Накопители на жестких дисках

Что такое HDD, жёсткий диск и винчестер

Что такое HDD, жёсткий диск и винчестер – эти слова являются разными широко распространёнными терминами одного и того же устройства, входящего в состав компьютера. В связи с необходимостью хранения информации на компьютере появились устройства, хранители информации как жёсткий диск и стали неотъемлемой частью персонального компьютера.

Ранее на первых вычислительных машинах информация хранилась на перфолентах – это картонная бумага с пробитыми дырками, следующим шагом человека в развитие компьютера появилась магнитная запись, принцип работы которой сохранён в нынешних жёстких дисках. В отличие от сегодняшних терабайтных HDD, информация для сохранения помещаемая на них насчитывала десятки килобайт, это ничтожные размеры по сравнению с сегодняшней информацией.

Для чего нужен HDD и его функционал

Жёсткий диск – это постоянное запоминающее устройство компьютера, то есть, его основная функция – долговременное хранение данных.

HDD в отличие от оперативной памяти не считается энергозависимой памятью, то есть, после отключения питания от компьютера, а потом как следствие и от жёсткого диска, вся информация, ранее сохранённая на этом накопителе, обязательно сохранится.

Получается, что жёсткий диск служит лучшим местом на компьютере для хранения личной информации: файлы, фотографии, документы и видеозаписи, явно будут долго храниться именно на нём, а сохранённую информацию можно будет использовать и в дальнейшем в своих нуждах.

Сама информация, сохранённая на компьютерном жёстком диске совсем не обязательно должна храниться на нём вечно, а даже наоборот, по мере её ненадобности, HDD нужно от неё очищать, путём её удаления.

Распространённые названия жёсткого диска, откуда появилось название «Винчестер»

Ответ на вопрос что такое HDD можно сформулировать как накопитель на жёстких магнитных дисках, пожалуй, самая профильная формулировка, но также этот накопитель правильно называть: HMDD (hard magnetic disk drive от англ.), жёсткий диск, винчестер и разными производными.

1. HDD или HMDD – здесь всё просто, перевод с английского языка – накопитель на жёстких магнитных дисках.
2. Жёсткий диск и почему не мягкий, всё просто внутри жёсткого диска имеются пластины, они твёрдые, примерно в одно время с ним появились дискеты, у этого носителя информации, составляющей частью были гибкие (мягкие) магнитные диски – флоппи. Поэтому смех, вызванный из-за фразы: почему жёсткий диск не мягкий совершенно не обоснованный, разве только у незнающего человека.
3. Само название винчестер ближе уже к профессиональному сленгу, появление данного названия наверняка, не известно, но существует наиболее популярная трактовка, которую рассмотрим ниже.

Опять для понимания появления другого имени жёсткого диска как компьютерного винчестера, нужно обратиться к истории. Винчестеры раньше имели немного больший размер чем в наше время.

В 1973 году выл выпущена моделью HDD 3340, сам диск же для краткости обозначался инженерами, разработавшими его “30-30”, обозначавшее 2 модуля по 30 мегабайт, что дало повод найти соотношение с американской винтовкой Winchester, у которой патроны имели созвучное название 30-30 Winchester, отсюда и его название – винчестер.

Основные моменты в работе HMDD

HDD – это устройство хранения информации по принципу магнитной записи. Информация записывается на пластины, имеющие покрытие ферримагнитным материалом, которые расположены на одной оси. Пластины называют магнитными дисками, а в самом винчестере могут использоваться несколько магнитных пластин.

Запись ровно так же, как и чтение осуществляется при помощи частей подвижной считывающей головки.

Хорошим и наглядным примером работы HDD будет сравнение с работой граммофона и его пластинками, но в отличие от его иглы, которая соприкасается с грампластинкой, головка жёсткого диска делает свою работу на расстояние. Само расстояние очень мало, что сквозь воздушный зазор могут пройти частицы пыли или даже табачного дыма.

По мнению экспертов, в прокуренных и запылённых помещения жёсткие диски выходят из строя гораздо чаще.

Головка парит во время работы, а точнее её части для записи и считывания данных, но во время отключения она возвращаются к месту окончанию работы и её же начала, парковочной зоне.

Так же к немаловажной внутренней составляющей жёсткого диска относятся:

Двигатели, предназначенные для вращения магнитных пластин HDD и блок управляющей электроники – руководящий всеми процессами.

Для хранения информации HDD форматируют, то есть он разбит на равные дорожки, которые разбиваются на секторы свою очередь образующие кластеры.

Необходимо знать, что сам жёсткий диск не герметичен, а герметичен его гермоблок, вскрытие которого непременно приведёт к неработоспособности всего жёсткого диска.

Внешний и гибридный жёсткий диск

Внешние HDD ещё называют переносными, сами по себе такие носители информации являются обыкновенными жёсткими дисками, но в их основе лежит низкое электропотребление, ведь они подключаются к интерфейсам USB и IEEE 1394, а их размеры должны быть наименьшими, это: 1.8 и 2.5 дюйма. Такие переносные устройства чаще всего имеют ударозащитный корпус и выполняют роль мобильный устройств хранения данных. Как же это удобно, когда необходимости взять всю нужную информацию с собой.

К гибридным HDD относятся те накопители в состав которой входит флешь память. Такие жёсткие диски можно назвать более быстрыми в обмене данных: при записи и чтение информации.

Основные особенности жёстких дисков

Существует довольно много особенностей HDD, но для выбора или работы необходимы лишь некоторые:

1. Объём HDD и скорость вращения шпинделя

Размер памяти жёсткого диска – с увеличением размеров информации, требуется место для её хранения, поэтому размер считается одной из важнейших основополагающих HDD.

Необходимо понимать, что производители жёстких дисков немного не честны к покупателям, округляя значения размера памяти: 1 килобайт равен 1000 байт, хотя на самом деле 1024 байта, поэтому заявленный размер памяти отличается от того, который имеется на самом деле.

Скорость обмена данными зависит от вращения шпинделя, на котором крепятся магнитные пластины с данными, принято считать обороты вращения в минуту:

5400 оборотов в минуту – жёсткие диски с такими оборотами вращения используются чаще всего в некоторых моноблоках и ноутбуках, низкая скорость вращения обуславливает большую вероятность безотказной работы и более низкие энергозатраты, пониженные шумовыделение и тепловыделение.

