Terdiri dari apakah hard drive? Secara detail dan sederhana tentang harddisk atau dikenal juga dengan istilah HDD (hard disk drive). Bagaimana cara kerja hard drive komputer?

Halaman 2 dari 11

BAGIAN I. Memulihkan file dari hard drive Anda

BAB 1. CARA KERJA HARD DISK DAN BAGAIMANA DATA DISIMPAN DI DALAMNYA

Sedikit tentang desain harddisk. Perangkat HDD bersama

Apa itu hard drive (sebenarnya, hard drive)? Jika Anda tidak sempat melihatnya, misalkan dari luar tampak seperti balok logam tunggal. Selain itu, sangat tahan lama dan tertutup rapat. Faktanya adalah bahwa teknologi disk sangat rumit sehingga partikel asing terkecil sekalipun yang masuk ke dalamnya dapat mengganggu pengoperasiannya sepenuhnya. Selain itu, untuk mencegah situasi krisis, filter pembersih ditempatkan pada hard drive. Casing hard drive juga berfungsi sebagai pelindung terhadap gangguan listrik. Faktanya, hard drive terdiri dari dua bagian utama - mekanik dan elektronik. Basis bagian mekanisnya terdiri dari pelat-pelat (cakram) yang berbentuk bulat. Faktanya, hanya ada satu disk. Itu semua tergantung pada kapasitas harddisk secara keseluruhan. Menurut salah satu versi, hard drive menerima nama "Winchester" berkat perusahaan yang merilis hard drive model 3340 pada tahun 1973, yang untuk pertama kalinya menggabungkan piring-piring disk dan kepala baca dalam satu wadah utuh. Saat mengembangkannya, para insinyur menggunakan nama internal pendek “30-30”, yang berarti dua modul (dalam konfigurasi maksimum) masing-masing berukuran 30 MB. Kenneth Houghton, manajer proyek, selaras dengan sebutan senapan berburu populer “Winchester 30-30”, mengusulkan untuk menyebut cakram ini sebagai “Winchester”. Di Eropa dan Amerika Serikat, nama "Winchester" tidak lagi digunakan pada tahun 1990-an, tetapi dalam bahasa Rusia nama itu dipertahankan dan menerima status semi-resmi, dan dalam bahasa gaul komputer nama itu direduksi menjadi kata "vint" (yang paling versi umum), “vinch” dan “broom”. Terlepas dari bahan apa yang digunakan sebagai dasar piringan, piringan tersebut ditutupi dengan lapisan tipis suatu zat yang dapat mempertahankan sisa magnetisasi setelah terkena medan magnet luar. Lapisan ini disebut lapisan kerja atau lapisan magnetis, dan di situlah informasi yang direkam disimpan. Jenis lapisan kerja yang paling umum adalah:
OKSIDA;
film pendek;
antiferromagnetik ganda (AFC)

Saat ini, terdapat hard drive yang terdiri dari empat piringan atau lebih. Komposisi disk mungkin berbeda. Mereka terbuat dari aluminium, kaca atau keramik. Dua senyawa terakhir lebih praktis, tetapi sangat mahal, dan oleh karena itu digunakan untuk membuat hard drive “elit”. Setelah pembuatan, pelat dilapisi dengan lapisan bahan feromagnetik. Sejak pembuatan hard drive pertama, oksida besi telah digunakan di sini. Namun, zat ini juga memiliki kelemahan yang signifikan. Disk yang dilapisi feromagnet ini memiliki sedikit ketahanan aus. Dalam hal ini, sebagian besar produsen saat ini menggunakan kromium kobalt sebagai pelapis pelat. Ketahanan aus bahan ini jauh lebih besar dibandingkan feromagnet yang telah digunakan selama bertahun-tahun. Selain itu, lapisan ini jauh lebih tipis karena diaplikasikan dengan sputtering, yang secara signifikan meningkatkan kepadatan perekaman. Bahan feromagnetik diterapkan pada kedua sisi disk, sehingga data juga akan ditempatkan pada kedua sisi. Pelat ditempatkan pada spindel pada jarak yang sama satu sama lain, sehingga membentuk tumpukan. Di bawah cakram terdapat motor yang memutarnya. Kepala baca/tulis terletak di kedua sisi piringan. Mereka dirancang sedemikian rupa untuk berpindah dari tepi disk ke tengahnya. Mesin khusus bertanggung jawab untuk ini. Elektronika adalah sebuah papan yang di atasnya ditempatkan berbagai elemen yang “diperlukan” untuk pengoperasian harddisk, seperti prosesor, program kontrol, RAM, penguat tulis/baca dan lain-lain. Setiap sisi pelat dibagi menjadi beberapa jalur. Mereka, pada gilirannya, dibagi menjadi beberapa sektor. Semua lintasan dengan diameter yang sama pada semua permukaan membentuk silinder. Hard drive modern memiliki “silinder teknik”. Ini berisi informasi layanan (model disk, nomor seri, dll.) yang dimaksudkan untuk dibaca lebih lanjut oleh komputer.

Sebelumnya, agar disk siap digunakan, pengguna perlu melakukan apa yang disebut pemformatan tingkat rendah. Bahkan ada item yang sesuai di BIOS. Sekarang penandaan ini dilakukan segera selama produksi hard drive. Faktanya adalah dengan pemformatan tingkat rendah, informasi servo direkam. Ini berisi tanda-tanda khusus yang diperlukan untuk menstabilkan kecepatan putaran spindel, mencari kepala untuk sektor yang diperlukan, dan juga memantau posisi kepala pada permukaan pelat. Jika Anda berpikir bahwa sektor “buruk” pada hard drive hanya muncul selama pengoperasian, maka Anda salah. Hard drive apa pun yang baru dibuat sudah memiliki blok buruk. Jadi, dengan pemformatan tingkat rendah, blok-blok ini dideteksi dan ditulis ke tabel penugasan ulang khusus. Kemudian, selama pengoperasian, pengontrol hard disk akan mengganti unit yang rusak dengan unit yang berfungsi, yang khusus disediakan untuk tujuan tersebut selama produksi. Dalam hard disk drive, data ditulis dan dibaca oleh kepala baca/tulis universal dari lingkaran konsentris disk magnetik berputar (track) yang dibagi menjadi sektor-sektor 512-byte. Track adalah "cincin" data di satu sisi disk. Trek rekaman pada disk terlalu besar untuk digunakan sebagai unit penyimpanan. Di banyak drive, kapasitasnya melebihi 100 ribu byte, dan mengalokasikan blok seperti itu untuk menyimpan file kecil sangatlah boros. Oleh karena itu, track pada disk dibagi menjadi beberapa bagian bernomor yang disebut sektor.

Cara kerja harddisk

Karena kekhususannya, saat hard drive beroperasi, tidak ada kontak langsung antara kepala magnet dan permukaan pelat. Anda dapat mengatakannya secara berbeda: kontak itu “seperti kematian”. Desain kepala dibuat sedemikian rupa sehingga memungkinkan Anda untuk "melayang" di atas permukaan pelat. Mesin memutar spindel dengan kecepatan sedemikian rupa (hingga 15.000 rpm) sehingga aliran udara yang kuat tercipta dari cakram yang berputar. Ini menciptakan efek bantalan udara. Jarak antara head dan disk hanya sepersekian mikron. Namun, seperti yang kami sebutkan di atas, kontak kepala dengan permukaan tidak dapat diterima. Tapi ada listrik mati, katamu. Ya, tentu saja. Untuk kasus inilah apa yang disebut “zona parkir” diciptakan. Dan ketika terjadi situasi di mana kecepatan putaran spindel turun di bawah batas yang diizinkan (selama pengoperasian normal atau dalam mode darurat saat daya dimatikan), yang terus-menerus dipantau oleh prosesor hard drive, kepala akan dipindahkan ke tempat parkir yang sama. daerah. Zona ini terletak di spindel itu sendiri, di mana tidak ada informasi yang dicatat, sehingga kepala magnet dapat dengan mudah “berbaring” di permukaan disk. Bagaimana hard drive “dimulai”? Singkatnya, kira-kira seperti ini. Segera setelah hard drive menerima daya, prosesornya mulai menguji perangkat elektronik dan, jika hasilnya positif, menyalakan motor yang memutar piringan. Saat kecepatan putaran meningkat, efek bantalan udara tercapai, yang mengangkat kepala magnet dari area parkir. Ketika kecepatan mencapai nilai yang diperlukan, kepala meninggalkan zona parkir dan, dengan menggunakan pengontrol, “mencari” servo untuk menstabilkan kecepatan putaran. Kemudian sektor "buruk" ditugaskan kembali dan posisi kepala diperiksa. Jika kerja yang dilakukan positif, pengontrol hard drive akan masuk ke mode pengoperasian. Tentu saja proses mekanis sebuah harddisk akan lebih dalam jika dikaji lebih detail, namun kami tidak bermaksud untuk menjelaskannya secara detail. Hal utama adalah Anda memahami prinsip dasar mekanisme interaksi kepala dengan pelat. Jika ada yang tertarik dengan detail proses ini, maka sejumlah besar materi telah dibuat mengenai topik ini. Dan kita akan beralih ke bagian lain dari alur kerja hard drive – teknologi membaca/menulis data.

