HDD: de wurkje prinsipe en de wichtichste skaaimerken fan

Festplatten, of, sa't se hjitte, Festplatten binne ien fan de wichtichste ûnderdielen fan in kompjûtersysteem. Oer elkenien wit it. Mar dit is net in moderne brûker sels yn prinsipe riedt oer hoe't de hurde skiif. It prinsipe fan eksploitaasje, yn it algemien, foar in basis begryp fan hiel ienfâldich, mar der binne wat nuânses, dêr't fierder bepraat.

Fragen bestimming en yndieling fan hurde skiven?

Fraach fan bestimming, fansels, Redekunstige. Eltsenien, sels it meast yngong-nivo, fuortendaliks antwurde dat de hurde skiif (ek bekend as in hurde skiif, aka fêste skiif of HDD) fuortendaliks reagearre dat er brûkt wurdt om te bewarjen ynformaasje.

Yn it algemien, wier. Net ferjitte dat op 'e hurde skiif, útsein foar it bestjoeringssysteem systeem en brûker triemmen wurde makke troch it bestjoeringssysteem boot sektoaren, tank oan dêr't se sil begjinne, krektas guon Marks dêr't de skiif kin gau fine de winske ynformaasje.

Hjoeddeiske modellen binne nochal wikseljend: gewoan de HDD, eksterne Festplatten, hege-speed bêst-state SSD Laufwerke, hoewol't dat taskreaun wurdt oan 'e hurde driuwfearren en wurdt net akseptearre. It wurdt fierder útsteld om beskôgje it apparaat en HDD operaasje begjinsel, as net yn folslein dan op syn minst yn dat, dat wie genôch foar it begripen fan 'e fûnemintele terminology en prosessen.

Tink derom dat der in spesjale klassifikaasje fan de hjoeddeiske HDD op guon Basic kritearia, ûnder hokker binne de neikommende:

• metoade foar it bewarjen fan ynformaasje;
• media type;
• wize fan organisearjen fan tagong ta ynformaasje.

Wêrom wurdt de hurde skiif hjit de hurde skiif?

Hjoed, in protte minsken binne tinke oer wêrom't hurde skiven wurde neamd hurde skiven dy't ta in lyts earms. It soe lykje dat der mooglik oerienkomsten tusken de beide apparaten?

De term ferskynde safier werom as 1973, doe't de merk ferskynde earst yn 'e HDD wrâld, de bou fan dat bestie út twa aparte compartments yn in airtight container. It fermogen fan elk compartment wie 30 MB, dat is wêrom't yngenieurs hawwe jûn de koadenamme foar de skiif "30-30", dat wie folslein yn tune mei de merk populêr op it stuit it gewear "Winchester, 30-30". Lykwols, yn de iere 'jierren '90 yn Amearika en Europa is de namme fan hast útgien fan gebrûk, mar is noch altyd populêr yn de post-Sowjet romte.

It apparaat en de HDD operaasje prinsipe

Mar we digress. HDD operaasje prinsipe kin gearfette wurde as it proses fan it lêzen of skriuwen. Mar hoe komt dat dochs? Om te begripen de wurking fan in magnetyske hurde skiif, jim earst moatte leare hoe't it wurket.

De hurde skiif sels is in set fan platen, it oantal dat kinne fariearje fan fjouwer oant njoggen inoar ferbûn troch in skaft (axle), neamd in spindle. De platen wurde pleatst ien boppe de oare. Yn de measte gefallen, it materiaal foar harren fabrikaazje binne aluminium, koper, keramyk, glês en al sa mear. D. Zelf fan de plaat hawwe in spesjale magnetyske coating fan in materiaal neamd Platter, basearre op it gamma ferrites okside, Chromium okside, barium ferrite en t. D . Eltse plaat dikte fan likernôch 2 mm.

Foar opname en lêzen ynformaasje correspond radiaal kop (ien foar elke plaat) en de platen wurde brûkt yn beide oerflakken. Tidens spindle rotation, de snelheid fan dat kin wêze fan 3600 oant 7200 rev. / Min, en ferpleatse heads komt oerien mei twa elektryske motors.

Yn dit gefal, de basisprinsipes fan it kompjûter hurde skiif is dat de ynformaasje wurdt opnommen is net oeral, mar yn in strang spesifisearre lokaasje, neamd sektoaren, dy't lizze op konsintryske muzykstikken of tracks. Om foar ferwikseling mei behoedzje jilde uniform regels. Der is in útsjoch dat de begjinsels fan hurde skiven yn termen fan harren logyske struktuer, universeel. Bygelyks, sa grut as ien sektor, foar it ferienige standert oannommen hiele wrâld, is 512 bytes. sektoaren wurde ûnderferdield yn klusters, dy't rigen fan in oantal sektoaren binne yn beurt. En dan benammen de hurde skiif fan it bestjoeringssysteem prinsipe yn dizze respekt is dat de útwikseling fan ynformaasje en krekt makke hiele klusters (lizzende hiele getal sektoaren keatlingen).

