Что такое хард диск: Что такое жесткий диск? — Dropbox

Что такое жесткий диск? — Dropbox

Жесткий диск: что это такое

Жесткий диск — это устройство, используемое для хранения цифрового содержимого и других данных на компьютерах. Каждый компьютер имеет внутренний жесткий диск, но вы также можете пользоваться внешними жесткими дисками для увеличения объема места на компьютере. В этой статье мы рассмотрим различные типы жестких дисков, их преимущества и недостатки.

Типы резервных хранилищ

Всем компьютерам требуются накопители для долгосрочного хранения данных. Эти накопители называют резервными хранилищами, а оперативная память (ОЗУ) компьютера является основным хранилищем.

В общем, резервные хранилища бывают двух видов: жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD). SSD относят к жестким дискам, но это не совсем точно, и важно понимать разницу между HDD и SSD.

Что такое HDD?

HDD — это более традиционный тип жесткого диска.

Жесткие диски состоят из намагниченных металлических или стеклянных круглых пластин, вращающихся со скоростью от 5400 до 15 000 об. /мин. Чем быстрее вращается магнитный диск, тем быстрее ваш компьютер сможет получить доступ к находящейся на нем информации.

Все цифровые данные поступают в виде бинарного кода — последовательности единиц и нулей, которые могут представлять собой любую информацию. Головки жестких дисков для записи и чтения используются для ввода этих единиц и нулей путем намагничивания частей диска. В каждой крошечной части диска размещается бит, равный 1 или 0. Головка может определять магнетизм каждой части, считывая информацию с нее. Головка, которая может читать данные, способна также записывать их, изменяя намагниченность битов на диске.

При каждом изменении, например при сохранении или удалении файла, головка жесткого диска соответствующим образом регулирует магнетизм жесткого магнитного диска. Представьте себе проигрыватель пластинок с виниловым диском в качестве жесткого магнитного диска, содержащего информацию, и тонармом в качестве головок, сканирующих информацию.

Поскольку данные хранятся на магнитах, HDD не разрушаются при отключении питания, а это означает, что они сохраняют данные, даже когда компьютер выключен.

Максимальная емкость современных внутренних HDD может достигать 20 ТБ. С момента появления SSD жесткие диски редко используются в качестве устройств длительного хранения данных в компьютере, но по-прежнему являются надежным вариантом внешнего накопителя.

Что такое SSD?

SSD (твердотельные накопители) — это новый тип жестких дисков. Это предпочтительный тип внутренних жестких дисков самых современных ноутбуков. SSD также используются во всех смартфонах и планшетах.

В твердотельных накопителях применяется флеш-память, как и во флеш-накопителях USB, а также картах памяти для цифровых фотоаппаратов. Здесь нет никаких магнитов; в SSD используются полупроводники, которые хранят данные, изменяя электрическое состояние триллионов цепей, содержащихся в накопителе. Поскольку в SSD нет движущихся частей, они не только работают быстрее (так как вам не нужно ждать, пока диски начнут вращаться и головки считают информацию), но и служат дольше, чем HDD.

SDD намного дороже в производстве, поэтому, хотя они все чаще используются в качестве основных дисковых накопителей для ноутбуков и ПК высокого класса, многие по-прежнему предпочитают жесткие диски как более дешевый внешний вариант.

Краткая история жестких дисков

После экспериментов с магнитной лентой как средством хранения данных в 1956 году команда IBM во главе с Рейнольдом Б. Джонсоном разработала первый коммерческий жесткий диск.

Эта команда обнаружила, что можно хранить данные на намагниченных металлических дисках, которые позволяют перезаписывать информацию, что привело к созданию первой системы жестких дисков, известной как RAMAC (метод произвольного доступа для учета и контроля).

Оригинальный жесткий диск был размером с два холодильника с 50 24-дюймовыми жесткими магнитными дисками, вращающимися со скоростью 1200 об./мин. Несмотря на габариты, емкость памяти RAMAC составляла всего 5 МБ (что примерно соответствует размеру одного фото, снятого смартфоном), и при столь малой емкости он стоил около 10 000 долларов за мегабайт.

RAMAC находились в центрах хранения и обработки данных IBM, пока компания не представила съемные устройства для хранения данных в 1960-х годах. Дисковый накопитель IBM 1311 1962 года имел емкость 2,6 МБ на шести 14-дюймовых жестких магнитных дисках. Они были размером примерно с посудомоечную машину.

Персональные настольные компьютеры появились в 70-х годах, и в это же время компания IBM начала разрабатывать первые гибкие диски. Дискеты, впервые выпущенные в 1971 году, стали первыми портативными магнитными дисками. Можно считать их первыми внешними жесткими дисками. Дискеты оставались стандартным решением для хранения данных до тех пор, пока на рубеже веков не стали широко использоваться перезаписываемые компакт-диски и флеш-накопители USB. Первый жесткий диск для чтения и записи для персональных компьютеров был выпущен в 1972 году компанией Memorex.

К 1980 году многие крупные компании начали разрабатывать жесткие диски, и накопитель ST-506 от Shugart Technology с 5,25-дюймовыми пластинами и емкостью 5 МБ стал самым компактным HDD на то время. Тем временем компания IBM выпустила модель IBM 3380 — первый жесткий диск объемом 1 ГБ.

