednotky disku, čo viedlo k veľmi drahému načítaniu údajov z neúspešného disku.

Jedným z lídrov vo výrobe diskov bola spoločnosť Maxtor   , V roku 2001 divízia kúpila Maxtor pevné disky Quantum a tiež nijako vyhnúť problémom s povesťou disku takzvanej "tenký". V 2006   Spoločnosť Maxtor získala spoločnosť Seagate.

Na jar roku 2011 bola produkcia Hitachi zakúpená firmou Western Digital (rastliny 3,5 palcových diskov boli prenesené na spoločnosť Toshiba v roku 2012); v rovnakom čase Samsung   predala svojmu HDD jednotke spoločnosti Seagate.

Od roku 2012 existujú len traja hlavní výrobcovia - Seagate , Western Digital   a toshiba.

Trh pevných diskov

   Účinky záplav v Thajsku (2011)

náklady

Od vydania pevných diskov v roku 1956 sa ich cena znížila z desiatok tisíc dolárov na desiatky dolárov v roku 2015. Náklady na kapacitu sa znížili z 9,200 dolárov na 0,000 035 dolárov za megabajt.

Nízkoúrovňové formátovanie

V záverečnej fáze montáže zariadenia na povrch dosky formátovaný   - na nich sa vytvárajú stopy a sektory. Špecifická metóda je definovaná výrobcom a / alebo normou, ale aspoň jedna magnetická značka je umiestnená na každej trati, čo naznačuje jej začiatok.

K dispozícii sú nástroje, ktoré dokážu otestovať fyzické sektory disku a obmedziť zobrazenie a upravovanie údajov o službe. Špecifické schopnosti takýchto nástrojov výrazne závisia od modelu diskov a technických informácií, ktoré sú autorovi známe softvér   príslušnú skupinu modelov.

Geometria magnetického disku

Na účely riešenia priestoru sú plochy kotúčových dosiek rozdelené na skladieb   - sústredné prstencové plochy. Každá skladba je rozdelená na rovnaké segmenty - sektory   , Adresovanie CHS predpokladá, že všetky skladby v danej oblasti disku majú rovnaký počet sektorov.

valec   - súprava stôp rovnomerne od stredu, na všetkých pracovných plochách dosiek pevného disku. Číslo hlavy   - nastavuje pracovnú plochu, ktorá sa má použiť, a - číslo sektora   - konkrétne odvetvie na trati.

Ak chcete používať adresovanie CHS, musíte to vedieť geometria   použitý disk: celkový počet fliaš, hláv a sektorov v ňom. Spočiatku boli tieto informácie potrebné nastaviť manuálne; v štandarde ATA   -1 bola zavedená funkcia automatického zisťovania geometrie (príkaz Identify Drive).

Vplyv geometrie na rýchlosť operácií disku

Geometria pevného disku ovplyvňuje rýchlosť čítania záznamu. Bližšie k vonkajšiemu okraju disku dosky zvyšuje dĺžku stôp (ubytovaní viac sektorov), a podľa toho, množstvo dát, že zariadenie môže čítať alebo zapisovať na otáčku. Rýchlosť čítania sa môže pohybovať od 210 do 30 MB / s. Keď poznáte túto funkciu, je vhodné umiestniť tu koreňové oddiely operačných systémov. Číslovanie sektorov začína od vonkajšieho okraja disku od nuly.

Vlastnosti geometrie pevných diskov s integrovanými ovládačmi

zónovania

Na doskách moderných "pevných diskov" sú koľaje zoskupené do niekoľkých zón ( eng.   Zoned Recording). Všetky stopy tej istej zóny majú rovnaký počet sektorov. Na vonkajších zónach sektorov však existuje viac stôp ako na vnútorných tratiach. To umožňuje pomocou dlhej dĺžky vonkajších stôp dosiahnuť rovnomernejšiu hustotu záznamu, čo zvyšuje kapacitu dosky rovnakou výrobnou technológiou.

Rezervné sektory

Na zvýšenie životnosti disku môžu byť na každej trati prítomné ďalšie náhradné sektory. Ak sa v niektorom sektore vyskytne neopraviteľná chyba, potom môže byť toto odvetvie nahradené rezervnou ( eng.   premapovanie). Údaje uložené v ňom môžu byť stratené alebo obnovené pomocou ECC   , a kapacita disku zostane rovnaká. Existujú dve tabuľky pre opätovné priradenie: jedna je vyplnená v továrni, druhá je v prevádzke. Obmedzenia zón, počet sektorov na trasu pre každú zónu a tabuľku presmerovania sektorov sú uložené v pamäti ROM elektronickej jednotky.

Logická geometria

Pri zvyšovaní kapacity vyrobených pevných diskov sa ich fyzická geometria prestala zhodovať s obmedzeniami softvérových a hardvérových rozhraní (pozri: Kapacita pevného disku). Okrem toho sú skladby s iným počtom sektorov nezlučiteľné s metódou adresovania CHS. Ako výsledok, disk kontrolóri začali hlásiť nie reálne, ale fiktívne, logická geometria, ktorý spĺňa obmedzenia rozhraní, ale nezodpovedá skutočnosti. Takže maximálny počet sektorov a hláv pre väčšinu modelov je 63 a 255 (maximálne možné hodnoty v funkciách prerušenia BIOS INT 13h) a počet fliaš sa volí podľa kapacity disku. Fyzická geometria samotného disku sa nedá získať v normálnom režime prevádzky a iné časti systému nie sú známe.

Riešenie údajov

Minimálna oblasť adresovateľných údajov na pevnom disku je sektor, Veľkosť sektora je tradične 512 bajtov. IDEMA v roku 2006 oznámila prechod na veľkosť sektora 4096 bajtov, ktorý by mal byť dokončený do roku 2010.

Spoločnosť Western Digital už oznámila spustenie novej technológie formátovania Pokročilý formát   , a vydala sériu jednotiek pomocou novej technológie. Táto séria zahŕňa AARS / EARS a BPVT.

Pred používaním jednotky s technológiou Advanced Format pre prácu v systéme Windows XP je potrebné vykonať postup vyrovnávania pomocou špeciálneho nástroja. Ak sú vytvorené oddiely na disku Windows Vista , Windows 7   a Mac OS   , zarovnanie sa nevyžaduje.

V operačnom systéme Windows Vista, Windows 7, Windows Server 2008 a Windows Server 2008 R2 je obmedzená podpora diskov s väčšou veľkosťou sektorov.

Existujú 2 hlavné spôsoby riešenia sektorov na disku: valec-hlava-sektor (eng.   sektor valcovej hlavy, CHS) a lineárne adresovanie blokov (eng.   lineárne adresovanie blokov, LBA).