7200 оборотов в минуту – наибольшее количество компьютерных систем оборудованы именно HDD с такой скоростью вращения шпинделя, более производительны чем винчестеры с более низкой скоростью вращения шпинделя.

Так как ПК имеют постоянный источник питания в отличие от ноутбуков, энергопотребление не является главной характеристикой при выборе, но их производительность будет выше при больших оборотах вращения всё того же шпинделя.

Такие носители информации являются оптимальными для большинства компьютеров.

10000 и 15000 оборотов в минуту – такие винчестеры имеют наибольшую производительность, но их надежность ставится по сомнение, ведь такие большие обороты вращения обуславливают излишний нагрев пластин, механический износ, повышенное энергопотребление и уровень шума скорее всего будет выше.
Существуют и другие скорости вращения, но они не столь популярны чем описанные выше или уже совсем не используются в современных компьютерных системах.

2. Рамер кеш-памяти HDD

Кеш-память (cache memory англ.) работает по принципу оперативной памяти (буфера памяти), используется для хранения часто используемых данных и хранения информации которая пока ещё не передана жёсткому диску, но вот-вот будет на нём.

В современных винчестерах кеш-память имеет размер 8, 16, 32 и 64 мегабайта, что обуславливает производительность жёсткого диска, хотя не всегда используется в полной мере, поэтому кеш-память может быть 16 мегабайт, а в работе разницы от памяти 32 мегабайта можно совсем и не заметить.

3. Популярный HDD интерфейсы подключения

Интерфейс необходим для обеспечения взаимодействия HDD и системной платы ПК.

ATA/PATA (IDE) – этот параллельный интерфейс служит не только для подключения жёстких дисков, но и устройств для чтения дисков – оптических приводов.

Ultra ATA является самым продвинутым представителем стандарта и имеет возможную скорость использования данных информации до 133 мегабайт в секунду.

Указанный способ передачи данных считается сильно устаревшим и в сегодняшние дни используются в устаревших компьютерах, на современных системных платах разъёма IDE уже найти не получится.

SATA (Serial ATA) – представляет из себя последовательный интерфейс, который стал хорошей заменой для устаревшего PATA и в отличие от него имеется возможность для подключения только одного устройства, но на бюджетных системных платах, имеется несколько разъёмов для подключения. Стандарт подразделяется на ревизии, имеющие разные скорости передачи/обмена данных:

• SATA имеет скорость обмена данных возможную до 150 Мб/с. (1.2 Гбит/с);
• SATA rev. 2.0 – у данной ревизии скорость обмена данными в сравнение с первым SATA интерфейсом выросла в 2 раза до 300 МБ/с (2,4 Гбит/с);
• SATA rev. 3.0 – обмен данных у ревизии стал ещё выше до 6 Гбит/с (600 МБ/с).

Все вышеописанные интерфейсы подключения семейства SATA взаимозаменяемы, но подключив, например, жёсткий диск с интерфейсом SATA 2 в разъём материнской платы SATA, обмен данных с жёстким диском будет проходит на основе самой старшей ревизии, в данном случает SATA ревизии 1.0.

USB (Universal Serial Bus) – этот интерфейс и служит он для обмена/передачи данных с различных подключаемых к компьютеру устройств, в том числе и переносных жёстких дисков.

В отличие от работы жесткого диска в других интерфейсах, данный, поддерживает извлечение устройства во время работы ПК, исключая возможность потери уже сохранённой информации. У USB rev 3.

0 скорость обмена данных возросла до 380 Мб/с, а это 4,8 Гбит/с.

К другим интерфейсам подключения hdd относятся:

SCSI – стандарт имеющий, а возможно и ещё имеющий применения в серверных версия вычислительных устройств.

SAS – стандарт являющейся заменой SCSI и имеет совместимость со стандартом SATA, но тут важно понимать, что подключить винчестер SATA интерфейса можно нему, но никак не наоборот.

IEEE 1394 (FireWire) – используется для подключения различных устройств мультимедиа и как правило реже для переносных жёстких дисков.

Также существуют такой стандарт как Thunderbolt – возможность обмена данных доступна до 10 Гбит/с, так же возможно единовременное соединение со множеством устройств, при поддержке разных протоколов и горячее отключение.

4. Наиболее популярные форм-факторы жёстких дисков

Технологии постоянно совершенствуются, то же происходит и с жёсткими дисками, и на момент публикации статьи широкое применение имели жёсткие диски с форм-факторами (габаритами) 2.5 и 3.5 дюйма.

Фактором для применения является место их установки, в ноутбуке устанавливаются более меньшие по габаритам HDD, а в домашнем компьютере, где размеры не ограничиваются корпусом и энергопотреблением 3.

5 дюйма.

К особенностям HDD также относятся: время наработки на отказ, ударостойкость и уровень шума.

RAID — это дисковый массив жёсткого диска

Установив в компьютер 2, 4 – несколько HDD, работать они будут независимо друг от друга, но если воспользоваться возможностями RAID, можно обеспечить или более высокую скорость обмена данных или же более высокую надёжность хранения информации, а также существует возможность объединить эти преимущества.

1. RAID 0 – дисковый массив, служащий для увеличения скорости чтения и записи, позволяет объединить в себе до четырёх жёстких дисков, которые будут являться одним целым пространством, сама информация разбивается на части и записывается на разные винчестеры практически одновременно, поэтому при выходе из строя хотя бы одного HDD, информация может пропасть навсегда. Данный недостаток компенсируется высокой скоростью обмена данных.
2. RAID 1 – зеркальный дисковый массив, ориентированный на высокую надёжность хранения данных, важно, чтобы пары винчестеров были идентичны, впрочем, как и при RAID 0, ведь после записи информации на одном диске, она дублируется и на других. Здесь уже поломка какого-либо одного жёсткого диска не сможет повлиять на потерю важной информации.
3. Оба массива используются обычно в крупных организациях, в которых важны скорость и высокая надёжность, но лучшим вариантом будет RAID 0 + RAID 1, подходящий как для дублирования информации, так и распределения её по памяти информационных носителей. Для такого массива нужно не мене двух пар идентичных жёстких дисков, и дополнительное охлаждение, что ещё более увеличит уровень шума.

