Меню

Назначение функции и основные характеристики жесткого диска



Что такое винчестер (HDD, жесткий диск) в компьютере?

Разобравшись, как подключить стационарный компьютер к Wi-Fi, установив и настроив на ПК необходимые программы, пользователь может сделать передышку и немного расширить свой кругозор. И в том числе узнать, что такое жёсткий диск и зачем он вообще нужен. Ниже будет рассказано о разновидностях HDD и значимых характеристиках устройств — ими следует руководствоваться при подборе винчестера для домашнего использования.

Что такое жёсткий диск?

Жёсткий диск, иначе называемый HDD (Hard Disk Drive), НЖМД (накопитель на жёстких магнитных дисках) или винчестер, — это универсальное устройство для хранения, миграции, планового и экстренного использования цифровых данных. На сегодня, несмотря на появление более прогрессивных и надёжных видов носителей, жёсткие диски по-прежнему занимают лидирующую позицию в этой области, и, вероятно, в ближайшие несколько лет ситуация не изменится.

В самом первом компьютере никаких жёстких дисков не было; первая модель, огромная, весящая чуть меньше тонны, появилась в 1956 году в США. Со временем размеры HDD уменьшались, производительность и ёмкость — увеличивались, а требования к материалам изготовления становились жёстче. Так, спустя полвека, и появились современные винчестеры — лёгкие и удобные, в достаточной степени защищённые от механических повреждений.

Жёсткими диски, на которых хранится информация, называются потому, что данные записываются не на гибкий магнитный слой, как в дискетах, а на твёрдые пластины, состоящие:

  • из основы из чистого, лишённого магнитных свойств стекла или алюминия;
  • и покрытия-ферромагнетика, в большинстве случаев — оксида хрома; на нём и сохраняется цифровая информация.

Теперь — несколько слов о названиях. Самое точное и наиболее редко встречающееся на практике (НМЖД) акцентирует внимание на фактическом наличии в винчестере нескольких магнитных дисков. Так оно и есть; современные накопители высокой ёмкости оснащены двумя, тремя или более «пластинками», посаженными на общую ось и обслуживаемыми каждая своей считывающей головкой, удерживаемой от непосредственного контакта с ферромагнетиком за счёт возникающей во время вращения воздушной подушки. Во время простоя эти головки отводятся в безопасную позицию, в которой просто не могут соприкасаться с дисками.

Второе по популярности наименование жёсткого диска (HDD), используемое, в частности, в названии программы Victoria HDD, означает точно то же самое; иногда оно заменяется русской калькой ХДД; главное её преимущество — отсутствие необходимости переключаться с кириллицы на латиницу и обратно.

Наконец, наименование «винчестер» обязано своим появлением рабочему названию разрабатываемой в 1970-х годах инженерами IBM модели с условным наименованием «30/30», совпавшим с одним из разработанных Winchester калибром патронов. Этот вариант почти совершенно вышел из употребления в европейских и американских странах, однако упорно сохраняется в СНГ — иногда сокращаясь до не менее известного пользователю «винта».

Важно: именно появление жёстких дисков дало развитие большинству современных технологий, связанных с разработкой, внедрением и обслуживанием операционных систем и сопутствующего программного обеспечения, в частности UEFI Boot.

Для чего нужен жёсткий диск?

Как уже упоминалось, основное назначение жёсткого диска — постоянное (в отличие от оперативной памяти) хранение виртуальных данных. Разница видна на простом примере: когда компьютер выключается, ОЗУ автоматически очищается, так как не обладает ресурсами для записи; в то же время файлы и незавершённые системные процессы сохраняются на HDD и остаются доступны после очередного включения.

Следовательно, пользователю не нужно каждый раз переписывать информацию на листочек, наносить на перфоленту, скидывать на оптический диск или дискету. Достаточно просто запустить компьютер или ноутбук — и почти мгновенно получить доступ к ранее созданным или просматриваемым данным.

Второе назначение НЖМД — перенос и распространение цифровой информации; в современных условиях возможны несколько вариантов процесса:

  • физический — пользователь записывает данные на жёсткий диск и переставляет его из одного компьютера в другой;
  • виртуальный — сведения распространяются при помощи технологий удалённого доступа, в том числе в «облаках»; в зависимости от выбранных владельцем настроек файлы могут быть доступны как только ему, так и неограниченному числу пользователей по всему миру.

