Mikä on tietokoneen kiintolevyn nimi. Tietokoneen kovalevy

Kiintolevyt ovat tietokoneen tai kannettavan tietokoneen avainkomponentteja. riippuu pitkälti näiden laitteiden ominaisuuksista. Minkä tyyppisiä kiintolevyjä on markkinoilla nykyään? Kuinka valita paras laite tyypillisten käyttäjätehtävien ratkaisemiseksi?

Mikä on kovalevy?

Kiintolevy on tietokoneen tai kannettavan tietokoneen tiedostojen ensisijainen tallennuslaite. Rakenteellisesti se on pyörivä magneettilevy, jossa on luku- ja kirjoituselementti - pää. Amatöörien slangissa tietokone teknologia kutsutaan "kovalevyksi", "ruuviksi", "kovaksi". Kiintolevyjen toiminnan erityispiirre on, että luku- ja samanaikaisesti kirjoituspää ei kosketa magneettilevyä. Tämän sekä useiden muiden suunnitteluominaisuuksien ansiosta laite toimii pitkään ja sitä voidaan pitää yhtenä luotettavimmista tavoista tiedon tallentamiseen.

Kiintolevy - resurssi, joka yleensä sijaitsee järjestelmätiedostot, eli ne, jotka ovat mukana käyttöjärjestelmän rakenteessa, erilaisia ​​sovelluksia, pelejä. Ohjelmiston asentamiseen liittyy lähes aina kiintolevyresurssien käyttöä.

Useimmat nykyaikaiset tietokonemallit tukevat useita kiintolevyjä. Kannettavissa tietokoneissa on useimmiten vain yksi kiintolevy - vastaavien laitteiden pienen koon vuoksi. Lisäksi, jos puhumme tyypistä (tarkastelemme niiden yksityiskohtia hieman myöhemmin), niiden enimmäismäärää rajoittaa useimmiten vastaavien korttipaikkojen saatavuus tietokoneessa sekä tietokoneen suorituskykyominaisuudet.

Joten kovalevy on tärkein laitteistokomponentti tietokone. Tehtävämme on määritellä kriteerit optimaalinen valinta vastaava PC-laite. Sen ratkaisemiseksi on hyödyllistä tutkia ensin "kiintolevyjen" luokittelu.

Kiintolevyjen luokittelu

Harkitse siksi, millaisia ​​nykyaikaisia ​​kiintolevyjä on tietokonelaitteistomarkkinoilla.

Yksi suosituimmista laitetyypeistä on tietokoneen kiintolevy, joka vastaa 3,5 tuuman kokoa. Tällaisten levyjen pyörimisnopeus on 5400 tai 7200 rpm. Kommunikointi "kiintolevyjen" kanssa PC:n kanssa tapahtuu erilaisten liitäntöjen avulla. Yleisimmät ovat IDE ja SATA.

Siellä on palvelimille mukautettuja kiintolevyjä. Niiden koko on pääsääntöisesti sama kuin tietokoneessa, mutta tällaisten laitteiden pyörimisnopeus on paljon suurempi - noin 15 000 kierrosta minuutissa. Palvelimen kiintolevyt liitetään yleensä tärkeimpiin laitteistokomponentteihin SCSI:n kautta, mutta sarja-SATA- tai SAS-tuki on mahdollista. Palvelimen kiintolevy on erittäin luotettava laite, mikä ei ole yllättävää: tietokoneet, joihin tällaiset asemat on asennettu, on suunniteltu palvelemaan yritysten, valtion organisaatioiden ja Internet-palveluntarjoajien digitaalisen infrastruktuurin avainalueita.

Tämän tyyppiset "kiintolevyt" on asennettava tietokoneen tai palvelimen järjestelmäyksikköön. Mutta on myös ulkoinen kova levyjä. Ne liitetään johonkin tietokoneen ulkoisista porteista - useimmiten USB- tai FireWire-porttiin. Niiden toiminnallisuus on yleensä samanlainen kuin sisäisten laitteiden. Äänenvoimakkuus kiintolevy, joka kuuluu luokkaan ulkoinen, yleensä melko suuri - noin 500-1000 Gt. Tosiasia on, että tämän tyyppistä laitetta käytetään usein siirtymiseen tietokoneesta toiseen. suuria määriä tiedot.

On olemassa kannettaville tietokoneille mukautettuja kiintolevyjä. Niiden koko on pienempi kuin "kiintolevyt", jotka on suunniteltu asennettavaksi "pöytätietokoneisiin" - 2,5 tuumaa. Kova nopeus levy kannettavalle tietokoneelle - useimmiten 4200 tai 5400 rpm. Tällaiset kiintolevyt toimivat yleensä, kun käytetään SATA-liitäntää. Niille on ominaista korkea kestävyys asennon muutoksille, mikä on varsin loogista kannettavien tietokoneiden käytön erityispiirteet huomioon ottaen.

Yksi teknologisesti edistyneimmistä kiintolevytyypeistä ovat puolijohdeasemat. Niitä voidaan periaatteessa pitää erillisenä laiteluokkana, koska niiden rakenteessa ei ole liikkuvia levyjä. Samantyyppiset tiedot Kovalevyt kirjoitettu flash-muistiin. Tämän tyyppisillä laitteilla on sekä etuja että haittoja.

