Qattiq disk nima. Kompyuter qattiq disk. U haqida hamma narsa

Birinchi serial qattiq disk sig'imi 16 kb bo'lgan IBM tomonidan 1973 yilda chiqarilgan va har birida 30 ta trekli bo'lgan 30 ta magnit tsilindrni o'z ichiga olgan. O'tkir tilli ishlab chiquvchilar ushbu raqamlarning qurol nomiga mos keladigan "30/30" brendi - "Vinchester" bilan o'xshashligini aniqladilar.

qattiq disk hisoblanadi.

Qattiq disklarning asosiy elementi (HDD - Hard disk drayveri) yumaloq shakldagi qattiq alyuminiy yoki shisha plitalar soni - disklar. Bunday diskning yuzasi tashqi magnit maydon ta'siridan keyin qoldiq magnitlanishni saqlab qolishga qodir bo'lgan nozik bir modda qatlami bilan qoplangan. Bu qatlam ishchi yoki magnit qatlam deb ataladi va unda yozilgan ma'lumotlar saqlanadi. Drayv bunday elementlardan iborat.

• Umumiy vertikal o'qga o'rnatiladigan aylanadigan haydovchiga ega disklar.
• O'z haydovchisi bilan ma'lumotni o'qish / yozish boshliqlari.

Asosiy sifat mezoni sirt yozish zichligi. Zamonaviy ko'rsatkich 60-80 GB / plastinka.

Har qanday qattiq disk uchta asosiy blokdan iborat. Shunday qilib, keling, ingredientlarni ko'rib chiqaylik qattiq disk tuzilishi.

Birinchi blok- aslida, axborotni saqlashning o'zi bir yoki bir nechta shisha (yoki metall) disklardir. Disk tuzilishi quyidagicha ko'rinadi: har bir diskning magnit yuzasi konsentrikga bo'lingan " treklar (trek)", ular o'z navbatida segmentlarga bo'lingan - tarmoqlar. O'z raqamlari va sektorlari bo'lgan treklar bilan bir qatorda silindrlar mavjud. Silindr - bu barcha ishlaydigan sirtlarda vertikal ravishda bir-biriga to'g'ri keladigan barcha yo'llarning to'plami. Shunday qilib, qattiq diskda qancha tsilindr borligini bilish uchun siz shunchaki treklar sonini ishlaydigan sirtlarning umumiy soniga ko'paytirishingiz kerak. Da past darajadagi formatlash ishlab chiqaruvchida bajariladigan disk, har bir sektorning boshida va oxirida ularning raqamlari va boshqa (xizmat ma'lumotlari) haqida ma'lumotni o'z ichiga olgan joylar yaratiladi. Sektor hajmi 571 baytni tashkil etadi, shundan 512 bayt foydalanuvchi uchun foydali ma'lumotlar uchun ajratilgan, qolganlari sarlavha (sarlavha) yoki prefiks uchun ajratilgan bo'lib, bu sektorning boshi va raqamini va oxirini (treyler) yoki qo'shimchasini belgilaydi, diskning yaxlitligini tekshirish uchun zarur bo'lgan nazorat summasi yozilgan.

Ikkinchi blok- "pancakes" massivining aylanishi va o'qish boshlari tizimining aniq joylashishi uchun mas'ul bo'lgan qattiq disk mexanikasi. Qattiq diskning har bir ishchi yuzasi bitta o'qish boshiga to'g'ri keladi va ular vertikal ravishda aniq ustunga joylashtiriladi. Bu shuni anglatadiki, istalgan vaqtda barcha boshlar bir xil raqamga ega treklarda bo'ladi. Ya'ni, ular bitta silindr ichida ishlaydi.

Uchinchi blok elektron to'ldirishni o'z ichiga oladi - ma'lumotlarni qayta ishlash, tuzatish uchun mas'ul mikrosxemalar mumkin bo'lgan xatolar va mexanik qismni boshqarish, shuningdek kesh xotira chiplari.

Klaster fayl yoki uning bir qismi uchun ajratilgan diskning eng kichik maydoni. Har bir fayl klasterlarning butun soniga teng disk maydonini egallaydi. Qoida tariqasida, klaster bir nechta sektorlardan iborat.

Uchun qattiq disklar klaster hajmi formatlash vaqtida aniqlanadi va operatsion tizim versiyasiga va disk hajmiga bog'liq. Ammo disk maydoni samarasiz ishlatiladi. Masalan, siz 500 baytlik faylni saqlashingiz kerak. Har bir fayl butun sonli klasterlarda joy egallashi mumkinligini bilib, bu holda bitta klaster band bo'ladi. Fayl yo'qolgan holda yoziladi disk maydoni.

Qattiq diskning sifat xususiyatlari

Sektorni qidirish vaqti. Sektorni qidirish vaqti (kechikish vaqti) - kerakli sektor trekka keltirilgandan keyin bosh ostida bo'lishi uchun zarur bo'lgan o'rtacha vaqt. O'rtacha qidirish vaqti diskning aylanish davrining yarmiga teng va quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

O'rtacha qidiruv vaqti = 1/(Dvigatel RPM*2)

Ya'ni, 7200 rpm tezlikda. qidiruv vaqti 4,17 ms.

O'qish tezligi va spetsifikatsiyasi. O'rtacha ma'lumotlarni o'qish tezligi taxminan 40-45 MB / s ni tashkil qiladi.

Anakartning UDMA / 33 spetsifikatsiyasidagi kontroller kamida 33 MB / s ma'lumotlarni o'qish tezligini ta'minlashi kerak, deb ishoniladi. Va zamonaviy texnik xususiyatlar, masalan, UDMA / 100 va UDMA / 133 kamida 100 va 133 MB / s ni kafolatlashi kerak.

Ma'lumot uzatish tezligi ma'lum vaqt ichida haydovchidan kompyuterga va orqaga o'tkazilishi mumkin bo'lgan ma'lumotlar miqdorini belgilaydi. Ma'lumot uzatish tezligi ikki omil bilan belgilanadi:

• Drayvlarni ulash usuli, ya'ni interfeysning ishlashi.
• Boshlar tomonidan ma'lumotlarni o'qish tezligi.

O'qish tezligi(u ichki ma'lumotlar almashinuvi tezligi deb ataladi va MB / s da o'lchanadi) formula bilan aniqlanishi mumkin:

O'qish tezligi = trekdagi sektorlar soni * 512* * diskning aylanish tezligi / 1000000.

Haydash tezligi rpm bilan o'lchanadi, 512 - sektordagi ma'lumotlar baytlari soni.

O'rtacha qidiruv vaqti. O'rtacha qidirish vaqti - bu boshning bir silindrdan ikkinchisiga o'tishi uchun ketadigan o'rtacha vaqt. Ushbu ko'rsatkich aktuatorning dizayniga bog'liq va 10 ms gacha.

O'rtacha kirish vaqti. U o'rtacha qidiruv vaqti va kechikish vaqtining yig'indisi sifatida aniqlanadi va ixtiyoriy sektorda qayd etilgan ma'lumotlarga kirish uchun zarur bo'lgan o'rtacha statistik vaqtni tavsiflaydi.

Diskning aylanish tezligi. Kirish tezligi va ma'lumotlarni o'qish tezligi bilan bevosita bog'liq bo'lgan ko'rsatkich. 5400 rpm, 7200 rpm parametrlari mavjud. (IDE); 10000 aylanish / min, 15000 aylanish (SCSI).

Qattiq disklar maxsus kabellar yordamida anakartga ulanadi.

Fayllarni taqsimlash jadvali

Fayllarni taqsimlash jadvali- bu diskdagi fayllar bilan ishlovchi klasterlarning raqamlari kiritilgan maydon. Bu xizmat ma'lumotlarini o'z ichiga olgan klasterlarni o'z ichiga olmaydi ( yuklash sektorlari, faylni ajratish jadvalining o'zi va ildiz katalog ma'lumotlari). Microsoft operatsion tizimlarida mashhur fayl tizimi FAT (Fayl joylashuvi jadvali). Har bir mantiqiy diskda alohida fayl tizimi yaratilishi mumkin. Shunday qilib, bitta qattiq diskda bir nechta fayl tizimlari mavjud bo'lishi mumkin.

Mashhur fayl tizimlari

FAT. Bu fayl tizimi MS DOS, Windows 3.x/9.x/2000, ME, XP, OS/2 operatsion tizimlarida qo'llaniladi.

HPFS. Ushbu fayl tizimining nomi yuqori samarali fayl tizimidan kelib chiqqan bo'lib, bu yuqori samarali fayl tizimini anglatadi. OS/2, Windows NT operatsion tizimlari tomonidan qo'llab-quvvatlanadi.

NTFS. Ushbu fayl tizimining nomi Windows NT fayl tizimidan olingan bo'lib, operatsion tizimlar tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan Windows NT / 2000 fayl tizimini anglatadi. Windows tizimlari NT/2000, XP.

