Жесткий диск: устройство и характеристики

Логическая структура и принцип работы жесткого диска с точки зрения форматирования

Что касается логической организации HDD, здесь на первое место выходит именно форматирование, в котором различают два основных типа: низкоуровневое (физическое) и высокоуровневое (логическое). 

Низкоуровневое форматирование предполагает физическое воздействие на поверхность HDD, при котором создаются секторы, расположенные вдоль дорожек. Любопытно, что принцип работы жесткого диска таков, что каждый созданный сектор имеет свой уникальный адрес, включающий в себя номер самого сектора, номер дорожки, на которой он располагается, и номер стороны пластины. Таким образом, при организации прямого доступа та же оперативная память обращается непосредственно по заданному адресу, а не ищет нужную информацию по всей поверхности, за счет чего и достигается быстродействие (хотя это и не самое главное). При выполнении низкоуровневого форматирования стирается абсолютно вся информация, и восстановлению она в большинстве случаев не подлежит.

Другое дело — логическое форматирование (в Windows-системах это быстрое форматирование или Quick format). Кроме того, эти процессы применимы и к созданию логических разделов, представляющих собой некую область основного жесткого диска, работающую по тем же принципам.

Логическое форматирование, прежде всего, затрагивает системную область, которая состоит из загрузочного сектора и таблиц разделов (загрузочная запись Boot record), таблицы размещения файлов (FAT, NTFS и т. д.) и корневого каталога (Root Directory).

Запись информации в секторы производится через кластер несколькими частями, причем в одном кластере не может содержаться два одинаковых объекта (файла). Собственно, создание логического раздела, как бы отделяет его от основного системного раздела, вследствие чего информация, на нем хранимая, при появлении ошибок и сбоев изменению или удалению не подвержена.

Объем, скорость и время доступа

Основными задачами производителей всегда было увеличение объема хранящейся на дисках информации и скорости работы с этой информацией. Как увеличить объем диска? Наиболее очевидным решением является увеличение количества пластин в корпусе жесткого диска. Подобным образом обычно различаются модели в пределах одного модельного ряда. Этот способ является наиболее простым и позволяет на одной и той же элементной базе получать диски различной емкости. Но у этого способа существуют естественные ограничения: количество дисков не может быть бесконечным. Увеличивается нагрузка на мотор, ухудшаются температурные и шумовые характеристики диска, вероятность брака растет пропорционально количеству пластин, а значит, труднее обеспечить надежность. Среди промышленно производимых дисков наибольшим количеством пластин обладает SCSI диск Seagate Barracuda 180 — у этого винчестера аж 12 пластин! Есть и рекордсмены в области упрощения устройства дисков. Это, например, рассматриваемый нами далее Maxtor 513DX и 541DX, у которого один диск, используемый только с одной стороны.

Технологически более сложный (и более перспективный) метод увеличения объема — увеличение плотности записи информации. Тут возникает целый ряд технологических проблем. Современные пластины изготовляются из алюминия или даже из стекла (некоторые модели IBM). Магнитное покрытие имеет сложную многослойную структуру и покрыто сверху специальным защитным слоем. Размеры частиц магнитного покрытия уменьшаются, а чувствительность их возрастает. Помимо улучшения параметров самих пластин, существенным усовершенствованиям должна подвергнуться система считывания информации. Необходимо уменьшить зазор между головкой и поверхностью пластины, повысить чувствительность головки. Но и тут законы физики накладывают свои естественные ограничения на предел применения подобных технологий. Ведь размеры магнитных частиц не могут уменьшаться бесконечно.

Самый простой способ увеличить скорость считывания — увеличить скорость вращения пластин. По этому пути и пошли конструкторы. Если пластины вращаются с большей скоростью, то за единицу времени под считывающей головкой проходит больше информации. На увеличение скорости считывания влияет также и рассмотренное выше увеличение плотности записи информации. Именно по этой причине SCSI диски, как правило, обладают большей скоростью вращения. Однако на такой скорости сложнее точно позиционировать головку считывания, поэтому плотность записи там меньше, чем на некоторых IDE дисках, а стоят такие диски больше.

