Схема жорсткого диска комп'ютера. Як влаштований жорсткий диск комп'ютера (HDD). Магнітний принцип читання і запису інформації

Жорсткий диск складається з двох основних частин: гермоблока і контролера.

Малюнок 1 - блок - схема жорсткого диска

Малюнок 2 - Основні елементи конструкції жорсткого диска

1.2. Пристрій жорсткого диска

Весь вінчестер, як пристрій, ділиться, як ми відзначили, на дві великі складові: плату електроніки і гермозону або «банку», всередині якої вже знаходяться магнітні диски, блок магнітних головок, шпиндельний двигун.

Рисунок 3 Зовнішній вигляд жорсткого диска фірми MAXTOR

1.3. Плата електроніки (контролер)

Плата електроніки або контролер на жорсткому диску, по суті, маленький комп'ютер.

Малюнок 4 - Зовнішній вигляд плати електроніки (контролера) жорсткого диска фірми MAXTOR

На платі у сучасних вінчестерів можна знайти процесор, пам'ять (ОЗУ), ПЗУ. Процесор займається обробкою отриманих з головок даних і перетворенням їх в зрозумілий комп'ютеру «мову» - ATA стандарт. Робить він це, як і комп'ютер в оперативній пам'яті ОЗУ. ПЗУ потрібно для старту, як БІОС на материнської плати. Чим займається мікросхема управління двигуном зрозуміло з її назви. При включенні плата контролера зчитує службову інформацію і якщо вона коректна, то жорсткий диск починає роботу. Але що робити, якщо плата електроніки виходить з ладу і, як наслідок, немає доступу до документів, фотографій та ін., Адже жорсткий диск зламався?

Звичайно ж, з'являється бажання поміняти цю злощасну плату на аналогічну від жорсткого диска «донора», адже вони такі схожі, і вважати свою інформацію. Але не все так просто, як здається на перший погляд. Як відомо прогрес не стоїть на місці, і виробники жорстких дисків постійно вдосконалюють свою продукцію, вносять зміни в технологію виготовлення жорстких дисків і, як наслідок, з'являються нові лінійки моделей вінчестерів, які відрізняються щільністю запису, прошивкою, конструкцією окремих вузлів, схемотехнікою плати електроніки. Саме з цієї причини на більшості жорстких дисках контролери мають тонкі параметри настройки і не взаємозамінні.

Отже, висновок: не володіючи повною інформацією про взаємозамінність контролерів на жорстких дисках, некваліфіковані самостійні спроби відновлення даних у разі заміни плати електроніки можуть не тільки погіршити причину поломки, а й значно знизити шанси на успішне відновлення інформації з НЖМД.

виноска:

Контролери жорстких дисків

Малюнк 5 - Контролер

Власне контролер накопичувача фізично розташований на платі електроніки і призначений для забезпечення операцій перетворення і пересилання інформації від головок читання / запису до інтерфейсу накопичувача. Часто, контролером називають інтерфейс накопичувача або інтерфейс ПК з накопичувачем, що, загалом, не вірно.

Контролер жорстких дисків є найскладнішої пристрій - мікрокомп'ютер, зі своїм процесором, ОЗУ і ПЗУ, схемами і системою введення / виводу і т.п. Однак, в більшості випадків, виробники розміщують їх в одному або двох мікрочіпах.

Контролер займається безліччю операцій перетворення потоку даних. Так як довжина доріжок нерівна, дані на різні доріжки необхідно записувати нерівномірно. Це стає проблемою, у порівнянні з гнучкими дисками, для носіїв з високою щільністю записи (число доріжок більше 1000). Прості контролери, як правило, записують одне і теж кількість інформації на кожну доріжку, незалежно від її довжини. Для цього контролер упаковує дані більш щільно, починаючи з визначеної за рахунком доріжки. Циліндр (в разі більшого, ніж один диск, все доріжки, що знаходяться одна під інший, називаються циліндром), з якого починається більш щільна упаковка даних, називається циліндром початковій прекомпенсаціі (Starting Cylinder for Precompensation - SCP). Для компенсації спотворення інформації при читанні, запис даних здійснюється з попереднім зміщенням бітів, яке враховує спотворення.

