HDD: اصل کار و ویژگی های اصلی

دیسک های سخت، و یا، به عنوان آنها نامیده می شوند، دیسک های سخت یکی از مهم ترین اجزای یک سیستم کامپیوتری می باشد. درباره همه آن را می داند. اما این یک کاربر مدرن حتی در حدس اصل در مورد چگونه هارد دیسک است. اصل عمل، به طور کلی، برای درک پایه ای از بسیار ساده است، اما برخی از تفاوت های ظریف، که بیشتر مورد بحث قرار خواهد وجود دارد.

سوالات مقصد و طبقه بندی هارد دیسک؟

سوال مقصد، البته، بلاغی. هر کسی، حتی بیشتر ورود به سطح، بلافاصله پاسخ داد که هارد دیسک (همچنین به عنوان یک دیسک سخت، با نام مستعار هارد یا شناخته شده HDD) بلافاصله پاسخ داد که او استفاده می شود برای ذخیره اطلاعات است.

به طور کلی، درست است. فراموش نکنید که بر روی هارد دیسک، به جز سیستم عامل و فایل های کاربر توسط بخش سیستم عامل بوت، به لطف که او شروع خواهد شد، و همچنین برخی از علائم که دیسک می تواند به سرعت به اطلاعات مورد نظر پیدا ایجاد شد.

مدل های فعلی کاملا متنوع است: عادی هارد، هارد درایو های خارجی، با سرعت بالا درایوهای SSD حالت جامد، اگر چه آن را به دیسک های سخت دانست و پذیرفته نشده است. این است که بیشتر پیشنهاد به در نظر گرفتن دستگاه و اصل عمل HDD، اگر نه به طور کامل پس از آن حداقل در این است که به اندازه کافی برای درک اصطلاحات و فرآیندهای اساسی بود.

لطفا توجه داشته باشید این است که یک طبقه بندی خاص از HDD امروز در برخی از معیارهای اساسی، در میان است که در بر داشت زیر وجود دارد:

• روش برای ذخیره سازی اطلاعات؛
• نوع رسانه؛
• روش سازماندهی دسترسی به اطلاعات.

چرا هارد دیسک است که به نام هارد دیسک؟

امروزه، بسیاری از مردم به فکر که چرا دیسک های سخت هستند هارد دیسک متعلق به سلاح های کوچک نامیده می شود. به نظر می رسد که ممکن است شباهت های بین دو دستگاه وجود دارد؟

اصطلاح ظاهر شد به عنوان دور برگشت به عنوان 1973، زمانی که بازار برای اولین بار در جهان HDD ظاهر شد، ساخت و ساز که از دو محفظه جداگانه در ظروف محفوظ بود. ظرفیت هر یک از محفظه 30 MB، همین دلیل است که مهندسان نام رمز دیسک "30-30"، که به طور کامل در هماهنگی با نام تجاری رایج در آن زمان بود به او داده شده بود اسلحه "وینچستر، 30-30". با این حال، در اوایل '90s در امریکا و اروپا به نام تقریبا از استفاده از بین رفته است، اما هنوز هم محبوب در فضای پس از شوروی.

دستگاه و اصل عمل HDD

اما ما پرت شدن. اصل عمل HDD می توان به عنوان فرایند خواندن یا نوشتن خلاصه شده است. اما چگونه این اتفاق می افتد؟ به منظور درک عملکرد یک هارد دیسک مغناطیسی، برای بار اول شما نیاز به یاد بگیرند که چگونه کار می کند.

هارد دیسک خود را مجموعه ای از صفحات است، که تعدادی از آن ممکن است 4-9 متصل شده توسط یک شفت (محور) متفاوت است، به نام دوک نخ ریسی. صفحات هستند یکی بالای دیگری قرار داده است. در اغلب موارد، مواد برای تولید آنها آلومینیوم، برنج، سرامیک، شیشه و مانند آن. D. خود را از صفحه یک پوشش مغناطیسی خاص از ماده ای به نام بشقاب، بر اساس اکسید فریت گاما، اکسید کروم، فریت باریم و t می باشد. D هر ضخامت ورق در حدود 2 میلی متر.