Так как головка при поиске информации перемещается только поперек диска, она вынуждена “ждать”, пока диск повернется, и сектор с запрашиваемыми данными окажется доступным для чтения. Это время зависит только от скорости вращения диска и называется временем ожидания информации (latency). Но необходимо понимать, что общее время доступа к информации определяется временем поиска нужной дорожки на диске и временем позиционирования внутри этой дорожки. Увеличение скорости вращения диска уменьшает лишь последнее значение. Для уменьшения времени поиска нужной дорожки совершенствуют привод считывающей головки и уменьшают диаметр пластин диска. Почти все современные винчестеры выпускаются с пластинами диаметром 2,5 дюйма.

Позиционирование головки вообще является отдельной, весьма нетривиальной проблемой. Достаточно сказать, что при современной плотности записи приходится учитывать даже тепловое расширение! Таким образом, увеличение скорости вращения диска существенно затрудняет точное позиционирование головки. И в попытках увеличить быстродействие диска иногда приходится жертвовать объемом, используя пластины с меньшей плотностью записи. Неудивительно, что наиболее дорогие и быстрые винчестеры, отличающиеся более высокой скоростью вращения, не используют максимальной технологически доступной на данный момент плотности записи. За скорость приходится платить.

Так какому диску отдать предпочтение? При одинаковом объеме большего внимания заслуживают модели с большей плотностью записи, по сравнению с моделями с большим количеством дисков, хотя бы потому, что у них выше линейная скорость чтения/записи (большие файлы читаются быстрее). Скорость доступа к информации напрямую зависит от скорости вращения пластин (быстрее работа с большим количеством мелких файлов). Но увеличение скорости приводит к удорожанию изделий, а иногда приходится жертвовать и плотностью записи.

Для чего нужен жёсткий диск?

Как уже упоминалось, основное назначение жёсткого диска — постоянное (в отличие от оперативной памяти) хранение виртуальных данных. Разница видна на простом примере: когда компьютер выключается, ОЗУ автоматически очищается, так как не обладает ресурсами для записи; в то же время файлы и незавершённые системные процессы сохраняются на HDD и остаются доступны после очередного включения.

Следовательно, пользователю не нужно каждый раз переписывать информацию на листочек, наносить на перфоленту, скидывать на оптический диск или дискету. Достаточно просто запустить компьютер или ноутбук — и почти мгновенно получить доступ к ранее созданным или просматриваемым данным.

Второе назначение НЖМД — перенос и распространение цифровой информации; в современных условиях возможны несколько вариантов процесса:

• физический — пользователь записывает данные на жёсткий диск и переставляет его из одного компьютера в другой;
• виртуальный — сведения распространяются при помощи технологий удалённого доступа, в том числе в «облаках»; в зависимости от выбранных владельцем настроек файлы могут быть доступны как только ему, так и неограниченному числу пользователей по всему миру.

Винчестеры, выполняющие вторую функцию, могут входить в состав так называемых серверов — программно-аппаратных комплексов, обеспечивающих массовый доступ к уникальным, изначально хранящимся только в одном месте данным.

Важнейшая опция жёсткого диска, являющаяся частным случаем первой, — создание среды для запуска и использования на компьютере операционной системы. Именно благодаря НЖМД пользователю нет необходимости каждый раз запускаться с дискеты, CD, DVD или флешки — теперь эта необходимость возникает только при повреждении критически важных данных на HDD или при необходимости переустановки ОС.

Восстановление винчестеров

Зачастую многие пользователи сталкиваются с проблемой восстановления данных на проблемном жестком диске. Как уже писалось выше, нередко информация, хранящаяся на нем, ценится гораздо больше, чем сам винчестер. Поэтому работа по восстановлению потерянных данных является не только ценной, но и высокооплачиваемой. Многое зависит от того, как исчезла информация

Важно помнить то, как «Виндовс» с жесткого диска удаляет информацию

Операционная система не стирает информацию, которую хочет убрать пользователь. Она просто удаляет оглавление винчестера, которое позволяет найти данную информацию. Такое оглавление называется FAT-таблицей. И если после этого на тело жесткого диска Windows 10 другая информация не записывалась, то ее достаточно легко восстановить. Существует множество программ, способных выполнить эту работу. По отзывам многих пользователей, одной из лучших является Acronis Recovery Expert.