Mar hoe wurdt lêzen de ynformaasje? ride wurk: in hurde skiif as folget: Mei help fan in spesjale beugel lêzen holle yn in radiaal (Wittendorfer) rjochting ferhûze nei de winske spoar en oan beurt is gepositioneerd oer in opjûne sektor, al de haden kinne wurde ferpleatst tagelyk troch it lêzen fan de deselde ynformaasje net allinne út ferskate tracks mar mei ferskillende schijven (wafels). Alle nûmers mei deselde rangtelwurd getallen wurde neamd silinders.

It is mooglik om te selektearjen oar bestjoeringssysteem prinsipe fan in hurde skiif: de stúdzjeseal kop tichter by it magnetysk oerflak (mar net reitsje it), wat heger de opname tichtens.

Hoe is it skriuwen en lêzen fan ynformaasje?

Festplatten, of Festplatten, en dêrom hawwe neamd magnetic dat sy brûke de wetten fan magnetisme natuerkunde, formulearre troch Faraday en Maxwell.

Sa't al neamd, de platen fan nemagnitochuvstvitelnogo magnetyske coating materiaal wurdt tapast ta in dikte fan in pear mikrometer. Yn eksploitaasje, in magnetysk fjild mei in saneamde domain struktuer.

In magnetyske domein is in strikt begrinze magnetized regio grinzen ferroalloy. Fierder HDD operaasje prinsipe kin gearfette wurde as folget: yn it gefal fan in eksterne magnetysk fjild, de krekte ride fjild begjint wurde begelaat krekt lâns de magnetyske linen en by it opsizzen fan it effekt op de skiven ferskine remanence sône dêr't de bewarre ynformaasje earder opnommen op it haadfjild .

Foar it skeppen fan in eksterne fjild is ferantwurdlik foar it registrearjen lêzen holle, en lêzen zone remanence, dat tsjinoer oan de holle skept in electromotive krêft of EMF. Dan alles is simpel: feroarje de EMF komt oerien mei ien binêr, en syn ôfwêzigens of cessation - nul. Tiid feroaret EMF neamd bit sel.

Fierder de magnetyske oerflak fan 'e suver Ynformatika oerwagings kin tawiist wurde, as in soarte fan punt sequence data bits. Lykwols, omdat de lokaasje fan dy punten is perfoarst ûnmooglik om sekuer berekkene, op it stasjon jo ynstallearje wolle wat soarte fan pre-oantsjutte label dat holp beskiede hokker winske lokaasje. De oprjochting fan sokke labels hjit opmaak (rûchwei split skiif yn tracks en sektoaren, klustere).

De logyske struktuer en bestjoeringssysteem begjinsel fan 'e hurde skiif yn termen fan de opmaak

Oangeande de logyske HDD organisaasjes hjir yn it earste plak is der de opmaak, dêr't der binne twa wichtige soarten: in lege-nivo (fysike) en hege nivo (logika). Sûnder dizze stappen, bringt oer alle hurde skiif mei in wurkjende steat kin net sprekke. Foar ynformaasje oer hoe te inisjalisearjen in nije hurde skiif, dan sil wurde besprutsen apart.

Low-nivo opmaak freget om in fysike effekt op it oerflak fan 'e HDD, dêr't de sektoaren lizze lâns de spoaren. It is nijsgjirrich dat it prinsipe fan 'e hurde skiif is sa dat elke sektor hat makke syn eigen unike adres, dêr't it tige sektor getal, track getal, at dêr't er leit, en de plaat nûmer. Sa, de organisaasje fan de direkte tagong deselde ûnthâld addresses direkt út it opjûne adres, ynstee fan it sykjen nei rjochts ynformaasje oer de oerflak, fanwege dêr't de snelheid wurdt berikt (hoewol it is net it wichtichste). Tink derom dat as de lege-nivo opmaak is gewist hielendal alle ynformaasje en herstellen fan it yn de measte gefallen kin net wêze.

In oar ding - in logyske yndieling (yn Windows-basearre systemen is de flugge opmaak of Quick formaat). Fierders dizze prosessen binne fan tapassing op it ta stân kommen fan logyske Partitionen foar in beskaat gebiet fan de primêre hurde skiif dat aktyf is op deselde prinsipes.