Teknologi untuk membaca/menulis data pada hard disk

Membaca/menulis informasi ke disk terjadi menggunakan kepala magnet, prinsip pergerakannya telah dibahas di atas. Jika Anda masih memiliki tape recorder lama yang bagus, maka metode merekam/membaca suara ke/dari pita magnetik sama dengan yang kami pertimbangkan. Data diubah menjadi arus listrik bolak-balik, yang disuplai ke kepala magnet, setelah itu diubah menjadi medan magnet, yang dengannya area yang diinginkan dari cakram magnet dimagnetisasi. Kita telah mengetahui bahwa piringan hard drive ditutupi dengan lapisan feromagnetik. Area lapisan ini yang dipilih secara terpisah dapat dimagnetisasi dengan salah satu dari dua cara yang mungkin. Magnetisasi dalam satu hal berarti nol, dalam arti lain - satu. Daerah yang termagnetisasi secara terpisah ini disebut domain. Ini adalah magnet mini dengan orientasi spesifik ke kutub selatan dan utara. Dengan mempengaruhi domain tertentu dengan medan magnet luar (kepala magnet), ia akan menerima korespondensi ini. Ketika pengaruh medan luar berhenti, zona magnetisasi sisa muncul di permukaan. Artinya informasi yang disimpan di disk. Saya ingin mencatat bahwa kepadatan perekaman data, yaitu kapasitas disk itu sendiri, bergantung pada ukuran domain. Telah lama diketahui tentang dua teknologi untuk merekam informasi pada hard drive: paralel dan tegak lurus. Meskipun metode perekaman kedua lebih produktif, metode ini sedikit lebih rumit dalam hal resolusi teknologi. Oleh karena itu, produsen menggunakan dan menyempurnakan metode paralel hingga mencapai batas fisiknya. Jika kita uraikan secara singkat tentang teknologi perekaman paralel, maka adalah sebagai berikut. Magnetisasi domain sejajar dengan bidang piringan. Setiap orang, mungkin, pernah bermain-main dengan magnet di masa kanak-kanak dan oleh karena itu mengetahui bahwa magnet tersebut akan saling tarik menarik ketika diputar ke arah satu sama lain dengan kutub yang berbeda (biru dan merah). Dan sebaliknya, jika Anda mencoba menyatukannya dengan sisi-sisi yang berwarna sama, maka upaya seperti itu tidak akan pernah berhasil. Jadi, saat menggunakan teknologi ini, medan nyasar muncul di batas domain tetangga, menghilangkan energi medan magnetnya. Akibatnya, partikel terluar dari domain menjadi kurang stabil, dan pengaruh fluktuasi termal pada tatanan magnetnya meningkat. Saat menggunakan teknologi perekaman tegak lurus, magnetisasi domain terletak pada sudut 90° terhadap bidang pelat. Berkat ini, efek tolakan dari domain tetangga unipolar menghilang, karena dalam susunan ini partikel-partikel magnet diputar ke arah satu sama lain dengan kutub yang berbeda. Hal ini mengurangi ukuran ruang antar-domain dibandingkan dengan teknologi perekaman paralel, yang juga meningkatkan kapasitas hard drive. Namun metode pencatatan ini memerlukan penggunaan komposisi lapisan magnet yang lebih kompleks. Di bawah lapisan pelindung tipis terdapat lapisan perekam yang terdiri dari paduan kobalt, platinum, dan kromium yang teroksidasi. Substrat terdiri dari dua lapisan komposisi kimia kompleks, yang disebut lapisan berpasangan antiferromagnetik. Mereka memungkinkan untuk menghilangkan ketegangan medan magnet internal. Selain itu, perekaman tegak lurus memerlukan penggunaan tag magnet lain yang dapat menghasilkan medan magnet yang lebih kuat. Kepadatan perekaman tegak lurus adalah 500 Gbit/in2. Hal ini akan memungkinkan produksi hard drive dengan kapasitas beberapa terabyte. Namun, ilmu pengetahuan tidak tinggal diam, dan perkembangan teknologi baru sudah berjalan lancar. Salah satunya disebut HAMR (Heat Assistant Magnetic Recording). Teknologi ini merupakan penerus perekaman tegak lurus dan bertujuan untuk memperbaikinya. Dalam hal ini, perekaman dilakukan dengan pemanasan awal menggunakan laser. Pemanasan terjadi dalam waktu satu pikodetik, dengan suhu mencapai 100 °C. Dalam hal ini, partikel magnetik domain menerima lebih banyak energi, sehingga pembangkitan medan tidak memerlukan intensitas tinggi. Dan energi tinggi memastikan peningkatan stabilitas informasi yang direkam. Sekali lagi, penggunaan teknologi ini tidak mungkin dilakukan tanpa menggunakan material dengan tingkat anisotropi yang tinggi. Namun, paduan yang cocok untuk tujuan ini terlalu mahal. Selain itu, perekaman termomagnetik memerlukan dua kepala terpisah. Anda juga perlu memperhatikan cara menghilangkan panas dari disk. Namun tetap saja, motivasi besar dalam menggunakan perekaman termomagnetik adalah kenyataan bahwa teknologi ini memungkinkan Anda mencapai kepadatan perekaman hingga 1 Tbit/in2

Bagaimana data disimpan di hard drive

Unit informasi terkecil yang digunakan sistem manajemen hard disk disebut sektor. Di sebagian besar media modern, satu sektor sama dengan 512 byte. Sistem pengalamatan sektor yang saat ini digunakan disebut LBA (Logical Block Addressing). Pada saat yang sama, untuk disk berkapasitas kecil atau untuk tujuan kompatibilitas dengan peralatan lama, sistem pengalamatan CHS dapat digunakan. Singkatan CHS adalah singkatan dari Cylinder, Head, Sector - silinder, head, sektor. Dari namanya jelas arti pengalamatan jenis ini, karena terikat pada bagian-bagian perangkat hard disk. Keunggulan LBA dibandingkan CHS adalah yang kedua memiliki batasan jumlah maksimum sektor yang dapat dialamatkan, secara kuantitatif sama dengan 8,4 gigabyte, LB A tidak memiliki batasan tersebut. Sektor pertama dari hard drive (atau lebih tepatnya, nol) disebut MBR (Master Boot Record), atau master boot record. Pada awal sektor ini terdapat kode dimana sistem input/output dasar komputer mentransfer kendali saat booting. Kode ini selanjutnya mentransfer kendali ke pemuat sistem operasi. Juga di sektor 0 adalah tabel partisi hard disk. Bagian mewakili rentang sektor tertentu. Catatan tentang partisi dimasukkan ke dalam tabel, dengan jumlah sektor awal dan ukurannya. Ada total empat entri seperti itu di tabel partisi. Partisi yang entrinya ada di tabel partisi sektor nol disebut primer. Karena keterbatasan yang disebutkan di atas, maksimal ada empat partisi dalam satu disk. Beberapa sistem operasi hanya diinstal pada volume primer. Jika perlu menggunakan lebih banyak partisi, entri tentang partisi extended dimasukkan ke dalam tabel. Partisi jenis ini adalah wadah tempat partisi logis dibuat. Jumlah volume logis mungkin tidak terbatas, namun, dalam sistem operasi Windows, jumlah volume yang terhubung secara bersamaan dibatasi oleh jumlah huruf alfabet Latin. Ketiga jenis partisi ini memiliki AP terluas, mendukung sebagian besar sistem operasi, dan distribusi terbesar. Faktanya, di rumah atau pada skala komputer klien organisasi, jenis partisi inilah yang ditemukan. Namun, ini tidak berarti bahwa tipe partisi terbatas pada ketiga tipe tersebut. Ada sejumlah besar partisi khusus, tetapi mereka juga menggunakan volume primer sebagai wadah. Sebuah partisi hanyalah ruang yang dialokasikan pada disk; Untuk menyimpan informasi apa pun di dalamnya untuk mengatur struktur penyimpanan data, sistem file harus dibuat. Proses ini disebut pemformatan partisi. Ada banyak sekali jenis sistem file; sistem operasi Windows menggunakan FAT/NTFS; sistem operasi berbasis kernel Linux menggunakan Ext2/3FS, ReiserFS, dan Swap. Ada banyak utilitas untuk akses lintas platform ke berbagai sistem file dari sistem operasi yang tidak mendukungnya (misalnya, menyediakan kemampuan untuk mengakses partisi Linux dari Windows dan sebaliknya). Beberapa sistem file, seperti FAT/NTFS, beroperasi pada struktur data yang lebih besar di hard drive yang disebut cluster. Sebuah cluster dapat mencakup sejumlah sektor yang berubah-ubah. Memanipulasi ukuran cluster membawa manfaat tambahan pada kinerja sistem file atau konsumsi ruang kosong. Dengan demikian, struktur penyimpanan data logis berikut diperoleh: hard drive dibagi menjadi beberapa partisi (informasi tentang partisi ini disimpan dalam apa yang disebut catatan boot master) - diberi nama C:, D:, E:, dll., untuk masing-masing Sistem file diinstal pada partisi (sebagai hasil pemformatan partisi). Sistem file berisi informasi tentang bagaimana ruang suatu partisi (disk logis) dibatasi dan di mana file mana yang berada di dalamnya. Nah, kemudian partisi tersebut menyimpan file-file yang dibagi menjadi sejumlah cluster tertentu, secara fisik menempati sejumlah sektor tertentu di mana track hard disk dibagi. Sistem file memberikan alamatnya sendiri ke semua sektor, dan kemudian menyimpan filenya di alamat ini, mencatat dalam tabelnya alamat cluster (rentang cluster) milik file tertentu.

Hard disk

Dilakukan oleh seorang siswa
kelompok 40-101B.
Karimov K.R.
Guru:
Usov P.A.

1. Prinsip pengoperasian harddisk.. 3

2. Perangkat disk.. 5

3. Pengoperasian harddisk.. 10

4. Volume, kecepatan dan waktu akses.. 12

5. Antarmuka hard drive.. 14

6. Hard drive eksternal... 16

Cara kerja harddisk

Hard disk drive adalah salah satu perangkat komputer pribadi modern yang paling canggih dan kompleks. Disknya mampu menyimpan banyak megabita informasi yang dikirimkan dengan kecepatan luar biasa. Meskipun sebagian besar komponen komputer beroperasi tanpa suara, hard drive mengeluarkan suara derit dan derit, menjadikannya salah satu dari sedikit perangkat komputer yang berisi komponen mekanis dan elektronik.

