Čo je pevný disk pre počítač? Čo je pevný disk alebo pevný disk? Čo je pevný disk

Inštrukcie

Hlavnými prvkami pevného disku sú hliníkové (niekedy sklenené) platne, ktoré sú potiahnuté vrstvou špeciálneho materiálu, a čítacie hlavy. Zvyčajne sa používa niekoľko dosiek umiestnených na jednej osi. To vám umožní zvýšiť kapacitu pevného disku. Čítacie hlavy zvyčajne neprichádzajú do kontaktu s povrchom týchto dosiek. To zaručuje dlhú životnosť disku.

Pevné disky sú klasifikované podľa rozhrania. Rozhrania ako SATA, IDE a eSATA sú široko používané. Rozhranie znamená prítomnosť určitých komunikačných kanálov a technických prostriedkov, ktoré zabezpečujú výmenu informácií medzi diskom a základnou doskou počítača.

Kapacita pevného disku závisí od použitého rozhrania. Napríklad v prípade pevných diskov IDE sa dosiahlo rekordné množstvo pamäte, približne 182 GB. Kapacita moderných pevných diskov môže presiahnuť 4 terabajty alebo 4 000 gigabajtov.

Ďalšou charakteristikou, ktorou sa pevné disky vyznačujú, je tvarový faktor. Aby bol akýkoľvek pevný disk určitého formátu nainštalovaný do štandardnej systémovej jednotky alebo puzdra, vytvárajú sa pevné disky určitej veľkosti. Väčšinou to platí len pre šírku ráfika. Moderné stolné počítače používajú 3,5-palcové disky. Notebooky majú zvyčajne 2,5-palcový široký pevný disk.

Prirodzene existuje mnoho ďalších ukazovateľov, podľa ktorých možno klasifikovať pevné disky. Patria sem nasledujúce charakteristiky týchto zariadení: spotreba energie, hlučnosť, rýchlosť zápisu a čítania dát. Stojí za zmienku, že kryty pevných diskov sú zvyčajne utesnené. To zaisťuje ich spoľahlivosť tým, že zabraňuje prenikaniu vlhkosti alebo škodlivých plynov dovnútra.

Video k téme

Winchester - pevný disk (HDD - Hard Disk Drive) - miesto, kde sú uložené všetky informácie o počítači - od operačného systému po rôzne programy a všetky druhy údajov. Potrebné informácie načíta procesor z pevného disku v správnom čase a spracuje ich a následne ich v prípade potreby zapíše na pevný disk.

Inštrukcie

Konštrukcia pevného disku pozostáva z bloku kovových diskov so špeciálnym povlakom, ktorý si dokáže zapamätať a uložiť účinky magnetického poľa. Moderné konštrukcie pozostávajú z 1–3 kotúčov, ktoré sú dokonale vyvážené a majú dokonale rovný povrch, pretože rýchlosť otáčania je pomerne vysoká a dosahuje od 7200 do 10 000 otáčok za minútu a presnosť polohovania hláv musí byť vysoká.

Na zápis a čítanie informácií na disku sa používajú špeciálne magnetické hlavy. Najčastejšie dva na disk - na oboch stranách. Keď sú hlavy vystavené prúdovým impulzom, vytvárajú magnetické pole a magnetizujú časť disku magnetickým momentom daného smeru (logická „jedna“ alebo logická „nula“). Proces záznamu sa vykonáva aplikáciou prúdového impulzu v požadovanom čase, magnetická hlava je umiestnená na správnom mieste. Pri čítaní informácií z disku hlavy reagujú na zmeny magnetického poľa vybudením prúdu v nich. Tento typ analógového signálu sa číta a konvertuje na digitálny. V tejto forme sa prenáša do počítačového systému.

Informácie na magnetickom disku sú umiestnené a uložené na stopách vo forme sústredených kruhov. Všetky magnetické hlavy pevného disku tvoria jeden spoločný blok. Presuňte sa súčasne z jednej skladby disku na druhú. Jedna hlava slúži na jednu stranu disku. To znamená, že hlavy sú v danom čase na rovnakej dráhe nad rôznymi diskami. Táto sada dráh teda tvorí valec. V poslednej dobe sa na pohyb magnetických hláv používa solenoidový pohon. Pohybujú sa okolo svojej osi. Cievka pripevnená k zadnej časti hlavy ich pomocou elektromagnetu posúva nad povrch disku. Hlavy sa pri odpojení od napájania nesmú dotýkať disku, sú odsunuté od povrchu nabok.

Dobrý deň, priatelia! Čo je pevný disk alebo HDD? Pevný disk je pevný magnetický disk. Skrátene HDD alebo pevný (magnetický) disk – HDD alebo MHDD. Prvý pevný disk vydala spoločnosť IBM v roku 1956 a mal rozmery približne jeden meter kubický a bol schopný uložiť až 3,5 MB informácií (pozri obrázok vľavo z Wikipédie). Pozostával z 50 magnetických diskov s priemerom 610 mm. Povrch diskov bol pokrytý čistým železom, čo umožnilo magnetizovať oblasti a ukladať dáta. Tento pevný disk váži 971 kg a bol súčasťou prvého sériového počítača IBM 305 RAMAC. Ďalšia technológia sa vyvinula a dosiahla to, čo vidíte vo svojich stolných počítačoch a prenosných počítačoch. Pevný disk sa nazýva aj pevný disk, pevný disk alebo skrátene skrutka. Názov Winchester pochádza zo 70. rokov. IBM v tom čase uviedla na trh nový počítač s modernejším pevným diskom, ktorý pozostával z dvoch skríň, z ktorých každá obsahovala až 30 MB informácií. Bola nakreslená analógia s puškou Winchester, ktorá používala náboj 30-30. Pravdepodobne potom dostali pevné disky, s najväčšou pravdepodobnosťou navždy (aspoň medzi rusky hovoriacou populáciou), názov - pevný disk alebo v skratke - skrutka.