Logyske opmaak benammen beynfloedet it systeem gebiet, dat bestiet út in boot sektor en partition tafel (MBR Boot record), de triem ferdielkaai tafel (FAT, NTFS, ensafuorthinne. D.) En de haadtafel (Root Directory).

Recording ynformaasje yn sektoaren fan it kluster wurdt makke troch ferskate parten, wêrby't yn ien kluster kin net befetsje twa identike foarwerpen (triemmen). Eins, it skeppen fan in logyske ôfskieding, lykas it skiedt it fan 'e wichtichste systeem ôfskieding, sadat de ynformaasje opslein op it, oft der wiene flaters en mislearringen te feroarjen of ôffieren wurdt net beynfloede.

Wichtichste skaaimerken HDD

Ik tink, yn it algemien HDD operaasje prinsipe fan in bytsje begrepen. We no keare ta de wichtichste skaaimerken, dy't jouwe in folslein byld fan alle kânsen (of neidielen) fan moderne hurde skiven.

It prinsipe fan 'e hurde skiif en wichtichste skaaimerken kin hiel oars. Te begripen wat der op it spul, wy selektearje de meast basale parameters dy't karakterisere allegearre bekend foar date ynformaasje stores:

• kapasiteit (folume);
• performance (gegevens tagong snelheid lêzen en skriuwen fan ynformaasje);
• interface (ferbining metoade, Controller type).

De kapasiteit is it totaal bedrach fan ynformaasje dat kin fêstlein wurde en bewarre op de hurde skiif. of HDD maakyndustry groeit sa hurd dat hjoed hat ynfierd yn gebrûk hurde skiven mei dielen fan 'e folchoarder fan 2 TB of mear. En, sa't it is leaud dit is net de grins.

Ynterface - it meast wichtige karakteristike. It stelt fêst hokker wize it apparaat is ferbûn mei de moederbord, dat controller wurdt brûkt as lêzen en skriuwen is útfierd, ensafuorthinne. D. De grutte en meast foarkommende Schnittstellen beskôge IDE, SATA en SCSI.

Skiven mei IDE-interface ferskillende lege kosten, lykwols, tusken de grutte neidielen kinne ûnderskieden in beheind oantal tagelyk ferbûn apparaten (maksimaal fjouwer) en in lege Datenrate (en sels mei stipe direkte ûnthâld tagong Ultra DMA of protokollen Ultra ATA (Modus 2 en Modus 4). Hoewol't it is leaud harren gebrûk kin fergrutsje it nivo fan lêze / skriuwe snelheid fan 16 Mb / s, mar de snelheid is folle leger as yn werklikheid. neist, ta UDMA modus fereasket de ynstallaasje fan bysûndere chauffeurs, dy't yn teory, dan moat wurde levere mei de mainboard.

Praten oer wat it prinsipe fan 'e hurde skiif en funksjes, kinne jo net negearje SATA-ynterface, dat is de opfolger ferzje fan IDE ATA. It foardiel fan dizze technology is dat it lêzen / write snelheid kin ferhege nei 100 Mb / s troch it brûken fan hege-snelheid bus Fireware IEEE-1394.

Ta beslút, SCSI- ynterface ferlike mei de foarige twa is de meast fleksibele en heechste-snelheid (lês / skriuwe snelheid oant 160MB / s en boppe). Mar der binne sokke hurde skiven is hast twa kear sa djoer. Mar it oantal tagelyk ferbûn opslach apparaten fariearjend út sân oant fyftjin, de ferbining kin útfierd wurde sûnder dat de-energizing de kompjûter, en de kabel lingte kin wêze yn 'e folchoarder fan 15-30 meter. Eins, dit soarte fan HDD foar it grutste part jildt net foar brûker PCs en tsjinners.

Optreden characterizing de oerdracht snelheid en Feanwalden fan it I / O kapasiteit, almeast útsprutsen transmissie tiid en de hoemannichte gegevens oerbrocht yn rige, en wurdt útdrukt yn MB / s.

Guon ekstra opsjes

Prate oer wat is in hurde skiif wurkjende prinsipe en wat parameters beynfloedzje syn operaasje, kin net te kommen, en in pear ekstra funksjes, hokker kinne ynfloed ha op de prestaasjes of libben fan it apparaat.

Hjir, yn it foarste plak is de snelheid fan de rotaasje, dy't direkt ynfloed op it sykjen en Initialisieren tiid (erkenning) fan de winske sektor. Dit saneamde latinte sykje tiid - ynterval ûnder dêr't de needsaak foar de sektor draait nei it lêzen kop. Hjoed oannommen ferskate noarmen foar spindle snelheid, útdrukt yn revolúsjes per minuut mei de tiid fertraging yn millisekonden:

• 3600 - 8.33;
• 4500 - 6,67;
• 5400 - 5,56;
• 7200 - 4.17.

It is maklik sjoen dat de hegere de snelheid, it minder tiid bestege oan it sykjen sektor, en de fysike fleanmasine - troch revolúsje fan de skiif oan de ynstallaasje kop punt winske posysjonearring plaat.

In oare parameter - de ynterne oerdracht taryf. Op de bûtenste spoaren is minimale mar ferheget mei in stadige oergong nei it binnenste spoar. Sa, deselde defragmentation proses dy't de beweging fan frekwint brûkte gegevens yn de fluchste gebiet fan de skiif - net gewoan de oerdracht fan it binnenste baan mei gruttere faasje lêzen. Eksterne snelheid hat in fêste wearde en is ôfhinklik fan de ynterface brûkt.

Ta beslút, ien fan de wichtige punten dy't gearhingje mei de oanwêzigens fan 'e hurde skiif fan eigen lytsûnthâld of buffer. Yn feite is de hurde skiif wurket yn termen fan it prinsipe fan buffer gebrûk wat fergelykber mei de operasjonele of firtuele ûnthâld. De gruttere cache grutte (128-256 KB), hoe flugger it hurde skiif.

De wichtichste easken foar HDD

Basic easken, dy't yn de measte gefallen wurde presintearre hurde skiven, net sa folle. It wichtichste ding - it lange libben en betrouberens.

De basis standert foar de measte HDD wurdt beskôge as it libben fan 'e folchoarder fan 5-7 jier mei it bestjoeringssysteem tiid fan net minder as fiif hûndert tûzen oeren, mar foar hege-ein rydt, de figuer is net minder as ien miljoen oeren.

As foar betrouberens, is ferantwurdlik foar dizze funksje fan it SMART sels-test, dy't tinkt om de status fan 'e ôfsûnderlike eleminten fan' e hurde skiif, útfiering trochgeande tafersjoch. Op basis fan 'e sammele gegevens kinne oanmakke wurde sels in von mooglike ferskining sande en skild yn' e takomst.

It seit himsels dat de brûker moat net stean kant. Bygelyks, by it brûken fan HDD ekstreem wichtich te observearjen de optimale temperatuer berik (0 - 50 ± 10 graden Celsius) foar te kommen Shocks, effekten en falt hurde skiif, troffen troch stof of oare lytse dieltsjes, ensfh Lykwols, in protte sille wêze .. ynteresse om te witten dat it deselde reek dieltsjes is likernôch twa kear grutter as de ôfstân tusken de lêzen kop en magnetyske oerflak fan 'e hurde skiif, en minsklik haar - 5-10 kear.

Fragen inisjonalisearre it systeem troch it ferfangen fan de hurde skiif

No in pear wurden oer wat aksje nommen wurde moatte, as om wat reden de brûker te feroarjen de hurde skiif of ynstallearje dpolnitelny.

Folslein beskriuwe it proses sil net, en sil rjochtsje allinnich op de wichtichste poadium. Earst moatte jo ferbine de hurde skiif en sjoch yn 'e BIOS ynstellings, as de nije hardware wurdt ûntdutsen, yn' e Administration seksje skiif te inisjalisearjen en meitsje de Lears record, meitsje in ienfâldige folume, tawize in ID (brief) en foar de opmaak mei in kar fan de triem systeem. Pas nei dat de nije "schroef" is folslein klear foar wurking.

konklúzje

Dat is alles dat komt te koart 'e basis fan funksjonearjen en de prestaasjes fan' e moderne hurde skiven. It prinsipe fan de wurking fan de eksterne hurde skiif wurdt net sjoen as wichtich omdat it suver net ferskille fan dat brûkt wurdt foar Stationary HDD. It iennige ferskil is allinnich yn de wurkwize fan ferbinen ekstra opslach nei jo PC of laptop. De meast foarkommende is in ferbining fia USB-interface dy't direkt ferbûn mei de mainboard. Tagelyk, as jo wolle soargje maksimaal prestaasjes, is it better om te brûken op in standert USB 3.0 (haven inside kleure blau), fansels, op betingst dat it eksterne HDD sels stipet it.

As foar it oare, ik tink in protte minsken sels in bytsje, it waard dúdlik hoe't de hurde skiif fan in type. Miskien is it boppesteande is jûn tefolle technyske ynformaasje, hoe mear noch fan skoalle natuerkunde fansels, noch sûnder dat om folslein begripen al de útgongspunten en metoades fêstlein yn de HDD produksje en tapassing technologyen sille net begripe.