HDD, որ աշխատանքային սկզբունքը եւ հիմնական բնութագրերը

Կոշտ Սկավառակներ, կամ, ինչպես իրենք են անվանում, կոշտ սկավառակների մեկն է առավել կարեւոր բաղադրիչներից է համակարգչային համակարգի. Օգտվողի բոլորը գիտեն: Բայց սա չէ ժամանակակից օգտվողին նույնիսկ սկզբունքային guesses մասին, թե ինչպես է ծանր drive. Սկզբունքը շահագործման, ընդհանուր առմամբ, մի հիմնական հասկանալու բավականին պարզ է, բայց կան որոշ նրբություններ, որոնք հետագայում կքննարկվեն:

Հարցեր նպատակակետը եւ դասակարգումը կոշտ սկավառակների.

Հարց նպատակակետին, իհարկե, հռետորական է: Որեւէ մեկը, նույնիսկ առավել մուտքի մակարդակի, անմիջապես պատասխանեց, որ այդ ծանր drive (նաեւ հայտնի է որպես կոշտ սկավառակի, aka Hard Drive կամ HDD), անմիջապես պատասխանեց, որ նա սովոր է պահել տեղեկություններ.

Ընդհանուր առմամբ, ճիշտ է. Մի մոռացեք, որ կոշտ սկավառակի վրա, բացառությամբ օպերացիոն համակարգի եւ օգտագործողի ֆայլեր են ստեղծվում օպերացիոն համակարգի boot հատվածների, որի շնորհիվ նա կարող է սկսել, ինչպես նաեւ որոշ նշանների, որի սկավառակի կարող է արագ գտնել ցանկալի տեղեկատվությունը:

Ընթացիկ մոդելները բավականին բազմազան է: Սովորական է HDD, արտաքին կոշտ սկավառակների, բարձր արագության պինդմարմնային SSD կրիչներ, թեեւ դա վերագրվում է կոշտ սկավառակների եւ չի ընդունվում: Այն հետագայում Առաջարկվում է հաշվի առնել, որ սարքը եւ HDD օպերացիոն սկզբունքը, եթե ոչ ամբողջովին, ապա գոնե այս, որ բավական էր հասկանալու համար, որ հիմնական տերմինաբանության եւ գործընթացների.

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ կա մի հատուկ դասակարգումը այսօրվա HDD վրա որոշ հիմնարար չափանիշների, որոնց թվում են հետեւյալը.

• մեթոդը տեղեկատվություն պահելու համար.
• ԶԼՄ-ները տեսակը:
• եղանակը կազմակերպման տեղեկատվության մատչելիությունը:

Թե ինչու է կոշտ սկավառակի կոչվում է կոշտ drive.

Այսօր, շատ մարդիկ են մտածում, թե ինչու կոշտ սկավառակների, որոնք կոչվում են կոշտ սկավառակների պատկանող մի փոքր ձեռքերով. Դա կարծես թե այնտեղ կարող են լինել նմանություններ երկու սարքերի.

Տերմինը հայտնվել են դեռեւս 1973 թ.-ին, երբ շուկան հայտնվել առաջինն է HDD աշխարհում, որի շինարարությունը բաղկացած է երկու առանձին compartments է հերմետիկ կոնտեյներով. Հզորությունը յուրաքանչյուր խցիկում 30 MB, որն է պատճառը, ինժեներները տվել կոդը անունը disc "30-30", որը լիովին համահունչ է բրենդի սիրված պահին ատրճանակ »Winchester, 30-30»: Սակայն 90-ականների սկզբին Ամերիկայում եւ Եվրոպայում այն անունը, գրեթե գնացել դուրս օգտագործումից, սակայն դեռեւս հայտնի է հետխորհրդային տարածությունում.