Prinsip pengoperasian dasar hard drive tidak banyak berubah sejak pertama kali diperkenalkan. Perangkat hard drive sangat mirip dengan pemutar rekaman biasa. Hanya di bawah bodinya terdapat beberapa pelat yang dipasang pada sumbu yang sama, dan kepala dapat membaca informasi dari kedua sisi setiap pelat sekaligus. Kecepatan putaran pelat (untuk beberapa model mencapai 15.000 rpm) adalah konstan dan merupakan salah satu karakteristik utama. Kepala bergerak sepanjang pelat pada jarak tertentu dari permukaan. Semakin kecil jarak ini, semakin besar keakuratan pembacaan informasi, dan semakin besar pula kepadatan perekaman informasi. Saat Anda melihat hard drive, yang Anda lihat hanyalah casing logam yang tahan lama. Ini benar-benar tertutup rapat dan melindungi drive dari partikel debu, yang jika masuk ke celah sempit antara kepala dan permukaan disk, dapat merusak lapisan magnet sensitif dan merusak disk. Selain itu, casing ini melindungi drive dari interferensi elektromagnetik. Di dalam casing terdapat semua mekanisme dan beberapa komponen elektronik. Mekanismenya adalah disk tempat informasi disimpan, kepala yang menulis dan membaca informasi dari disk, dan motor yang menggerakkan semuanya. Cakram adalah pelat bundar dengan permukaan sangat halus, biasanya terbuat dari aluminium, lebih jarang terbuat dari keramik atau kaca, dilapisi dengan lapisan feromagnetik tipis. Disk sudah dibuat. Banyak drive menggunakan lapisan oksida besi (yang melapisi pita magnetik biasa), namun hard drive terbaru menggunakan lapisan kobalt setebal sepuluh mikron. Lapisan ini lebih tahan lama dan, selain itu, dapat meningkatkan kepadatan perekaman secara signifikan. Teknologi penerapannya mirip dengan yang digunakan dalam produksi sirkuit terpadu.

Jumlah disk bisa berbeda - dari satu hingga lima, jumlah permukaan kerja juga dua kali lebih besar (dua pada setiap disk). Yang terakhir (serta bahan yang digunakan untuk lapisan magnetik) menentukan kapasitas hard drive. Terkadang permukaan luar dari disk luar (atau salah satunya) tidak digunakan, sehingga memungkinkan untuk mengurangi ketinggian drive, tetapi pada saat yang sama jumlah permukaan kerja berkurang dan mungkin menjadi ganjil.

Kepala magnetik membaca dan menulis informasi ke disk. Prinsip perekaman umumnya serupa dengan yang digunakan pada tape recorder konvensional. Informasi digital diubah menjadi arus listrik bolak-balik yang disuplai ke kepala magnet, dan kemudian ditransmisikan ke disk magnetik, tetapi dalam bentuk medan magnet, yang dapat dilihat dan “diingat” oleh disk. Lapisan magnetik pada piringan terdiri dari banyak area kecil yang mengalami magnetisasi spontan. Sebagai ilustrasi, bayangkan piringan tersebut ditutupi lapisan panah kompas sangat kecil yang menunjuk ke berbagai arah. Partikel panah seperti itu disebut domain. Di bawah pengaruh medan magnet luar, medan magnet domain itu sendiri diorientasikan sesuai dengan arahnya. Setelah penghentian medan luar, zona magnetisasi sisa terbentuk pada permukaan piringan. Dengan cara ini, informasi yang direkam pada disk disimpan. Area magnetisasi sisa, ketika piringan berputar berlawanan dengan celah kepala magnet, menginduksi gaya gerak listrik di dalamnya, yang bervariasi tergantung pada besarnya magnetisasi. Paket disk, dipasang pada sumbu spindel, digerakkan oleh motor khusus yang terletak secara kompak di bawahnya. Kecepatan putaran disk biasanya 7200 rpm. Untuk mengurangi waktu yang dibutuhkan penggerak untuk beroperasi, mesin bekerja dalam mode paksa selama beberapa waktu saat dihidupkan. Oleh karena itu, catu daya komputer harus mempunyai cadangan daya puncak. Sekarang tentang pengoperasian kepala. Mereka bergerak dengan bantuan motor stepper yang presisi dan tampak “mengambang” pada jarak sepersekian mikron dari permukaan piringan, tanpa menyentuhnya. Akibat pencatatan informasi, terbentuklah area magnet pada permukaan piringan dalam bentuk lingkaran konsentris. Mereka disebut trek magnetis. Bergerak, kepala berhenti di setiap trek berikutnya. Sekumpulan lintasan yang terletak satu di bawah yang lain pada semua permukaan disebut silinder. Semua kepala penggerak bergerak secara bersamaan, mengakses silinder dengan nama yang sama dengan nomor yang sama.

Perangkat disk

Hard drive tipikal terdiri dari HDA dan papan elektronik. Semua bagian mekanis terletak di HDA; semua elektronik kontrol terletak di papan, kecuali preamplifier, yang terletak di dalam HDA di dekat kepala.

Di bawah disk terdapat motor - datar, seperti pada floppy drive, atau terpasang pada poros paket disk. Ketika disk berputar, aliran udara yang kuat tercipta, yang bersirkulasi di sekeliling HDA dan terus-menerus dibersihkan oleh filter yang dipasang di salah satu sisinya.

Lebih dekat ke konektor, di sisi kiri atau kanan spindel, terdapat pengatur posisi putar, agak mengingatkan pada tower crane: di satu sisi sumbu, terdapat pembawa kepala magnet yang tipis, panjang dan ringan menghadap ke disk, dan di sisi lain, betis yang pendek dan lebih besar dengan belitan penggerak elektromagnetik. Saat lengan ayun pengatur posisi berputar, kepala bergerak membentuk busur antara bagian tengah dan pinggiran cakram. Sudut antara sumbu positioner dan spindel dipilih bersama dengan jarak dari sumbu positioner ke kepala sehingga sumbu kepala menyimpang sesedikit mungkin dari jalur singgung saat berputar.

Pada model sebelumnya, rocker arm dipasang pada sumbu motor stepper, dan jarak antar track ditentukan oleh ukuran langkah. Model modern menggunakan apa yang disebut motor linier, yang tidak memiliki keleluasaan apa pun, dan pemasangan di trek dilakukan sesuai dengan sinyal yang direkam pada disk, yang memberikan peningkatan signifikan dalam akurasi penggerak dan kepadatan perekaman pada disk.

Gulungan positioner dikelilingi oleh stator yang merupakan magnet permanen. Ketika arus dengan besaran dan polaritas tertentu disuplai ke belitan, rocker mulai berputar ke arah yang sesuai dengan percepatan yang sesuai; Dengan mengubah arus dalam belitan secara dinamis, Anda dapat mengatur pengatur posisi ke posisi apa pun. Sistem penggerak ini disebut Voice Coil, yang dianalogikan dengan kerucut loudspeaker.

Pada betis biasanya terdapat apa yang disebut kait magnet - magnet permanen kecil, yang, ketika kepala berada pada posisi internal ekstrem (zona pendaratan), tertarik ke permukaan stator dan memasang rocker pada posisi ini. Inilah yang disebut posisi parkir kepala, yang terletak di permukaan disk, bersentuhan dengannya. Dalam sejumlah model mahal (biasanya SCSI), elektromagnet khusus disediakan untuk memperbaiki pengatur posisi, yang jangkarnya, dalam posisi bebas, menghalangi pergerakan lengan ayun. Tidak ada informasi yang dicatat di zona pendaratan disk.

Ruang kosong yang tersisa berisi preamplifier untuk sinyal yang diambil dari kepala dan sakelarnya. Positioner terhubung ke papan preamplifier dengan kabel pita fleksibel, namun, di beberapa hard drive (khususnya, beberapa model Maxtor AV), belitan ditenagai oleh kabel inti tunggal terpisah, yang cenderung putus selama pengoperasian aktif. Blok kedap udara diisi dengan udara biasa bebas debu di bawah tekanan atmosfer. Pada penutup blok kedap udara beberapa hard drive, jendela kecil dibuat khusus, ditutup dengan lapisan tipis, yang berfungsi untuk menyamakan tekanan di dalam dan di luar. Pada beberapa model, jendela ditutup dengan filter pernapasan. Untuk beberapa model hard drive, poros spindel dan positioner dipasang hanya di satu tempat - di badan hard drive; untuk model lainnya, keduanya juga dipasang dengan sekrup ke penutup HDA. Model kedua lebih sensitif terhadap deformasi mikro selama pengencangan - mengencangkan sekrup pengencang secukupnya sehingga menyebabkan ketidaksejajaran sumbu yang tidak dapat diterima. Dalam beberapa kasus, distorsi seperti itu mungkin sulit untuk dibalik atau tidak dapat diubah sama sekali. Papan elektronik dapat dilepas dan dihubungkan ke HDA melalui satu atau dua konektor dengan berbagai desain. Papan berisi prosesor hard drive utama, ROM dengan program, RAM yang berfungsi, yang biasanya digunakan sebagai buffer disk, prosesor sinyal digital (DSP) untuk menyiapkan sinyal yang direkam dan diproses yang dibaca, dan logika antarmuka. Pada beberapa hard drive, program prosesor disimpan sepenuhnya dalam ROM, pada hard drive lain, sebagian tertentu dicatat di area layanan disk. Disk juga dapat berisi parameter drive (model, nomor seri, dll.). Beberapa hard drive menyimpan informasi ini dalam ROM yang dapat diprogram secara elektrik (EEPROM).

Banyak hard drive memiliki antarmuka teknologi khusus dengan konektor pada papan elektronik, yang melaluinya, dengan menggunakan peralatan bangku, Anda dapat melakukan berbagai operasi servis dengan drive - menguji, memformat, menetapkan ulang area yang rusak, dll. Drive merek Conner modern memiliki antarmuka teknologi yang dibuat dalam standar antarmuka serial, yang memungkinkan Anda menghubungkannya melalui adaptor ke terminal alfanumerik atau port COM komputer. ROM berisi apa yang disebut sistem monitor uji (TMOS), yang menerima perintah yang dikirim dari terminal, menjalankannya dan mengeluarkan hasilnya kembali ke terminal. Hard drive awal, seperti floppy disk, diproduksi dengan permukaan magnetis yang bersih; markup awal (pemformatan) dilakukan oleh konsumen atas kebijakannya sendiri, dan dapat dilakukan berkali-kali. Untuk model modern, penandaan dilakukan selama proses pembuatan; Pada saat yang sama, informasi servo dicatat pada disk - tanda khusus yang diperlukan untuk menstabilkan kecepatan rotasi, mencari sektor, dan memantau posisi kepala di permukaan. Belum lama ini, permukaan terpisah (khusus) digunakan untuk merekam informasi servo, di mana kepala semua permukaan lainnya disesuaikan. Sistem seperti itu memerlukan kekakuan kepala pengikat yang tinggi sehingga tidak ada perbedaan di antara keduanya setelah penandaan awal. Saat ini, informasi servo dicatat di ruang antar sektor (tertanam), yang memungkinkan untuk meningkatkan kapasitas paket yang berguna dan menghilangkan batasan kekakuan sistem bergerak. Beberapa model modern menggunakan sistem pelacakan gabungan - informasi servo bawaan yang dikombinasikan dengan permukaan khusus; dalam hal ini, penyesuaian kasar dilakukan pada permukaan yang dipilih, dan penyesuaian halus dilakukan pada tanda bawaan.

