Ayrıntılı olarak ve basitçe sabit disk, yani HDD (sabit disk sürücüsü) hakkında. Sabit sürücü

HDD

Sabit disk sürücüsünün aygıtının şeması.

Manyetik sabit disk sürücüsü, HDD, HDD, Winchester(İng. Sabit (Manyetik) Disk Sürücü, HDD, HMDD ; halk dilinde vida, zor, hard disk) - kalıcı, yeniden yazılabilir bilgisayar depolama aygıtı. Hemen hemen tüm modern bilgisayarlarda ana veri depolama aygıtıdır.

Bir "disket" diskin (disket) aksine, bir sabit disk sürücüsündeki bilgiler, çoğunlukla krom dioksit olmak üzere bir ferromanyetik malzeme tabakasıyla kaplanmış sabit (alüminyum veya cam) plakalara kaydedilir. HDD, bir eksende bir ila birkaç plaka kullanır. Hızlı dönüş sırasında yüzeyde oluşan gelen hava akışının ara katmanı nedeniyle çalışma modundaki okuma kafaları plakaların yüzeyine temas etmez. Kafa ile disk arasındaki mesafe birkaç nanometredir (modern disklerde 5-10 nm) ve mekanik temasın olmaması cihazın uzun ömürlü olmasını sağlar. Disklerin dönmemesi durumunda, kafalar iş milinde veya diskin yüzeyiyle anormal temaslarının olmadığı güvenli bir bölgede diskin dışındadır.

"Winchester" adı

Sürümlerden birine göre, sürücü şirket sayesinde "Winchester" adını aldı. 1973'te disk plakalarını ve okuma kafalarını tek parça bir kutuda birleştiren sabit disk modeli 3340'ı piyasaya sürdü. Bunu geliştirirken, mühendisler, her biri 30 MB olan iki modül (maksimum konfigürasyonda) anlamına gelen "30-30" kısa bir dahili ad kullandılar. Proje yöneticisi Kenneth Houghton, popüler Winchester 30-30 av tüfeğinin tanımına uygun olarak bu diske "Winchester" demeyi önerdi.

Fiziksel boyut (form faktörü)(İng. boyut) - kişisel bilgisayarlar ve sunucular için neredeyse tüm modern (-2008) sürücülerin boyutu 3,5 veya 2,5 inçtir. İkincisi, dizüstü bilgisayarlarda daha yaygın olarak kullanılır. Ayrıca yaygın biçimler - 1.8 ", 1.3", 1 "ve 0.85". 8 ve 5,25 inç form faktörlerindeki sürücülerin üretimi durdurulmuştur.

Rastgele erişim süresi(İng. rastgele erişim zamanı) - sabit sürücünün manyetik diskin herhangi bir parçası üzerinde bir okuma veya yazma işlemi gerçekleştirmesinin garanti edildiği süre. Bu parametrenin aralığı küçüktür, 2,5 ila 16 ms arasındadır, kural olarak, sunucu diskleri en kısa süreye sahiptir (örneğin, Hitachi Ultrastar 15K147 - 3,7 ms), gerçek olanların en büyüğü taşınabilir cihazlar için disklerdir (Seagate Momentus 5400.3 - 12, 5).

Mil hızı(İng. iş mili hızı) - dakikadaki iş mili devir sayısı. Erişim süresi ve veri aktarım hızı büyük ölçüde bu parametreye bağlıdır. Şu anda sabit diskler şu standart dönüş hızlarında üretilmektedir: 4200, 5400 ve 7200 (dizüstü bilgisayarlar), 7200 ve 10.000 (kişisel bilgisayarlar), 10.000 ve 15.000 rpm (sunucular ve yüksek performanslı iş istasyonları).

Kafa bloğu bir dizi yaylı çelik koldan oluşur (her disk için bir çift). Bir uçta, diskin kenarına yakın bir eksen üzerinde sabitlenirler. Diğer uçlarda (disklerin üstünde) kafalar sabitlenmiştir.

Diskler (plakalar) genellikle metal alaşımından yapılır. Onları plastikten ve hatta camdan yapma girişimleri olmasına rağmen, bu tür plakaların kırılgan ve kısa ömürlü olduğu ortaya çıktı. Plakaların her iki düzlemi, bir teyp gibi, bir ferromıknatısın en ince tozu - demir, manganez ve diğer metallerin oksitleri ile kaplıdır. Kesin kompozisyon ve uygulama teknolojisi gizli tutulur. Çoğu bütçe cihazı 1 veya 2 gofret içerir, ancak daha fazla gofret içeren modeller vardır.

