Что записывается на жесткий диск. Как устроен жесткий диск компьютера (HDD). Как осуществляется запись и чтение информации

Н акопитель на жестком диске является, чуть ли не одним из самых важных элементов современного компьютера. Так как он предназначен в первую очередь для долгосрочного хранения ваших данных, это могут быть игры, фильмы и другие объемные файлы, хранящиеся у вас на вашем ПК. И было бы очень жалко если он мог бы неожиданно сломаться, в результате чего вы можете потерять все свои данные, которые бывает очень сложно восстановить. И чтобы правильно эксплуатировать и заменять этот элемент, необходимо понимать как он работает и что из себя представляет – жесткий диск.

Из этой статьи вы узнаете о работе жесткого диска, его компонентах и технических характеристиках.

Обычно главными элементами жесткого диска являются несколько круглых пластин из алюминия. В отличие от гибких дисков(забытых дискеток) их сложно согнуть, поэтому и появилось название жесткий диск. В некоторых устройствах они устанавливаются несъемные, и называются фиксированными (fixeddisk). Но в обычных стационарных компьютерах и даже некоторых моделей ноутбуков и планшетов их можно без проблем заменить.

Рисунок: Жесткий диск без верхней крышки

Заметка!

Почему жесткие диски иногда называют – винчестер и какое отношение они имеют к огнестрельному оружию. Когда то в 1960-х годах компания IBMвыпустила скоростной на тот момент жесткий диск с номером разработки 30-30. Что совпало с обозначением известного нарезного оружия Winchester, и поэтому этот термин вскоре закрепился в компьютерном жаргонном сленге. А на самом же деле жесткие диски не имеют ничего общего с настоящими винчестерами.

Как работает накопитель на жестких дисках

Запись и считывание информации, находящейся на концентрических окружностях жесткого диска, разбитых на секторы, производится посредствам универсальных головок записи/чтения.

Все стороны диска предусматривают свою собственную дорожку для записи и чтения, однако головки располагаются на общем для всех дисков приводе. По этой причине головки перемещаются синхронно.

Видео YouTube: Работа открытого жесткого диска

Нормальная работа накопителя не допускает касаний между головками и магнитной поверхностью диска. Однако в случае отсутствия электроэнергии и остановки устройства головки все же опускаются на магнитную поверхность.

Во время работы жесткого диска между поверхностью вращающейся пластины и головкой образуется незначительный воздушный промежуток. Если в этот промежуток проникает пылинка или устройство подвергается встряске, велика вероятность того, что головка столкнется с вращающейся поверхностью. Сильный удар может стать причиной выхода из строя головки. Результатом этого выхода может быть повреждение нескольких байтов или же полная неработоспособность устройства. По этой причине во многих устройствах магнитная поверхность легируется, после чего на нее наносится специальная смазка, позволяющая справляться с периодической встряской головок.

Некоторые современные диски используют механизм загрузки/разгрузки, который не позволяет головкам касаться магнитной поверхности даже в случае отключения электропитания.

Форматирование высокого и низкого уровня

Использование форматирования высокого уровня позволяет операционной системе создавать структуры, упрощающую работу с хранящимися на жестком диске файлами и данными. Все имеющиеся разделы (логические диски) снабжаются загрузочным сектором тома, двумя копиями таблицы размещения файлов и корневым каталогом. Посредствам вышеуказанных структур, операционной системе удается производить распределение дискового пространства, отслеживание расположения файлов, а также обход поврежденных участков на диске.

Другими словами, форматирования высокого уровня сводится к созданию оглавлений диска и файловой системы (FAT, NTFS и т.п.). К «настоящему» форматированию можно отнести лишь форматирование низкого уровня, во время которого происходит деление диска по дорожкам и секторам. Посредствам DOS-команды FORMAT гибкий диск подвергается сразу обоим типам форматирования, тогда как жесткий - лишь форматированию высокого уровня.

Для того, что бы произвести низкоуровневое форматирование на жестком диске, необходимо использование специальной программы, чаще всего предоставляемой компанией-производителем диска. Форматирование гибких дисков посредствам FORMAT подразумевает выполнение обеих операций, тогда как в случае с жесткими дисками вышеуказанные операции следует выполнять по раздельности. Более того, жесткий диск подвергается и третьей операции - созданию разделов, которые являются необходимым условием для использования на одном ПК более одной операционной системы.

Организация нескольких разделов предоставляет возможность устанавливать на каждый из них свою операционную инфраструктуру с отдельным томом и логическими дисками. Каждый том или логический диск имеет своё буквенное обозначение(например диск C,D или E).