Moderný pevný disk pozostáva z:

bývanie
elektronická jednotka
polohovacia jednotka pohonu
blok s magnetickými doskami

Pozrime sa na každú podrobnejšie

Rám. Je to ako karoséria auta. Všetko spočíva na ňom. Hlavnou úlohou je poskytnúť potrebnú tuhosť a tesnosť. Pevnosť je potrebná na ochranu disku pred vonkajším poškodením. Tesnosť - aby sa zabránilo vniknutiu cudzích častíc na disk. Puzdro je vyrobené z tepelne vodivej zliatiny, pretože teplo vzniká pri prevádzke zariadenia a musí sa nejakým spôsobom odvádzať. Môžete si prečítať viac o chladení HDD. Na vyrovnanie tlakov vonku a vo vnútri krytu je vyrobené malé okienko s ohybnou kovovou doskou.

Jednotka elektroniky

Zahŕňa:

blok rozhrania
vyrovnávacej pamäte alebo vyrovnávacej pamäte
kontrolná jednotka

Jednotka rozhrania je zodpovedná za pripojenie pevného disku k počítaču. ROM, trvalé úložné zariadenie, zaznamenáva servisné informácie a firmvér disku. Buffer je vyrovnávacia pamäť podobná RAM. Sú v ňom umiestnené často používané informácie, čím sa zvyšuje výkon HDD. Rýchlosť čítania vyrovnávacej pamäte sa blíži k maximálnej rýchlosti pre rozhranie disku. V súčasnosti je najrozšírenejším rozhraním SATA III s maximálnou priepustnosťou 6 Gbit/s. Riadiaca jednotka je zodpovedná za fungovanie celého zariadenia. Sleduje rýchlosť otáčania bloku pomocou magnetických dosiek a polohu bloku pomocou pohonov.

Skladá sa z aktuátora (zariadenie na zapisovanie a čítanie informácií), držiaka (na ktorom to všetko funguje) a pohonu. Pohon prijíma príkazy, kde má čítať a kam zapisovať informácie z riadiacej jednotky. (Obrázok nižšie je prevzatý zo stránky http://www.3dnews.ru/editorial/640707)

Blok s pamäťovými doskami. Pozostáva z mechaniky, diskov alebo platní a separátorov. Tieto sa používajú na nastavenie určitej vzdialenosti medzi doskami. Disky so separátormi sú namontované na mechanike. Ten si zachováva konštantnú rýchlosť otáčania.

2. Ako funguje pevný disk?

Po zapnutí počítača riadiaca jednotka napája mechaniku s magnetickými diskami a čaká, kým nedosiahne určenú rýchlosť otáčania. Hneď ako sa to stane, počítač dostane signál, že HDD je pripravený. Nasleduje žiadosť o informácie. Do hry vstupuje polohovacia jednotka, ktorá nastavuje požadovanú polohu pohonu. Údaje sa načítajú a idú do bloku rozhrania a odtiaľ do pamäte RAM.

Predtým sa ovládače dotýkali magnetických diskov. Keď sa rýchlosť zvyšovala, bola potrebná iná technológia. V tomto prípade sa aktuátor vznášal nad magnetickým povrchom a dotýkal sa disku na určitom mieste. Technológia sa posunula ďalej, zvýšili sa rýchlosti otáčania platní a blok s pohonmi sa začal parkovať mimo platní. To znamená, že ovládače sú umiestnené vedľa dosiek, kým sa nedosiahne požadovaná rýchlosť otáčania magnetických diskov.

Vďaka vysokej rýchlosti otáčania kotúčov sa vytvára prúd vzduchu, ktorý zdvihne hlavu pohonu nad hladinu. Rovnaký prúd vzduchu odfúkne prachové častice zachytené vo vnútri z povrchu na špeciálny filter v kryte. V puzdre je aj adsorbent na odstránenie zvyškovej vlhkosti.

V moderných pevných diskoch je vzdialenosť medzi čítacou hlavou a povrchom magnetickej platiny< 10 нм. Благодаря тому, что считывающие головки никогда не касаются магнитных пластин отсутствует трение и продлевается срок жизни HDD.

Každá magnetická platňa je rozdelená na kruhové dráhy široké približne 60 nm. Tie sú zase rozdelené do zhlukov. Klaster má zvyčajne 4 KB. Každý bit informácie predstavuje podložku na stope, ktorá môže byť zmagnetizovaná -1 alebo nezmagnetizovaná -0. Tieto stránky sa tiež nazývajú domény. Čím menšia je veľkosť tejto oblasti, tým viac informácií sa zmestí na trať a tým bude pevný disk priestrannejší. Na začiatku vývoja sa používal pozdĺžny záznam. Miesto sa nachádzalo pozdĺž cesty. Neskôr bola táto technológia nahradená kolmým záznamom, čo umožnilo zvýšiť hustotu dát a následne zvýšiť kapacitu HDD.