У статті ми поговоримо про пристрій жорсткого диска, а саме розберемо, що таке контролер жорсткого диска, подивимося фото і розповімо про його основних компонентах, так само вивчимо термінологію російською та англійською мовою.

Прикладом для нас буде служити диск Western Digital модель WD2000JS-00MHB0 і старіша модель Seagate Baracuda 7200.10 ST3250620A

Вид жорсткого диска знизу

Плата управління або плата електроніки, в простолюдді її люблять називати контролер, а в англійському вона позначається Printed Circuit Board (PCB). Ми бачимо роз'єм живлення, роз'єм SATA або IDE, сама плата з текстоліту, на ній контакти і мідні доріжки. Плата кріпитися декількома шурупами до корпусу диска, її основний функціонал - це управління роботою вінчестера. Корпус диска - це алюмінієва коробка іноді її назва «банку», більш офіційна назва гермоблок (HDA, Head and Disk Assembly), так само назва «гермоблок» використовується для позначення корпусу разом з вмістом диска

Відкрутивши кілька болтів, ми знімаємо плату. Розглянемо докладніше, які компоненти розташовуються на ній із зворотного боку.

плата електроніки Seagate

У центрі розташовується мікроконтролер, він називається процесор MCU, розшифровується це, як micro controller unit. Основні частини мікроконтролера:

1) центральний процесор CPU, робить усе обчислення (central processor unit);

2) Канал читання-запису (read-write channel). Пристрій, що перетворює аналоговий сигнал в цифрові дані, що йдуть з БМГ (блоку магнітних головок), при читанні і зворотну операцію під час запису.

Процесор має порти введення і виведення (IO ports), вони використовуються для управління іншими компонентами на платі електроніки і передачі даних через інтерфейс користувача (SATA, IDE, SAS)

плата електроніки WD

Чіп пам'яті він же memory chip визначає розмір кешу вінчестера, використовується звичайна пам'ять DDR SDRAM. Пам'ять розділена на пам'ять прошивки і сам кеш (буферну пам'ять). Центральний процесор, при включенні диска, в першу чергу завантажує мікро код прошивки (модулі).

VCM (voice coil motor) controller- це контролер управління двигуном, БМГ, джерелом живлення для процесора. Він розрахований на роботи навіть при температурі досягає 100 градусів C.

Перша частина ПО диска зберігатися в флеш-пам'яті, коли підключений до джерела живлення, мікроконтролер диска завантажує вміст флеш-пам'яті і запускає виконання коду. При некоректній завантаженні коду або несправності флеш-пам'яті відтворити диск розкрутиться. Чіп флеш-пам'яті буває вбудований в контролер, тоді як окремий елемент на платі електроніки ви його не знайдете.

найбільш часта причина поломки HDD - це вихід з ладу плати електроніки.

Види несправностей плат можна поділити на 2 види: електромеханічні і логічні. Електромеханічні поломки в основному включають в себе вигоряння захисних елементів в ланцюзі харчування. Відбувається це, через так званим тиристорного ефекту БП - при включенні \\ виключенні живлення відмикаються верхні і нижні ключі, і відбувається різке зростання струму споживання, що призводить до "пробою" захисних елементів жорсткого диска. Такі елементи або знаходяться в короткому замиканні, або йдуть "в обрив".

Симптоми проявляються наступним чином:

При включенні комп'ютера з підключеним до нього "згорілим" HDD, комп'ютер не включається, або зовсім не реагуючи на натискання кнопки живлення
Комп'ютер при включенні короткочасно включається і відразу вимикається. Те ж вірно і при підключенні до такому диску окремо роз'єму живлення від зовнішнього БП
При подачі живлення на жорсткий диск, вінчестер не подає ознак роботи: не обертається шпиндельний двигун, не чути ніяких шумів, писків і т.п.

Знайти несправність не важко, навіть якщо Ви вперше бачили даний тип плати - вони все влаштовані аналогічно і TVS-діоди, як і захисні SMD запобіжники, будуть розташовані недалеко від роз'єму живлення. За допомогою мультиметра перевіряємо ці елементи і виявляємо несправний.

TVS-захисні діоди: при попаданні на них імпульсу більше заданого, спекают анод і катод і темна сторона сили йде на масу.

