HDD: il-prinċipju ta 'ħidma u l-karatteristiċi ewlenin ta'

hard drives, jew, kif inhuma msejħa, hard drives huma wieħed mill-komponenti l-aktar importanti ta 'sistema tal-kompjuter. Dwar kulħadd jaf li din. Iżda dan mhuwiex l-utent moderna anke fil-prinċipju guesses dwar kif l-hard drive. Il-prinċipju ta 'operazzjoni, b'mod ġenerali, għal fehim bażiku tal pjuttost sempliċi, imma hemm xi sfumaturi, li jkompli se jiġu diskussi.

Mistoqsijiet destinazzjoni u l-klassifikazzjoni ta 'hard drives?

Kwistjoni ta 'destinazzjoni, naturalment, rhetorical. Kulħadd, anki l-aktar dħul-livell, immedjatament wieġeb li l-hard drive (magħrufa wkoll bħala hard disk, aka Hard Drive jew HDDs) minnufih wieġeb li huwa użat biex jaħżnu l-informazzjoni.

B'mod ġenerali, veru. Tinsiex li fuq il-hard drive, ħlief għall-sistema operattiva u fajls utent huma maħluqa mill-setturi but sistema operattiva, grazzi li hi se tibda, kif ukoll xi marki li l-disk jista 'malajr isibu l-informazzjoni mixtieqa.

mudelli ta 'llum huma pjuttost varjati: ordinarji l-HDDs, hard drives esterni, ta' veloċità għolja fl-istat solidu SSD drives, għalkemm huwa attribwit lill-hard drives u mhix milqugħa. Huwa propost ukoll li tikkunsidra l-apparat u prinċipju operazzjoni HDDs, jekk mhux għal kollox imbagħad mill-inqas f'dan, li kien biżżejjed sabiex jinftiehmu d-terminoloġija u l-proċessi bażiku.

Jekk jogħġbok innota li hemm klassifikazzjoni speċjali ta 'HDD lum fuq xi ftit kriterji bażiċi, li fosthom hemm dawn li ġejjin:

• Metodu għall-ħażna ta 'informazzjoni;
• tip tal-midja;
• metodu ta 'organizzazzjoni aċċess għall-informazzjoni.

Għaliex huwa l-hard drive huwa msejjaħ il-hard drive?

Illum, ħafna nies qegħdin jaħsbu dwar għaliex hard drives huma msejħa hard disks li jappartjenu għal xi armi żgħar. Jidher li jista 'jkun hemm similaritajiet bejn iż-żewġ mezzi?

It-terminu deher li jmur lura sa 1973, meta s-suq deher ewwel fid-dinja HDDs, il-kostruzzjoni ta 'liema kien jikkonsisti f'żewġ kompartimenti separati f'kontenitur mitbuq. Il-kapaċità ta 'kull kompartiment kien 30 MB, u huwa għalhekk inġiniera taw l-isem kodiċi għall-diska "30-30", li kienet kompletament f'armonija mal-marka popolari fil-ħin il-gun "Winchester, 30-30". Madankollu, fis-snin 90 kmieni fl-Amerika u l-Ewropa huwa l-isem ta 'kważi marret barra ta' użu, iżda għadu popolari fl-ispazju post-Sovjetiċi.

L-apparat u l-prinċipju operazzjoni HDDs

Iżda aħna digress. prinċipju operazzjoni HDDs jistgħu jiġu mqassra bħala l-proċess tal-qari jew bil-miktub. Imma kif ma dan jiġri? Sabiex wieħed jifhem l-operazzjoni ta 'hard disk manjetiku, inti l-ewwel bżonn biex jitgħallmu kif taħdem.

Il-hard drive innifsu huwa sett ta 'pjanċi, in-numru ta' li jistgħu jvarjaw 4-9 interkonnessi permezz ta 'xaft (fus), imsejħa magħżel. Il-pjanċi huma mqiegħda waħda fuq l-oħra. F'ħafna każijiet, il-materjal għall-manifattura tagħhom huma aluminju, ram, ċeramika, tal-ħġieġ u simili. D. infushom tal-pjanċa ikollhom kisja manjetika speċjali ta 'materjal imsejjaħ PLATTER, ibbażat fuq il-ossidu tal-ferrite gamma, ossidu tal-kromju, ferrite barju u t. D . Kull ħxuna tal-pjanċa ta 'madwar 2 mm.