Что такое HDD – в материале статьи описано довольно чёткое понятие этого термина, основы работы и его устройство.

Жесткий диск с каждым годом модернизируется и совершенствуется: увеличиваются размеры памяти, понижается энергопотребление и скорость обмена данными так же увеличивается, а хорошим примером служит гибридный винчестер.

Альтернативным вариантом для хранения информации на компьютере является твердотельный накопитель, который можно установить на один компьютер вместе с жёстким диском обеспечив преимущества SSD и HDD.

Источник: http://ProComputer.su/sostav-kompyutera/33-chto-takoe-hdd-

Съёмный жёсткий диск: что нужно знать о хранении данных

Простой съёмный накопитель формата в 3,5 дюйма

Физически внешний накопитель ничем не отличается от внутреннего. Он также может хранить данные, имеет набор дисков, головок и контроллеров.

Но, в отличие от своего стационарного собрата, который постоянно заточен внутри системного блока, съёмный накопитель облачён в корпус, стиль и дизайн которого могут быть разными. Это носит как эстетический момент, так и защитный.

Прежде чем повредить оголённые части диска, сначала придётся пройти через корпус. Подключается обычно носитель посредством USB, что даёт ему общую универсальность, ведь сегодня трудно встретить ПК или ноутбук без этого разъёма.

Самый главный плюс съёмного носителя — его мобильность и возможность использования как гигантской флешки. Особенно такое достоинство оценили люди, работающие в IT-среде, когда нужно загрузиться с другого накопителя у заказчика или быстро установить какой-то требуемый софт. К преимуществам можно отнести и более интересный внешний вид, который нередко представляет собой шедевр искусства.

Какой только стиль не встретишь среди гаджетов

Из недостатков можно выделить повышенную хрупкость жёстких накопителей в целом. Иногда достаточно лёгкого удара, чтобы головка упала на диск и больше не смогла запуститься. Несмотря на то, что новые SSD могут выдерживать гораздо большие встряски, удары для них также губительны, так как часть элементов на плате могут попросту отколоться.

Ещё один образец фантазии дизайнеров

Ещё одним существенным минусом можно считать медленную скорость работы, это если говорить именно о накопителях на жёстких магнитных дисках. Как ни крути, а скорость перехода заряда из одного состояния в другое в новых SSD будет всегда на порядок выше, чем скорость раскрутки диска и позиционирования на нём магнитной головки.

Спектр использования съёмных накопителей довольно широк. Каждый может использовать его по-разному. Кто-то переносит рабочие файлы с одного ПК на другой, кто-то резервирует систему, а кто-то просто использует свой накопитель для хранения большого количества фильмов.

Для IT-шников жёсткий накопитель может стать дополнительным инструментом. Ведь с такого накопителя можно легко загрузиться на любом ПК и провести диагностику или установку софта.

А если учесть большой объём, то можно создать мультизагрузочный накопитель, в котором окажутся инструменты на все случаи жизни, — от переустановки Windows до лечения штатного жёсткого накопителя.

Разделить все внешние накопители памяти сейчас можно на два больших типа:

• твердотельные накопители;
• накопитель на жёстких магнитных дисках.

Стоит сразу сказать, что существует и гибрид, который использует оба подхода, но о нём отдельно.

Внутри накопителя

Накопитель на жёстких магнитных дисках обычно содержит от 1 до 4 физических магнитных диска. На них с помощью магнитных головок записываются последовательности, которые преобразуются затем в понятные человеку данные.

Магнитная головка может двигаться от начала диска к его краю, или, наоборот, позиционируясь на определённой области для поиска или записи данных. Сам диск же вращается со скоростью примерно 5400 об./мин. Существуют и более скоростные модели, доходящие до 10 000 об/мин.

Всю работу по обеспечению слаженной работы привода диска, магнитной головки и системы позиционирования берёт на себя блок электроники. Размещённый на корпусе устройства.

А вот так выглядит «голый» SSD

Жёсткий накопитель может иметь небольшой кэш, небольшой блок памяти примерно в 32 или 64 Мб.

Нужен он для предварительного хранения записываемых или считываемых данных, увеличения скорости чтения, также чтобы лишний раз не обращаться напрямую к накопителям. В новых гибридных моделях роль кэша может выполнять небольшой SSD-диск.

Шум, который слышит человек при работе накопителя на жёстких магнитных дисках, издаёт крутящийся шпиндель и устройство позиционирования.

Все данные в SSD хранятся в чипах, а управляет процессом-контроллер

Теперь немного о SSD. В нём нет подвижных частей и головок. Весь механизм чтения и записи данных полностью построен на микросхемах, подобно флешке. Да и, собственно, тип памяти используется именно оттуда.

Если не вдаваться в технические подробности, то в результате подаваемого сигнала в определённых ячейках формируется заряд, который представляет один бит информации. Проверяя количество зарядов и пустых мест, накопитель составляет набор бит, которые затем образуют более понятные человеку данные, такие как картинки, видео или музыка.

Существенным недостатком SSD, да и флеш-накопителей тоже, является слишком малый ресурс циклов чтения записи-перезаписи. Зато скорость действий просто потрясающая.

Как и все сложные электронные устройства, внешние жёсткие накопители содержат кучу различных характеристик и параметров. Давайте посмотрим, на что же нужно обратить внимание, прежде всего.

Форм фактор и интерфейс

Форм-фактор — это размеры и конструкция устройства. Внешние жёсткие накопители сегодня можно найти 3-х разных конфигураций: 1,8’’, 2,5’’, 3,5’’.

Модели 3,5 дюйма обычно выглядят массивно

3,5 дюйма — это самый большой размер из известных внешних жёстких накопителей. Такие модели практически всегда поставляются с сетевым адаптером для обеспечения отдельного питания. 2,5 дюйма — самый распространённый форм-фактор, который не требует дополнительного питания и может получать его по интерфейсу USB.

Форм-фактор 2,5 поддерживают и HDD, и SSD

1,8 дюйма — в основном используются для SSD. Что касается интерфейсов, то сейчас USB установлен на всех современных внешних жёстких накопителях, вытеснив остальные устаревшие стандарты.