Որ սարքը եւ HDD գործողությունը սկզբունքը

Բայց մենք շեղվեցինք: HDD գործողությունը սկզբունքը կարելի է ամփոփել որպես գործընթացի ընթերցմամբ կամ գրավոր: Բայց ինչպես է դա պատահել: Որպեսզի հասկանանք, թե գործողությունը մի մագնիսական կոշտ սկավառակի, դուք նախ պետք է իմանալ, թե ինչպես է այն աշխատում:

Կոշտ սկավառակակիր ինքնին մի շարք ափսեների, որոնց թիվը կարող է տարբեր լինել ից չորս ինը փոխկապակցված է լիսեռ (առանցքի), կոչվում է spindle. Ափսեներ են տեղադրվում մեկը մյուսի վրա: Շատ դեպքերում, նյութական իրենց արտադրության են ալյումինե, արույր, խեցեղեն, ապակի եւ այլն: Դ Իրենք ափսեի ունեն հատուկ մագնիսական շերտ նյութի կոչվող platter, հիման վրա, գամմա ferrite օքսիդի, քրոմի օքսիդի, բարիումի ferrite եւ t. D . Յուրաքանչյուր ափսե հաստությունը մոտ 2 մմ:

Հաշվառման համար եւ կարդում տեղեկատվություն համապատասխանում ճառագայթային ղեկավար (մեկ յուրաքանչյուր ափսեի) եւ ափսեներ օգտագործվում են երկու մակերեսների. Ընթացքում spindle ռոտացիայի, որի արագությունը կարող է լինել 3600 է 7200 Հայտն. / Րոպե, եւ շարժվում ղեկավարներին համապատասխանում է երկու էլեկտրական շարժիչներ:

Այս դեպքում, հիմնական սկզբունքը համակարգչի կոշտ սկավառակի է, որ տեղեկատվությունը գրանցվում է ոչ թե ամենուր, բայց խիստ նշված վայրում, որը կոչվում է ոլորտներ, որոնք գտնվում է համակենտրոն հետքերի կամ հետքերով. Թյուրիմացություններից խուսափելու նպատակով, կիրառվում միասնական կանոններ: Գոյություն ունի մի տեսակետ, որ սկզբունքները կոշտ սկավառակների առումով իրենց տրամաբանական կառուցվածքի, ունիվերսալ. Օրինակ, չափը մեկ հատվածի, համար միասնական ընդունված ստանդարտի ամբողջ աշխարհում, այն է, 512 բայթ. ոլորտները բաժանվում են կլաստերների, որոնք sequences մի շարք ոլորտներում են իր հերթին: Եւ հատկապես կոշտ սկավառակի օպերացիոն սկզբունքի այս առումով է, որ տեղեկատվության փոխանակումը եւ հենց ամբողջ կլաստերների (թիվ ոլորտները օղակ):

Բայց ինչպես է կարդալ տեղեկատվությունը: քշել աշխատանքները: ա կոշտ սկավառակի հետեւյալն են: Օգտագործելով հատուկ բրա ընթերցասրահ գլուխը մի ճառագայթային (պտուտակավոր) ուղղությամբ շարժվում է դեպի ցանկալի ուղու եւ իր հերթին դիրքերում է տվյալ ոլորտում, բոլոր ղեկավարները կարող են տեղափոխվել միաժամանակ կարդալով նույն տեղեկատվությունը ոչ միայն տարբեր հետքերով բայց տարբեր սկավառակներով (wafers): Բոլոր հետքերը նույն հերթական համարը կոչվում են բալոններ.

Դա հնարավոր է ընտրել մեկ այլ օպերացիոն սկզբունքը կոշտ սկավառակի. Ընթերցումը ղեկավարը սերտ է մագնիսական մակերեսին (բայց չի դիպչել դրան), այնքան բարձր է ձայնագրությունը խտությունը:

Ինչպես է գրելու եւ ընթերցումը տեղեկատվության.

Կոշտ Սկավառակներ, կամ կոշտ սկավառակների, եւ, հետեւաբար, արդեն կոչվում մագնիսական, որ նրանք օգտագործում են օրենքները մագնիսականություն ֆիզիկայի, ձեւակերպված են Faraday եւ Maxwell.