В 1983 году компания Rodime представила модель RO352 — первый 3,5-дюймовый HDD с двумя дисками общей емкостью 10 МБ. 3,5-дюймовые жесткие диски и по сей день остаются стандартом для настольных компьютеров (а 2,5-дюймовые HDD — для ноутбуков).

В 80-х годах знакомые нам внешние жесткие диски только начали разрабатывать, и со временем физический размер этих дисков уменьшился, а емкость увеличилась.

Зачем нужен жесткий диск?

В общем и целом жесткий диск нужен, чтобы хранить данные. На компьютере это все ваши фотографии, видео, музыка, документы и приложения; кроме того, код операционной системы вашего компьютера, программные платформы и драйверы также хранятся на жестких дисках. Емкость жесткого диска измеряется в мегабайтах (МБ), гигабайтах (ГБ) и терабайтах (ТБ).

Жесткий диск отличается от ОЗУ (оперативной памяти), которая представляет собой устройство для временного хранения данных компьютера, требующее электропитания для этой цели, а следовательно, являющееся энергозависимым ЗУ, сохраняющим данные только при включенном компьютере. ОЗУ используется не для личных данных, а для функционирования компьютера. Чтобы вы могли работать без перебоев и переключаться между задачами и приложениями, начиная с того места, где закончили, вашему компьютеру требуется память. ОЗУ является устройством первичного (оперативного) хранения данных, а HDD и SSD относятся к категории устройств вторичного, или долговременного, хранения данных.

Жесткий диск — это запоминающее устройство для хранения ваших файлов и данных в течение длительного времени. Сохраняя файл на свой компьютер, вы сохраняете его на жестком диске устройства. Жесткий диск — это картотечный шкаф для ваших цифровых файлов.

Что такое внешний жесткий диск?

Внешний жесткий диск — это жесткий диск, не встроенный в компьютер. Это портативное устройство, которое можно подключить к любому компьютеру, чтобы получить доступ к хранящимся на нем данным. В то время как внутренние жесткие диски напрямую подключены к материнской плате компьютера и хранят данные операционной системы, программных платформ, драйверы, программы, которыми вы пользуетесь, а также ваши файлы, внешние жесткие диски используются в основном для хранения личных файлов.

Жесткий диск компьютера можно изымать и обновлять, но это сложная задача, поэтому многие люди используют внешние жесткие диски, когда на их компьютере не хватает места.

В наши дни внешние жесткие диски могут вмещать до 20 ТБ данных, что более чем в миллион раз превосходит емкость самого первого жесткого диска в 1956 году. Благодаря такой вместимости в сочетании с портативностью и доступностью внешние жесткие диски стали лучшим решением для увеличения емкости компьютера до появления облачных хранилищ.

Недостатки внешних жестких дисков для хранения данных

По сравнению с простым использованием внутренней памяти компьютера внешние жесткие диски — практичное решение, но подразумевающее некоторые риски и ограничения, которые важно учитывать.

Как внутренние, так и внешние HDD подвержены риску потери данных. Причиной этому могут быть попытки нарушения защиты вредоносными программами или вирусами либо повреждение и износ вследствие естественных причин, таких как чрезмерное воздействие солнечных лучей или высоких температур, попадание жидкостей, пыли или помехи от других магнитных полей.

Большое количество сложных движущихся частей, благодаря которым работает жесткий диск, делает его весьма уязвимым для повреждений, особенно если вы носите его с собой. Если жесткий диск поврежден, возможно, вам все же удастся восстановить данные, хранящиеся на его магнитных пластинах, но это будет сложно и, вероятнее всего, недешево. HDD — один из наиболее хрупких внутренних компонентов компьютера по причине наличия в нем движущихся частей.

Кроме того, обычный жесткий диск не защищен паролем или шифром, поэтому в случае его потери или кражи ваша личная информация может подвергаться опасности.

Многие внешние жесткие диски поддерживают только определенные операционные системы либо лишь одну из них в конкретный промежуток времени. Если у вас MacBook и ПК с Windows, вы можете обнаружить, что ваш жесткий диск не обеспечивает чтение и запись на обоих устройствах, что может быть неудобно, если вы используете HDD для перемещения файлов с одного устройства на другое. Многие жесткие диски необходимо переформатировать, чтобы сконфигурировать их для записи в другой операционной системе, что приводит к потере всех данных.

Использование облачного хранилища вместо жестких дисков

Появление облачных хранилищ дало возможность не зависеть от ограничений и рисков жестких дисков. Облачные решения стали более безопасной и доступной альтернативой другим хранилищам данных. Сохранение файла в облаке означает, что он будет храниться онлайн, не занимая места на вашем устройстве.

Dropbox предоставляет вам до 3 ТБ места в личном аккаунте практически для любых типов файлов и неограниченный объем места для аккаунтов Dropbox Business Advanced и Enterprise.