برای ضبط و خواندن اطلاعات مربوط به سر شعاعی (یکی برای هر صفحه) و صفحات در هر دو سطح استفاده می شود. در طول چرخش اسپیندل، سرعت که می تواند 3600-7200 برگرد. / دقیقه، و در حال حرکت سر مربوط به دو موتور الکتریکی.

در این مورد، اصل اساسی هارد دیسک کامپیوتر است که اطلاعات ثبت شده است در هر نقطه نیست، اما در یک محل به شدت مشخص، به نام بخش، که در آهنگ های متحد المرکز و یا آهنگ های واقع شده است. برای جلوگیری از سردرگمی، استفاده از قوانین یکنواخت. یک نمایش که اصول دیسک های سخت از نظر ساختار منطقی خود را، جهانی وجود دارد. به عنوان مثال، به اندازه یک بخش، برای استاندارد واحد در سراسر جهان مورد، 512 بایت است. بخش ها به خوشه، که سلسله ای از تعدادی از بخش به نوبه خود تقسیم می شوند. و به خصوص هارد دیسک از اصل عامل در این رابطه این است که تبادل اطلاعات و خوشه طیف فقط ساخته شده (بخش عدد صحیح زنجیر).

اما چگونه اطلاعات به عنوان خوانده است؟ رانندگی آثار: یک هارد دیسک شرح زیر است: با استفاده از یک سر ویژه براکت خواندن در یک (مارپیچ) جهت شعاعی حرکت به آهنگ مورد نظر و در نوبه خود بیش از یک بخش داده می چرخاند، تمام سر را می توان به طور همزمان با خواندن همان اطلاعات نه تنها از آهنگ های مختلف نقل مکان کرد اما با دیسک های مختلف (ویفر). تمام آهنگ های با اعداد ترتیبی مشابه سیلندر نامیده می شود.

ممکن است که به انتخاب اصل عامل دیگری از یک هارد دیسک: سر خواندن نزدیک تر به سطح مغناطیسی (اما آن را لمس نکنید)، بالاتر تراکم ضبط.

نوشتن و خواندن اطلاعات چگونه است؟

دیسک های سخت، و یا دیسک های سخت، و در نتیجه شده اند به نام مغناطیسی است که آنها با استفاده از قوانین فیزیک مغناطیس، فرموله شده توسط فارادی و ماکسول.

همانطور که قبلا ذکر شد، صفحات nemagnitochuvstvitelnogo مواد پوشش مغناطیسی به ضخامت چند میکرومتر استفاده می شود. در عمل، یک میدان مغناطیسی داشتن یک دامنه به اصطلاح.

دامنه مغناطیسی به شدت محدود الیاژ اهن دار مرزهای منطقه مغناطیسی است. بیشتر اصل عمل HDD می توان به شرح زیر خلاصه کرد: در صورت یک میدان مغناطیسی خارجی، زمینه درایو مناسب شروع به دقیقا در امتداد خطوط مغناطیسی و در خاتمه دادن به تاثیر بر روی دیسک های هدایت شود به نظر می رسد منطقه ماند که در آن اطلاعات ذخیره شده قبلا در این زمینه اصلی موجود .

برای ایجاد یک میدان خارجی مسئول ضبط خواندن سر، و خواندن پسماند منطقه، در مقابل بودن به سر یک نیروی الکتریکی یا EMF ایجاد شده است. سپس همه چیز ساده است: تغییر EMF مربوط به یک فایل باینری، و فقدان یا توقف آن - صفر است. زمان تغییر EMF سلول به نام بیت.

علاوه بر این، سطح مغناطیسی از ملاحظات صرفا انفورماتیک می توان در ارتباط، به عنوان یک نوع از نقطه بیت داده دنباله. با این حال، از آنجا که محل این نقاط کاملا غیر ممکن به دقت محاسبه است، بر روی هارد شما می خواهید برای نصب برخی از برچسب از پیش تعیین میکند که محل مورد نظر. ایجاد چنین برچسب است (تقریبا دیسک تقسیم به ترک ها و بخش ها، خوشه) به نام قالب بندی.