Għar-reġistrazzjoni u l-qari ta 'informazzjoni jikkorrispondu ras radjali (wieħed għal kull plate) u l-pjanċi huma użati fiż-żewġ uċuħ. Matul rotazzjoni magħżel, il-veloċità tagħhom tista 'tkun 3600-7200 rev. / Min, u kapijiet jiċċaqalqu jikkorrispondi għal żewġ muturi elettriċi.

F'dan il-każ, il-prinċipju bażiku ta 'hard disk tal-kompjuter hija li l-informazzjoni hija rreġistrata ma tkunx kullimkien, iżda f'post strettament speċifikat, imsejħa setturi, li jinsabu fuq binarji konċentriċi jew tracks. Biex tiġi evitata konfużjoni, japplikaw regoli uniformi. Hemm opinjoni li l-prinċipji ta 'hard drives f'termini ta' struttura loġika tagħhom, universali. Per eżempju, id-daqs tas-settur wieħed, għall-istandard unifikat adottati globalment, huwa 512 bytes. setturi huma maqsuma fi gruppi, li huma sekwenzi ta 'numru ta' setturi huma mbagħad. U speċjalment l-hard disk tal-prinċipju ta 'tħaddim f'dan ir-rigward huwa li l-iskambju ta' informazzjoni u raggruppamenti sħaħ biss magħmula (setturi numru sħiħ ktajjen).

Imma kif qed taqra l-informazzjoni? issuq xogħlijiet: hard disk kif ġej: Permezz ta 'ras speċjali qari kategorija fi jiċċaqlaq radjali (helical) tad-direzzjoni mal-karreġġata mixtieqa u fl dawran huwa pożizzjonat fuq settur partikolari, l-irjus tista' tiġi mċaqalqa simultanjament mill-qari l-istess informazzjoni mhux biss mill-binarji differenti iżda diski differenti (wejfers). binarji bl-istess numri ordinal huma msejħa ċilindri.

Huwa possibbli li tagħżel prinċipju ieħor operattiva ta 'hard disk: ir-ras qari eqreb lejn il-wiċċ manjetiċi (iżda ma tmiss), l-ogħla densità reġistrazzjoni.

Kif huwa l-kitba u l-qari ta 'informazzjoni?

hard drives, jew hard drives, u għalhekk ġew imsejħa manjetiċi li huma jużaw l-liġijiet tal-fiżika manjetiżmu, ifformulati mill Faraday u Maxwell.

Kif diġà msemmi, il-pjanċi ta 'nemagnitochuvstvitelnogo materjal tal-kisi manjetiku hija applikata għal ħxuna ta' xi mikrometri ftit. Fit-tħaddim, kamp manjetiku li jkollha struttura dominju hekk imsejħa.

A domain manjetiku hija strettament tmiss konfini reġjun magnetized Ferroalloy. Aktar prinċipju operazzjoni HDDs jistgħu jitqassru kif ġej: fil-każ ta 'kamp manjetiku estern, il-qasam sewqan xierqa jibda jkun iggwidat b'mod preċiż skond il-linji manjetiċi u fit-tmiem tal-impatt fuq il-diski tidher żona remanence li fiha l-informazzjoni maħżuna fih qabel fil-qasam prinċipali .

Għall-ħolqien ta 'qasam estern huwa responsabbli għar-reġistrazzjoni qari ras, u l-qari żona remanence, li opposta għall-ras joħloq forza elettromotiva jew EMF. Allura kollox huwa sempliċi: jibdlu l-FME jikkorrispondi għal binarju wieħed, u assenza jew waqfien tagħha - żero. Bidliet ħin EMF phone imsejħa daqsxejn.

Barra minn hekk, il-wiċċ manjetiċi tal-kunsiderazzjonijiet purament Informatika jistgħu jiġu assoċjati, bħala tip ta 'data bits sekwenza punt. Madankollu, peress li l-post ta 'dawn il-punti huwa assolutament impossibbli li tikkalkula b'mod preċiż, fuq il-sewqan inti tixtieq li tinstalla xi tip ta' speċifikata minn qabel tikketta li għen jiddefinixxu l-post mixtieq. Il-ħolqien ta 'tikketti bħal dawn huwa msejjaħ ifformattjar (bejn wieħed u ieħor maqsuma diska fis binarji u s-setturi, raggruppat).