Diskler, iş miline sağlam bir şekilde sabitlenmiştir. Çalışma sırasında iş mili dakikada birkaç bin devir (4200, 5400, 7200, 10.000, 15.000) hızında döner. Bu hızda, plaka yüzeyinin yakınında, kafaları kaldıran ve plaka yüzeyinin üzerinde yüzmelerini sağlayan güçlü bir hava akımı oluşturulur. Başlıkların şekli, çalışma sırasında plakadan en uygun mesafeyi sağlayacak şekilde hesaplanır. Diskler kafaların kalkması için gereken hıza ulaşana kadar park cihazı kafaları park bölgesinde tutar. Bu, plakaların kafalarına ve çalışma yüzeyine zarar gelmesini önler.

Kafa konumlandırıcı, sabit bir çift güçlü, genellikle neodimyum, kalıcı mıknatıslar ve hareketli bir kafa düzeneği üzerindeki bir bobinden oluşur.

Popüler inanışın aksine, muhafaza alanı içinde boşluk yoktur. Bazı üreticiler hava geçirmez hale getirir (dolayısıyla adı) ve saflaştırılmış ve kurutulmuş hava veya nötr gazlar, özellikle azot ile doldurur; ve basıncı eşitlemek için ince bir metal veya plastik membran takılır. (Bu durumda, kapatıldıktan sonra muhafaza içinde kalan su buharını emen bir silika jel torbası için sabit sürücü muhafazasının içinde küçük bir cep sağlanır). Diğer üreticiler, çok küçük (birkaç mikrometre) partikülleri tutabilen bir filtre ile küçük bir delikten basıncı eşitler. Ancak bu durumda nem seviyesi de eşitlenir ve zararlı gazlar da içeri girebilir. Atmosferik basınç ve sıcaklıktaki değişikliklerin yanı sıra cihazın çalışma sırasında ısınması nedeniyle muhafaza muhafazasının deformasyonunu önlemek için basınç eşitleme gereklidir.

Montaj sırasında kendilerini muhafaza bölgesinde bulan ve diskin yüzeyine düşen toz parçacıkları başka bir filtreye taşınır - dönüş sırasında bir toz toplayıcı.

Düşük seviyeli biçimlendirme

Cihazın montajının son aşamasında, plakaların yüzeyleri biçimlendirilir - üzerlerinde izler ve sektörler oluşur.

İlk "sabit sürücüler" (disketler gibi) tüm parçalarda aynı sayıda sektör içeriyordu. Modern "sabit sürücülerin" plakalarında, izler birkaç bölgeye ayrılmıştır. Bir bölgedeki tüm izler aynı sayıda sektöre sahiptir. Ancak, dış bölgenin her bir izinde daha fazla sektör vardır ve bölge merkeze ne kadar yakınsa, bölgenin her bir izi için o kadar az sektör vardır. Bu, daha düzgün bir kayıt yoğunluğu elde etmeyi ve bunun sonucunda üretim teknolojisini değiştirmeden plakanın kapasitesini artırmayı mümkün kılar.

Her bölge için bölge sınırları ve iz başına sektör sayısı elektronik birimin ROM'unda saklanır.

Ek olarak, aslında her pistte ek yedek sektörler var. Herhangi bir sektörde kurtarılamayan bir hata meydana gelirse, bu sektör yedek bir sektörle değiştirilebilir (eng. yeniden eşleme). Tabii ki, içinde depolanan veriler büyük olasılıkla kaybolacak, ancak diskin kapasitesi azalmayacak. İki yeniden atama tablosu vardır: biri fabrikada tamamlanır, diğeri çalışma sırasında.

Sektör yeniden eşleme tabloları da elektronik birimin ROM'unda saklanır.

"Sabit sürücüye" erişim işlemleri sırasında, elektronik birim bağımsız olarak hangi fiziksel sektörün ele alınması gerektiğini ve nerede bulunduğunu belirler (bölgeleri ve yeniden atamaları dikkate alarak). Bu nedenle, harici arayüzün yanından "sabit sürücü" homojen görünüyor.