Жесткий диск — а почему не мягкий?

Жесткий диск (другие названия — винчестер, хард) — это компактное устройство в системном блоке, которое соединяется с материнской платой небольшими шлейфами (проводами). Его предназначение — хранение абсолютно всей информации пользователя. Сюда входят основные программы, такие как операционная система, драйвера для различных устройств, файлы настроек и прочие элементы управления компьютером. Помимо этого на жестком диске хранится все, что на него загружается самим пользователем.

Игры, музыка, фильмы, фотографии, книги — все это располагается на миллионах кластеров внутри самого устройства. Жесткий диск так называется потому, что внутри его мощного и прочного корпуса сокрыты пластины из металла, на которые, собственно, и записывается вся информация.

А многими годами раньше хранение данных осуществлялось на тонких пластиковых листах с магнитным напылением. Они, что вполне логично, легко сгибались и ломались.

Сейчас такие нигде не используются ввиду их хрупкости, ненадежности и абсолютной неактуальности. Обычные винчестеры напрочь их вытеснили не только из системных блоков, но даже из сознания людей. Ныне мало кто вспомнит гибкие диски для хранения данных, их великолепно заменяют CD и DVD диски, флешки.

Сравнительные характеристики HDD и SSD

Шустрые «твердотельники» хороши для установки системы и работы с требовательным софтом, при этом для увеличения срока службы ССД лучше снизить обращение ОС к накопителю. При регулярном задействовании дискового пространства целесообразно приобрести винчестер, который станет надёжным хранилищем данных. Чтобы провести сравнение HDD и SSD, рассмотрим основные параметры накопителей, являющиеся важными при выборе.

Скорость накопителей SSD и HDD

По данному критерию перевес на стороне твердотельных накопителей. Система на SSD загружается и работает намного быстрее, чем когда она установлена на HDD. То же касается и любого другого программного обеспечения, твердотельный накопитель мгновенно откликается на запросы. Это обусловлено принципиально разным конструктивным исполнением накопителей.

Средняя и максимальная ёмкость SSD и HDD

Если нужен объёмный накопитель, лучшим решением будет приобретение винчестера, средний объём которого составляет 1 Тб. Уже появились и сверхобъёмные HDD на 20 Тб корпоративного класса. Хотя сегодня можно найти модели SSD и ёмкостью 4 Тб, или даже 8 Тб, за такой объём пространства придётся выложить внушительную сумму. Стандартный же размер твердотельного накопителя составляет 265 Гб, его будет достаточно для установки системы и основных программ.

Фрагментация

В процессе эксплуатации жёсткому накопителю периодически требуется дефрагментация. Это связано с тем, что после многочисленных процедур записи, копирования, удаления файлов винчестер работает медленнее, поскольку при просмотре файла считывающая головка ищет фрагменты по всей поверхности диска, затрачивая время.

Явление называют фрагментацией, а для ускорения жёсткого диска применяют процедуру дефрагментации, позволяющую собрать такие фрагменты воедино.

Способ записи SSD совершенно иной, данные пишутся в любой сектор памяти и могут быть мгновенно считаны, поэтому дефрагментация твердотельному накопителю ни к чему.

Надёжность и срок службы

Что надёжнее, SSD или HDD, сказать сложно. Долговечность зависит от многих факторов. Жёсткий диск, отличающийся неограниченным количеством циклов перезаписи, может прослужить в среднем около 7 лет и более. При этом HDD является хрупким устройством и не переносит механического воздействия, даже небольшая вибрация может привести к появлению битых секторов, хотя это и не означает выхода из строя носителя.