Винчестеры, выполняющие вторую функцию, могут входить в состав так называемых серверов — программно-аппаратных комплексов, обеспечивающих массовый доступ к уникальным, изначально хранящимся только в одном месте данным.

Важнейшая опция жёсткого диска, являющаяся частным случаем первой, — создание среды для запуска и использования на компьютере операционной системы. Именно благодаря НЖМД пользователю нет необходимости каждый раз запускаться с дискеты, CD, DVD или флешки — теперь эта необходимость возникает только при повреждении критически важных данных на HDD или при необходимости переустановки ОС.

Разновидности винчестеров

Классифицировать жёсткие диски, работающие в бытовых компьютерах, можно по нескольким признакам. Большая часть будет перечислена далее; сейчас же следует поговорить о самом «наглядном» — необходимости установки в корпус машины.

В соответствии с этим критерием все HDD, вне зависимости от других параметров, наименования производителя и модели, можно разделить на три категории:

  • Несъёмные. Это привычные для пользователя винчестеры, устанавливаемые (и при должном уровне аккуратности закрепляемые) внутри системного блока — или в корпусе ноутбука. Как правило, они отличаются большими массогабаритами, а также имеют на плате два основных разъёма: для подключения шлейфа считывания информации и подведения электропитания. Зачем нужен первый, понятно; второй необходим, чтобы привести в движение ферромагнитные «пластинки» — иначе будет невозможно получить доступ к данным.
Читайте также:  Что такое oem на жестком диске

  • Внешние. Портативные устройства, которые подключаются к компьютеру через USB-разъём при помощи специального шнура, обеспечивающего для HDD как подвод необходимой электроэнергии, так и снятие информации. Отличаются значительно большей мобильностью — с таким НЖМД куда удобнее путешествовать, а в домашних условиях его можно использовать с тем же уровнем комфорта, что и обычную флешку. С другой стороны, винчестеры такого типа существенно чаще выходят из строя или «теряют» пути файлов; чтобы избежать неприятностей, пользователю придётся обращаться с ними как можно бережнее.

  • Гибридные. В таких жёстких дисках совмещены стандарты «несъёмной» и флеш-памяти. Проще говоря, ёмкость HDD этого типа можно «нарастить» за счёт microSD или флешки, а затем — извлечь носитель и подключить его к другому компьютеру.

Важно: сравнительно недавно появились так называемые «салазки» (или корпуса для несъёмных жёстких дисков), позволяющие подключать НЖМД через USB-разъём. При таком применении HDD фактически переходит из первой категории во вторую — со всеми её достоинствами и недостатками.

Как выбрать жёсткий диск?

Выбор жёсткого диска для компьютера легче всего сделать, по порядку отвечая на следующие вопросы:

  • Как планируется использовать HDD — внутри компьютера или в качестве переносного носителя? О преимуществах и недостатках этих разновидностей написано выше; пользователю, нечасто пускающемуся в дорогу и имеющему в распоряжении обычный стационарный ПК, логичнее будет предпочесть первый вариант; владельцу ноутбука или любителю путешествий — второй.
  • Какой на компьютере доступен интерфейс подключения? В настоящее время есть два основных варианта: IDE — сильно устаревший, но всё ещё имеющийся в продаже; SATA первого, второго и третьего поколений — новый, значительно более производительный и энергозащищённый.

Совет: узнать, какой интерфейс нужен, можно, взглянув на разъёмы старого жёсткого диска или свободные шлейфы внутри компьютера — отличить SATA от IDE не составит никакого труда.

  • Для чего планируется использовать винчестер? Это основополагающий вопрос; он напрямую определяет сразу два важных параметра: ёмкость носителя и число оборотов магнитных пластинок вокруг своей оси в минуту. Если пользователь хочет запускать с жёсткого диска операционную систему и хранить на нём «рабочую» информацию, хватит объёма от 256 гигабайтов и скорости вращения от 7200 оборотов в минуту. «Вторичные» HDD, нужные для хранения и архивирования информации, должны в современных условиях обладать ёмкостью от терабайта, однако могут иметь меньшую скорость вращения, поскольку время задержки при обращении к ним не является критическим параметром. В целом же действует эмпирическое правило: чем больше, тем лучше — но и дороже; руководствуясь предложенным алгоритмом или игнорируя его, юзер заплатит за винчестер ровно столько, сколько готов отдать — и получит соответствующие результаты.
  • В каких условиях будет эксплуатироваться НЖМД? Чем «агрессивнее» обстановка вокруг (с учётом пыли, вибрации, возможных ударов и перепадов напряжения), тем выше должен быть уровень защиты и тем дороже будет модель.
  • Будет ли компьютер работать ночью? Жёсткие диски во время вращения издают характерное жужжание — для большинства неприметное, но на некоторых людей действующее раздражающе. Чтобы избежать излишней траты нервов, пользователю рекомендуется сразу выбрать HDD с повышенным уровнем шумоизоляции.