Mantiqiy drayvlar

Ma'lumki, kompyuter barcha disklarga ularning dizaynidan qat'iy nazar A:, B:, C: mantiqiy nomlarini beradi. A:, B: nomlari sukut bo'yicha floppi drayvlarga beriladi. Operatsion tizim yozilgan tizimning mantiqiy diskiga C: nomi berilgan.

Qattiq disk maydoni bo'limlarga va mantiqiy disklarga bo'linishi mumkin. Operatsion tizimlar jismoniy emas, mantiqiy drayvlar bilan ishlaydi.

Bir nechta mantiqiy disklar uchun qattiq disklarni ishlab chiqishning afzalliklari:

• Diskdagi bo'sh joyning kamayishi.
• Ma'lumotlarning soddalashtirilgan tuzilishi.
• Diskni defragmentatsiya qilish, viruslarni skanerlash va boshqalar jarayoni soddalashtirilgan.

Bir diskda siz ishlaydigan dasturlarni, ikkinchisida - hujjatlar va arxivlarni, o'yinlarni (o'rnatish fayllarini) saqlashingiz mumkin. Nosozlik bo'lsa, ma'lumotlarning yo'qolishi minimallashtiriladi.

Qattiq disk, HDD yoki Vinchester- magnit yozish tamoyiliga asoslangan axborotni doimiy saqlash uchun saqlash qurilmasi. HDD uchun turadi qattiq disk, shuning uchun nomi - qattiq: qurilma tanasi ichida magnit qoplama qo'llaniladigan metall yoki shishadan yasalgan disklar mavjud. Aynan shu qavatda ma'lumotlar yoziladi.

Bugun bozorda HDD format 3.5 dyuymlar juda keng taqdim etilgan va nafaqat qattiq disklar hajmi, balki ularning tezligi, ichki tuzilishi, turi bo'yicha ham xilma-xillik mavjud. Qaysi qattiq diskni sotib olish yaxshiroq ekanligini tushunish uchun ushbu parametrlarni tushunishga arziydi.

Qurilma va qattiq disklar turlari

Yuqorida aytib o'tganimizdek, qattiq disk axborotni doimiy saqlash uchun mo'ljallangan bo'lib, uning xotirasi va operativ xotirasi o'rtasidagi farq shundaki, u o'zgarmasdir - ya'ni quvvat o'chirilganda tashuvchida saqlanadi. Qattiq disk elektromexanik qurilma, ya'ni harakatlanuvchi qismlarga ega va bir nechta asosiy qismlardan iborat.

bu integral sxema, bu yozish / o'qish jarayonlari va disk ishlashini boshqaradi. U haydovchining asosiy korpusining yuqori qismiga o'rnatiladi. Ishning o'zida qattiq diskning yuragi yashirin bo'lib, diskni aylantiruvchi mildan (elektr dvigatel) iborat; harakatlanuvchi va ma'lumotni tashuvchining yuzasidan to'g'ridan-to'g'ri o'qiy oladigan o'qish boshi (roker) va magnit disklar xotira (boshqa raqam bo'lishi mumkin, ular bir-birining ustiga, qatlamlarda joylashgan).

Hozirgi vaqtda bozorda uch turdagi qattiq disklar mavjud:

Qimmatbaho HDD modellari arzon modellardan teng hajmli, ya'ni ma'lumotlarni uzatish tezligi bilan farq qilishi mumkin, bu ko'plab omillar tufayli sezilarli darajada yuqori bo'ladi: kesh xotirasini yaxshiroq optimallashtirish mumkin, elektromexanik blok boshqacha tashkil etilgan, turli xil sonlar. teng hajm uchun magnit disklar. Bundan tashqari, qimmat disklar ko'pincha ishonchli va tashqi ta'sirlarga chidamli.

Ma'lumot uzatish tezligi diskda qo'llaniladigan barcha boshqa parametrlar va texnologiyalarning umumiy natijasidir, shuning uchun sizning tanlovingiz asosan disk tezligiga bog'liq bo'lsa, unda diqqatni unga qaratish qulay. Drayv qanchalik tez bo'lsa, shuncha qimmatroq bo'ladi.

Qaysi hajmni tanlash kerak?

· 250 - 500 GB- media fayllar uchun katta hajmdagi xotira kerak bo'lmaganda, siz byudjet variantini yoki ofis kompyuterida tanlashingiz kerak. Biroq, dasturlar va tizimlarni o'rnatish uchun etarli joy mavjud. Bundan tashqari, kichik hajm, yuqori tezlikda ishlaydigan modelda, faqat operatsion tizimni o'rnatish uchun ishlatilishi mumkin va ma'lumotlar kattaroq hajmdagi sekinroq diskda saqlanishi mumkin.
· 1 TB - 4 TB- bu hajm uy kompyuteri uchun mos bo'lib, katta hajmdagi filmlar to'plamini hd piksellar bilan saqlash uchun etarli. Endi oddiy foydalanuvchi uchun kamida 1 TB standart hisoblanadi.
· 5 - 10 TB- bugungi kun uchun qattiq magnit disklar uchun maksimal hajm. Bu sizga juda qimmatga tushadi va katta hajmdagi fayllar bilan ishlashda, masalan, professional tahrirlashda kerak bo'ladi. Shu bilan bir qatorda, yarating RAID massivi 1-2 TB disklardan bir xil hajmda, bu tezlikni oshiradi.

Yana nimaga e'tibor berish kerak?

· RAID optimallashtirish. Agar siz bir nechta disklar qatorini yaratmoqchi bo'lsangiz, bu kerak bo'ladi. Gap shundaki, tizim bir nechta alohida disklar o'rniga birlashtirilgan bitta diskni ko'rishni boshlaydi turli xil turlari massiv tezlik yoki ishonchlilikni yaxshilaydi. Agar massivda maksimal ishonchlilik yoki maksimal tezlik kerak bo'lsa, tanlashga arziydi.

Qattiq disk

Qattiq diskning sxematik diagrammasi.

Qattiq disk drayveri, HDD, qattiq disk, Vinchester(inglizcha) Qattiq (magnit) disk, HDD, HMDD ; so'zlashuv tilida vint, qiyin, qattiq disk tinglang)) - bu uchuvchan bo'lmagan, qayta yoziladigan kompyuter xotira qurilmasi. Bu deyarli barcha zamonaviy kompyuterlardagi asosiy ma'lumotlarni saqlash qurilmasi.

"Moslashuvchan" diskdan (floppi disk) farqli o'laroq, qattiq diskdagi ma'lumotlar ferromagnit material qatlami, ko'pincha xrom dioksidi bilan qoplangan qattiq (alyuminiy yoki shisha) plitalarga yoziladi. HDD bitta o'qda birdan bir nechta plastinadan foydalanadi. Ishlash rejimidagi o'qish boshlari tez aylanish jarayonida yuzaga yaqin joyda hosil bo'lgan kelayotgan havo oqimi qatlami tufayli plitalar yuzasiga tegmaydi. Bosh va disk orasidagi masofa bir necha nanometr (dyuym). zamonaviy disklar 5-10 nm) va mexanik aloqaning yo'qligi qurilmaning uzoq xizmat qilish muddatini ta'minlaydi. Disklar aylanmasa, boshlar shpindelda yoki diskdan tashqarida joylashgan xavfsiz zona, bu erda ularning disklar yuzasi bilan g'ayritabiiy aloqasi istisno qilinadi.

"Vinchester" nomi

Bir versiyaga ko'ra, "qattiq disk" nomi diskka 1973 yilda kompaniya tufayli berilgan bo'lib, u birinchi marta disk plitalari va o'qish kallaklarini bitta korpusda birlashtirgan 3340 qattiq disk modelini chiqargan. . Uni ishlab chiqish jarayonida muhandislar "30-30" qisqa ichki nomidan foydalanganlar, bu har biri 30 MB bo'lgan ikkita modulni (maksimal tartibda) anglatadi. Kennet Xaughton, loyiha rahbari, mashhur ov miltig'i "Vinchester 30-30" nomi bilan mos ravishda ushbu diskni "Vinchester" deb nomlashni taklif qildi.

Jismoniy o'lcham (form faktor)(inglizcha) o'lcham) - shaxsiy kompyuterlar va serverlar uchun deyarli barcha zamonaviy (-2008) drayvlar 3,5 yoki 2,5 dyuymga ega. Ikkinchisi noutbuklarda ko'proq qo'llaniladi. 1,8 dyuym, 1,3 dyuym, 1 dyuym va 0,85 dyuym formatlari ham keng tarqaldi. 8 va 5,25 dyuymli shakl faktorlaridagi drayverlarni ishlab chiqarish to'xtatildi.

Tasodifiy kirish vaqti(inglizcha) tasodifiy kirish vaqti) - qattiq disk magnit diskning istalgan qismida o'qish yoki yozish operatsiyasini bajarish kafolatlangan vaqt. Ushbu parametr diapazoni 2,5 dan 16 ms gacha kichik, qoida tariqasida, server disklari minimal vaqtga ega (masalan, Hitachi Ultrastar 15K147 - 3,7 ms), hozirgilaridan eng kattasi portativ qurilmalar uchun disklardir (Seagate Momentus 5400.3) - 12, 5).

