HDD: çalışma prensibi ve ana özellikleri arasında

dedikleri gibi Hard disk, ya da, sabit diskler, bir bilgisayar sisteminin en önemli bileşenlerinden biridir. Hakkında herkes bunu biliyor. Ama bu bile ne kadar sabit disk hakkında prensip tahmin olarak modern bir kullanıcı değildir. Oldukça basit temel bir kavrayış için genel olarak çalışma prensibi, ama daha da ele alınacak bazı nüanslar vardır.

Sorular hedef ve sabit diskler sınıflandırılması?

Elbette hedef soru, retorik. Herkes, hatta en giriş seviyesi derhal (aynı zamanda bir sabit disk, nam Sabit Sürücü veya HDD olarak da bilinir) sabit disk derhal o bilgileri depolamak için kullanılır sonucunu verdiği anlamına yanıtladı.

Genel olarak, doğru. işletim sistemi haricinde sabit diskte unutmayın ve kullanıcı dosyaları diskin hızlı bir şekilde istenen bilgi bulabilirsiniz işletim sistemi önyükleme sektörleri, o başlayacağı sayesinde, yanı sıra bazı işaretleri tarafından oluşturulur.

Güncel modeller oldukça çeşitlidir: Sıradan HDD, harici sabit diskler, yüksek hızlı katı hal SSD sürücüler, sabit sürücüler atfedilen ve kabul edilmiş olmasa bile. Ayrıca değil tam olarak o zaman bu en az o temel terminoloji ve süreçlerin anlaşılması için yeterli olsaydı, cihaz ve HDD çalışma prensibini dikkate almak önerilmiştir.

bazı temel kriterler, aralarında aşağıdaki bugünün HDD özel sınıflandırma olduğunu unutmayın:

• bilgileri depolamak için bir yöntem;
• ortam tipi;
• bilgiye erişim organize yöntemi.

Neden sabit disk sabit disk denir edilir?

Günümüzde birçok kişi sabit diskler küçük kollarına ait sabit diskleri denmesinin nedeni düşünüyoruz. Iki cihaz arasında benzerlikler olabilir gibi görünüyor?

terim kadar geriye pazar HDD dünyada ilk ortaya 1973 gibi göründü, inşaat olan hava geçirmez bir kap içinde iki ayrı bölmelerde oluşuyordu. Her bölmenin kapasite mühendisleri anda markası ile uyum içinde tamamen popüler olan diskin "30-30", kod adı verdik yüzden 30 MB oldu silah "Winchester, 30-30". Ancak, Amerika ve Avrupa'da 90'ların başında neredeyse kullanım dışına gitti adıdır ancak Sovyet sonrası alanda hala popüler.

Cihaz ve HDD çalışma prensibi

Biz ayrılırız. HDD çalışma prensibi okuma veya yazma süreci olarak özetlenebilir. Ama bu nasıl olur? Manyetik sabit diskin çalışmasını anlamak için, önce nasıl çalıştığını öğrenmek gerekir.

sabit disk kendisi plakalar bir dizi, sayısı dörde bir şaft (aks) ile birbirine bağlanan dokuz değişebilir, bir mil olarak adlandırılan. Plakalar üst üste yerleştirilir. Bir çok durumda, bunların imalatı için malzeme alüminyum, pirinç, seramik, cam ve benzeri yer alır. D Kendilerini plakanın gama ferrit oksit, krom oksit, baryum ferrit ve t, temel plakalı olarak adlandırılan bir malzeme, özel bir manyetik kaplamaya sahip bulunmaktadır. D . yaklaşık 2 mm Her bir plaka kalınlığı.

bilgi kayıt ve okuma için, radyal kafa (her bir plaka için bir tane) karşılık gelir ve plakalar iki yüzeyinde de kullanılır. Mil dönüş sırasında hızı 3600 7200 rev. / Min olabilir ve kafaları hareket eden iki elektrik motoru karşılık gelir.

Bu durumda, bilgisayarın sabit diskinde temel prensibi kaydettiği bilgiler yerde olmadığını, ancak konsantrik parçalarını veya parçaları üzerinde bulunan sektörler olarak adlandırılan bir kesinlikle belirtilen konumda, içinde. Karışıklığı önlemek için, standart kurallar geçerlidir. bu onların mantıksal yapısı bakımından sabit diskler ilkeleri, evrensel bir görünüm vardır. Örneğin, bir sektörün büyüklüğü, dünya çapında kabul edilen birleşik standart için, 512 bayt. alanları sektörlerin bir dizi sekansları sırayla, kümeler, ayrılır. Ve bu konuda çalışma prensibi özellikle sabit disk olduğunu bilgi ve sadece yapılan bütün kümeleri (tamsayı sektörleri zincirleri) değişimi.