Важно: ориентироваться при выборе винчестера на наименование производителя давно не имеет смысла. Практически весь рынок занят тремя корпорациями: Toshiba, Seagate и Western Digital — в итоге и разброс цен, и разница в качестве продукции при других равных условиях минимальны.

Теперь, определившись с требуемыми параметрами жёсткого диска для компьютера, можно отправляться в магазин — и подобрать для себя оптимальный вариант, не забыв взять у продавца гарантийный талон.

Подводим итоги

Жёсткий диск в компьютере используется для накопления, хранения и переноса цифровых данных. Другие названия носителя — HDD, винчестер или НЖМД. При выборе жёсткого диска следует обращать внимание на интерфейс, ёмкость, скорость вращения и уровень защиты; чем выше каждый из этих показателей, тем дольше проработает устройство, но тем значительнее будет его цена.

Источник

Жесткий диск — конструкция, назначение, характеристики

Изучение назначения, конструкции и основных характеристик жесткого диска — съемного носителя информации, на котором находятся все документы и файлы компьютера. Размер, интерфейс, емкость, скорость передачи данных, надежность и уровень шума винчестера.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 30.09.2013
Размер файла 21,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Читайте также:  Использование жестких дисков гаджет

Курсовая работа по аппаратному обеспечению на тему

«Жесткий диск, конструкция, назначение, характеристики»

Учащаяся 2 курса, группы № 21

Соловьева Алевтина Леонидовна.

Г. Великие Луки — 2010 — 2011 гг.

Жесткий диск, физическое устройство

Назначение жесткого диска

Устройство для хранения информации на основе вращающегося магнитного диска было разработано фирмой IBM в самом начале 70-х годов. Этот громоздкий 14-дюймовый диск позволял записать 30 дорожек по 30 секторов в каждой из них; обозначение диска 30/30 напоминало название широко распространенной модели ружья фирмы Winchester, в результате чего в английском языке для обозначения дисковых устройств с несъемными дисками стали широко применять слово Winchester. В 1973 году фирма IBM создала первый накопитель с несколькими дисками емкостью 140 Мб, который продавался по цене $8600, а в 1980 году они создали первый жесткий диск ёмкостью более 1 Гб, весил он 250 кг, цена 14,5 тыс. долларов.

При разработке первой модели компьютера IBM PC в нем не был предусмотрен встроенный винчестер, однако уже в следующей модели он был установлен (20 Мб). В компьютере PC AT винчестер уже являлся основным средством повышения эффективности компьютера — пользователям не требовалось больше загружать операционную систему с дискет и искать каждый раз новую дискету при начале работы с какой-либо программой. Возможность хранения на встроенном диске больших объемов данных и программ значительно расширила диапазон использования персональных компьютеров.

Жесткие диски (винчестеры), физическое устройство

жесткий диск компьютер файл

На корпусе жесткого диска имеются несколько разъемов, предназначенных для обеспечения взаимодействия жесткого диска с другими компонентами системного блока. Внутри корпуса винчестера размещаются элементы необходимые для работы винчестера:

F носитель информации, который представляет собой жесткий диск;

F устройство считывания/записи информации;

F нередко, интерфейсную часть, называемую контроллером жесткого диска.

Внутри корпуса находится электродвигатель, на оси которого расположены несколько дисков. Диски изготовлены из стекла или алюминия и покрыты ферромагнитным слоем. Каждый диск разбит на цилиндры и секторы. Между дисками находится магнитная головка, которая записывает и считывает информацию. Информация записывается в области свободных секторов. Запись начинается с внешней дорожки, которая называется «нулевой».