Shpindel tezligi(inglizcha) mil tezligi) - shpindelning daqiqada aylanishlar soni. Kirish vaqti va ma'lumotlarni uzatish tezligi asosan ushbu parametrga bog'liq. Hozirgi vaqtda qattiq disklar quyidagi standart aylanish tezligi bilan ishlab chiqariladi: 4200, 5400 va 7200 (noutbuklar), 7200 va 10 000 ( shaxsiy kompyuterlar), 10 000 va 15 000 rpm (serverlar va yuqori samarali ish stantsiyalari).

Boshlar bloki - bu prujinali po'latdan yasalgan tutqichlar to'plami (har bir disk uchun bir juft). Bir uchida ular diskning chetiga yaqin o'qga o'rnatiladi. Boshlar boshqa uchlarida (disklar ustida) o'rnatiladi.

Disklar (plitalar) odatda metall qotishmasidan tayyorlanadi. Ularni plastmassadan va hatto shishadan yasashga urinishlar bo'lsa-da, bunday plitalar mo'rt va qisqa muddatli ekanligi isbotlangan. Plitalarning ikkala tekisligi, xuddi lenta kabi, ferromagnitning eng yaxshi changlari - temir, marganets va boshqa metallarning oksidlari bilan qoplangan. Aniq tarkibi va qo'llash texnologiyasi sir saqlanadi. Ko'pgina byudjet qurilmalari 1 yoki 2 ta plastinani o'z ichiga oladi, ammo ko'proq plastinali modellar mavjud.

Disklar shpindelga qattiq o'rnatiladi. Ishlash vaqtida shpindel daqiqada bir necha ming aylanish tezligida aylanadi (4200, 5400, 7200, 10 000, 15 000). Ushbu tezlikda plastinka yuzasi yaqinida kuchli havo oqimi hosil bo'ladi, bu esa boshlarni ko'taradi va ularni plastinka yuzasidan suzib yuradi. Boshlarning shakli ish paytida qo'shimchadan optimal masofani ta'minlaydigan tarzda hisoblanadi. Disklar boshlarni "uchib olish" uchun zarur bo'lgan tezlikka tezlashmagan bo'lsa-da, to'xtash moslamasi boshlarni to'xtash zonasida ushlab turadi. Bu qo'shimchalarning boshlari va ishchi yuzasiga zarar etkazilishining oldini oladi.

Bosh joylashtiruvchi statsionar juft kuchli, odatda neodimiy, doimiy magnitlardan va harakatlanuvchi bosh majmuasidagi lasandan iborat.

Ommabop e'tiqoddan farqli o'laroq, idishni ichida vakuum yo'q. Ba'zi ishlab chiqaruvchilar uni havo o'tkazmaydigan qilib qo'yishadi (shuning uchun nomi) va uni tozalangan va quritilgan havo yoki neytral gazlar, xususan, azot bilan to'ldiradi; va bosimni tenglashtirish uchun nozik metall yoki plastmassa membrana o'rnatiladi. (Bu holda, ishning ichida qattiq disk silika jel paketi uchun kichik cho'ntak beriladi, u muhrlanganidan keyin korpus ichida qolgan suv bug'ini o'zlashtiradi). Boshqa ishlab chiqaruvchilar juda nozik (bir necha mikrometr) zarrachalarni ushlab turishga qodir bo'lgan filtr bilan kichik teshik orqali bosimni tenglashtiradi. Biroq, bu holda, namlik ham tenglashtiriladi va zararli gazlar ham kirib borishi mumkin. Atmosfera bosimi va haroratning o'zgarishi, shuningdek, ish paytida qurilma qizib ketganda, himoya korpusining deformatsiyasini oldini olish uchun bosimni tenglashtirish kerak.

Yig'ish paytida saqlash joyiga tushgan va disk yuzasiga tushgan chang zarralari aylanish paytida boshqa filtrga - chang yig'uvchiga o'tkaziladi.

Past darajadagi formatlash

Ustida yakuniy bosqich Plitalarning qurilma sirtining yig'ilishlari formatlanadi - ular ustida treklar va sektorlar hosil bo'ladi.

Dastlabki "qattiq disklar" (masalan, floppi disklar) barcha treklarda bir xil miqdordagi sektorlarni o'z ichiga olgan. Zamonaviy "qattiq disklar" plitalarida treklar bir nechta zonalarga guruhlangan. Bitta zonaning barcha treklari bir xil sonli sektorlarga ega. Biroq, tashqi zonaning har bir yo'lida ko'proq sektorlar mavjud va zona markazga qanchalik yaqin bo'lsa, zonaning har bir yo'lida sektorlar kamroq bo'ladi. Bu ishlab chiqarish texnologiyasini o'zgartirmasdan, bir xil yozish zichligiga erishish va natijada gofret sig'imini oshirish imkonini beradi.

Hudud chegaralari va har bir zona uchun trekdagi sektorlar soni elektronika blokining ROMida saqlanadi.

Bundan tashqari, haqiqatda har bir trekda qo'shimcha zaxira tarmoqlar mavjud. Agar biron-bir sektorda tuzatib bo'lmaydigan xatolik yuzaga kelsa, u holda bu sektor zaxira bilan almashtirilishi mumkin. qayta xaritalash). Albatta, unda saqlangan ma'lumotlar yo'qolishi mumkin, ammo diskning sig'imi kamaymaydi. Ikkita qayta tayinlash jadvali mavjud: biri zavodda, ikkinchisi ish paytida to'ldiriladi.

Sektorni xaritalash jadvallari elektronika blokining ROMida ham saqlanadi.

"Qattiq disk" ga kirish operatsiyalari paytida elektronika bloki qaysi jismoniy sektorga kirish kerakligini va u qaerda joylashganligini mustaqil ravishda belgilaydi (zonalar va qayta tayinlashlarni hisobga olgan holda). Shuning uchun, yon tomondan tashqi interfeys"Vinchester" bir hil ko'rinadi.

Yuqoridagilar bilan bog'liq holda, jadvallarni va zonalarni qayta ko'rib chiqish qattiq disk hajmini oshirishi mumkinligi haqida juda ishonchli afsona mavjud. Buning uchun ko'plab kommunal xizmatlar mavjud, ammo amalda agar o'sishga erishish mumkin bo'lsa, unda bu ahamiyatsiz ekanligi ma'lum bo'ldi. Zamonaviy disklar shunchalik arzonki, bunday sozlash unga sarflangan kuch yoki vaqtga arzimaydi.

Elektron blok

Ertasida qattiq disklar boshqaruv mantig'i MFM yoki RLL kompyuter boshqaruvchisiga o'tkazildi va elektron platada faqat analog ishlov berish modullari va milya dvigatelini boshqarish, joylashtiruvchi va bosh kaliti mavjud edi. Ma'lumot uzatish tezligining oshishi ishlab chiquvchilarni analog yo'lning uzunligini chegaraga qisqartirishga majbur qildi va zamonaviy qattiq disklarda elektron blok odatda quyidagilarni o'z ichiga oladi: boshqaruv bloki, faqat o'qish uchun xotira (ROM), bufer xotirasi, interfeys bloki va raqamli signalni qayta ishlash bloki.

Interfeys qutisi qattiq disk elektronikasini tizimning qolgan qismi bilan bog'laydi.

Boshqaruv bloki - bu kallaklarni joylashtirish uchun elektr signallarini qabul qiluvchi va ovozli lasan drayveri, kommutatsiya uchun boshqaruv harakatlarini ishlab chiqaradigan boshqaruv tizimi. axborot oqimlari turli boshlardan, boshqa barcha tugunlarning ishlashini nazorat qilish (masalan, milning aylanish tezligini nazorat qilish).

ROM bloki boshqaruv bloklari va raqamli signallarni qayta ishlash uchun boshqaruv dasturlarini, shuningdek, qattiq diskning xizmat ma'lumotlarini saqlaydi.

Bufer xotira interfeys qismi va haydovchi o'rtasidagi tezlik farqini yumshatadi (yuqori tezlikda statik xotira ishlatiladi). Bufer xotirasining hajmini oshirish ba'zi hollarda haydovchi tezligini oshirishga imkon beradi.

Raqamli signalni qayta ishlash bloki o'qilgan analog signalni tozalaydi va uni dekodlaydi (raqamli ma'lumotni olish). Raqamli ishlov berish uchun turli usullar, masalan, PRML (qisman javob berishning maksimal ehtimoli) usuli. Qabul qilingan signal namunalar bilan taqqoslanadi. Bunday holda, dekodlangan signalga shakli va vaqtinchalik xususiyatlariga ko'ra eng o'xshash namuna tanlanadi.