L-istruttura loġika u prinċipju ta 'tħaddim tal-hard drive f'termini ta' ifformattjar

Fir-rigward tal-organizzazzjonijiet HDDs loġiku hawn fl-ewwel post hemm il-ifformattjar, li fiha hemm żewġ tipi prinċipali: livell baxx (fiżika) u l-livell għoli (loġika). Mingħajr dawn il-passi, tikkawża l-ebda hard drive stat tax-xogħol ma jistax jitkellem. Għal informazzjoni dwar kif initialize hard drive ġdid, se jiġu diskussi b'mod separat.

format ta 'livell baxx teħtieġ effett fiżiku fuq il-wiċċ tal-HDDs, li fih is-setturi jinsabu tul il-binarji. Huwa interessanti li l-prinċipju tal-hard drive hija tali li kull settur ħoloq indirizz uniku tagħha stess, li jinkludi n-numru settur ħafna, track numru, li fih ikun jinsab, u n-numru pjanċa. Għalhekk, l-organizzazzjoni tal-aċċess dirett l-istess memorja jindirizza direttament mill-indirizz mogħti, aktar milli tfittex l-informazzjoni korretta matul il-wiċċ, minħabba li tinkiseb il-veloċità (għalkemm mhux l-aktar importanti). Innota li meta l-ifformattjar ta 'livell baxx hija mħassra kompletament l-informazzjoni kollha u r-restawr li f'ħafna każijiet ma jista' jkun.

Ħaġa oħra - format loġiku (fis-sistemi Windows bbażati fuq huwa l-format ta 'malajr jew format Quick). Barra minn hekk, dawn il-proċessi huma applikabbli għall-ħolqien tal-ħitan diviżorji loġiku li jirrappreżentaw f'ċerta żona tal-hard disk primarja li topera fuq l-istess prinċipji.

ifformattjar loġiku primarjament taffettwa l-erja sistema, li jikkonsisti minn boot settur u tabella partizzjoni (Riżultat Ibbutja MBR), it-tabella allokazzjoni fajl (XAĦAM, NTFS, u l-bqija. D.) U l-direttorju għerq (Root Direttorju).

informazzjoni Reġistrazzjoni fis-setturi tal-cluster hija magħmula permezz ta 'diversi partijiet, fejn fl cluster wieħed ma jistax fihom żewġ oġġetti identiċi (fajls). Attwalment, il-ħolqien ta 'partizzjoni loġika, peress li tisseparaha mill-partizzjoni sistema prinċipali, sabiex l-informazzjoni maħżuna fuqha, jekk kien hemm żbalji u nuqqasijiet għall-bidla jew tneħħija ma tkunx affettwata.

Karatteristiċi prinċipali HDDs

Naħseb, fil-prinċipju ġenerali operazzjoni HDDs ta 'ftit mifhuma. Aħna issa għandha ddur lejn il-karatteristiċi prinċipali, li jagħtu stampa kompleta tal-opportunitajiet kollha (jew żvantaġġi) tal hard drives moderna.

Il-prinċipju tal-karatteristiċi hard disk u prinċipali jista 'jkun pjuttost differenti. Biex tifhem dak li huwa involut, aħna tagħżel l-parametri l-aktar bażiċi li jikkaratterizzaw kull magħrufa għall-imħażen informazzjoni data:

• kapaċità (volum);
• prestazzjoni (veloċità qari aċċess għad-data u l-kitba ta 'informazzjoni);
• interface (metodu konnessjoni, tip kontrollur).

Il-kapaċità hija l-ammont totali ta 'informazzjoni li jistgħu jiġu rreġistrati u maħżuna fuq il-hard drive. tal-industrija tal-manifattura HDD qed jikber tant malajr li llum daħlet fis-użu hard disks b'volumi ta 'l-ordni ta' 2 TB jew aktar. U, kif huwa maħsub dan mhuwiex il-limitu.