Информация заносится на концентрические дорожки, равномерно распределенные по всему носителю. В случае большего, чем один диск, числа носителей все дорожки, находящиеся одна под другой, называются цилиндром. Операции чтения/записи производятся подряд над всеми дорожками цилиндра, после чего головки перемещаются на новую позицию. Герметичная камера предохраняет носители не только от проникновения механических частиц пыли, но и от воздействия электромагнитных полей. Необходимо заметить, что камера не является абсолютно герметичной т.к. соединяется с окружающей атмосферой при помощи специального фильтра, уравнивающего давление внутри и снаружи камеры. Однако воздух внутри камеры максимально очищен от пыли, т.к. малейшие частички могут привести к порче магнитного покрытия дисков и потере данных и работоспособности устройства. Диски вращаются постоянно, а скорость вращения носителей довольно высокая (от 4500 до 10000 об/мин), что обеспечивает высокую скорость чтения/записи. Габаритные размеры характеризуются форм — фактором, который указывает горизонтальный и вертикальный размер корпуса. Различают горизонтальные размеры: 1,8 дюйма, 2,5 дюйма, 3,5 дюйма, 5,25 дюйма.

Плата электроники предназначена для управления работой механически подвижных частей устройства и для формирования электрических импульсов при чтении/записи информации. Плата электроники представляет собой самостоятельный микрокомпьютер с собственным процессором, буферной памятью, устройствами ввода/вывода и прочими атрибутами. На плате могут располагаться множество переключателей и перемычек.

Жесткие диски условно можно разделить на четыре типа: внешние, диски для настольных компьютеров, для ноутбуков и для серверов. Каждый тип обладает конструктивными особенностями, делающими его применение наиболее целесообразным в определенных случаях.

Жесткие диски для настольных компьютеров традиционно изготовляются размером 3,5, имеют скорость вращения 5400 или 7200 об/мин и интерфейс подключения IDE или SATA.

Жесткие диски для серверов имеют более высокую скорость вращения (до 15000 об/м). Для подключения в них используются различные модификации параллельного (SCSI) или последовательного (SATA, SAS) интерфейсов. Так как эти диски применяются в системах, требующих повышенной надежности хранения информации, они имеют более высокое качество изготовления и время безотказного функционирования, превышающее 1000000 часов наработки на отказ.

До недавнего времени жесткие диски для серверов имели ширину 3,5 дюйма. Сегодня стали появляться 2,5-дюймовые модели. Использование таких накопителей позволит уменьшить размеры серверов и снизить их энергопотребление.

Портативные внешние жесткие диски позволяют практически полностью решить проблемы, связанные с транспортировкой объемных файлов, будь то видеофильмы, издательские или дизайнерские материалы или большие музыкальные архивы. Такой мобильный носитель состоит из 2,5 или 3,5-жесткого диска и контроллера для подключения к требуемому порту. Контролеры, в свою очередь, могут подключаться к компьютеру через интерфейс USB 2.0 или FireWire (1394). Устройство имеет компактные габариты и небольшой вес, что позволяет носить его в сумке или даже во внутреннем кармане пиджака.

Стационарные внешние жесткие диски могут состоять из одного или нескольких накопителей, они могут иметь достаточно большие вес и размеры, для их работы может потребоваться отдельное питание, но при этом они позволяют хранить большой объем информации.

Читайте также:  Падает скорость обмена данными с жестким диском

Жесткие диски для ноутбуков имеют размер 2,5 и 1,8 дюймов, скорость вращения 4200 или 5400 об/мин. Следует отметить, что из-за конструктивных особенностей, тепловыделение и уровень шума жестких дисков такого типа существенно ниже, чем у винчестеров, используемых для настольных компьютеров и серверов. Покупая внешние винчестеры и жесткие диски для ноутбуков, следует особенно обратить внимание на ударостойкость.

Объем винчестера в современных компьютерах достиг очень больших цифр и в среднем уже превышает 160Гб. В 2007г. корпорация Hitachi представляет накопитель емкостью 1Тб (1Тб=1024Гб). 160 — 200 Гб чаще всего вполне достаточно, кроме того, наличие небольшого объема постепенно приучает к хорошему стилю работы на компьютере, ввиду того, что пользователь постоянно следит за своими данными, регулярно производит очистку жесткого диска и позволяет не запутаться в них.