С SSD в этом плане проще, данные, записанные на нём, не пострадают от удара или падения, потому твердотельный накопитель лучше использовать в ноутбуках. Зато у ССД другой весомый недостаток – ограниченный ресурс, так что если регулярно перезаписывать информацию, это неизбежно приведёт к выработке носителя. Производители указывают гарантийный срок эксплуатации, но ресурс может выработаться раньше или позже, по окончании срока службы накопитель теряет ёмкость и больше не принимает данные. Ещё один момент – непереносимость SSD скачков напряжения. Если в случае с хардом выйдет из строя контроллер и данные могут быть восстановлены, то твердотельный собрат сгорит со всей информацией.

Форм-фактор

В зависимости от типа девайса могут устанавливаться накопители разных размеров. Например, 3,5-дюймовые и 2,5-дюймовые диски подойдут для компьютера, тогда как для портативных устройств нужен небольшой носитель.

В случае с SSD формат 2,5-дюйма был принят в угоду совместимости, но сегодня можно встретить ультрабуки в тонком корпусе с более компактными чипами.

Шум

Возникновение шума при работе жёсткого накопителя вызвано вращением дисков в процессе функционирования устройства. Операции чтения и записи также приводят в движение головку, которая перемещается по поверхности устройства с огромной скоростью, что тоже провоцирует характерный звук. Накопители SSD работают бесшумно.

Принцип работы

Принцип работы жесткого диска достаточно прост. Типичный винчестер состоит из нескольких основных узлов, как то:

• корпус из ударопрочного сплава,
• пластины с магнитным покрытием,
• блок головок с устройством для позиционирования,
• блок электроники и
• электропривод.

Многие пользователи считают, что жесткие диски герметичны. Однако это не так — внутри требуется поддерживать постоянное давление при колебаниях температур. В связи с этим жесткий диск оснащен фильтром, который задерживает частицы диаметром до нескольких микрометров.

Блок электроники содержит собственное запоминающее устройство и несколько подблоков, которые отвечают за цифровую обработку сигнала, управление и работу с интерфейсом. Работа самого жесткого диска сильно напоминает структуру магнитофона. Рабочая поверхность диска движется с определенной скоростью относительно считывающей головки. Во время процедуры записи или чтения головки парят над поверхностью диска на воздушной подушке. Если в зазор между диском и головкой попадет пылинка, то головки могут удариться о поверхность, испортить диск и даже сгореть.

Магнитный диск может быть сделан не только из металла, но и из стекла, как это было в моделях от IBM. На поверхности диска находится магнитный слой, который и служит основой для записи информации. Биты информации записываются с помощью головки, которая проходя над поверхностью вращающегося диска намагничивает миллиарды горизонтальных дискретных областей — доменов. Каждая из этих областей является логическим нулём или единицей, в зависимости от намагниченности.

Изначально поверхность блина абсолютно пустая, то есть магнитные домены никак не ориентированы. Для ориентирования блока магнитных головок на магнитный диск наносятся специальные метки — серво-метки. Это осуществляется «родным» блоком магнитных головок, который управляется в свою очередь внешним устройством. После разметки жесткий диск сам в состоянии читать информацию и записывать на поверхность. При больших объемах винчестера в него устанавливается несколько магнитных дисков, которые закрепляются на шпиндельном двигателе, и образуют стопку блинов.

Что такое HDD и SSD

HDD (Hard Disk Drive), или винчестер — устройство для записи информации магнитного типа. Данные записываются на алюминиевые или стеклянные пластины, которые покрыты слоем ферромагнитного материала. Обычно применяется диоксид хрома. На одной оси, которая называется шпиндель, используется одна или пара пластин.

Информация с поверхности дисков считывается при помощи специальных головок. Для вращения используется электромотор с отдельным приводом на каждый диск. Данные записаны в виде тонких дорожек, как на виниловую пластинку, но не от края к центру, а от центра к краю.

В рабочем режиме считывающие головки не касаются поверхности дисков. Это снижает шум при работе и обеспечивает увеличение продолжительности срока эксплуатации. Падение головки на поверхность магнитного диска — серьезный дефект, для устранения которого следует обратиться в сервисный центр. Как правило, ремонту такой диск не подлежит, но инженеры могут помочь восстановить утерянные данные. За синхронизацию работы компонентов отвечает специальная микросхема.