Для заміни TVS-захисних діодів, краще використовувати справний з донорської плати. Наприклад, беремо будь-яку плату від Seagate 3,5 7200.7-12, WD 3,5 "(будь-який SATA) або Samsung 3,5" SATA \\ IDE і знаходимо в потрібній ланцюга (+5 або +12 V) зовні схожий, і Випаюємо його.

Але в насправді жорсткий диск запрацює і без цих елементів. Випаюємо, тим самим усуваємо коротке замикання і все, диск працює. Однак робити це не рекомендуємо, особливо якщо Ви хочете зберегти інформацію на HDD і не хочете повністю спалити накопичувач. Без захисту на вході, вінчестера отримає серйозні пошкодження і простою заміною 1-2 елементів тут вже не обійтися.

Після заміни потрібних елементів замість згорілих, перед тим як встановлювати плату на гермоблок і підключати харчування, рекомендується перевірити по ланцюгу харчування "+5 - земля" і "+12 - земля", і уважно оглянути інші деталі на платі HDD на предмет підгоріло. В іншому випадку є шанс спалити свежевпаянние деталі при включенні, а як максимум - прогорить процесор або комутатор в гермозоні.

Перевіряємо не тільки захисні діоди близько роз'єму живлення (вгорі), а й інші елементи

Пример плати від HDD Samsung, де користувач вирішив самостійно усунути поломку, упаявши перемичку, і спалив процесор на PCB.

Якщо без діодів накопичувач на свій страх і ризик запустити можна, то без SMD запобіжників диск працювати не буде. Заміну можна знайти на інший платі, і для цих цілей відмінно підходять WD. Такий тип захисту часто зустрічається на платах накопичувачів ноутбуків формату 2,5 ":

Якось давно попалася мені на огляд схема драйвера крокової двигуна на мікросхемі LB11880, але оскільки такий мікросхеми у мене не було, а двигунів валялося кілька штук, відклав цікавий проект з запуском моторчика в довгий ящик. Минув час, і ось зараз з освоєнням Китаю з деталями проблем немає, так що замовив МС, і вирішив зібрати і протестувати підключення швидкісних моторів від HDD. Схема драйвера взята стандартна:

Схема драйвера мотора

Далі йде скорочене опис статті, повне читайте. Двигун, що обертає шпиндель жорсткого диска (або CD / DVD-ROM) - це звичайний синхронний трифазний мотор постійного струму. Промисловість випускає готові однокристальних драйвери управління, яким до того ж не потрібні датчики положення ротора, адже в ролі таких датчиків виступають обмотки двигуна. Мікросхеми управління трифазними двигунами постійного струму, яким не потрібні додаткові датчики, є TDA5140; TDA5141; TDA5142; TDA5144; TDA5145 і звичайно ж LB11880.

Двигун, підключений за вказаними схемами, буде розганятися до тих пір, поки або не настане межа по частоті генерації VCO мікросхеми, яка визначається номіналами конденсатора підключеного до висновку 27 (чим його ємність менше, тим вище частота), або двигун не буде зруйнований механічно. Не слід занадто зменшувати ємність конденсатора підключеного до висновку 27, так як це може ускладнити пуск двигуна. Регулювання швидкості обертання виробляється зміною напруги на виводі 2 мікросхеми, відповідно: Vпіт - максимальна швидкість; 0 - двигун зупинений. Від автора є і печатка, але я розвів свій варіант, як більш компактний.

Пізніше прийшли замовлені мною мікросхеми LB11880, запаяв в дві готові хустки і провів тест однією з них. Все прекрасно працює: швидкість регулюється переменніком, обороти визначити важко але думаю до 10000 є точно, так як двигун гуде пристойно.

Загалом, початок покладено, буду думати куди застосувати. Є думка зробити з нього такий же точильний диск як у автора. А зараз тестував на шматку пластику, зробив типу вентилятора, дме просто по-звірячому хоч на фото навіть не видно як він крутиться.