Monet maailman johtavista PC-valmistajista mukauttavat tehdaslinjojaan solid-state-asemilla varustettujen laitteiden tuotantoon. Tämäntyyppiset kiintolevyt ovat kalliimpia kuin pyörivillä elementeillä varustetut kiintolevyt. Niihin verrattuna niille on kuitenkin ominaista käytännössä pienempi energiankulutus täydellinen poissaolo melu käytön aikana, monissa tapauksissa - vähemmän painoa. Nopeuden suhteen voidaan todeta, että tyypillinen luku solid-state-kiintolevyille on 300-400 MB / s, mikä on erittäin kunnollinen nykyaikaisten tietokoneiden tukemien johtavien viestintästandardien taustalla.

Liitännät

Onnistunut asennus vaikeaa tietokoneessa oleva levy riippuu suurelta osin tarvittavien liitäntöjen saatavuudesta siinä. Harkitse nykyaikaisten tietokonemarkkinoiden yleisimpien viestintästandardien erityispiirteitä. Tästä on hyötyä käyttäjän tehtävien ja heidän ratkaisulleen optimaalisen "kiintolevyn" tyypin yhdistämisessä.

Yksi yleisimmistä liitännöistä ulkoisten kiintolevyjen liittämiseen on USB. Lisäksi tämä viestintästandardi voidaan esittää eri versioina - 1, 2 ja 3. Kiintolevyn nopeus riippuu suoraan sen yhteensopivuudesta vastaavan tekniikan kanssa. Mitä tulee käyttöliittymän ensimmäiseen versioon, voidaan sanoa, että sitä käytettäessä tiedonsiirto nopeudella 12 Mbit / s on mahdollista, toinen takaa tiedostojen vaihdon jopa 480 Mbit / s nopeudella, kolmannen sukupolven USB-liitännät tarjoavat ilmaisin 5 Gbit/s. Jos laitetta ei ole tarkoitus käyttää vain tiedostojen tallentamiseen, vaan myös esimerkiksi pelien tai ohjelmien asentamiseen, on parasta, jos se tukee nykyaikaisimpia USB-liitäntöjä - versiossa 2 ja vielä paremmin versiossa 3 .

Myös tietokoneen ulkoinen kiintolevy voidaan liittää FireWire-liitännän kautta. Sille on ominaista suuri nopeus tiedonsiirto - noin 400 Mbit / s. Erittäin tehokas työskennellessäsi videotiedostojen kanssa.

Harkitse standardeja, joita käytetään, kun asennat sisäisiä asemia tietokoneeseen. Pidetään suhteellisen vanhentuneena, mutta silti suosittu käyttöliittymä on IDE.

Se voi siirtää tietoja noin 133 Mb / s nopeudella. Levitetty pöytätietokoneissa - suurelta osin liittimen melko suuren koon vuoksi, mikä ei ole optimaalinen kannettavan tietokoneen rakennerakenteelle.

SATA-liitäntä on IDE-standardin kehityksen tulos. Mahdollistaa tiedonsiirron jopa 300 Mb/s nopeudella. Sille on ominaista lisääntynyt immuniteetti häiriöitä vastaan. Sitä käytetään aktiivisesti kannettavissa tietokoneissa - liittimen suhteellisen pienen koon sekä hyvän tiedonsiirtonopeuden vuoksi.

SCSI-liitäntä, kuten yllä totesimme, se asennetaan pääasiassa palvelimille. Sille on myös ominaista korkea tiedonsiirtonopeus - noin 320 Mb / s. Kyseessä olevaan käyttöliittymään on tehty päivitetty muutos - SAS. Kiintolevyt, jotka toimivat, kun se on aktivoitu, voivat tarjota tiedonsiirtoa noin 12 Gb / s nopeudella.

Kiintolevyn valintakriteerit

Edellä tarkasteltujen rajapintojen ominaisuuksia voidaan pitää merkittävinä kriteereinä valita kova levy. Julkaisimme myös useita muita tärkeitä parametreja, kuten laitteen elementtien pyörimisnopeuden, muototekijän. Mutta luultavasti merkittävin valinnan kannalta optimaalinen malli laitteen ominaisuus - muisti kova levy. Tämä parametri on monella tapaa subjektiivinen - monet käyttäjät pitävät parempana nopeampaa "kiintolevyä" kuin sellaista, jolle voidaan sijoittaa suuri määrä tiedostoja. Tämä on kuitenkin ensimmäinen asia, johon monet käyttäjät kiinnittävät huomiota.

Tärkein näkökohta "kovalevyn" valinnassa on, että joidenkin sen nimellisominaisuuksista (esimerkiksi yhteensopivuus tiettyjen liitäntöjen kanssa) on oltava yhteensopivia PC:n viestintäominaisuuksien kanssa. Sattuu niin, että tietokoneen kiintolevy on uskomattoman teknologinen, mutta vastaavien standardien tuki PC:n emolevyllä on riittämätön. Tarkastellaan "kiintolevyjen" ja joidenkin nykyaikaisten tietokoneiden laitteistokomponenttien yhteensopivuuden keskeisiä vivahteita.

Kokojen yhteensopivuus on tärkeää

Huomasimme edellä, että kiintolevyt vaihtelevat kooltaan. Saattaa vaikuttaa siltä, ​​että tämä parametri on toissijainen. Mutta usein se osoittautuu melkein ratkaisevaksi. Tosiasia on, että kiintolevyn asentaminen tietokoneeseen tai vastaavalle kannettavan tietokoneen alueelle on äärimmäisen vaikeaa, jos aseman koko on liian pieni, eikä siksi ole optimaalinen käytettäväksi käytettävissä olevan tilan rakenteessa. laite. Se on käytännössä mahdotonta, jos mitat ovat liian suuria - "kiintolevy" ei yksinkertaisesti mahdu tietokoneeseen.