Компактные 1,8 дюйма облюбовали себе SSD

Тип памяти и объём

Эти два показателя значительно влияют на стоимость устройства. При этом разбег между SSD и HDD довольно ощутимый. Для сравнения, внешний жёсткий диск SSD на 500 Гб имеет цену в 10 000 руб.

А вот классику HDD с таким же объёмом можно купить за 2 800 руб. Как видно, разница большая. Но если вспомнить историю, то первые жёсткие накопители тоже стоили как автомобили, а затем постепенно стали более дешёвыми и доступными.

Возможно, тоже самое повторится и с SSD, нужно лишь немного подождать.

Теперь немного о различиях между этими двумя типами носителей. SSD пишет и читает данные быстрее, чем HDD. Причём намного. Многие пользователи отмечают, что скорость загрузки операционной системы на SSD возросла в несколько раз. Зато HDD надёжнее в плане сохранности данных.

Поэтому, возможно, в недалёком будущем твердотельные накопители смогут полностью заменить HDD.

Всё, как и всегда, определяет бюджет. Перед тем как выбирать надёжный жёсткий диск, нужно взвесить все «за» и «против». Если бюджет солидный, то можно спокойно обращать свой взор в сторону SSD. И не стоит бояться чрезмерно быстрого выхода из строя. Ведь внешний жёсткий накопитель, как правило, используется от случая к случаю.

То есть, количество циклов записи-перезаписи будет расти не с такой же скоростью, как при использовании его в качестве системного. А для хранения на нём образов различных систем с целью последующей установки с него — это вообще хорошо. Ведь данные с носителя будут только считываться.

Определившись с тем, какой внешний жёсткий диск лучше купить, загляните к производителю на официальный сайт — там часто есть полезная информация или программное обеспечение.

Для хранения большого количества данных SSD вряд ли подойдёт, так как каждый лишний гигабайт обойдётся в копеечку. Зато внешний жёсткий диск HDD на 4 ТБ можно приобрести за 20 000 руб. Такого объёма хватит, чтобы записать примерно 2800 фильмов в формате DVDRip.

Жёсткие диски кто только не производит. Как внешние, так и внутренние. Но всё же есть несколько лучших, которые держат марку на протяжении долгих лет:

• Toshiba. Японская компания, которая одна из первых начала производить накопители на магнитных дисках. Сейчас на рынке можно найти много интересных моделей от этой компании;
• Saegate. Наверное, единственная компания, которая начала в 1985 году с производства дисков и до сих пор этим и занимается. Изготавливает как HDD, так и SSD;
• Western Digital. Ещё одна американская компания, которая специализируется на производстве накопителей. Имеет интересную цветовую градацию линеек своей продукции;
• Samsung. Ну, эта компания производит практически всё, в том числе и жёсткие диски. Как и остальная продукция, носители у Самсунга тоже неплохи.

Мы сделали небольшой рейтинг внешних жёстких дисков в разрезе цен, характеристик и отзывов пользователей.

Western Digital My Passport 2 TB (WDBUAX0020B)

Стильный и объёмный накопитель от известного бренда

Симпатичный внешний вид этого внешнего жёсткого диска на 2 Тб, а также его скоростная характеристика в 500 Мб/с оцениваются в 4 000 руб. Форм-фактор диска представляет собой популярные 2,5 дюйма. Подключить его можно с помощью USB-версии 3.0. А вот что говорят о нём пользователи.

Отзыв о Western Digital My Passport 2 TB (WDBUAX0020B)

Подробнее на Яндекс.Маркет: https://market.yandex.ru/product/1715446432/reviews?track=tabs

Отзыв о Western Digital My Passport 2 TB (WDBUAX0020B)

Подробнее на Яндекс.Маркет: https://market.yandex.ru/product/1715446432/reviews?track=tabs

Toshiba Canvio Ready 1TB

Простая и лаконичная Toshiba

Внешний жёсткий диск на 1 Тб, выполненный в двух цветовых стилях: полностью белоснежный и чёрный. Скорость вращения диска 5400 об/мин. Заявленная внешняя скорость передачи данных — 500 Мб/с. Форм-фактор самый популярный — 2,5 дюйма. Купить съёмный жёсткий диск можно за 3 000 руб.

Отзыв о Toshiba Canvio Ready 1TB

Подробнее на Яндекс.Маркет: https://market.yandex.ru/product/13043839/reviews?track=tabs

Отзыв о Toshiba Canvio Ready 1TB

Подробнее на Яндекс.Маркет: https://market.yandex.ru/product/13043839/reviews?track=tabs

Seagate STEB2000200

Необычная текстура привлекает взгляд

Внешний жёсткий диск на 2 Тб по цене 4 600 руб. Это яркий представитель форм-фактора 3,5 дюйма. Внешне выглядит очень стильно. Внутри же стандартный жёсткий диск с интерфейсом USB 3.0.

Отзыв о Seagate STEB2000200

Подробнее на Яндекс.Маркет: https://market.yandex.ru/product/12476633/reviews?track=tabs

Отзыв о Seagate STEB2000200

Подробнее на Яндекс.Маркет: https://market.yandex.ru/product/12476633/reviews?track=tabs

Buffalo MiniStation 1TB (HD-PC1TU2)

Модель, конечно, не блещет дизайном, зато имеет несколько вариантов раскраски

Ещё один неплохой внешний жёсткий диск на 1 терабайт. Размер стандартный — 2,5 дюйма. Интерфейс USB 2.0, поэтому внешняя скорость передачи данных довольно низкая − 60 Мб/с. Цена этого съёмного жёсткого диска на 1 Тб составляет 5 400 руб.

Отзыв о Buffalo MiniStation 1TB (HD-PC1TU2)

Подробнее на Яндекс.Маркет: https://market.yandex.ru/product/7804269/reviews?track=tabs

Отзыв о Buffalo MiniStation 1TB (HD-PC1TU2)

Подробнее на Яндекс.Маркет: https://market.yandex.ru/product/7804269/reviews?track=tabs

Samsung Portable SSD T5 250GB

Самсунг умеет делать стильные и при этом функциональные гаджеты

Внешний жёсткий диск на 250 Гб типа SSD. Выполнен в самом компактном форм-факторе — 1,8 дюйма. Заявленная скорость передачи данных составляет 540 Мб/с. Этот внешний жёсткий SSD диск не самый дешёвый, за него придётся выложить 7 100 руб.