Súbor dráh rovnako vzdialených od stredu otáčania motora sa nazýva valec.

Predtým, ako pevné disky prekročili kapacitný limit 500 MB, postačoval polohovací systém CHS (cylindr-head-sector). S rastom objemu bol v roku 1994 prijatý polohovací systém LBA (linear block addressing). V prípade CHS bol pevný disk transparentný pre operačné systémy Pomocou lineárneho adresovania systém pristupuje k požadovanému sektoru pevného disku a riadiaca jednotka HDD rozumie, kde sa tento sektor fyzicky nachádza.

Polohovacia jednotka pohonu. Poháňaný solenoidovým motorom. Ten pozostáva zo statora a cievky. Stator pozostáva z jedného alebo dvoch trvalých, silných neodýmových magnetov. Presné umiestnenie držiaka s hlavami nastáva privedením napätia určitej sily na cievku (obrázok prevzatý z http://www.3dnews.ru/editorial/640707)

Rýchlosť polohovania hlavy a následne aj čas prístupu k informáciám závisí od sily magnetov. Posledné menované na pevných diskoch sa pohybujú od 3 do 12 ms. Čím kratší čas, tým rýchlejší a drahší pevný disk. WD má tri série pevných diskov: zelený, modrý a čierny. Zelený využíva jeden neodýmový magnet a otáčky vretena 5400 ot./min. Výsledkom je pomerne skromný výkon, ale slušná účinnosť a nízka spotreba energie. Modré disky používajú rovnaký magnet a rýchlosť otáčania stúpa na 7200 ot./min. Z hľadiska rýchlostných charakteristík zaberá medzipolohu medzi zeleným a čiernym HDD. Čierne používajú dva magnety a rýchlosť 7200 ot./min. To vám umožní dosiahnuť maximálny výkon. Výkon ešte zvýšite zvýšením otáčok motora s magnetickými doskami na 10 000 alebo 15 000 ot./min. Tieto disky majú minimálny prístupový čas k informáciám a používajú sa hlavne na serveroch. Jednotky SSD s rýchlosťou prístupu< 1 мс пока остаются вне конкуренции.

Pevné disky pri prevádzke vytvárajú dva typy hluku. Z rýchlo rotujúcich magnetických kotúčov a z nárazu bloku s hlavami na obmedzovač. Tá nastane, keď sa blok s hlavami vráti do parkovacej polohy. Na zníženie tohto vplyvu výrobcovia inštalujú gumené obloženie, ale niekedy to nepomôže, najmä na rýchlych kolesách. Existujú dva spôsoby, ako znížiť hluk z HDD. Prvým je vytvorenie držiakov absorbujúcich nárazy do PC skrinky. Môžete si o tom prečítať viac. Druhým spôsobom je použitie technológie AAM, o ktorej som písal podrobnejšie.

3. Výroba a výrobcovia pevných diskov

Na začiatku bolo asi 70 výrobcov HDD. Vďaka konkurencii zostali už len traja. Ide o Toshiba, Seagate a WD. Na obrázku nižšie vidíte, v ktorých rokoch sa akvizície uskutočnili

Výroba. V strojárni sa prírezy vyrezávajú z valcových hliníkových prírezov. Potom dostanú obrobky požadovaný tvar, prípadne aj na sústruhoch. Po obrobkoch prejdite do leštiarne, kde sa povrchy vyleštia na požadovanú úroveň. Potom prebehne kontrola a obrobky sa odošlú do dielne magnetickej povrchovej úpravy. Potom opäť nastáva kontrola. Potom sa pevný disk zostaví a naformátuje na nízkej úrovni. V tomto procese sa magnetické dosky rozdelia na stopy a skontrolujú sa, či nie sú poškodené alebo nečitateľné sektory. Tieto sú okamžite označené, aby sa zabránilo zaznamenávaniu informácií v nich. Každá stopa má určitú rezervu sektorov. Práve z tejto rezervy sa vymieňajú chybné oblasti objavené počas prevádzky.

Samostatne je potrebné povedať o výrobe hláv na čítanie a písanie informácií. V moderných pevných diskoch sa každý pohon skladá z dvoch hláv, jednej na čítanie a druhej na zápis. Náročnosť výroby hláv je porovnateľná s náročnosťou výroby procesorov; Dizajn hláv je výrobným tajomstvom.

Záver

V článku sme sa dotkli malej histórie poskytnutím obrázka prvého pevného disku uvedeného na trh v roku 1956. Povedali možný dôvod pre nazývanie magnetických pevných diskov krátkym slovom - skrutka. Následne sme sa pozreli na zloženie pevného disku, čo sa skrýva vo vnútri jeho obalu. Snažili sme sa venovať pozornosť každému bloku zvlášť. Preskúmali sme fungovanie pevného disku. Nakoniec sme prišli na výrobcov a samotnú výrobu HDD. Dúfam, že ste so mnou pokročili v téme HDD.