Из чего состоит жесткий диск

Практически каждый современный винчестер включает один и тот же набор компонентов:

диски (их количество чаще всего доходит до 5 штук);

головки чтения/записи (их количество чаще всего доходит до 10 штук);

механизм привода головок (данный механизм устанавливает головки в необходимое положение);

двигатель привода дисков (устройство, приводящее во вращение диски);

воздушный фильтр (фильтры, расположенные внутри корпуса накопителя);

печатную плату со схемами управления (посредствам этого компонента производится управление накопителем и контроллером);

кабели и разъемы (электронные компоненты HDD).

В качестве корпуса для дисков, головок, механизма привода головок и двигателя привода дисков чаще всего используется герметичный короб — HDA. Обычно данный короб является единым узлом, который практически никогда не вскрывается. Иные компоненты, не входящие в HDA, к числу которых можно отнести элементы конфигурации, печатную плату и лицевую панель, — съемные.

Автоматическая парковка головок и система контроля

На случай отключения питания предусмотрена контактная парковочная система, задача которой сводится к тому, чтобы опустить штангу с головками на сами диски. Независимо от того, что накопитель выдерживает десятки тысяч подъемов и спусков считывающих головок, происходить это все должно на специально отведенных для этих действий участках.

Во время постоянных подъемов и спусков происходит неизбежная абразия магнитного слоя. Если после износа накопитель подвергнется встряске, то вероятней всего произойдет повреждение диска или головок. Для предотвращения вышеуказанных неприятностей, современные накопители снабжаются специальным механизмом загрузки/разгрузки, представляющим собой пластину, которая помещается на внешнюю поверхность жестких дисков. Эта мера позволяет предотвратить касание головки и магнитной поверхности даже в случае отключения питания. При отключении напряжения накопитель самостоятельно «паркует» головки на поверхности наклонной пластины.

Немного о воздушных фильтрах и воздухе

Практически все жесткие диски снабжены двумя воздушными фильтрами: барометрическим и фильтром рециркуляции. Отличает вышеуказанные фильтры от сменяемых моделей, используемых в накопителях старшего поколения, то, что они помещены внутрь корпуса и их замена не предусматривается до конца эксплуатационного срока.

Старые диски использовали технологию постоянной перегонки воздуха внутрь корпуса и обратно, используя при этом фильтр, который нуждался в периодической смене.

Разработчикам современных накопителей от этой схемы пришлось отказаться, а потому фильтр рециркуляции, который расположен в герметичном корпусе HDA, применяется лишь для фильтрации находящегося внутри короба воздуха от мельчайших частиц, оказавшихся внутри корпуса. Независимо от всех предпринятых мер предосторожности, мелкие частицы все же образуются после многократных «посадок» и «взлетов» головок. С учетом того, что корпус накопителя отличается своей герметичностью и в нем происходит перекачка воздуха, он продолжает функционировать даже в условиях сильно загрязненной окружающей среды.

Интерфейсные разъемы и соединения

Многие современные накопители на жестких дисках снабжены несколькими интерфейсными разъемами, предназначенными для подключения к источнику питания и к системе в целом. Как правило, накопитель содержит минимум три разновидности разъемов:

интерфейсные разъемы;

разъем для подачи питания;

разъем для заземления.

Отдельного внимания заслуживают интерфейсные разъемы, поскольку они предназначены для получения/передачи накопителем команд и данных. Многие стандарты не исключают возможность подключения нескольких накопителей к одной шине.

Как уже упоминалось выше, накопители на HDD могут быть снабжены несколькими интерфейсными разъемами:

MFM и ESDI - вымершие разъемы, использовавшиеся на первых винчестерах;

IDE/ATA - разъем для подключения накопителей, который долгое время был самым распространённым по причине своей невысокой стоимости. Технически этот интерфейс схож с 16-разрядной шиной ISA. Последующее развитие стандартов IDE поспособствовало росту скорости обмена данными, а также появлению возможности напрямую обратиться к памяти посредствам DMA технологии;

Serial ATA - разъем, заменивший собой IDE, который физически является однонаправленной линией, используемой для последовательной передачи данных. Будучи в режиме совместимости схож с IDE интерфейсом, однако, наличие «родного» режима позволяет воспользоваться дополнительным набором возможностей.

SCSI - универсальный интерфейс, который активно применялся на серверах для подключения HDD и иного рода устройств. Несмотря на хорошие технические показатели, не стал таким распространенным как IDE по причине своей дороговизны.

SAS - последовательный аналог SCSI.

USB - интерфейс, который необходим для подключения внешних винчестеров. Обмен информацией в данном случае происходит посредствам протокола USB Mass Storage.

FireWire - разъем аналогичный USB, необходим для подключения внешнего HDD.

Fibre Channel -интерфейс, используемый системами высокого класса за счет высокой скорости передачи данных.