Interface - l-karatteristika l-aktar sinifikanti. Tiddetermina liema mod l-apparat huwa konness mal-motherboard, li kontrollur huwa użat bħala qari u kitba titwettaq, u l-bqija. D. L-interfaces prinċipali u l-aktar komuni meqjus IDE, SATA u SCSI.

Diski ma IDE interface spiża baxxa differenti, madankollu, fost l-iżvantaġġi kbar jistgħu jiddistingwu numru limitat ta 'mezzi konnessi simultanjament (massimu ta' erbgħa) u rata baxxa ta 'data (u anke bl-appoġġ aċċess memorja dirett DMA Ultra jew protokolli ATA Ultra (Modalità 2 u Modalità 4). Għalkemm huwa maħsub l-użu tagħhom jista 'jżid il-livell ta' taqra / tikteb veloċità ta '16 Mb / s, iżda l-veloċità huwa ħafna inqas milli fir-realtà. barra minn hekk, għall-modalità UDMA teħtieġ l-installazzjoni ta' sewwieqa speċjali, li fit-teorija, għandu jkun fornut mal-motherboard.

Jitkellem dwar dak il-prinċipju tal-hard drive u l-karatteristiċi, inti ma tistax tinjora l- interface SATA, li hija l-verżjoni suċċessur ta 'IDE ATA. Il-vantaġġ ta 'din it-teknoloġija hija li l-taqra / tikteb veloċità tista' tiżdied għal 100 Mb / s mill-użu ta xarabank b'veloċità għolja fireware IEEE-1394.

Fl-aħħarnett, interface SCSI meta mqabbla maż-żewġ preċedenti hija l-ogħla veloċità aktar flessibbli u (taqra / tikteb veloċità sa 160MB / i u aktar). Iżda hemm tali hard drives huwa kważi darbtejn aktar milli jiswa. Iżda n-numru ta 'mezzi ta' ħażna konnessi simultanjament jvarjaw 7-15, il-konnessjoni jista 'jsir mingħajr de-ener il-kompjuter, u t-tul tal-kejbil jista' jkun fl-ordni ta '15-30 metru. Attwalment, dan it-tip ta 'HDD għall-parti l-kbira ma tapplikax għal PC utent u s-servers.

Prestazzjoni jikkaratterizzaw il-veloċità trasmissjoni u throughput tal-kapaċità I / O, normalment espressa ħin ta 'trasmissjoni u l-ammont ta' data mibgħuta f'serje, u huwa espress MB / s.

Xi għażliet addizzjonali

Nitkellmu dwar dak li huwa prinċipju disk xogħol iebes u dak parametri jeffettwaw l-operat tagħha, ma jistax jiġi evitat, u xi karatteristiċi addizzjonali, li jistgħu jaffettwaw il-prestazzjoni jew il-ħajja tal-mezz.

Hawnhekk, fl-ewwel post hija l-veloċità ta 'rotazzjoni, li taffettwa direttament il-ħin tat-tiftix u inizjalizzazzjoni (rikonoxximent) tas-settur mixtieqa. Din l-hekk imsejħa 'żmien tfittxija latenti - intervall li matulu l-ħtieġa għas-settur dawriet lill-kap jaqra. Illum adotta diversi standards għall-veloċità magħżel, espress bħala rivoluzzjonijiet kull minuta bl-dewmien taż-żmien millisekondi:

• 3600-8.33;
• 4500-6.67;
• 5400-5.56;
• 7200-4.17.

Huwa faċilment jara li l-ogħla veloċità, l-anqas ħin mgħoddi fuq is-settur tat-tiftix, u l-pjan fiżiku - mill rivoluzzjoni ta 'l-disk għall-punt ras installazzjoni pjanċa pożizzjonament mixtieqa.

parametru ieħor - ir-rata ta 'trasferiment intern. Fuq il-binarji barra hija minima iżda jżid ma 'tranżizzjoni gradwali għall-binarju ġewwa. Għalhekk, l-istess proċess deframmentazzjoni tirrappreżenta l-moviment ta 'spiss data użata fil-qasam mgħaġġla tad-diska - mhux sempliċiment trasferiment tal-mogħdija ġewwa mal-qari akbar veloċità. veloċità estern għandu valur fiss u jiddependi fuq l-interface użata.

