HDD: die werksbeginsel en die belangrikste eienskappe van

Hardeskywe, of, soos hulle genoem word, hardeskywe is een van die belangrikste komponente van 'n rekenaarstelsel. Oor almal weet dit. Maar dit is nie 'n moderne gebruiker selfs in beginsel raaiskote oor hoe die hardeskyf. Die beginsel van werking, in die algemeen, vir 'n basiese begrip van heel eenvoudig, maar daar is 'n paar nuanses, wat verder sal bespreek word.

Vrae bestemming en klassifikasie van hardeskywe?

Vraag van bestemming, natuurlik, retoriese. Enigiemand, selfs die mees intreevlak, onmiddellik geantwoord dat die hardeskyf (ook bekend as 'n hardeskyf, aka Hard Drive of HDD) onmiddellik gereageer dat hy word gebruik om inligting te stoor.

In die algemeen, waar is. Moenie vergeet dat op die hardeskyf, behalwe vir die bedryfstelsel en gebruikers lêers is geskep deur die bedryfstelsel boot sektor, te danke aan wat sy sal begin, asook 'n paar punte wat die skyf vinnig die gewenste inligting kan kry.

Huidige modelle is baie uiteenlopend: gewone die HDD, eksterne hardeskyf, 'n hoë-spoed vaste-toestand SSD dryf, hoewel dit word toegeskryf aan die hardeskywe en is nie aanvaar nie. Daar word verder voorgestel dat die toestel en HDD werking beginsel oorweeg, indien nie ten volle dan ten minste in hierdie, dit was genoeg vir die begrip van die basiese terminologie en prosesse.

Neem asseblief kennis dat daar 'n spesiale klassifikasie van vandag se HDD op 'n paar basiese kriteria, waaronder die volgende:

• metode vir die berging van inligting;
• tipe media;
• metode van organisering toegang tot inligting.

Hoekom is die hardeskyf is die hardeskyf genoem?

Vandag is baie mense dink oor hoekom hardeskywe geroep hardeskywe wat aan 'n klein arms. Dit wil voorkom asof daar ooreenkomste tussen die twee toestelle kan wees?

Die term verskyn so ver terug as 1973, toe die mark verskyn eerste in die HDD wêreld, die konstruksie van wat bestaan uit twee afsonderlike kompartemente in 'n lugdigte houer. Die kapasiteit van elke kompartement was 30 MB, wat is die rede waarom ingenieurs die kode naam vir die skyf "30-30", wat ten volle in harmonie ten tyde was met die merk gewilde gegee het die geweer "Winchester, 30-30". Maar in die vroeë '90 in Amerika en Europa is die naam van feitlik uitgegaan van gebruik, maar is nog steeds gewild in die post-Sowjet-ruimte.

Die toestel en die werking beginsel HDD

Maar ons afdwaal. HDD werking beginsel kan opgesom word as die proses van lees of skryf. Maar hoe gebeur dit? Met die oog op die werking van 'n magnetiese hardeskyf verstaan, moet jy eers leer hoe dit werk.

Die hardeskyf self is 'n versameling van plate, kan die aantal wat wissel 4-9 verbind deur 'n skag (as), bekend as 'n spil. Die plate word geplaas een bo die ander. In die meeste gevalle, die materiaal vir die vervaardiging daarvan is aluminium, koper, keramiek, glas en dies meer. D. Hulself van die plaat het 'n spesiale magnetiese laag van 'n materiaal genoem Platter, gebaseer op die gamma ferriet oksied, chroomoksied, barium ferriet en t. D . Elke plaat dikte van ongeveer 2 mm.

Vir opname en lees inligting ooreenstem radiale hoof (een vir elke plaat) en die plate gebruik word in beide oppervlaktes. Tydens spil rotasie, kan die spoed van die wat 3600-7200 ds. / Min, en beweeg koppe ooreenstem met twee elektriese motors.

In hierdie geval, die basiese beginsel van die hardeskyf van die rekenaar se is dat die inligting word op rekord geplaas is nie op enige plek, maar in 'n streng gespesifiseerde plek, genaamd sektore, wat geleë is op konsentriese bane of spore. Om verwarring te voorkom, eenvormige reëls toe te pas. Daar is 'n siening dat die beginsels van hardeskywe in terme van hul logiese struktuur, universele. Byvoorbeeld, die grootte van een sektor, vir die verenigde standaard wêreldwyd aanvaar, is 512 grepe. sektore verdeel in groepe, wat rye van 'n aantal sektore is op sy beurt. En veral die hardeskyf van die werksbeginsel in hierdie verband is dat die uitruil van inligting en net gered trosse (integer sektore kettings).