Ma'lumotlarni yozib olish texnologiyalari

Qattiq disklarning ishlash printsipi magnitafonlarning ishlashiga o'xshaydi. Diskning ishchi yuzasi o'qish boshiga nisbatan harakat qiladi (masalan, magnit pallasida bo'shliq bo'lgan induktor shaklida). Alternativni qo'llashda elektr toki(yozish paytida) bosh lasanda, bosh bo'shlig'idan paydo bo'ladigan o'zgaruvchan magnit maydon disk yuzasining ferromagnitiga ta'sir qiladi va signal kuchiga qarab domen magnitlanish vektorining yo'nalishini o'zgartiradi. O'qiyotganda, bosh bo'shlig'idagi domenlarning harakati boshning magnit pallasida magnit oqimning o'zgarishiga olib keladi, bu esa elektromagnit induksiya ta'siri tufayli bobindagi o'zgaruvchan elektr signalining paydo bo'lishiga olib keladi.

DA yaqin vaqtlar o'qish uchun magnitorezistiv effekt ishlatiladi va disklarda magnitorezistiv boshlar qo'llaniladi. Ularda magnit maydonning o'zgarishi magnit maydon kuchining o'zgarishiga qarab qarshilikning o'zgarishiga olib keladi. Bunday kallaklar ma'lumotni o'qish ishonchliligini (ayniqsa, yuqori ma'lumotlarni yozib olish zichligida) o'qish ehtimolini oshirishga imkon beradi.

Parallel yozish usuli

Hozirgi vaqtda bu qattiq diskda ma'lumotlarni yozib olishning eng keng tarqalgan texnologiyasidir. Axborot bitlari kichik bosh yordamida yozib olinadi, u aylanadigan diskning sirtidan o'tib, milliardlab gorizontal diskret hududlarni - domenlarni magnitlaydi. Ushbu maydonlarning har biri magnitlanishga qarab mantiqiy nol yoki bittadir.

Foydalanishda maksimal erishish mumkin bu usul yozish zichligi taxminan 23 Gb/sm². Hozirgi vaqtda bu usul asta-sekin perpendikulyar yozish usuli bilan almashtirilmoqda.

Perpendikulyar yozish usuli

Perpendikulyar ro'yxatga olish usuli - bu ma'lumotlarning bitlari vertikal domenlarda saqlanadigan usul. Bu sizga kuchli magnit maydonlardan foydalanish va 1 bitni yozish uchun zarur bo'lgan material maydonini kamaytirish imkonini beradi. Zamonaviy namunalarni yozish zichligi 15-23 Gb / sm² ni tashkil qiladi, kelajakda zichlikni 60-75 Gb / sm² ga oshirish rejalashtirilgan.

Perpendikulyar yozuvli qattiq disklar bozorda 2005 yildan beri mavjud.

Termal magnit yozish usuli

Termal magnit yozish usuli Issiqlik yordamida magnit yozish, HAMR ) hozirda mavjud bo'lganlarning eng istiqbollisi bo'lib, hozir u faol rivojlanmoqda. Bu usul diskning spotli isitilishidan foydalanadi, bu esa boshning sirtining juda kichik joylarini magnitlash imkonini beradi. Disk soviganidan keyin magnitlanish "tuzatiladi". Ushbu turdagi temir yo'llar hali bozorda taqdim etilmagan (2009 yil holatiga ko'ra), faqat eksperimental namunalar mavjud, ammo ularning zichligi allaqachon 150 Gbit / sm² dan oshadi. HAMR texnologiyalarining rivojlanishi ancha vaqtdan beri davom etmoqda, ammo mutaxassislar maksimal yozish zichligi bo'yicha o'zlarining taxminlarida hali ham farq qiladi. Shunday qilib, Hitachi chegarani 2,3-3,1 Tb / sm² deb ataydi va Seagate Technology vakillari HAMR muhitini yozib olish zichligini 7,75 Tb / sm² ga yetkaza olishlarini taklif qilishadi. 2010 yildan keyin ushbu texnologiyaning keng qo'llanilishi kutilishi kerak.

Interfeysni taqqoslash

	O'tkazish qobiliyati, Mbit / s	Kabelning maksimal uzunligi, m	Elektr kabeli kerakmi	Har bir kanal uchun drayverlar soni	Kabeldagi o'tkazgichlar soni	Boshqa xususiyatlar
Ultra	2	40/80	Controller+2Slave, tezkor almashtirish mumkin emas
FireWire/400	400		Ha/Yo‘q (interfeys turi va haydovchiga qarab)	63	4/6
FireWire/800	800	4.5 (72 m gacha ketma-ket ulanish bilan)	Yo'q	63	4/6	qurilmalar teng, hot-swap mumkin
USB 2.0	480	5 (ketma-ket ulanganda, markazlar orqali, 72 m gacha)	Ha/Yo‘q (haydovchi turiga qarab)	127	4
Ultra-320
SAS	3000	8	Ha	16384 dan ortiq		issiq almashtirish; mumkin bo'lgan ulanish
eSATA	2400	2	Ha	1 (port ko'paytmasi 15 gacha)	4	Xost/qul, issiq almashtirish

Qattiq disklar kompyuter yoki noutbukning asosiy komponentlaridan biridir. ko'p jihatdan ushbu qurilmalarning xususiyatlariga bog'liq. Bugungi kunda bozorda qanday turdagi qattiq disklar mavjud? Oddiy foydalanuvchi vazifalarini hal qilish nuqtai nazaridan eng yaxshi qurilmani qanday tanlash mumkin?

Qattiq disk nima?

Qattiq disk kompyuter yoki noutbukda fayllarni saqlash uchun asosiy qurilmadir. Strukturaviy ravishda, bu o'qish va yozish elementi - boshli aylanadigan magnit plastinka. Sevishganlar jargonida kompyuter texnologiyasi"vinchester", "vida", "qattiq" deb ataladi. Qattiq disklarning ishlashining o'ziga xos xususiyati shundaki, o'qish va yozish boshlari bir vaqtning o'zida magnit plastinka bilan aloqa qilmaydi. Shu sababli, shuningdek, boshqa bir qator dizayn xususiyatlari tufayli qurilma uzoq vaqt ishlaydi va ma'lumotni saqlashning eng ishonchli vositalaridan biri sifatida qaralishi mumkin.

Qattiq disk - bu, qoida tariqasida, tizim fayllari, ya'ni OS tuzilishida mavjud bo'lganlar, turli ilovalar, o'yinlar. Dasturiy ta'minotni o'rnatish deyarli har doim "qattiq disk" resurslaridan foydalanishni o'z ichiga oladi.

Ko'pchilik zamonaviy modellar kompyuterlar bir nechta qattiq disklarni qo'llab-quvvatlaydi. Noutbuklar ko'pincha mos keladigan qurilmalarning kichik o'lchamlari tufayli faqat bitta qattiq diskni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, agar biz tur haqida gapiradigan bo'lsak (ularning o'ziga xos xususiyatlarini biroz keyinroq ko'rib chiqamiz), unda ularning maksimal soni ko'pincha shaxsiy kompyuterda mos keladigan slotlarning mavjudligi, shuningdek, kompyuterning ishlash xususiyatlari bilan cheklanadi.

Shunday qilib, qattiq disk kompyuterning eng muhim apparat komponentidir. Bizning vazifamiz shaxsiy kompyuter uchun mos qurilmani optimal tanlash mezonlarini aniqlashdir. Buni hal qilish uchun birinchi navbatda "qattiq disklar" tasnifini o'rganish foydali bo'ladi.

Qattiq disk tasnifi

Shunday qilib, kompyuter uskunalari bozorida zamonaviy qattiq disklar qanday navlarda taqdim etilishini ko'rib chiqing.

Qurilmalarning eng mashhur turlari orasida 3,5 dyuymli forma faktoriga to'g'ri keladigan kompyuterning qattiq diski kiradi. Bunday disklar 5400 yoki 7200 rpm aylanish tezligiga ega. "Qattiq disklar" ning shaxsiy kompyuter bilan aloqasi turli interfeyslar yordamida amalga oshiriladi. Eng keng tarqalgan IDE va ​​SATA.

Serverlar uchun moslashtirilgan qattiq disklar mavjud. Ularning o'lchamlari, qoida tariqasida, shaxsiy kompyuter bilan bir xil, ammo bunday qurilmalarning aylanish tezligi ancha yuqori - daqiqada taxminan 15 000 aylanish. Serverlar uchun "Vinchesterlar" ko'pincha asosiy apparat komponentlariga ulanadi SCSI interfeysi, lekin ketma-ket SATA yoki SAS standartlarini qo'llab-quvvatlash mumkin. Serverning qattiq diski - bu juda ishonchli qurilma, bu ajablanarli emas: bunday drayverlar o'rnatilgan kompyuterlar kompaniyalar, davlat tashkilotlari va Internet-provayderlarning raqamli infratuzilmasining asosiy sohalariga xizmat ko'rsatish uchun mo'ljallangan.