Tämä malli on tietysti tyypillinen pääasiassa kannettaville tietokoneille, koska kiintolevyn sijoittamisessa pöytätietokoneisiin ei yleensä esiinny ongelmia (lähinnä erilaisten lisälaitteiden saatavuuden vuoksi). Siksi aikoo hankkia uusi kova kannettavan tietokoneen asemia, sinun on tiedettävä virran tarkka koko. Yllä totesimme, että vastaavissa tietokoneissa "kiintolevyt", joiden muotokerroin on 2,5 tuumaa, ovat yleisiä. Muista kuitenkin, että joissakin kannettavissa malleissa on 1,8 tuuman kiintolevyt.

Viestintästandardien yhteensopivuus

Myös kiintolevyn ja PC:n emolevyn tiedonsiirtoliitäntöjen on oltava yhteensopivia. Suurin vivahde tässä ovat erot tiedonsiirtostandardien versioissa. On siis kolme lajiketta. On tärkeää, että myös aseman tukema asianmukainen viestintästandardi on yhteensopiva emolevy... Saattaa käydä niin, että käyttäjä ostaa kalliin kiintolevyn, joka tarjoaa tiedonsiirron nykyaikaisen SATA 3 -standardin mukaisesti (tällaisten mallien hinta voi olla noin 10 tuhatta ruplaa), mutta tietokone ei pysty täysin tukemaan sitä. Siksi tietokoneen omistaja voi maksaa huomattavasti liikaa.

Sama koskee "kiintolevyn" ja tietokoneen tukemien USB-standardien välistä korrelaatiota. Jos kiintolevy on suunniteltu kytkettäväksi USB 3.0 -liitännän kautta, eikä emolevy tue sitä, vastaavan standardin tekniset ominaisuudet eivät myöskään tule täysin toteutumaan. FireWire-liitännän osalta voimme sanoa, että kun ostat sitä tukevan kiintolevyn (laitteen hinta voi myös olla kunnollinen - noin 8-10 tuhatta ruplaa), sinun on varmistettava, että tietokone on periaatteessa yhteensopiva. sen kanssa. Tämä tiedonsiirtostandardi on tyypillinen kannettaville tietokoneille, mutta se puuttuu monista pöytätietokoneista. Tietysti myös FireWireä tukevat kiintolevyt ovat yleensä yhteensopivia USB-liitännät, ja on erittäin epätodennäköistä, että laite ei toimi, koska tietokoneessa ei ole FireWire-porttia. Mutta jos käyttäjä esimerkiksi odottaa käyttävänsä FireWiren ilmeisintä kilpailuetua - tehokasta työtä videodatan kanssa se ei ehkä saa haluttuja tuloksia kiintolevyltä.

Optimaalinen äänenvoimakkuus

Kuten edellä totesimme, äänenvoimakkuus laitteen, kuten kiintolevyn, pääominaisuus on hyvin subjektiivinen parametri. Monille käyttäjille suhteellisesti sanottuna useita gigatavuja levytilaa riittää - esimerkiksi jos he työskentelevät pääasiassa asiakirjojen kanssa. Joillekin teratavuinen kiintolevy ei näytä riittävän suurelta, koska siihen sijoitetaan usein suuria määriä multimediasisältöä - videoita, valokuvia, musiikkia.

Optimaalista tallennuskapasiteettia on vaikea suositella. Mutta käsite "mitä enemmän, sitä parempi" ei aina ole paras tapa, jälleen taloudellisesta näkökulmasta. Voit käyttää rahaa rakkaaseen tilava kova levy - 1TB. Kokonainen teratavu on siis käytettävissä - mutta käytännössä sitä tuskin voi käyttää puoliksi. Samaan aikaan ostettaessa vähemmän tilavaa, mutta halvempaa asemaa, vapautuvat varat voidaan käyttää tietokoneen tai kannettavan tietokoneen suorituskyvyn parantamiseen (esim. lisämoduuli RAM tai tehokkaampi suorittimen jäähdytin).

Useiden IT-ammattilaisten mukaan 500 Gt:n kiintolevy on optimaalinen ratkaisu useimpiin käyttäjätehtäviin. Joten vastaavan kokoiselle "kiintolevylle" voit sijoittaa noin 100-150 tuhatta hyvälaatuista valokuvaa, asentaa noin 100-150 modernia peliä. Jos tietokoneen omistaja ei ole mestariteosten kerääjä tai pelaaja, on epätodennäköistä, että hän käyttää vähintään puolta vastaavasta resurssista. Mutta jos hän puolestaan ​​pitää valokuvauksesta ja peleistä, 500 Gt:n kiintolevyn hänelle antamat mahdollisuudet eivät välttämättä riitä. Samanaikaisesti tätä "kiintolevyn" määrää pidetään yhtenä optimaalisista nykyaikaisten käyttäjien ratkaisemien tyypillisten tehtävien kannalta.

RPM nopeus

Toinen tärkeä parametri, joka on ominaista kiintolevylle, on lautasten nopeus. Sen suhteen voidaan sanoa, että se on tärkeä todellisen tiedonsiirtonopeuden sekä käsittelyn dynamiikan kannalta. käyttöjärjestelmä erilaisia ​​tiedostoja... Jos "kiintolevyä" käytetään pääasiallisena, eli siinä on käyttöjärjestelmä, siihen on asennettu ohjelmia ja pelejä, on parempi, jos kyseinen ominaisuus ilmaistaan ​​​​mahdollisimman paljon suuria määriä... Jos käyttäjä ostaa toisen kiintolevyn, joka on suunniteltu pääasiassa tiedostojen tallentamiseen, niin tässä mielessä lautasten pyörimisnopeus ei ole tärkein indikaattori.