Ama nasıl bilgi okunur? işleri sürücü: Bir sabit diski aşağıdaki gibi: İstenen parçaya radyal (sarmal) yön hamlede ve belirli bir sektör üzerinde konumlandırılmış fırsatta özel braket okuma kafasını kullanarak, tüm kafalar Farklı izlerden sadece aynı bilgileri okuyarak aynı anda hareket ettirilebilir ancak farklı diskler (gofret) ile yıkanmıştır. Aynı sıra numaraları ile Tüm parçalar silindirleri denir.

Daha yüksek, (ama dokunma etmez) manyetik yüzeye okuma kafası yakın kayıt yoğunluğu: Bir sabit diskin başka bir işletim prensibini seçmek mümkündür.

Nasıl yazma ve bilginin okunması nedir?

Dolayısıyla Hard disk, ya da sabit diskler ve bunlar Faraday ve Maxwell tarafından formüle manyetizma fizik kurallarını, kullandıkları manyetik denilen edilmiştir.

Daha önce belirtildiği gibi, nemagnitochuvstvitelnogo manyetik kaplama malzemesinin plakalar birkaç mikrometre kalınlıkta tatbik edilir. Çalışma sırasında, bir manyetik alan sözde bir alan yapısına sahip olan.

Bir manyetik alan kesinlikle sınırlanmış manyetize bölge sınırları ferroalyaj. aşağıdaki gibi ayrıntılı HDD çalışma prensibi şöyle özetlenebilir: Harici bir manyetik alan durumunda, uygun sürücü alan manyetik çizgiler boyunca ve disklerin üzerindeki etkisinin sona ermesi de kesin saklanan bilgiler önceden ana alanda bulunan hangi remanence bölgesini görünür rehberlik başlar .

Harici bir alanın yaratılması için, okuma kafasını ve okuma bölümü kalıcılığa kayıt kafası bir elektromotor kuvveti veya EMF oluşturur ters olduğu için sorumludur. EMF bir ikili tekabül değiştirebilir ve onun yokluğu veya bırakma - sıfır: Sonra her şey basittir. Zaman EMF denilen bit hücreyi değiştirir.

Bundan başka, sadece Enformasyon hususlar manyetik yüzey noktası dizisi veri bitlerinin bir tür olarak, ilişkilendirilebilir. Bu noktaların konumunu doğru hesaplamak için kesinlikle imkansızdır çünkü Ancak, sürücüde İstediğiniz yere tanımlamak yardımcı önceden belirlenmiş etiket çeşit yüklemek istiyorum. Bu etiketlerin oluşturulması (pist ve sektörlere kabaca bölünmüş disk kümelenmiş) biçimlendirme denir.

biçimlendirme açısından sabit diskin mantıksal yapısı ve çalışma prensibi

düşük seviyeli (fiziksel) ve yüksek seviyeli (mantık): İlk etapta burada mantıksal HDD kuruluşlara ilişkin olarak iki ana tipi vardır ki biçimlendirme vardır. Bu adımların olmadan, bir çalışma durumuna herhangi bir sabit sürücü hakkında getirerek konuşamıyor. Yeni bir sabit disk başlatmak hakkında bilgi için, ayrı ayrı ele alınacaktır.

Düşük seviyeli biçimlendirme sektörleri yolları boyunca yer aldığı HDD, yüzeyinde fiziksel bir etkiye gerektirir. Bu sabit disk prensibi her sektör çok sektör numarasını içeren kendine özgü adresini, yarattığı şekilde olması ilginçtir, üzerinde yer aldığı numarayı, ve plaka numarasını takip. (En önemli olmasa da) Böylece doğrudan erişim organizasyonu aynı bellek yerine hız elde edilir hangi nedeniyle yüzeyi boyunca doğru bilgiyi, arayan daha verilen adrese doğrudan giderir. Düşük düzeyde biçimlendirme tamamen tüm bilgileri silinir ve zaman çoğu durumda restore olamaz unutmayın.

Başka bir şey - mantıksal biçimi (Windows tabanlı sistemlerde hızlı biçimlendirme veya Quick biçimidir). Ayrıca bu işlemler, aynı prensipte birincil sabit disk belirli bir alanını temsil eden mantıksal bölümlerin oluşturulması için de geçerlidir.