Ինչպես արդեն նշվեց, որ ափսեներ են nemagnitochuvstvitelnogo մագնիսական ծածկույթի նյութի, որը կիրառվում է հաստությամբ մի քանի միկրոմետր: Շահագործման, մագնիսական դաշտ ունենալու այսպես կոչված, դոմենի կառուցվածքը:

A մագնիսական դաշտը խիստ bounded Մագնիսացված մարզերում սահմանները Ferroalloy: Հետագա HDD գործողությունը սկզբունքը կարելի է ամփոփել հետեւյալ կերպ. Այն դեպքում, երբ արտաքին մագնիսական դաշտի, պատշաճ drive, դաշտը սկսում է առաջնորդվել հենց երկայնքով մագնիսական գծերի եւ դադարեցման ազդեցության վրա սկավառակներով հայտնվում մնայունություն գոտին, որտեղ պահվում տեղեկատվությունը նախկինում պարունակած հիմնական դաշտում ,

Ստեղծման համար արտաքին դաշտի համար պատասխանատու է ձայնագրման ընթերցանության գլուխը եւ կարդալ գոտին մնայունություն, լինելով հակառակ ղեկավար ստեղծում electromotive ուժ կամ EMF: Ապա ամեն ինչ շատ պարզ է: փոխել EMF համապատասխանում է մեկ երկուական, իսկ դրա բացակայությունը կամ դադարեցումը զրոյական. Ժամանակն է փոխում EMF կոչվում bit բջիջը:

Բացի այդ, մագնիսական մակերեսը զուտ Ինֆորմատիկայի նկատառումների կարող է կապված լինել, քանի որ մի տեսակ կետային հաջորդականությունը տվյալների bits. Սակայն, քանի որ գտնվելու վայրը այդ նը բացարձակապես անհնար է ճշգրիտ հաշվարկել, քշել դուք ցանկանում եք տեղադրել որոշակի նախապես սահմանված պիտակի վրա, որը օգնեց սահմանել ցանկալի վայրը: Ստեղծումը նման պիտակներ կոչվում ֆորմատավորում (մոտավորապես պառակտում սկավառակ մեջ հետքերով եւ ոլորտների, խմբված):

Տրամաբանական կառուցվածքը եւ գործառնական սկզբունքը ծանր drive առումով չափագրումը

Ինչ վերաբերում է տրամաբանական HDD կազմակերպությունների այստեղ առաջին տեղը կա ֆորմատավորում, որում կան երկու հիմնական տիպի: ցածր մակարդակի (ֆիզիկական) եւ բարձր մակարդակը (տրամաբանությունը): Առանց այդ քայլերին, բերելով ցանկացած կոշտ սկավառակի է աշխատանքային վիճակում չի կարող խոսել: Տեղեկությունների համար, թե ինչպես պետք է initialize նոր ծանր drive, այն կքննարկվի առանձին-առանձին:

Ցածր մակարդակի ձեւավորման պահանջում է ֆիզիկական ազդեցություն է մակերեւույթը HDD, որի ոլորտները են գտնվում երկայնքով հետքերով. Հետաքրքիրն այն է, որ սկզբունքը կոշտ drive այնպիսին է, որ յուրաքանչյուր հատվածը ստեղծել է իր ուրույն հասցե, որը ներառում է շատ հատվածի համարը, հետեւել համարը, որտեղ այն գտնվում, եւ պետհամարանիշը: Այսպիսով, կազմակերպությունը ուղղակի մուտք նույնը հիշողությունը անդրադառնում անմիջապես տվյալ հասցեով, այլ ոչ թե փնտրում է ճիշտ տեղեկատվություն ողջ մակերեսին, շնորհիվ որի արագությունը հասել (թեեւ դա չէ ամենակարեւորը): Նկատի ունեցեք, որ երբ ցածր մակարդակի ձեւավորման ջնջել ամբողջությամբ բոլոր տեղեկությունները եւ այն վերականգնելու շատ դեպքերում չի կարող լինել:

Մյուս բանը, որ մի տրամաբանական ֆորմատ (ի Windows- ի վրա հիմնված համակարգերի արագ ձեւաչափը կամ Quick ֆորմատ): Բացի այդ, այդ գործընթացները կիրառելի են ստեղծմանը տրամաբանական partitions ներկայացնող որոշակի տարածք առաջնային կոշտ սկավառակի, որը գործում է նույն սկզբունքներով:

Տրամաբանական ֆորմատավորում հիմնականում ազդում է համակարգի տարածքը, որը բաղկացած է boot հատվածի եւ միջնորմ սեղանի (MBR Boot Record), ֆայլի տեղաբաշխման աղյուսակ (ճարպ, NTFS, եւ այլն: Դ) եւ արմատը տեղեկատու (Root Directory):

Հաշվառումն տեղեկատվությունը հատվածներում կլաստերի, որը կատարվում է մի քանի մասերից, ջրով կը հեղեղեմ երկիրը մեկ կլաստերի չի կարող պարունակել երկու նույնական օբյեկտների (ֆայլեր): Իրականում, ստեղծումը տրամաբանական բաժանման, քանի որ այն բաժանում այն հիմնական համակարգի բաժանման, այնպես, որ այդ տեղեկատվությունը պահվում դրա վրա, եթե եղել են սխալներ ու բացթողումներ փոխել կամ հեռացումը չի ազդել:

Գլխավոր բնութագրերը HDD

Կարծում եմ, ընդհանուր առմամբ, HDD շահագործման սկզբունքի մի քիչ հասկանալի է. Մենք այժմ դիմել է այն հիմնական հատկանիշները, որոնք տալիս է ամբողջական պատկերացում բոլոր հնարավորությունների (կամ թերությունները) ժամանակակից կոշտ սկավառակների.

Սկզբունքը կոշտ սկավառակի եւ հիմնական բնութագրերի կարող են լինել շատ տարբեր: Որպեսզի հասկանանք, թե ինչ է վտանգված, մենք ընտրել առավել հիմնական պարամետրերի, որը բնորոշում է բոլոր հայտնի ժամանակակից տեղեկատվական խանութներում:

• հզորությունը (ծավալը).
• կատարումը (տվյալների հասանելիության արագությունը կարդալու եւ գրելու տեղեկատվության),
• ինտերֆեյս (միացման մեթոդը, վերահսկիչ տեսակը):

Թողունակությունը կազմում է ընդհանուր գումարի տեղեկատվության, որը կարող է արձանագրել, եւ պահվում է ծանր drive. Հյուրատետր HDD արդյունաբերությունը աճում է այնքան արագ, որ այսօր մտել օգտագործման կոշտ սկավառակների հետ ծավալների հրամանով 2 TB կամ ավելի. Եվ, քանի որ ենթադրվում է, որ սա ոչ թե սահմանը:

Ինտերֆեյս ամենակարեւորը բնորոշ: Այն սահմանում է, որոնք ճանապարհ սարքը միացված է Մայր, որը վերահսկիչ օգտագործվում է որպես կարդալու եւ գրելու իրականացվում, եւ այլն: D. խոշոր եւ առավել տարածված ինտերֆեյսերի համարվում IDE, SATA եւ SCSI.

Սկավառակների IDE-ինտերֆեյսի տարբեր ցածր գնով, սակայն ի թիվս խոշոր թերությունները կարող է տարբերակել մի սահմանափակ թվով միաժամանակ միացված սարքերի (առավելագույնը չորս) եւ ցածր տվյալների փոխարժեքի (եւ նույնիսկ աջակցության ուղղակի մուտքի հիշողության Ultra DMA կամ արձանագրությունների Ultra ATA (Տարբերակ 2 եւ եղանակով 4): Թեեւ ենթադրվում է, դրանց օգտագործումը կարող է մեծացնել մակարդակը կարդալ / գրելու արագությամբ 16 Մբ / վ, բայց արագությունը շատ ավելի ցածր է, քան իրականում: Բացի այդ, պետք է UDMA ռեժիմում պահանջում տեղադրումը հատուկ վարորդների, որը տեսականորեն, այն պետք է մատակարարվում է Motherboard.

Խոսելով այն մասին, թե ինչ է այն սկզբունքը, որ կոշտ սկավառակակիր եւ առանձնահատկություններ, դուք չեք կարող անտեսել այն SATA ինտերֆեյս, որը հանդիսանում է իրավահաջորդը տարբերակը IDE ATA: Առավելությունն այս տեխնոլոգիան է, որ կարդալ / գրելու արագությունը կարող է աճել մինչեւ 100 Մբ / վ-ի օգտագործման բարձր արագությամբ bus Fireware IEEE-1394.