Самое первое, что нужно попробовать в этом случае, — попробовать другой разъём. Кстати, способ универсальный и подходит для всех устройств. И даже если другой гаджет прекрасно работал на этом порту, не факт, что текущее устройство здесь заработает.

Если не помогло, нужно заглянуть в диспетчер устройств и убедиться в том, что проблема не в драйверах.

По идее, драйвера на новых системах устанавливаются автоматически. Если этого не произошло, то надо попробовать отключить-включить устройство из порта и также переключить в другой порт.

Если устройство новое, то диск может быть не отформатирован, и на нём даже нет раздела. Для того чтобы создать раздел и начать работу, нужно зайти в «Панель управления», найти раздел «Администрирование». В списке нужно выбрать «Управление компьютером», а затем «Управление дисками».

Здесь должны отобразиться все диски, которые подключены к системе. Если наш проблемный диск здесь есть, то стоит попробовать изменить его букву с помощью контекстного меню. Если же диск есть, но в его области написано «Не распределён», то это значит, что раздела нет совсем.

Создать его можно также через контекстное меню.

https://www.youtube.com/watch?v=mwqIn2g8cS0

К сожалению, единственный ремонт, который пользователь может выполнить в домашних условиях, − это полное форматирование.

Если жёсткий диск вышел из строя по причине битых секторов, то при форматировании они отбросятся, оставив только рабочие.

Если же проблема более серьёзная, например, залипла головка или вышел из строя контроллер, то без профессиональной помощи тут не обойтись. Остаётся лишь дать несколько рекомендаций по правильному обращению:

• жёсткий диск плохо переносит перегрев, поэтому стоит внимательно относиться к условиям, в которых вынужден работать диск;
• не допускать ударов и падений устройства, пусть даже это SSD;
• первый признак нестабильной работы HDD – похрустывание и непривычные звуки. Чтобы не потерять данные, нужно срочно делать их резервную копию на другом носителе. Что касается SSD, то тут вообще никто не застрахован, он может выйти из строя в любую секунду;
• в общем, нужно аккуратней обращаться со своим электронным другом.

Источник: https://tehno.guru/kompyuternaya-tehnika/nakopiteli-dannyih/syomnyj-zhyostkij-disk/

Накопители на жестком диске

Эволюция персональных компьютеров связана с изменениями накопителей на жестких дисках. Первые ЭВМ не имели таких накопителей.

Наименование диска — жесткий — подчеркивает его отличие от гибкого диска: магнитное покрытие наносится на жесткую подложку. Термин жесткий диск (hard disk) используется, в основном, в англоязычных странах. Первый накопитель на жестких дисках был создан в 1973 г. по технологии фирмы IBM и имел кодовое обозначение «30/30» (двусторонний диск емкостью 30 + 30 Мбайт).

Это кодовое обозначение совпадало с обозначением калибра легендарного охотничьего ружья «винчестер», использовавшегося при завоевании Дикого Запада. Такие же намерения были и у разработчиков жесткого диска; наименование «винчестер» получило широкое распространение.

Винчестер – жесткий магнитный диск, располагающийся внутри центрального блока и предназначенный для долговременного хранения информации (см. рис. 3.7.).

Рис. 3.7. Основные элементы накопителя на жестких дисках

Взглянув на накопитель на жестком диске, вы увидите только прочный металлический корпус. Он полностью герметичен и защищает дисковод от частичек пыли, которые при попадании в узкий зазор между головкой и поверхностью диска могут повредить чувствительный магнитный слой и вывести диск из строя. Кроме того, корпус экранирует накопитель от электромагнитных помех.

Дисковод – устройство, которое содержит механизмы для вращения магнитного диска и перемещения головки чтения и записи по его поверхности.

Головка считывания-записи – магнитная головка, позволяющая осуществлять чтение и запись данных на диск.

Внутри корпуса находятся все механизмы и некоторые электронные узлы.

Механизмы – это сами диски, на которых хранится информация, головки, которые записывают и считывают информацию с дисков, а также двигатели, приводящие все это в движение.

Диск представляет собой круглую металлическую пластину с очень ровной поверхностью, покрытую тонким ферромагнитным слоем. Технология его нанесения близка к той, которая используется при производстве интегральных микросхем.

Количество дисков может быть различным, количество рабочих поверхностей, соответственно, вдвое больше (по две на каждом диске).

Иногда наружные поверхности крайних дисков (или одного из них) не используются, что позволяет уменьшить высоту накопителя, но при этом количество рабочих поверхностей уменьшается и может оказаться нечетным.

Магнитные головки считывают и записывают информацию на диски. Принцип записи в общем схож с тем, который используется в обычном магнитофоне. Цифровая информация преобразуется в переменный электрический ток, поступающий на магнитную головку, а затем передается на магнитный диск, но уже в виде магнитного поля, которое диск может воспринять и «запомнить».

Магнитное покрытие диска представляет собой множество мельчайших областей самопроизвольной (спонтанной) намагниченности.

Для наглядности представьте себе, что диск покрыт слоем очень маленьких стрелок от компаса, направленных в разные стороны. Такие частицы-стрелки называются доменами.

Под воздействием внешнего магнитного поля собственные магнитные поля доменов ориентируются в соответствии с его направлением.

После прекращения действия внешнего поля на поверхности диска образуются зоны остаточной намагниченности. Таким образом сохраняется записанная на диск информация. Участки остаточной намагниченности, оказавшись при вращении диска напротив зазора магнитной головки, наводят в ней электродвижущую силу, изменяющуюся в зависимости от величины намагниченности.

Пакет дисков, смонтированный на оси-шпинделе, приводится в движение специальным двигателем, компактно расположенным под ним. Для того чтобы сократить время выхода накопителя в рабочее состояние, двигатель при включении некоторое время работает в форсированном режиме. Поэтому источник питания компьютера должен иметь запас по пиковой мощности.