В 2019 году, несмотря на развитие технологий для хранения данных, винчестер в качестве локального накопителя продолжает удерживать лидирующие позиции. Альтернативу, но никак не конкуренцию, составляют SSD — твердотельные накопители. Принцип работы таких устройств отличается. Это микросхемы памяти, которые используют кристаллы для хранения данных. Принципы записи данных также отличаются, поэтому такие накопители не требуют дефрагментации.

В основе таких устройств — энергонезависимая память типа NAND. На стоимость ССД влияет конкретный вид используемой памяти. Современные ССД бывают трех типов:

• SLC — одноуровневые. Каждая ячейка может перезаписать данные до 100 000 раз. Самый дорогой тип используемой памяти.
• MLC — двухуровневые. Информацию можно перезаписывать от 3 000 до 5 000 раз. Средний по стоимости тип ячеек.
• TLC — трехуровневые. Рассчитаны на 1 000 циклов перезаписи. Самые дешевые.

Главным недостатком твердотельных накопителей можно считать то, что срок их жизни существенно меньше по сравнению с традиционными винчестерами. Приближаясь к критической отметке, диск начинает работать с перебоями и глюками, а при ее достижении, как правило, выходит из строя.

Программы по обслуживанию жестких дисков

Как видно на картинке, пользователю предлагается три утилиты:

• Проверка на наличие ошибок.
• Дефрагментация диска.
• Архивация диска.

Ошибки исправляет только первая программа, а остальные просто обслужат этот диск. Но существуют программы, которые работают без операционной системы. Преимущество таких утилит в том, что они могут обслужить диск даже тогда, когда операционная система не загружается. К примеру, одна из таких программ имеет название FDISK и разработана компанией Microsoft как утилита обслуживания дисков до установки операционной системы. Ее применяют опытные пользователи компьютерной техники Norton Disk Doctor, и таких программ на самом деле достаточно много, поэтому выбор во многом зависит от предпочтений конкретного человека. Перед установкой «Виндовс» с жесткого диска его желательно обслужить подобной программой и исправить возможные ошибки.

Советы

• Не храните важную информацию только на жестком диске. Делайте простые копии, резервные копии, храните на облаках и т.д. И кстати насчет резервного копирования, обязательно посмотрите этот великолепный курс. Там подробно рассказано, как делать резервное копирование на автомате, чтобы сохранить данные в случае потери информации или поломки жесткого диска. 
• Не вытаскивайте его из компьютера без лишней необходимости. А если это всё таки необходимо, то убедитесь, что компьютер выключен, и на всякий случай отключите блок питания.
• Чтобы обеспечить более долговечную жизнь вешему винчестеру (и другим органам компа), старайтесь обеспыливать внутренности. Пыль — наш враг. Если честно, то даже табачный дым не очень хорошо влияет на работу ЖД. Лучше бросайте курить, я ведь бросил, и ничего, теперь всё круто).
• Если у вас какая-то проблема с хардом, то не пытайтесь раскрутить его и посмотреть что там. А то многие пытаются починить «по-русски», долбанув по нему, пошатая его. в итоге информацию потом хрен восстановишь. Лучше отнести к профессионалам. Они знают, как нужно переносить информацию с нерабочего HDD на рабочий.

Ну вот вроде и всё, что я вам хотел поведать в этой статье. Но я уже слышу: «А почему не рассказал про SSD?». Друзья мои, про SSD надо писать отдельную статью, тем более этот вид является скоростным твердотельным накопителем. В общем обязательно про него напишу).

Немного теории

Жёсткий диск представляет собой сложное устройство для хранения данных, в основу которого положен принцип магнитной записи электрических сигналов.

Винчестеры используют одну или несколько магнитных пластин, на которые нанесены концентрические дорожки. Запись и хранение информации на этих пластинах происходит за счёт преобразования электрических сигналов в определённые изменения магнитного поля с последующим воздействием этим полем на магнитную пластину. Благодаря явлению остаточного магнетизма следы от этих воздействий сохраняются в магнитном материале на длительный срок. Считывание информации, то есть воспроизведение электрических сигналов, происходит точно так же, только в обратном направлении.