Показатели качества жестких дисков

Емкость — объем информации, вмещаемый накопителем. Этот показатель в современных винчестерах может достигать до 4 терабайт(4000 гигабайт);

Быстродействие . Данный параметр оказывает непосредственное влияние на время отклика и среднюю скорость передачи информации;

Надежность – показатель, определяемый средним временем наработки на отказ.

Ограничения физической емкости

Максимальный объем емкости, используемой жестким диском, зависит от целого ряда факторов, к числу которых можно отнести интерфейс, драйвера, операционную и файловую систему.

У первого накопителя АТА, выпущенного в 1986 году, имелось ограничение емкости, максимальное значение которого составляло 137 Гб.

Разные версии BIOS также способствовали уменьшению максимальной емкости жестких дисков, а потому системы, скомпонованные до 1998 г., имели емкость – до 8,4 Гб, а системы, выпущенные до 1994 г., - 528 Мб.

Даже после решения проблем с BIOS ограничение емкости накопителей с интерфейсом подключения АТА осталось, максимальное его значение составляло в 137 Гб. Это ограничение было преодолено посредствам стандарта ATA-6, выпущенного в 2001 г. Данный стандарт использовал расширенную схему адресации, что, в свою очередь, поспособствовало увеличению емкости накопителей до 144 Гб. Подобное решение позволило явить свету накопители с интерфейсами PATA и SATA, у которых объем вмещаемой информации — выше указанного ограничения в 137 Гб.

Ограничения ОС на максимальный объем

Практически все современные операционные системы не накладывают каких-либо ограничений на такой показатель как емкость жестких дисков, чего нельзя сказать о более ранних версиях операционных систем.

Так, например, DOS не распознавал жесткие диски, емкость которых превышала 8,4 Гб, поскольку доступ к накопителям в данном случае выполнялся посредствам LBA-адресации, при этом в DOS 6.x и более ранних версиях поддерживалась лишь CHS-адресация.

Ограничение емкости жесткого диска также имеется в случае установки ОС Windows 95. Максимальное значение этого ограничения — 32 Гб. Помимо этого, обновленными версиями Windows 95 поддерживается лишь файловая система FAT16, которая, в свою очередь, налагает ограничение в размере 2 Гб на размеры разделов. Из этого следует, что в случае использования жесткого диска на 30 Гб, его нужно поделить на 15 разделов.

Ограничения операционной системы Windows 98 допускают использование жестких дисков большего объема.

Характеристики и параметры

Каждый жёсткий диск обладает перечнем технических характеристик, согласно которым и устанавливается его иерархия использования.

Первым делом, на что следует обратить внимание, так это на тип используемого интерфейса. С недавних пор каждый компьютер в качестве усовершенствованного и более скоростного интерфейса начал использовать SATA .

Второй не менее важный момент — объём свободного места на жёстком диске. Минимальное его значение на сегодняшний день составляет лишь 80 Гб, при этом максимальное – 4 Тб.

Еще одной важной характеристикой в случае приобретения ноутбука является форм-фактор жесткого диска.

Наиболее востребованными в этом случае считаются модели, размер которых — 2,5 дюйма, при этом в настольных ПК размер составляет 3,5 дюйма.

Не стоит пренебрегать и скоростью вращения шпинделя, минимальные значения – 4200, максимальные – 15000 оборотов в минуту. Все вышеуказанные характеристики оказывают непосредственное влияние на скорость работы винчестера, которая выражается в Мб/С.

Скорость работы жесткого диска

Немаловажным значением обладают скоростные показатели жёсткого диска, которые определяются:

Скоростью вращения шпинделя , измерение которой проводится в оборотах в минуту. В ее задачу не входит непосредственное выявление реальной скорости обмена, она лишь позволяет отличить более скоростное устройство от менее скоростного устройства.

Временем доступа . Данный параметр вычисляет затрачиваемое винчестером время от получения команды до передачи информации по интерфейсу. Чаще всего фигурирую среднее и максимальное значения.

Временем позиционирования головок . Это значение указывает затрачиваемое головками время для перемещения и установки с одного трека на другой трек.

Пропускной способностью или производительностью диска во время последовательной передачи больших объёмов данных.

Внутренней скоростью передачи данных или скоростью передаваемой информации от контроллера к головкам.

Внешней скоростью передачи данных или скоростью передаваемой информации по внешнему интерфейсу.

Немного о S.M.A.R.T.

S.M.A.R.T. – утилита, предназначенная для самостоятельной проверки состояния современных винчестеров, поддерживающих интерфейс PATA и SATA, а также работающих в персональных компьютерах с операционной системой Windows (от NT до Vista).