ساختار منطقی و اصل عامل از دیسک سخت از نظر قالب بندی

با توجه به سازمان HDD منطقی در اینجا در وهله اول این است که قالب بندی، که در آن دو نوع اصلی وجود دارد وجود دارد: یک سطح پایین (فیزیکی) و سطح بالا (منطق). بدون این مراحل، در مورد آوردن هر هارد دیسک به یک دولت کار نمی تواند صحبت می کنند. برای اطلاعات در مورد نحوه مقداردهی اولیه یک هارد دیسک جدید، از آن خواهد شد به طور جداگانه بحث شده است.

قالب بندی سطح پایین نیاز به یک اثر فیزیکی بر روی سطح هارد، که در آن بخش ها همراه آهنگ های واقع شده است. جالب است که این اصل از هارد دیسک به طوری که هر بخش آدرس منحصر به فرد خود را دارد، که شامل تعداد بخش بسیار ایجاد کرده است است، پیگیری تعداد، در آن واقع شده است، و شماره پلاک است. بنابراین، این سازمان از دسترسی مستقیم به حافظه همان آدرس به طور مستقیم از آدرس داده شده، و نه به دنبال اطلاعات درست را در طول سطح که به دلیل سرعت به دست آمده است (اگر چه آن مهم نیست). توجه داشته باشید که زمانی که قالب بندی سطح پایین به طور کامل پاک تمام اطلاعات و بازگرداندن آن در بسیاری از موارد نمی تواند باشد.

چیز دیگری که - یک فرمت منطقی (در سیستم های مبتنی بر ویندوز فرمت سریع و یا فرمت سریع است). علاوه بر این، این فرآیند قابل اجرا به ایجاد پارتیشن منطقی به نمایندگی از یک منطقه خاص از هارد دیسک های اولیه که در عمل بر همان اصول است.

قالب بندی منطقی در درجه اول منطقه سیستم، که متشکل از یک بوت سکتور و جدول پارتیشن (رکورد بوت MBR)، جدول تخصیص فایل (FAT، NTFS، و غیره. D.) و دایرکتوری ریشه (ریشه) تاثیر می گذارد.

اطلاعات ضبط در بخش های خوشه ای است که از طریق چندین بخش، در جایی که در یک خوشه می تواند شامل دو جسم یکسان (فایل) ساخته شده است. در واقع، ایجاد یک پارتیشن منطقی، آن را به عنوان آن را از پارتیشن سیستم اصلی جدا می کند، به طوری که اطلاعات ذخیره شده در آن، اگر اشتباهات و شکست به تغییر وجود دارد و یا حذف نمی کنند.

ویژگی های اصلی HDD

من فکر می کنم، به طور کلی HDD اصل عمل کمی قابل درک باشد. ما در حال حاضر به ویژگی های اصلی، که به یک تصویر کامل از تمام فرصت (و یا معایب) از دیسک های سخت مدرن تبدیل شود.

اصل از این دیسک و اصلی ویژگی های سخت ممکن است کاملا متفاوت است. برای درک آنچه در خطر است، ما را انتخاب پارامترهای اساسی ترین که مشخص همه تا به امروز اطلاعات فروشگاه شناخته شده است:

• ظرفیت (حجم)؛
• عملکرد (خواندن داده ها سرعت دسترسی و نوشتن اطلاعات)؛
• رابط (روش اتصال، نوع کنترل).

ظرفیت کل مقدار اطلاعات است که می تواند ثبت و ذخیره بر روی هارد دیسک است. صنعت ساخت HDD به سرعت در حال رشد است که امروز به استفاده از دیسک های سخت با حجم از سفارش از 2 ترابایت یا بیشتر وارد شده است. و، به عنوان اعتقاد بر این است این است که حد مجاز است.