Підняти обороти вище 20000 можна перемиканням ємностей конденсатора С10 і подачею харчування МС до 18 В (18,5 В межа). На цьому напрузі у мене мотор свистів капітально! Ось відео з харчуванням в 12 вольт:

Відео підключення мотора HDD

Підключив ще двигун від CD, поганяв при харчуванні 18 В, оскільки в моєму всередині кульки, розганяється так, що стрибає все навколо! Жаль не відстежити обороти, але якщо судити по звуку то вона дуже велика, до тонкого свисту. Куди застосовувати такі швидкості, ось питання? Спадає на думку міні болгарка, настільна дриль, точильний верстат ... Застосувань багато - думайте самі. Збирайте, тестируйте, діліться враженнями. В інтернеті є безліч оглядів із застосуванням даних двигунів у цікавих саморобних конструкціях. В інтернеті відео бачив, там кулібіни з цими моторами помпи майструють, супер вентилятори, точила, покумекать можна куди такі швидкості застосувати, мотор тут розганяється понад 27000 обертів. З вами був Igoran.

Жорсткі диски, або, як їх ще називають, вінчестери, є однією з найголовніших складових комп'ютерної системи. Про це знають всі. Але ось далеко не кожен сучасний користувач навіть в принципі здогадується про те, як функціонує жорсткий диск. Принцип роботи, в общем-то, для базового розуміння досить нескладний, однак тут є свої нюанси, про які далі і піде мова.

Питання призначення і класифікації жорстких дисків?

Питання призначення, звичайно, риторичне. Будь-який користувач, нехай навіть самого початкового рівня, Відразу ж відповість, що вінчестер (він же жорсткий диск, він же Hard Drive або HDD) відразу ж відповість, що він служить для зберігання інформації.

У загальному і цілому вірно. Не варто забувати, що на жорсткому диску, крім операційної системи і призначених для користувача файлів, є створені ОС завантажувальні сектори, завдяки яким вона і стартує, а також якісь мітки, за якими на диску можна швидко знайти потрібну інформацію.

Сучасні моделі досить різноманітні: звичайні HDD, зовнішні жорсткі диски, високошвидкісні твердотільні накопичувачі SSD, Хоча їх саме до жорстких дисків відносити і не прийнято. Далі пропонується розглянути пристрій і принцип роботи жорсткого диска, якщо не в повному обсязі, то, по крайней мере, в такому, щоб вистачило для розуміння основних термінів і процесів.

Зверніть увагу, що існує і спеціальна класифікація сучасних HDD за деякими основними критеріями, серед яких можна виділити наступні:

спосіб зберігання інформації;
тип носія;
спосіб організації доступу до інформації.

Чому жорсткий диск називають вінчестером?

Сьогодні багато користувачів замислюються над тим, чому називають вінчестерами, що відносяться до стрілецької зброї. Здавалося б, що може бути спільного між цими двома пристроями?

Сам термін з'явився ще в далекому 1973 році, коли на ринку з'явився перший в світі HDD, конструкція якого складалася з двох окремих відсіків в одному герметичному контейнері. Ємність кожного відсіку становила 30 Мб, через що інженери дали диску кодову назву «30-30», що було в повній мірі співзвучно з маркою популярного в той час рушниці «30-30 Winchester». Правда, на початку 90-х в Америці і Європі ця назва практично зникло з ужитку, проте до цих пір залишається популярним на пострадянському просторі.

Пристрій і принцип роботи жорсткого диска

Але ми відволіклися. Принцип роботи жорсткого диска коротко можна описати як процеси зчитування або запису інформації. Але як це відбувається? Для того щоб зрозуміти принцип роботи магнітного жорсткого диска, в першу чергу необхідно вивчити, як він улаштований.

Сам жорсткий диск являє собою набір пластин, кількість яких може коливатися від чотирьох до дев'яти, з'єднаних між собою валом (віссю), званим шпинделем. Пластини розташовуються одна над іншою. Найчастіше матеріалом для їх виготовлення служать алюміній, латунь, кераміка, скло і т. Д. Самі ж пластини мають спеціальне магнітне покриття у вигляді матеріалу, званого Платтер, на основі гамма-ферит-оксиду, окису хрому, фериту барію і т. Д . Кожна така пластина по товщині складає близько 2 мм.

За запис і читання інформації відповідають радіальні головки (по одній на кожну пластину), а в пластинах використовуються обидві поверхні. За якого може складати від 3600 до 7200 об. / Хв, і переміщення головок відповідають два електричних двигуна.