Belgilangan turdagi "qattiq disklar" shaxsiy kompyuter yoki server tizim blokiga o'rnatilishi kerak. Lekin ham bor tashqi qattiq disklar. Ular kompyuterning tashqi portlaridan biriga ulanadi - ko'pincha USB yoki FireWire. Ularning funksionalligi odatda ichki turdagi qurilmalarni tavsiflovchiga o'xshaydi. Tashqi disklar toifasiga kiruvchi qattiq diskning hajmi odatda juda katta - taxminan 500-1000 Gb. Gap shundaki, bu turdagi qurilmalar ko'pincha katta hajmdagi ma'lumotlarni bir kompyuterdan ikkinchisiga ko'chirish uchun ishlatiladi.

Noutbuklar uchun moslashtirilgan qattiq disklar mavjud. Ularning o'lchamlari "ish stoli" kompyuterlarida o'rnatish uchun mo'ljallangan "qattiq disklar" dan kichikroq - 2,5 dyuym. Noutbuk uchun qattiq diskning tezligi ko'pincha 4200 yoki 5400 rpm ni tashkil qiladi. Bunday qattiq disklar odatda faollashtirilganda ishlaydi. SATA interfeysi. Ular pozitsiyaning o'zgarishiga yuqori qarshilik bilan ajralib turadi, bu noutbuklardan foydalanishning o'ziga xos xususiyatlarini hisobga olgan holda juda mantiqiy.

Qattiq disklarning texnologik jihatdan eng ilg'or navlari orasida qattiq diskli disklar mavjud. Asosan, ularni alohida qurilmalar sinfi deb hisoblash mumkin, chunki ularning tuzilishida harakatlanuvchi plitalar yo'q. Ushbu turdagi qattiq diskdagi ma'lumotlar flesh xotiraga yoziladi. Ushbu turdagi qurilmalar ham afzalliklarga, ham kamchiliklarga ega.

Dunyoning ko'plab etakchi shaxsiy kompyuter ishlab chiqaruvchilari o'zlarining zavod liniyalarini aniq jihozlangan qurilmalarni ishlab chiqarishga moslashtirmoqdalar qattiq holatdagi drayvlar. Ushbu turdagi qattiq disklar aylanadigan elementlarga qaraganda qimmatroq. Biroq, ular bilan solishtirganda, ular kam quvvat sarfi, ish paytida shovqinning deyarli to'liq yo'qligi va ko'p hollarda - kamroq og'irlik bilan ajralib turadi. Tezlikka kelsak, shuni ta'kidlash mumkinki, qattiq holatda qattiq disklar uchun odatiy ko'rsatkich 300-400 Mb / s ni tashkil qiladi, bu zamonaviy kompyuterlar tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan etakchi aloqa standartlari fonida juda yaxshi.

Interfeyslar

omadli qattiq o'rnatish Kompyuterdagi disk ko'p jihatdan undagi kerakli interfeyslarning mavjudligiga bog'liq. Zamonaviy kompyuter texnologiyalari bozorida eng keng tarqalgan aloqa standartlarining o'ziga xos xususiyatlarini ko'rib chiqing. Bu foydalanuvchi vazifalarini va ularni hal qilish uchun eng mos bo'lgan "qattiq disk" turini o'zaro bog'lash uchun foydali bo'ladi.

Ulanish uchun eng keng tarqalgan interfeyslar orasida tashqi qattiq drayvlar - USB. Bunday holda, ushbu aloqa standarti taqdim etilishi mumkin turli versiyalar— 1, 2 va 3. Qattiq diskning tezligi to'g'ridan-to'g'ri tegishli texnologiya bilan mos kelishiga bog'liq. Interfeysning 1-versiyasiga kelsak, shuni aytishimiz mumkinki, undan foydalanganda ma'lumotlarni 12 Mbit / s tezlikda uzatish mumkin, ikkinchisi 480 Mbit / s gacha tezlikda fayl almashinuvini kafolatlaydi, USB interfeyslarining 3-avlodi 5 Gbit / s ko'rsatkichini ta'minlaydi. Agar siz qurilmadan nafaqat fayllarni saqlash uchun, balki, masalan, o'yinlar yoki dasturlarni o'rnatish uchun ham foydalanmoqchi bo'lsangiz, u eng zamonaviy USB interfeyslarini qo'llab-quvvatlasa yaxshi bo'ladi - 2-versiyada va undan ham yaxshiroq 3-chi versiyada.

Tashqi kompyuter qattiq diskini FireWire interfeysi yordamida ham ulash mumkin. U yuqori ma'lumotlarni uzatish tezligi bilan ajralib turadi - taxminan 400 Mbit / s. Video fayllar bilan ishlashda juda samarali.

Shaxsiy turdagi drayverlarni shaxsiy kompyuterga o'rnatishda ishlatiladigan standartlarni ko'rib chiqing. Nisbatan eskirgan deb hisoblanadi, lekin hali ham mashhur interfeys IDE hisoblanadi.

U ma'lumotlarni taxminan 133 Mb/s tezlikda uzatishi mumkin. Bu ish stoli kompyuterlarida keng tarqalgan - asosan ulagichning juda katta o'lchamlari tufayli, bu noutbukning strukturaviy tuzilishi uchun maqbul emas.

SATA interfeysi IDE standartidagi yaxshilanishlar natijasidir. 300 Mb / s gacha tezlikda ma'lumotlarni uzatish imkonini beradi. Bu shovqinlardan himoyaning kuchayishi bilan tavsiflanadi. U noutbuklarda faol qo'llaniladi - ulagichning nisbatan kichik o'lchamlari, shuningdek, yaxshi ma'lumotlarni uzatish tezligi tufayli.

SCSI interfeysi, yuqorida aytib o'tganimizdek, asosan serverlarga o'rnatiladi. Bundan tashqari, u yuqori ma'lumotlarni uzatish tezligi bilan ajralib turadi - taxminan 320 Mb / s. Ko'rib chiqilayotgan interfeysning modernizatsiya qilingan modifikatsiyasi mavjud - SAS. Faollashtirilganda ishlaydigan qattiq disklar taxminan 12 Gb / s tezlikda ma'lumotlar almashinuvini ta'minlaydi.

Qattiq diskni tanlash mezonlari

Yuqorida biz ko'rib chiqqan interfeyslarning xarakteristikalari muhim mezon deb hisoblanishi mumkin qiyin tanlash disk. Shuningdek, biz bir qator boshqa muhim parametrlarni e'lon qildik - masalan, qurilma elementlarining aylanish tezligi, forma faktor. Lekin optimal qurilma modelini tanlash nuqtai nazaridan eng muhim xarakteristikasi qattiq disk xotirasi. Ko'p jihatdan, bu parametr sub'ektivdir - ko'p foydalanuvchilar uni joylashtirish mumkin bo'lganidan ko'ra tezroq "qattiq disk" ni afzal ko'rishadi. katta miqdorda fayllar. Biroq, bu hali ham ko'p foydalanuvchilar e'tibor beradigan birinchi narsa.

"Qattiq disk" ni tanlashning eng muhim jihati shundaki, uning ba'zi nominal xarakteristikalari (masalan, ma'lum interfeyslar bilan muvofiqligi) bilan mos kelishi kerak. aloqa qobiliyatlari Kompyuter. Shunday bo'ladiki, kompyuterning qattiq diski texnologik jihatdan nihoyatda rivojlangan, ammo kompyuterning anakartida tegishli standartlarni qo'llab-quvvatlash etarli emas. "Qattiq disklar" va zamonaviy kompyuterlarning ba'zi apparat qismlarining muvofiqligining asosiy nuanslarini ko'rib chiqing.

Hajmi mosligi muhim ahamiyatga ega

Yuqorida biz qattiq disklar hajmi jihatidan farq qilishini ta'kidladik. Bu parametr ikkilamchi bo'lib tuyulishi mumkin. Lekin ko'pincha bu deyarli hal qiluvchi bo'lib chiqadi. Haqiqat shundaki, qattiq diskni shaxsiy kompyuterga yoki noutbukning tegishli maydoniga o'rnatish, agar diskning o'lchami juda kichik bo'lsa va shuning uchun mavjud bo'sh joydan foydalanish nuqtai nazaridan maqbul bo'lmasa, juda qiyin bo'ladi. qurilmaning tuzilishi. Agar o'lchamlar juda katta bo'lib chiqsa, bu deyarli imkonsiz bo'ladi - "qattiq disk" shunchaki kompyuterga mos kelmaydi.

Albatta, bu naqsh asosan noutbuklar uchun xosdir, chunki "ish stoli" kompyuterlarida qattiq diskni joylashtirish bilan bog'liq muammolar odatda yuzaga kelmaydi (asosan turli xil qo'shimcha qurilmalar mavjudligi sababli). Shuning uchun, noutbuk uchun yangi qattiq disklarni sotib olishni rejalashtirayotganda, hozirgilarining aniq hajmini bilishingiz kerak. Yuqorida biz 2,5 dyuymli shakl faktorli "qattiq disklar" tegishli turdagi kompyuterlarda keng tarqalganligini ta'kidladik. Ammo ba'zi noutbuk modellarida 1,8 dyuymli qattiq disklar o'rnatilganligini yodda tutishingiz kerak.