Головки перемещаются с помощью прецизионного шагового двигателя и как бы «плывут» на расстоянии в доли микрона от поверхности диска, не касаясь его.

Держатель головки представляет собой крыло, парящее над поверхностью, благодаря тому, что поверхность увлекает с собой частицы воздуха, создавая таким образом, набегающий на крыло поток.

Дорожка – концентрическое кольцо на поверхности магнитного диска, на которое записываются данные.

Сектор – деление дисковых дорожек, представляющее собой основную единицу размера, используемую накопителем. Секторы обычно содержат по 512 байтов.

Совокупность дорожек, расположенных друг под другом на всех поверхностях, называют цилиндром. Все головки накопителя перемещаются одновременно, осуществляя доступ к одноименным цилиндрам с одинаковыми номерами.

Число дисков, головок и дорожек накопителя устанавливается изготовителем исходя из свойств и качества дисков. Изменить эти характеристики нельзя. Количество секторов на диске зависит от метода записи. Зная размер сектора, всегда можно рассчитать общий объем накопителя:

V = C х H х S х B,

где: C – количество цилиндров,

H – количество головок,

S – количество секторов на дорожку,

B – размер сектора.

Описанное выше деление называется низкоуровневым (LowLewel) форматированием. Такое форматирование нижнего уровня чаще всего выполняет изготовитель, используя специальные программные средства или команды операционной системы. Перед первым использованием дисков необходимо произвести их логическое форматирование – специальным образом инициализировать их (с помощью программы format).

Логическая структура диска определяется стандартом той или иной операционной системы. Группы секторов условно объединяются в кластеры. Кластер – это несколько секторов, рассматриваемых операционной системой как единое целое. Кластер является наименьшей единицей адресации к данным. Размер кластера, в отличие от размера сектора, не фиксирован и зависит от емкости диска.

Жесткий диск может быть разбит на несколько разделов (partition), которые в принципе затем могут использоваться либо одной ОС, либо различными ОС.

Однако для организации даже одной-единственной файловой системы необходимо определить, по крайней мере, один раздел.

Логическая структура диска зависит от файловой системы (NTFS, FAT32 и т.д.). Основными составляющими логической структуры диска являются:

 Boot Record (загрузочная запись), отвечающая за загрузку в оперативную память основных модулей операционной системы. По физическому адресу [0-0-1] на винчестере располагается MBR (master boot record) – главная загрузочная запись. В загрузочной записи хранится информация о логических дисках и физические параметры диска.

 FAT (File allocation table) – таблица размещения файлов. FAT является линейной табличной структурой со сведениями о файлах — именами файлов, их атрибутами и другими данными, определяющими местонахождение файлов (или их фрагментов).

Элемент FAT определяет фактическую область диска, в которой хранится начало физического файла. Таблица размещения файлов является очень важной информационной структурой.

Можно сказать, что она представляет собой карту (образ) области данных, в которой описывается состояние каждого участка области данных – кластера. В таблице FAT кластеры, принадлежащие одному файлу, связываются в цепочки.

 Корневой каталог. Корневой каталог отличается от обычного каталога тем, что он, помимо размещения в фиксированном месте логического диска, еще имеет и фиксированное число элементов.

 Область данных (содержимое всех файлов).

Хранение и извлечение данных с диска требует взаимодействия между операционной системой, контроллером жесткого диска и электронными и механическими компонентами самого накопителя.

Управление работой жесткого диска выполняет специальное аппаратно-логическое устройство — контроллер жесткого диска.

В прошлом оно представляло собой отдельную дочернюю плату, которую подключали к одному из свободных слотов материнской платы.

В настоящее время функции контроллеров дисков выполняют микросхемы, входящие в микропроцессорный комплект (чипсет), хотя некоторые виды высокопроизводительных контроллеров жестких дисков по-прежнему поставляются на отдельной плате.

В настоящее время большинство производителей жестких дисков используют изобретенную компанией IBM технологию с использованием гигантского магниторезистивного эффекта (GMR — Giant Magnetic Resistance).

Теоретический предел емкости одной пластины, исполненной по этой технологии, составляет порядка 20 Гбайт. В настоящее время достигнут технологический уровень 6,4 Гбайт на пластину, но развитие продолжается.

С другой стороны, производительность жестких дисков меньше зависит от технологии их изготовления. Сегодня все жесткие диски имеют очень высокий показатель скорости внутренней передачи данных, и потому их производительность в первую очередь зависит от характеристик интерфейса, с помощью которого они связаны с материнской платой.

Кроме скорости передачи данных с производительностью диска напрямую связан параметр среднего времени доступа. Он определяет интервал времени, необходимый для поиска нужных данных, и зависит от скорости вращения диска.

Для дисков, вращающихся с частотой 5400 об/мин, среднее время доступа составляет 9-10 мкс, для дисков с частотой 7200 об/мин — 7-8 мкс. Изделия более высокого уровня обеспечивают среднее время доступа к данным 5-6 мкс.

:

Источник: http://csaa.ru/nakopiteli-na-zhestkom-diske/

Накопитель жесткий диск: описание, характеристики

Жесткий диск по-прежнему остается незаменимым компонентом системы. И хотя специалисты уже внедрили на рынок SSD, его могут позволить себе не все, а фото семьи и любимые фильмы хранить где-то нужно. Таким хранилищем по сей день остается жесткий диск. Накопитель является запоминающим устройством с произвольным доступом.

Об устройстве

О том, что жесткий диск (накопитель) позволяет записывать и хранить информацию, знают все. А вот каким образом он это делает?

Часто технологию записи данных на ЖД сравнивают с работой магнитофона. Есть некая рабочая поверхность, которая движется относительно считывающей головки. На поверхности диска есть ферромагнетик, который взаимодействует с электрически заряженной головкой. В зависимости от величины сигнала изменяется направление вектора.

Во время этого процесса меняется магнитный поток в головке, появляется переменный электрический сигнал.

Название

Называют жесткий диск накопителем, винчестером или сокращают его название до ЖД. И если с первым и третьим именем все понятно, то вот к «винчестеру» есть вопросы.

Есть теория, что такое прозвище устройство получило благодаря одному работнику, который был причастен к разработке ЖД. В 1973 году появилась популярная модель 3340, которая конструктивно приблизилась к современным представлениям о жестком диске.