CHS

S touto metódou sa sektor zaoberá jeho fyzickou polohou na disku 3 súradnicami - číslo valca, číslo hlavy   a číslo sektora, Objem disk viac ako 528,482,304 bajtov (504 MB) s vstavanými regulátormi Tieto súradnice nezodpovedajú fyzickej pozíciu sektoru na disku a sú "logickými poloha" (viz.).

LBA

Pomocou tejto metódy je adresa dátových blokov na médiu špecifikovaná pomocou logickej lineárnej adresy. Adresovanie LBA začalo byť implementované a používané v roku 1994 v spojení so štandardným EIDE (Extended IDE). Potreba LBA bola spôsobená najmä vznikom disky veľkých objemov   ktoré nebolo možné plne využiť pomocou starých schém na adresovanie.

LBA = ((C ylinder x N oofheads + hlavy) x sektory / dráha) + (S ECTOR - 1), (\\ displaystyle \\ mathrm (LBA) = (\\ Bigl () (\\ mathrm (valec) \\ krát \\ mathrm (č \\ mathrm (hlavy)) \\ mathrm (hlavy)) \\ times \\ mathrm (sektory / stopa) (\\ bigr)) +

Metóda LBA zodpovedá sektorovému mapovaniu pre SCSI. BIOS   Riadiaci systém SCSI tieto úlohy vykonáva automaticky, to znamená, že pre rozhranie SCSI bola spočiatku typická metóda logického adresovania.

Porovnanie rozhrania

	Šírka pásma, Gbps	Maximálna dĺžka kábla, m	Potrebujem napájací kábel	Počet jednotiek na jeden kanál	Počet vodičov v kábli	Ďalšie funkcie
krajný ATA /133	1,2	0,46	Áno (3,5 ") / Nie (2,5")	2	40/80	Controller + 2Slave, hot swap nemožné
SATA -300	2,4	1	áno	1	7	Hosť / Slave, ktoré sa môžu meniť na niektorých ovládacích jednotkách
SATA -600	4,8	žiadne údaje	áno	1	7
FireWire /400	0,4			63	4/6
FireWire /800	0,8	4.5 (do 72 m so sériovým pripojením)	Áno / Nie (závisí od typu rozhrania a jednotky)	63	9	zariadenia sú rovnaké, je možné vymeniť za tepla.
USB 2.0	0,48 (naozaj - 0,25)	5 (do 72 m so sériovým pripojením rozbočovača)		127	4
USB 3.0	4,8	žiadne údaje	Áno / Nie (závisí od typu jednotky)	žiadne údaje	9	Obojsmerný, kompatibilný s rozhraním USB 2.0
Ultra-320 SCSI	2,56	12	áno	16	50/68	zariadenia sú rovnaké, je možné vymeniť za tepla.
SAS	2,4	8	áno	Viac ako 16384		hot swapping; možnosť pripojenia SATA   v riadiacich jednotkách SAS
eSATA	2,4	2	áno	1 (až 15 s multiplikátorom portov)	7	Host / Slave, hot swappable

Získajte históriu pokroku

• 1956   - pevný disk IBM 350 ako súčasť prvého sériového počítača IBM 305 RAMAC. Pohon obsadil škatuľku s veľkosťou veľkej chladničky a mal hmotnosť 971 kg a celková kapacita pamäte 50 otáčala v ňom čisté železo-pokryté tenké disky s priemerom 610 mm bol asi 5 miliónov 6-bit slová   (3,5 MB v zmysle 8-bitových slov - bajtov).
• 1961 rok   - na pevnom disku IBM 1301 boli čítacie a zapisovacie hlavy najskôr nainštalované pre každý disk, 28 MB.
• 1973   - Na pevnom disku IBM 3340 s názvom Winchester sa prvýkrát použili čítacie a zapisovacie hlavy, ktoré sa vznášali nad rotujúcim diskom pod vplyvom aerodynamických síl, čím sa výrazne znížila vzduchová medzera medzi diskom a hlavou. Prvýkrát boli dosky a hlavy balené do hermetických komôr, ktoré eliminovali vonkajšie vplyvy na mechanizmus, 30 MB.
• 1979   - v pevnom disku IBM 3370 sa po prvý raz vyrobili magnetické hlavy s použitím tenkovrstvovej technológie vyvinuté od konca 60. rokov 20. storočia. Z tohto dôvodu sa hustota záznamu zvýšila na 7,53 Mbps. Čítacie a zapisovacie hlavy s tenkým filmom boli vyrobené pred rokom 1991, po ktorých boli nahradené magnetorezistickými hlavami.
• 1980   - prvých 5,25 palcov Winchester, Shugart ST-506   , 5 MB (priemyselné jednotky IBM dosiahli kapacitu 1 GB). Pevné disky veľkosti 5.25 "boli vyrobené až do roku 1998.
• 1981   - 5,25-palcový Shugart ST-412   , 10 MB.
• 1983   - prvý 3,5-palcový pevný disk, vydal malý škótsky   spoločnosť Rodime, 10 MB. Tento tvarový faktor bol patentovaný Rodime ako osobný vynález.
• 1985   - štandard ESDI   , revidovaný štandard ST-412
• 1986   - Štandardy SCSI , ATA   (IDE).
• 1990   - Maximálna kapacita 320 MB.
• 1991   - IBM uvoľní prvý 2,5-palcový pevný disk Tamba-1 s kapacitou 63 MB a hmotnosťou iba 200 gramov.
• 1992   - prvý pevný disk s rýchlosťou otáčania vretena 7200 ot / min, 2,1 GB.
• 1995   - Maximálna kapacita 2 GB.
• 1996   - prvý pevný disk s rýchlosťou vretena 10 000 ot / min, Seagate Cheetah.
• 1997   - Maximálna kapacita 10 GB.
• 1998   - UDMA / 33 a ATAPI.
• 1999 - IBM   správy Microdrive   kapacita 170 a 340 MB.
• 2000   - IBM vyrába kapacity Microdrive 500 MB a 1 GB. V tom istom roku sa objavili prvé pevné disky s rýchlosťou vretena 15 000 ot./min, vydané spoločnosťami Seagate a IBM. Pri tejto rýchlosti sa pretek zastavil.
• 2002   - štandard ATA / ATAPI-6 a disky s kapacitou viac ako 137 GB.
• 2003 - Hitachi   vyrába Microdrive s kapacitou 2 GB.
• 2004 - Seagate   vyrába ST1 - analógové Microdrive kapacity 2,5 a 5 GB.
• 2005   - Maximálna kapacita 500 GB.
• 2005 - štandardná Serial ATA 3G (alebo SATA II).
• 2005 - vznik SAS   (Serial Attached SCSI).
• 2005 - Seagate uvoľňuje ST1 - analóg Microdrive   kapacita 8 GB.
• 2006   - používanie metódy kolmého záznamu v komerčných jednotkách.
• 2006 - objavenie prvých "hybridných" pevných diskov obsahujúcich jednotku flash pamäť.
• 2006 - Seagate vyrába ST1 - analógové Microdrive s kapacitou 12 GB.
• 2007   - Spoločnosť Hitachi zaviedla prvú komerčnú skladovaciu kapacitu 1 TB.
• 2009 rok   - založené na 500-gigabajtových doskách Western Digital   , potom spoločnosť Seagate vydala modely s kapacitou 2 TB.
• 2009 - Samsung   vydala prvé pevné disky s rozhraním USB 2.0
• 2009 - Western Digital   oznámila vytvorenie 2,5-palcovej kapacity HDD 1 TB (záznamová hustota - 333 GB na jedinom štítku).
• 2009 - vznik štandardného SATA 3.0 (SATA 6G).
• 2010 rok   - Seagate vyrába pevný disk s kapacitou 3 TB.
• 2010 rok - Samsung   produkuje pevný disk s doskami, ktoré majú na jednej doske hustotu záznamu 667 GB
• Rok 2011 - Spoločnosť Western Digital uvoľnila prvý disk na doskách s kapacitou 750 GB.
• 2011 rok - Hitachi   uvoľnil prvý disk na doskách s 1 TB.
• 2011 - Seagate predstavil prvý 3,5-palcový 4 TB disk na svete.
• 2013 rok   - Western Digital produkuje 6 TB disk so 7 doskami namiesto 5.
• 2014 rok   - Spoločnosť Western Digital vydala prvý 10 TB disk s héliom namiesto vzduchu. Má 7 platní.