При цьому основний принцип роботи жорсткого диска комп'ютера полягає в тому, що інформація записується не куди попало, а в строго певні локації, звані секторами, які розташовані на концентричних доріжках або треках. Щоб не було плутанини, застосовуються єдині правила. Мається на увазі, що принципи роботи накопичувачів на жорстких дисках, з точки зору їх логічної структури, універсальні. Так, наприклад, розмір одного сектора, прийнятий за єдиний стандарт у всьому світі, становить 512 байт. У свою чергу сектори поділяються на кластери, що представляють собою послідовності поруч знаходяться секторів. І особливості принципу роботи жорсткого диска в цьому відношенні полягають у тому, що обмін інформацією як раз і виробляється цілими кластерами (цілим числом ланцюжків секторів).

Але як же відбувається зчитування інформації? Принципи роботи накопичувача на жорстких магнітних дисках виглядають наступним чином: за допомогою спеціального кронштейна зчитує голівка в радіальному (спиралевидном) напрямку переміщається на потрібну доріжку і при повороті позиціонується над заданим сектором, причому всі головки можуть переміщатися одночасно, зчитуючи однакову інформацію не тільки з різних доріжок , але і з різних дисків (Пластин). Всі доріжки з однаковими порядковими номерами прийнято називати циліндрами.

При цьому можна виділити ще один принцип роботи жорсткого диска: чим ближче голівки, що зчитує до магнітної поверхні (але не стосується її), тим вище щільність запису.

Як здійснюється запис і читання інформації?

Жорсткі диски, або вінчестери, тому і були названі магнітними, що в них використовуються закони фізики магнетизму, сформульовані ще Фарадеем і Максвеллом.

Як вже говорилося, на пластини з немагніточувствітельного матеріалу наноситься магнітне покриття, товщина якого становить всього лише кілька мікрометрів. В процесі роботи виникає магнітне поле, що має так звану доменну структуру.

Магнітний домен являє собою строго обмежену межами намагнічену область феросплаву. Далі принцип роботи жорсткого диска коротко можна описати так: при виникненні впливу зовнішнього магнітного поля, власне поле диска починає орієнтуватися строго уздовж магнітних ліній, а при припиненні впливу на дисках з'являються зони залишкової намагніченості, в якій і зберігається інформація, яка раніше містилася в основному полі .

За створення зовнішнього поля при записі відповідає голівки, що зчитує, а при читанні зона залишкової намагніченості, опинившись навпроти головки, створює електрорушійну силу або ЕРС. Далі все просто: зміна ЕРС відповідає одиниці в двійковому коді, а його відсутність або припинення - нулю. Час зміни ЕРС прийнято називати двійкового елементом.

Крім того, магнітну поверхню чисто з міркувань інформатики можна асоціювати, як якусь точкову послідовність бітів інформації. Але, оскільки місце розташування таких точок абсолютно точно обчислити неможливо, на диску потрібно встановити якісь заздалегідь передбачені мітки, які допомогли визначити потрібну локацію. Створення таких міток називається форматуванням (грубо кажучи, розбивка диска на доріжки і сектори, об'єднані в кластери).

Логічна структура та принцип роботи жорсткого диска з точки зору форматування

Що стосується логічної організації HDD, тут на перше місце виходить саме форматування, в якому розрізняють два основних типи: низькорівневе (фізичне) і високорівневе (логічне). Без цих етапів ні про яке приведення жорсткого диска в робочий стан годі й казати. Про те, як форматувати новий вінчестер, буде сказано окремо.

Низькорівневе форматування передбачає фізичний вплив на поверхню HDD, при якому створюються сектори, розташовані уздовж доріжок. Цікаво, що принцип роботи жорсткого диска такий, що кожен створений сектор має свою унікальну адресу, що включає в себе номер самого сектора, номер доріжки, на якій він розташовується, і номер сторони пластини. Таким чином, при організації прямого доступу та ж оперативна пам'ять звертається безпосередньо за заданою адресою, а не шукає потрібну інформацію по всій поверхні, за рахунок чого і досягається швидкодія (хоча це і не найголовніше). Зверніть увагу, що при виконанні низькорівневого форматування стирається абсолютно вся інформація, і відновленню вона в більшості випадків не підлягає.