S.M.A.R.T. производит подсчет и анализ состояния подключенных жестких дисков через равные отрезки времени, независимо от того запущена операционная система или нет. После того, как анализ был проведен, значок результата диагностики отображается в правом углу панели задач. Основываясь на результатах, полученных во время S.M.A.R.T. диагностики, значок может указывать:

На отличное состояние каждого подключенного к компьютеру винчестера, поддерживающего S.M.A.R.T. технологию;

На то, что один или несколько показателей состояния не соответствуют пороговому значению, при этом у параметров Pre-Failure / Advisory нулевое значение. Вышеуказанное состояние жесткого диска не считается предаварийным, однако если этот винчестер содержит важную информацию, рекомендуется как можно чаще сохранять ее на другом носителе или произвести замену HDD.

На то, что один или несколько показателей состояния не соответствуют пороговому значению, при этом у параметров Pre-Failure / Advisory активное значение. По мнению разработчиков жестких дисков, это состояние предаварийное, и хранить информацию на таком винчестере не стоит.

Фактор надежности

Такой показатель, как надежность хранения данных является одним из наиболее важных характеристик жесткого диска. Фактор отказа у винчестера — раз в сто лет, из чего можно сделать вывод, что HDD считается наиболее надежным источником хранения данных. При этом на надежность каждого диска непосредственное влияние оказывает условие эксплуатации и само устройство. Порой производители поставляют на рынок еще совсем «сырой» продукт, а потому пренебрегать резервным копированием и полностью полагаться на винчестер нельзя.

Стоимость и цена

С каждым днем стоимость HDD становится всё меньше. Так, например, сегодня цена жесткого диска ATA на 500 Гб составляет в среднем 120 долларов, к сравнению, в 1983 г. винчестер емкостью 10 Мб стоил 1800 долларов.

Из вышесказанного утверждения можно сделать вывод, что стоимость HDD будет продолжать падать, а потому в дальнейшем все желающие смогут приобрести довольно емкие диски по приемлемым ценам.

В продаже можно найти как диски с интерфейсом IDE, так и накопители с шиной SATA. Какой вариант выбрать? IDE на сегодняшний день является устаревшим интерфейсом. В 2003 году ему на смену пришел SATA. Новый стандарт обеспечивает более высокую скорость передачи данных. Диск с IDE стоит приобретать только в том случае, если вашему компьютеру около десяти лет и в нем отсутствует полноценная поддержка SATA.

Сегодня в продаже появились диски с обновленными версиями интерфейса SATA - вторая и третья ревизии. Что выбрать? Теоретически SATA 3 вдвое быстрее предшественника. Но фактически разницы в скорости передачи данных нет, потому что классический жесткий диск, использующий магнитные пластины, не может работать с такой скоростью.

Выбор объема

Выбирать жесткий диск нужно так, чтобы он максимально соответствовал вашим потребностям. На первое место при покупке винчестера часто ставят объем. Обычно покупатели исходят из простого принципа - чем больше, тем лучше.

Во многом такой подход оправдан. Современные игры и фильмы в HD-разрешении могут быстро заполнить даже емкий накопитель. Кроме того, чем больше объем жесткого диска, тем дешевле обходится один гигабайт. Один диск емкостью 2 ТБ будет стоить примерно на 30% дешевле, чем два диска объемом по 1 ТБ.

Но если вы хотите приобрести жесткий диск, объем которого превышает 2,2 терабайта, помните, что он сможет полноценно работать далеко не в каждом компьютере. Во-первых, работу с такими накопителями должна поддерживать ваша материнская плата, как на программном уровне (БИОС), так и на аппаратном (контроллер). Во-вторых, не все версии операционных систем поддерживают работу с подобными дисками. Для нормальной работы требуется 64-х разрядная ОС, начиная с Windows Vista.

Скорость работы и надежность

От скорости работы вашего жесткого диска зависит и быстродействие всей системы. Она влияет на скорость загрузки операционной системы, запуск приложений, открытие файлов большого размера.

Одним из ключевых факторов, влияющих на быстродействие винчестера, является скорость вращения шпинделя. Она измеряется в оборотах в минуту. Для домашнего и офисного использования выпускается два типа накопителей - работающих со скоростью 5400 оборотов в минуту и 7200 оборотов в минуту.

Если вы планируете устанавливать на ваш диск операционную систему и программы, выбирайте HDD, двигатель которого развивает 7200 оборотов. В случае использования винчестера для хранения файлов лучше выбрать более медленную модель. Дело в том, что такие диски меньше шумят, почти не нагреваются и потребляют меньше энергии.

Если вы хотите значительно ускорить работу вашего компьютера, можно остановить выбор не на обычных жестких дисках, использующих магнитные пластины, а на твердотельных накопителях (SSD). Они используют флеш-память, абсолютно бесшумны и обеспечивают высокую скорость. Благодаря отсутствию движущихся частей им не страшны механические воздействия.

Есть у них и недостатки. Они стоят значительно дороже классических винчестеров. Ресурс SSD ограничен определенным количество циклов записи, после чего накопитель становится непригодным к использованию. Справедливости ради нужно отметить, что производители работают над устранением этого недостатка и добились определенных успехов.