Karena informasi servo mewakili tata letak referensi disk, pengontrol hard drive tidak dapat memulihkannya secara mandiri jika terjadi kerusakan. Saat memformat hard drive tersebut dengan perangkat lunak, hanya mungkin untuk menulis ulang header dan checksum sektor data.

Selama penandaan awal dan pengujian hard drive modern di pabrik, sektor yang rusak hampir selalu terdeteksi, yang dimasukkan ke dalam tabel penugasan ulang khusus. Selama pengoperasian normal, pengontrol hard drive mengganti sektor-sektor ini dengan sektor cadangan, yang khusus ditinggalkan untuk tujuan ini di setiap trek, grup trek, atau area khusus pada disk. Berkat ini, hard drive baru menciptakan kesan tidak adanya cacat permukaan sama sekali, meskipun sebenarnya cacat tersebut hampir selalu ada.

Saat daya dihidupkan, prosesor hard drive melakukan pengujian elektronik, setelah itu mengeluarkan perintah untuk menghidupkan motor spindel. Ketika kecepatan putaran kritis tertentu tercapai, kerapatan udara yang masuk ke permukaan piringan menjadi cukup untuk mengatasi gaya tekan kepala ke permukaan dan menaikkannya ke ketinggian pecahan hingga beberapa mikron di atas permukaan piringan. disk - kepala "mengambang". Mulai saat ini hingga kecepatan turun di bawah tingkat kritis, kepala “menggantung” di atas bantalan udara dan tidak menyentuh permukaan cakram sama sekali.

Setelah disk mencapai kecepatan putaran mendekati kecepatan nominal (biasanya 3600, 4500, 5400 atau 7200 rpm), head dikeluarkan dari zona parkir dan pencarian tanda servo dimulai untuk menstabilkan kecepatan putaran secara akurat. Kemudian informasi dibaca dari area layanan - khususnya, tabel untuk menetapkan kembali area yang rusak.

Di akhir inisialisasi, positioner diuji dengan menghitung urutan trek tertentu - jika berhasil, prosesor menetapkan tanda kesiapan pada antarmuka dan beralih ke mode operasi melalui antarmuka.

Selama operasi, sistem untuk memantau posisi kepala pada disk terus bekerja: sinyal kesalahan diekstraksi dari sinyal yang terus dibaca, yang diumpankan ke sirkuit umpan balik yang mengontrol arus belitan positioner. Sebagai akibat dari penyimpangan kepala dari pusat lintasan, sebuah sinyal muncul pada belitan, cenderung mengembalikannya ke tempatnya.

Untuk mengoordinasikan kecepatan aliran data - pada tingkat baca/tulis dan antarmuka eksternal - hard drive memiliki buffer perantara, yang sering disalahartikan sebagai cache, biasanya berukuran beberapa puluh atau ratusan kilobyte. Dalam sejumlah model (misalnya, Quantum), buffer ditempatkan di RAM yang berfungsi umum, di mana bagian overlay dari program mikro kontrol dimuat terlebih dahulu, sehingga volume buffer sebenarnya kurang dari jumlah penuh RAM (80 -90 kB dengan RAM 128 kB untuk Quantum). Untuk model lain (Conner, Caviar), buffer dan RAM prosesor dibuat terpisah.

Ketika daya dimatikan, prosesor, menggunakan energi yang tersisa di kapasitor papan atau mengekstraksinya dari belitan motor, yang pada saat yang sama beroperasi sebagai generator, mengeluarkan perintah untuk mengatur positioner ke posisi parkir. posisi, yang berhasil diselesaikan sebelum kecepatan putaran turun di bawah kritis. Di beberapa hard drive (Quantum), hal ini difasilitasi oleh rocker pegas yang ditempatkan di antara disk, yang terus-menerus mengalami tekanan udara. Ketika aliran udara melemah, rocker juga mendorong positioner ke posisi parkir, yang diamankan dengan kait. Pergerakan kepala menuju spindel juga difasilitasi oleh gaya sentripetal yang timbul dari perputaran piringan.

Pengoperasian harddisk

Sekarang - tentang proses pengoperasian hard drive itu sendiri. Setelah pengaturan awal elektronik dan mekanik, komputer mikro hard drive masuk ke mode menunggu perintah dari pengontrol yang terletak di board sistem atau kartu antarmuka. Setelah menerima perintah, ia menyalakan head yang diinginkan, menggunakan pulsa servo untuk menemukan track yang diinginkan, menunggu hingga sektor yang diinginkan “mencapai” head, dan membaca atau menulis informasi. Jika pengontrol meminta untuk membaca/menulis tidak hanya satu sektor, tetapi beberapa sektor, hard drive dapat beroperasi dalam mode blok, menggunakan RAM sebagai buffer dan menggabungkan membaca/menulis dengan transfer informasi ke atau dari pengontrol.

Untuk penggunaan permukaan disk yang optimal, apa yang disebut perekaman bit yang dikategorikan (ZBR) digunakan, yang prinsipnya adalah bahwa pada jalur eksternal yang lebih panjang (dan karenanya kapasitas informasi), informasi dicatat dengan kepadatan lebih besar daripada jalur internal. . Hingga selusin atau lebih zona dengan kepadatan rekaman konstan terbentuk di seluruh permukaan; Oleh karena itu, kecepatan baca dan tulis di zona eksternal lebih tinggi daripada di zona internal. Berkat ini, file yang terletak lebih dekat ke “awal” hard drive umumnya akan diproses lebih cepat daripada file yang terletak lebih dekat ke “akhirnya”.

Sekarang mari kita bicara tentang dari mana asal sejumlah besar head yang ditentukan dalam parameter hard drive. Dahulu kala, angka-angka ini - jumlah silinder, kepala, dan sektor dengan harga lebih tinggi - sebenarnya menunjukkan parameter fisik (geometri) sebenarnya dari hard drive. Namun, saat menggunakan ZBR, jumlah sektor berubah dari trek ke trek, dan untuk setiap hard drive angka-angka ini berbeda - oleh karena itu, apa yang disebut geometri logis mulai digunakan, ketika hard drive memberi tahu pengontrol parameter kondisional tertentu, dan ketika menerima perintah, ia sendiri mengubah alamat logis menjadi alamat fisik. Pada saat yang sama, hard drive dengan geometri logis, misalnya, 520 silinder, 128 kepala, dan 63 sektor (volume total - 2 GB), kemungkinan besar berisi dua disk - dan empat kepala baca/tulis.

Hard drive generasi terbaru menggunakan teknologi PRML (Partial Response, Maximum Likelihood) dan S.M.A.R.T. (Teknologi Analisis dan Laporan Pemantauan Mandiri - teknologi untuk analisis dan pelaporan pemantauan mandiri). Yang pertama dikembangkan karena fakta bahwa dengan kepadatan perekaman yang ada, tidak mungkin lagi membaca sinyal dari permukaan disk dengan jelas dan jelas - tingkat interferensi dan distorsi sangat tinggi. Alih-alih mengubah sinyal secara langsung, sinyal tersebut dibandingkan dengan sekumpulan sampel, dan berdasarkan kesamaan maksimum, kesimpulan dibuat tentang penerimaan kata kode tertentu - dengan cara yang hampir sama kita membaca kata-kata yang hurufnya hilang atau terdistorsi. .

Hard drive, yang menerapkan teknologi S.M.A.R.T., menyimpan statistik parameter pengoperasiannya (jumlah mulai/berhenti dan jam kerja, waktu akselerasi spindel, kesalahan yang terdeteksi/diperbaiki, dll.), yang secara teratur disimpan dalam ROM yang dapat diprogram ulang atau di area layanan disknya. Informasi ini terakumulasi sepanjang masa pakai hard drive dan dapat diminta oleh program analisis kapan saja; ini dapat digunakan untuk menilai keadaan mekanik, kondisi pengoperasian, atau perkiraan kemungkinan kegagalan.

Informasi terkait.

Kami tidak akan menyentuh fitur teknis drive portabel. Informasi ini dapat ditemukan pada sumber daya khusus di Internet. Kami akan mempertimbangkan fitur-fitur perangkat disk yang dapat dilepas yang perlu diketahui pengguna, dan pengabaiannya yang merupakan alasan utama hilangnya data, dan menghubungi kami untuk memulihkan data ini.

Buka kotaknya dan keluarkan hard drive dari sana. Sebelumnya, hard drive portabel adalah hard drive seluler SATA standar berukuran 2,5 inci dengan adaptor USB. Sekarang masih sama drive 2,5 inci, namun papan elektronik hard drive sudah berisi USB bridge (baca adaptor) dan konektor USB.

Hard drive modern terdiri dari dua bagian utama. Ini adalah wadah tertutup dengan cakram dan kepala magnetis - biasanya disebut "blok kedap udara". Dan papan elektronik, sering disebut pengontrol, yang mengatur semua ini.

Apa keajaiban di dalam drive portabel?

Mari kita lihat lebih dekat blok kedap udara. Makanya disebut blok kedap udara karena tertutup rapat. Penyegelan casing hard drive diperlukan untuk mencegah masuknya debu dan partikel kecil dari lingkungan. Di dalam piringan ini terdapat udara atmosfer biasa, hanya saja sangat bersih.

Benar, saat ini ada hard drive kepadatan tinggi yang diisi dengan helium. Ini adalah disk modern dengan kapasitas 6 terabyte atau lebih.

Kepala magnet melayang di atas permukaan piringan yang berputar pada jarak 5-10 nanometer di atas bantalan udara. Kumparan elektromagnetik menggerakkan braket dengan blok kepala magnet, dan dengan demikian kepala tersebut diposisikan di lokasi yang diinginkan pada disk.

Ketika disk tidak berfungsi, kepala terletak pada perangkat parkir khusus di luar disk. Faktanya adalah permukaan piringan sangat halus sehingga kepala langsung menempel erat ke permukaan jika berada di atasnya, dan piringan tidak berputar.