Fl-aħħarnett, wieħed mill-punti importanti assoċjati mal-preżenza ta 'cache jew tarka-hard drive stess. Fil-fatt, il-hard drive jaħdem f'termini tal-prinċipju ta 'użu buffer xi ħaġa simili għall-memorja operattiva jew virtwali. Id-daqs akbar cache (128-256 kb), l-aktar malajr l-hard drive.

Ir-rekwiżiti ewlenin għall HDDs

Rekwiżiti bażiċi, li f'ħafna każijiet huma ppreżentati hard drives, mhux tant. Il-prinċipali ħaġa - l-ħajja twila u l-affidabilità.

L-istandard bażiku għal ħafna HDD hija kkunsidrata l-ħajja tal-ordni ta '5-7 snin bl-ħin tal-ħidma ta' mhux inqas minn 500.000 sigħat, iżda għall-drives high-end, il-figura ma jkunx inqas minn miljun siegħa.

Fir-affidabilità, huwa responsabbli għall din il-funzjoni ta 'l-awto-test SMART, li tissorvelja l-istatus tal-elementi individwali tal-hard drive, li jwettqu monitoraġġ kontinwu. Abbażi tad-dejta miġbura tista 'tiġi ġġenerata anki previżjoni ta' dehra possibbli ta 'difetti fil-futur.

Huwa ovvju li l-utent ma għandha toqgħod annullata. Per eżempju, meta jużaw HDDs estremament importanti li josservaw il-firxa tat-temperatura ottima (0-50 ± 10 gradi Celsius) biex ikunu evitati xokkijiet, impatti u taqa hard drive, laqat mit-trab jew partikoli żgħar oħra, eċċ Inċidentalment, ħafna se jkun .. interessati li jkunu jafu li l-istess partikuli tad-duħħan hija madwar darbtejn akbar mid-distanza bejn ir-ras jaqra u wiċċ manjetiċi tal-hard drive, u xagħar uman - 5-10 darbiet.

Mistoqsijiet initialize-sistema billi tissostitwixxi l-hard drive

Issa ftit kliem dwar x'azzjoni għandha tittieħed, jekk għal xi raġuni l-utent sabiex jibdel l-hard drive jew tinstalla dpolnitelny.

deskrizzjoni sħiħa tal-proċess mhux se, u se tiffoka biss fuq il-palk prinċipali. -Ewwel trid tqabbad l-hard drive u tfittex fil-settings BIOS, jekk tkun skoperta l-hardware ġdid, fil-disk taqsima Amministrazzjoni biex initialize u joħolqu r-rekord but, joħolqu volum sempliċi, jassenja ID (ittra waħda) u l-format ma 'għażla tas-sistema fajl. Huwa biss wara li l-ġodda "kamin" hija kompletament lesta biex taħdem.

konklużjoni

Li kollox li tiġi għall qosor l-baŜi ta tħaddim u l-prestazzjoni ta 'hard drives moderna. Il-prinċipju ta 'operazzjoni tal-hard drive esterni mhux meqjus importanti għaliex prattikament ma jkunx differenti minn dak użat għall HDDs wieqfa. L-unika differenza hija biss fil-metodu ta 'konnessjoni ħażna addizzjonali għall-PC tiegħek jew laptop. L-aktar komuni hija konnessjoni via USB interface li huwa direttament konness mal-motherboard. Fl-istess ħin, jekk inti tixtieq li tiżgura rendiment massimu, ikun aħjar li tuża standard USB 3.0 (port ġewwa kkulurita blu), naturalment, sakemm il-HDD esterna innifsu hija tappoġġaha.

Fir-rigward tal-bqija, naħseb ħafna nies anki ftit, deher ċar kif l-hard disk ta 'kull tip. Forsi l-informazzjoni t'hawn fuq tkun ingħatat wisq tekniċi, l-aktar anke mill-kors fiżika iskola, iżda mingħajr ma dik jifhmu bis-sħiħ l-prinċipji u l-metodi bażiċi stabbiliti fil-produzzjoni u applikazzjoni teknoloġiji HDD mhux se jifhmu.