Недавно в продаже появились гибридные жесткие диски. Это накопители на магнитных пластинах, использующие несколько гигабайт флеш-памяти в качестве буфера, в котором кэшируются наиболее часто используемые файлы. Это компромисс между SSD и HDD. Они работают быстрее обычных винчестеров, при этом стоят ощутимо дешевле твердотельных накопителей.

Какие диски самые надежные? У любого производителя бывают как удачные, так и провальные модели. Для выявления проблем должно пройти какое-то время. Поэтому не спешите приобретать новую модель в момент ее выхода на рынок. Лучше выждать несколько месяцев и ознакомиться с отзывами владельцев. Если у вас нет возможности столько ждать, стоит остановиться на модели, которая уже успела зарекомендовать себя положительно.

Сегодня мы поговорим о том, что такое HDD накопители, какие они бывают, рассмотрим их характеристики. Узнаем какие из них являются лучшими, и какие HDD покупать не стоит.

Жёсткий диск — это накопитель информации, который применяется в компьютерах и ноутбуках, для установки на него операционной системы, драйверов, программ, а также для хранения всевозможных пользовательских файлов.

HDD — наполовину механическое, наполовину электронное устройство, состоящее из магнитных пластин, считывающих головок, шпинделя(мотора), и платы управления. Шпиндель, на котором закреплены магнитные пластины, раскручивает их до нескольких тысяч об. в минуту.
Считается, что чем выше крутящий момент шпинделя, то и скорость его чтения больше. Хотя к немаловажным факторам относятся: время произвольного доступа и плотность записи. HDD отличаются между собой скоростью, объёмом, ну и конечно надёжностью. Этот параметр им гарантирует фирма производитель.

Какие фирмы производители лучше?

Самыми надёжными и быстрыми считаются накопители фирмы Samsung. Фирма Hitachi выпускает тоже очень хорошие диски, но скорость у них меньше. Средним качеством обладают HDD фирмы Western Digital. Получилось так что эта фирма изначально стала выпускать свою продукцию на дешёвых фабриках, не имеющих высококлассного оборудования. Самым низким качеством производства устройств этого типа из известных брендов является некогда лидирующая американская фирма по электронике Seagate. Ну а фирмы Fujitsu и Toshiba сейчас вовсе не могут похвастаться качеством производства жёстких дисков.

Поэтому при выборе покупки HDD лучше выбрать либо Samsung, либо Hitachi. Они отличаются своими габаритами. На компьютеры устанавливаются HDD имеющие ширину диска 3,5 (дюйма), а на ноутбуки 2,5 (дюйма).
Скорость винчестера системного блока компьютера составляет более 7000 об.мин., но в продаже попадаются HDD с производительностью не выше 5500 об.мин. Такие низкооборотные экземпляры покупать не стоит. А вот накопители ноутбуков с частотой вращения 5400 об.мин. работают гораздо тише и не так греются.

Буфером у жёсткого диска называется кеш память, и служит для его ускорения. Она колеблется от 32 до 128 Мб. Хотя 32 Мб. будет и так достаточно для его нормальной работы. Скорость чтения и записи является одним из важнейших параметров, который очень сильно влияет на рабочую производительность устройства.

Скорость обмена информацией

Хорошим показателем для HDD принято считать скорость чтения 110 — 140 мб/с. Не следует покупать HDD со скоростью не превышающей 100 мб/с. Время произвольного доступа является вторым важным показателем производительности винчестера, после чтения и записи. Считается, что чем этот параметр меньше, тем лучше качество устройства. В основном он влияет на копирование и чтение маленьких файлов. Довольно неплохо, если время доступа HDD составляет 13 — 14 м.с. Носители данного типа бывают с двумя видами разъёмов. Это SATA 2 (более ранний) и SATA 3. Эти разъёмы совместимы между собой, поэтому это никак не отражается на работе накопителей и их скорости. За последние десять лет жёсткие диски совершенно не изменились. Поэтому и цена на них осталась примерно на том же уровне.

Многих пользователей интересует устройство жесткого диска. И неспроста, ведь на сегодняшний день самым распространенным накопителем информации на компьютере является HDD. Далее будут разобраны принципы его работы и структура.

Винчестер по своей сути напоминает проигрыватель на пластинках. В нем также содержатся пластинки и считывающие головки. Однако устройство HDD сложнее. Если мы разберем жесткий диск, то увидим, что в основном пластины металлические и покрыты магнитным слоем. Именно на него производится запись данных. В зависимости от объема винчестера пластин от 4 до 9. Они крепятся на валу, который называется «шпиндель» и имеет высокую скорость вращения от 3600 до 10000 оборотов/мин для изделий массового потребления.