Jednotka pevného disku, pevný disk alebo pevný disk (anglická jednotka pevného disku, pevný disk) - nevratná, prepisovateľná pamäť počítača. Je to hlavný obchod s dátami takmer vo všetkých moderných počítačoch.

Na rozdiel od diskety (diskety) sa informácie na HDD zaznamenávajú na tvrdých (hliníkových alebo sklenených) platniach pokrytých vrstvou feromagnetického materiálu, najčastejšie oxidu chrómového. Čítacie hlavy v prevádzke sa nedotýkajú povrchu dosiek kvôli medzivrstve privádzaného prúdu vzduchu vyvíjaného na povrchu počas rýchleho otáčania. Vzdialenosť medzi hlavou a diskom je niekoľko nanometrov (v moderných diskoch 5-10 nm) a absencia mechanického kontaktu poskytuje dlhú životnosť pevného disku. Ak nedochádza k otáčaniu diskov, hlavy sú na vretene v bezpečnej zóne, kde je ich kontakt s povrchom diskov vylúčený.

Názov "pevný disk" bol prijatý spoločnosťou IBM vďaka spoločnosti IBM, ktorá v roku 1973 vydala model pevného disku 3340, ktorý prvýkrát spojil disky a čítacie hlavy v jednom neprerušovanom prípade. Pri vývoji používali inžinieri krátky interný názov "30-30", čo znamenalo dva moduly (v maximálnom rozložení) 30 MB. Kenneth Houghton, projektový manažér, v súlade s označením populárnej loveckej pištole "Winchester 30-30" ponúkol, že nazýva tento disk "pevný disk".

V Európe a Spojených štátoch sa v deväťdesiatych rokoch používal názov "Winchester", zatiaľ čo v ruskom počítačovom slangu sa zachoval názov "Winchester", ktorý sa zmenil na slovo "skrutka".
  charakteristiky
Rozhranie je metóda používaná na prenos údajov. Moderné disky môžu používať ATA (AT Attachment, tiež známy ako IDE - Integrated Drive elektronický), (EIDE), rozhranie Serial ATA, SCSI (Small Computer System Interface), IEEE 1394, SAS, FireWire, USB, SDIO a Fibre Channel.

Kapacita - množstvo dát, ktoré môže jednotka uložiť. Kapacita moderných zariadení dosahuje 1000 GB. Na rozdiel od prijímajú počítačového systému konzoly označujúci násobky 1024 veľkosti (kilo = 1024 mega = 1048576 a r. D.) Podľa výrobcov určovacích kapacity HDD 1000 sa používa niekoľko hodnôt. Napríklad "skutočná" kapacita pevného disku s označením "200 GB" je 186,2 GB.

Fyzická veľkosť (tvarový faktor)   - takmer všetky moderné jednotky pre osobné počítače a servery majú veľkosť 3,5 alebo 2,5 palca. Tieto sú častejšie používané v prenosných počítačoch. Ďalšie bežné formáty sú 1,8 palca, 1,3 palca a 0,85 palca

Čas náhodného prístupu   (Engl čas náhodného prístupu.) - 3 až 15 ms, zvyčajne majú servera kolesá minimum času (napríklad Hitachi Ultrastar 15K147 - 3,7 ms), najväčší zo súčasných - diskov pre prenosné zariadenia (Seagate Momentus 5400,3 - 12.5).

Rýchlosť otáčania vretena   (Anglická rýchlosť vretena) - počet otáčok vretena za minútu. Čas prístupu a rýchlosť prenosu údajov závisia vo veľkej miere od tohto parametra. V súčasnosti sa vyrábajú pevné disky s nasledujúcimi štandardnými otáčkami: 4200, 5400 a 7200 (prenosné počítače), 7200 a 10 000 (osobné počítače), 10 000 a 15 000 otáčok za minútu. (servery a vysoko výkonné pracovné stanice).

Spoľahlivosť sa definuje ako priemerný čas medzi poruchami (stredný čas medzi poruchami, MTBF).

Počet I / O operácií za sekundu   - pre moderné disky je asi 50 op / s s náhodným prístupom k jednotke a asi 100 op / sec s postupným prístupom.

Spotreba energie   - dôležitý faktor pre mobilné zariadenia.

Hladina hluku je hluk spôsobený mechanikami pohonu počas jeho prevádzky. Označené v decibeloch. Tiché jednotky sú zariadenia s hladinou hluku asi 26 dB alebo nižšou.

Odolnosť voči nárazom   (Anglický šok) - odolnosť pohonu pred náhlymi skokmi alebo nárazmi, merané v jednotkách prípustného preťaženia g v stave zapnutia a vypnutia.