Վերջապես, SCSI ինտերֆեյս համեմատ նախորդ երկուսի առավել ճկուն եւ ամենաբարձր արագությամբ (կարդալ / գրելու արագությունը մինչեւ 160MB / վրկ եւ բարձր): Բայց կան այդպիսի կոշտ սկավառակների գրեթե երկու անգամ ավելի թանկ է. Սակայն մի շարք միաժամանակ միացված պահեստավորման սարքերի սկսած յոթից տասնհինգ, որ կապը կարող է իրականացվել առանց de-էներգետիկ համակարգիչը, իսկ մալուխի երկարությունը կարող է լինել կարգի 15-30 մետր: Իրականում, այս տեսակ HDD համար, որոնց մեծ մասը չի կիրառվում է անձնագիրը հատ եւ սերվերների.

Կատարումը բնութագրող փոխանցման արագությունը եւ թողունակության վրա I / O հզորությամբ, սովորաբար արտահայտված եթերաժամանակի եւ գումարը տվյալների փոխանցվող շարք, եւ արտահայտվում է Մբ / վ:

Որոշ լրացուցիչ տարբերակներ

Խոսելով այն մասին, թե ինչ է կոշտ սկավառակի աշխատանքային սկզբունքը, եւ այն, ինչ պարամետրեր ազդում իր գործունեությունը, չի կարող խուսափել, եւ որոշ լրացուցիչ առանձնահատկություններ, որոնք կարող են ազդել կատարումը կամ կյանքը սարքի.

Այստեղ է, որ առաջին տեղում է արագությունը ռոտացիայի, որն անմիջականորեն ազդում է որոնման եւ initialization ժամանակ (ճանաչում) ցանկալի ոլորտի: Սա, այսպես կոչված թաքնված որոնման ժամանակ - ընդմիջումից որի ընթացքում անհրաժեշտություն է ոլորտի դառնում է իմաստունության խորհրդանիշ է գլխին: Այսօր ընդունվել են մի շարք չափանիշներ համար spindle արագությամբ, արտահայտվում է հեղափոխությունների մեկ րոպե ժամկետանցությունից ի milliseconds:

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

Այն հեշտությամբ երեւում է, որ բարձր է արագությունը, այնքան քիչ ժամանակ ծախսել է որոնման ոլորտում, իսկ ֆիզիկական ինքնաթիռը կողմից հեղափոխության սկավառակի տեղադրման ղեկավար կետի ցանկալի դիրքավորումը ափսեի.

Մեկ այլ պարամետր - ներքին փոխանցման արագությունը: Հայաստանի արտաքին հետքերով նվազագույն, սակայն ավելացնում է աստիճանական անցում դեպի ներքին ուղու. Այսպիսով, նույն defragmentation գործընթացը ներկայացնող շարժումը հաճախ օգտագործվում է տվյալների ամենաարագ տարածքում սկավառակի - ոչ թե պարզապես փոխանցումը ներքին ուղու ավելի մեծ արագությամբ ընթերցմամբ: Արտաքին արագությունը ունի ֆիքսած արժեք է եւ կախված է ինտերֆեյսի օգտագործվում.

Վերջապես, մի կարեւոր միավոր հետ կապված ներկայությամբ ծանր drive սեփական cache կամ բուֆերի: Ի դեպ, դժվար drive աշխատում առումով սկզբունքի բուֆերային օգտագործման նման բան է գործառնական կամ վիրտուալ հիշողության մեջ: Իսկ ավելի մեծ cache չափը (128-256 կբ), ապա ավելի արագ է կոշտ drive.