رابط - مشخصه مهم ترین. این مشخص است که راه که دستگاه به مادربرد است که کنترل و خواندن و نوشتن استفاده انجام شده است، و به همین ترتیب. D. رابط مهم و رایج ترین در نظر گرفته IDE، SATA و SCSI متصل می شود.

دیسک با محیط برنامه نویسی-رابط های مختلف کم هزینه، با این حال، در میان معایب اصلی می توانید تعداد محدودی از دستگاه به طور همزمان متصل است (حداکثر چهار) و نرخ داده ها کم (و حتی با پشتیبانی دسترسی مستقیم به حافظه DMA فوق العاده و یا پروتکل های فوق العاده ATA (حالت 2 و حالت تشخیص 4) اگر چه اعتقاد بر این است استفاده از آنها می توانید سطح از سرعت خواندن / نوشتن 16 MB / s و افزایش می دهد، اما سرعت بسیار پایین تر از در واقعیت، در علاوه بر این، به حالت UDMA نیاز به نصب درایور خاصی، که در تئوری، باید آن را با مادربرد عرضه می شود.

صحبت کردن در مورد چه اصل از دیسک سخت و ویژگی های، شما می توانید نادیده بگیرد رابط SATA، که نسخه جانشین IDE ATA. استفاده از این فن آوری است که خواندن / نوشتن سرعت می تواند تا 100 مگا بایت / ثانیه با استفاده از اتوبوس با سرعت بالا Fireware IEEE-1394 افزایش یافته است.

در نهایت، رابط SCSI در مقایسه با دو قبلی قابل انعطاف ترین و بالاترین سرعت (سرعت خواندن نوشتن / تا 160MB / s و بالاتر) است. اما چنین دیسک های سخت وجود دارد این است که تقریبا دو برابر گران. اما تعدادی از دستگاه های ذخیره سازی به طور همزمان متصل اعم 7-15، اتصال را می توان بدون د-انرژی کامپیوتر انجام، و طول کابل می تواند در جهت از 15-30 متر باشد. در واقع، این نوع هارددیسک در بیشتر قسمت ها به رایانه های شخصی کاربر و سرور اعمال نمی شود.

عملکرد توصیف سرعت انتقال و توان از ظرفیت I / O، زمان انتقال معمولا بیان و مقدار داده های منتقل شده در سری، و در MB / s و بیان شده است.

برخی از گزینه های اضافی

صحبت کردن در مورد آنچه که یک اصل دیسک سخت کار است و چه پارامترهای عملیات آن تاثیر می گذارد، نمی توان اجتناب کرد، و برخی از ویژگی های اضافی، که ممکن است عملکرد و یا عمر دستگاه تاثیر می گذارد.

در اینجا، در وهله اول از سرعت چرخش، که به طور مستقیم بر زمان جستجو و مقدار دهی اولیه (به رسمیت شناختن) از بخش مورد نظر است. این به اصطلاح زمان جستجو نهان - فاصله در طی آن نیاز برای بخش به هد خواندن تبدیل می شود. امروز چندین استاندارد برای سرعت اسپیندل به تصویب رسید، در دور در دقیقه با تاخیر زمانی در میلی ثانیه بیان می شود:

• 3،600-8.33؛
• 4،500-6.67؛
• 5،400-5.56؛
• 7،200-4.17.

این است که به راحتی دیده می شود که بالاتر از سرعت، زمان کمتری صرف شده در بخش جستجو، و هواپیما فیزیکی - با انقلاب از دیسک به نقطه سر نصب و راه اندازی صفحه موقعیت مورد نظر.

یکی دیگر از پارامتر - سرعت انتقال داخلی. در آهنگ های خارجی حداقل است اما با یک انتقال تدریجی به آهنگ درونی افزایش می دهد. بنابراین، فرایند یکپارچه سازی همان به نمایندگی از جنبش اغلب داده ها در سریع ترین منطقه از دیسک استفاده می شود - و نه به سادگی انتقال از مسیر داخلی با سرعت خواندن بیشتر است. سرعت خارجی، یک مقدار ثابت است و بستگی به رابط استفاده می شود.