Вместо того, чтобы покупать дополнительные внешние диски по мере их заполнения, вы можете просто увеличивать облачное хранилище, которое не занимает физическое пространство. Если вы храните файлы на разных внешних жестких дисках, нужный файл будет очень сложно найти. Облачное хранилище позволяет собрать все ваши файлы в одном месте. Вы сможете легко искать их и получать к ним доступ с любого устройства, подключенного к сети. Внешние жесткие диски, как правило, подключаются к компьютерам через USB, поэтому их можно подключать только к определенным устройствам, в то время как облачное хранилище доступно не только с ПК и ноутбуков, но и с планшетов и смартфонов. Если вы хотите перенести содержимое, хранящееся на внешних дисках, в облако, используйте резервное копирование на внешние диски — вы сможете получить доступ к вашим файлам откуда угодно.

Dropbox использует серверы, размещенные в центрах хранения и обработки данных по всему миру. Вы не можете случайно уронить облако и повредить файлы в нем, как это могло бы произойти со внешним жестким диском, так как все данные оцифрованы и находятся в безопасности. В Dropbox файлы хранятся в зашифрованном защищенном месте, откуда гораздо сложнее украсть информацию, чем с обычного жесткого диска.

Dropbox — безопасное и универсальное решение для резервного копирования и хранения файлов, которое позволяет сэкономить место на вашем компьютере и избавиться от хлопот и рисков, связанных с хранением важных данных на внешних жестких дисках.

Что такое жесткий диск и что он делает?

Отредактировано: 12.01.2022

Вскрытый жесткий диск

Жесткие диски, другое название HDD (от англ.Hard Disk Drive) или вичестер, были изобретены более 60 лет назад и используются в персональных компьютерах с середины 1980-х годов (хотя флэш-память заменила их во многих продуктах в последние годы). Жесткий диск это устройство которое дает вам огромную информационную емкость и позволяет хранить файлы, фильмы, фотографии, музыку и текстовые документы. Кроме этого на него устанавливается операционная система и програмное обеспечение компьютера. Как же работает винчестер и для чего он нужен? Давайте посмотрим поближе!

Содержание

Как хранить информацию с помощью магнетизма

Наука о магнетизме сложна. Но если вы когда-нибудь дурачились с магнитом и гвоздями, вы знаете, что технология — наука в действии — довольно проста. Железные гвозди изначально не магнитятся, но если вы будете протирать их магнитом назад и вперед, вы можете сделать их магнитными, чтобы они прилипали друг к другу. Магнетизм имеет несколько простых практических применений. Например, на свалках используются электромагниты (огромные магниты, которые можно включать и выключать с помощью электричества), чтобы собирать и перемещать груды металлического лома.

У магнетизма есть еще одно очень важное применение. Предположим, вам нужно оставить сообщение другу, а все, что у вас есть, это магнит и немагнитный железный гвоздь. Предположим, сообщение очень простое: либо вы увидите друга позже, в тот же день, либо нет. Вы можете договориться со своим другом, что забросите гвоздь в его почтовый ящик. Если он намагничен, значит, вы их увидитесь позже, если гвоздь не намагничен, вы этого не сделаете. Ваш друг приходит из школы и находит гвоздь на коврике. Относит к кухонному столу и прикасается к скрепке. Если гвоздь намагничен, она к нему прилипнет. Это довольно странный способ оставить кому-то сообщение, но он иллюстрирует кое-что очень важное: магнетизм можно использовать для хранения информации.

Если у вашего компьютера есть жесткий диск на 20 гигабайт (ГБ), это немного похоже на коробку, содержащую 160 миллиардов микроскопических железных гвоздей, каждый из которых может хранить один крошечный фрагмент информации, называемый бит. Бит — это двоичная цифра — либо ноль, либо единица. В компьютерах числа хранятся не как десятичные (основание 10), а как образцы двоичных цифр. Например, десятичное число 382 сохраняется как двоичное число 101111110. Буквы и другие символы также могут быть сохранены как двоичные числа. Таким образом, компьютеры хранят заглавную букву A как десятичное число 65 или двоичное число 1000001. Предположим, вы хотите сохранить число 1000001 на своем компьютере в этой большой коробке с железными гвоздями. Вам нужно найти ряд из семи неиспользованных гвоздей. Вы намагничиваете первый (чтобы сохранить 1), оставляете следующие пять размагниченными (чтобы сохранить пять нулей) и намагничиваете последний (чтобы сохранить 1).

Как работает жесткий диск


Магнитная пластина жесткого диска

На жестком диске вашего компьютера нет никаких железных гвоздей. Там просто большая блестящая, круговая «пластина» из магнитного материала, разделенная на миллиарды крошечных областей. Каждая из этих областей может быть независимо намагничена (чтобы сохранить 1) или размагничена (сохранить 0). Магнетизм используется в компьютерных хранилищах, потому что он продолжает хранить информацию даже при отключении питания. Если вы намагнитите гвоздь, он останется намагниченным, пока вы его не размагнитите. Точно так же компьютеризированная информация (или данные), хранящаяся на жестком диске вашего ПК, остается там даже после выключения питания.

Что входит в состав жесткого диска?

Жесткий диск состоит всего из нескольких основных частей. Есть одна или несколько блестящих серебряных пластин или «блинов», на которых информация хранится магнитным способом. Есть устройство позиционирования (актуатор), которое предназначено для перемещения крошечного магнита, называемого головкой чтения-записи, вперед и назад по пластинам для записи или считывания информации. Есть электронная схема для управления всем, которая действует как связующее звено между жестким диском и остальной частью вашего компьютера.