Rýchlosť prenosu dát   (Anglická prenosová rýchlosť): Vnútorná zóna disku: od 44,2 do 74,5 Mb / s
  Vonkajšia zóna disku: od 74,0 do 111,4 MB / s

Pozrite si tiež základné fyzické a logické parametre pevného disku
  výrobcovia
Väčšinu pevných diskov vyrábajú len niekoľko spoločností: Seagate, Western Digital, Samsung, ako aj predtým vlastnená divízia IBM na výrobu diskov od spoločnosti Hitachi. Fujitsu naďalej vyrába pevné disky pre notebooky a disky SCSI, ale opustil masový trh v roku 2001. Spoločnosť Toshiba je hlavným výrobcom 2,5-palcového a 1,8-palcového pevného disku pre notebooky. Jedným z vedúcich výrobcov diskov bola firma Maxtor, známa pre svoje "inteligentné" algoritmy ukladania do vyrovnávacej pamäte. V roku 2006 sa Seagate a Maxtor zlúčili. V polovici deväťdesiatych rokov si Seagate kúpil Conner.
  zariadenie
Pevný disk pozostáva z nasledujúcich hlavných komponentov: teleso odolnej zliatiny, skutočné pevné disky (dosky) s magnetickým povlakom, hlavová jednotka s polohovacím zariadením, elektrický pohon vretena a elektronická jednotka.

Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, pevné disky nie sú vzduchotesné. Vnútorná dutina pevný disk   komunikuje s atmosférou cez filter schopný udržať veľmi malé častice (niekoľko mikrónov). Je to potrebné na udržanie konštantného tlaku vo vnútri disku, keď sa teplota skrine pohybuje.
  Modul elektroniky

Elektronický modul nevyhnutne obsahuje: riadiacu jednotku, pamäť iba na čítanie (ROM), vyrovnávaciu pamäť, jednotku rozhrania a jednotku digitálneho spracovania signálu.

Jednotka rozhrania spája elektroniku pevného disku so zvyškom systému.

Riadiaca jednotka je riadiaci systém, ktorý prijíma elektrické signály na polohovanie hláv a generuje riadiace činnosti, ako je hlasová cievka, prepínanie tokov informácií z rôznych hláv, riadenie činnosti všetkých ostatných uzlov (napríklad riadenie rýchlosti otáčania vretena).

Blok ROM ukladá riadiace programy pre jednotky riadenia a spracovania digitálnych signálov, ako aj informácie o servise pevného disku.

Pamäť vyrovnávacej pamäte vyhladzuje rozdiel medzi rýchlosťami rozhrania a jednotky (používa sa vysokorýchlostná statická pamäť). Zvýšenie veľkosti vyrovnávacej pamäte umožňuje zvýšiť rýchlosť jednotky.

Jednotka digitálneho spracovania signálu vymaže čítaný analógový signál a dekóduje ho (extrahuje digitálne informácie). Pre digitálne spracovanie sa používajú rôzne metódy, napríklad PRML (Maximálna pravdepodobnosť čiastočnej odpovede - maximálna pravdepodobnosť v prípade neúplnej odpovede). Prijatý signál sa porovná so vzorkami. V tomto prípade sa vyberie vzorka, ktorá je najpodobnejšia vo forme a časovej charakteristike dekódovaného signálu.
  Technológie na písanie dát
Princíp fungovania pevných diskov je podobný funkcii magnetofónov. Pracovná plocha disku sa pohybuje vo vzťahu k čítacej hlave (napríklad vo forme induktora s medzerou v magnetickom obvode). Keď sa na hlavovú cievku (pri nahrávaní) aplikuje striedavý elektrický prúd, výsledné striedavé magnetické pole od hlavovej medzery pôsobí na feromagnetu povrchu disku a mení smer vektora domény ako funkciu veľkosti signálu. Pri čítaní dochádza k zmene magnetického toku v hlavnom magnetickom jadre, čo vedie k vzniku alternatívneho elektrického signálu v cievke spôsobenej účinkom elektromagnetickej indukcie.

Nedávno sa magnetorezistický efekt používa na čítanie a magnetorezistické hlavy sa používajú v diskoch. V nich zmena v magnetickom poli vedie k zmene odporu v závislosti od zmeny v sile magnetického poľa. Takéto hlavy umožňujú zvyšovať pravdepodobnosť spoľahlivosti čítania informácií (najmä pri vysokých hustotách záznamu údajov).
  Metóda paralelného nahrávania

V súčasnosti je to najbežnejšia technológia na zaznamenávanie informácií na HDD. Bity informácií sa zaznamenávajú s malou hlavou, ktorá prechádza cez povrch otočného disku magnetizuje miliardy horizontálnych diskrétnych domén - domén. Každá z týchto oblastí je logická nula alebo jedna, v závislosti od magnetizácie.

Maximálna hustota dosiahnutá touto metódou je 150 Gb / in (23 Gb / cm). V blízkej budúcnosti sa očakáva postupná náhrada tejto metódy metódou kolmého záznamu.
  Metóda kolmého záznamu

Metóda kolmého záznamu je technológia, v ktorej sú bity informácií uložené vo vertikálnych doménach. To vám umožní používať silnejšie magnetické polia a znížiť množstvo materiálu potrebného na záznam 1 bit. Hustota záznamu v moderných vzorkách je 100-150 Gbit / inch (15-23 Gbit / cm), v budúcnosti sa plánuje dosiahnuť hustotu až 400-500 Gbit / inch (60-75 Gbit / cm).

Pevné disky s kolmým záznamom sú dostupné na trhu od roku 2005.
  Metóda tepelného magnetického záznamu

Spôsob tepelného magnetického záznamu (Ing. Magnetický záznam za tepla - HAMR) sa v súčasnosti aktívne rozvíja. Pri použití tejto metódy sa používa bodové vyhrievanie disku, ktoré umožňuje hlave magnetizovať veľmi malé plochy jeho povrchu. Po ochladení disku je magnetizácia "pevná".
  Získajte históriu pokroku
  1956 - predaj prvého komerčného pevného disku, IBM 350 RAMAC, 5 MB. Zvážil asi jednu tonu, obsadil dve krabice - každá veľká chladnička a celková kapacita pamäte 50 otočená v ňom pokrytá čistými železnými tenkými kotúčmi s veľkou pizzou bola 5 megabajtov
  1980 - prvý 5,25-palcový Winchester, Shugart ST-506, 5 MB
  1986 - štandard SCSI
  1991 - Maximálna kapacita 100 MB
  1995 - Maximálna kapacita 2 GB
  1997 - Maximálna kapacita 10 GB
  1998 - normy UDMA / 33 a ATAPI
  1999 - IBM vydáva Microdrive s kapacitou 170 a 340 MB
  2002 - Bariéra adresového priestoru bola prevzatá nad 137 GB
  2003 - Príchod SATA
  2005 - Maximálna kapacita 500 GB
  2005 - štandardná Serial ATA 3G
  2005 - Príchod SAS (Serial Attached SCSI)
  2006 - Použitie metódy kolmého záznamu v komerčných diskoch
  2006 - vznik hybridných pevných diskov s ďalším blokom pamäťovej kapacity niekoľkých gigabajtov
  2007 - Hitachi predstavuje 1000 GB disk

poznámky
  Zbraň "Winchester Model 1894" je všeobecne známa ako "Winchester 30-30" názvom použitého zásobníka ".30-30".