Інша справа - логічне форматування (в Windows-системах це швидке форматування або Quick format). Крім того, ці процеси можна застосувати й до створення логічних розділів, які представляють собою якусь область основного жорсткого диска, що працює за тими ж принципами.

Логічне форматування, перш за все, зачіпає системну область, Яка складається з завантажувального сектора і таблиць розділів (завантажувальний запис Boot record), таблиці розміщення файлів (FAT, NTFS і т. Д.) І кореневого каталогу (Root Directory).

Запис інформації в сектори проводиться через кластер декількома частинами, причому в одному кластері не може міститися два однакових об'єкта (файлу). Власне, створення логічного розділу, як би відокремлює його від основного системного розділу, Внаслідок чого інформація, на ньому зберігається, при появі помилок і збоїв зміни або видалення не схильна до.

Основні характеристики HDD

Здається, в загальних рисах принцип роботи жорсткого диска трохи зрозумілий. Тепер перейдемо до основних характеристик, які і дають повне уявлення про всі можливості (чи недоліки) сучасних вінчестерів.

Принцип роботи жорсткого диска і основні характеристики можуть бути абсолютно різними. Щоб зрозуміти, про що йдеться, Виділимо самі основні параметри, якими характеризуються всі відомі на сьогодні накопичувачі інформації:

ємність (обсяг);
швидкодія (швидкість доступу до даних, читання і запис інформації);
інтерфейс (спосіб підключення, тип контролера).

Ємність являє собою загальну кількість інформації, яка може бути записана і збережена на вінчестері. Індустрія з виробництва HDD розвивається так швидко, що сьогодні в побут увійшли вже жорсткі диски з обсягами близько 2 Тб і вище. І, як вважається, це ще не межа.

Інтерфейс - найзначніша характеристика. Вона визначає, яким саме способом пристрій підключається до материнської плати, який саме контроллер використовується, як здійснюється читання і запис і т. Д. Основними і найпоширенішими інтерфейсами вважаються IDE, SATA і SCSI.

Диски з IDE-інтерфейсом відрізняються невисокою вартістю, однак серед головних недоліків можна виділити обмежену кількість одночасно підключаються (максимум чотири) і невисоку швидкість передачі даних (причому навіть за умови підтримки прямого доступу до пам'яті Ultra DMA або протоколів Ultra ATA (Mode 2 і Mode 4). Хоча, як вважається, їх застосування дозволяє підвищити швидкість читання / запису до рівня 16 Мб / с, але в реальності швидкість набагато нижче. Крім того, для використання режиму UDMA потрібна установка спеціального драйвера, Який, по ідеї, повинен поставлятися в комплекті з материнською платою.

Говорячи про те, що собою являє принцип роботи жорсткого диска і характеристики, не можна обійти стороною і який є спадкоємцем версії IDE ATA. Перевага даної технології полягає в тому, що швидкість читання / запису можна підвищити до 100 Мб / с за рахунок застосування високошвидкісної шини Fireware IEEE-1394.

Нарешті, інтерфейс SCSI в порівнянні з двома попередніми є найбільш гнучким і самим швидкісним (швидкість запису / читання досягає 160 Мб / с і вище). Але і коштують такі вінчестери практично в два рази дорожче. Зате кількість одночасно підключаються зберігання інформації складає від семи до п'ятнадцяти, підключення можна здійснювати без знеструмлення комп'ютера, а довжина кабелю може становити близько 15-30 метрів. Власне, цей тип HDD здебільшого застосовується не в призначених для користувача ПК, а на серверах.

Швидкодія, що характеризує швидкість передачі і пропускну здатність введення / виведення, зазвичай виражається часом передачі і залежати від кількості надісланих розташованих послідовно даних і виражається в Мб / с.

Деякі додаткові параметри

Говорячи про те, що являє собою принцип роботи жорсткого диска і які параметри впливають на його функціонування, не можна обійти стороною і деякі додаткові характеристики, Від яких може залежати швидкодію або навіть термін експлуатації пристрою.