Конструкция жесткого диска

Составляющие HDD:

• Привод, который перемещает рычаг чтения-записи. В старых жестких дисках исполнительными механизмами были шаговые двигатели. Вместо этого в большинстве современных жестких дисков используются простые электромагниты. Они позиционируют рычаг чтения-записи быстрее, точнее и надежнее, чем шаговые двигатели, и менее чувствительны к таким проблемам, как колебания температуры.
• Актуатор поворачивает головку назад и вперед по пластине.
• Центральный шпиндель позволяет «блинам» вращаться с высокой скоростью.
• Магнитный диск хранит информацию в двоичной форме.
• Штекерные соединения подключают жесткий диск к печатной плате персонального компьютера.
• Головка чтения-записи — это крошечный магнит на конце устройства позиционирования.
• Печатная плата на нижней стороне контролирует поток данных к пластине.
• Гибкий разъем передает данные от печатной платы к магнитной головке и пластине.
• Маленький шпиндель позволяет устройству позиционирования перемещаться по пластине.

Пластины — самые важные части жесткого диска. Как следует из названия, это диски, сделанные из твердого материала, такого как керамика или алюминий, и покрыты тонким слоем металла, который можно намагничивать или размагничивать. Небольшой жесткий диск обычно имеет только одну пластину, но каждая его сторона имеет магнитное покрытие. У дисков больших объемов есть несколько пластин, установленных на центральном шпинделе с небольшим зазором между ними. Пластины вращаются со скоростью до 15 000 оборотов в минуту (об/мин), поэтому головки чтения-записи могут получить доступ к любой их части.

Для каждой пластины есть две головки: одна для чтения с верхней поверхности, а другая для чтения с нижней, поэтому для жесткого диска с пятью пластинами (скажем) потребуется десять отдельных головок. Головки установлены на рычаге с электрическим управлением, который перемещается от центра привода к внешнему краю и обратно. Чтобы уменьшить износ, они фактически не касаются диска, а парят над ней. При запуске сначала раскручивается шпиндель с блинами, и только после возникновения необходимого для парения потока воздуха, головки начинают двигаться.

Чтение и запись данных

Система чтения/записи жесткого диска

Самое важное в памяти — это не возможность хранить информацию, а возможность найти ее позже. Представьте, что вы храните намагниченный железный гвоздь в куче из 1,6 миллиона миллионов одинаковых гвоздей, и вы будете иметь некоторое представление о том, с какими проблемами столкнулся бы ваш компьютер, если бы он не использовал очень методичный способ хранения своей информации. Рассмотрим принцип работы винчестера при работе с информацией.

Когда ваш компьютер хранит данные на жестком диске, он не просто забрасывает намагниченные гвозди в коробку, перемешивая их вместе. Данные хранятся в очень упорядоченном виде на каждой пластине. Биты данных располагаются концентрическими круговыми путями, называемыми дорожками. Каждая дорожка разбита на более мелкие области, называемые секторами. Часть жесткого диска хранит карту секторов, на которой видно свободны они или заняты. Когда компьютер хочет сохранить новую информацию, он смотрит на карту, чтобы найти несколько свободных секторов. Затем он дает команду головке чтения-записи перемещаться по пластине точно в нужное место и сохранять там данные. Чтобы прочитать информацию, тот же процесс выполняется в обратном порядке.

Как компьютер управляет всей механической мелочью жесткого диска? Между ними существует интерфейс (связующее оборудование), называемый контроллером. Это небольшая схема, которая управляет исполнительными механизмами, выбирает определенные дорожки для чтения и записи и преобразует параллельные потоки данных, идущие с компьютера, в последовательные потоки данных, записываемых на диск (и наоборот). Контроллеры либо встроены в собственную печатную плату дисковода, либо являются частью основной платы (материнской платы) компьютера.

С таким большим объемом информации, хранящимся в таком крошечном пространстве, жесткий диск представляет собой замечательное произведение инженерной мысли. Это дает не только преимущества, но и недостатки. Один из них заключается в том, что жесткие диски могут выйти из строя, если внутрь них попадет грязь или пыль. Крошечный кусочек пыли может заставить магнитную головку подпрыгивать вверх и вниз, врезаясь в опорный диск и повреждая его магнитный материал. Это известно как сбой диска (или сбой головки), и он может, хотя и не всегда, привести к потере всей информации на жестком диске. Сбой диска обычно происходит внезапно, без предупреждения. Вот почему вы всегда должны хранить резервные копии ваших важных документов и файлов.

Кто изобрел жесткий диск?

Эволюция жестких дисков

Как и многие инновации в вычислительной технике 20-го века, жесткие диски были изобретены в IBM, как способ предоставить компьютерам оперативную память с «произвольным доступом». Проблема с другими устройствами памяти компьютера, такими как перфокарты и катушки с магнитной лентой, заключались в том, что к ним можно получить доступ только последовательно (по порядку, от начала до конца). Поэтому, если бит данных, который вы хотите получить, находится где-то посередине ленты, вы должны довольно медленно прочитать или просмотреть всю запись, чтобы найти то, что вам нужно. С жестким диском все происходит намного быстрее, он может очень быстро перемещать свою головку чтения-записи с одной части диска на другую. Первый жесткий диск был разработан Рейнольдом Б. Джонсоном из IBM и представлен 4 сентября 1956 года как IBM 350 Disk Storage Unit и выглядел он совсем не как современные модели. Он весил 970 килограмм и состоял из 50 алюминиевых пластин, покрытых ферромагнетиком, диаметром 61 сантиметр. 
Более менее похожим на современные экземпляры, правда не по размерам, стал 3340, увидевший свет в 1973 году. С подачи инженеров IBM сделавших устройство на 30 дорожек по 30 секторов в каждой дорожке, по аналогии с маркировкой карабина фирмы Winchester — «30/30», жесткие диски стали именовать «винчестерами», или сокращенно «винтами».

Виды жестких дисков

Жесткие диски 2,5 и 3,5 дюйма

Чем же отличаются жесткие диски и какой лучше? Если смотреть на виды HDD, то их делят на:

• 1. для ноутбуков, их характеризует форм-фактор в 2,5 дюйма. Это позволяет им помещаться в небольшом корпусе;
• 2. для компьютеров и систем видеонаблюдения. Несмотря на то, что возможно и использование предыдущего варианта, как правило, используются форм-фактор в 3,5 дюйма;
• 3. внешние устройства, отдельно подключаемые к ПК/ноутбуку, в основном используются для хранилища информации;
• 4. для серверов, отличаются большей производительностью и интерфейсом подключения SAS, а не SATA.

Кроме этого, винчестеры разделяют в зависимости от нескольких характеристик:

• 1. объем памяти – варьируется от сейчас от 300 гигабайт до 18 терабайт;
• 2. скорость вращения шпинделя (чем больше, тем выше производительность) – от 5400 до быстрых HDD с 15000 оборотов в минуту;
• 3. интерфейс – SAS 2, SAS 3, SATA 3, другие встречаются гораздо реже, для внешних вариантов основной интерфейс USB;
• 4. объем буфера (кэш-память для временного хранения данных) – от 8 до 512 мегабайт.

Любой жесткий магнитный диск выполняет свое основное назначение, хранит информацию, все остальные нюансы надо учитывать при выборе под конкретную задачу.

Заключение

Жесткие диски давно выпускаются, имеют большой объем и дешевы, но у них тоже есть много недостатков. Одна из проблем, это количество времени, которое требуется головке, чтобы добраться до нужной части диска, чтобы получить доступ к информации. Большой размер жесткого диска и его относительно высокое энергопотребление также являются проблемами, особенно в мобильных устройствах, таких как планшеты и смартфоны. Другой вопрос — надежность. Как вы уже поняли из того, что вы только что прочитали, HDD — это прекрасный образец точной инженерии с множеством сложных движущихся частей. Поэтому всегда есть возможность серьезной механической поломки, вызванной чем-то вроде грязи на одной из пластин или внезапным механическим ударом, после чего возможна потеря всей информации.

Все эти проблемы — вес, энергопотребление, время доступа и надежность — можно решить с помощью твердотельных накопителей (SSD), которые обычно используют флешь-память вместо вращающихся магнитных пластин. Производители компьютеров переходят от жестких дисков к твердотельным накопителям, в течение последнего десятилетия, в основном из-за тенденции отхода от настольных компьютеров к мобильным устройствам.

Если стоит выбор, где купить жесткие диски, выбирайте надёжного поставщика. Компания «АнЛан» занимает лидирующие позиции на рынке РФ с 2007 года. Разумная цена и европейское качество — то, что отличает продукцию компании от других организаций.

Копирование контента с сайта Anlan.ru возможно только при указании ссылки на источник.
© Все права защищены.

Что такое жесткий диск? | Описание жестких дисков

Назад к результатам

Жесткий диск компьютера (или жесткий диск или HDD) — это технология, на которой хранятся операционная система, приложения и файлы данных, такие как документы, изображения и музыка, которые хранит ваш компьютер. использует. Остальные компоненты вашего компьютера работают вместе, чтобы показать вам приложения и файлы, хранящиеся на вашем жестком диске.

Как работает жесткий диск?

Жесткий диск (HDD) состоит из пластины с отсеками для хранения данных. Эти данные — ваша операционная система, приложения и любые файлы, которые вы создали. Также имеется рычаг-аккумулятор, который перемещается по пластине для чтения или записи запрошенной информации. Чтобы ускорить этот процесс, диск вращается, когда рычаг аккумулятора перемещается по нему.

Отсеки, содержащие данные, могут быть разбросаны по всему жесткому диску. То есть данные не записываются последовательно. Существует система индексации, позволяющая аккумулятору находить все соответствующие данные.

Диск и рычаг аккумулятора хрупкие, поэтому они закрыты стальным корпусом. Это предотвращает повреждение диска при нормальных обстоятельствах.

Каковы преимущества и недостатки жесткого диска?

Жесткие диски — это проверенная технология, которая может хранить большой объем данных (это зависит от размера диска) и относительно дешевы. При нормальном использовании они достаточно долговечны и хорошо функционируют.

Однако есть и недостатки. Жесткие диски могут работать медленно, особенно при открытии больших приложений или файлов. Поскольку они не записывают данные последовательно, данные могут стать фрагментированными с пустым пространством в каждом отсеке. Это пустое пространство слишком мало, чтобы использовать его для данных, но когда пустое пространство складывается вместе, оно может занимать большую часть диска. Узнайте, как дефрагментировать жесткий диск.

Жесткие диски потребляют много энергии и выделяют много тепла. Это делает их менее полезными в небольших компьютерах, таких как ноутбуки и ноутбуки. В нормальных условиях жесткие диски долговечны. Но когда жесткие диски находятся в портативных компьютерах, которые можно уронить или ударить во время вращения диска, диск может быть поврежден, так что данные на них не смогут быть восстановлены конечными пользователями.

Что такое внешний жесткий диск?

Внешний накопитель — это отдельное устройство, которое подключается к компьютеру, как правило, через порт USB. Хотя он не заменяет необходимость во внутреннем диске, внешний диск дает вам больше места для хранения резервных копий файлов, изображений, музыки и многого другого.

Внешние накопители также переносные; вы можете перемещать их между компьютерами. Это позволит вам легче обмениваться такими вещами, как изображения.

В чем разница между внутренними и внешними жесткими дисками?

Для работы на вашем компьютере должен быть хотя бы один накопитель. Обычно накопитель представляет собой внутренний диск; находится внутри корпуса компьютера. Внутренние диски бывают разных размеров и могут быть заменены, если у вас недостаточно места для хранения.

Вы можете настроить компьютер с внешним диском в дополнение к внутреннему диску. Внешний диск подключается к компьютеру, как правило, через порт USB. Внешний диск дает вам больше места для хранения резервных копий файлов, изображений, музыки или особенно больших файлов.

Внешние накопители также переносные; вы можете перемещать их между компьютерами. Это позволит вам легче обмениваться такими вещами, как изображения.

Каковы другие варианты хранения памяти?

Жесткие диски — это только один из видов накопителей. Твердотельные накопители (SSD) — это накопители, которые выполняют те же функции, что и жесткие диски. В твердотельных накопителях используется технология, отличная от технологии жестких дисков, которая больше похожа на технологию флэш-накопителя USB. Эта технология потребляет меньше энергии и производит меньше тепла. В твердотельных накопителях также нет движущихся частей, поэтому они более долговечны в портативных приложениях. Узнайте больше о преимуществах твердотельного накопителя здесь.

Твердотельные накопители теперь входят в стандартную комплектацию большинства ноутбуков и других портативных компьютеров. Вы можете легко заменить существующий жесткий диск на твердотельный накопитель самостоятельно. Инструмент Crucial® Advisor™ или инструмент System Scanner помогут вам найти подходящий твердотельный накопитель для вашего компьютера.

Каждому компьютеру требуется как минимум один накопитель для хранения операционной системы, приложений и файлов данных. Многие накопители являются жесткими дисками, но есть и другой вариант. Добавление внешнего накопителя — это простой способ расширить возможности хранения.

^© Micron Technology, Inc., 2018 г. Все права защищены. Информация, продукты и/или технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления. Ни Crucial, ни Micron Technology, Inc. не несут ответственности за упущения или ошибки в типографике или фотографии. Micron, логотип Micron, Crucial и логотип Crucial являются товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками Micron Technology, Inc. Microsoft. Все другие товарные знаки и знаки обслуживания являются собственностью их соответствующих владельцев.

Что такое жесткий диск (HDD)? Определение из SearchStorage

По

• Александр С. Гиллис,
  Технический писатель и редактор
• Сара Уилсон,
  Помощник редактора сайта

Что такое жесткий диск?

Жесткий диск компьютера (HDD) — это энергонезависимое устройство хранения данных. Энергонезависимое относится к устройствам хранения, которые сохраняют сохраненные данные при выключении. Всем компьютерам требуется запоминающее устройство, и жесткие диски — это лишь один из примеров такого типа запоминающих устройств.

Жесткие диски

обычно устанавливаются внутри настольных компьютеров, мобильных устройств, бытовой электроники и корпоративных массивов хранения данных в центрах обработки данных. Они могут хранить операционные системы, программы и другие файлы с помощью магнитных дисков.

В частности, жесткие диски управляют чтением и записью жесткого диска, обеспечивающего хранение данных. Жесткие диски используются в качестве основного или дополнительного устройства хранения данных в компьютере. Они обычно находятся в отсеке для дисков и подключаются к материнской плате с помощью кабеля Advanced Technology Attachment (ATA), Serial ATA, параллельного ATA или кабеля интерфейса малых компьютерных систем (SCSI) и других форматов. Жесткий диск также подключен к блоку питания и может сохранять сохраненные данные при выключенном питании.

Жесткий диск — часто сокращается до жесткий диск — и жесткий диск — это не одно и то же, но они упакованы как единое целое, и любой термин может относиться ко всему устройству.

Зачем компьютерам жесткие диски?

Устройства хранения, такие как жесткие диски, необходимы для установки операционных систем, программ и дополнительных устройств хранения, а также для сохранения документов. Без таких устройств, как жесткие диски, которые могут сохранять данные после выключения, пользователи компьютеров не смогут хранить программы или сохранять файлы или документы на своих компьютерах. Вот почему каждому компьютеру требуется по крайней мере одно запоминающее устройство для постоянного хранения данных, пока это необходимо.

Как работают жесткие диски?

Большинство обычных жестких дисков состоят из нескольких дисковых пластин — круглых дисков из алюминия, стекла или керамики, — которые располагаются вокруг шпинделя внутри герметичной камеры. Диск вращается с помощью двигателя, соединенного со шпинделем. Камера также включает в себя головки чтения/записи, которые магнитно записывают информацию на дорожки пластин и обратно с помощью магнитной головки. Диски также имеют тонкое магнитное покрытие.

Двигатель вращает пластины со скоростью до 15 000 оборотов в минуту. Когда пластины вращаются, второй двигатель управляет положением головок чтения и записи, которые магнитно записывают и считывают информацию с каждой пластины.

Емкость жесткого диска

Некоторые из наиболее распространенных емкостей накопителей включают следующее:

• 16 ГБ , 32 ГБ и 64 ГБ. Этот диапазон является одним из самых низких для места на жестком диске и обычно встречается в старых и небольших устройствах.
• 120 ГБ и 256 ГБ. Этот диапазон обычно считается точкой входа для жестких дисков, таких как ноутбуки или компьютеры.
• 500 ГБ, 1 ТБ и 2 ТБ. Около 500 ГБ и более на жестком диске обычно считаются достаточными для обычного пользователя. Пользователи, скорее всего, смогут хранить всю свою музыку, фотографии, видео и другие файлы на таком большом пространстве. Людям с играми, которые занимают много места, подойдет от 1 ТБ до 2 ТБ места на жестком диске.
• Более 2 ТБ. Любое место на жестком диске объемом более 2 ТБ подходит для пользователей, которые работают с файлами высокого разрешения, которым необходимо хранить или размещать большие объемы данных или которые хотят использовать это пространство для резервного копирования и резервирования.

В настоящее время жесткий диск максимальной емкости составляет 20 ТБ. Однако на самом деле на жестком диске меньше места, чем заявлено, поскольку операционная система, структуры файловой системы и некоторые процедуры избыточности данных используют часть этого пространства.

Компоненты жесткого диска и форм-факторы

Компоненты жесткого диска

включают шпиндель, пластину диска, привод, рычаг привода и головку чтения/записи. Несмотря на то, что этот термин может относиться к устройству в целом, термин жесткий диск представляет собой набор сложенных друг в друга дисков, другими словами, часть жесткого диска, которая хранит и обеспечивает доступ к данным на электромагнитно заряженной поверхности.

Форм-фактор жесткого диска относится к физическому размеру или геометрии устройства хранения данных. Форм-факторы жестких дисков соответствуют набору отраслевых стандартов, которые определяют их длину, ширину и высоту, а также положение и ориентацию разъема интерфейса хоста. Наличие стандартного для отрасли форм-фактора помогает определить общую совместимость с различными вычислительными устройствами.

Наиболее распространенными форм-факторами жестких дисков в корпоративных системах являются 2,5-дюймовые и 3,5-дюймовые, также известные как малый форм-фактор (SFF) и большой форм-фактор (LFF). 2,5-дюймовые и 3,5-дюймовые размеры представляют собой приблизительный диаметр диска в корпусах дисков.

Хотя существуют и другие форм-факторы, к 2009 году производители прекратили разработку продуктов с форм-факторами 1,3 дюйма, 1 дюйм и 0,85 дюйма. Падение цен на флэш-память сделало эти другие форм-факторы почти устаревшими. Также важно отметить, что хотя номинальные размеры указаны в дюймах, фактические размеры указаны в миллиметрах.

Многие твердотельные накопители (SSD) также предназначены для форм-фактора HDD. Твердотельные накопители, которые помещаются в те же слоты, что и жесткие диски, обычно используют интерфейс SATA или последовательный интерфейс SCSI (SAS) для передачи данных в хост-систему и из нее.

Что такое внешние жесткие диски?

Большинство жестких дисков находятся внутри компьютера и работают, как указано выше. Однако физические лица также могут приобрести внешние жесткие диски. Внешние жесткие диски можно использовать для увеличения объема памяти компьютера или в качестве портативного устройства для резервного копирования данных. Внешние накопители подключаются к компьютеру или устройству через такие интерфейсы, как USB 2.0, USB-C или с внешним SATA (eSATA). Внешние жесткие диски также могут иметь более низкую скорость передачи данных по сравнению с внутренними жесткими дисками.

Основным преимуществом внешнего жесткого диска, помимо возможности расширить объем памяти устройства, является его портативность. Пользователи могут хранить данные с нескольких устройств и физически брать их с собой, куда бы они ни направлялись.

Распространенные ошибки жесткого диска

Жесткие диски могут выйти из строя по разным причинам. Однако неудачи обычно делятся на следующие шесть широких категорий.

• Электрическая неисправность возникает, когда, например, скачок напряжения повреждает электронную схему жесткого диска, что приводит к выходу из строя головки чтения/записи или печатной платы. Если жесткий диск включается, но не может читать и записывать данные или загружаться, вполне вероятно, что в одном или нескольких его компонентах произошел электрический сбой.
• Механический отказ может быть вызван износом, а также сильным ударом, например падением. Среди прочего, это может привести к тому, что головка диска чтения/записи ударится о вращающийся диск, что приведет к необратимому физическому повреждению.
• Логический сбой возникает, когда программное обеспечение жесткого диска скомпрометировано или перестает работать должным образом. Всевозможные повреждения данных могут привести к логическому сбою. Сюда входят поврежденные файлы, вредоносное ПО и вирусы, неправильное закрытие приложения или выключение компьютера, человеческий фактор или случайное удаление файлов, критически важных для работы жесткого диска.
• Сбой поврежденного сектора может произойти, когда магнитный носитель на вращающемся диске жесткого диска смещен, в результате чего определенная область диска становится недоступной. Плохие сектора распространены и часто ограничены, когда они возникают. Однако со временем количество сбойных секторов может увеличиваться, что в конечном итоге приводит к сбою системы, недоступным файлам или зависанию или притормаживанию работы жесткого диска.
• Сбой микропрограммы происходит, когда программное обеспечение, выполняющее задачи обслуживания диска и обеспечивающее связь жесткого диска с компьютером, повреждено или перестает работать должным образом. Этот тип сбоя может привести к зависанию диска во время загрузки или к тому, что компьютер, к которому подключен жесткий диск, не распознает или ошибочно идентифицирует его.
• Также могут возникать множественные неизвестные сбои , которые накапливаются с течением времени. Например, электрическая проблема может привести к механическому отказу, такому как поломка головки чтения/записи. Это также может привести к логическому сбою, в результате чего на пластинах жесткого диска появится несколько поврежденных секторов.

История жестких дисков

Жесткий диск был создан в 1953 году инженерами IBM, которые хотели найти способ обеспечить произвольный доступ к большим объемам данных по низкой цене. Разработанные диски были размером с холодильник, могли хранить 3,75 МБ данных и начали поставляться в 1956. Memorex, Seagate Technology и Western Digital были другими первыми поставщиками технологии жестких дисков.

Размер форм-фактора жесткого диска продолжает уменьшаться по мере развития технологии. К середине 1980-х годов были введены форм-факторы 3,5 и 2,5 дюйма, которые стали стандартом для персональных компьютеров.

Плотность жесткого диска увеличилась с тех пор, как технология была впервые разработана. Первые жесткие диски могли хранить мегабайты данных, а сегодня их емкость достигает терабайтов. Hitachi Global Storage Technologies ( HGST ) — теперь бренд Western Digital — выпустил первые жесткие диски емкостью 1 ТБ в 2007 году. Жесткий диск ТБ. А в 2021 году Western Digital представила два жестких диска емкостью 20 ТБ.

Эволюция жестких дисков и развитие технологий

В 2013 году компания Seagate Technology объявила о выпуске жестких дисков, в которых используется технология черепичной магнитной записи (SMR). SMR увеличивает плотность хранения на жестких дисках, располагая магнитные дорожки на каждом диске слоями, а не располагая их параллельно друг другу. Обозначается как черепица , потому что дорожки перекрываются, как черепица на крыше.

На этом изображении показано, как выглядит жесткий диск с его внутренними компонентами.

HGST анонсировала первый жесткий диск, заполненный гелием, в 2012 году. Гелий менее плотный, холоднее и легче воздуха, потребляет меньше энергии, увеличивает плотность дисков и повышает производительность по сравнению с традиционными жесткими дисками. В 2016 году Seagate анонсировала собственный гелиевый жесткий диск емкостью 10 ТБ.

В 2021 году производитель накопителей Western Digital представил два жестких диска емкостью 20 ТБ — Ultrastar DC HC560 и жесткий диск WD Gold Enterprise Class SATA HDD. В настоящее время 20 ТБ — это самый большой доступный размер жесткого диска. Оба жестких диска имеют стандартный 3,5-дюймовый форм-фактор, но имеют разные варианты использования. Ultrastar DC HC560 предназначен для поставщиков облачных хранилищ, а также для бизнес-серверов, систем безопасности и сетевых устройств хранения. Жесткий диск WD Gold предназначен для предприятий, работающих с большими приложениями.

Жесткие диски и твердотельные накопители

Основной альтернативой жестким дискам являются твердотельные накопители.

В отличие от жестких дисков твердотельные накопители не содержат движущихся частей. Твердотельные накопители также имеют меньшую задержку, чем жесткие диски, и поэтому их часто предпочитают для хранения важных данных, к которым требуется быстрый доступ, а также для приложений с высоким спросом на ввод/вывод. Твердотельные накопители сконфигурированы для обеспечения высокой скорости чтения/записи для последовательных и случайных запросов данных. Кроме того, твердотельные накопители не хранят данные на магнитных носителях, поэтому скорость чтения остается стабильной независимо от того, где на диске хранятся данные. SSD также имеют более быстрое время загрузки.

Именно из-за этих преимуществ, а также из-за того, что жесткие диски более уязвимы к поломкам, в настоящее время жесткие диски начинают заменяться твердотельными накопителями.