Mitä korkeampi kyseessä olevan indikaattorin arvo on, sitä kalliimpi asema on. Tässä mielessä ylimaksaminen korkeammista RPM:istä huolimatta siitä, että niiden läsnäoloa ei vaadita, voi jälleen olla ei-toivottua. Winchester kanssa suuri nopeus levyjen pyöriminen aiheuttaa huomattavasti enemmän melua kuin vaatimattomamman kierrosluvun, ja sille on ominaista myös korkea virrankulutus. Optimaalinen indikaattori nykyaikaisille kiintolevyille, jossa se on mahdollista tehokas ratkaisu useimmat käyttäjätehtävät - 7200 rpm.

Välimuisti

Yksi merkittävistä aseman suorituskyvyn indikaattoreista on välimuisti. Käyttämällä tätä resurssia kiintolevy voi merkittävästi nopeuttaa monien tiedostotoimintojen suorittamista. Yleisimmät algoritmit tiettyihin tietokoneen resursseihin kohdistuville pyynnöille tallennetaan välimuistiin. Jos välimuistissa on tietoja, "kiintolevyn" ei tarvitse etsiä niitä RAM-tilasta tai tiedostoista. Mitä suurempi välimuistin koko, sitä parempi. Mutta monien asiantuntijoiden suositteleman vastaavan indikaattorin optimaalinen arvo on 64 Mt.

Onko merkillä väliä?

Onko järkevää valita kiintolevy, kun kaikki muut asiat ovat samat, keskittyen brändiin? IT-asiantuntijoiden ja käyttäjien mielipiteet tästä asiasta ovat hyvin erilaisia. Tämä koskee sekä suositusta keskittyä merkkiin että näkemyksiä tietyn valmistajan valmistamien asemien laatuun. Jotkut käyttäjät luonnehtivat julkaisuaan yksinomaan positiivisesti Samsungilta, kiintolevy, muiden korealaisen tuotemerkin laitteen omistajien arvostelut saattavat olla vähemmän innostuneita. Jotkut IT-asiantuntijat ylistävät tuotemerkkejä Hitachi, Toshiba, toiset eivät pidä niitä kilpailijoitaan parempana. Samalla nämä yritykset ovat markkinajohtajia. Joka tapauksessa tätä tosiasiaa on pidettävä merkittävänä. Johtajana oleminen erittäin kilpailluilla ei ole helppoa. Tämä todennäköisesti edistää korkealaatuinen valmistetut tavarat.

Joten jos tarvitsemme kiintolevyn PC:lle tai kannettavalle tietokoneelle, voimme keskittyä seuraaviin kriteereihin:

Koko (pääasiassa kannettaville tietokoneille - ei ole toivottavaa, että vastaava ilmaisin on pienempi kuin sille varatut paikat isännöinti kovaa levyjä, sitä ei voida hyväksyä - niin, että se on suurempi);

Tuetut standardit (on tärkeää, että "kiintolevyn" tekniset liitännät ovat täysin yhteensopivia PC-resurssien kanssa);

Äänenvoimakkuus (subjektiivisesti, mutta 500 Gt on optimaalinen indikaattori useimpiin käyttäjätehtäviin);

Levyjen pyörimisnopeus (optimaalinen - 7200 rpm);

Välimuisti (optimaalinen - 64 Mt).

On myös toivottavaa, että "kiintolevyn" julkaisi valmistusyritys, joka on johtavassa asemassa maailmanmarkkinoilla vastaavassa laitesegmentissä.

Kiintolevyt tai, kuten niitä kutsutaan myös kiintolevyiksi, ovat yksi tietokonejärjestelmän tärkeimmistä osista. Kaikki tietävät siitä. Mutta eivät kaikki nykyaikainen käyttäjä jopa periaatteessa arvauksia siitä, kuinka kovalevy toimii. Toimintaperiaate on yleensä melko yksinkertainen perusymmärryksen kannalta, mutta tässä on joitain vivahteita, joista keskustellaan myöhemmin.

Onko sinulla kysyttävää kiintolevyjen tarkoituksesta ja luokittelusta?

Kysymys tarkoituksesta on tietysti retorinen. Jokainen käyttäjä, jopa aloittelevampi käyttäjä, vastaa välittömästi, että kovalevy (alias kovalevy, alias Hard Drive tai HDD) vastaa välittömästi, että se toimii tiedon tallentamiseen.

Yleisesti ottaen se on totta. Älä unohda, että kiintolevyllä käyttöjärjestelmän lisäksi käyttäjän tiedostot, on käyttöjärjestelmän luomia käynnistyssektoreita, joiden ansiosta se käynnistyy, sekä joitain tarroja, joiden avulla voit löytää nopeasti levyltä tarvittavat tiedot.

Nykyaikaiset mallit ovat melko erilaisia: perinteinen kiintolevy, ulkoiset kiintolevyt, nopea puolijohde SSD-asemat, vaikka niin onkin Kovalevyt syytetty eikä hyväksytty. Lisäksi ehdotetaan harkitsemaan laitetta ja kiintolevyn toimintaperiaatetta, jos ei kokonaan, niin vähintään, niin että peruskäsitteiden ja prosessien ymmärtäminen riittää.