در نهایت، یکی از نقاط مهم در ارتباط با حضور کش خود هارد دیسک یا بافر شده است. در واقع، هارد دیسک کار می کند از نظر اصل استفاده از بافر چیزی شبیه به حافظه عملیاتی یا مجازی. اندازه بزرگتر کش (128-256 KB)، سریع تر از هارد دیسک.

الزامات اصلی برای HDD

نیازهای اولیه را که در بسیاری از موارد دیسک های سخت ارائه شده است، نه زیاد. چیز اصلی - عمر طولانی و قابلیت اطمینان.

سطح استاندارد برای اکثر HDD نظر گرفته شده است زندگی از سفارش از 5-7 سال با زمان کارکرد کمتر از پانصد هزار ساعت است، اما برای درایوهای بالا پایان، این رقم کمتر از یک میلیون ساعت است.

همانطور که برای قابلیت اطمینان، مسئول این تابع از SMART خود تست، که نظارت بر وضعیت عناصر منحصر به فرد از هارد دیسک، انجام نظارت مستمر است. بر اساس داده های جمع آوری می توان حتی یک پیش بینی از ظاهر ممکن است از گسل در آینده تولید می شود.

بدیهی است که کاربر باید کنار ایستاده است می رود. به عنوان مثال، در هنگام استفاده از HDD بسیار مهم به رعایت محدوده دمای بهینه (0 - 10 ± 50 درجه سانتیگراد) به جلوگیری از شوک، اثرات و سقوط هارد دیسک، ضربه های گرد و غبار یا سایر ذرات کوچک، و غیره در ضمن، بسیاری خواهد بود .. علاقه مند به دانستن است که ذرات دود یکسان است حدود دو برابر بزرگتر از فاصله بین هد خواندن و سطح مغناطیسی دیسک سخت، و موی انسان - 5-10 بار.

سوالات مقداردهی اولیه سیستم را با جایگزین کردن هارد دیسک

در حال حاضر چند کلمه در مورد آنچه عمل باید انجام شود، اگر به هر دلیلی کاربر به تغییر هارد دیسک یا نصب dpolnitelny.

به طور کامل توصیف فرایند خواهد شد، و تنها در مرحله اصلی تمرکز می کنند. در ابتدا شما باید هارد دیسک متصل شده و در تنظیمات BIOS نگاه کنید، اگر سخت افزار جدید شناسایی شده است، در بخش مدیریت دیسک به مقداردهی اولیه و ایجاد بوت رکورد، ایجاد یک حجم ساده، اختصاص یک ID (نامه) و به فرمت با انتخاب فایل سیستم. تنها پس از آن جدید "پیچ" به طور کامل آماده برای عملیات.

نتیجه

این همه که می آید به توجیه اصول اولیه کارکرد و عملکرد دیسک های سخت مدرن است. اصل بهره برداری از دیسک سخت خارجی در نظر گرفته نشده مهم است، زیرا عملا از آن استفاده می شود برای هارد ثابت متفاوت است. تنها تفاوت تنها در روش اتصال ذخیره سازی اضافی به کامپیوتر و یا لپ تاپ خود را است. شایع ترین یک اتصال از طریق USB رابط است که به طور مستقیم به مادربرد متصل است. در همان زمان، اگر شما می خواهید برای اطمینان از حداکثر عملکرد، بهتر است به استفاده از یک استاندارد USB 3.0 (پورت در داخل رنگ آبی)، البته، به شرطی که هارددیسک خارجی خود را از آن پشتیبانی می کند.

همانطور که برای بقیه، من فکر می کنم بسیاری از مردم حتی کمی، مشخص شد چگونه هارد دیسک از هر نوع. شاید اطلاعات فوق داده شده است بیش از حد فنی، حتی بیشتر از دوره فیزیک مدرسه، در عین حال بدون که به طور کامل درک تمام اصول اساسی و روش پایین در تولید و برنامه فن آوری HDD نمی خواهد درک گذاشته شد.