H pevný disk na pevnom disku je takmer jedným z najdôležitejších prvkov moderného počítača. Keďže je určený predovšetkým na dlhodobé ukladanie vašich dát, môžu to byť hry, filmy a ďalšie veľké súbory uložené na vašom PC. A bolo by veľmi nešťastné, keby sa to mohlo náhle rozpadnúť, v dôsledku čoho môže dôjsť k strate všetkých vašich údajov, ktoré sa môžu veľmi ťažko obnoviť. A aby bol tento prvok správne ovládaný a nahradený, je potrebné pochopiť, ako funguje a aký je pevný disk.

Z tohto článku sa dozviete o fungovaní pevného disku, jeho komponentoch a technických vlastnostiach.

Zvyčajne sú hlavnými prvkami pevného disku niekoľko guľatých hliníkových dosiek. Na rozdiel od diskiet (zabudnuté diskety), je ťažké ich ohýbať, takže sa objavil názov pevného disku. V niektorých zariadeniach sú pevné a pevné a nazývajú sa pevným diskom. Ale v bežných stacionárnych počítačoch a dokonca aj v niektorých modeloch notebookov a tabletov je možné ich bez problémov nahradiť.

Obrázok: Pevný disk bez horného krytu

Upozornenie!

Prečo sa niekedy nazývajú pevné disky - pevný disk a to, čo majú robiť so strelnými zbraňami. Raz v šesťdesiatych rokoch minulého storočia vydala spoločnosť IBM vysokorýchlostný pevný disk s číslom vývoja 30-30 rokov. Čo sa zhodovalo s označením slávnej zbraňovej zbrane Winchester, a preto bol termín čoskoro zakotvený v slangovom slangovom počítači. V skutočnosti však pevné disky nemajú nič spoločné so skutočnými pevnými diskami.

Ako funguje jednotka pevného disku?

Nahrávanie a čítanie informácií nachádzajúcich sa na sústredných kruhoch pevného disku, rozdelených na sektory, sa vykonáva pomocou univerzálnych záznamových / čítacích hláv.

Všetky strany disku poskytujú vlastnú stopu pre nahrávanie a čítanie, ale hlavy sú umiestnené na jednotke bežnej pre všetky disky. Z tohto dôvodu sa hlavy pohybujú synchronne.

Video YouTube: Prevádzka otvoreného pevného disku

Normálna funkcia meniča nedovoľuje dotyk medzi hlavami a magnetickým povrchom disku. Pri absencii elektrickej energie a zastavení prístroja sú však hlavy stále klesané na magnetický povrch.

Počas činnosti pevného disku vzniká medzi povrchom otočnej dosky a hlavou mierna vzduchová medzera. Ak prachová častica preniká do tejto medzery alebo je zariadenie vystavené chveniu, existuje vysoká pravdepodobnosť, že hlava sa zrazí s rotujúcim povrchom. Silná rana môže spôsobiť zlyhanie hlavy. Výsledok tohto výstupu môže byť niekoľko bajtov alebo úplná nefunkčnosť zariadenia. Z tohto dôvodu je v mnohých zariadeniach magnetický povrch legovaný, po ktorom sa na ne nanáša špeciálne mazivo, ktoré mu umožňuje zvládnuť pravidelné pretrepávanie hlavy.

Niektoré moderné disky používajú nakladací / vykladací mechanizmus, ktorý nedovoľuje, aby sa hlavy dotkli magnetického povrchu aj v prípade výpadku elektrickej energie.

Formátovanie vysokej a nízkej úrovne

Používanie formátovania na vysokej úrovni umožňuje operačnému systému vytvoriť štruktúry, ktoré zjednodušujú prácu so súbormi a dátami uloženými na pevnom disku. Všetky dostupné diskové oddiely (logické disky) sú vybavené zavádzacím sektorom zväzku s dvoma kópiami tabuľky alokácie súborov as koreňovým adresárom. Prostredníctvom vyššie uvedených štruktúr sa operačným systémom podarí prideliť priestor na disku, sledovať umiestnenie súborov a tiež obísť poškodené oblasti na disku.

Inými slovami, formátovanie na vysokej úrovni sa obmedzuje na vytváranie diskového a súborového systému TOC (FAT, NTFS atď.). Na "pravé" formátovanie môžete zahrnúť iba formátovanie na nižšej úrovni, počas ktorého je disk rozdelený na stopy a sektory. Pomocou príkazu DOS FORMAT je disketa vystavená obom typom formátovania naraz, zatiaľ čo tvrdé je len formátovanie na vysokej úrovni.

Aby ste mohli na pevnom disku vykonať formátovanie na nižšej úrovni, musíte použiť špeciálny program, najčastejšie poskytovaný výrobcom diskov. Formátovanie diskiet prostredníctvom formátu FORMAT znamená vykonávanie oboch operácií, zatiaľ čo v prípade pevných diskov by vyššie uvedené operácie mali byť vykonávané oddelene. Okrem toho je pevný disk podrobený tretej operácii - vytváraniu oddielov, ktoré sú predpokladom pre použitie viacerých operačných systémov na jednom počítači.

Organizácia niekoľkých sekcií poskytuje príležitosť vytvoriť na každej z nich svoju prevádzkovú infraštruktúru s oddeleným objemom a logickými diskami. Každý zväzok alebo logická jednotka má svoje vlastné označenie písmen (napríklad, disk C, D   alebo E).

Na čom pozostáva pevný disk?

Prakticky každý moderný pevný disk obsahuje rovnaký súbor komponentov:

pohony   (ich počet často dosahuje 5 kusov);

čítať / zapisovať hlavy   (ich počet často dosahuje 10 kusov);

ovládací mechanizmus   (tento mechanizmus umiestňuje hlavy do požadovanej polohy);

pohonu pohonu motora   (zariadenie, ktoré riadi otáčanie diskov);

vzduchový filter   (filtre umiestnené vo vnútri jednotky pohonu);

doska s plošnými spojmi s riadiacimi obvodmi   (pomocou tohto komponentu je pohon a regulátor riadené);

káblov a konektorov   (elektronické súčasti HDD).