Aloqa standartlariga muvofiqligi

"Qattiq disk" va shaxsiy kompyuter anakartining aloqa interfeyslari ham mos bo'lishi kerak. Bu erda asosiy nuance - ma'lumotlar almashinuvi standartlari versiyalaridagi farqlar. Shunday qilib, uchta nav mavjud: Drayv tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan tegishli aloqa standarti ham mos kelishi muhim. anakart. Ehtimol, foydalanuvchi zamonaviy SATA 3 standarti bo'yicha ma'lumotlar almashinuvini ta'minlaydigan qimmat qattiq diskni sotib oladi (bunday modellarning narxi taxminan 10 ming rublni tashkil qilishi mumkin), ammo kompyuter uni to'liq qo'llab-quvvatlay olmaydi. Shunday qilib, shaxsiy kompyuter egasi sezilarli darajada ortiqcha to'lashi mumkin.

Xuddi shu narsa "qattiq disk" va kompyuterning USB standartlari tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan korrelyatsiya uchun ham amal qiladi. Agar qattiq disk USB 3.0 interfeysi orqali ulanish uchun mo'ljallangan bo'lsa va anakart uni qo'llab-quvvatlamasa, unda tegishli standartning texnologik imkoniyatlari ham to'liq amalga oshirilmaydi. FireWire interfeysiga kelsak, shuni aytishimiz mumkinki, uni qo'llab-quvvatlaydigan qattiq diskni sotib olayotganda (qurilmaning narxi ham munosib bo'lishi mumkin - taxminan 8-10 ming rubl), siz shaxsiy kompyuterning asosan unga mos kelishiga ishonch hosil qilishingiz kerak. Ushbu aloqa standarti noutbuklar uchun odatiy holdir, lekin ko'plab "ish stoli" kompyuterlarida mavjud emas. Albatta, FireWire-ni qo'llab-quvvatlaydigan qattiq disklar odatda ikkalasiga ham mos keladi USB interfeyslari, va kompyuterda FireWire porti yo'qligi sababli qurilmaning ishlamasligi juda dargumon. Ammo agar foydalanuvchi, masalan, FireWire-ning eng aniq raqobatdosh ustunligidan - video ma'lumotlar bilan samarali ishlashdan foydalanishni kutgan bo'lsa, u qattiq diskdan kerakli natijalarni ololmasligi mumkin.

Optimal hajm

Yuqorida ta'kidlaganimizdek, qattiq disk kabi qurilmaning asosiy xarakteristikasi sifatida hajm juda sub'ektiv parametrdir. Ko'pgina foydalanuvchilar uchun, nisbatan aytganda, bir necha gigabayt disk maydoni etarli - masalan, agar ular asosan hujjatlar bilan ishlasa. Ba'zilar uchun terabaytli qattiq disk undagi ko'p miqdordagi multimedia kontentini - videolar, fotosuratlar, musiqalarni tez-tez joylashtirish tufayli etarlicha keng bo'lib tuyuladi.

Optimal saqlash hajmini tavsiya qilish juda qiyin. Ammo "ko'proq yaxshi" tushunchasi har doim ham shunday emas eng yaxshi variant yana iqtisodiy nuqtai nazardan. Siz qimmat, sig'imli qattiq diskka pul sarflashingiz mumkin - 1 TB. Shunday qilib, butun terabayt mavjud bo'ladi - lekin amalda uni deyarli yarmi ishlatish mumkin emas. Shu bilan birga, kamroq sig'imli, ammo arzonroq drayverni sotib olayotganda, bo'shatilgan mablag'lar kompyuter yoki noutbukning ish faoliyatini yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin (masalan, qo'shimcha RAM modulini yoki protsessor uchun kuchliroq sovutgichni sotib oling).

Bir qator IT mutaxassislarining fikriga ko'ra, 500 Gb qattiq disk optimal yechim ko'pgina foydalanuvchi vazifalari uchun. Shunday qilib, tegishli hajmdagi "qattiq diskda" siz 100-150 mingga yaqin fotosuratlarni joylashtirishingiz mumkin. yaxshi sifat, taxminan 100-150 ni o'rnating zamonaviy o'yinlar. Agar shaxsiy kompyuter egasi fotografik asarlar kollektori va geymer bo'lmasa, u tegishli manbaning kamida yarmidan foydalanishi dargumon. Ammo agar u o'z navbatida fotosuratlar va o'yinlarni yaxshi ko'rsa, unda 500 Gb qattiq disk unga beradigan imkoniyatlar etarli bo'lmasligi mumkin. Shu bilan birga, "qattiq disk" ning ushbu hajmi zamonaviy foydalanuvchilar hal qiladigan odatiy vazifalar nuqtai nazaridan eng maqbullaridan biri hisoblanadi.

Aylanma tezligi

Boshqa muhim parametr, qattiq diskni tavsiflovchi plitalarning aylanish tezligi. Unga kelsak, shuni aytishimiz mumkinki, bu haqiqiy ma'lumotlarni uzatish tezligi, shuningdek, operatsion tizim tomonidan turli xil fayllarni qayta ishlash dinamikasi nuqtai nazaridan muhimdir. Agar "qattiq disk" asosiy sifatida ishlatilsa, ya'ni uning ustida operatsion tizim mavjud bo'lsa, unda dasturlar va o'yinlar o'rnatilgan bo'lsa, unda ko'rib chiqilayotgan xususiyat imkon qadar ko'p miqdorda ifodalangan bo'lsa yaxshi bo'ladi. Agar foydalanuvchi sotib olsa ikkinchisi qiyin birinchi navbatda fayllarni saqlash uchun mo'ljallangan disk, keyin bu ma'noda plitalarning aylanish tezligi eng muhim ko'rsatkich emas.

Ushbu indikatorning qiymati qanchalik baland bo'lsa, haydovchi qanchalik qimmat bo'lsa. Shu ma'noda, agar ular talab qilinmasa, yuqoriroq aylanmalar uchun ortiqcha to'lov yana istalmagan bo'lishi mumkin. Diskning yuqori aylanish tezligiga ega "Vinchester" oddiyroq tezlikka qaraganda sezilarli darajada ko'proq shovqin ishlab chiqaradi va shuningdek, yuqori quvvat sarfi bilan ajralib turadi. Ko'pgina foydalanuvchi vazifalarini samarali hal qila oladigan zamonaviy qattiq disklar uchun optimal tezlik - 7200 rpm.

Kesh

Drayv ishlashining muhim ko'rsatkichlari orasida kesh xotirasi mavjud. Ushbu resursdan foydalanib, qattiq disk ko'plab fayl operatsiyalarini bajarish uchun protseduralarni sezilarli darajada tezlashtirishi mumkin. Muayyan kompyuter resurslari uchun eng tez-tez so'rov algoritmlari kesh xotirasida o'rnatiladi. Agar keshda ba'zi ma'lumotlar mavjud bo'lsa, u holda "qattiq disk" ularni kosmosda qidirishga hojat yo'q tasodifiy kirish xotirasi yoki fayllar orasida. Kesh qanchalik katta bo'lsa, shuncha yaxshi. Ammo ko'plab mutaxassislar tomonidan tavsiya etilgan mos keladigan ko'rsatkichning optimal qiymati 64 MB.

Brend muhimmi?

Qattiq diskni tanlash mantiqiymi, boshqa narsalar teng bo'lsa, brendga e'tibor qaratiladi? IT mutaxassislari va foydalanuvchilarning bu boradagi fikrlari juda xilma-xildir. Bu brendga e'tibor qaratish bo'yicha tavsiyalarga ham, ma'lum bir ishlab chiqaruvchi tomonidan ishlab chiqarilgan drayvlar sifatiga qarashlarga ham tegishli. Ba'zi foydalanuvchilar Samsung tomonidan chiqarilgan o'zlarining qattiq disklarini faqat ijobiy tavsiflaydilar, Koreya brendidagi qurilmaning boshqa egalarining sharhlari kamroq ishtiyoqli bo'lishi mumkin. Ba'zi IT mutaxassislari Hitachi, Toshiba brendlarini maqtasalar, boshqalari ularni o'z raqobatchilaridan yaxshiroq deb hisoblamaydilar. Shu bilan birga, bu kompaniyalar bozorda etakchi hisoblanadi. Qanday bo'lmasin, bu haqiqatni muhim deb hisoblash kerak. Yuqori raqobatbardosh kompyuter uskunalari bozorida etakchi bo'lish oson ish emas. Bu, ehtimol, hissa qo'shadi yuqori sifatli ishlab chiqarilgan mahsulotlar.