Винчестером жесткий диск (накопитель) в США называли до 90-х годов прошлого века. В русском языке оно по-прежнему часто используется и имеет некий полуофициальный статус. Иногда название сокращают до «винт» или «винч».

Характеристики

Нетрудно догадаться, что жесткий диск – неуниверсальное устройство. То есть, собирая ПК, нельзя взять первый попавшийся ЖД. В любом случае придется изучить характеристики:

• интерфейс;
• емкость;
• физический размер;
• скорость вращения шпинделя;
• ввод-вывод и др.

Интерфейс

Это, пожалуй, самый универсальный параметр ЖД. По сути, интерфейс – это способ взаимодействия двух разных механизмов. В случае с винчестером подразумеваются линии связи, сигналы, технические средства и пр.

Теоретически современные модели могут использовать разные интерфейсы: ATA, SATA, eSATA, SAS и многие другие. На практике все чаще можно встретить ЖД, работающий в паре с SATA. Это современный и наиболее популярный интерфейс. Хотя при выборе ЖД все равно лучше обращать внимание на его наличие и возможность его подключения к материнской плате.

Чаще всего именно эта характеристика влияет на выбор покупателя. Кому-то нужен жесткий диск на 1 Тб, а кому-то вполне достаточно и 200 Гб. То есть емкость – это количество информации, которая может поместиться на ту или иную модель.

С момента разработки первых моделей винчестеров их емкость непрерывно увеличивается. И уже на сегодняшний день можно приобрести накопитель на 10 Тб. Конечно, такие объемы нужны скорее на производстве, чем в домашнем ПК, тем не менее такая возможность уже есть, и вряд ли разработчики на этом остановятся.

Жесткий диск на 1 Тб сейчас считается наиболее популярным. Особенно его приобретают для игровых систем. Этого объема будет вполне достаточно для игр и личных данных.

Физический размер

Если говорить о стационарных компьютерах, то эта характеристика не имеет практически никакого значения. В корпусах ПК есть много места для установки любого форм-фактора ЖД. Для ноутбука же подходит только накопитель 2,5 дюйма. Он имеет меньшие габариты, нежели модификация для компьютера, чтобы его было проще поместить в корпус лэптопа.

Почти все накопители информации (жесткие диски) для ПК имеют форм-фактор 3,5 дюйма. Хотя на рынке можно встретить и еще меньшие копии.

Скорость вращения шпинделя

Важная характеристика ЖД, которая влияет на время доступа и среднюю скорость передачи информации.

Модели для ноутбуков обычно оснащены винчестерами со стандартными показателями скорости вращения шпинделя: 7200, 5400 и 4200.

В стационарных компьютерах более широкий выбор моделей по этой характеристике: 5400, 5700, 5900, 7200 и 10 000. Для быстрой загрузки и комфортной работы лучше выбирать ЖД со скоростью 7200 или 10 000 об/мин.

Ввод-вывод

Показатель количества операций ввода-вывода в секунду зависит от многих факторов. Обычно его оценивают по предыдущему параметру. Если ЖД работает со скоростью 7200 об/мин, то этот параметр будет равен примерно 75-200 оп./с. На количество операций чаще всего влияет время произвольного доступа.

Если винчестер осуществляет линейную операцию, то описываемый параметр будет определен общим временем передачи информации. А она зависит от скорости чтения и размера передаваемых данных.

Другие характеристики

Для мобильных устройств важным фактором является потребление энергии винчестера. Также многие обращают внимание на скорость передачи данных. Показатель объема буфера может варьироваться от 8 до 128 Мб. Можно обращать внимание на сопротивляемость ударам.

SSD и HDD

Чем отличается твердотельный накопитель от жесткого диска? Для многих этот вопрос становится ключевым при сборке системы. Это неудивительно, поскольку SSD (твердотельный накопитель) расхваливают со всех сторон, но его стоимость заметно выше, чем у ЖД. Отсюда и появляются сомнения.

Сразу нужно отметить, что твердотельный накопитель – это устройство, которое представлено уже не магнитными дисками, а набором микросхем на плате. Его можно назвать большой флешкой с огромной скоростью работы.

Чтобы понять разницу обоих устройств, нужно сравнить их. К примеру, по параметру скорости. Именно из-за него устанавливают флеш-накопитель вместо жесткого диска. Твердотельный накопитель работает с операционной системой в 15 раз быстрее. Всего за 10-15 секунд SSD считает и передаст информацию, в то время как ЖД для этого понадобится около 40 секунд.

Важно упомянуть и про шум. Поскольку в твердотельном накопителе нет никаких движущихся частей, а микрочипы надежно зафиксированы на плате, он вовсе не издает шум. Винчестер в этом случае может быть очень шумным.

SSD в моменты пиковых нагрузок может потреблять до 2 Вт, в то время как жесткий диск – до 7 Вт. Из-за своей структуры твердотельные накопители считаются надежнее, поскольку имеют неограниченное количество циклов записи. А вот винчестер в один «прекрасный» день может перестать работать.

Внешний накопитель

Немногие знают, но может быть жесткий диск и внешним накопителем памяти. Чтобы не повредить его конструктивные элементы, разработчики «одевают» его в пластиковый чехол. Для чего нужно такое устройство?

Рано или поздно объем свободного пространства на ПК заканчивается. Становится трудно выделить лишние 100 Мб, а без них система начинает очень медленно работать. Чтобы разгрузить ее, можно приобрести дополнительный жесткий диск и установить в корпус. Но намного выгоднее станет покупка внешнего накопителя.

В этом случае мы получим своеобразного помощника, который поможет:

• разгрузить компьютер;
• хранить важную информацию;
• переносить ее с одного ПК на другой.

Если вы много путешествуете, снимаете на камеру видео и фотографии, то рано или поздно свободный объем на флешке закончится. Нужно будет переносить все на ПК, но и там осталось немного места. Для этого лучше всего обзавестись внешним накопителем: будь то жесткий диск или SSD.

Выбирая внешний ЖД, стоит обращать внимание на объем (на первое время будет достаточно и 500 Гб), защищенность устройства и габариты. Среди надежных производителей этого сегмента можно назвать Hitachi, Seagate, Toshiba и Western Digital.