Интерфейсом жесткого диска называют совокупность, состоящую из линий связи, сигналов, передаваемых по этим линиям и технических средств и правил, на основе которых поддерживается эта связь. В настоящее время, в винчестерах чаще всего применяются такие интерфейсы как ATA (или IDE), Serial ATA (SATA и SATA II), SCSI, USB и FireWire.

Размер жесткого диска колеблется, как правило, от 0,8 до 3,5 дюймов. В настольных компьютерах используются диски размером 3,5 дюйма, в ноутбуках — 2,5 дюйма. Жесткие диски размером 1,0 и 1,8 дюймов используются в аудио и видео плеерах, а размером 0,8 дюймов — в мобильных телефонах. Размер жесткого диска также принято называть форм-фактором.

Скорость передачи. При выборе жесткого диска также следует обратить внимание на скорость вращения шпинделя. Шпиндель — это основание, на котором вращается жесткий диск. Чем больше этот показатель, тем выше скорость передачи данных. Для ноутбуков прекрасно подойдут винчестеры со скоростями 4200, 5400 и 7200 оборотов в минуту, а для настольных компьютеров — со скоростями 7200 и 10000 оборотов.

Уровень шума является эргономическим показателем. Однако, он также, является и некоторым показателем сбалансированности механической конструкции, т.к. шум в виде треска — есть не что иное, как звук ударов позиционера шагового или линейного механизма, а, даже микро-удары и вибрация так не желательны для накопителей и приводят к более быстрому их износу.

Надежность. Время произвольного доступа — среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска. Диапазон этого параметра — от 2,5 до 16 миллисекунд.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Жесткий диск как основное устройство для хранения информации. Основные характеристики и общий вид внешнего и внутреннего диска. Интерфейс, емкость, физический размер, скорость вращения шпинделя и передачи данных. Установка и обслуживание жестких дисков.

контрольная работа [885,7 K], добавлен 21.09.2013

Современные внешние жесткие диски. Основные характеристики винчестера. Скорость вращения шпинделя. Скорость передачи данных при последовательном доступе. Состав и основные компоненты прибора. Установка и техническое обслуживание жесткого диска.

курсовая работа [728,1 K], добавлен 13.06.2012

Жесткий диск (винчестер): общее понятие, предназначение, структура. Основные операции по обслуживанию дисков. Процесс форматирования диска. Логические и физические дефекты, возникающие на диске и методы их устранения. Дефрагментация и очистка винчестера.

презентация [264,1 K], добавлен 23.10.2013

Исследование показателей емкости винчестера, скорости вращения магнитных дисков, объема кэш-памяти, типов интерфейса подключения (IDE, SCSI, SATA) и разновидностей накопителей с целью выбора качественного жесткого диска для домашнего использования.

контрольная работа [93,1 K], добавлен 18.06.2011

Ознакомление с техническими характеристиками, видами, файловыми системами и технологией записи данных на жестом диске. Определение причин и опасностей перегрева винчестера. Рассмотрение конструкции датчика температур с интерфейсом RS-485 PTC-095.

дипломная работа [2,4 M], добавлен 14.07.2010

Форматирование диска на низком уровне, создание физических структур: треков, секторов, управляющей информации. Разбиение объема винчестера на логические диски. Высокоуровневое форматирование, запись логических структур, ответственных за хранение файлов.

статья [15,0 K], добавлен 05.04.2010

Понятие, классификация и состав памяти персонального компьютера. Доступ к информации в оперативном запоминающем устройстве, функции кэш-памяти. Основные свойства жесткого диска (винчестера). Виды дисководов, сохранение данных на гибких магнитных дисках.

курсовая работа [551,1 K], добавлен 31.01.2012

Утилиты для дефрагментации жесткого диска. Измерение информации в байтах и битах. Запуск дефрагментации диска в операционной системе Windows XP. Создание контрольной точки восстановления перед дефрагментацией диска, вероятность ошибок при дефрагментации.

реферат [402,4 K], добавлен 05.04.2010

Накопитель на жёстких магнитных дисках — энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство (винчестер), его назначение и функции. Устройство жесткого диска, хранение данных и параметры. Физический и логический объем накопителей.

презентация [1,4 M], добавлен 10.08.2013

Жесткий диск — энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Происхождение названия «винчестер». Характеристики жестких магнитных дисков, технологии записи данных. Устройство жесткого диска: гермозона и блок электроники.

контрольная работа [411,3 K], добавлен 15.10.2009

Источник