Huomaa, että nykyaikaisille kiintolevyille on myös erityinen luokitus joidenkin peruskriteerien mukaan, joista voidaan erottaa seuraavat:

• tapa tallentaa tietoja;
• mediatyyppi;
• tapa järjestää tiedon saanti.

Miksi kiintolevyä kutsutaan kiintolevyksi?

Nykyään monet käyttäjät ihmettelevät, miksi he kutsuvat niitä pienaseiden kiintolevyiksi. Vaikuttaa siltä, ​​mitä yhteistä näillä kahdella laitteella voisi olla?

Itse termi ilmestyi jo vuonna 1973, jolloin markkinoille ilmestyi maailman ensimmäinen HDD, jonka suunnittelu koostui kahdesta erillisestä lokerosta yhdessä suljetussa säiliössä. Jokaisen lokeron kapasiteetti oli 30 MB, minkä vuoksi insinöörit antoivat levylle koodinimen "30-30", joka vastasi täysin tuolloin suositun 30-30 Winchester-kiväärin merkkiä. Totta, 90-luvun alussa Amerikassa ja Euroopassa tämä nimi käytännössä poistui käytöstä, mutta se on edelleen suosittu neuvostoliiton jälkeisessä tilassa.

Kiintolevyn laite ja toimintaperiaate

Mutta me hajamielimme. Kiintolevyn toimintaperiaatetta voidaan lyhyesti kuvata tietojen lukemisen tai kirjoittamisen prosesseiksi. Mutta miten tämä tapahtuu? Ymmärtääksesi kuinka se toimii magneettinen kova levy, ensinnäkin on tutkittava kuinka se toimii.

Itse kovalevy on joukko levyjä, joiden lukumäärä voi vaihdella neljästä yhdeksään ja jotka on yhdistetty toisiinsa akselilla (akselilla), jota kutsutaan karaksi. Levyt on sijoitettu päällekkäin. Useimmiten niiden valmistukseen käytetyt materiaalit ovat alumiinia, messinkiä, keramiikkaa, lasia jne. Itse levyissä on erityinen magneettipinnoite materiaalin muodossa, nimeltään Platter, joka perustuu gammaferriittioksidiin, kromioksidiin, bariumferriittiin jne. Jokainen tällainen levy on noin 2 mm paksu.

Radiaalipäät vastaavat tietojen kirjoittamisesta ja lukemisesta (yksi jokaiselle levylle), ja levyissä käytetään molempia pintoja. Jolle se voi olla 3600 - 7200 rpm, ja kaksi sähkömoottoria vastaavat päiden liikkeestä.

Tässä tapauksessa tietokoneen kiintolevyn perusperiaate on, että tietoa ei kirjoiteta minnekään, vaan tarkasti määriteltyihin paikkoihin, joita kutsutaan sektoreiksi, jotka sijaitsevat samankeskisillä raiteilla tai raidoilla. Sekaannusten välttämiseksi sovelletaan yhtenäisiä sääntöjä. Se tarkoittaa, että kiintolevyasemien periaatteet ovat loogisen rakenteensa kannalta universaaleja. Joten esimerkiksi yhden sektorin koko, joka on hyväksytty yhtenäiseksi standardiksi kaikkialla maailmassa, on 512 tavua. Sektorit puolestaan ​​on jaettu klustereihin, jotka ovat vierekkäisten sektoreiden sekvenssejä. Ja kiintolevyn toimintaperiaatteen erityispiirteet tässä suhteessa ovat, että tiedon vaihto suoritetaan täsmälleen kokonaisten klustereiden (kokonaisluku sektoriketjujen) kautta.

Mutta miten tiedon lukeminen tapahtuu? Kiintolevyaseman toimintaperiaatteet ovat seuraavat: erityistä kiinnikettä käyttämällä lukupää liikkuu säteittäisessä (spiraalisuunnassa) haluttuun rataan ja käännettäessä se sijoittuu tietyn sektorin päälle ja kaikki päät voivat liikkua. samanaikaisesti lukemalla samoja tietoja ei vain eri raidoista, vaan myös eri levyiltä (levyiltä). Kaikkia teloja, joilla on sama sarjanumero, kutsutaan yleensä sylintereiksi.

Samalla voidaan erottaa vielä yksi kiintolevyn toiminnan periaate: mitä lähempänä lukupää on magneettista pintaa (mutta ei kosketa sitä), sitä suurempi on tallennustiheys.

Miten tiedot kirjoitetaan ja luetaan?

Kiintolevyjä tai kiintolevyjä kutsuttiin magneettisiksi, koska ne käyttävät Faradayn ja Maxwellin muotoilemia magnetismin fysiikan lakeja.

Kuten jo mainittiin, ei-magneettisesti herkän materiaalin levyille levitetään magneettipinnoite, jonka paksuus on vain muutama mikrometri. Toiminnan aikana ilmaantuu magneettikenttä, jolla on ns. domain-rakenne.

Magneettinen alue on ferroseoksen magnetoitu alue, jota rajat tiukasti rajoittavat. Lisäksi kiintolevyn toimintaperiaatetta voidaan kuvata lyhyesti seuraavasti: kun ulkoinen vaikutus tapahtuu magneettikenttä, levyn sisäinen kenttä alkaa suuntautua tiukasti magneettisia linjoja pitkin, ja toiminnan päätyttyä levyille ilmestyy pysyvän magnetoinnin vyöhykkeitä, joihin tallennetaan aiemmin pääkenttään sisältynyt tieto.

Lukupää vastaa ulkoisen kentän luomisesta kirjoittamisen aikana, ja lukemisen aikana päätä vastapäätä oleva remanenttimagnetointivyöhyke luo sähkömotorisen voiman tai EMF:n. Sitten kaikki on yksinkertaista: EMF:n muutos vastaa yhtä binäärikoodissa ja sen puuttuminen tai lopettaminen vastaa nollaa. EMF-muutosaikaa kutsutaan yleensä bittielementiksi.

Lisäksi puhtaasti informatiikan syistä magneettipinta voidaan liittää tietyksi informaatiobittien pistesekvenssiksi. Mutta koska tällaisten pisteiden sijainnin laskeminen on täysin mahdotonta, levylle on asennettava joitain ennalta määrättyjä merkkejä, jotka auttoivat määrittämään halutun sijainnin. Tällaisten tarrojen luomista kutsutaan muotoiluksi (karkeasti sanottuna levyn jakaminen raidoiksi ja sektoreiksi, yhdistäminen klusteriksi).

Kiintolevyn looginen rakenne ja periaate alustuksen suhteen

Mitä tulee HDD:n loogiseen järjestykseen, alustus tulee ensin tässä, jossa erotetaan kaksi päätyyppiä: matala (fyysinen) ja korkea (looginen). Ilman näitä vaiheita kiintolevyä ei voi tuoda sisään Työkunto ei tarvitse sanoa. Kuinka alustus tehdään uusi winchester, keskustellaan erikseen.

Matalan tason muotoiluun liittyy fyysinen vaikutus kiintolevyn pintaan, mikä luo sektoreita, jotka sijaitsevat raitojen varrella. On mielenkiintoista, että kiintolevyn toimintaperiaate on sellainen, että jokaisella luodulla sektorilla on oma yksilöllinen osoite, mukaan lukien itse sektorin numero, raidan numero, jolla se sijaitsee, ja sivun numero. lautanen. Järjestämisen yhteydessä siis suora pääsy samat hajasaantimuistiosoitteet suoraan tiettyyn osoitteeseen, eikä etsi tarvittavaa tietoa koko pinnalta, minkä ansiosta saavutetaan nopeus (vaikka tämä ei ole tärkein asia). Huomaa, että kun suoritat matalan tason muotoilua, kaikki tiedot poistetaan, eikä niitä useimmissa tapauksissa voida palauttaa.

Looginen muotoilu on toinen asia (Windows-järjestelmissä tämä on pika- tai pikamuotoilu). Lisäksi näitä prosesseja voidaan soveltaa loogisten osioiden luomiseen, jotka ovat eräänlainen pääkiintolevyn alue, joka toimii samalla tavalla.

Looginen muotoilu vaikuttaa ensisijaisesti järjestelmäalueeseen, joka koostuu käynnistyssektorista ja osiotaulukoista (Boot record), tiedostojen varaustaulukoista (FAT, NTFS jne.) jne. juurihakemisto(Juurihakemisto).

Tieto kirjoitetaan sektoreihin klusterin kautta useissa osissa, eikä yksi klusteri voi sisältää kahta identtistä objektia (tiedostoa). Itse asiassa luominen looginen osio ikään kuin erottaa sen pääsisällöstä järjestelmäosio, jonka seurauksena siihen tallennettuja tietoja ei voida muuttaa tai poistaa virheiden ja vikojen sattuessa.

HDD:n tärkeimmät ominaisuudet

Mielestäni kiintolevyn periaate on yleisesti ottaen hieman selvä. Siirrytään nyt pääominaisuuksiin, jotka antavat täydellisen kuvan kaikista mahdollisuuksista (tai haitoista) nykyaikaiset kovalevyt.

Kiintolevyn toimintaperiaate ja perusominaisuudet voivat olla täysin erilaisia. Ymmärtääkseen mitä kysymyksessä, nostetaan esiin perusparametrit, jotka luonnehtivat kaikkia nykyään tunnettuja tiedontallennuslaitteita:

• kapasiteetti (tilavuus);
• suorituskyky (tietojen saantinopeus, tietojen lukeminen ja kirjoittaminen);
• liitäntä (liitäntätapa, ohjaintyyppi).

Kapasiteetti on tietojen kokonaismäärä, joka voidaan tallentaa ja tallentaa kiintolevylle. Kiintolevyjen valmistusteollisuus kehittyy niin nopeasti, että nykyään käyttöön on alettu käyttää kiintolevyjä, joiden volyymi on vähintään 2 TB. Ja kuten uskotaan, tämä ei ole raja.

Käyttöliittymä on merkittävin ominaisuus. Se määrittää, millä tavalla laite on kytketty emolevyyn, mitä ohjainta käytetään, kuinka lukeminen ja kirjoittaminen tapahtuu jne. Tärkeimmät ja yleisimmät liitännät ovat IDE, SATA ja SCSI.

IDE-liitännällä varustetut levyt eivät ole kalliita, mutta suurimpia haittoja ovat samanaikaisesti kytkettyjen laitteiden rajallinen määrä (enintään neljä) ja alhaiset tiedonsiirtonopeudet (jopa tuella suoraa pääsyä Ultra DMA-muistiin tai Ultra ATA -protokolliin (Mode 2 ja Tila 4). Vaikka uskotaan, että niiden käyttö voi lisätä luku- / kirjoitusnopeutta jopa 16 Mb / s, todellisuudessa nopeus on paljon pienempi. Lisäksi UDMA-tilan käyttämiseksi sinun on asennettava erityinen ohjain, joka teoriassa tulisi toimittaa täydellisenä emolevyn kanssa.

Kiintolevyn toimintaperiaatteesta ja sen ominaisuuksista puhuttaessa ei voida sivuuttaa, ja joka on IDE ATA -version seuraaja. Tämän tekniikan etuna on, että luku-/kirjoitusnopeutta voidaan nostaa jopa 100 MB/s käyttämällä nopeaa Fireware IEEE-1394 -väylää.

Lopuksi, SCSI-liitäntä on joustavin ja nopein verrattuna kahteen edelliseen (luku- / kirjoitusnopeus jopa 160 Mb / s ja enemmän). Mutta tällaiset kiintolevyt ovat melkein kaksi kertaa kalliimpia. Mutta samanaikaisesti kytkettyjen tallennuslaitteiden määrä on seitsemästä viiteentoista, yhteys voidaan suorittaa sammuttamatta tietokonetta ja kaapelin pituus voi olla noin 15-30 metriä. Itse asiassa tämä tyyppi HDD isompi osittain ei käytetä käyttäjien tietokoneissa, vaan palvelimilla.

Suorituskyky, joka kuvaa siirtonopeutta ja I/O-suorituskykyä, ilmaistaan ​​yleensä siirtoajassa ja peräkkäisen siirretyn tiedon määrässä, ja se ilmaistaan ​​MB/s.

Muutamia lisäparametreja

Kun puhutaan siitä, mikä on kiintolevyn toimintaperiaate ja mitkä parametrit vaikuttavat sen toimintaan, ei voida sivuuttaa joitain lisäominaisuuksia, joista laitteen suorituskyky tai jopa käyttöikä voi riippua.

Tässä on ensinnäkin pyörimisnopeus, joka vaikuttaa suoraan halutun sektorin etsintään ja alustukseen (tunnistukseen). Tämä on ns piilotettu aika haku - aikaväli, jonka aikana vaadittu sektori käännetään kohti lukupäätä. Nykyään on otettu käyttöön useita standardeja karan nopeudelle, joka ilmaistaan ​​kierroksina minuutissa viipymäajoilla millisekunteina:

• 3600 - 8,33;
• 4500 - 6,67;
• 5400 - 5,56;
• 7200 - 4,17.

On helppo nähdä, että mitä suurempi nopeus, sitä vähemmän aikaa kuluu sektoreiden etsimiseen ja fyysisesti - levyn kääntämiseen ennen pään asennusta haluttu kohta levyn sijoittaminen.

Toinen parametri on sisäinen nopeus tarttuminen. Uloimmilla raiteilla se on minimaalinen, mutta kasvaa asteittain siirtymällä sisäraiteille. Näin ollen sama eheytysprosessi, joka siirtää usein käytettyä dataa levyn nopeimpiin alueisiin, ei ole muuta kuin sen siirtämistä sisäiselle raidalle, jolla on nopeampi lukunopeus. Ulkoisella nopeudella on kiinteät arvot ja se riippuu suoraan käytetystä rajapinnasta.

Lopuksi yksi tärkeimmistä kohdista liittyy kiintolevylle, jolla on oma välimuisti tai puskuri. Itse asiassa kiintolevyn toimintaperiaate puskurin käytön suhteen on jossain määrin samanlainen kuin toiminnallinen tai virtuaalinen muisti... Mitä suurempi välimuisti (128-256 kt), sitä nopeammin kiintolevy toimii.

Tärkeimmät vaatimukset kiintolevylle

Perusvaatimuksia ei ole niin paljon, että useimmissa tapauksissa kiintolevyille asetetaan. Pääasia on pitkä käyttöikä ja luotettavuus.

Useimpien kiintolevyjen päästandardina pidetään noin 5-7 vuoden käyttöikää ja käyttöaikaa vähintään viisisataatuhatta tuntia, mutta huippuluokan kiintolevyillä tämä luku on vähintään miljoona tuntia.

Luotettavuuden osalta tästä vastaa itsetestaustoiminto S.M.A.R.T., joka valvoo tilaa. yksittäisiä elementtejä kovalevy, joka suorittaa jatkuvaa valvontaa. Kerätyn tiedon perusteella voidaan muodostaa jopa tietty ennuste mahdollisten toimintahäiriöiden esiintymisestä tulevaisuudessa.

On sanomattakin selvää, että käyttäjää ei saa jättää ulkopuolelle. Joten esimerkiksi kiintolevyn kanssa työskennellessä on erittäin tärkeää noudattaa optimaalista lämpötilajärjestelmä(0 - 50 ± 10 celsiusastetta), vältä kiintolevyn ravistamista, törmäämistä ja pudottamista, pölyn tai muiden pienten hiukkasten joutumista siihen jne. Muuten, monet ovat kiinnostuneita tietämään, että samat tupakansavun hiukkaset ovat noin kahdesti enemmän etäisyyttä lukupään ja kiintolevyn magneettipinnan välillä ja hiusten välillä - 5-10 kertaa.

Alustusongelmat järjestelmässä kiintolevyä vaihdettaessa

Nyt muutama sana siitä, mitä toimia, jos käyttäjä jostain syystä vaihtoi kiintolevyn tai asensi uuden.

Emme kuvaile tätä prosessia täysin, vaan käsittelemme vain päävaiheita. Ensin kiintolevy on kytkettävä ja katsottava BIOS-asetukset, suorita alustus ja luo levynhallintaosiossa, havaittiinko uusi laitteisto käynnistystietue, luo yksinkertainen taltio, määritä sille tunnus (kirjain) ja suorita muotoilu valitsemalla tiedostojärjestelmä. Vasta sen jälkeen uusi "ruuvi" on täysin valmis työhön.

Johtopäätös

Se on itse asiassa kaikki, mikä lyhyesti koskee nykyaikaisten kiintolevyasemien toiminnan ja ominaisuuksien perusteita. Toimintaperiaate ulkoinen kova Levyä ei periaatteessa otettu tässä huomioon, koska se ei käytännössä eroa siitä, mitä käytetään kiinteisiin kiintolevyihin. Ainoa ero on liitäntätapa lisätallennustilaa tietokoneeseen tai kannettavaan tietokoneeseen. Yleisin on USB-liitäntä, joka on kytketty suoraan emolevyyn. Lisäksi, jos haluat tarjota maksimi suorituskyky, sitä on parempi käyttää USB-standardi 3.0 (sisäpuolella oleva portti on maalattu sininen väri), tietysti edellyttäen, että ulkoinen kiintolevy itse tukee sitä.

Luulen, että monet muut ovat ainakin hieman ymmärtäneet, kuinka minkä tahansa tyyppinen kiintolevy toimii. Ehkä yllä mainittiin liikaa, jopa enemmän fysiikan koulukurssista, mutta ilman tätä ei ole mahdollista ymmärtää täysin kaikkia kiintolevyn tuotanto- ja käyttötekniikoille luontaisia ​​perusperiaatteita ja menetelmiä.

Kiintolevy ("kiintolevyasema" lyhennettynä HDD) on laite tietojen pysyvään tallentamiseen. V tietokonemaailmaan sitä kutsutaan myös: kiintolevy, Winchester, ruuvi... Kaikki tiedot ja tiedot tallennetaan tietokoneesi kiintolevylle: käyttöjärjestelmätiedostot, musiikki ja elokuvat, asiakirjat ja valokuvat.

Me käyttäjät henkilökohtainen tietokone, törmäämme usein lyhenteeseen HDD. Ja halu selvittää, mikä HDD on, missä se on ja miksi sitä tarvitaan, on perusteltua.

HDD tulee sanoista "kovalevyasema". Yksinkertaisesti sanottuna se on kovalevy. Vähitellen menneisyyteen väistyessään ne syrjäytyvät SSD-levyillä, mutta niillä tulee olemaan markkinarako kiintolevymarkkinoilla pitkään.

Miksi levy on "kova"

Tietokoneen kiintolevyä ei ole nimetty. Kiintolevy, kovalevy, kovalevy, ruuvi - vain pieni luettelo hänen nimistään. Miksi muuten "kiintolevyasema"?

Toisin kuin "levykkeillä" (levykkeillä), kiintolevyjen tiedot tallennetaan kovalevyille, ja ne puolestaan ​​on peitetty kerroksella ferromagneettista materiaalia. Niitä ei kutsuta muuksi kuin " magneettiset levyt". Kiintolevy käyttää yhtä tai useampaa levyä yhdellä akselilla. Lukulaitteet (päät) eivät kosketa levyjen pintaa käytön aikana. Tämä selitetään yksinkertaisesti: milloin nopea kierto levyille muodostuu sisääntulevan ilmavirran välikerros. Lukijan ja työpinnan välinen etäisyys on hyvin pieni - vain muutama nanometri, ja mekaanisen kosketuksen poissulkeva ilmakerros varmistaa pitkän käyttöiän. Jos levyt eivät pyöri oikealla nopeudella, niin päät ovat ns. "pysäköinti" -alueella - levyjen rajojen ulkopuolella.

Tietokoneen kiintolevyn erottuva piirre on, että tallennusväline on yhdistetty asemaan sekä tarvittavaan elektroniikkayksikköön yhdessä kotelossa.

HDD:n tärkeimmät ominaisuudet

Kuten kaikilla teknisillä laitteilla, kiintolevyllä on useita ominaisuuksia, joiden perusteella voidaan tehdä johtopäätöksiä sen merkityksestä.

• Kapasiteetti on yksi merkittävimmistä määristä. Määrittää tiedon määrän, jonka asema voi tallentaa.
• Mitat (muototekijä). Yleisimmät muunnelmat ovat 3,5 ja 2,5 tuumaa. Määrittää laitteen leveyden.
• Akseli, karan pyörimisnopeus. Sen kierrosten määrä minuutissa. Parametri vaikuttaa merkittävästi tietojen käyttönopeuteen ja suoraan niiden siirron nopeuteen. Yleisimmät vaihtoehdot ovat 4200, 5400, 7200, 10 000 rpm.
• I / O-toiminnot sekunnissa. Nykyaikaisilla levyillä tämä luku lähestyy 50:tä (satunnaisella pääsyllä tietoihin), ja peräkkäinen pääsy, vastaavasti korkeampi - noin 100.
• Virrankulutus on tärkeä parametri kannettaville laitteille (puhumme kannettavista tietokoneista / netbookeista).
• Puskurin koko. Puskuri on välimuisti. Sen tarkoituksena on tasoittaa luku-/kirjoitusnopeuden eroja. Nykyaikaisissa kiintolevyissä se vaihtelee yleensä 8 - 64 megatavua.

Toivon, että pystyimme ymmärtämään, mitä kiintolevy on tietokoneessa, ja jopa hieman laajentamaan näköalojamme tietokonelaitteistojen maailmassa.