Shunday qilib, agar bizga shaxsiy kompyuter yoki noutbuk uchun qattiq disk kerak bo'lsa, unda biz quyidagi mezonlarga e'tibor qaratishimiz mumkin:

Hajmi (asosan noutbuklar uchun tegishli - mos keladigan ko'rsatkich qattiq disklar uchun mo'ljallangan uyalardan kichikroq bo'lishi istalmagan, kattaroq bo'lishi qabul qilinishi mumkin emas);

Qo'llab-quvvatlanadigan standartlar ("qattiq diskdagi" texnologik interfeyslarning shaxsiy kompyuter resurslari bilan to'liq mos kelishi muhim);

Ovoz balandligi (sub'ektiv ravishda, lekin 500 GB ko'pchilik foydalanuvchi vazifalari uchun eng yaxshi ko'rsatkichdir);

Plitalarning aylanish tezligi (optimal - 7200 rpm);

Kesh xotirasi (optimal - 64 MB).

Shuningdek, "qattiq disk" mos keladigan qurilmalar segmentida jahon bozorida etakchi o'rinni egallagan ishlab chiqaruvchi tomonidan chiqarilishi maqsadga muvofiqdir.

Ushbu maqolaning maqsadi zamonaviy qattiq diskning qurilmasini tasvirlash, uning asosiy komponentlari haqida gapirish, ular qanday ko'rinishini va chaqirilishini ko'rsatishdir. Bundan tashqari, biz qattiq disk komponentlarini tavsiflovchi rus va ingliz terminologiyasi o'rtasidagi munosabatni ko'rsatamiz.

Aniqlik uchun biz 3,5 dyuymni tahlil qilamiz SATA drayveri. Bu butunlay yangi terabayt Seagate ST31000333AS bo'ladi. Keling, gvineya cho'chqamizni ko'rib chiqaylik.

Mis izlari, quvvat ulagichlari va SATA bilan yashil tekstolit elektron plata yoki boshqaruv platasi (Bosilgan elektron plata, PCB) deb ataladi. U nazorat qilish uchun xizmat qiladi qiyin ish disk. Qora alyuminiy korpus va uning tarkibi HDA (Head and Disk Assembly, HDA) deb ataladi, mutaxassislar uni “jar” ham deb atashadi. Tarkibi bo'lmagan tana HDA (tayanch) deb ham ataladi.

Endi bosilgan elektron platani olib tashlaymiz va unga joylashtirilgan komponentlarni ko'rib chiqamiz.

Sizning e'tiboringizni tortadigan birinchi narsa bu o'rtada joylashgan katta chip - mikrokontroller yoki protsessor (Micro Controller Unit, MCU). Zamonaviy qattiq disklarda mikrokontroller ikki qismdan iborat - aslida Markaziy protsessor Barcha hisob-kitoblarni amalga oshiradigan (Markaziy protsessor, CPU) va o'qish / yozish kanali (o'qish / yozish kanali) - boshlardan kiruvchi ma'lumotlarni o'zgartiradigan maxsus qurilma. analog signal o'qish jarayonida raqamli ma'lumotlarga aylanadi va yozish jarayonida raqamli ma'lumotlarni analog signalga kodlaydi. Protsessorda bosilgan elektron platada joylashgan boshqa komponentlarni boshqarish va SATA interfeysi orqali ma'lumotlarni uzatish uchun kirish-chiqish portlari (IO portlari) mavjud.

Xotira chipi an'anaviy DDR SDRAM xotirasidir. Xotira miqdori qattiq disk keshining hajmini aniqlaydi. Ushbu elektron platada 32 MB Samsung DDR xotirasi mavjud bo'lib, u nazariy jihatdan drayverga 32 MB keshni beradi (va bu aynan ushbu maqolada keltirilgan miqdor. spetsifikatsiyalar qattiq disk), lekin bu mutlaqo to'g'ri emas. Gap shundaki, xotira mantiqiy jihatdan bufer xotira (kesh) va proshivka xotirasiga bo'linadi. Mikrodastur modullarini yuklash uchun protsessorga biroz xotira kerak. Bizning ma'lumotlarimizga ko'ra, faqat Hitachi/IBM spetsifikatsiyalar varaqida keshning haqiqiy miqdorini sanab o'tadi; Qolgan drayverlarga kelsak, biz faqat kesh miqdori haqida taxmin qilishimiz mumkin.

Keyingi chip - bu vosita va bosh blokni boshqarish moslamasi yoki "burilish" (Ovozli lasan Dvigatel boshqaruvchisi, VCM boshqaruvchisi). Bundan tashqari, ushbu chip platada joylashgan ikkilamchi quvvat manbalarini boshqaradi, ulardan protsessor va HDAda joylashgan oldindan kuchaytirgich-kommutatsiya chipi (oldindan kuchaytirgich, preamp) quvvatlanadi. Bu bosilgan elektron platada energiyaning asosiy iste'molchisi. U milning aylanishini va boshlarning harakatini boshqaradi. VCM kontroller yadrosi hatto 100°C gacha yuqori haroratlarda ham ishlay oladi.Drayverning mikrodasturining bir qismi flesh-xotirada saqlanadi. Diskga quvvat berilganda mikrokontroller flesh-chip tarkibini xotiraga yuklaydi va kodni bajarishni boshlaydi. Kod to'g'ri yuklanmagan bo'lsa, disk hatto aylanmoqchi ham bo'lmaydi. Agar platada flesh chip bo'lmasa, u mikrokontrollerga o'rnatilgan.

Tebranish sensori (zarba sensori) disk uchun xavfli silkinishga reaksiyaga kirishadi va bu haqda VCM boshqaruvchisiga signal yuboradi. VCM darhol boshlarni to'xtatadi va diskning aylanishini to'xtata oladi. Nazariy jihatdan, bu mexanizm haydovchini qo'shimcha shikastlanishdan himoya qilishi kerak, lekin u amalda ishlamaydi, shuning uchun disklarni tashlamang. Ba'zi disklarda tebranish sensori juda sezgir bo'lib, eng kichik tebranishlarga ta'sir qiladi. Sensordan olingan ma'lumotlar VCM boshqaruvchisiga boshlarning harakatini to'g'rilash imkonini beradi. Bunday disklarda kamida ikkita tebranish sensori o'rnatilgan.

Bortda yana bir himoya vositasi mavjud - vaqtinchalik kuchlanishni bostirish (TVS). Bu platani kuchlanish kuchlanishidan himoya qiladi. Quvvatning ko'tarilishi paytida TVS yonib ketadi va erga qisqa tutashuv hosil qiladi. Ushbu plata ikkita televizorga ega, 5 va 12 volt.

Endi HDA ni ko'rib chiqing.

Kengash ostida dvigatel va boshlarning kontaktlari joylashgan. Bundan tashqari, disk tanasida kichik, deyarli sezilmaydigan teshik (nafas teshigi) mavjud. Bu bosimni tenglashtirishga xizmat qiladi. Ko'pchilik qattiq disk ichida vakuum bor deb o'ylashadi. Aslida unday emas. Bu teshik diskning ichidagi va tashqarisidagi bosimni tenglashtirishga imkon beradi. Ichkarida bu teshik chang va namlik zarralarini ushlab turadigan nafas filtri bilan qoplangan.

Endi qamoqxonaning ichki qismini ko'rib chiqaylik. Disk qopqog'ini olib tashlang.

Qopqoqning o'zi alohida narsa emas. Bu shunchaki rezina muhrlangan metall bo'lagi bo'lib, changdan himoyalangan. Nihoyat, saqlash joyini to'ldirishni ko'rib chiqing.

Qimmatbaho ma'lumotlar metall disklarda saqlanadi, ular krep yoki plitalar (plastinkalar) deb ham ataladi. Suratda siz yuqori plitani ko'rasiz. Plitalar sayqallangan alyuminiy yoki shishadan yasalgan va turli xil kompozitsiyalarning bir necha qatlamlari, shu jumladan ferromagnit moddalar bilan qoplangan, ularda aslida ma'lumotlar saqlanadi. Pancakes o'rtasida, shuningdek, ularning tepasida biz ajratgichlar yoki ajratgichlar (damperlar yoki ajratgichlar) deb ataladigan maxsus plitalarni ko'ramiz. Ular havo oqimlarini tenglashtirish va akustik shovqinni kamaytirish uchun kerak. Qoida tariqasida, ular alyuminiy yoki plastmassadan tayyorlanadi. Alyuminiy ajratgichlar saqlash joyi ichidagi havoni sovutishda muvaffaqiyatliroq.

Pancakes va separatorlarning yon ko'rinishi.

O'qish-yozish boshlari (boshlar) magnit bosh birligi yoki HSA (Head Stack Assembly, HSA) qavslarining uchlarida o'rnatiladi. Tayyorgarlik zonasi, agar mil to'xtatilgan bo'lsa, sog'lom diskning boshlari bo'lishi kerak bo'lgan joy. Ushbu disk yordamida tayyorgarlik zonasi fotosuratda ko'rinib turganidek, milga yaqinroq joylashgan.

Ba'zi akkumulyatorlarda to'xtash plitalardan tashqarida joylashgan maxsus plastik dissektsiya yostiqchalarida amalga oshiriladi.