Pevný disk alebo pevný disk je hlavnou a veľmi dôležitou súčasťou počítača. Ukladá nielen operačný systém, ktorý riadi počítač, ale aj všetky informácie o klientovi alebo viacerých klientoch. Často sa stáva, že hodnota informácií je mnohonásobne väčšia ako náklady nielen na samotný pevný disk, ale aj na náklady na počítač ako celok. Preto bezpečnosť informácií do značnej miery závisí od kvality a spoľahlivosti takéhoto disku. Moderný pevný disk vyzerá ako na obrázku.

Čo je to pevný disk?

Čo je teda vlastne úložné zariadenie, ktorého výkon určuje pohodu a dobrú náladu jeho majiteľa? Pevný disk je v skutočnosti high-tech zariadenie, ktoré uchováva digitálne informácie, aj keď je počítač vypnutý.

Presnejšie povedané, pevný disk pozostáva z niekoľkých magnetických diskov, na ktoré sa pomocou magnetickej hlavy nanášajú a čítajú informácie. Tieto hlavy sú spolu s magnetickými diskami vo vákuu, čo umožňuje pohonu fungovať bez vplyvu vonkajšieho prostredia na proces zápisu a čítania informácií.

Aké typy pevných diskov existujú?

Takže sme zistili, že pevný disk je zariadenie na ukladanie informácií pre počítač. Teraz poďme zistiť, aké typy HDD existujú. V prvom rade treba poznamenať, že pevné disky možno rozdeliť do dvoch kategórií:

Externé disky, ktoré je možné pripojiť k akémukoľvek počítaču cez USB rozhranie. V niektorých ohľadoch pripomínajú flash disk, len sú väčšie. Takéto pevné disky nepotrebujú špeciálny softvér.
Interné jednotky HDD sú nainštalované vo vnútri počítačov a majú špecifické konektory na napájanie a prenos informácií.

Interné HDD sú tiež rozdelené do niekoľkých kategórií. Existuje niekoľko kritérií, podľa ktorých možno pevný disk klasifikovať. Toto je fyzická veľkosť pevného disku. Existujú tri štandardné veľkosti:

5,5 palca. Pevné disky tejto veľkosti sa zvyčajne používajú v stolných počítačoch, kde je veľa voľného miesta.
3,5 palca sa používajú hlavne v notebookoch, kde je obmedzený priestor a je potrebné veľké množstvo pamäte.
2,5 palca sa používajú v ultrabookoch, kde je priestor veľmi obmedzený.

Ďalšou vlastnosťou, podľa ktorej sú disky klasifikované, je protokol výmeny údajov medzi pevným diskom a počítačom. Aké protokoly môže pevný disk používať? Sú nasledovné:

IDE je staršia verzia protokolu, ktorý sa pred rokom 2000 používal hlavne na počítačoch a notebookoch.
SCSI je súčasníkom IDE, rýchlejšej verzie správy jednotiek, ktorá sa používala hlavne na serverových strojoch. Na používanie takýchto pevných diskov boli potrebné špeciálne ovládače.
SATA je moderná verzia protokolu, ktorá má niekoľko variantov a má vysokú rýchlosť zápisu a čítania informácií. Používa sa takmer vo všetkých moderných počítačových systémoch.

Problémy s pevným diskom

Jedna z najdesivejších správ, ktoré možno vidieť na obrazovke, hovorí, že počítač nevidí pevný disk. Prečo je to pre používateľov počítačov také desivé? Pri takejto poruche zariadenie nenačíta operačný systém, a preto nie je možné vykonať prakticky žiadne činnosti poskytované týmto systémom.

Čo môže spôsobiť tento problém? Najjednoduchším problémom vedúcim k tomuto výsledku je porušenie integrity napájacích káblov alebo systémového rozhrania. Prach alebo nečistoty, ktoré sa dostanú do takéhoto konektora, často vedú k tejto poruche. A väčšina skúsených používateľov nie je zvlášť vystrašená, keď sa objaví takáto správa, ale jednoducho znova pripojte napájacie konektory a konektory rozhrania. Tento nápis môže vyzerať podobne ako na obrázku vyššie.

Pevný disk nie je viditeľný pre systém BIOS

Keď dôjde k takejto poruche, prvá vec, ktorú treba určiť, je, či je problém fyzický alebo softvérový. Ako to zistiť? Keď sa zobrazí hlásenie, že počítač nevidí pevný disk, musíte reštartovať počítač a vstúpiť do systému BIOS. Čo je BIOS? Ide o program, ktorý je zapísaný do ROM základnej dosky počítača. Zavádza sa pred operačným systémom a určuje periférne zariadenia, s ktorými bude základná doska pracovať. Na načítanie systému BIOS je potrebné stlačiť príslušný kláves na klávesnici, zvyčajne tlačidlo DEL alebo F2. Po vstupe do systému BIOS môžete vidieť nasledujúci obrázok.

Táto fotografia ukazuje, že systém BIOS nezistil v počítači žiadne pevné disky. V tomto prípade sa môže vyskytnúť problém popísaný vyššie a počítač, ktorý je odpojený od napájacieho kábla alebo rozhrania, je pre systém BIOS neviditeľný. Na druhej strane akákoľvek porucha riadiacej dosky pevného disku povedie k takémuto problému. Navyše, ak je možné tento problém vyriešiť, potom iba v príslušnom servisnom stredisku. Je takmer nemožné ho odstrániť svojpomocne doma.

Windows 7 nevidí pevný disk

Existujú však prípady, keď je pevný disk viditeľný pre systém BIOS, ale operačný systém sa nespustí alebo sa systém Windows neustále reštartuje. V akých prípadoch sa to deje? Potom sa pri práci s operačným systémom vymazal jeden zo systémových súborov alebo sa vyskytla chyba pri prepisovaní a súbor sa číta nesprávne. Môže dôjsť aj k fyzickému poškodeniu pevného disku, poškriabaniu alebo odštiepeniu povrchu disku. Ak sa jeden zo systémových súborov nachádzal v tomto umiestnení, operačný systém ho nebude môcť prečítať a zobrazí, ako hovoria správcovia systému, modrú obrazovku smrti, ktorá vás vyzve na reštartovanie systému. Ak sa chyba opakuje, je lepšie kontaktovať správcu systému. Niekedy sa takéto chyby softvéru dajú ľahko opraviť bez preinštalovania operačného systému. Stáva sa však, že sú smrteľné a dajú sa opraviť iba úplnou preinštalovaním systému. Na vyriešenie tohto druhu problému sa zvyčajne používajú systémové nástroje, ktoré sa zaoberajú obnovou softvérových chýb. Aké sú tieto programy?

Chyby softvéru pevného disku

Existuje pomerne veľa programov na obnovu softvérových chýb, ktoré možno rozdeliť do dvoch kategórií. Prvá zahŕňa pomocné programy, ktoré sa nachádzajú vo vnútri systému a možno ich použiť po úplnom načítaní operačného systému. Ide o sady programov na údržbu pevných diskov.

Ako napríklad udržiavať pevný disk Windows 7? Svoj disk môžete udržiavať priamo z programu. Ak to chcete urobiť, jednoducho prejdite na „Tento počítač“ a vyberte disk, ktorý chceme obsluhovať. Kliknite na kartu „Vlastnosti“ a pozrite si nasledujúci obrázok, ktorý je zobrazený na fotografii vyššie.

Programy údržby pevného disku

Ako vidíte na obrázku, používateľovi sa ponúkajú tri nástroje:

Skontrolujte chyby.
Archivácia disku.

Iba prvý program opravuje chyby a ostatné jednoducho obsluhujú tento disk. Existujú však programy, ktoré fungujú bez operačného systému. Výhodou takýchto pomôcok je, že dokážu udržiavať disk aj vtedy, keď sa operačný systém nespúšťa. Napríklad jeden z týchto programov sa nazýva FDISK a bol vyvinutý spoločnosťou Microsoft ako pomôcka na údržbu disku pred inštaláciou operačného systému. Používajú ho skúsení používatelia počítačového vybavenia Norton Disk Doctor a takýchto programov je skutočne dosť, takže výber do značnej miery závisí od preferencií konkrétnej osoby. Pred inštaláciou systému Windows z pevného disku sa odporúča vykonať servis pomocou podobného programu a opraviť možné chyby.

Obnova pevného disku

Mnoho používateľov sa často stretáva s problémom obnovenia údajov z problematického pevného disku. Ako už bolo spomenuté vyššie, často sú na ňom uložené informácie cenené oveľa viac ako samotný pevný disk. Preto je práca pri obnove stratených údajov nielen cenná, ale aj vysoko platená. Veľa závisí od toho, ako informácie zmizli. Je dôležité si zapamätať, ako systém Windows odstraňuje informácie z vášho pevného disku.

Operačný systém nevymaže informácie, ktoré chce používateľ odstrániť. Jednoducho vymaže obsah pevného disku, čo vám umožní nájsť tieto informácie. Tento obsah sa nazýva tabuľka FAT. A ak potom neboli na tele pevného disku Windows 10 zaznamenané žiadne ďalšie informácie, je celkom ľahké ho obnoviť. Existuje veľa programov, ktoré túto prácu dokážu. Podľa mnohých používateľov je jedným z najlepších Acronis Recovery Expert.

Zálohovanie pevného disku

Nech je to akokoľvek, žiadny používateľ nechce byť neustále pod hrozbou, že cenné informácie sú v nebezpečenstve. Preto sa vynakladá úsilie na minimalizáciu rizík. Čo sa dá robiť? Zálohovanie užitočných informácií na pevný disk ako celok alebo na jeho sektor pomáha vyriešiť tento problém.

Aké metódy zálohovania existujú?

V manuálnom režime. Používateľ si nezávisle vyberie, aké informácie a kedy program uloží. Niektoré spoločnosti vo vlastných kanceláriách uprednostňujú zálohovanie údajov na konci pracovnej zmeny. Existuje však nebezpečenstvo straty informácií, ktoré sa nahromadili počas dňa.
Automatické zálohovanie. Program zároveň obsahuje, ako často a čo treba kopírovať a ukladať.
Vytvorenie zrkadlového poľa RAID, ktoré ukladá všetky informácie z hlavného pevného disku paralelne na iný pevný disk. Ak to druhé zlyhá, môžete ľahko použiť zrkadlo.