Магнитные домены или битовые ячейки представляют собой чередующиеся участки с различным направлением намагниченности. Плотность магнитной пластины определяется размерами ячеек: чем они меньше, тем выше плотность записи информации.

Битовые ячейки формируют секторы, которые впоследствии определяют минимальную логическую единицу хранения данных – кластер. Размер кластера меняется в зависимости от использования файловой системы – NTFS или FAT32. В конечном итоге кластеры образуют те самые пресловутые мегабайты, которые определяют ёмкость жёсткого диска.

Типовые примеры

WD (Western Digital). Один из старейших производителей жестких дисков. Некогда считались для многих эталоном стабильности и вечности, с чем я решительно несогласен. На практике представляют собой винты отличающиеся крайне солидным, по сравнению с конкурентами, тепловыделением (что требует нормального охлаждения), а так же далеко не всегда шикарной стабильностью (у меня ЖД этой фирмы умирали чаще чем аналоги конкурентов ниже по тексту), однако вменяемо тихие и потрясающе шустрые. В частности, эта фирма выпустила обожаемые мною модели Raptor, производительностью которых я восхищаюсь и по сей день 🙂 И, да, внешние диски этого производителя действительно хороши. Глобально, выбор неплохой и зависит от Ваших потребностей.

Seagate(они же Maxtor). Для меня это диски, представляющие собой эталон стабильности, ибо, тьфу-тьфу-тьфу, умерли буквально единицы из сотен. Отличаются нормальным тепловыделением, а последние модели, число блинов в которых кардинально снижено, так и вовсе шикарно тихи, холодны и жуют мало мощности БП. Из грусти — не могут похвастаться шикарной шустростью, но вполне вменяемы.

Samsung. Отличительная черта — цена. Умеренная стабильность, умеренная производительность. В общем брать можно, но ничего особенного.

Виды жестких дисков

Рассмотрим детальнее основные виды жестких дисков.

Тип

HHD. Информация, поступающий на винчестер, записывается на диски, покрытые слоем ферромагнитного вещества. Устройство выгодно отличает дешевизна и большой объем памяти.

SSD. В отличии от магнитных жестких дисков, SSD работает по принципу заполнения микросхем памяти. Плюсы: надежность, ударопрочность, бесшумность, низкое энергопотребление, очень высокая скорость передачи информации. Недостатки: высокая цена, ограниченное количество циклов записи, удаленная информация не восстанавливается.

Форм-фактор

Жесткие диски обычно делят на две категории в зависимости от диаметра:

• 3,5 дюйма — устанавливается в домашних компьютерах и обладает относительно большой памятью (до 10 Тб);
• 2,5 дюйма — применяется в ноутбуках, медиаплеерах, портативных внешних дисках.

Преимущества: малый диаметр, быстродействие, экономное потребление энергии.

Недостаток: скромный объем памяти.

Интерфейс

Существует три вида разъемов для подключения винчестера к материнской плате на родном или постороннем компьютере.

IDE. Устройства подключаются через шлейф, причем передача идет в одном направлении (параллельно), менять его приходится вручную, переключая перемычки на шлейфе. Имеет слабую пропускную способность (133 Мб/сек).

SATA. Относительно новый интерфейс. Быстрее подключается (отдельным шлейфом) просто настраивается. Обмен информацией значительно быстрее. Диски с таким интерфейсом потребляют меньше энергии.

SCSI. Диски похожи на собратьев с интерфейсом IDE, но вращаются на большей скорости (до 15 000 оборотов). Это убыстряет получение данных, увеличивая также риск поломки. Диски этого типа имеют дополнительный контролер, управляющий обменом информации.

Основные параметры жесткого диска

Как всегда неотъемлемой частью при выборе чего-либо являются основные параметры устройства. Жесткий диск имеет не так уж и много параметров, на которые стоит опираться при его выборе. Их обязательно нужно изучить и взять на вооружение. Это объем жесткого диска, скорость вращения шпинделя, размер буферной памяти и интерфейс подключения.