Ako skriňa na disky, hlavy, hnací mechanizmus hlavice a hnací motor poháňa najbežnejšie používanú zapečatenú krabicu - HDA. Obvykle toto pole je jediný uzol, ktorý je takmer nikdy otvorený. Ďalšie komponenty, ktoré nie sú súčasťou HDA, vrátane konfiguračných prvkov, PCB a predného panela, sú odnímateľné.

Automatické parkovanie a riadiaci systém hlavy

V prípade výpadku elektrického prúdu je poskytnutý kontaktný parkovací systém, ktorého úlohou je spustiť lištu s hlavami na samotných diskoch. Bez ohľadu na skutočnosť, že pohon môže vydržať desiatky tisíc výťahov a zostupov čítacích hláv, všetko by sa malo stať v špeciálne určených oblastiach pre tieto operácie.

Počas konštantných výstupov a sostupov dochádza k nevyhnutnej abrázii magnetickej vrstvy. Ak sa pohon po poškodení otriasne, disk alebo hlavy budú s najväčšou pravdepodobnosťou poškodené. Aby sa predišlo vyššie uvedeným problémom, moderné pohony sú vybavené špeciálnym nakladacím / vykladacím mechanizmom, ktorým je doska umiestnená na vonkajšom povrchu pevných diskov. Toto opatrenie pomáha predchádzať dotyku hlavy a magnetického povrchu aj v prípade výpadku napájania. Keď je napätie odpojené, pohon nezávisle zaparkuje hlavy na povrch šikmej dosky.

Trochu o vzduchových filtroch a vzduchu

Prakticky všetky pevné disky sú vybavené dvoma vzduchovými filtrami: barometrickým a recirkulačným filtrom. To sa líši od vyššie uvedených modelov filtre výmenné použitých v pohonoch staršej generácie je, že sú umiestnené vo vnútri tela, a ich nahradenie nie je poskytovaná až do konca životnosti.

Staré disky používali technológiu konštantnej destilácie vzduchu vo vnútri tela a chrbta pomocou filtra, ktorý potreboval pravidelnú zmenu.

Projektant moderné pohony tejto schémy sa upustilo, a preto recirkulačného filter, ktorý je umiestnený v utesnené skrini HDA, ktorý sa používa iba pre filtrovanie vzduchu vnútri potrubia z jemných častíc zachytených v puzdre. Bez ohľadu na všetky vykonané bezpečnostné opatrenia sa po viacerých "pristátiach" a "vzletoch" hláv tvoria malé častice. Vzhľadom k tomu, že úložné puzdro a vyznačuje sa tesnosti sa vyskytuje čerpanie vzduchu, sa pokračuje v činnosti aj vo veľmi znečistenom prostredí.

Konektory a pripojenia rozhrania

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

konektory rozhrania;

konektor napájania;

konektor pre uzemnenie.

Samostatná pozornosť si zaslúži konektory rozhrania, pretože sú navrhnuté tak, aby prijímali / prenášali príkazy a údaje o jednotke. Mnohé štandardy nevylučujú možnosť pripojenia viacerých jednotiek k jednej zbernici.

Ako už bolo uvedené vyššie, disky HDD môžu byť vybavené viacerými konektormi rozhrania:

MFM a ESDI   - vyhynuté konektory použité na prvom pevnom disku;

IDE / ATA   - konektor pre pripojenie pohonov, ktorý bol dlhý čas najbežnejší z dôvodu nízkych nákladov. Technicky je toto rozhranie podobné 16-bitovej ISA zbernici. Následný vývoj štandardov IDE prispel k zvýšeniu výmenného kurzu údajov, ako aj k vzniku schopnosti priameho prístupu k pamäti pomocou technológie DMA;

Serial ATA   - konektor, ktorý nahradil IDE, čo je fyzicky jednosmerná linka používaná na prenos sériových údajov. Byť v režime kompatibility je podobný rozhraniu IDE, prítomnosť "natívneho" režimu však umožňuje použitie dodatočnej množiny funkcií.

SCSI   - univerzálne rozhranie, ktoré sa aktívne používalo na serveroch na pripojenie pevného disku a iných zariadení. Napriek dobrým technickým ukazovateľom sa z dôvodu jeho vysokých nákladov nestalo tak bežným ako IDE.

SAS   - Sériový analógový SCSI.

USB   - Rozhranie, ktoré sa vyžaduje na pripojenie externých pevných diskov. Výmena informácií je v tomto prípade cez protokol USB Mass Storage.

FireWire   - pre pripojenie externého pevného disku je potrebný konektor podobný rozhraniu USB.

Fibre Channel   - rozhranie, ktoré používajú špičkové systémy kvôli vysokej rýchlosti prenosu údajov.

Indikátory kvality pevného disku

kapacita   - množstvo informácií, ktoré môže disk udržiavať. Tento indikátor na moderných pevných diskoch môže dosahovať až 4 terabajty (4000 gigabajtov);

rýchlosť, Tento parameter má priamy vplyv na čas odozvy a priemernú dátovú rýchlosť;

spoľahlivosť   - ukazovateľ určený priemerným časom medzi poruchami.

Obmedzenia fyzickej kapacity

Maximálna kapacita používaná pevným diskom závisí od množstva faktorov, ako je rozhranie, ovládač, operačný systém a súborový systém.

Prvý pohon ATA, vydaný v roku 1986, mal obmedzenie kapacity, maximálna hodnota bola 137 GB.

rozdielny verzia systému BIOS   tiež prispel k poklesu maximálnej kapacity disku, ale vzhľadom k systému, zhromaždili pred rokom 1998, mala kapacitu - až 8,4 GB, čo prepustený až v roku 1994 - 528 MB.

Dokonca aj po vyriešení problémov s BIOSom zostalo obmedzenie kapacity jednotiek s pripojením ATA maximálna hodnota 137 GB. Tieto obmedzenia bola prekonaná štandardom ATA-6, vydanej v roku 2001. Štandardná je použitie rozšírené schéma adresovanie, ktoré na oplátku prispelo k zvýšeniu skladovacej kapacity až 144 GB. Takéto riešenie umožnilo svetlu zobraziť disky s rozhraniami PATA a SATA, v ktorých je množstvo informácií, ktoré sa majú uložiť, vyššie ako špecifikovaný limit 137 GB.

Obmedzenia OS na maximálnu hlasitosť

Prakticky všetky moderné operačné systémy nekladú žiadne obmedzenia na takýto ukazovateľ, ako je kapacita pevných diskov, čo sa nedá povedať o starších verziách operačných systémov.

Tak napríklad DOS nerozpozná pevné disky, ktoré prekračujú kapacitu 8,4 GB, keďže prístup k jednotkám v tomto prípade sa vykonáva pomocou LBA adresovanie, zároveň v 6.x DOS a starších verziách, iba CHS adresovanie je podporovaná.

Obmedzenie kapacity pevného disku je k dispozícii aj v prípade inštalácie systému Windows 95. Maximálna hodnota tohto obmedzenia je 32 GB. Okrem toho aktualizované verzie systému Windows   95 je podporovaný iba súborový systém FAT16, ktorý naopak ukladá obmedzenie veľkosti častí 2 GB. Z toho vyplýva, že ak používate pevný disk s kapacitou 30 GB, musíte ho rozdeliť na 15 oddielov.

Obmedzenia operačného systému Windows 98 umožňujú použitie väčších pevných diskov.

Charakteristika a parametre

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

Po prvé, na čo by ste mali venovať pozornosť, je typ použitého rozhrania. V poslednom čase začali používať každý počítač ako vylepšené a rýchlejšie rozhranie SATA.

Druhým dôležitým bodom je množstvo voľného miesta na pevnom disku. Jeho minimálna hodnota pre dnešok je len 80 GB, zatiaľ čo maximálne - 4 TB.

Ďalšou dôležitou charakteristikou v prípade nákupu notebooku je forma faktora pevného disku.

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

Nezanedbávajte rýchlosť vretena, minimálne hodnoty - 4200, maximálne - 15000 ot / min. Všetky uvedené vlastnosti majú priamy vplyv na rýchlosť pevného disku, ktorá je vyjadrená v MB / C.

Rýchlosť pevného disku

Dôležitou hodnotou sú rýchlostné charakteristiky pevného disku, ktoré sú určené:

Rýchlosť otáčania vretena, ktorý sa meria v otáčkach za minútu. Jeho úlohou nie je priamo odhaľovať skutočnú rýchlosť výmeny, ale umožňuje len rozlíšenie rýchlejších zariadení od zariadenia s nižšou rýchlosťou.

Čas prístupu, Tento parameter vypočíta čas strávený pevným diskom pred prijatím príkazu pred prenosom informácií cez rozhranie. Najčastejšie ide o priemerné a maximálne hodnoty.

Čas určovania polohy hlavy, Táto hodnota udáva čas strávený hlavami na presun a nastavenie z jednej skladby na inú skladbu.

Šírka pásma   alebo výkon disku počas sériového prenosu veľkého množstva údajov.

Interná dátová rýchlosť   alebo rýchlosť prenosu informácií z ovládača na hlavy.

Externá dátová rýchlosť   alebo rýchlosť prenosu informácií cez externé rozhranie.

Trochu o S.M.A.R.T.

S.M.A.R.T.   - pomôcka určená na vlastnú kontrolu stavu moderných pevných diskov, ktoré podporujú rozhranie PATA a SATA, ako aj prácu v osobných počítačoch s operačným systémom systému Windows   (od NT do Vista).

S.M.A.R.T. vypočítava a analyzuje stav pripojených pevných diskov v rovnakých časových intervaloch, bez ohľadu na to, či beží 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. ikona môže indikovať:

Výborný stav každého pevného disku, ktorý podporuje funkciu S.M.A.R.T. technológie;

Skutočnosť, že jeden alebo viac ukazovateľov stavu nezodpovedá prahovým hodnotám, zatiaľ čo parametre pred poruchou / poradenstvom majú nulovú hodnotu. Vyššie uvedený stav pevného disku sa nepovažuje za predbežnú chybu, ale ak tento pevný disk obsahuje dôležité informácie, odporúčame ho uložiť čo najskôr na iné médium alebo nahradiť HDD.

Skutočnosť, že jeden alebo viac indikátorov stavu nezodpovedá prahovým hodnotám, zatiaľ čo parametre pred poruchou / poradenstvo majú aktívnu hodnotu. Podľa vývojárov pevných diskov je tento stav predbežný, a nestojí za to, aby ste si uchovali informácie o takom pevnom disku.

Faktor spoľahlivosti

Takýto indikátor ako spoľahlivosť ukladania dát je jednou z najdôležitejších vlastností pevného disku. Faktor zlyhania na pevnom disku - raz za sto rokov, z čoho môžeme konštatovať, že HDD je považovaný za najspoľahlivejší zdroj ukladania dát. V tomto prípade je spoľahlivosť každého pohonu priamo ovplyvnená prevádzkovými podmienkami a samotným zariadením. Niekedy výrobcovia dodávajú na trh úplne "surový" produkt, a preto zanedbávajú zálohovanie   a úplne spoliehať na pevný disk nemôže.

Náklady a cena

Každý deň sa náklady na pevný disk zmenšujú. Takže napríklad dnes je cena pevného disku ATA 500 GB v priemere 120 dolárov, v porovnaní s rokom 1983, 10 MB pevného disku stálo 1800 dolárov.

Z vyššie uvedeného tvrdenia môžeme konštatovať, že náklady na HDD budú naďalej klesať, a preto v budúcnosti budú mať všetci možnosť nakupovať dosť veľké disky za prijateľné ceny.

Mnoho ľudí sa zaujíma o otázku, ako je usporiadaný pevný disk počítača. Tak som sa rozhodol venovať dnešnému článku.

Je potrebné počítač pevný disk (HDD alebo HDD) na ukladanie informácií po vypnutí počítača, na rozdiel od RAM () -, ktorá ukladá informáciu až do ukončenia napájania (až je počítač vypnutý).

Pevný disk, napravo, môže byť nazývaný skutočným umeleckým dielom, iba inžinierstvom. Áno, áno, to je všetko. Je to tak ťažké, že je všetko usporiadané. V súčasnej dobe je pevný disk na svete najpopulárnejším zariadením na ukladanie informácií, je v súlade s takými zariadeniami, ako je flash pamäť (flash disk), SSD. Mnohí ľudia počuli o zložitosti jednotky pevného disku a zaujímali sa, koľko informácií sa v nej nachádza, a preto by som chcel vedieť, ako je počítačový pevný disk postavený alebo vyrobený. Dnes bude takáto príležitosť).

Pevný disk počítača

Pevný disk sa skladá z piatich hlavných častí. A prvý z nich - integrovaný obvod, ktorý synchronizuje disk s počítačom a riadi všetky procesy.

Druhou časťou je elektromotor   (vreteno) robí disk otočený rýchlosťou približne 7200 otáčok za minútu a integrovaný obvod udržiava konštantnú rýchlosť otáčania.

A teraz tretí, pravdepodobne najdôležitejšou je rocker, ktoré môžu zaznamenávať aj čítať informácie. Koniec rockeru je zvyčajne rozdelený, takže môžete pracovať s niekoľkými disky naraz. Hlavička sa však nikdy nedotkne diskov. Medzi povrchom disku a hlavou je medzera, veľkosť tejto medzery je asi päťtisícnásobne menšia ako hrúbka ľudského vlasu!

Ale poďme si všimnúť, čo sa stane, ak zmizne medzera a hlava kolísk sa dotýka povrchu rotujúceho disku. Stále si pamätáme zo školy, že F = m * a (Newtonov druhý zákon, podľa môjho názoru), z čoho vyplýva, že objekt s malou hmotnosťou a obrovským zrýchlením sa stáva neuveriteľne ťažkým. Vzhľadom na obrovskú rýchlosť otáčania samotného disku sa hmotnosť kolískovej hlavy stáva veľmi výraznou. Samozrejme, poškodenie disku je v tomto prípade nevyhnutné. Mimochodom, tu je to, čo sa stalo s diskom, ktorý z nejakého dôvodu zmizol:

Rovnako dôležitá je úloha treciej sily, t.j. jeho takmer úplná neprítomnosť, keď rocker začína čítať informácie, pričom sa posúva až 60 krát za sekundu. Ale počkajte, kde je tu umiestnený motor, ktorý poháňa rocker a takou rýchlosťou? V skutočnosti nie je viditeľná, pretože ide o elektromagnetický systém, ktorý pôsobí na interakciu dvoch síl prírody: elektriny a magnetizmu. Táto interakcia vám umožňuje zrýchliť rocker na rýchlosť svetla v doslovnom zmysle.

Štvrtá časť   - samotný pevný disk, to je miesto, kde sa informácie zaznamenávajú a odkiaľ sa informácie čítajú, tak môže byť niekoľko.

No, piata, posledná časť návrhu pevného disku - to je určite prípad, keď sú inštalované všetky ostatné komponenty. Materiály sú nasledovné: takmer celé telo je vyrobené z plastu, ale horný kryt je vždy kovový. Telo v zostavenej forme sa často nazýva "hermetická zóna". Existuje názor, že v hermetickej zóne nie je žiadny vzduch, alebo skôr, že existuje vákuum. Toto stanovisko je založené na skutočnosti, že pri tak vysokej rýchlosti otáčania disku môže dokonca aj prasklo prachu, ktoré sa dostalo dovnútra, robiť veľa zlých vecí. A to je takmer pravda, pokiaľ nie je žiadne vákuum - a tam je čistený, vysušený vzduch alebo neutrálny plyn - dusík napríklad. Hoci, možno v starších verziách pevných diskov, namiesto čistenia vzduchu - to bolo jednoducho odčerpané.

Hovorili sme o zložkách, t. z čoho sa skladá pevný disk, Teraz poďme hovoriť o ukladaní dát.

Ako a v akej forme sú údaje uložené na pevnom disku počítača

Údaje sa ukladajú v úzkych skladbách na povrchu disku. Pri výrobe sa na disk aplikuje viac ako 200 000 takýchto stôp. Každá skladba je rozdelená na sektory.

Mapy skladieb a sektorov umožňujú určiť, kde sa má napísať alebo kde sa majú čítať informácie. Opäť platí, že všetky informácie o odvetví a hudobné súbory uložené v pamäti integrovaný obvod, ktorý, na rozdiel od iných zložiek pevného disku, ktoré nie sú dostupné v skrini, a mimo, a zvyčajne v dolnej časti.

Samotný povrch disku je hladký a lesklý, ale je to len na prvý pohľad. Pri bližšom preskúmaní sa štruktúra povrchu ukáže ako komplikovanejšia. Faktom je, že disk je vyrobený z kovovej zliatiny potiahnutej feromagnetickou vrstvou. Táto vrstva práve robí všetku prácu. Feromagnetická vrstva si pamätá všetky informácie, ako? Je to veľmi jednoduché. Hlava magnetizuje jarmo mikroskopické oblasti na fóliu (feromagnetická vrstva), nastavenie magnetický moment bunky v jednom zo stavov: O alebo 1. Každý nula a jedna bitov sa nazývajú. Takže všetky informácie zaznamenané na pevnom disku v skutočnosti predstavujú určitú sekvenciu a určitý počet núl a jedno. Napríklad fotka dobrej kvality zaberá približne 29 miliónov takýchto buniek a je rozptýlená v 12 rôznych sektoroch. Áno, to znie úžasne, ale v skutočnosti - také obrovské množstvo bitov zaberá veľmi malú plochu na povrchu disku. Každý štvorcový centimeter povrchu pevného disku obsahuje niekoľko desiatok miliárd bitov.

Ako funguje pevný disk?

Práve sme sa pozreli na pevný disk, každý z jeho komponentov oddelene. Teraz navrhujem prepojiť všetko v určitom systéme, vďaka ktorému bude pochopený samotný princíp pevného disku.

A tak, princíp, ktorým funguje pevný disk   nasledujúcim spôsobom: keď je pevný disk zahrnuté do zamestnania - to znamená, že buď je nahrávaný, a to buď to číta informácie, alebo, elektromotora (vreteno) začína rásť, a ako pevné disky pripojené k hriadeli, respektíve, že boli s ním tiež začať otáčať. A zatiaľ čo rýchlosť (s), disk sa nedosiahlo úroveň, aby medzi hlavou a jarma disk vytvorený airbagu, aby nedošlo k poškodeniu vahadlo je v špeciálnom "parkovisko". Tu je náhľad.

Akonáhle rýchlosť dosiahne požadovanú úroveň, pohon (elektromagnetický motor) poháňa vahadlo, ktoré je už umiestnená v mieste, kde chcete písať alebo čítať informácie z. Toto je uľahčené integrovaným mikroobvodom, ktorý ovláda všetky pohyby kolískového ramena.

Všeobecne sa verí, že takýto mýtus je, že v čase, keď je disk "nečinný", t.j. s ním dočasne žiadne čítanie / zápis operácie, pevné disky vnútri otáčať. Je to naozaj mýtus, pretože v skutočnosti sa pevné disky v puzdre neustále otáčajú, aj keď je pevný disk v úspornom režime a nič nie je napísané.

Preskúmali sme s vami pevný disk počítača vo všetkých jeho detailoch. Samozrejme, v rámci jedného článku nemôžete povedať všetko o pevných diskoch. Napríklad, tento článok nepovedal o - je to veľká téma, rozhodol som sa napísať o tomto samostatnom článku.

Našiel som zaujímavé video o tom, ako pevný disk funguje v rôznych režimoch

Ďakujem všetkým za pozornosť, ak ešte nie ste upozornení na aktualizácie tejto stránky - veľmi mi odporúčam, aby ste nezmeškali zaujímavé a užitočné materiály. Uvidíme sa na stránkach blogu!