Výber pevného disku

Pri venovaní veľkej pozornosti bezpečnosti informácií by ste nemali zabúdať ani na výber výrobcu pevného disku, ako aj na technické parametre, ktoré charakterizujú kvalitu tohto pevného disku. Ak hovoríme o značke výrobcu jednotky, potom stojí za to vybrať si známejšiu spoločnosť, hoci taký pevný disk bude stáť o niečo viac. Niektorí používatelia uprednostňujú Seagate.

Ak hovoríme o technických parametroch, potom, ak sú všetky veci rovnaké, stojí za to venovať pozornosť rýchlosti čítania a zápisu informácií. Niekedy vám tieto údaje pomôžu rozhodnúť sa v prospech jedného alebo druhého pevného disku.

Zhrnúť

Pevný disk je teda úložné zariadenie pre veľmi cenné a dôležité informácie v počítači. Výberu kvalitného pevného disku si preto musíte dať veľa úsilia. Mali by ste sa tiež postarať o pravidelnú údržbu svojho zariadenia. Okrem toho je dôležité venovať pozornosť bezpečnosti informácií, ak nejaké existujú, vo vašom počítači. Ak vynaložíte všetko toto úsilie, váš pevný disk vám bude slúžiť dlhú dobu a informácie na ňom budú úplne bezpečné. Prevádzka vášho zariadenia je výlučne vo vašich rukách, preto vykonajte všetky opatrenia na zabezpečenie jeho normálneho fungovania.

Mnohí z vás vedia, že všetky informácie v počítači, prezentované vo forme súborov a priečinkov, sú uložené na pevnom disku. A tu, čo je pevný disk a na čo je určený, málokto správne odpovie. Pre ľudí, ktorí sú ďaleko od programovania, je veľmi ťažké predstaviť si, ako môžu byť informácie uložené na nejakom hardvéri. Toto nie je škatuľka alebo papier, na ktorý by sa dali zapísať a schovať do škatule práve tieto informácie. Áno, pevný disk nie je krabica s písmenom.

Pevný disk (HDD, HMDD – z anglického hard (magnetic) disk drive) je magnetické pamäťové médium. V počítačovom slangu sa nazýva „Winchester“. Je určený na ukladanie informácií vo forme fotografií, obrázkov, listov, kníh rôznych formátov, hudby, filmov atď. Navonok toto zariadenie vôbec nevyzerá ako disk. Skôr to vyzerá ako malá obdĺžniková železná krabica.

Vnútorné časti pevného disku sú podobné starému prehrávaču vinylových platní.

Vo vnútri tejto kovovej skrinky sú na rovnakej osi umiestnené okrúhle hliníkové alebo sklenené platne-disky, po ktorých sa pohybuje čítacia hlava. Na rozdiel od prehrávača sa hlava pevného disku počas prevádzky nedotýka povrchu platní.

Pre jednoduché používanie je pevný disk rozdelený na niekoľko sekcií. Toto rozdelenie je podmienené. To sa vykonáva pomocou operačného systému alebo špeciálnych programov. Nové oddiely sa nazývajú logické disky. Sú im priradené písmená C, D, E alebo F. Zvyčajne sa inštalujú na jednotku C a súbory a priečinky sa ukladajú na iné jednotky, takže v prípade zlyhania systému sa nepoškodia vaše súbory a priečinky.

Pozrite si video o tom, čo je pevný disk:

Základné vlastnosti pevných diskov

Faktor tvaru je šírka pevného disku v palcoch. Štandardná veľkosť pre stolný počítač je 3,5 palca a pre notebooky je to 2,5 palca;
Rozhranie– moderné počítače používajú rôzne verzie pripojenia SATA k základnej doske. SATA, SATA II, SATA III. Staršie počítače používajú rozhranie IDE.
Kapacita– ide o maximálne množstvo informácií, ktoré môže pevný disk uložiť, merané v gigabajtoch;
Rýchlosť vretena je počet otáčok vretena za minútu. Čím vyššia je rýchlosť otáčania disku, tým lepšie. Pre operačné systémy je potrebné nainštalovať disky od 7 200 otáčok za minútu a vyššie a pre ukladanie súborov môžete nainštalovať disky s nižšími rýchlosťami.
MTBF– toto je priemerný čas medzi poruchami vypočítaný výrobcom. Čím je väčšia, tým lepšie;
Čas náhodného prístupu je priemerný čas potrebný na to, aby sa hlava umiestnila na ľubovoľnú časť plátku. Hodnota nie je konštantná.
Odolnosť proti nárazu je schopnosť pevného disku odolávať zmenám tlaku a otrasom.
Úroveň hluku, ktoré disk počas prevádzky vyžaruje sa meria v decibeloch. Čím menšie, tým lepšie.

Teraz už existujú SSD disky (solid-state drive v jednoduchom preklade - solid-state drive), ktoré nemajú vreteno ani platne. Ide o pamäťové zariadenie založené na pamäťových čipoch.

Keď sa počítač spustí, súbor firmvéru uložený v čipe BIOS skontroluje hardvér. Ak je všetko v poriadku, prenesie riadenie na zavádzač operačného systému. Potom sa OS načíta a vy môžete začať používať počítač. Zároveň, kde bol operačný systém uložený pred zapnutím počítača? Ako vaša esej, ktorú ste písali celú noc, zostala po vypnutí PC nedotknutá? Ešte raz, kde je uložený?