Հիմնական պահանջները HDD

Հիմնական պահանջներ, որոնք շատ դեպքերում ներկայացված Կոշտ Սկավառակներ, ոչ այնքան շատ: Հիմնական բանը, որ երկար տարիների կյանք եւ հուսալիությունը:

Հիմնական չափանիշ Ամենա HDD համարվում է կյանքը կարգի 5-7 տարիների գործառնական պահին ոչ պակաս, քան հինգ հարյուր հազար ժամ, այլ բարձր- end կրիչներ, այդ ցուցանիշը կազմում է ոչ պակաս, քան մեկ միլիոն ժամ:

Ինչ վերաբերում է հուսալիության, պատասխանատու է այս գործառույթը SMART ինքնորոշման test, որը հետեւում կարգավիճակ առանձին տարրերի ծանր drive, իրականացնելու շարունակական մոնիտորինգ: Հիման վրա հավաքագրված տվյալները կարող են գեներացվել նույնիսկ կանխատեսումը հնարավոր տեսքը անսարքությունների ապագայում.

Ավելորդ է ասել, որ օգտագործողը չպետք է մի կողմ կանգնել. Օրինակ, երբ, օգտագործելով HDD չափազանց կարեւոր է դիտարկել օպտիմալ ջերմաստիճանում (0 - 50 ± 10 աստիճան Celsius) ցնցումներից խուսափելու ազդեցությունները եւ ընկնում կոշտ drive, հարվածել է փոշու կամ այլ փոքր մասնիկների, եւ այլն: Ի դեպ, շատերը կլինեն .. շահագրգռված է իմանալ, որ նույն ծխում մասնիկները կազմում է մոտ երկու անգամ ավելի մեծ է, քան միջեւ հեռավորությունը իմաստունության գլխին եւ մագնիսական մակերեսի վրա ծանր drive, եւ մարդու մազերի 5-10 անգամ:

Հարցեր initialize համակարգը փոխարինելու է կոշտ սկավառակակիր

Հիմա մի քանի խոսք այն մասին, թե գործողություն պետք է ձեռնարկվեն, եթե ինչ-որ պատճառով օգտվողին փոխել կոշտ սկավառակի, կամ տեղադրել dpolnitelny.

Լիովին նկարագրել այդ գործընթացը չի, եւ կկենտրոնանա միայն հիմնական փուլում: Առաջին, դուք պետք է միացնել կոշտ սկավառակակիր եւ նայում է BIOS- ի կարգավորումներում, եթե նոր ապարատային հայտնաբերվում է, որ վարչակազմը բաժնում սկավառակի initialize եւ ստեղծել բեռնավօրման ռեկորդ, ստեղծել մի պարզ ծավալը, հանձնարարել է ID- ն (նամակ) եւ ֆորմատավորելու մի ընտրության ֆայլի համակարգի. Միայն այն բանից հետո, որ նոր «պտուտակ» է լիովին պատրաստ է շահագործման:

եզրափակում

Որ այդ ամենը գալիս է համառոտ հիմունքների գործունեության եւ կատարման ժամանակակից կոշտ սկավառակների. Սկզբունքը շահագործման արտաքին կոշտ drive չի համարվում կարեւոր է, քանի որ դա գրեթե չի տարբերվում այն օգտագործվում է ստացիոնար HDD. Միակ տարբերությունն այն է, միայն այն մեթոդի կապող լրացուցիչ պահեստավորման Ձեր համակարգչի կամ laptop. Առավել տարածված է կապի միջոցով USB ինտերֆեյսի, որը ուղղակիորեն կապված է Motherboard. Միեւնույն ժամանակ, եթե դուք ուզում եք ապահովել առավելագույն կատարումը, ապա ավելի լավ է օգտագործել ստանդարտ USB 3.0 (պորտ ներսում գունավոր կապույտ), իհարկե, պայմանով, որ այդ արտաքին HDD ինքնին աջակցում է այն:

Ինչ վերաբերում է մնացած, ես կարծում եմ, որ շատ մարդիկ նույնիսկ մի քիչ, դա պարզ դարձավ, թե ինչպես է կոշտ սկավառակի ցանկացած տեսակի. Հնարավոր է, որ վերը նշված տրվել չափազանց շատ տեխնիկական տեղեկատվություն, որ ավելի նույնիսկ դպրոցի ֆիզիկայի Իհարկե, դեռ առանց որ լիովին հասկանալ, թե բոլոր հիմնական սկզբունքներն ու մեթոդները շարադրված է HDD արտադրության եւ կիրառման տեխնոլոգիաների չի հասկանում: