1. Пристрій жорсткого диска
2. Принцип роботи жорсткого диска
3. Форматування жорсткого диска
4. Характеристики жорсткого диска
5. Чому жорсткий диск називають вінчестером?

Наше деловое партнерство www.banwar.org

Як добре відомо більшості користувачів персонального комп'ютера, всі дані в ПК зберігаються на жорсткому диску - пристрої зберігання інформації довільного доступу, яке працює на основі принципу магнітного запису. Сучасні жорсткі диски здатні вмістити в собі інформацію, загальним обсягом до 6 терабайт (ємність самого місткого на даний момент диска, випущеного фірмою HGST), що ще десять років тому здавалося неможливим. Крім того, що жорсткий диск комп'ютера має колосальну ємністю, завдяки застосовується в його роботі складним сучасним технологіям він ще й дозволяє отримувати практично миттєвий доступ до що зберігається на ньому, без чого продуктивна робота ПК була б неможливою. Як же влаштовано це диво сучасної техніки, і яким чином воно працює?

Пристрій жорсткого диска

Якщо зняти верхню кришку жорсткого диска, ви побачите лише плату електроніки і ще одну кришку, під якою знаходиться герметична зона. Саме в цій гермозоні і розташовані основні елементи HDD. Незважаючи на поширену думку, що гермозони жорсткого диска містить вакуум, це зовсім не так - всередині гермозони заповнена очищеним від пилу сухим повітрям, а в кришці зазвичай є невеликий отвір з очищує фільтром, призначене для вирівнювання тиску повітря всередині гермозони.

В цілому жорсткий диск складається з наступних основних компонентів:

• Плата електроніки - являє собою інтегральну схему, яка здійснює управління роботою жорсткого диска і обробляє сигнали, отримані з зчитують головок, перетворюючи їх в зрозумілі комп'ютеру сигнали ATA-стандарту. Плата контролера має свій власний процесор, пристрої ПЗУ і ОЗУ, а також мікросхему управління двигуном диска.
• Шпиндельний двигун - електромотор, керований контролером, який приводить в рух магнітний диск, обертаючи його зі швидкістю 5400-10000 оборотів в хвилину (показник швидкості буває різним в різних моделях HDD).
• Блок магнітних головок - конструкція, яка складається з мікросхеми попереднього підсилювача-комутатора (підсилює сигнал, отриманий при читанні з диска) і коромисла, на кінці пластин якого розташовані магнітні головки, за допомогою них відбувається зчитування та запис інформації на диск.
• Магнітний диск - головний елемент вінчестера, являє собою пластину круглої форми, зроблену з алюмінію або скла і покриту тонким шаром феромагнітного матеріалу, як правило, двоокису хрому. Саме цей верхній магнітний шар і є основою для запису даних за допомогою магнітної головки. Як правило, в сучасних жорстких дисках знаходиться кілька таких магнітних дисків, званих «млинцями» і накладених одна на одну.

Принцип роботи жорсткого диска

Що ж відбувається, коли на жорсткий диск комп'ютера підключений до джерела живлення і він починає працювати? Дотримуючись команді електронного контролера, двигун жорсткого диска починає обертатися, приводячи тим самим в рух і магнітні диски, які жорстко прикріплені до його осі. Як тільки швидкість обертання шпинделя досягає значення, достатнього для того, щоб над поверхнею диска утворився постійний потік повітря, який не дасть голівки, що зчитує впасти на поверхню накопичувача, механізм коромисла починає рухати зчитувальні головки, і вони зависають над поверхнею диска. При цьому відстань від голівки, що зчитує до магнітного шару накопичувача складає всього лише близько 10 нанометрів, що дорівнює одній мільярдної частини метра.

Насамперед при включенні жорсткого диска відбувається зчитування з накопичувача службової інформації (її також називають «нульовий доріжкою»), яка містить відомості про диск і його стані. Якщо сектора зі службовою інформацією пошкоджені, то вінчестер не працюватиме.

Потім починається безпосередньо робота з даними, розташованими на диску. Частинки феромагнітного матеріалу, яким покрита поверхня диска, під впливом магнітної головки умовно формують біти - одиниці зберігання цифрової інформації. Дані на жорсткому диску розподілені по доріжках, які представляють собою кільцеву область на поверхні одного магнітного диска. Доріжка в свою чергу поділена на однакові відрізки, звані секторами. Таким чином, ширяючи над робочою поверхнею диска, магнітна головка може за допомогою зміни магнітного поля здійснювати запис даних строго в певне місце накопичувача, а за допомогою уловлювання магнітного потоку відбувається зчитування інформації за секторами.

Форматування жорсткого диска

Для того, щоб на жорсткий диск можна було наносити дані, його попередньо піддають процесу форматування. Також форматування іноді потрібно при перевстановлення операційної системи, правда в другому випадку форматується не весь диск, а лише один його логічний розділ.

Під час форматування на диск наноситься службова інформація, а також дані про знаходження секторів і треків на поверхні диска. Це необхідно для точного позиціонування магнітних головок при роботі з жорстким диском.

Характеристики жорсткого диска

Сучасний ринок жорстких дисків пропонує на вибір найрізноманітніші моделі вінчестерів, що відрізняються між собою за різними технічними параметрами. Ось основні характеристики, за якими розрізняються жорсткі диски:

• Інтерфейс підключення. Більшість сучасних жорстких дисків підключаються до материнської плати за допомогою інтерфейсу SATA, проте зустрічаються моделі і з іншими типами підключень: eSATA, FireWire, Thunderbolt і IDE.
• Ємність. Величина, що характеризує кількість інформації, здатне поміститися на жорсткому диску. На даний момент найбільшою популярністю користуються накопичувачі ємністю 500 Гб і 1 Тб.
• Форм-фактор. Сучасні жорсткі диски випускають в двох фізичних розмірах: 2,5 дюйма і 3,5 дюйма. Перші призначені для використання в ноутбуках і компактних версіях ПК, другі використовуються в звичайних настільних комп'ютерах.
• Швидкість обертання шпинделя. Чим вище швидкість обертання шпинделя жорсткого диска, тим швидше він працює. Основна маса вінчестерів на ринку мають швидкість обертання 5400 або 7200 обертів за хвилину, проте зустрічаються також диски зі швидкістю обертання шпинделя 10000 об / хв.
• Обсяг буфера. Для згладжування різниці в швидкості читання / запису і передачі через інтерфейс в жорстких дисках використовується проміжна пам'ять, іменована буфером. Обсяг буфера становить від 8 до 128 мегабайт.
• Час довільного доступу. Це час, який потрібен для виконання операції по позиціонуванню магнітної головки на довільний ділянку поверхні жорсткого диска. Може становити від 2,5 до 16 мілісекунд.

Чому жорсткий диск називають вінчестером?

Згідно з однією з версій, свою неофіційне прізвисько «вінчестер» жорсткий диск отримав в 1973 році, коли був випущений перший в світі HDD, в якому зчитувальні аеродинамічні головки розміщувалися в одній герметичній коробці з магнітними пластинами. Даний накопичувач мав ємність 30 Мбайт плюс 30 Мбайт в змінному відсіку, через що інженери, які працювали над його розробкою дали йому кодову назву 30-30, що було співзвучно з позначенням популярного рушниці, що використовує патрон .30-30 Winchester. На початку дев'яностих років назва «вінчестер» вийшло з ужитку в країнах Європи і США, але до сих пір користується популярністю в російськомовних країнах. Також нерідко можна почути більш скорочену сленгові версію назви вінчестер - «гвинт», вживану в основному комп'ютерними фахівцями.

Скористайтеся послугою нашої компанії обслуговування комп'ютерів .