Mantıksal biçimlendirme öncelikle bir önyükleme kesimi ve bölümleme tablosu (MBR Boot kaydının) oluşur sistem alanı, dosya ayırma tablosu (FAT, NTFS, vb. D.) Ve kök dizini (Kök Dizin) etkiler.

kümenin sektörde bilgi kayıt iki özdeş nesneler (resimler) içeremez burada bir küme çok sayıda parça, aracılığıyla yapılır. ana sistem bölümünde ayıran olarak Aslında mantıklı bir bölümünün oluşturulması, böylece bilgi yoktur değiştirmek için hata ve arızaları vardı veya kaldırma etkilenmez eğer, kartta saklanan.

Ana özellikleri HDD

Anladım biraz genel HDD çalışma prensipte düşünüyorum. Biz şimdi modern sabit diskler her fırsat (veya dezavantajları) tam bir resmini vermek ana özellikleri, dönüşüyor.

Sabit disk ve ana özellikleri prensibi oldukça farklı olabilir. neyin tehlikede olduğunu anlamak için, tüm tarih bilgisi mağazalara bilinen karakterize en temel parametreleri seçin:

• kapasitesi (hacim);
• performans (veri erişim hızı okuma ve bilgi yazma);
• arayüz (bağlantı, kontrolör tipi).

kapasite kaydedilir ve sabit diskte depolanabilir bilginin toplam miktarıdır. HDD imalat sanayi kadar hızlı büyüyor ki bugün 2 TB veya daha fazla emriyle hacmiyle kullanımı sabit diskler girmiştir. inanılır gibi, bu sınır değildir.

Arayüz - en önemli özelliği. Bu cihaz gerçekleştirilir ve böyle devam eder. D. önemli ve en sık arayüzler IDE SATA ve SCSI olarak kabul edilir okuma ve yazma olarak kullanılan kontrol ana, bağlı olan bir şekilde belirler.

önemli dezavantajlar arasında, ancak IDE arayüzü farklı düşük maliyet ile diskler aynı anda bağlı cihazlar (dört maksimum) ve düşük veri hızı (ve hatta destek doğrudan bellek erişimi Ultra DMA veya protokoller Ultra ATA (Mod 2 ve Modu ile sınırlı sayıda ayırt edebilir onların kullanımı 16 Mb / sn okuma / yazma hızı seviyesini artırabilir inanılıyor, ancak hız gerçekte çok daha düşük olmasına rağmen. ilaveten 4). UDMA moduna özel sürücülerin yüklemesini gerektiren Teoride, bu anakart ile birlikte alınmalıdır.

sabit sürücüye ve özellikleri ilkesi, sen göz ardı edemeyiz neler bahsedersek SATA arabirimini, IDE ATA halefi versiyonudur. Bu teknolojinin avantajı okuma / yazma hızı yüksek hızlı veri yolu Fireware IEEE-1394 kullanımı ile 100 Mb / s'ye kadar artırılabilir olmasıdır.

Son olarak, önceki iki kıyasla SCSI arayüzü en esnek ve yüksek hızda (yukarıda / yazma hızı kadar 160MB / s ve okuma) 'dir. Ama böyle sabit diskler neredeyse iki kat daha pahalı orada toplamak vardır. Ama yediden on beş arasında değişen aynı anda bağlı depolama cihazlarının sayısı, bağlantı bilgisayarı enerjisinin kesilmesi olmadan yapılabilir ve kablo uzunluğu 15-30 metre sırayla olabilir. Aslında çoğunlukla HDD bu tip kullanıcı bilgisayarları ve sunucular için geçerli değildir.

iletim hızı ve I / O kapasitesi, genellikle, tanımlanmış iletim zaman çıkışı ve seri olarak iletilen veri miktarını karakterize Performans ve MB / sn cinsinden ifade edilir.

Bazı ek seçenekler

Bir sabit disk çalışma prensibi ve ne parametrelerin çalışmayı etkileyecek, kaçınılması mümkün değildir ve cihazın performansını ya da ömrünü etkileyebilecek bazı ek özellikler ne hakkında konuşmak.

