Molti utenti di PC sanno a cosa serve un disco rigido, ma non molti lo sanno. Dall'articolo imparerai perché un disco rigido è chiamato disco rigido, come funziona, caratteristiche importanti, così come il principio di funzionamento del disco rigido.

UN PO' DI STORIA:
Secondo una leggenda del 1973, disco fisso ha ottenuto il suo "soprannome" non ufficiale quando è apparso il primo HDD. Il suo volume era di 30 Mb + 30 Mb in un altro compartimento. L'HDD è stato sviluppato da un team di ingegneri, per la quantità di memoria gli è stato dato il nome in codice "30-30", questo nome era molto simile all'arma popolare in quel momento, il cui calibro della cartuccia era 30-30 Winchester .
È interessante notare che nei primi anni '90 negli Stati Uniti questo nome è uscito dal lessico; in Russia è rilevante per il presente, inoltre viene utilizzata l'abbreviazione "vite".

CARATTERISTICHE IMPORTANTI:
Poiché il mercato moderno è sopraffatto da vari HDD, SSD, ecc., Queste caratteristiche e parametri ti aiuteranno a comprendere meglio questo problema al momento dell'acquisto. disco rigido.

1. Connessione: sostanzialmente dischi fissi collegato alla scheda madre tramite l'interfaccia SATA. Ma ci sono delle eccezioni, ad esempio l'interfaccia eSATA, questa non è la stessa cosa. Inoltre, Fire-Wire, IDE stanno guadagnando sempre più popolarità.
2. La capacità è caratterizzata da un valore, un indicatore di quante informazioni si adatteranno al disco rigido. I computer moderni hanno dischi rigidi da 500 GB o 1 TB.
3. Dimensioni fisiche: anche le dimensioni sono importanti, possono essere utilizzate per determinare a quale PC è destinato. Ad esempio, l'HDD per un laptop sarà di 2,5 pollici, per un computer desktop sono necessari 3,5 pollici.
4. Fatturati: anche la velocità di rotazione è un parametro importante. Maggiore è il valore numerico dell'indicatore, maggiore sarà la velocità della vite. La media di mercato è di 5400 - 7200 giri/min.
5. Memoria intermedia: altrimenti si chiama buffer. La velocità di lettura e scrittura sul disco rigido è diversa, per appianare in qualche modo questo, gli ingegneri hanno escogitato una memoria intermedia, sembra appianare la differenza di valori.

DISPOSITIVO WINCHESTER:
All'interno del disco rigido c'è:
- scheda elettronica;
- motore;
— testine magnetiche;
- disco magnetico;
1. Scheda elettronica - circuiti integrati per il funzionamento ferroviario. Responsabile della ricezione e dell'elaborazione dei comandi dal PC. Il circuito è inoltre composto da: ROM, RAM, microcircuiti e processore principale.
2. Il motore o il motore elettrico è progettato per controllare il controller e la velocità.
3. Le testine magnetiche sono responsabili della scrittura e della lettura delle informazioni sul disco.
4. Il disco magnetico è il più importante, dal suo funzionamento dipende il funzionamento dell'intero disco rigido. Nei moderni tipi di dischi rigidi sono installati diversi di questi dischi magnetici.

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DI WINCHESTER:
Quando il computer è connesso alla rete, l'alimentazione alimenta il disco rigido, ma cosa succede dopo, come funziona tutto? Dopo che l'HDD è acceso, il controller principale inizia a funzionare, quindi il motore ruota. Dopo che la velocità ha raggiunto il parametro desiderato, le testine che leggono il segnale sono collegate al lavoro. All'avvio vengono letti i dati sullo stato del disco, dopodiché vengono collegate le informazioni salvate dall'utente. Ora sai, come funziona il disco rigido di un computer come può differire, quali caratteristiche ha.

Un disco rigido (HDD) \ HDD (Hard Disk Drive) \ disco rigido (vettore) è un oggetto materiale in grado di memorizzare informazioni.

Gli accumulatori di informazioni possono essere classificati in base alle seguenti caratteristiche:

• metodo di memorizzazione delle informazioni: magnetoelettrico, ottico, magneto-ottico;
• tipo di supporto informativo: unità su floppy disk e dischi magnetici rigidi, dischi ottici e magneto-ottici, nastro magnetico, elementi di memoria a stato solido;
• il metodo di organizzazione dell'accesso alle informazioni - unità di accesso diretto, sequenziale e di blocco;
• tipo di dispositivo di archiviazione delle informazioni: integrato (interno), esterno, autonomo, mobile (indossabile), ecc.

Una parte significativa dei supporti di archiviazione delle informazioni attualmente utilizzati si basa su supporti magnetici.

Dispositivo disco rigido

Il disco rigido contiene una serie di piastre, che sono spesso dischi metallici rivestiti con materiale magnetico: un piatto (ossido di ferrite gamma, ferrite di bario, ossido di cromo ...) e interconnessi tramite un mandrino (albero, asse).
I dischi stessi (circa 2 mm di spessore) sono realizzati in alluminio, ottone, ceramica o vetro. (vedi foto)

Entrambe le superfici dei dischi vengono utilizzate per la registrazione. Usato 4-9 piatti. L'albero ruota ad alta velocità costante (3600-7200 giri/min)
La rotazione dei dischi e il movimento radicale delle testine avviene tramite 2 motori elettrici.
I dati vengono scritti o letti utilizzando testine di scrittura/lettura uno per ogni superficie del disco. Il numero di testine è uguale al numero di superfici di lavoro di tutti i dischi.

La registrazione delle informazioni sul disco viene eseguita in luoghi rigorosamente definiti - concentrici tracce (tracce) . Le tracce sono divise in settori. Un settore contiene 512 byte di informazioni.

Lo scambio di dati tra RAM e NMD viene eseguito in sequenza da un numero intero (cluster). grappolo- catene di settori consecutivi (1,2,3,4,…)

Speciale motore utilizzando una staffa, posiziona la testina di lettura/scrittura su una determinata traccia (la sposta in direzione radiale).
Quando il disco viene ruotato, la testina si trova sopra il settore desiderato. È ovvio che tutte le testine si muovono simultaneamente e leggono i dati le testine si muovono simultaneamente e leggono le informazioni dalle stesse tracce su unità diverse dalle stesse tracce su dischi diversi.

Vengono chiamate le tracce del disco rigido con lo stesso numero di sequenza su diversi dischi rigidi cilindro .
Le testine di lettura/scrittura si muovono lungo la superficie del piatto. Più la testina è vicina alla superficie del disco senza toccarla, maggiore è la densità di registrazione consentita.

Dispositivo disco rigido

Principio magnetico di lettura e scrittura di informazioni

principio di registrazione magnetica

Le basi fisiche dei processi di registrazione e riproduzione delle informazioni su supporti magnetici furono poste nelle opere dei fisici M. Faraday (1791 - 1867) e D. K. Maxwell (1831 - 1879).

Nei supporti di memorizzazione magnetici, la registrazione digitale viene effettuata su un materiale magneticamente sensibile. Tali materiali includono alcuni tipi di ossidi di ferro, nichel, cobalto e suoi composti, leghe, nonché magnetoplasti e magnetoelasti con plastiche viscose e gomma, materiali magnetici in micropolvere.

Il rivestimento magnetico ha uno spessore di diversi micrometri. Il rivestimento viene applicato su una base non magnetica, che viene utilizzata per nastri magnetici e floppy disk utilizzando una plastica diversa, e per dischi fissi- leghe di alluminio e materiali compositi del supporto. Il rivestimento magnetico del disco ha una struttura a dominio, cioè consiste di molte minuscole particelle magnetizzate.

Dominio magnetico (dal latino dominium - possesso) - questa è una regione microscopica, uniformemente magnetizzata in campioni ferromagnetici, separata dalle regioni vicine da sottili strati di transizione (pareti di dominio).

Sotto l'influenza di un campo magnetico esterno, i campi magnetici intrinseci dei domini sono orientati secondo la direzione delle linee del campo magnetico. Dopo la cessazione dell'esposizione campo esterno Le zone di magnetizzazione rimanenti si formano sulla superficie del dominio. A causa di questa proprietà, le informazioni vengono memorizzate sul supporto magnetico, agendo in un campo magnetico.

Quando si registrano informazioni, viene creato un campo magnetico esterno utilizzando una testina magnetica. Nel processo di lettura delle informazioni, le zone di magnetizzazione residua, essendo opposte alla testina magnetica, inducono una forza elettromotrice (EMF) durante la lettura.

Lo schema per la registrazione e la lettura da un disco magnetico è riportato in Fig. 3.1 Un cambiamento nella direzione dell'EMF in un certo periodo di tempo è identificato con un'unità binaria e l'assenza di questo cambiamento è identificata con zero. Questo periodo di tempo è chiamato elemento bit.

La superficie di un vettore magnetico è considerata come una sequenza di posizioni tratteggiate, ciascuna delle quali è associata a un bit di informazione. Poiché la posizione di queste posizioni non è determinata con precisione, la registrazione richiede contrassegni pre-applicati per aiutare a individuare le posizioni di registrazione richieste. Per applicare tali segni di sincronizzazione, il disco deve essere diviso in tracce.
e settori - formattazione .

Organizzazione accesso veloce l'accesso alle informazioni su disco è un passaggio importante nell'archiviazione dei dati. L'accesso online a qualsiasi parte della superficie del disco viene fornito, in primo luogo, mediante una rapida rotazione e, in secondo luogo, spostando la testina magnetica di lettura/scrittura lungo il raggio del disco.
Un floppy disk ruota a una velocità di 300-360 rpm e un disco rigido - 3600-7200 rpm.

Unità logica del disco rigido

Il disco magnetico non è inizialmente pronto per il funzionamento. Per portarlo in condizioni di lavoro, deve essere formattato, cioè. la struttura del disco deve essere creata.

La struttura (markup) del disco viene creata durante il processo di formattazione.

Formattazione dischi magnetici comprende 2 fasi:

1. formattazione fisica ( basso livello)
2. logico (alto livello).

Durante la formattazione fisica, la superficie di lavoro del disco è suddivisa in aree separate denominate settori, che si trovano lungo cerchi concentrici - percorsi.

Inoltre, vengono determinati i settori non adatti alla registrazione dei dati, contrassegnati come cattivo per evitarne l'uso. Ogni settore è la più piccola unità di dati su un disco e ha il proprio indirizzo da garantire accesso diretto a lui. L'indirizzo del settore include il numero del lato del disco, il numero della traccia e il numero del settore sulla traccia. I parametri fisici del disco sono impostati.

Di norma, l'utente non deve occuparsi della formattazione fisica, poiché nella maggior parte dei casi i dischi rigidi arrivano formattati. In generale, questo dovrebbe essere fatto da un centro di assistenza specializzato.

Formattazione di basso livello deve essere effettuato nei seguenti casi:

• se c'è un errore nella traccia zero, che causa problemi durante l'avvio da un disco rigido, ma il disco stesso è disponibile durante l'avvio da un floppy disk;
• se torni a funzionare un vecchio disco, ad esempio, riorganizzato da un computer rotto.
• se il disco risulta essere formattato per funzionare con un altro sistema operativo;
• se il disco ha smesso di funzionare normalmente e tutti i metodi di ripristino non hanno dato risultati positivi.

Tieni presente che la formattazione fisica è operazione molto potente.- quando viene eseguito, i dati memorizzati sul disco verranno completamente cancellati e sarà completamente impossibile ripristinarli! Quindi non iniziare la formattazione di basso livello a meno che tu non sia sicuro di aver salvato tutti i tuoi dati importanti dal disco rigido!

Dopo aver eseguito un formato di basso livello, segue il passaggio successivo: creare una partizione del disco rigido in uno o più unità logiche - il modo migliore affrontare la confusione di directory e file sparsi sul disco.

Senza aggiungere alcun elemento hardware al tuo sistema, hai la possibilità di lavorare con più parti di un singolo disco rigido, come con più unità.
Ciò non aumenta la capacità del disco, ma puoi migliorarne notevolmente l'organizzazione. Inoltre, vari unità logiche può essere utilizzato per vari sistemi operativi.

In formattazione logica la preparazione finale dei supporti per l'archiviazione dei dati avviene attraverso l'organizzazione logica dello spazio su disco.
Il disco è in fase di preparazione per la scrittura di file nei settori creati dalla formattazione di basso livello.
Dopo aver creato una tabella di suddivisione del disco, segue il passaggio successivo: la formattazione logica delle singole parti della ripartizione, di seguito denominate dischi logici.

unità logica è una determinata area del disco rigido che funziona allo stesso modo di un'unità separata.

La formattazione logica è un processo molto più semplice della formattazione di basso livello.
Per fare ciò, eseguire l'avvio dal dischetto contenente l'utilità FORMAT.
Se disponi di più unità logiche, formattale una per una.

Durante il processo di formattazione logica, il disco viene allocato zona del sistema che si compone di 3 parti:

• settore di avvio e tabella delle partizioni (record di avvio)
• tabelle di allocazione dei file (FAT), che registrano i numeri di tracce e settori che memorizzano i file
• directory principale (directory principale).

Le informazioni di registrazione vengono eseguite in parti attraverso il cluster. Non possono esserci 2 file diversi nello stesso cluster.
Inoltre, in questa fase, al disco può essere assegnato un nome.

Un disco rigido può essere suddiviso in più dischi logici e viceversa 2 dischi rigidi possono essere combinati in un disco logico.

Si consiglia di creare almeno due partizioni su un disco rigido (due dischi logici): una di esse è riservata al sistema operativo e al software, il secondo disco è riservato esclusivamente ai dati dell'utente. Così i dati e file di sistema sono memorizzati separatamente l'uno dall'altro e in caso di guasto del sistema operativo, la probabilità di salvare i dati dell'utente è molto maggiore.

Caratteristiche del disco rigido

I dischi rigidi (dischi rigidi) differiscono l'uno dall'altro nelle seguenti caratteristiche:

1. capacità
2. velocità: tempo di accesso ai dati, velocità di lettura e scrittura delle informazioni.
3. interfaccia (metodo di connessione) - il tipo di controller a cui deve essere collegato il disco rigido (più spesso IDE / EIDE e varie opzioni SCSI).
4. altre caratteristiche

1. Capacità- la quantità di informazioni che si adatta al disco (determinata dal livello della tecnologia di produzione).
Oggi la capacità è di 500-2000 o più GB. Non c'è mai abbastanza spazio sul disco rigido.

2. Velocità di lavoro (prestazioni) Il disco è caratterizzato da due indicatori: tempo di accesso al disco e velocità di lettura/scrittura del disco.

Tempo di accesso - il tempo necessario per spostare (posizionare) le testine di lettura/scrittura sulla traccia e sul settore desiderati.
Il tempo medio di accesso caratteristico tra due tracce selezionate casualmente è di circa 8-12 ms (millisecondi), le unità più veloci hanno un tempo di 5-7 ms.
Il tempo di transizione alla traccia adiacente (cilindro adiacente) è inferiore a 0,5 - 1,5 ms. Ci vuole anche tempo per rivolgersi al settore giusto.
Il tempo totale di rotazione del disco per i dischi rigidi odierni è di 8 - 16 ms, il tempo medio di attesa per un settore è di 3-8 ms.
Più breve è il tempo di accesso, più veloce sarà il funzionamento dell'unità.

Velocità di lettura/scrittura (portata I/O) o baud rate (trasferimento)- il tempo di trasferimento dei dati sequenziali dipende non solo dal disco, ma anche dal suo controller, dai tipi di bus, dalla velocità del processore. La velocità dei dischi lenti è di 1,5-3 Mb/s, per quelli veloci 4-5 Mb/s, per gli ultimi 20 Mb/s.
I dischi rigidi con interfaccia SCSI supportano una velocità di rotazione di 10.000 giri/min. e tempo medio di ricerca 5 ms, velocità di trasferimento dati 40-80 Mb/s.

3.Standard di interfaccia del disco rigido - cioè. tipo di controller a cui deve essere collegato il disco rigido. Si trova sulla scheda madre.
Esistono tre interfacce di connessione principali

1. IDE e le sue varie varianti

IDE (Integrated Disk Electronics) o (ATA) Advanced Technology Attachment
Vantaggi: semplicità e basso costo

Velocità di trasferimento: 8.3, 16.7, 33.3, 66.6, 100 Mbps. Man mano che i dati si sviluppano, l'interfaccia supporta l'espansione dell'elenco dei dispositivi: hard disk, super-floppy, magneto-ottica,
NML, CD-ROM, CD-R, DVD-ROM, LS-120, ZIP.

Vengono introdotti alcuni elementi di parallelizzazione (gneuing e disconnessione/riconnessione), controllo sull'integrità dei dati durante la trasmissione. Il principale svantaggio dell'IDE è un numero limitato di dispositivi collegati (non più di 4), che chiaramente non è sufficiente per un PC di fascia alta.
Oggi le interfacce IDE sono passate ai nuovi protocolli di scambio Ultra ATA. Aumenta notevolmente la tua produttività
Modalità 4 e DMA (Direct Memory Access) La modalità 2 consente di trasferire dati a una velocità di 16,6 Mb / s, tuttavia, la velocità di trasferimento dati effettiva sarebbe molto inferiore.
Standard Ultra DMA/33 e Ultra DMA/66 sviluppati nel febbraio 98. di Quantum hanno 3 modalità operative 0,1,2 e 4, rispettivamente, nella seconda modalità, il supporto supporta
velocità di trasferimento 33 Mb/s. (Ultra DMA/33 Mode 2) Questa velocità elevata può essere raggiunta solo scambiando con il buffer di archiviazione. Per trarne vantaggio
Gli standard Ultra DMA devono soddisfare 2 condizioni:

1. supporto hardware sulla scheda madre (chipset) e sul lato dell'unità stessa.

2. per supportare la modalità Ultra DMA, come altri DMA (direct memory Acess-direct memory access).

Richiede driver speciali per diversi chipset diversi. Di solito sono inclusi sistema di bordo, in caso di necessità può essere "scaricato"
da Internet dal sito Web del produttore scheda madre.

Lo standard Ultra DMA è retrocompatibile con i precedenti controller più lenti.
Versione odierna: Ultra DMA/100 (fine 2000) e Ultra DMA/133 (2001).

SATA
Sostituzione di IDE (ATA) con un altro bus seriale ad alta velocità Fireware (IEEE-1394). Applicazione nuova tecnologia ti permetterà di portare il transfer rate pari a 100 Mb/s,
aumenta l'affidabilità del sistema, questo ti consentirà di installare dispositivi senza includere un PC, cosa assolutamente impossibile nell'interfaccia ATA.

SCSI (interfaccia di sistema per computer di piccole dimensioni)- i dispositivi sono 2 volte più costosi del solito, richiedono un controller speciale sulla scheda madre.
Utilizzato per server, sistemi di pubblicazione, CAD. Fornire prestazioni più elevate (velocità fino a 160 Mb/s), un'ampia gamma di dispositivi di archiviazione connessi.
Il controller SCSI deve essere acquistato con l'unità appropriata.

Vantaggio SCSI rispetto a IDE: flessibilità e prestazioni.
La flessibilità risiede in un gran numero di dispositivi collegati (7-15) e per IDE (massimo 4), una maggiore lunghezza del cavo.
Prestazioni: elevata velocità di trasferimento e capacità di elaborare più transazioni contemporaneamente.

1. Ultra SCSI 2/3 (Fast-20) fino a 40 Mb/s

2. Un'altra tecnologia di interfaccia SCSI denominata Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-AL) consente di connettersi fino a 100 Mbps, la lunghezza del cavo è fino a 30 metri. La tecnologia FC-AL consente di eseguire una connessione "a caldo", ad es. in movimento, dispone di linee aggiuntive per il controllo e la correzione degli errori (la tecnologia è più costosa dello SCSI convenzionale).

4. Altre caratteristiche dei moderni dischi rigidi

Un'enorme varietà di modelli di dischi rigidi rende difficile scegliere quello giusto.
Oltre alla capacità richiesta, anche le prestazioni sono molto importanti, determinate principalmente dalle sue caratteristiche fisiche.
Tali caratteristiche sono il tempo medio di ricerca, la velocità di rotazione, la velocità di trasferimento interna ed esterna, la dimensione della memoria cache.

4.1 Tempo medio di ricerca.

Il disco rigido impiega del tempo per spostare la testina magnetica della posizione corrente in una nuova, necessaria per leggere l'informazione successiva.
In ogni situazione specifica, questo tempo è diverso, a seconda della distanza che la testa deve percorrere. Di solito, nelle specifiche vengono forniti solo valori medi e gli algoritmi di calcolo della media utilizzati da diverse società generalmente differiscono, quindi un confronto diretto è difficile.

Ad esempio Fujitsu digitale occidentale vengono eseguiti su tutte le possibili coppie di tracce, Maxtor e Quantum utilizzano il metodo di accesso casuale. Il risultato ottenuto può essere ulteriormente aggiustato.

Il valore del tempo di ricerca per la scrittura è spesso leggermente superiore a quello per la lettura. Alcuni produttori danno solo il valore più basso (per la lettura) nelle loro specifiche. In ogni caso, oltre ai valori medi, è utile tenere conto dei massimi (attraverso l'intero disco),
e il tempo di ricerca minimo (ovvero da traccia a traccia).

4.2 Velocità di rotazione

Dal punto di vista della velocità di accesso al frammento desiderato del disco, la velocità di rotazione influisce sul valore del cosiddetto tempo nascosto, necessario affinché il disco giri verso la testina magnetica con il settore desiderato.

Il valore medio di questo tempo corrisponde a mezzo giro del disco ed è di 8,33 ms a 3600 rpm, 6,67 ms a 4500 rpm, 5,56 ms a 5400 rpm, 4,17 ms a 7200 rpm.

Il valore del tempo nascosto è paragonabile al tempo di ricerca medio, quindi in alcune modalità può avere lo stesso impatto sulle prestazioni, se non di più.

4.3 Velocità di trasmissione interna

La velocità con cui i dati vengono scritti o letti dal disco. A causa della registrazione di zona, ha un valore variabile - più alto sulle tracce esterne e più basso su quelle interne.
Quando si lavora con file lunghi, in molti casi è questo parametro che limita la velocità di trasferimento.

4.4 Velocità esterna trasmissione

- velocità (picco) con cui i dati vengono trasmessi attraverso l'interfaccia.

Dipende dal tipo di interfaccia e molto spesso ha valori fissi: 8.3; 11.1; 16,7 Mb/s per IDE avanzato (PIO Mode2, 3, 4); 33,3 66,6 100 per Ultra DMA; 5, 10, 20, 40, 80, 160 Mb/s per SCSI sincrono, Fast SCSI-2, FastWide SCSI-2 Ultra SCSI (16 bit), rispettivamente.

4.5 La presenza di un hard disk della sua memoria Cache e delle sue dimensioni (buffer del disco).

Il volume e l'organizzazione della memoria cache (buffer interno) possono influire in modo significativo sulle prestazioni del disco rigido. Proprio come per la normale memoria cache,
l'aumento della produttività dopo aver raggiunto un certo volume rallenta bruscamente.

La cache segmentata di grandi dimensioni è rilevante per le unità SCSI ad alte prestazioni utilizzate in ambienti multitasking. Maggiore è la quantità di cache, più veloce è il disco rigido (128-256 Kb).

L'impatto di ciascuno dei parametri sulla performance complessiva è abbastanza difficile da isolare.

Requisiti del disco rigido

Il requisito principale per i dischi è che l'affidabilità del funzionamento sia garantita da una lunga durata dei componenti di 5-7 anni; buone statistiche, vale a dire:

• il tempo medio tra i guasti non è inferiore a 500 mila ore ( classe superiore 1 milione di ore o più.)
• sistema integrato di monitoraggio attivo dello stato dei nodi del disco Tecnologia SMART /Self Monitoring Analysis e Report.

Tecnologia INTELIGENTE. (Tecnologia di analisi e reporting di automonitoraggio)è uno standard industriale aperto sviluppato contemporaneamente da Compaq, IBM e numerosi altri produttori di dischi rigidi.

Il significato di questa tecnologia risiede nell'autodiagnostica interna del disco rigido, che consente di valutare le sue condizioni attuali e informare su possibili problemi futuri che potrebbero portare alla perdita di dati o al guasto dell'unità.

Lo stato di tutti gli elementi vitali del disco è costantemente monitorato:
teste, piani di lavoro, un motore elettrico con mandrino, un'unità elettronica. Ad esempio, se viene rilevato un indebolimento del segnale, le informazioni vengono sovrascritte e viene eseguita un'ulteriore osservazione.
Se il segnale si indebolisce nuovamente, i dati vengono trasferiti in un'altra posizione e questo cluster viene posto come difettoso e inaccessibile e viene invece reso disponibile un altro cluster dalla riserva del disco.

Quando si lavora con un disco rigido, è necessario osservare il regime di temperatura in cui opera l'unità. I produttori garantiscono un funzionamento senza problemi del disco rigido alla loro temperatura ambiente nell'intervallo da 0C a 50C, sebbene, in linea di principio, senza gravi conseguenze, è possibile modificare i limiti di almeno 10 gradi in entrambe le direzioni.
Con grandi deviazioni di temperatura, potrebbe non formarsi un traferro dello spessore richiesto, che danneggerebbe lo strato magnetico.

In generale, i produttori di HDD prestano molta attenzione all'affidabilità dei loro prodotti.

Il problema principale è l'ingresso di particelle estranee nel disco.

Per fare un confronto: una particella di fumo di tabacco è il doppio della distanza tra la superficie e la testa, lo spessore di un capello umano è 5-10 volte maggiore.
Per la testa, un incontro con tali oggetti provocherà un forte colpo e, di conseguenza, un danno parziale o un completo fallimento.
Esternamente, questo è evidente, come l'aspetto un largo numero gruppi difettosi disposti regolarmente.

Pericolose sono le grandi accelerazioni a breve termine (sovraccarichi) che si verificano durante urti, cadute, ecc. Ad esempio, da un colpo, la testa colpisce bruscamente il magnetico
strato e provoca la sua distruzione nel luogo corrispondente. Oppure, al contrario, si muove prima nella direzione opposta e poi, sotto l'azione di una forza elastica, colpisce la superficie come una molla.
Di conseguenza, nella custodia compaiono particelle di rivestimento magnetico, che possono nuovamente danneggiare la testa.

Non dovresti pensare che sotto l'azione della forza centrifuga voleranno via dal disco, lo strato magnetico
li attira saldamente. In linea di principio, le conseguenze non sono l'impatto in sé (si può in qualche modo sopportare la perdita di un certo numero di ammassi), ma il fatto che in questo caso si formino particelle che sicuramente causeranno ulteriori danni al disco.

Per prevenire casi così spiacevoli, varie aziende ricorrono a tutti i tipi di trucchi. Oltre ad aumentare semplicemente la resistenza meccanica dei componenti del disco, viene utilizzata anche la tecnologia intelligente S.M.A.R.T., che monitora l'affidabilità della registrazione e la sicurezza dei dati sul supporto (vedi sopra).

In effetti, il disco non è sempre formattato alla sua piena capacità, c'è del margine. Ciò è dovuto principalmente al fatto che è praticamente impossibile produrre un vettore
su cui assolutamente l'intera superficie sarebbe di alta qualità, ci saranno sicuramente cluster difettosi (quelli difettosi). Durante la formattazione di basso livello di un disco, la sua elettronica è configurata in modo tale
per aggirare questi zone difettose, ed era completamente invisibile all'utente che il supporto avesse un difetto. Ma se sono visibili (ad esempio, dopo la formattazione
l'utilità visualizza il loro numero diverso da zero), quindi questo è già pessimo.

Se la garanzia non è scaduta (e, secondo me, è meglio acquistare un HDD con una garanzia), porta immediatamente l'unità dal venditore e chiedi un supporto sostitutivo o un rimborso.
Il venditore, ovviamente, inizierà subito a dire che un paio di sezioni difettose non sono ancora motivo di preoccupazione, ma non credergli. Come già accennato, questa coppia, molto probabilmente, ne causerà molte altre, e successivamente è generalmente possibile un guasto completo del disco rigido.

Il disco è particolarmente sensibile ai danni in condizioni di lavoro, quindi non posizionare il computer in un luogo in cui può essere soggetto a vari urti, vibrazioni e così via.

Preparazione del disco rigido per il lavoro

Cominciamo dall'inizio. Supponiamo che tu abbia acquistato un'unità disco rigido e un cavo separatamente dal computer.
(Il fatto è che acquistando computer assemblato, riceverai un disco pronto per l'uso).

Qualche parola su come gestirlo. Un hard disk è un prodotto molto complesso che contiene, oltre all'elettronica, anche meccanica di precisione.
Pertanto, richiede un'attenta manipolazione: urti, cadute e forti vibrazioni possono danneggiare la sua parte meccanica. Di norma, la scheda dell'unità contiene molti elementi di piccole dimensioni e non è chiusa con robuste coperture. Per questo motivo, dovresti prenderti cura della sua sicurezza.
La prima cosa da fare quando ricevi un disco rigido è leggere la documentazione fornita con esso: conterrà sicuramente molte informazioni utili e interessanti. Nel fare ciò, dovresti prestare attenzione ai seguenti punti:

• la presenza e le opzioni per l'impostazione dei ponticelli che determinano l'impostazione (installazione) del disco, ad esempio, definendo un parametro come il nome fisico del disco (possono essere, ma potrebbero non esserlo),
• numero di testine, cilindri, settori su dischi, livello di precompensazione, nonché tipo di disco. Questi dati devono essere inseriti in risposta a una richiesta del programma di installazione del computer (setup).
  Tutte queste informazioni saranno necessarie durante la formattazione del disco e la preparazione della macchina per lavorarci.
• Se il PC stesso non determina i parametri del tuo disco rigido, l'installazione di un'unità per la quale non esiste documentazione diventerà un problema più grande.
  Sulla maggior parte dei dischi rigidi è possibile trovare etichette con il nome del produttore, il tipo (marca) del dispositivo, nonché una tabella delle tracce che non possono essere utilizzate.
  Inoltre, l'azionamento può contenere informazioni sul numero di teste, cilindri e settori e sul livello di precompensazione.

In tutta onestà, va detto che spesso sul disco è scritto solo il suo nome. Ma anche in questo caso, puoi trovare le informazioni richieste sia nella directory,
o chiamando il rappresentante dell'azienda. È importante ottenere risposte a tre domande:

• Come devono essere impostati i jumper per utilizzare il drive come master/slave?
• quanti cilindri, testine, settori per pista, qual è il valore di precompensazione?
• Quale tipo di disco del BIOS ROM è più adatto per questa unità?

Con queste informazioni, puoi procedere all'installazione del disco rigido.

Per installare un disco rigido nel computer, procedere come segue:

1. Disattiva completamente unità di sistema dall'alimentazione, rimuovere il coperchio.
2. Collegare il cavo del disco rigido al controller della scheda madre. Se installi una seconda unità, puoi utilizzare il cavo della prima se ha un connettore aggiuntivo, ma devi ricordare che la velocità di diversi dischi rigidi verrà confrontata lentamente.
3. Se necessario, scambiare i ponticelli in base a come viene utilizzato il disco rigido.
4. Installa l'unità su posto libero e collegare il cavo dal controller sulla scheda al connettore del disco rigido con una striscia rossa all'alimentatore, il cavo di alimentazione.
5. Fissare saldamente il disco rigido con quattro bulloni su entrambi i lati, posizionare i cavi ordinatamente / con parsimonia all'interno del computer in modo che quando si chiude il coperchio, non tagliarli,
6. Chiudere il blocco di sistema.
7. Se il PC stesso non ha rilevato il disco rigido, modificare la configurazione del computer utilizzando il programma di installazione in modo che il computer sappia che è stato aggiunto un nuovo dispositivo.

Produttori di dischi rigidi

I dischi rigidi della stessa capacità (ma di produttori diversi) di solito hanno caratteristiche più o meno simili e le differenze si esprimono principalmente nel design del case, nel fattore di forma (in altre parole, nelle dimensioni) e nel periodo di garanzia. Inoltre, quest'ultimo dovrebbe essere menzionato in particolare: il costo delle informazioni su un moderno disco rigido è spesso molte volte superiore al suo stesso prezzo.

Se la tua unità non funziona, provare a ripararla spesso significa solo esporre i tuoi dati a ulteriori rischi.
Un modo molto più ragionevole è sostituire il dispositivo guasto con uno nuovo.
La parte del leone dei dischi rigidi nel mercato russo (e non solo) è costituita da prodotti IBM, Maxtor, Fujitsu, Western Digital (WD), Seagate, Quantum.

il nome del produttore che produce questo tipo di azionamento,

Società Quantum (www.quantum.com.), fondata nel 1980, è uno dei veterani nel mercato dello storage su disco. L'azienda è nota per il suo innovativo soluzioni tecniche, volto a migliorare l'affidabilità e le prestazioni dei dischi rigidi, il tempo di accesso dei dati sul disco e la velocità di lettura/scrittura sul disco, la capacità di informare su possibili problemi futuri che potrebbero portare alla perdita di dati o al guasto dell'unità.

- Una delle tecnologie proprietarie di Quantum è SPS (Shock Protection System), progettata per proteggere il disco dagli urti.

- un programma DPS (Data Protection System) integrato progettato per salvare il più costoso: i dati memorizzati su di essi.

Società Western Digital (www.wdс.com.)è anche una delle più antiche aziende produttrici di unità disco, ha conosciuto i suoi alti e bassi nella sua storia.
L'azienda è stata recentemente in grado di introdurre le ultime tecnologie nei suoi azionamenti. Tra questi, vale la pena notare il nostro sviluppo: la tecnologia Data Lifeguard, che è ulteriori sviluppi Sistemi S.M.A.R.T Tenta di completare logicamente la catena.

Secondo questa tecnologia, la superficie del disco viene scansionata regolarmente durante il periodo in cui non viene utilizzata dal sistema. Legge i dati e ne verifica l'integrità. Se nel processo di accesso a un settore si notano problemi, i dati vengono trasferiti in un altro settore.
Le informazioni sui settori di bassa qualità sono registrate nell'elenco interno dei difetti, che consente di evitare di scrivere su settori danneggiati in futuro.

Ditta Seagate (www.seagate.com) molto famoso nel nostro mercato. A proposito, consiglio i dischi rigidi di questa particolare azienda, poiché sono affidabili e durevoli.

Nel 1998, ha fatto un nuovo ritorno con l'uscita della serie di dischi Medalist Pro.
con una velocità di rotazione di 7200 rpm, utilizzando cuscinetti speciali per questo. In precedenza, questa velocità veniva utilizzata solo nelle unità con interfaccia SCSI, il che aumentava le prestazioni. La stessa serie utilizza la tecnologia SeaShield System, progettata per migliorare la protezione del disco e dei dati in esso memorizzati dagli effetti dell'elettricità statica e degli urti. Allo stesso tempo, viene ridotto anche l'effetto delle radiazioni elettromagnetiche.

Tutti i dischi prodotti supportano S.M.A.R.T.
Nel nuovo Unità Seagate prevede l'utilizzo di una versione migliorata del proprio sistema SeaShield con maggiori funzionalità.
Significativamente, Seagate ha affermato la più alta resistenza agli urti del settore della serie aggiornata: 300G in condizioni non operative.

Ditta IBM (www.storage.ibm.com) anche se fino a poco tempo fa non era un importante fornitore di mercato russo dischi rigidi, ma si guadagnò rapidamente una buona reputazione per i suoi dischi rigidi veloci e affidabili.

Ditta Fujitsu (www.fujitsu.com)è un grande ed esperto produttore di disk drive, non solo magnetici, ma anche ottici e magneto-ottici.
È vero, l'azienda non è affatto leader nel mercato dei dischi rigidi con interfaccia IDE: controlla (secondo vari studi) circa il 4% di questo mercato, ei suoi interessi principali risiedono nel campo dei dispositivi SCSI.

Dizionario terminologico

Poiché alcuni elementi della pulsione che giocano un ruolo importante nel suo funzionamento sono spesso percepiti come concetti astratti, di seguito ne vengono spiegati i termini più importanti.

Tempo di accessoè la quantità di tempo impiegata dall'unità disco rigido per cercare e trasferire i dati da o verso la memoria.
Le prestazioni dei dischi rigidi sono spesso determinate dal tempo di accesso (recupero).

Grappolo (Сluster)- la più piccola unità di spazio con cui funziona il sistema operativo nella tabella dei percorsi dei file. Solitamente un cluster è composto da 2-4-8 o più settori.
Il numero di settori dipende dal tipo di disco. La ricerca di cluster anziché di singoli settori riduce il sovraccarico del sistema operativo nel tempo. I cluster di grandi dimensioni offrono prestazioni più veloci
unità, poiché il numero di cluster in questo caso è inferiore, ma lo spazio (spazio) sul disco viene utilizzato in modo peggiore, poiché molti file potrebbero essere più piccoli del cluster e i restanti byte del cluster non vengono utilizzati.

Controllore (CU) (Controllore)- circuiti, solitamente situati su una scheda di espansione, che controllano il funzionamento di un disco rigido, incluso lo spostamento della testina e la lettura e scrittura dei dati.

Cilindro (Сylinder)- Tracce situate una di fronte all'altra su tutti i lati di tutti i dischi.

Testa di guida- un meccanismo che si muove lungo la superficie del disco rigido e fornisce la registrazione o la lettura elettromagnetica dei dati.

Tabella di allocazione file (FAT)- un record generato dal sistema operativo che tiene traccia della posizione di ciascun file sul disco e di quali settori sono utilizzati e quali sono liberi di scrivere nuovi dati su di essi.

Spacco di testaè la distanza tra la testina dell'unità e la superficie del disco.

Intercalare- il rapporto tra la velocità di rotazione del disco e l'organizzazione dei settori sul disco. In genere, la velocità di rotazione del disco supera la capacità del computer di ricevere dati dal disco. Quando il controller legge i dati, il prossimo settore seriale ha già superato la testa. Pertanto, i dati vengono scritti su disco attraverso uno o due settori. Con l'aiuto di uno speciale SoftwareÈ possibile modificare l'ordine delle strisce durante la formattazione di un disco.

Unità logica- alcune parti della superficie di lavoro del disco rigido, che sono considerate unità separate.
Alcune unità logiche possono essere utilizzate per altri sistemi operativi come UNIX.

Parcheggio- spostare le testine dell'unità fino a un certo punto e fissarle in uno stato stazionario su parti inutilizzate del disco, al fine di ridurre al minimo i danni quando l'unità si scuote quando le testine colpiscono la superficie del disco.

Partizionamento– l'operazione di divisione di un disco rigido in dischi logici. Tutti i dischi sono partizionati, anche se i dischi piccoli possono avere una sola partizione.

Disco (piatto)- il disco metallico stesso, ricoperto da un materiale magnetico, sul quale sono scritti i dati. Guidare dischi fissi di solito ha più di un disco.

RLL (lunghezza limitata) Uno schema di codifica utilizzato da alcuni controller per aumentare il numero di settori per traccia per contenere più dati.

Settore- divisione delle tracce del disco, che è l'unità di misura principale utilizzata dall'unità. I settori del sistema operativo sono in genere 512 byte.

Tempo di posizionamento (tempo di ricerca)- il tempo necessario alla testina per spostarsi dal binario su cui è installata ad un altro binario desiderato.

Traccia (traccia)- divisione concentrica del disco. Le tracce sono come tracce su un disco. A differenza delle tracce di un disco, che sono una spirale continua, le tracce di un disco sono circolari. Le tracce, a loro volta, sono suddivise in cluster e settori.

Tempo di ricerca da traccia a traccia- il tempo necessario per il passaggio della testa motrice al binario adiacente.

Tasso di trasferimento- la quantità di informazioni trasmesse tra il disco e il computer per unità di tempo. Include anche il tempo di ricerca della traccia.

Non toccheremo caratteristiche tecniche dispositivi disco portatili. Queste informazioni possono essere trovate su risorse specializzate sulla rete. Prenderemo in considerazione quelle caratteristiche del dispositivo disco rimovibile che l'utente deve conoscere e il cui abbandono è la causa principale della perdita di dati e ci contatteremo per recuperare questi dati.

Apri la scatola e rimuovi il disco rigido da lì. Prima portatile rigido L'unità era un disco rigido mobile SATA standard da 2,5 "con Adattatore USB. Ora è sempre la stessa unità da 2,5 pollici, ma la scheda elettronica del disco rigido contiene già un bridge USB (adattatore di lettura) e un connettore USB.

Un disco rigido moderno è costituito da due parti principali. Questa è una custodia sigillata con dischi e testine magnetiche - è comunemente chiamata "blocco a pressione". E la scheda elettronica, spesso chiamata controller, che gestisce tutte queste cose.

Qual è la magia all'interno di un'unità portatile?

Diamo un'occhiata più da vicino all'HDA. Si chiama blocco ermetico perché è a tenuta d'aria. La tenuta della custodia del disco rigido è necessaria per eliminare polvere e piccole particelle ambiente. All'interno di questo disco c'è aria atmosferica ordinaria, solo molto pulita.

È vero, fino ad oggi sono apparsi dischi rigidi ad alta densità pieni di elio. Questi sono dischi moderni con una capacità di 6 terabyte.

Le testine magnetiche si librano sopra le superfici dei dischi rotanti a una distanza di 5-10 nanometri su un cuscino d'aria. La bobina elettromagnetica guida la staffa con blocchi di testine magnetiche, e quindi le testine sono posizionate nel posto giusto sul disco.

Quando l'unità non funziona, le testine sono accese dispositivo speciale parcheggio esterno unità. Il fatto è che la superficie dei dischi è così liscia che le testine si attaccano istantaneamente alle superfici se si trovano sopra di esse ei dischi non ruotano.

Statistiche secche

Se il disco rigido è portatile, nel 95% dei casi il motivo per richiedere la riparazione è che è stato colpito o lasciato cadere. Ciò è confermato dalle nostre statistiche di 15 anni.

E questo significa che le testine del disco rigido volano via dal pettine di parcheggio e si attaccano alla superficie dei dischi. Oppure graffiano i dischi rotanti, danneggiando la superficie magnetica, danneggiandosi.

In circa la metà di questi casi i dischi vengono aperti da soli a casa, guardano qualcosa, lo accendono, lo spengono, lo spostano, lo spostano, sporcano i dischi e solo allora pensano a trovare un centro di recupero informazioni.

Per che cosa? Pagare per il ripristino delle informazioni 2-3 volte di più.

O perdere informazioni per sempre

Come gestire correttamente un'unità portatile se ti interessano le informazioni.

• Non urtare o far cadere l'unità portatile.
• Se fai cadere l'unità portatile, non accenderla. Non si sa in che condizioni sia la sua testa.
• Se lo accendi dopo l'impatto ed emette suoni insoliti: cigolii, rumori, clic, graffi, spegnilo immediatamente.
• Non spostare l'unità portatile mentre si lavora.
• Utilizzare solo qualità spessa o solo originale cavo USB da un'unità esterna.
• Non utilizzare un cavo USB da un telefono cellulare.
• Non utilizzare un disco rigido portatile con un cavo USB danneggiato.
• Non utilizzare un disco rigido portatile con un connettore USB danneggiato.
• Non consentire tentativi non qualificati di riparare un disco rigido portatile.

Se hai bisogno di salvare i dati, cerca immediatamente specialisti qualificati con una buona reputazione.

Ciao amici!

Oggi parleremo di qualcosa come un disco rigido. Un raro utente di computer non ha sentito parlare di lui!

Winchester, alias HDD (Hard Disk Drive), alias hard disk è un dispositivo per la memorizzazione di informazioni.

HDD ha preso il nome gergale dal famoso fucile con cui i bianchi hanno conquistato l'America. Uno dei primi modelli di dischi rigidi è stato designato "30/30", che coincideva con il calibro di questa arma da fuoco.

Di seguito parleremo dei dischi rigidi del computer.

Come è organizzato il disco rigido di un computer?

Considereremo come viene triplicato il disco rigido tradizionale (elettromeccanico), che viene utilizzato in computer personale. La sua base è uno o più dischi informativi. I primi modelli di dischi rigidi utilizzavano dischi in alluminio.

Ma quei primi modelli erano grandi e piccoli.

Dischi rigidi e flessibili

Quelle "viti" (un altro termine gergale) avevano dimensioni fisiche e all'incirca le dimensioni di un'unità floppy da 5,25 pollici. Agli albori dell'industria informatica, i dati venivano archiviati anche su floppy disk da 5,25" e 3,5".

L'unità per leggere e scrivere tali dischi era chiamata FDD. (lettore floppy disk).

Questi dischi sono stati realizzati da un pezzo rotondo di plastica rivestito su entrambi i lati con un rivestimento ferromagnetico. Erano sottili e flessibili, da qui il nome dell'unità. Per proteggersi da influenze esterne, questi dischi sono stati inseriti in una custodia di plastica quadrata.

I dischi negli HDD hanno una struttura simile, ma sono più spessi e non si piegano, cosa che si riflette nel nome. Un sottile strato ferromagnetico di ossidi metallici viene applicato a tale disco utilizzando una centrifuga. I dati vengono scritti e letti utilizzando testine magnetiche.

Quando si scrive sulla testina magnetica, viene fornito un segnale informativo che modifica l'orientamento dei domini (particelle ferromagnetiche) nello strato ferromagnetico.

Durante la lettura, le sezioni magnetizzate inducono una corrente nella testa, che viene poi elaborata dal circuito di controllo (controllore). I requisiti di velocità e volumi di dati erano in costante crescita. Le migliori menti del mondo sono state inviate in questa zona. E i dischi rigidi, come il resto dell'hardware del computer, sono stati continuamente migliorati.

I dischi iniziarono ad essere realizzati in vetro e vetroceramica. Ciò ha permesso di ridurne il peso, lo spessore e aumentare la velocità di rotazione.

La velocità di rotazione del disco è passata da 3600 rpm a 5400, 7200, e poi fino a 10.000 e anche fino a 15.000 rpm! Per confronto, diciamo che la velocità di rotazione del disco nell'FDD era di 360 rpm.

Maggiore è la velocità di rotazione, più velocemente vengono letti i dati.

strato ferromagnetico

Uno strato ferromagnetico può essere applicato alla superficie dei dischi in due modi: deposizione galvanica e deposizione sotto vuoto. Nel primo caso il disco viene immerso in una soluzione di sali metallici e su di esso viene depositato un sottile film di metallo (cobalto).

Nella deposizione sotto vuoto, il disco viene posto in una camera sigillata, l'aria viene pompata fuori da essa e le particelle metalliche vengono depositate mediante una scarica elettrica.

Un rivestimento protettivo in carbonio viene applicato sopra lo strato magnetico. Protegge il sottile strato magnetico dalla distruzione (e dalla perdita di informazioni) in caso di possibile contatto con la testa.

Un disco rigido può avere uno o più dischi fisici. In quest'ultimo caso, i dischi sono assemblati in un'unica struttura e ruotano in modo sincrono. Ogni disco ha due lati con uno strato ferromagnetico, i dati vengono letti da due diverse testine (situate in alto e in basso).

Anche le teste sono assemblate in un'unica struttura e si muovono in modo sincrono.

Il meccanismo per muovere le teste contiene una bobina con un filo e un magnete permanente fisso. Quando la corrente viene applicata alla bobina, al suo interno viene generato un campo magnetico che interagisce con il magnete. La forza risultante sposta la bobina con l'intera parte mobile del meccanismo (e anche le testine).

Il meccanismo contiene una molla che, in assenza di alimentazione, riporta le testine nella loro posizione originale. (area parcheggio). Ciò impedisce il danneggiamento delle testine e dei dischi.

Nota che i piccoli magneti al neodimio che creano un campo magnetico costante sono molto forti!

In condizioni di lavoro, i dischi ruotano a velocità costante, le testine "si librano" sopra il disco. Durante la rotazione si verifica un flusso aerodinamico che solleva le teste. Man mano che la tecnologia migliora, la distanza tra le testine e il disco diminuisce.

Ormai è stato ridotto a diverse decine di nanometri!

Ridurre la distanza consente di aumentare la densità della registrazione delle informazioni. Pertanto, più informazioni possono essere compresse nello stesso volume.

Teste di lettura e scrittura

Uso dei dischi rigidi moderni testine magnetoresistive.

Un cristallo di magnetoresistore può cambiare la sua resistenza a seconda dell'intensità e della direzione del campo magnetico. Quando la testa passa su regioni con diversa magnetizzazione, la sua resistenza cambia, che viene catturata dal circuito di controllo.

La testina del disco rigido contiene, infatti, due testine: lettura e scrittura. La testina di registrazione funziona secondo lo stesso principio della testina dei vecchi registratori a nastro che utilizzavano cassette a nastro magnetico.

Contiene un nucleo aperto, nel cui spazio si crea un campo magnetico che modifica l'orientamento dei domini magnetici sulla superficie del disco. L '"avvolgimento" della testa è stampato utilizzando la fotolitografia.

Mandrino e HDA

Il motore principale del disco rigido (mandrino), che fa girare il disco, contiene cuscinetto idrodinamico. Si differenzia da un cuscinetto a sfere in quanto ha un'oscillazione radiale molto inferiore.

Nei moderni dischi rigidi, la densità di registrazione delle informazioni è molto elevata, le tracce si trovano molto vicine l'una all'altra.

Una grande quantità di eccentricità radiale non aumenterebbe la densità di registrazione o (con una diminuzione della distanza tra le tracce) la testina "salta" lungo le tracce adiacenti durante un giro. Un cuscinetto idrodinamico contiene un sottile strato di lubrificante tra le parti mobili e fisse.

In conclusione, diciamo che il mandrino, i dischi, la testina con un'unità sono collocati in un vano separato. I primi modelli di dischi rigidi contenevano scomparti che perdevano dotati di un filtro con celle molto piccole per equalizzare la pressione.

Quindi apparvero scomparti ermetici, che avevano un buco, chiuso con una membrana flessibile. La membrana può flettersi in entrambe le direzioni per compensare la differenza di pressione dell'aria all'interno e all'esterno del vano testa.

Nella parte successiva dell'articolo, continueremo a conoscere come è organizzato il disco rigido e come funziona.

Victor Geronda era con te. Ci vediamo sul blog!

Un saluto a tutti i lettori del blog. Molte persone sono interessate alla domanda: come funziona il disco rigido di un computer. Pertanto, ho deciso di dedicare l'articolo di oggi a questo.

Un disco rigido del computer (HDD o disco rigido) è necessario per memorizzare le informazioni dopo che il computer è stato spento, a differenza della RAM (), che memorizza le informazioni fino allo spegnimento dell'alimentazione (fino allo spegnimento del computer).

Il disco rigido, giustamente, può essere definito una vera opera d'arte, solo ingegneria. Sì Sì esatto. È così complicato dentro tutto è organizzato. Sul questo momento In tutto il mondo, un disco rigido è il dispositivo più popolare per l'archiviazione delle informazioni, è alla pari di dispositivi come: memoria flash (unità flash), SSD. Molte persone hanno sentito parlare della complessità del dispositivo del disco rigido e si chiedono quante informazioni siano inserite in esso, e quindi vorrebbero sapere come è organizzato il disco rigido di un computer o in cosa consiste. Oggi ci sarà una tale opportunità).

Un disco rigido è composto da cinque parti principali. E il primo di loro - circuito integrato, che sincronizza il lavoro del disco con il computer e gestisce tutti i processi.

La seconda parte è il motore elettrico(mandrino), fa ruotare il disco ad una velocità di circa 7200 rpm, e il circuito integrato mantiene costante la velocità di rotazione.

E ora il terzo la parte più importante è il bilanciere, che può sia scrivere che leggere informazioni. L'estremità del bilanciere è solitamente divisa in modo da poter lavorare con più dischi contemporaneamente. Tuttavia, la testa del bilanciere non entra mai in contatto con i dischi. C'è uno spazio tra la superficie del disco e la testa, la dimensione di questo spazio è circa cinquemila volte inferiore allo spessore di un capello umano!

Ma vediamo ancora cosa succede se il gioco scompare e la testa del bilanciere entra in contatto con la superficie del disco rotante. Ricordiamo ancora dalla scuola che F = m * a (seconda legge di Newton, secondo me), da cui ne consegue che un oggetto con una massa piccola e un'enorme accelerazione diventa incredibilmente pesante. Data l'enorme velocità di rotazione del disco stesso, il peso della testa del bilanciere diventa molto, molto evidente. Naturalmente, in questo caso, il danno al disco è inevitabile. A proposito, questo è quello che è successo al disco, in cui questo divario è scomparso per qualche motivo:

Anche il ruolo della forza di attrito è importante, ad es. la sua quasi totale assenza, quando il bilanciere inizia a leggere le informazioni, spostandosi fino a 60 volte al secondo. Ma aspetta, dov'è il motore qui che guida il rocker, e anche a una tale velocità? Infatti non è visibile, perché è un sistema elettromagnetico che lavora sull'interazione di 2 forze della natura: l'elettricità e il magnetismo. Tale interazione consente di accelerare il bilanciere alla velocità della luce, in senso letterale.

Quarta parte- il disco rigido stesso, è qui che le informazioni vengono scritte e lette, a proposito, potrebbero essercene diverse.

Ebbene, la quinta, ultima parte del design del disco rigido è, ovviamente, il caso in cui sono installati tutti gli altri componenti. I materiali utilizzati sono i seguenti: quasi tutta la scocca è in plastica, ma la cover superiore è sempre in metallo. L'alloggiamento assemblato viene spesso definito "zona di contenimento". Si ritiene che non ci sia aria all'interno dell'area di contenimento, o meglio, che vi sia un vuoto. Questa opinione si basa sul fatto che a velocità di rotazione del disco così elevate, anche un granello di polvere che penetra all'interno può fare molte cose brutte. E questo è quasi vero, tranne per il fatto che non c'è vuoto lì - ma c'è aria purificata, secca o gas neutro - azoto, per esempio. Anche se forse di più prime versioni dischi rigidi, invece di pulire l'aria, è stato semplicemente pompato fuori.

Abbiamo parlato di componenti, ad es. di cosa è fatto un disco rigido. Parliamo ora dell'archiviazione dei dati.

Come e in che forma vengono archiviati i dati sul disco rigido di un computer

I dati vengono memorizzati in tracce strette sulla superficie del disco. Durante la produzione, al disco vengono applicati più di 200.000 di questi brani. Ciascuna delle tracce è divisa in settori.

Le mappe di tracciati e settori consentono di determinare dove scrivere o dove leggere le informazioni. Ancora una volta, tutte le informazioni su settori e tracce si trovano nella memoria di un circuito integrato che, a differenza di altri componenti di un disco rigido, non si trova all'interno del case, ma all'esterno e solitamente dal basso.

La superficie del disco stesso è liscia e lucida, ma questo è solo a prima vista. A un esame più attento, la struttura della superficie risulta essere più complessa. Il fatto è che il disco è costituito da una lega metallica rivestita con uno strato ferromagnetico. Questo strato fa tutto il lavoro. Lo strato ferromagnetico ricorda tutte le informazioni, come? Molto semplice. La testa del bilanciere magnetizza un'area microscopica sul film (strato ferromagnetico), impostando il momento magnetico di tale cella su uno degli stati: o o 1. Ciascuno di questi zero e uno sono chiamati bit. Pertanto, qualsiasi informazione registrata su un disco rigido è, di fatto, una certa sequenza e un certo numero di zeri e uno. Ad esempio, fotografare buona qualità occupa circa 29 milioni di queste celle ed è sparso in 12 diversi settori. Sì, sembra impressionante, ma in realtà un numero così elevato di bit occupa un'area molto piccola sulla superficie del disco. Ogni centimetro quadrato della superficie del disco rigido contiene diverse decine di miliardi di bit.

Come funziona un disco rigido

Abbiamo appena esaminato il dispositivo del disco rigido, ciascuno dei suoi componenti separatamente. Ora propongo di collegare tutto in un certo sistema, grazie al quale il principio stesso sarà chiaro lavorare duramente disco.

Così, come funziona un disco rigido successivo: quando il disco rigido viene messo in funzione, significa che viene scritto su di esso o vengono lette informazioni da esso o da esso, il motore elettrico (mandrino) inizia a guadagnare slancio e poiché i dischi rigidi sono fissi sul mandrino stesso, rispettivamente, insieme ad esso iniziano anche a ruotare. E fino a quando la velocità dei dischi non ha raggiunto il livello in cui si forma un cuscino d'aria tra la testa del bilanciere e il disco, il bilanciere si trova in una speciale "zona di parcheggio" per evitare danni. Ecco come appare.

Non appena la velocità raggiunge il livello desiderato, il servoazionamento (motore elettromagnetico) mette in moto il bilanciere, che è già posizionato nel punto in cui si desidera scrivere o leggere informazioni. Questo è solo facilitato da un circuito integrato che controlla tutti i movimenti del bilanciere.

C'è un'opinione diffusa, una sorta di mito, che nei momenti in cui il disco è "inattivo", ad es. nessuna operazione di lettura / scrittura viene eseguita temporaneamente con esso, i dischi rigidi all'interno smettono di girare. Questo è davvero un mito, perché in realtà i dischi rigidi all'interno del case girano costantemente, anche quando il disco rigido è in modalità di risparmio energetico e non viene scritto nulla su di esso.

Bene, qui abbiamo esaminato con te il dispositivo dell'hard disk del computer in tutti i dettagli. Naturalmente, nell'ambito di un articolo, è impossibile raccontare tutto ciò che riguarda i dischi rigidi. Ad esempio, in questo articolo non è stato detto: questo è un argomento importante, ho deciso di scrivere un articolo a parte a riguardo.

Ho trovato un video interessante su come funziona un disco rigido in diverse modalità

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