Statistik kering

Jika hard drive bersifat portabel, maka dalam 95% kasus, alasan meminta perbaikan adalah karena hard drive terbentur atau terjatuh. Hal ini dikonfirmasi oleh statistik 15 tahun kami.

Ini berarti kepala hard drive terbang keluar dari sisir parkir dan menempel pada permukaan drive. Atau mereka menggores piringan yang berputar, merusak permukaan magnet dan merusak dirinya sendiri.

Dalam sekitar setengah dari kasus seperti itu, disk dibuka secara mandiri di rumah, mereka melihat sesuatu, menyalakannya, mematikannya, memindahkannya, memindahkannya, mengotori disk, dan baru kemudian berpikir untuk menemukan pusat pemulihan informasi.

Untuk apa? Untuk membayar 2-3 kali lebih banyak untuk pemulihan informasi.

Atau kehilangan informasi selamanya

Cara menangani drive portabel dengan benar jika Anda menghargai informasi.

• Jangan membenturkan atau menjatuhkan drive portabel.
• Jika Anda menjatuhkan drive portabel, jangan hidupkan. Belum diketahui kondisi kepalanya saat ini.
• Jika Anda menyalakannya setelah terjadi benturan, dan mengeluarkan suara yang tidak biasa: berderit, berisik, klik, goresan - segera matikan.
• Jangan pindahkan drive portabel saat bekerja.
• Gunakan hanya kabel USB tebal, berkualitas tinggi, atau asli dari drive eksternal.
• Jangan gunakan kabel USB dari ponsel.
• Jangan mengoperasikan hard drive portabel dengan kabel USB yang rusak.
• Jangan mengoperasikan hard drive portabel dengan konektor USB yang rusak.
• Jangan izinkan upaya yang tidak memenuhi syarat untuk memperbaiki hard drive portabel Anda.

Jika Anda perlu menghemat data, segera cari spesialis berkualifikasi dengan reputasi baik.

Seperti apa bagian dalam hard drive (HDD) modern? Bagaimana cara membongkarnya? Apa nama bagian-bagiannya dan apa fungsinya dalam mekanisme penyimpanan informasi umum? Jawaban atas pertanyaan ini dan pertanyaan lainnya dapat ditemukan di bawah ini. Selain itu, kami akan menunjukkan hubungan antara terminologi Rusia dan Inggris yang menjelaskan komponen hard drive.

Untuk lebih jelasnya, mari kita lihat drive SATA 3,5 inci. Ini akan menjadi Seagate ST31000333AS terabyte yang benar-benar baru. Mari kita periksa kelinci percobaan kita.

Pelat hijau yang diamankan dengan sekrup dengan pola jejak yang terlihat, konektor daya dan SATA disebut papan elektronik atau papan kontrol (Printed Circuit Board, PCB). Ia melakukan fungsi kontrol elektronik pada hard drive. Pekerjaannya dapat dibandingkan dengan memasukkan data digital ke dalam sidik jari magnetik dan mengenalinya kembali sesuai permintaan. Misalnya seperti seorang penulis yang rajin menulis teks di atas kertas. Casing alumunium hitam beserta isinya disebut Head and Disk Assembly (HDA). Di kalangan spesialis, biasanya disebut “kaleng”. Badannya sendiri tanpa isi disebut juga balok kedap udara (alas).

Sekarang mari kita lepaskan papan sirkuit tercetak (Anda memerlukan obeng bintang T-6) dan periksa komponen yang ditempatkan di atasnya.

Hal pertama yang menarik perhatian Anda adalah chip besar yang terletak di tengah – System On Chip (SOC). Ada dua komponen utama di dalamnya:

1. Prosesor pusat yang melakukan semua perhitungan (Unit Prosesor Pusat, CPU). Prosesor memiliki port input/output (port IO) untuk mengontrol komponen lain yang terletak di papan sirkuit tercetak dan mengirimkan data melalui antarmuka SATA.
2. Saluran baca/tulis - perangkat yang mengubah sinyal analog yang berasal dari kepala menjadi data digital selama operasi baca dan mengkodekan data digital menjadi sinyal analog selama penulisan. Ia juga memonitor posisi kepala. Dengan kata lain, ia menciptakan gambar magnetis saat menulis dan mengenalinya saat membaca.

Chip memorinya adalah memori DDR SDRAM biasa. Jumlah memori menentukan ukuran cache hard drive. Papan sirkuit tercetak ini memiliki memori Samsung DDR sebesar 32 MB, yang secara teori memberikan disk cache sebesar 32 MB (dan ini adalah jumlah persis yang diberikan dalam spesifikasi teknis hard drive), tetapi ini tidak sepenuhnya benar. Faktanya adalah memori secara logis dibagi menjadi memori buffer (cache) dan memori firmware. Prosesor memerlukan sejumlah memori untuk memuat modul firmware. Sejauh yang kami tahu, hanya pabrikan HGST yang menunjukkan ukuran cache sebenarnya dalam deskripsi spesifikasi teknis; Mengenai disk lain, kami hanya bisa menebak ukuran cache sebenarnya. Pada spesifikasi ATA, perancangnya tidak memperluas batas yang ditetapkan pada versi sebelumnya, yaitu sebesar 16 megabyte. Oleh karena itu, program tidak dapat menampilkan volume yang lebih besar dari volume maksimum.

Chip selanjutnya adalah motor spindel dan pengontrol kendali voice coil yang menggerakkan head unit (Voice Coil Motor dan pengontrol Motor Spindle, pengontrol VCM&SM). Dalam jargon para ahli, ini adalah “twist”. Selain itu, chip ini mengontrol catu daya sekunder yang terletak di papan, yang memberi daya pada prosesor dan chip sakelar preamplifier (preamplifier, preamp), yang terletak di HDA. Ini adalah konsumen energi utama pada papan sirkuit tercetak. Ia mengontrol rotasi spindel dan pergerakan kepala. Selain itu, ketika daya dimatikan, ia mengalihkan mesin yang berhenti ke mode pembangkitan dan menyuplai energi yang dihasilkan ke kumparan suara untuk kelancaran parkir kepala magnet. Inti pengontrol VCM dapat beroperasi bahkan pada suhu 100°C.

Bagian dari program kontrol disk (firmware) disimpan dalam memori flash (ditunjukkan pada gambar: Flash). Ketika daya dialirkan ke disk, mikrokontroler pertama-tama memuat ROM boot kecil di dalamnya, lalu menulis ulang konten chip flash ke dalam memori dan mulai mengeksekusi kode dari RAM. Tanpa kode yang dimuat dengan benar, disk bahkan tidak akan mau menghidupkan mesin. Jika tidak ada chip flash di papan, berarti chip tersebut terpasang di mikrokontroler. Pada hard disk modern (dari sekitar tahun 2004 dan yang lebih baru, namun pengecualiannya adalah hard disk Samsung dan hard disk yang memiliki stiker Seagate), memori flash berisi tabel dengan kode mekanik dan pengaturan kepala yang unik untuk HDA tertentu dan tidak akan cocok dengan HDA lain. Oleh karena itu, operasi "pengontrol sakelar" selalu berakhir dengan disk "tidak terdeteksi di BIOS" atau ditentukan oleh nama internal pabrik, namun tetap tidak menyediakan akses ke data. Untuk drive Seagate 7200.11 yang dimaksud, hilangnya konten asli memori flash menyebabkan hilangnya akses ke informasi sepenuhnya, karena tidak mungkin untuk memilih atau menebak pengaturannya (dalam hal apa pun, teknik seperti itu tidak diketahui penulisnya).

Di saluran YouTube R.Lab ada beberapa contoh penataan ulang papan dengan menyolder ulang sirkuit mikro dari papan yang rusak ke papan yang berfungsi:
PC-3000 HDD Toshiba MK2555GSX PCB berubah
PC-3000 HDD Samsung HD103SJ PCB berubah

Sensor kejut bereaksi terhadap guncangan yang berbahaya bagi disk dan mengirimkan sinyal ke pengontrol VCM. VCM segera memarkir head dan dapat menghentikan putaran disk. Secara teori, mekanisme ini seharusnya melindungi disk dari kerusakan lebih lanjut, namun dalam praktiknya tidak berhasil, jadi jangan jatuhkan disk. Sekalipun terjatuh, motor spindel mungkin macet, tetapi akan dibahas lebih lanjut nanti. Pada beberapa disk, sensor getaran sangat sensitif, merespons getaran mekanis sekecil apa pun. Data yang diterima dari sensor memungkinkan pengontrol VCM mengoreksi pergerakan kepala. Selain yang utama, disk tersebut memiliki dua sensor getaran tambahan yang terpasang. Di papan kami, sensor tambahan tidak disolder, tetapi ada tempatnya - ditunjukkan pada gambar sebagai "Sensor getaran".

Papan memiliki perangkat pelindung lain - penekan tegangan transien (TVS). Ini melindungi papan dari lonjakan listrik. Saat terjadi lonjakan arus listrik, TVS akan terbakar sehingga menyebabkan korsleting ke ground. Papan ini memiliki dua TV, 5 dan 12 volt.

Perangkat elektronik untuk drive lama kurang terintegrasi, dengan setiap fungsi dibagi menjadi satu atau lebih chip.

Sekarang mari kita lihat HDA.

Di bawah papan ada kontak untuk motor dan kepala. Selain itu, terdapat lubang kecil yang hampir tidak terlihat pada badan piringan (lubang nafas). Ini berfungsi untuk menyamakan tekanan. Banyak orang percaya bahwa ada ruang hampa di dalam harddisk. Sebenarnya, hal ini tidak benar. Udara dibutuhkan agar kepala dapat lepas landas secara aerodinamis di atas permukaan. Lubang ini memungkinkan cakram untuk menyamakan tekanan di dalam dan di luar area penahanan. Di bagian dalam, lubang ini ditutupi dengan filter pernapasan yang memerangkap partikel debu dan kelembapan.

Sekarang mari kita lihat ke dalam zona penahanan. Lepaskan penutup disk.

Tutupnya sendiri tidak ada yang menarik. Itu hanya pelat baja dengan paking karet untuk mencegah debu. Terakhir, mari kita lihat pengisian zona penahanan.