Dobre, asi som zašiel priďaleko a všetci dobre viete, že počítačové dáta sú uložené na pevnom disku. Nie každý však vie, čo to je a ako to funguje, a keďže ste tu, usudzujeme, že by sme to chceli zistiť. Nuž, poďme to zistiť!

Čo je pevný disk

Podľa tradície sa pozrime na definíciu pevného disku na Wikipédii:

HDD (skrutka, pevný disk, pevný magnetický disk, HDD, HDD, HMDD) - pamäťové zariadenie s náhodným prístupom založené na princípe magnetického záznamu.

Používajú sa v drvivej väčšine počítačov a tiež ako samostatne pripojené zariadenia na ukladanie záložných kópií dát, ako úložisko súborov atď.

Poďme na to trochu prísť. Páči sa mi termín" pevný disk ". Týchto päť slov vyjadruje podstatu. HDD je zariadenie, ktorého účelom je uchovávať dáta na ňom zaznamenané po dlhú dobu. Základom HDD sú pevné (hliníkové) disky so špeciálnym povlakom, na ktoré sa pomocou špeciálnych hláv zaznamenávajú informácie.

Nebudem podrobne zvažovať samotný proces nahrávania - v podstate ide o fyziku posledných ročníkov školy a som si istý, že sa do toho nechcete ponoriť, a o tom tento článok vôbec nie je.

Venujme pozornosť aj vete: „ náhodný prístup „Čo, zhruba povedané, znamená, že my (počítač) môžeme kedykoľvek prečítať informácie z ktoréhokoľvek úseku železnice.

Dôležitým faktom je, že pamäť HDD nie je volatilná, to znamená, že bez ohľadu na to, či je napájanie pripojené alebo nie, informácie zaznamenané v zariadení nikde nezmiznú. Toto je dôležitý rozdiel medzi trvalou pamäťou počítača a dočasnou pamäťou ().

Pri pohľade na pevný disk počítača v reálnom živote neuvidíte ani disky, ani hlavy, pretože to všetko je skryté v zapečatenom obale (hermetická zóna). Externe vyzerá pevný disk takto:

Prečo počítač potrebuje pevný disk?

Pozrime sa, čo je HDD v počítači, teda akú úlohu zohráva v PC. Je jasné, že ukladá dáta, ale ako a čo. Tu zdôrazňujeme nasledujúce funkcie HDD:

Ukladanie OS, používateľského softvéru a ich nastavení;
Ukladanie používateľských súborov: hudba, videá, obrázky, dokumenty atď.;
Použitie časti miesta na pevnom disku na ukladanie údajov, ktoré sa nezmestia do pamäte RAM (swap súbor) alebo ukladanie obsahu pamäte RAM počas používania režimu spánku;

Ako vidíte, pevný disk počítača nie je len skládka fotografií, hudby a videí. Je na ňom uložený celý operačný systém a navyše pevný disk pomáha vyrovnať sa so záťažou RAM, pričom preberá niektoré jeho funkcie.

Z čoho pozostáva pevný disk?

Čiastočne sme spomenuli komponenty pevného disku, teraz sa na to pozrieme podrobnejšie. Takže hlavné komponenty HDD:

Rám — chráni mechanizmy pevného disku pred prachom a vlhkosťou. Spravidla je utesnený tak, aby sa dovnútra nedostala vlhkosť a prach;
Disky (palacinky) - platne vyrobené z určitej kovovej zliatiny, obojstranne potiahnuté, na ktorých sú zaznamenané údaje. Počet tanierov sa môže líšiť - od jedného (v rozpočtových možnostiach) po niekoľko;
Motor — na vretene, na ktorom sú upevnené palacinky;
Blok hlavy - prevedenie vzájomne prepojených pák (vahadiel) a hlavíc. Časť pevného disku, ktorá naň číta a zapisuje informácie. Na jednu palacinku sa používa pár hláv, pretože horná aj spodná časť fungujú;
Polohovacie zariadenie (aktuátor ) - mechanizmus, ktorý poháňa blok hlavy. Pozostáva z dvojice permanentných neodýmových magnetov a cievky umiestnenej na konci hlavového bloku;
Ovládač — elektronický mikroobvod, ktorý riadi činnosť HDD;
Parkovacia zóna - miesto vo vnútri pevného disku pri diskoch alebo na ich vnútornej časti, kde sú hlavy počas odstávky spustené (zaparkované), aby nedošlo k poškodeniu pracovnej plochy palaciniek.

Toto je jednoduché zariadenie s pevným diskom. Vznikol pred mnohými rokmi a už dlho sa v ňom neudiali žiadne zásadné zmeny. A ideme ďalej.

Ako funguje pevný disk?

Po privedení energie na HDD sa motor, na vretene, na ktorom sú palacinky pripevnené, začne točiť. Po dosiahnutí rýchlosti, pri ktorej sa na povrchu diskov vytvára konštantný prúd vzduchu, sa hlavy začnú pohybovať.

Táto sekvencia (najskôr sa roztočia disky a potom začnú pracovať hlavy) je potrebná na to, aby sa vďaka výslednému prúdeniu vzduchu hlavy vznášali nad platňami. Áno, nikdy sa nedotýkajú povrchu diskov, inak by sa disk okamžite poškodil. Vzdialenosť od povrchu magnetických dosiek k hlavám je však taká malá (~10 nm), že ju voľným okom neuvidíte.