Maar hoe is lees die inligting? ry werke: 'n hardeskyf soos volg: Die gebruik van 'n spesiale bracket lees kop in 'n radiale (heliese) rigting beweeg om die gewenste spoor en by sy beurt is geposisioneer oor 'n gegewe sektor, kan al die koppe gelyktydig wankel deur die lees van die dieselfde inligting nie net uit verskillende spore maar met verskillende skyfies (wafers). Alle liedjies met dieselfde ordinale getalle silinders genoem.

Dit is moontlik om 'n ander werksbeginsel van 'n hardeskyf kies: die lees kop nader aan die magnetiese oppervlak (maar nie aanroer nie), hoe hoër is die opname digtheid.

Hoe is die skryf en lees van inligting?

Hardeskywe, of hardeskywe, en daarom is die naam magnetiese dat hulle gebruik maak van die wette van magnetisme fisika, geformuleer deur Faraday en Maxwell.

Soos reeds genoem, is die borde van nemagnitochuvstvitelnogo magnetiese laag materiaal toegepas word op 'n dikte van 'n paar mikrometer. In werking is, 'n magneetveld 'n sogenaamde domein struktuur.

A magnetiese domein is 'n streng begrens gemagnetiseerde streek grense ferroalloy. Verdere HDD werking beginsel kan soos volg opgesom word: in die geval van 'n eksterne magneetveld, begin die behoorlike veld ry om juis gelei langs die magnetiese lyne en by die beëindiging van die impak op die skyfies verskyn reman ntie sone waarin die gestoor inligting voorheen vervat in die hoof gebied .

Vir die skepping van 'n eksterne veld is verantwoordelik vir die registrasie van die lees van die kop en die lees sone reman ntie, synde teenoor die kop skep 'n elektromotoriese krag of EMF. Dan is alles eenvoudig: verander die EMF ooreenstem met een binêre, en sy afwesigheid of staking - nul. Tyd verander EMF genoem bietjie sel.

Verder kan die magnetiese oppervlak van die suiwer Informatika oorwegings geassosieer word, as 'n soort van punt volgorde data stukkies. Maar sedert die ligging van hierdie punte is absoluut onmoontlik om akkuraat te bereken, op die stasie wat jy wil om 'n soort van pre-gespesifiseerde etiket wat gehelp definieer die lokasie te installeer. Die skepping van sodanige etikette genoem opmaak (rofweg verdeel skyf in liedjies en sektore, gegroepeer).

Die logiese struktuur en werkbeginsel van die hardeskyf in terme van uitleg

Met betrekking tot die logiese HDD organisasies hier in die eerste plek is daar die opmaak, waarin daar is twee hoof tipes: 'n lae-vlak (fisiese) en 'n hoë vlak (logika). Sonder hierdie stappe, wat oor 'n hardeskyf om 'n werkende toestand kan nie praat nie. Vir meer inligting oor hoe om 'n nuwe hardeskyf inisialiseer, sal dit afsonderlik bespreek word.

Lae-vlak formatering vereis 'n fisiese uitwerking op die oppervlak van die HDD, waarin die sektore is geleë langs die spore. Dit is interessant dat die beginsel van die hardeskyf is sodanig dat elke sektor sy eie unieke adres wat die heel sektor aantal sluit geskep, track nommer, waarteen dit geleë is, en die plaat nommer. So, die organisasie van die direkte toegang dieselfde geheue-adresse direk vanaf die gegewe adres, eerder as op soek na die regte inligting oor die oppervlak, as gevolg van wat die spoed bereik (alhoewel dit is nie die belangrikste). Let daarop dat wanneer die lae-vlak formatering heeltemal al die inligting is skoongemaak en herstel dit in die meeste gevalle kan nie wees nie.

Nog 'n ding - 'n logiese formaat (in Windows-gebaseerde stelsels is die vinnige formaat of Quick-formaat). Verder hierdie prosesse is van toepassing op die skepping van logiese partisies wat 'n sekere area van die primêre hardeskyf wat bedryf op dieselfde beginsels.