Burada, ilk etapta doğrudan istenen sektörün arama ve başlatma süresini (tanıma) etkiler dönme hızı vardır. Bu gizli arama süresi sözde - aralık sırasında sektörün ihtiyacı okuma kafasına döner. Bugün, mil hızı için birkaç standartlarını benimsemiş milisaniye cinsinden zaman gecikmesi ile dakika başına devir cinsinden ifade:

• 3.600-8,33;
• 4.500-6,67;
• 5.400-5,56;
• 4,17-7.200.

Kolayca görülmektedir arama sektörüne harcanan daha az zaman, hız yüksektir ve fiziksel düzlem - kurulum kafa noktası istenen konumlandırma plakasına diskin devrimle.

Bir başka parametre, - iç transfer hızı. Dış pistlerde az ama iç parçaya kademeli bir geçiş ile artar. Bu durumda, sık sık hareketini temsil eden, aynı birleştirme işlemi diskin hızlı alanında kullanılan verileri - daha hızlı okuma iç parçanın değil, sadece transferi. Harici hız sabit bir değere sahiptir ve kullanılan arayüzde bağlıdır.

Son olarak, önemli noktalardan biri sabit sürücünün kendi önbellek veya tampon varlığı ile ilişkilidir. Aslında, sabit disk operasyonel veya sanal belleğe benzer tampon kullanımının bir şey ilkesi açısından çalışır. Daha büyük önbellek boyutu (128-256 kb), daha hızlı sabit disk.

HDD için ana gereksinimler

çoğu durumda çok değil, sabit diskler sunulmaktadır Temel gereksinimler. Önemli olan - uzun ömür ve güvenilirlik.

En HDD için temel standart az olmayan yüz bin beş saatten çalışma süresi ile 5-7 yıllık düzenin hayat olarak kabul edilir, ancak üst seviye sürücüler için bu rakam daha az bir milyon saat değil.

güvenilirlik gelince, sürekli bir denetimin gerçekleştirilmesi, sabit diskin tek tek elemanların durumunu izler SMART kendini sınama, bu işlev için sorumludur. Toplanan veriler temelinde gelecekte hataların olası görünümünün bile bir tahmin oluşturulabilir.

Kullanıcının kenara çekilmek gerektiğini söylemeye gerek yok. uygun sıcaklık aralığı (0-50 ± 10 ° C) gözlemlemek için son derece önemli bir HDD kullanıldığında Örneğin, şoklar, etkilerini önlemek ve toz ya da başka küçük parçacıkların ve benzeri isabet sabit disk, düşer Bu arada, çok olacak .. 5-10 kere - aynı duman parçacıkları okuma kafası ve sabit diskin manyetik yüzeyinde ve insan saçı arasındaki mesafeden daha yaklaşık iki kat daha büyük olduğunu bilmek ilgi.

Sorular sabit sürücüyü değiştirerek sistemi başlatmak

Şimdi nedense kullanıcı sabit disk değiştirmek veya dpolnitelny yüklemeye eğer eylem alınması gerektiği hakkında birkaç söz.

Tamamen süreç yapmayacak ve sadece ana sahnede durulacak açıklar. Önce sabit disk bağlamak ve yeni donanım başlatmak ve önyükleme kaydı oluşturun, basit bir birim oluşturmak, bir kimliği (harf) atayabilir ve dosya sistemi seçeneği ile biçimlendirmek için için Yönetim bölümü diskte tespit edilirse, BIOS ayarlarında bakmalıyız. Sadece sonra yeni "vida" tamamen çalışmaya hazır olduğunu söyledi.

Sonuç

Yani işleyişi ve modern sabit diskler performans temellerini brifing gelen hepsi bu. pratikte sabit HDD için kullanılandan farklıdır çünkü harici sabit sürücü çalışma prensibi önemli olarak kabul edilmez. Tek fark sadece PC veya dizüstü bilgisayara ek depolama bağlayan yöntemi bulunmaktadır. En yaygın doğrudan anakart bağlandığında USB arayüzü aracılığıyla bir bağlantıdır. maksimum performans sağlamak istiyorsanız, aynı zamanda, bu standart bir USB 3.0 (renkli mavi iç liman) kullanmak daha iyidir, tabii ki, harici HDD kendisi onu destekleyen koşuluyla.

kalanı için olduğu gibi, bunun belli oldu, birçok kişi bile biraz düşünmek nasıl her türlü sabit disk. Belki henüz o olmadan yukarıda verilmiş çok fazla teknik bilgi, daha eşit mesafede okul fizik Elbette tamamen anlayamazlar HDD üretim ve uygulama teknolojileri yer alan tüm temel ilkelerini ve yöntemlerini anlamak.