         Объем винчестера

Жесткий диск WD объемом 6 Терабайт

Это, пожалуй, единственный параметр, на который обращают внимание новички. И, скорее всего, даже знают примерно какой объем жесткого диска им нужен

Тем не менее, немного раскроем эту тему.

Объем современных жестких дисков измеряется в гигабайтах (Гб) и терабайтах (Тб). Есть еще петабайты, но эта единица измерения пока недоступна простым смертным.

Сколько вам нужно памяти на винчестере это ваше личное дело. Скажу только, что меньше 500 Гб сейчас точно никто не ставит. Хотя для офисных компьютеров и этого много. Для домашнего компьютера такая цифра тоже будет вполне достаточной, потому что сейчас практически вся важная информация хранится в интернете. Да и фильмы редко кто скачивает, чаще смотрят онлайн. Винчестер пригодится только для хранения фотографий и установки игр.

Если же вы ярый фанат видеоигр, то можете рассматривать 1 Тб вариант. Потому что современные игры весят довольно много.

Если вы решили поставить жесткий диск объемом больше 2 Тб, то вы, наверное, делаете это осознанно и точно знаете для чего вам такой объем памяти.

         Скорость вращения шпинделя жесткого диска

Шпиндель жесткого диска (в центре диска)

Что же такое скорость вращения шпинделя жесткого диска? Что за зверь такой? Вы, вероятно видели (а точнее слышали), как крутится компакт-диск в приводе. Так вот, принцип работы HDD диска такой же. Только скорость очень сильно отличается. Измеряется этот параметр в оборотах в минуту. От скорости вращения шпинделя зависит скорость записи и считывания информации с жесткого диска. А также потребление электроэнергии и уровень шума.

Самые популярные винчестеры сейчас имеют скорость вращения шпинделя 5400 об/мин и 7200 об/мин. Есть такие, в которых скорость выше 10000 об/мин, но они дорогостоящие да и больше нужны для профессиональных компьютеров и серверов.

         Объем буферной памяти жесткого диска

Еще этот параметр может называться кэш память жесткого диска или оперативная память жесткого диска. Из последнего варианта названия стало ясно, что это такое и для чего это нужно. Если в двух словах, то система определяет файлы, к которым приходится часто обращаться. И чтобы ускорить работу системы помещает эти файлы в буферную зону, которая намного быстрее скорости записи и чтения винчестера. Таким образом, кэш память жесткого диска в значительной степени влияет на скорость работы вашей системы. Учтите это при выборе жесткого диска. Чем этот параметр выше, тем лучше.

         Интерфейс подключения жесткого диска

Кабель подключения SATA и IDE

Их не так уж и много. Это PATA (IDE) и SATA. Последний делится еще на поколения SATA1, SATA2 и SATA3. Теоретически, сейчас используют только SATA. Их огромным преимуществом является то, что их интерфейс взаимозаменяем. То есть винчестер с интерфейсом SATA3 мы сможем подсоединить в материнскую плату с SATA1 и он будет работать. Но на скорости SATA1, то есть 1,5 Гбит/сек. Если коротко о скоростях, то SATA1 = 1,5 Гбит/сек, SATA2 = 3 Гбит/сек, SATA3 = 6 Гбит/сек. Что бы вы не покупали, всегда ориентируйтесь на последние модели и вариации. Это в будущем даст возможность беспроблемного апгрейда вашего компьютера.

Как осуществляется запись и чтение информации

Принцип работы винчестера схож с функционированием магнитофона. При записи воздействующее на ферромагнитное покрытие переменное магнитное поле изменяет направление вектора намагниченности доменов в соответствии с изменением величины сигнала.

В процессе считывания перемещение доменов приводит к изменению магнитного потока в головке, из-за чего в катушке за счет электромагнитной индукции возникает переменный электрический сигнал.

Примечание

Информация записывается с применением небольшой головки, которая, проходя над диском, намагничивает дискретные области — домены. Если эти домены имеют горизонтальное строение, то говорят методе продольной записи. Если биты информации сохраняются в вертикально расположенных доменах, то метод записи называют перпендикулярным.