Logiese uitleg hoofsaaklik invloed op die stelsel gebied, wat bestaan uit 'n boot sektor en partisietabel (MBR Boot rekord), die lêertoekenningstabel (FAT, NTFS, en so aan. D.) En die hoofdmap (hoofdmap).

Opname inligting in sektore van die cluster gemaak deur verskeie dele, waarin in een cluster kan nie twee identiese voorwerpe (lêers) bevat. Eintlik is die skepping van 'n logiese partisie, as dit skei dit van die belangrikste stelsel partisie, sodat die inligting wat gestoor word op dit, as daar foute en mislukkings te verander of verwydering is nie geraak.

Hoofkenmerke HDD

Ek dink, in die algemeen HDD werking beginsel van 'n bietjie verstaan. Ons het nou draai na die belangrikste kenmerke, wat 'n volledige beeld van al die geleenthede (of nadele) van die moderne hardeskywe gee.

Die beginsel van die hardeskyf en die belangrikste eienskappe kan heel anders wees. Om te verstaan wat op die spel is, kies ons die mees basiese parameters wat kenmerkend is al bekend vir die jongste inligting winkels:

• kapasiteit (volume);
• prestasie (data toegang spoed lees en skryf van inligting);
• koppelvlak (verbinding metode, tipe beheerder).

Die kapasiteit is die totale bedrag van inligting wat gebruik kan word aangeteken en bewaar op die hardeskyf. van HDD vervaardigingsbedryf is so vinnig groeiende dat vandag in gebruik hardeskywe aangegaan het met volumes van die orde van 2 TB of meer. En, soos dit word geglo is dit nie die limiet.

Koppelvlak - die belangrikste kenmerk. Dit bepaal in watter rigting die toestel gekoppel aan die moederbord, wat kontroleerder gebruik word as lees en skryf uitgevoer word, en so aan. D. Die groot en mees algemene koppelvlakke beskou IDE, SATA en SCSI.

Skywe met IDE-koppelvlak verskillende lae koste, maar onder die groot nadele kan 'n beperkte aantal gelyktydig verbind toestelle (maksimum van vier) en 'n lae datatempo (en selfs met die ondersteuning direkte toegang geheue Ultra DMA of protokolle Ultra ATA (Modus 2 en af te onderskei 4). Alhoewel dit word geglo die gebruik daarvan kan die vlak van lees / skryf spoed van 16 MB / s te verhoog, maar die spoed is baie laer as in die werklikheid. bykomend tot UDMA modus vereis dat die installasie van spesiale bestuurders, wat in teorie, moet dit voorsien word die moederbord.

Praat oor wat die beginsel van die hardeskyf en funksies, jy kan nie die ignoreer SATA koppelvlak, wat is die opvolger weergawe van IDE ATA. Die voordeel van hierdie tegnologie is dat die lees / skryf spoed tot 100 MB / s kan verhoog word deur die gebruik van 'n hoë-spoed bus Fireware IEEE-1394.

Ten slotte, SCSI-koppelvlak in vergelyking met die vorige twee is die mees buigsame en hoogste spoed (lees / skryf spoed tot 160MB / s en hoër). Maar daar is so 'n hardeskyf is byna twee keer so duur. Maar die aantal gelyktydig verbind opslagapparaten wat wissel 7-15, kan die verband uitgevoer word sonder die krag na die rekenaar, en die kabel lengte kan wees in die orde van 15-30 meter. Eintlik, het hierdie tipe van HDD vir die grootste deel nie van toepassing op die gebruiker rekenaars en bedieners.

Prestasie wat kenmerkend is die oordrag spoed en deurset van die I / O kapasiteit, gewoonlik uitgedruk transmissie tyd en die hoeveelheid data wat oorgedra in reeks, en word uitgedruk in MB / s.

'N paar ekstra opsies

Praat oor wat is 'n hardeskyf werksbeginsel en wat parameters beïnvloed die werking daarvan, nie vermy kan word nie, en 'n paar addisionele funksies, wat die prestasie of die lewe van die toestel kan beïnvloed.

Hier, in die eerste plek is die spoed van rotasie, wat direk die search en inisialisering tyd (erkenning) van die gewenste sektor beïnvloed. Hierdie sogenaamde latente search tyd - interval waartydens die behoefte vir die sektor draai na die lees kop. Vandag aangeneem verskeie standaarde vir spil spoed, uitgedruk in omwentelinge per minuut met die tyd vertraging in millisekondes:

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

Dit is maklik gesien dat hoe hoër die spoed, hoe minder tyd spandeer op die search sektor, en die fisiese vlak - deur revolusie van die skyf na die installasie hoof punt verlangde posisie bord.