Тут на першому місці виявляється швидкість обертання, яка безпосередньо впливає на час пошуку та ініціалізації (розпізнавання) потрібного сектора. Це так зване приховане час пошуку - інтервал, протягом якого необхідний сектор повертається до зчитує голівці. Сьогодні прийнято кілька стандартів для швидкості обертання шпинделя, вираженої в оборотах на хвилину з часом затримки в мілісекундах:

3600 - 8,33;
4500 - 6,67;
5400 - 5,56;
7200 - 4,17.

Неважко помітити, що чим вище швидкість, тим менший час витрачається на пошук секторів, а у фізичному плані - на оборот диска до установки для головки потрібної точки позиціонування пластини.

Ще один параметр - внутрішня швидкість передачі. На зовнішніх доріжках вона мінімальна, але збільшується при поступовому переході на внутрішні доріжки. Таким чином, той же процес дефрагментації, що представляє собою переміщення часто використовуваних даних в найшвидші області диска, - не що інше, як перенесення їх на внутрішню доріжку з більшою швидкістю читання. зовнішня швидкість має фіксовані значення і безпосередньо залежить від використовуваного інтерфейсу.

Нарешті, один з важливих моментів пов'язаний з наявністю у жорсткого диска власної кеш-пам'яті або буфера. По суті, принцип роботи жорсткого диска в плані використання буфера в чомусь схожий на оперативну або віртуальну пам'ять. Чим більше об'єм кеш-пам'яті (128-256 Кб), тим швидше буде працювати жорсткий диск.

Головні вимоги до HDD

Основних вимог, які в більшості випадків пред'являються жорстких дисків, не так вже й багато. Головне - тривалий термін служби і надійність.

Основним стандартом для більшості HDD вважається термін служби близько 5-7 років згодом напрацювання не менше п'ятисот тисяч годин, але для вінчестерів високого класу цей показник становить не менше мільйона годин.

Що стосується надійності, за це відповідає функція самотестування S.M.A.R.T., яка стежить за станом окремих елементів жорсткого диска, здійснюючи постійний моніторинг. На основі зібраних даних може формуватися навіть якийсь прогноз появи можливих несправностей в подальшому.

Само собою зрозуміло, що і користувач не повинен залишатися осторонь. Так, наприклад, при роботі з HDD вкрай важливо дотримуватися оптимальний температурний режим (0 - 50 ± 10 градусів Цельсія), уникати струсів, ударів і падінь вінчестера, попадання в нього пилу або інших дрібних частинок і т. Д. До речі сказати, багатьом буде цікаво дізнатися, що ті ж частинки тютюнового диму приблизно в два рази більше відстані між зчитує головкою і магнітною поверхнею вінчестера, а за людську волосину - в 5-10 разів.

Питання ініціалізації в системі при заміні вінчестера

Тепер кілька слів про те, які дії потрібно зробити, якщо з якихось причин користувач змінював жорсткий диск або встановлював дполнітельний.

Повністю описувати це процес не будемо, а зупинимося тільки на основних етапах. Спочатку вінчестер необхідно підключити і подивитися в налаштуваннях BIOS, Визначилося нове обладнання, в розділі адміністрування дисків провести ініціалізацію і створити завантажувальний запис, Створити простий том, привласнити йому ідентифікатор (літеру) і виконати форматування за вибором файлової системи. Тільки після цього новий «гвинт» буде повністю готовий до роботи.

висновок

Ось, власне, і все, що коротко стосується основ функціонування і характеристик сучасних вінчестерів. Принцип роботи зовнішнього жорсткого диска тут не розглядалося принципово, оскільки він практично нічим не відрізняється від того, що використовується для стаціонарних HDD. Єдина різниця полягає лише в способі підключення додаткового накопичувача до комп'ютера або ноутбука. Найбільш поширеним є з'єднання через USB-інтерфейс, який безпосередньо сполучений з материнською платою. При цьому, якщо хочете забезпечити максимальну швидкодію, краще використовувати стандарт USB 3.0 (порт всередині пофарбований в синій колір), природно, за умови того, що і сам зовнішній HDD його підтримує.

В іншому ж, думається, багатьом хоч трохи стало зрозуміло, як функціонує жорсткий диск будь-якого типу. Бути може, вище було наведено дуже багато тим більше навіть зі шкільного курсу фізики, проте без цього в повній мірі зрозуміти всі основні принципи і методи, закладені в технологіях виробництва і застосування HDD, зрозуміти не вийде.