Рядом с блоком пластин находится блок считывающих головок. Количество головок определяется количеством магнитных дисков, а именно по одной на каждую поверхность диска. В отличие от проигрывателя на жестких дисках головка не касается поверхности пластин, а зависает над ней. Это позволяет исключить механический износ. Поскольку пластины имеют высокую скорость вращения, а головки должны находиться на крайне малом постоянном расстоянии над ними, очень важно, чтобы во внутрь корпуса ничего не смогло попасть. Ведь малейшая пылинка может нанести физические повреждения. Именно поэтому механическую часть герметично закрывают кожухом, а электронную выносят на наружу.

Некоторые пользователи интересуются тем, как разобрать жесткий диск. Нужно понимать, что разбор рабочего накопителя предусматривает нарушение его герметичности. А это, в свою очередь, приведет его в негодность. Поэтому не стоит этого делать, если вы не готовы потерять все данные на носителе информации. Если у вас нет острой необходимости открывать накопитель, а всего лишь мучает любопытство, из чего состоит жесткий диск, вы можете посмотреть фото разобранного HDD.

Именно поэтому жесткие диски на магнитных дисках при ремонте разбирают и собирают в специальном ламинарном боксе. В нем при помощи системы подачи воздуха высокой очистки и герметичности поддерживается необходимая для проведения таких работ окружающая среда. Разобрав свой диск в домашних условиях Вы однозначно его приведете в неработоспособное состояние.

Считывающие головки в нерабочем состоянии находятся рядом с блоком пластин. Еще это называется «парковочное положение». Специальное устройство выносит головки в рабочую зону только тогда, когда диск разогнался до необходимой скорости. Все они перемещаются вместе, а не каждая отдельно. Это позволяет иметь быстрый доступ ко всем данным.

Электронная плата, или контроллер, как правило, крепится снизу винчестера. Ее ничего не защищает, и от этого она достаточно уязвима для механических и термических повреждений. Именно она осуществляет управление механикой. Винчестер от ноутбука отличается от стандартного 3,5-дюймового только размером. Принцип работы жесткого диска точно такой же. Отличаться они могут только количеством магнитных блинов и емкостью накопителя.

Как можно проследить, устройство жесткого диска подвержено ударам, встряскам, царапинам, значительным изменениям температур и скачкам напряжения. А это делает его не совсем надежным носителем информации. Именно из-за этого жесткий диск на ноутбуке выходит из строя чаще, чем на стационарном ПК. Ведь портативные устройства постоянно подвергают встряскам, порой падениям, выносят на холод или ставят на солнце. А это, в свою очередь, негативно сказывается на винчестере.

Чтобы продлить срок работы HDD, не подвергайте его падениям и ударам, следите за тем, чтобы была достаточная вентиляция корпуса, любые манипуляции с диском производите только при отключенном питании. Эти недостатки привели к появлению нового типа винчестеров SSD. Постепенно они теснят HDD, когда-то выглядевших великолепными носителями.

Логическое устройство

Мы узнали, как выглядит жесткий диск внутри. Теперь будем разбирать его логическое структурирование. Данные пишутся на жесткий диск компьютера на дорожки, которые делятся на определенные сектора. Объем каждого сектора составляет 512 байт. Последовательные сектора объединяются в кластер.

При установке нового HDD нужно произвести форматирование, иначе компьютер попросту не увидит свободное место на накопителе. Форматирование бывает физическое и логическое. Первое подразумевает разбивку диска на сектора. Некоторые из них могут определиться как «плохие», то есть непригодные к записи данных. В большинстве случаев накопитель уже имеет такое форматирование перед продажей.

Логическое форматирование подразумевает создание логического раздела жесткого диска. Это позволяет значительно упростить и оптимизировать работу с информацией. Под логический раздел (или, как еще называют, «логический диск») отводится определенная область накопителя. С ней можно работать как с отдельным винчестером. Чтобы понять, как работает жесткий диск со своими разделами, достаточно визуально разделить винчестер на 2-4 части в зависимости от количества логических томов. К каждому тому можно применить свою систему форматирования: FAT32, NTFS или exFAT.

Технические данные

Друг от друга HDD отличаются по таким данным:

• объемом;
• скоростью вращения шпинделя;
• интерфейсом.

На сегодняшний день средний объем винчестера 500-1000 Гб. Он определяет количество информации, которое вы можете записать на носитель. От скорости вращения шпинделя будет зависеть, как быстро вы сможете иметь доступ к данным, то есть чтение и запись информации. Самым распространенным интерфейсом является SATA, который пришел на смену уже морально устаревшему и медленному IDE. Друг от друга они отличаются пропускной способностью и типом разъема подключения к материнской плате. Отметим, что диск современного ноутбука может иметь только интерфейс SATA или SATA2.