Po spustení sa v prvom rade načítajú servisné informácie o stave pevného disku a ďalšie potrebné informácie o ňom umiestnené na takzvanej nulovej stope. Až potom sa začína práca s dátami.

Informácie na pevnom disku počítača sa zaznamenávajú na stopy, ktoré sú zase rozdelené do sektorov (ako pizza nakrájaná na kúsky). Na zapisovanie súborov sa niekoľko sektorov spája do klastra, čo je najmenšie miesto, kde je možné zapísať súbor.

Okrem tohto „horizontálneho“ oddielu disku existuje aj konvenčný „vertikálny“ oddiel. Pretože sú všetky hlavy kombinované, sú vždy umiestnené nad rovnakým číslom stopy, každá nad vlastným diskom. Zdá sa teda, že počas prevádzky HDD hlavy ťahajú valec:

Keď je HDD spustený, v podstate vykonáva dva príkazy: čítanie a zápis. Keď je potrebné vykonať príkaz zápisu, vypočíta sa oblasť na disku, kde sa vykoná, potom sa umiestnia hlavy a v skutočnosti sa príkaz vykoná. Výsledok sa potom skontroluje. Okrem zápisu dát priamo na disk končia informácie aj v jeho cache.

Ak radič dostane príkaz na čítanie, najskôr skontroluje, či sú požadované informácie v cache. Ak tam nie je, znova sa vypočítajú súradnice pre umiestnenie hláv, potom sa hlavy umiestnia a načítajú sa údaje.

Po dokončení práce, keď zmizne napájanie pevného disku, sú hlavy automaticky zaparkované v parkovacej zóne.

Takto v podstate funguje pevný disk počítača. V skutočnosti je všetko oveľa komplikovanejšie, ale priemerný používateľ s najväčšou pravdepodobnosťou takéto podrobnosti nepotrebuje, takže dokončíme túto časť a pokračujeme.

Typy pevných diskov a ich výrobcovia

Dnes sú na trhu v skutočnosti traja hlavní výrobcovia pevných diskov: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. Plne pokrývajú dopyt po zariadeniach všetkých typov a požiadaviek. Zostávajúce spoločnosti buď skrachovali, boli pohltené jednou z troch hlavných, alebo boli zmenené.

Ak hovoríme o typoch HDD, možno ich rozdeliť takto:

Pri notebookoch je hlavným parametrom veľkosť zariadenia 2,5 palca. To umožňuje ich kompaktné umiestnenie v puzdre na laptop;
Pre PC - v tomto prípade je možné použiť aj 2,5" pevné disky, ale spravidla sa používajú 3,5";
Externé pevné disky sú zariadenia, ktoré sa samostatne pripájajú k PC/laptopu, najčastejšie slúžia ako úložisko súborov.

Existuje aj špeciálny typ pevného disku - pre servery. Sú identické s bežnými PC, môžu sa však líšiť pripojovacími rozhraniami a väčším výkonom.

Všetky ostatné rozdelenia HDD na typy vychádzajú z ich charakteristík, tak ich zvážme.

Špecifikácie pevného disku

Hlavné charakteristiky pevného disku počítača:

Objem — ukazovateľ maximálneho možného množstva dát, ktoré je možné uložiť na disk. Prvá vec, na ktorú sa zvyčajne pozerajú pri výbere HDD. Toto číslo môže dosiahnuť 10 TB, aj keď pre domáce PC často volia 500 GB - 1 TB;
Faktor tvaru — veľkosť pevného disku. Najbežnejšie sú 3,5 a 2,5 palca. Ako je uvedené vyššie, 2,5″ sa vo väčšine prípadov inštalujú do notebookov. Používajú sa aj v externých HDD. 3,5″ je nainštalovaný v počítačoch a serveroch. Formát tiež ovplyvňuje objem, pretože na väčší disk sa zmestí viac údajov;
Rýchlosť vretena — akou rýchlosťou sa palacinky otáčajú? Najbežnejšie sú 4200, 5400, 7200 a 10000 ot./min. Táto vlastnosť priamo ovplyvňuje výkon, ako aj cenu zariadenia. Čím vyššia je rýchlosť, tým väčšie sú obe hodnoty;
Rozhranie — spôsob (typ konektora) pripojenia HDD k počítaču. Najpopulárnejším rozhraním pre interné pevné disky je dnes SATA (staršie počítače používali IDE). Externé pevné disky sa zvyčajne pripájajú cez USB alebo FireWire. Okrem tých, ktoré sú uvedené, existujú aj také rozhrania ako SCSI, SAS;
Objem vyrovnávacej pamäte (vyrovnávacia pamäť) - typ rýchlej pamäte (napríklad RAM) nainštalovanej na radiči pevného disku, ktorá je určená na dočasné ukladanie údajov, ku ktorým sa najčastejšie pristupuje. Veľkosť vyrovnávacej pamäte môže byť 16, 32 alebo 64 MB;
Čas náhodného prístupu — čas, počas ktorého je zaručené, že HDD bude zapisovať alebo čítať z akejkoľvek časti disku. Rozsahy od 3 do 15 ms;

Okrem vyššie uvedených charakteristík môžete nájsť aj také ukazovatele ako: