Что такое жесткий диск?

Он есть абсолютно в каждом компьютере: жесткий диск. Но что такое жесткий диск на самом деле и для чего он нужен? В этой статье подробно расскажем всё что нужно знать про жесткий диск и его устройство.

Что такое жесткий диск?

Жесткий диск — это носитель информации на вашем компьютере. Все ваши документы, фотографии или программы сохраняются там.

Что такое жесткий диск hdd?
  • Жесткий диск часто называют HDD. Это означает «Hard Disc Driver» в деталях и обозначает обычный жесткий диск. Бываю еще и SSD диски, мы об этом рассказывали в другой статье.
  • HDD использует магнитную систему хранения, как дискета или аудио- и видеокассета.
  • Внутри HDD выражается дисковая пластана, на ее поверхности хранятся данные.
  • При записи информации магнитная поверхность дисков постоянно намагничивается головкой, не касаясь их.
  • При считывании данных датчик сканирует эту намагниченность диска без контакта и преобразует значения обратно в читаемые данные.
  • Информация, хранящаяся на жестких дисках, суммируется в блоках, каждый из которых имеет фиксированный размер. Блоки обычно имеют размер 512 или 4096 байт. Емкость жесткого диска в этом случае зависит от размера блока, умноженного на количество блоков.
  • Чем дальше эти отдельные блоки, тем дольше процесс чтения может занять. Поэтому вы должны регулярно дефрагментировать ваш жесткий диск.
  • Типичные размеры для жестких дисков 3,5 и 2,5 дюйма. Большие жесткие диски являются стандартом в настольных компьютерах, в то время как меньшие модели в основном используются для твердотельных накопителей и ноутбуков.
  • Вы также можете различать внутренние и внешние жесткие диски: внутренние жесткие диски находятся в вашем ПК, а внешние жесткие диски могут быть подключены к любому устройству через USB.

История жесткого диска

IBM разработала первый жесткий диск в 1956 году. IBM 350 была высотой 1,73 метра, шириной 1,52 метра и глубиной 74 сантиметра. Она включала 50 алюминиевых пластин с магнитным покрытием и предлагала всего 5 Мб памяти. С годами жесткий диск стал меньше и мощнее, но основной принцип не изменился. Около 60 лет после запуска первого диска, в 2007 году Hitachi выпустила первый жесткий диск размером терабайт дискового пространства на HDD, т. е. около 200.000 раз больше дискового пространства чем у IBM 350, и размеров всего 9 см в ширину.

Что такое жесткий диск? 2

Как работает жесткий диск?

Жесткий диск изначально имеет пылезащитный и герметичный литой алюминиевый корпус, в котором встроен не только разъем питания для двигателя жесткого диска, но и интерфейс, который соединяет диск с гнездом на материнской плате компьютера с помощью ленточного кабеля. Внутри находятся один или несколько намагниченных металлических дисков, называемых пластинами. Они сидят на шпинделе, оси, на которую установлены пластины. Мощный электродвигатель обеспечивает постоянный привод.

С одной стороны для каждой поверхности диска установлена подвижная головка для чтения записи , называемая Heads. Они также оснащены электродвигателем и позволяют быстро позиционировать головки на магнитной поверхности. В то время как первые жесткие диски были шарикоподшипниками, новые жесткие диски хранятся гидродинамически. Наконец, в жесткий диск входит еще одна управляющая электроника для приводного двигателя и для головок чтения записи. По большей части вся электроника находится в нижней части корпуса жесткого диска в виде платы.

Управляющая электроника определяет правильную скорость вращения двигателя и управление записывающими головками. Цифровой сигнальный процессор (DSP) контролирует интерфейс, общий контроль и отвечает за все Управление дисками. Соответствующие схемы служат для модуляции и демодуляции обрабатываемых сигналов, передаваемых на головы. Небольшой кэш жесткого диска размером от 2 до 64 Мб повышает производительность жесткого диска, а также включает в себя операционную систему диска.

Из чего состоит жесткий диск?

Жесткий диск состоит из нескольких компонентов. Таких как:

  • Корпус, предназначенный не только для объединения компонентов, но и для защиты от вибрации и тепла.
  • Одна или несколько вращающихся пластин (дисков), расположенных друг над другом и в основном состоящих из алюминиевых или магниевых сплавов. На них записаны данные.
  • Ось (шпиндель), на которой установлены пластины.
  • Электродвигатель для привода шпинделя.
  • Подвижные Головки Записи / Чтения (Heads).
  • Подшипник для шпинделя.
  • Подшипник и привод для оси актора (Actuator).
  • Управляющая электроника для управления двигателем и головкой.
  • Цифровой сигнальный процессор (DSP), который имеет различные задачи: управление, управление интерфейсом, управление головками записи/чтения.
  • Flash ROM и DDR RAM для прошивки, кэша и временных данных.
  • Интерфейс, с помощью которого жесткий диск обращается извне.
Что такое жесткий диск? 4

Раньше в качестве интерфейсов использовались контроллеры, но теперь HBA являются стандартом, поскольку они лучше интегрируются. Ранее параллельные ATA (IDE) и параллельные SCSI были общими интерфейсами. Текущие модели используют последовательный ATA, также называемый SATA, который в настоящее время доступен в трех версиях (SATA I-SATA III). Кроме того, Serial Attached SCSI (SAS) и Fibre-Channel являются часто используемыми интерфейсами на жестких дисках.

Подключение жесткого диска

Как правило, сегодня различают два типа соединений IDE / ATA и S-ATA. ATA означает Advanced Technology Attachment with Packet Interface и представляет собой процесс передачи данных между интерфейсом жесткого диска и компьютера. Поскольку метод также соответствует интерфейсу IDE, оба термина используются взаимозаменяемо. При подключении жесткого диска IDE микропереключатель определяет, будет ли диск подключаться как диск O или 1.

Что такое жесткий диск? 6

Как правило, к одной нити IDE можно подключить не более 2 жестких дисков. При этом один диск образует главный жесткий диск, а второй-ведомый жесткий диск. Поскольку материнские платы в основном имеют 2 порта IDE, можно подключить не более 4 жестких дисков. Несмотря на то, что многие жесткие диски IDE по-прежнему выполняют свою работу без проблем, интерфейс S-ATA представляет собой тип подключения, используемый сегодня. Благодаря S-ATA сегодняшние компьютеры также способны ориентироваться на современные и быстрые жесткие диски размером с терабайт. Кроме того, этот интерфейс также устраняет необходимость установки перемычки с помощью микропереключателя, так что автоматически определяет, какая пластина подключена как 0 или 1.

Вам понравилась эта статья, и вы узнали что то новое для себя? У вас все еще есть вопросы о том что такое жесткий диск? Дайте мне знать в комментариях, я буду рад ответить вам!