В данной статье было рассмотрено, как устроен жесткий диск, его принципы работы, техданные и логическая структура.

Существует правило – чем выше навык пользования ПК, тем больше по объему ему нужен жесткий диск. Различные коллекции фильмов, игр, картинок и домашних видео занимают много места в памяти ПК, поэтому пользователи стараются увеличить его объем по мере возможности. Однако многие люди не знают, каким должен быть идеальный жесткий диск, который бы и места много имел, и по конфигурации подходил, и работал быстро. Именно поэтому дальше будут приведены данные, по каким параметрам стоит выбрать накопитель, какой из них надежнее и как подобрать устройство «под себя».

Правила подбора жесткого диска

Стоит сразу же предупредить, что «винчестеры» (как иногда называют жесткие диски) бывают разными, и их выбор сопряжен с некоторыми сложностями. В первую очередь нужно опираться на следующие основные параметры ЖД (жесткого диска):

1. Объем. Образно говоря, от объема зависит то, сколько данных сможет содержать в себе ЖД до того, как перед вами загорится предупреждение «жесткий диск заполнен». В настоящее время можно приобрести винчестеры объемом в 1ТБ, чего хватит на любую коллекцию (в разумных пределах) самых «тяжелых» игр или фильмов.
2. Фирма-производитель. В настоящее время несколько крупных фирм делят между собой звание «лучший производитель ЖД», однако однозначного лидера все же не имеется. От того, какие фирмы создают винчестер, напрямую зависит его надежность, производительность и еще добрая дюжина параметров.
3. Размеры кэш-памяти. Кэш-память задает скорость обработки данных устройством, говоря проще, чем лучше этот показатель, тем быстрее будет проходить загрузка компьютера, оперативнее загружаться данные, выполняться некоторые запросы.
4. Тип разъема. От разъема зависит то, подойдет ли «жесткий» к вашему компьютеру или ноутбуку. Также этот параметр влияет на качество пропускной способности устройства.
5. Скорость вращения шпинделя. Данный показатель также влияет на скорость обработки данных, а соответственно, более скоростной ЖД будет быстрее записывать информацию.

Стоит ли говорить, что самые лучшие винчестеры будут обладать всеми максимальными характеристиками, а соответственно их покупка «влетит в копеечку». Однако комбинирование показателей устройства с вашими реальными потребностями позволит купить хороший и недорогой (сравнительно) вариант, который будет идеально покрывать запросы пользователя. Эксперты QwertyShop описали информацию о подборе жесткого диска http://qwertyshop.com.ua/zhestkie-diski максимально внятно и полезно, чтобы каждый выбрал себе вариант правильно и по вкусу.

С развитием компьютерных технологий все устройства из этой категории стали стремительно уменьшаться в размерах, постепенно «дорастая» до карманных вариантов. С жесткими дисками произошла та же ситуация, в итоге появились внешние диски, которые отличаются удобством пользования и миниатюрными размерами. Цена, разумеется, также выросла. Впрочем, покупать такие варианты устройства вовсе не обязательно, все зависит от конечной цели «апгрейда»:

1. Увеличение объема памяти. Если целью пользователя является простое увеличение доступной памяти, то незачем тратится на внешние варианты устройства. Достаточно выбрать соответствующий конфигурации компьютера формат жесткого диска, а затем просто подсоединить его в качестве вторичной платформы для хранения данных.
2. Основной «винчестер» для компьютера. В этом варианте также не нужно растрачивать деньги на мобильные типы жестких дисков, а приобрести внутренний ЖБ с хорошей скоростью записи и объемом.
3. Мобильное место хранения данных. Если же пользователю необходим объемный накопитель, который просто переносить и использовать, то стоит обратить внимание на внешний жесткий диск. Как правило, подобные устройства имеют USB-разъем, что позволяет подключать их к любому ПК без вскрытия системного блока и «копания» в проводах. К тому же внешние ЖД можно присоединять к другой технике – видеоплеерам, ноутбукам, телевизорам, а потом считывать с них данные.

Что касается внутренних устройств, то выбирать их стоит по следующим параметрам.

Объем жесткого диска

При желании можно приобрести устройства с разным объемам, начиная с 250 ГБ и заканчивая «терабайтниками», однако практика показывает, что слишком большие объемы памяти оказываются ненужными большинству пользователей. С распространением интернета все данные хранятся не на жестком диске, а в интернете, исключением являются игры и программы. Если пользователь причисляет себя к числу «среднестатистических», то ему достаточно объема HDD в 500 ГБ. Более вместительные устройства требуют большего количество ресурсов для производителей, поэтому стоят куда дороже. 1ТБ стоит покупать только тем людям, которые любят собирать коллекции фильмов, картинок и прочих данных, также подобные винчестеры нужны для игр.

Кэш-память

Фактически, кэш-память диска играет роль оперативного пространства, куда загружаются данные первичной степени важности. Чем выше параметр, тем быстрее будут выполняться задачи на компьютере. Стандартный жесткий диск имеет объемы буфера обмена (другое название данного раздела памяти) от 8 до 32 МБ. Этого вполне хватает для среднестатистического пользователя, который не занимается программированием, не любит мощные и производительные игры, а просто путешествует по интернету и смотрит видео. Самым производительным HDD будет устройство с показателем в 64 МБ.

Скорость шпинделя

Сам жесткий диск выглядит, как большой диск, вращающийся во время работы. В движение его приводит шпиндель, а за считывание и запись данных отвечает головка, которая имеет непосредственный контакт с диском. Чем быстрее вращается шпиндель, тем скорее ЖД выполняет свою задачу – обработку информации. Среднестатистический винчестер имеет скорость вращения 5400 оборотов в минуту, более дорогие и производительные модели обладают частотой в 5900 или 7200 единиц. Вновь-таки, если пользователь желает диск «побыстрее», то стоит присмотреть HDD с оборотами в 10000 единиц – один из самых функциональных вариантов на сегодня.

Важная информация: не стоит также забывать о новых типах устройств, которые постепенно захватывают рынок – накопителях системы SSD. Данный вариант отличается от стандарта типом устройства – SSD-диски работают на твердых носителях. Никаких дисков, никаких шпинделей, только микросхемы-хранители данных. У таких жестких дисков куда более быстрая скорость работы, они не издают шума (об этом чуть дальше), однако стоимость и надежность этих HDD куда меньше. Со стоимостью понятно, а вот с надежностью нужно разобраться. Все дело в том, что восстановить данные с SSD невозможно – если напряжение подскочило до верхней планки, то подобный вариант техники «наглухо» сгорает.

Интерфейс

С развитием компьютерной технологии, жесткие диски несколько раз меняли разъем, через который он подключается к ПК. Современный вариант имеет разъем SATA (для внешних – USB), он используется практически во всех моделях компьютеров и дисков. Однако еще окончательно не вышел из обихода другой интерфейс – IDE. SATA-вариант имеет куда большую пропускную способность, поэтому такой жесткий диск будет быстрее обрабатывать данные, однако если у пользователя старый ПК, ему стоит быть аккуратным – эти два интерфейса несовместимы.

Производитель

Что касается производителя данной техники, то тут мнения экспертов сильно разбегаются. Большинство из них считают, что ведущими фирмами, занимающимися разработкой ЖД, являются «Western Digital» и «Hitachi». Именно эти компании создают самые надежные устройства – температура у них всегда на уровне, поломки случаются нечасто, а функциональность на высоте. Некоторые аналитики ставят в противовес WD (Western Digital) фирму Seagate. Самыми ненадежными, однако популярными HDD, являются диски компании Samsung (мнение редакции).

Утверждения по ненадежности дисков Samsung сделаны на основании:
1. количества гарантийных возвратов в розничной сети QwertyShop;
2. анализа отзывов в сервисе Яндекс.Маркет;
3. личного опыта редакции с коротким сроком службы дисков этого производителя.

У лидеров индустрии – компании Western Digital, имеются специальные цветовые обозначения надежности и качества устройств.

Уровень шума

Некоторых пользователей раздражает шум, который издает жесткий диск во время работы. Он может трещать, гудеть, дребезжать, причем вся эта какофония начинается с подачи питания на компьютер, и заканчивается с его выключением. Считается, что устройства Western Digital издают меньше всего шума при работе, однако это субъективное мнение фанатов фирмы, поэтому принимать в расчет это стоит с большой натяжкой. Иных параметров выбора диска, по уровню издаваемого им шума, нет, поэтому приходится надеяться на удачу.

Если жесткий диск работает в «сложных» для него условиях, то он быстро выйдет из строя. Чтобы оттянуть этот момент как можно дальше, стоит учитывать следующие советы экспертов.

1. Используйте ИБП. Качественный «бесперебойник» защитит HDD от перепадов напряжения – основного убийцы технического оборудования.
2. Применяйте программы контроля. Существует ряд программ, которые регулярно сканируют состояние винчестера – температуру, скорость вращения шпинделя. Если время от времени в них заглядывать, можно поймать момент, когда диск начал «халтурить» и вовремя отдать его в ремонт.
3. Обеспечьте охлаждение. HDD во время работы выделяет много тепла, порой настолько много, что штатная система охлаждения ПК не справляется с нагрузкой. Если такая ситуация наблюдается у пользователя, стоит добавить пару вентиляторов в системный блок.
4. Подбирайте правильной блок питания. Если у пользователя установлен неравномерно работающий блок питания, он может подать на жесткий диск высокое напряжение, которое гарантировано «убьет» устройство.