Nog 'n parameter - die interne oordrag snelheid. Op die buitenste bane is minimaal, maar verhoog met 'n geleidelike oorgang na die binneste baan. So, dieselfde defragmentatie proses wat die beweging van dikwels gebruik data in die vinnigste gebied van die skyf - nie net die oordrag van die binneste baan met 'n groter spoed lees. Eksterne spoed het 'n vaste waarde en is afhanklik van die koppelvlak gebruik.

Ten slotte, een van die belangrikste punte wat verband hou met die teenwoordigheid van eie kas of buffer die hardeskyf se. Trouens, die hardeskyf werk in terme van die beginsel van buffer gebruik iets soortgelyk aan die operasionele of virtuele geheue. Die groter kas grootte (128-256 k), hoe vinniger die hardeskyf.

Die belangrikste vereistes vir HDD

Basiese vereistes, wat in die meeste gevalle word hardeskywe, nie soseer. Die belangrikste ding - die lang lewe en betroubaarheid.

Die basiese standaard vir die meeste HDD word beskou as die lewe van die orde van 5-7 jaar met die bedryfstelsel tyd van nie minder nie as vyf honderd duisend uur, maar vir 'n hoë-end dryf, die syfer is nie minder nie as 'n miljoen ure.

Soos vir betroubaarheid, is verantwoordelik vir hierdie funksie van die SMART self-toets, wat die status van die individuele elemente van die hardeskyf monitor, die uitvoering van deurlopende monitering. Op grond van die data wat ingesamel is kan selfs 'n voorspelling van moontlike voorkoms van foute in die toekoms gegenereer word.

Dit spreek vanself dat die gebruiker nie opsy moet staan. Byvoorbeeld, wanneer die gebruik van HDD uiters belangrik om die optimale temperatuur bereik (0-50 ± 10 grade Celsius) in ag te neem om skokke, impak te vermy en val hardeskyf, getref deur stof of ander klein deeltjies, ens Terloops, baie sal wees .. belangstel om te weet dat dieselfde rook deeltjies is omtrent twee keer groter as die afstand tussen die lees kop en magnetiese oppervlak van die hardeskyf, en menslike hare - 5-10 keer.

Vrae inisialiseer die stelsel deur die vervanging van die hardeskyf

Nou 'n paar woorde oor watter stappe geneem moet word, as vir een of ander rede die gebruiker in staat om die hardeskyf te verander of te installeer dpolnitelny.

Ten volle beskryf die proses sal nie, en sal fokus slegs op die hoofverhoog. Eers moet jy die hardeskyf in verbinding bly en kyk in die BIOS-instellings, as die nuwe hardeware bespeur word, in die administratiewe afdeling skyf te inisialiseer en skep die boot record, skep 'n eenvoudige volume, 'n ID (brief) toewys en te formateer met 'n keuse van lêer stelsel. Eers daarna die nuwe "skroef" is ten volle gereed is vir 'n operasie.

gevolgtrekking

Dit is alles wat kom by die basiese beginsels van die werking en prestasie van die moderne hardeskywe kort. Die beginsel van werking van die eksterne hardeskyf is nie belangrik beskou omdat dit prakties nie verskil van dié wat gebruik word vir skryfbehoeftes HDD. Die enigste verskil is slegs in die metode van koppeling ekstra stoorplek vir jou PC of laptop. Die mees algemene is 'n verbinding via 'n USB-interface wat direk gekoppel is aan die moederbord. Terselfdertyd, as jy wil maksimum prestasie te verseker, is dit beter om 'n standaard USB 3.0 (hawe binne gekleurde blou) te gebruik, natuurlik, met dien verstande dat die eksterne HDD self ondersteun dit.

Soos vir die res, ek dink baie mense selfs 'n bietjie, het dit duidelik geword hoe die hardeskyf van enige soort. Miskien is die bo gegee is te veel tegniese inligting, hoe meer selfs uit die skool fisika natuurlik nog sonder dat ten volle te verstaan al die basiese beginsels en metodes in die HDD produksie en toepassing tegnologie sal nie verstaan gelê.