Informasi disimpan pada disk, juga disebut "piringan", permukaan atau pelat magnet. Data dicatat di kedua sisi. Namun terkadang di satu sisi head tidak dipasang, atau head ada secara fisik, namun dinonaktifkan di pabrik. Di foto Anda dapat melihat pelat atas sesuai dengan kepala dengan angka tertinggi. Pelatnya terbuat dari aluminium atau kaca yang dipoles dan dilapisi dengan beberapa lapisan dengan komposisi berbeda, termasuk zat feromagnetik tempat data sebenarnya disimpan. Di antara pelat-pelat tersebut, dan juga di atas bagian atasnya, kita melihat sisipan khusus yang disebut pembagi atau pemisah. Mereka diperlukan untuk menyamakan aliran udara dan mengurangi kebisingan akustik. Biasanya terbuat dari aluminium atau plastik. Pemisah aluminium lebih berhasil dalam mendinginkan udara di dalam zona penahanan. Di bawah ini adalah contoh model aliran udara di dalam unit kedap udara.

Tampak samping pelat dan pemisah.

Kepala baca-tulis (head) dipasang di ujung braket head unit magnetis, atau HSA (Head Stack Assembly, HSA). Zona parkir adalah area di mana seharusnya kepala piringan yang sehat berada jika spindel dihentikan. Untuk disk ini, zona parkirnya terletak lebih dekat ke spindel, seperti terlihat pada foto.

Pada beberapa perjalanan, parkir dilakukan di tempat parkir plastik khusus yang terletak di luar pelat.

Tempat parkir untuk drive Western Digital 3,5”.

Jika kepala diparkir di dalam pelat, diperlukan alat khusus untuk melepaskan blok kepala magnet; tanpanya, sangat sulit untuk melepaskan BMG tanpa kerusakan. Untuk parkir di luar ruangan, Anda dapat memasukkan tabung plastik dengan ukuran yang sesuai di antara kepala dan melepaskan bloknya. Meskipun ada juga penarik untuk casing ini, tetapi desainnya lebih sederhana.

Hard drive memiliki mekanisme penentuan posisi yang presisi dan memerlukan udara yang sangat bersih agar dapat berfungsi dengan baik. Selama penggunaan, partikel mikroskopis logam dan minyak dapat terbentuk di dalam hard drive. Untuk segera membersihkan udara di dalam piringan, terdapat filter resirkulasi. Ini adalah perangkat berteknologi tinggi yang terus-menerus mengumpulkan dan menjebak partikel-partikel kecil. Filter terletak pada jalur aliran udara yang dihasilkan oleh perputaran pelat

Sekarang mari kita lepaskan magnet atas dan lihat apa yang tersembunyi di bawahnya.

Hard drive menggunakan magnet neodymium yang sangat kuat. Magnet ini sangat kuat sehingga mampu mengangkat hingga 1.300 kali beratnya sendiri. Jadi Anda tidak boleh meletakkan jari Anda di antara magnet dan logam atau magnet lainnya - pukulannya akan sangat sensitif. Foto ini menunjukkan pembatas BMG. Tugas mereka adalah membatasi pergerakan kepala, meninggalkannya di permukaan lempeng. Pembatas BMG model berbeda dirancang berbeda, tetapi selalu ada dua, digunakan pada semua hard drive modern. Di drive kami, pembatas kedua terletak di magnet bawah.

Inilah yang dapat Anda lihat di sana.

Di sini kita juga melihat kumparan suara, yang merupakan bagian dari unit kepala magnetik. Kumparan dan magnet membentuk penggerak VCM (Voice Coil Motor, VCM). Penggerak dan blok kepala magnet membentuk positioner (aktuator) - perangkat yang menggerakkan kepala.

Bagian plastik hitam dengan bentuk yang rumit disebut kait aktuator. Muncul dalam dua jenis: kunci magnetik dan udara. Magnetik bekerja seperti kait magnet sederhana. Pelepasan dilakukan dengan menerapkan impuls listrik. Kait udara melepaskan BMG setelah motor spindel mencapai kecepatan yang cukup agar tekanan udara dapat menggerakkan kait keluar dari jalur kumparan suara. Retainer melindungi kepala agar tidak terbang ke area kerja. Jika karena alasan tertentu kait tidak dapat menjalankan fungsinya (disk terjatuh atau terbentur saat hidup), maka kepala akan menempel ke permukaan. Untuk disk 3,5”, aktivasi selanjutnya hanya akan menghilangkan beban karena daya motor yang lebih tinggi. Namun 2,5" memiliki tenaga motor yang lebih kecil dan kemungkinan memulihkan data dengan membebaskan kepala asli dari penawanan cukup tinggi.

Sekarang mari kita lepaskan blok kepala magnetnya.

Pergerakan BMG yang presisi dan halus didukung oleh bearing yang presisi. Bagian terbesar dari BMG yang terbuat dari bahan alumunium alloy biasa disebut braket atau rocker arm (lengan). Di ujung rocker arm terdapat kepala suspensi pegas (Heads Gimbal Majelis, HGA). Biasanya head dan rocker arm sendiri dipasok oleh pabrikan yang berbeda. Kabel fleksibel (Sirkuit Cetak Fleksibel, FPC) menuju ke bantalan yang terhubung ke papan kontrol.

Mari kita lihat lebih dekat komponen-komponen BMG.

Sebuah kumparan terhubung ke kabel.

Bantalan.

Foto berikut menunjukkan kontak BMG.

Gasket memastikan kekencangan sambungan. Dengan demikian, udara hanya dapat masuk ke unit dengan cakram dan kepala melalui lubang pemerataan tekanan. Piringan ini memiliki kontak yang dilapisi lapisan tipis emas untuk mencegah oksidasi. Namun di sisi papan elektronik, sering terjadi oksidasi yang menyebabkan kerusakan HDD. Anda dapat menghilangkan oksidasi dari kontak dengan penghapus.

Ini adalah desain rocker klasik.

Bagian kecil berwarna hitam di ujung gantungan pegas disebut penggeser. Banyak sumber menunjukkan bahwa slider dan kepala adalah hal yang sama. Faktanya, penggeser membantu membaca dan menulis informasi dengan mengangkat kepala di atas permukaan disk magnetik. Pada hard drive modern, kepala bergerak pada jarak 5-10 nanometer dari permukaan. Sebagai perbandingan, rambut manusia memiliki diameter sekitar 25.000 nanometer. Jika ada partikel yang masuk ke bawah penggeser, hal ini dapat menyebabkan kepala menjadi terlalu panas karena gesekan dan kegagalannya, itulah sebabnya kebersihan udara di dalam area penahanan sangat penting. Debu juga bisa menyebabkan goresan. Partikel debu baru terbentuk darinya, tetapi sekarang bersifat magnetis, yang menempel pada piringan magnet dan menimbulkan goresan baru. Hal ini menyebabkan disk dengan cepat tergores atau, dalam jargonnya, “digergaji”. Dalam keadaan ini, baik lapisan magnet tipis maupun kepala magnet tidak berfungsi lagi, dan hard drive berbunyi (klik kematian).

Elemen kepala baca dan tulis sendiri terletak di ujung penggeser. Mereka sangat kecil sehingga hanya dapat dilihat dengan mikroskop yang bagus. Di bawah ini adalah contoh foto (di sebelah kanan) melalui mikroskop dan gambaran skema (di sebelah kiri) posisi relatif unsur tulisan dan bacaan kepala.

Mari kita lihat lebih dekat permukaan slider.

Seperti yang Anda lihat, permukaan penggesernya tidak rata, melainkan memiliki lekukan aerodinamis. Mereka membantu menstabilkan ketinggian penerbangan penggeser. Udara di bawah penggeser membentuk bantalan udara (Air Bearing Surface, ABS). Bantalan udara menjaga agar penggeser tetap terbang hampir sejajar dengan permukaan pancake.

Berikut gambar slider lainnya.

Kontak kepala terlihat jelas di sini.

Ini adalah bagian penting lain dari BMG yang belum dibahas. Ini disebut preamplifier (preamp). Preamplifier adalah chip yang mengontrol kepala dan memperkuat sinyal yang datang ke atau dari kepala tersebut.

Preamplifier ditempatkan langsung di BMG karena alasan yang sangat sederhana - sinyal yang datang dari kepala sangat lemah. Pada drive modern, frekuensinya lebih dari 1 GHz. Jika Anda memindahkan preamplifier ke luar zona kedap udara, sinyal lemah seperti itu akan sangat dilemahkan dalam perjalanan ke papan kontrol. Tidak mungkin memasang amplifier langsung di kepala, karena menjadi panas secara signifikan selama pengoperasian, sehingga amplifier semikonduktor tidak dapat bekerja; amplifier tabung vakum dengan ukuran sekecil itu belum ditemukan.

Terdapat lebih banyak track yang mengarah dari preamp ke head (di sebelah kanan) dibandingkan ke area penahanan (di sebelah kiri). Faktanya adalah hard drive tidak dapat bekerja secara bersamaan dengan lebih dari satu kepala (sepasang elemen tulis dan baca). Hard drive mengirimkan sinyal ke preamplifier, dan memilih head yang sedang diakses oleh hard drive.

Cukup tentang headnya, mari kita bongkar disknya lebih jauh. Hapus pemisah atas.

Seperti inilah rupanya.

Di foto berikutnya Anda melihat area penahanan dengan pemisah atas dan blok kepala dilepas.

Magnet yang lebih rendah menjadi terlihat.

Sekarang cincin penjepit (platters penjepit).

Cincin ini menyatukan balok-balok pelat, mencegahnya bergerak relatif satu sama lain.

Pancake digantung pada hub spindel.

Sekarang karena tidak ada yang menahan pancake, keluarkan pancake bagian atas. Itulah yang ada di bawahnya.

Sekarang sudah jelas bagaimana ruang untuk kepala tercipta – ada cincin pengatur jarak di antara pancake. Foto menunjukkan pancake kedua dan pemisah kedua.

Cincin pengatur jarak adalah bagian presisi tinggi yang terbuat dari paduan atau polimer non-magnetik. Ayo lepas.

Mari kita keluarkan semuanya dari disk untuk memeriksa bagian bawah blok kedap udara.

Seperti inilah lubang pemerataan tekanan. Letaknya tepat di bawah filter udara. Mari kita lihat lebih dekat filternya.

Karena udara yang masuk dari luar pasti mengandung debu, maka filternya memiliki beberapa lapisan. Ini jauh lebih tebal daripada filter sirkulasi. Terkadang mengandung partikel silika gel untuk melawan kelembapan udara. Namun, jika hard drive dimasukkan ke dalam air, hard drive akan masuk melalui filter! Dan ini tidak berarti air yang masuk ke dalamnya akan bersih. Garam mengkristal pada permukaan magnet dan disediakan amplas sebagai pengganti pelat.

Sedikit lebih banyak tentang motor spindel. Desainnya ditunjukkan secara skematis pada gambar.

Magnet permanen dipasang di dalam hub spindel. Gulungan stator, mengubah medan magnet, menyebabkan rotor berputar.

Motor tersedia dalam dua jenis, dengan bantalan bola dan bantalan hidrodinamik (Fluid Dynamic Bearing, FDB). Ballpoint berhenti digunakan lebih dari 10 tahun yang lalu. Hal ini dikarenakan beat mereka yang tinggi. Dalam bantalan hidrodinamik, runoutnya jauh lebih rendah dan pengoperasiannya jauh lebih senyap. Namun ada juga beberapa kelemahan. Pertama, mungkin macet. Fenomena ini tidak terjadi pada bola. Jika bantalan bola rusak, mereka mulai mengeluarkan suara keras, tetapi informasinya dapat dibaca, setidaknya dengan lambat. Sekarang, dalam kasus baji bantalan, Anda perlu menggunakan alat khusus untuk melepas semua disk dan memasangnya pada motor spindel yang berfungsi. Operasi ini sangat rumit dan jarang menghasilkan pemulihan data yang berhasil. Baji dapat timbul dari perubahan posisi yang tajam karena besarnya nilai gaya Coriolis yang bekerja pada sumbu dan menyebabkan pembengkokannya. Misalnya, ada drive eksternal 3,5” di dalam kotak. Kotak itu berdiri tegak, disentuhnya dan jatuh secara horizontal. Sepertinya dia tidak terbang jauh?! Tapi tidak - mesinnya terjepit, dan tidak ada informasi yang bisa diperoleh.

Kedua, pelumas dapat bocor keluar dari bantalan hidrodinamik (berbentuk cair, jumlahnya cukup banyak, tidak seperti pelumas gel yang digunakan pada bantalan bola) dan menempel pada pelat magnet. Untuk mencegah pelumas mengenai permukaan magnet, gunakan pelumas dengan partikel yang memiliki sifat magnetis dan tangkap perangkap magnetnya. Mereka juga menggunakan cincin penyerap di sekitar lokasi kemungkinan kebocoran. Disk yang terlalu panas berkontribusi terhadap kebocoran, jadi penting untuk memantau suhu pengoperasian.

Hubungan antara terminologi Rusia dan Inggris diklarifikasi oleh Leonid Vorzhev.

Pembaruan 2018, Sergey Yatsenko

Reproduksi atau kutipan diperbolehkan asalkan referensi terhadap aslinya tetap dipertahankan.

Hard drive hampir merupakan salah satu elemen terpenting dari komputer modern. Karena dirancang terutama untuk penyimpanan data jangka panjang, ini bisa berupa game, film, dan file besar lainnya yang disimpan di PC Anda. Dan sayang sekali jika tiba-tiba rusak, akibatnya Anda bisa kehilangan semua data Anda, yang bisa sangat sulit untuk dipulihkan. Dan untuk mengoperasikan dan mengganti elemen ini dengan benar, Anda perlu memahami cara kerjanya dan apa itu hard drive.

Dari artikel ini Anda akan mempelajari tentang pengoperasian hard drive, komponennya, dan karakteristik teknisnya.

Biasanya, elemen utama hard drive adalah beberapa piring aluminium bulat. Berbeda dengan floppy disk (floppy disk yang terlupakan), floppy disk sulit ditekuk, oleh karena itu dinamakan hard disk. Di beberapa perangkat, mereka dipasang tidak dapat dilepas dan disebut tetap (fixeddisk). Namun pada komputer desktop biasa dan bahkan beberapa model laptop dan tablet, keduanya dapat diganti tanpa masalah.

Gambar: Hard drive tanpa penutup atas

Catatan!

Mengapa hard drive terkadang disebut hard drive dan apa hubungannya dengan senjata api? Suatu saat di tahun 1960an, IBM merilis hard drive berkecepatan tinggi dengan nomor pengembangan 30-30. Yang bertepatan dengan sebutan senjata senapan Winchester yang terkenal, dan oleh karena itu istilah ini segera mengakar dalam bahasa gaul komputer. Namun nyatanya, hard drive tidak memiliki kesamaan dengan hard drive sebenarnya.

Bagaimana cara kerja harddisk?

Perekaman dan pembacaan informasi yang terletak pada lingkaran konsentris hard disk, dibagi menjadi beberapa sektor, dilakukan dengan menggunakan kepala tulis/baca universal.

Setiap sisi disk memiliki jalurnya sendiri untuk menulis dan membaca, tetapi headnya terletak di drive yang sama untuk semua disk. Oleh karena itu, kepala bergerak secara serempak.

Video YouTube: Buka Operasi Hard Drive

Pengoperasian drive normal tidak memungkinkan kontak antara kepala dan permukaan magnetik disk. Namun, jika tidak ada daya dan perangkat berhenti, head tetap jatuh ke permukaan magnet.

Selama pengoperasian hard drive, celah udara kecil terbentuk antara permukaan piringan yang berputar dan kepala. Jika setitik debu masuk ke celah ini atau perangkat terguncang, kemungkinan besar kepala akan bertabrakan dengan permukaan yang berputar. Benturan yang kuat dapat menyebabkan kepala patah. Output ini dapat mengakibatkan beberapa byte rusak atau perangkat tidak dapat dioperasikan sepenuhnya. Karena alasan ini, di banyak perangkat, permukaan magnetnya dibuat paduan, setelah itu pelumas khusus diterapkan padanya untuk mengatasi guncangan kepala secara berkala.

Beberapa drive modern menggunakan mekanisme bongkar/muat yang mencegah kepala menyentuh permukaan magnet meskipun listrik padam.

Pemformatan tingkat tinggi dan rendah

Penggunaan pemformatan tingkat tinggi memungkinkan sistem operasi membuat struktur yang memudahkan bekerja dengan file dan data yang disimpan di hard drive. Semua partisi yang tersedia (drive logis) dilengkapi dengan sektor boot volume, dua salinan tabel alokasi file, dan direktori root. Melalui struktur di atas, sistem operasi berhasil mengalokasikan ruang disk, melacak lokasi file, dan juga melewati area yang rusak pada disk.

Dengan kata lain, pemformatan tingkat tinggi dilakukan untuk membuat daftar isi untuk disk dan sistem file (FAT, NTFS, dll.). Pemformatan “nyata” hanya dapat diklasifikasikan sebagai pemformatan tingkat rendah, di mana disk dibagi menjadi track dan sektor. Dengan menggunakan perintah DOS FORMAT, floppy disk menjalani kedua jenis pemformatan sekaligus, sedangkan hard disk hanya menjalani pemformatan tingkat tinggi.

Untuk melakukan pemformatan tingkat rendah pada hard drive, Anda perlu menggunakan program khusus, paling sering disediakan oleh produsen disk. Memformat floppy disk menggunakan FORMAT melibatkan pelaksanaan kedua operasi, sedangkan dalam kasus hard disk, operasi di atas harus dilakukan secara terpisah. Selain itu, hard drive menjalani operasi ketiga - pembuatan partisi, yang merupakan prasyarat untuk menggunakan lebih dari satu sistem operasi pada satu PC.

Pengorganisasian beberapa partisi memungkinkan untuk menginstal infrastruktur operasinya sendiri pada masing-masing partisi dengan volume dan drive logis terpisah. Setiap volume atau drive logis memiliki sebutan hurufnya sendiri (misalnya, drive C, D, atau E).

Terdiri dari apakah hard drive?

Hampir setiap hard drive modern menyertakan kumpulan komponen yang sama:

disk(jumlahnya paling sering mencapai 5 buah);

kepala baca/tulis(jumlahnya paling sering mencapai 10 buah);

mekanisme penggerak kepala(mekanisme ini mengatur kepala ke posisi yang diperlukan);

motor penggerak disk(perangkat yang menyebabkan disk berputar);

penyaring udara(filter terletak di dalam rumah drive);

papan sirkuit tercetak dengan sirkuit kontrol(melalui komponen ini drive dan pengontrol dikelola);

kabel dan konektor(Komponen elektronik HDD).

Kotak tertutup - HDA - paling sering digunakan sebagai wadah untuk disk, kepala, mekanisme penggerak kepala, dan motor penggerak disk. Biasanya kotak ini merupakan satu kesatuan yang hampir tidak pernah dibuka. Komponen lain yang tidak termasuk dalam HDA, termasuk elemen konfigurasi, papan sirkuit tercetak, dan panel depan, dapat dilepas.

Parkir kepala otomatis dan sistem kontrol

Jika terjadi pemadaman listrik, sistem parkir kontak disediakan, yang tugasnya adalah menurunkan palang dengan kepala ke cakram itu sendiri. Terlepas dari kenyataan bahwa drive tersebut dapat menahan puluhan ribu naik dan turunnya kepala baca, semua ini harus terjadi di area yang khusus dirancang untuk tindakan ini.

Selama naik dan turun secara konstan, terjadi abrasi lapisan magnet yang tak terhindarkan. Jika drive terguncang setelah dipakai, kemungkinan besar akan terjadi kerusakan pada disk atau head. Untuk mencegah masalah di atas, drive modern dilengkapi dengan mekanisme bongkar/muat khusus, yaitu pelat yang ditempatkan pada permukaan luar hard drive. Tindakan ini mencegah kepala menyentuh permukaan magnet meskipun daya dimatikan. Ketika tegangan dimatikan, drive secara otomatis “memarkir” kepala pada permukaan pelat miring.

Sedikit tentang filter udara dan udara

Hampir semua hard drive dilengkapi dengan dua filter udara: filter barometrik dan filter resirkulasi. Yang membedakan filter di atas dengan model yang dapat diganti yang digunakan pada hard disk generasi lama adalah filter tersebut ditempatkan di dalam casing dan diperkirakan tidak akan diganti hingga masa pakainya habis.

Disk lama menggunakan teknologi pergerakan udara masuk dan keluar secara konstan, menggunakan filter yang perlu diganti secara berkala.

Pengembang penggerak modern harus meninggalkan skema ini, dan oleh karena itu filter resirkulasi, yang terletak di wadah HDA yang disegel, hanya digunakan untuk menyaring udara di dalam kotak dari partikel terkecil yang terperangkap di dalam wadah. Terlepas dari semua tindakan pencegahan yang diambil, partikel kecil masih terbentuk setelah pendaratan berulang kali dan lepas landasnya kepala. Dengan mempertimbangkan fakta bahwa rumah penggerak tersegel dan udara dipompa ke dalamnya, ia tetap berfungsi bahkan di lingkungan yang sangat tercemar.

Konektor antarmuka dan koneksi

Banyak hard drive modern dilengkapi dengan beberapa konektor antarmuka yang dirancang untuk terhubung ke sumber listrik dan sistem secara keseluruhan. Biasanya, drive berisi setidaknya tiga jenis konektor:

konektor antarmuka;

konektor catu daya;

konektor tanah.

Konektor antarmuka patut mendapat perhatian khusus, karena dirancang agar drive dapat menerima/mengirimkan perintah dan data. Banyak standar tidak mengecualikan kemungkinan menghubungkan beberapa drive ke satu bus.

Seperti disebutkan di atas, drive HDD dapat dilengkapi dengan beberapa konektor antarmuka:

MFM dan ESDI- konektor punah yang digunakan pada hard drive pertama;

IDE/ATA- konektor untuk menghubungkan perangkat penyimpanan, yang telah lama menjadi yang paling umum karena biayanya yang rendah. Secara teknis, antarmuka ini mirip dengan bus ISA 16-bit. Perkembangan standar IDE selanjutnya berkontribusi pada peningkatan kecepatan pertukaran data, serta munculnya kemampuan untuk mengakses memori secara langsung menggunakan teknologi DMA;

Serial ATA- konektor yang menggantikan IDE, yang secara fisik merupakan jalur searah yang digunakan untuk transfer data serial. Berada dalam mode kompatibilitas mirip dengan antarmuka IDE, namun kehadiran mode "asli" memungkinkan Anda memanfaatkan serangkaian kemampuan tambahan.

SCSI- antarmuka universal yang secara aktif digunakan di server untuk menghubungkan HDD dan perangkat lain. Meskipun kinerja teknisnya bagus, ia belum tersebar luas seperti IDE karena biayanya yang tinggi.

SAS- SCSI analog serial.

USB- antarmuka yang diperlukan untuk menghubungkan hard drive eksternal. Pertukaran informasi dalam hal ini terjadi melalui protokol USB Mass Storage.

Kawat Api- konektor yang mirip dengan USB, diperlukan untuk menghubungkan HDD eksternal.

Saluran Serat-antarmuka yang digunakan oleh sistem kelas atas karena kecepatan transfer data yang tinggi.

Indikator kualitas hard drive

Kapasitas— jumlah informasi yang dapat disimpan oleh drive. Angka pada hard drive modern ini bisa mencapai hingga 4 terabyte (4000 gigabyte);

Pertunjukan. Parameter ini berdampak langsung pada waktu respons dan kecepatan rata-rata transfer informasi;

Keandalan– indikator yang ditentukan oleh waktu rata-rata antara kegagalan.

Batas Kapasitas Fisik

Jumlah maksimum kapasitas yang digunakan oleh hard drive bergantung pada sejumlah faktor, termasuk antarmuka, driver, sistem operasi, dan sistem file.

Drive ATA pertama yang dirilis pada tahun 1986 memiliki batas kapasitas 137 GB.

Versi BIOS yang berbeda juga berkontribusi terhadap pengurangan kapasitas maksimum hard drive, dan oleh karena itu sistem yang dibangun sebelum tahun 1998 memiliki kapasitas hingga 8,4 GB, dan sistem yang dirilis sebelum tahun 1994 memiliki kapasitas 528 MB.

Bahkan setelah masalah BIOS diselesaikan, batasan kapasitas drive dengan antarmuka koneksi ATA tetap ada; nilai maksimumnya adalah 137 GB. Keterbatasan ini diatasi melalui standar ATA-6 yang dirilis pada tahun 2001. Standar ini menggunakan skema pengalamatan yang diperluas, yang pada gilirannya berkontribusi pada peningkatan kapasitas penyimpanan hingga 144 GB. Solusi ini memungkinkan untuk memperkenalkan drive dengan antarmuka PATA dan SATA, yang kapasitas penyimpanannya lebih tinggi dari batas yang ditentukan yaitu 137 GB.

Pembatasan OS pada volume maksimum

Hampir semua sistem operasi modern tidak memberlakukan batasan apa pun pada indikator seperti kapasitas hard drive, yang tidak dapat dikatakan tentang sistem operasi versi sebelumnya.

Misalnya, DOS tidak mengenali hard drive yang kapasitasnya melebihi 8,4 GB, karena akses ke drive dalam hal ini dilakukan melalui pengalamatan LBA, sedangkan di DOS 6.x dan versi sebelumnya hanya pengalamatan CHS yang didukung.

Ada juga batasan kapasitas harddisk saat menginstal Windows 95. Nilai maksimal batasan ini adalah 32 GB. Selain itu, versi Windows 95 yang diperbarui hanya mendukung sistem file FAT16, yang pada gilirannya memberlakukan batasan 2 GB pada ukuran partisi. Oleh karena itu, jika menggunakan harddisk berukuran 30 GB, maka harus dibagi menjadi 15 partisi.

Keterbatasan sistem operasi Windows 98 memungkinkan penggunaan hard drive yang lebih besar.

Karakteristik dan parameter

Setiap hard drive memiliki daftar karakteristik teknis, yang sesuai dengan hierarki penggunaannya.

Hal pertama yang harus Anda perhatikan adalah jenis antarmuka yang digunakan. Baru-baru ini, setiap komputer sudah mulai digunakan SATA.

Poin kedua yang sama pentingnya adalah jumlah ruang kosong pada hard drive. Nilai minimumnya saat ini hanya 80 GB, sedangkan maksimumnya 4 TB.

Karakteristik penting lainnya saat membeli laptop adalah faktor bentuk hard drive.

Yang paling populer dalam hal ini adalah model yang berukuran 2,5 inci, sedangkan di PC desktop berukuran 3,5 inci.

Kecepatan putaran spindel tidak boleh diabaikan, nilai minimumnya adalah 4200, maksimumnya adalah 15000 rpm. Semua karakteristik di atas berdampak langsung pada kecepatan hard drive, yang dinyatakan dalam MB/s.

Kecepatan harddisk

Yang tidak kalah pentingnya adalah indikator kecepatan harddisk, yang ditentukan oleh:

Kecepatan poros, diukur dalam putaran per menit. Tugasnya tidak mencakup secara langsung mengidentifikasi kecepatan pertukaran sebenarnya; ini hanya memungkinkan Anda membedakan perangkat yang lebih cepat dari perangkat yang lebih lambat.

Waktu akses. Parameter ini menghitung waktu yang dihabiskan oleh hard drive mulai dari menerima perintah hingga mengirimkan informasi melalui antarmuka. Paling sering saya menggunakan nilai rata-rata dan maksimum.

Waktu penentuan posisi kepala. Nilai ini menunjukkan waktu yang dibutuhkan head untuk berpindah dan mengatur dari satu track ke track lainnya.

Bandwidth atau kinerja disk selama transfer data dalam jumlah besar secara berurutan.

Kecepatan transfer data internal atau kecepatan informasi yang dikirimkan dari pengontrol ke kepala.

Tingkat baud eksternal atau kecepatan informasi yang dikirimkan melalui antarmuka eksternal.

Sedikit tentang SMART.

CERDAS.– utilitas yang dirancang untuk secara mandiri memeriksa status hard drive modern yang mendukung antarmuka PATA dan SATA, serta yang berjalan di komputer pribadi dengan sistem operasi Windows (dari NT hingga Vista).

CERDAS. menghitung dan menganalisis status hard drive yang terhubung pada interval waktu yang sama, terlepas dari apakah sistem operasi sedang berjalan atau tidak. Setelah analisis dilakukan, ikon hasil diagnostik ditampilkan di sudut kanan bilah tugas. Berdasarkan hasil yang diperoleh selama S.M.A.R.T. diagnostik, ikon mungkin menunjukkan:

Untuk kondisi prima setiap harddisk yang terhubung ke komputer yang mendukung S.M.A.R.T. teknologi;

Fakta bahwa satu atau lebih indikator kesehatan tidak memenuhi nilai ambang batas, sedangkan parameter Pra-Kegagalan/Penasihat bernilai nol. Keadaan harddisk di atas tidak dianggap sebagai pra-kegagalan, namun jika harddisk ini berisi informasi penting, disarankan untuk menyimpannya di media lain sesering mungkin atau mengganti HDD.

Fakta bahwa satu atau lebih indikator status tidak memenuhi nilai ambang batas, sedangkan parameter Pra-Kegagalan/Penasihat memiliki nilai aktif. Menurut pengembang hard drive, ini adalah keadaan pra-darurat, dan tidak ada gunanya menyimpan informasi pada hard drive tersebut.

Faktor keandalan

Indikator seperti keandalan penyimpanan data adalah salah satu karakteristik terpenting dari sebuah hard drive. Tingkat kegagalan hard drive adalah setiap seratus tahun sekali, sehingga kita dapat menyimpulkan bahwa HDD dianggap sebagai sumber penyimpanan data yang paling andal. Pada saat yang sama, keandalan setiap disk secara langsung dipengaruhi oleh kondisi pengoperasian dan perangkat itu sendiri. Terkadang produsen memasok pasar dengan produk yang benar-benar “mentah”, dan oleh karena itu Anda tidak dapat mengabaikan pencadangan dan sepenuhnya mengandalkan hard drive.

Biaya dan harga

Setiap hari biaya HDD semakin berkurang. Misalnya, saat ini harga hard drive ATA 500 GB rata-rata $120, dibandingkan dengan $1.800 pada tahun 1983 untuk hard drive 10 MB.

Dari pernyataan di atas kita dapat menyimpulkan bahwa harga HDD akan terus turun, dan oleh karena itu di masa depan setiap orang akan dapat membeli disk yang cukup besar dengan harga yang wajar.