Qattiq disk aniq joylashishni aniqlash mexanizmi va uning uchun normal ishlash juda toza havo kerak. Foydalanish vaqtida qattiq disk ichida metall va yog'ning mikroskopik zarralari paydo bo'lishi mumkin. Disk ichidagi havoni zudlik bilan tozalash uchun resirkulyatsiya filtri mavjud. Bu eng kichik zarrachalarni doimiy ravishda to'playdigan va ushlab turadigan yuqori texnologiyali qurilma. Filtr plitalarning aylanishi natijasida hosil bo'lgan havo oqimlari yo'lida joylashgan.

Endi yuqori magnitni olib tashlaymiz va uning ostida nima yashiringanini ko'ramiz.

Qattiq disklar juda kuchli neodim magnitlaridan foydalanadi. Bu magnitlar shunchalik kuchliki, ular o'z vaznidan 1300 baravar ko'tara oladi. Shuning uchun barmog'ingizni magnit va metall yoki boshqa magnit orasiga qo'ymang - zarba juda sezgir bo'ladi. Ushbu fotosuratda BMG cheklovchilari ko'rsatilgan. Ularning vazifasi plastinalar yuzasida qoldirib, boshlarning harakatini cheklashdir. BMG cheklovchilari turli modellar boshqacha tartibga solingan, lekin har doim ikkitasi bor, ular barcha zamonaviy qattiq disklarda qo'llaniladi. Bizning haydovchimizda ikkinchi cheklovchi pastki magnitda joylashgan.

Mana, siz u erda nimani ko'rishingiz mumkin.

Shuningdek, biz bu erda magnit boshlar blokining bir qismi bo'lgan lasanni (ovozli bobin) ko'ramiz. Bobin va magnitlar VCM drayverini (Ovozli lasan motori, VCM) hosil qiladi. Drayv va magnit boshlar bloki joylashtiruvchi (aktuator) - boshlarni harakatga keltiradigan qurilmani tashkil qiladi. Murakkab shakldagi qora plastik bo'lak mandal (harakatlantiruvchi latch) deb ataladi. Bu milya dvigateli ma'lum miqdordagi aylanishlarga erishgandan so'ng, BMGni chiqaradigan xavfsizlik mexanizmi. Bu havo oqimining bosimi tufayli sodir bo'ladi. Tutqich boshlarni kesish holatida kiruvchi harakatlardan himoya qiladi.

Endi magnit boshlar blokini olib tashlaymiz.

BMG harakatining aniqligi va silliqligi nozik podshipnik tomonidan quvvatlanadi. Eng katta BMG qismi yasalgan alyuminiy qotishmasi, odatda qavs yoki rocker (qo'l) deb ataladi. Rokerning oxirida prujinali suspenziya ustidagi boshlar mavjud (Heads Gimbal Assembly, HGA). Odatda boshlar va rokchi qo'llar turli ishlab chiqaruvchilar tomonidan etkazib beriladi. Moslashuvchan kabel (Flexible Printed Circuit, FPC) boshqaruv platasi bilan bog'langan maydonchaga o'tadi.

BMG tarkibiy qismlarini batafsilroq ko'rib chiqing.

Kabelga ulangan bobin.

Rulman.

Quyidagi fotosuratda BMG kontaktlari ko'rsatilgan.

Shlangi (qistirma) ulanishning mahkamligini ta'minlaydi. Shunday qilib, havo disk va bosh blokning ichki qismiga faqat bosimni tenglashtirish teshigi orqali kirishi mumkin. Ushbu diskdagi kontaktlar o'tkazuvchanlikni yaxshilash uchun yupqa oltin qatlami bilan qoplangan.

Bu klassik roker dizayni.

Bahorli ilmoqlarning uchlaridagi kichik qora qismlarga slayderlar deyiladi. Ko'pgina manbalar slayderlar va boshlar bir va bir xil ekanligini ko'rsatadi. Aslida, slayder boshni pancakes yuzasidan ko'tarib, ma'lumotni o'qish va yozishga yordam beradi. Zamonaviy qattiq disklarda boshlar pancakes yuzasidan 5-10 nanometr masofada harakatlanadi. Taqqoslash uchun, inson sochining diametri taxminan 25 000 nanometrga teng. Agar biron bir zarracha slayder ostiga tushib qolsa, bu ishqalanish va ishlamay qolishi tufayli boshlarning haddan tashqari qizib ketishiga olib kelishi mumkin, shuning uchun idishni ichidagi havoning tozaligi juda muhimdir. O'qish va yozish elementlarining o'zi slayderning oxirida joylashgan. Ular shunchalik kichikki, ularni faqat yaxshi mikroskop bilan ko'rish mumkin.

Ko'rib turganingizdek, slayderning yuzasi tekis emas, unda aerodinamik oluklar mavjud. Ular slayderning parvoz balandligini barqarorlashtirishga yordam beradi. Slayder ostidagi havo havo yostig'ini hosil qiladi (Air Bearing Surface, ABS). Havo yostig'i slayderning parvozini pancake yuzasiga deyarli parallel ravishda ushlab turadi.

Mana yana bir slayder tasviri.

Bu erda bosh kontaktlari aniq ko'rinadi.

Bu BMG ning yana bir muhim qismi bo'lib, u hali muhokama qilinmagan. U oldindan kuchaytirgich (preamplifer, preamplifikator) deb ataladi. Old kuchaytirgich - bu boshlarni boshqaradigan va ularga keladigan yoki undan keladigan signalni kuchaytiradigan chip.

Old kuchaytirgich juda oddiy sababga ko'ra to'g'ridan-to'g'ri BMGda joylashgan - boshlardan keladigan signal juda zaif. Zamonaviy drayvlarda u taxminan 1 gigagertsli chastotaga ega. Agar siz oldindan kuchaytirgichni saqlash joyidan olib qo'ysangiz, bunday zaif signal boshqaruv paneliga boradigan yo'lda kuchli zaiflashadi.

Oldindan kuchaytirgichdan boshlarga (o'ngga) ko'proq yo'llar tutash joyiga (chapda) olib boradi. Gap shundaki, qattiq disk bir vaqtning o'zida bir nechta kallaklar bilan (bir juft yozish va o'qish elementlari) ishlay olmaydi. Qattiq disk signallarni oldindan kuchaytirgichga yuboradi va u qattiq disk hozirda foydalanayotgan boshni tanlaydi. Ushbu qattiq diskda har bir boshga olib boradigan oltita trek mavjud. Nega shuncha ko'p? Bitta trek tuproqli, yana ikkitasi o'qish va yozish elementlari uchun. Keyingi ikkita trek mini-aktuatorlarni, slayderni harakatga keltiradigan yoki aylantira oladigan maxsus piezoelektrik yoki magnit qurilmalarni boshqarish uchun mo'ljallangan. Bu yo'l ustidagi boshlarning holatini aniqroq o'rnatishga yordam beradi. Oxirgi yo'l isitgichga olib boradi. Isitgich boshlarning parvoz balandligini nazorat qilish uchun ishlatiladi. Isitgich issiqlikni slayder va rockerni bog'laydigan suspenziyaga o'tkazadi. Ilmoq turli xil termal kengayish xususiyatlariga ega bo'lgan ikkita qotishmadan qilingan. Qizdirilganda, suspenziya pancake yuzasiga egilib, boshning parvoz balandligini pasaytiradi. Sovutganda suspenziya to'g'rilanadi.

Boshlar haqida etarli, keling, diskni keyinroq qismlarga ajratamiz. Yuqori ajratgichni olib tashlang.

Bu qanday ko'rinishga ega.

Keyingi fotosuratda siz yuqori ajratgich va bosh moslamasi olib tashlangan holda saqlash joyini ko'rishingiz mumkin.

Pastki magnit ko'rinib qoldi.

Endi siqish halqasi (plastinkalar qisqichi).

Ushbu halqa plitalar to'plamini bir-biriga bog'lab turadi va ularning bir-biriga nisbatan harakatlanishiga to'sqinlik qiladi.

Pancakes shpindelga (shpindel uyasi) bog'langan.

Endi hech narsa kreplarni ushlab turmayapti, keling, yuqoridagi krepni olib tashlaymiz. Mana, ostida nima bor.

Endi boshlar uchun bo'sh joy qanday yaratilgani aniq - kreplar orasida bo'shliq halqalari mavjud. Suratda ikkinchi krep va ikkinchi ajratuvchi ko'rsatilgan.

Spacer halqasi magnit bo'lmagan qotishma yoki polimerlardan tayyorlangan yuqori aniqlikdagi qismdir. Keling, uni olib tashlaymiz.

HDA ning pastki qismini tekshirish uchun qolgan hamma narsani diskdan chiqaramiz.

Bosim tenglashtirish teshigi shunday ko'rinadi. U to'g'ridan-to'g'ri havo filtri ostida joylashgan. Keling, filtrni batafsil ko'rib chiqaylik.

Tashqi havo changni o'z ichiga olganligi sababli, filtr bir necha qatlamlarga ega. U sirkulyatsiya filtridan ancha qalinroq. Ba'zan u havo namligi bilan kurashish uchun silika jeli zarralarini o'z ichiga oladi.