Сетевой накопитель

Мало кто знает о таком понятии, как NAS. Это аббревиатура английского названия Network Attached Storage, которое можно перевести как «подключенное к сети хранилище».

Каким образом этого понятия касается внешний жесткий диск? Сетевой накопитель данных (NAS) представлен совокупностью носителей информации большого объема. Все механизмы функционируют за счет аппаратной платформы, которая и позволяет подключить накопитель к локальной сети.

Носителями информации в системе NAS чаще всего становятся именно жесткие диски, поскольку они имеют сравнительно большие емкости, низкую стоимость и неплохую скорость обмена. Сетевой накопитель сейчас может быть частью домашней или офисной сети, помогает решить множество комплексных задач, экономит время, деньги и силы сотрудников или частного пользователя.

Выводы

Жесткий диск – это устройство, которое на данный момент является популярным среди накопителей. Несмотря на то, что технологически оно заметно устарело, все же продолжает пользоваться спросом.

Вместе с винчестером активно внедряется твердотельный накопитель, который оказался намного надежнее и быстрее, но в то же время и дороже.

Поэтому для сборки ПК самым выгодным вариантом считается гибридный диск (HDD+SSD) либо отдельная покупка и установка обоих устройств.

Источник: https://FB.ru/article/381352/nakopitel-jestkiy-disk-opisanie-harakteristiki

Жесткий диск

HDD (Hard Disk Drive – устройство управления жесткими дисками, винчестер, жесткий диск, дисковод жестких дисков, накопитель на жестком магнитном диске (НМЖД), Hard Magmetic Disk Drive (HMDD)) используется для хранения больших объемов информации пользователя.

Рисунок 1. Разобранный жесткий диск

Назначение

НЖМД является наиболее совершенным и сложным устройством современного ПК. Его диски способны вместить много мегабайт информации, которая передается с большой скоростью.

Основные принципы работы жесткого диска за время его существования остались практически неизменными.

НЖМД помещен в герметичный металлический корпус, который защищает дисковод от частичек пыли и защищает накопитель от электромагнитных помех.

НЖМД служит для длительного хранения информации, при этом в процессе работы данные могут удаляться и записываться.Жесткий диск используется для хранения больших объемов информации. Емкость жестких дисков современных ПК составляет несколько терабайт.

История

Первый жесткий диск фирма $IBM$ создала в $1973$ г. Он вмещал до $16$ Мбайт информации. Диск состоял из $30$ цилиндров, которые были разбиты на $30$ секторов, и обозначался как $30/30$. По аналогии с автоматическими винтовками, которые имели калибр $30/30$, этот диск получил название «винчестер».

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Рисунок 2. НЖМД объёмом $44$ Мб ($1980$-е гг.)

Строение и принцип работы НЖМД

Жесткий диск помещен в герметичную железную коробку, в которой размещены магнитные диски, блок головок для чтения и записи и электродвигатель.

Рисунок 3.

При включении ПК электродвигатель раскручивает магнитный диск до скорости в несколько тысяч об/мин и диск вращается в течении всего времени, пока ПК включен.

Рисунок 4. Устройство и принцип работы НЖМД

Вследствие высокой скорости вращения диска специальные магнитные головки, которые записывают и считывают информацию, «парят» над ним. При касании головок к диску он быстро пришел бы в негодность.

Логическая структура магнитного диска

• загрузочный сектор (boot record) – сектор с номером $0$, в котором содержится небольшая программа, с помощью которой ПК определяет возможность загрузки операционной системы с данного диска;
• таблица размещения файлов, в которой хранятся сведения о размещении файлов на диске;
• область данных (data area), которая служит для непосредственного хранения данных и занимает основную часть дискового пространства.

Основные параметры жесткого диска

Емкость – для настольных ПК от $40$ Гб до нескольких Тб.

Скорость чтения данных. $IDE$ ($ATA$) имеет максимальную скорость передачи данных $2,1–8,3$ Мб/сек, $EIDE$ ($ATA-2$) – $11,1–33,3$ Мб/сек. Эта скорость зависит от того, куда передаются данные: в регистры ЦП или непосредственно в оперативную память (более производительный режим).

Скорость вращения диска достигает $15 \ 000$ об/мин. Скорость вращения жесткого диска в основном влияет на сокращение среднего времени доступа (поиска). Жесткие диски вращаются непрерывно даже тогда, когда к ним нет обращений, что увеличивает скорость передачи данных, т.к. при обращении не тратится время на разгон диска.

Стандартные скорости для настольных ПК $5 \ 400$, $5 \ 900$, $7 \ 200$ и $10 \ 000$ об/мин. В ноутбуках скорость вращения меньше – $4 \ 200$, $5 \ 400$ и $7 \ 200$ об/мин.

Размер кэш-памяти, в которую ПК помещает данные, наиболее часто используемые.

Фирма-производитель. Производством жестких дисков занимаются $7$ компаний: Fujitsu, Hitachi, Maxtor, Samsung, Seagate, Toshiba и Western Digital. При этом каждая модель одного производителя имеет свои, только ей присущие, особенности.

Интерфейсы подключения НЖМД

В современных ПК существуют НЖМД с различными интерфейсами подключения:

$IDE$ (или $ATA$) – интерфейс подключения жесткого диска к контроллеру с помощью $40-$ или $80$-жильного шлейфа. К одному шлейфу можно подключить сразу $2$ устройства, для чего необходимо произвести некоторые дополнительные настройки.

Serial $ATA$ ($SATA$) – интерфейс с более высокой скоростью, поддерживаемый всеми современными системными платами. Данные передаются по семижильному кабелю, накопители конфигурируются автоматически без дополнительных настроек.

$SCSI$ – производительный параллельный интерфейс, который применяется в системах на основе сервера. Системные платы с поддержкой $SCSI$ встречаются редко, поэтому для подключения $SCSI$-дисков необходимо установить дополнительный $SCSI$-контроллер. В некоторых современных системах встречается интерфейс – $SAS$ (Serial Attached SCSI).

Источник: https://spravochnick.ru/informatika/arhitektura_personalnogo_kompyutera/zhestkiy_disk/