Yukarıdakilerle bağlantılı olarak, yeniden eşleme tablolarının ve bölgelerinin ayarlanmasının sabit diskin kapasitesini artırabileceğine dair çok sağlam bir efsane vardır. Bunun için pek çok yardımcı program var, ancak pratikte kazanım elde edilebilirse önemsiz olduğu ortaya çıkıyor. Modern diskler o kadar ucuzdur ki, bu tür ayarlamalar, üzerinde harcanan zamana ve çabaya değmez.

elektronik ünite

Erken sabit sürücülerde, kontrol mantığı MFM veya RLL bilgisayar denetleyicisine aktarıldı ve elektronik kart yalnızca analog işleme modüllerini ve iş mili motorunun, konumlandırıcının ve kafa komütatörünün kontrolünü içeriyordu. Veri aktarım hızlarındaki artış, geliştiricileri analog yolun uzunluğunu sınıra indirmeye zorladı ve modern sabit disklerde elektronik birim genellikle şunları içerir: bir kontrol birimi, salt okunur bellek (ROM), ara bellek, bir arabirim birimi ve bir dijital sinyal işleme birimi.

Arayüz kutusu, sabit sürücü elektroniklerini sistemin geri kalanına bağlar.

Kontrol ünitesi, kafaları konumlandırmak için elektrik sinyallerini alan ve bir "ses bobini" sürücüsü için kontrol eylemleri üreten, çeşitli kafalardan bilgi akışlarını değiştiren ve diğer tüm düğümlerin çalışmasını kontrol eden (örneğin, iş mili dönüşünü kontrol eden) bir kontrol sistemidir. hız).

ROM bloğu, kontrol üniteleri ve dijital sinyal işleme için kontrol programlarının yanı sıra sabit sürücünün servis bilgilerini depolar.

Tampon bellek, arayüz parçasının ve sürücünün hızları arasındaki farkı düzeltir (yüksek hızlı statik bellek kullanılır). Bazı durumlarda ara belleğin boyutunu artırmak, sürücünün hızını artırabilir.

Dijital sinyal işleme birimi, okunan analog sinyali temizler ve kodunu çözer (dijital bilgileri çıkarır). Dijital işleme için çeşitli yöntemler kullanılır, örneğin PRML yöntemi (Kısmi Yanıt Maksimum Olabilirlik). Alınan sinyalin numunelerle karşılaştırılması yapılır. Bu durumda, kodu çözülen sinyale şekil ve zaman özellikleri bakımından en çok benzeyen bir örnek seçilir.

Veri kayıt teknolojileri

Sabit sürücülerin çalışma prensibi, teyplerin çalışmasına benzer. Diskin çalışma yüzeyi, okuma kafasına göre hareket eder (örneğin, manyetik devrede bir boşluk olan bir indüktör şeklinde). Kafa bobinine alternatif bir elektrik akımı (kayıt sırasında) uygulandığında, kafa boşluğundan elde edilen alternatif manyetik alan, disk yüzeyinin ferromıknatısına etki eder ve sinyalin büyüklüğüne bağlı olarak alan manyetizasyon vektörünün yönünü değiştirir. Okurken, kafa boşluğundaki alanların hareketi, kafanın manyetik devresindeki manyetik akıda bir değişikliğe yol açar, bu da elektromanyetik indüksiyonun etkisi nedeniyle bobinde alternatif bir elektrik sinyalinin ortaya çıkmasına neden olur.

Son zamanlarda, okuma için bir manyetorezistif etki kullanılmış ve disklerde manyetorezistif kafalar kullanılmıştır. Onlarda, manyetik alandaki bir değişiklik, manyetik alanın gücündeki değişime bağlı olarak dirençte bir değişikliğe yol açar. Bu tür kafalar, bilgi okuma güvenilirliği olasılığını artırmayı mümkün kılar (özellikle yüksek bilgi kayıt yoğunluklarında).

Paralel kayıt yöntemi

Şu anda, bu, bir sabit disk sürücüsüne bilgi kaydetmek için hala en yaygın teknolojidir. Bilgi bitleri, dönen bir diskin yüzeyinden geçerek milyarlarca yatay ayrı bölgeyi - etki alanlarını mıknatıslayan küçük bir kafa kullanılarak kaydedilir. Bu alanların her biri, manyetizasyona bağlı olarak mantıksal olarak sıfır veya birdir.

Bu yöntemi kullanarak elde edilebilecek maksimum kayıt yoğunluğu yaklaşık 23 Gbit / cm²'dir. Şu anda, bu yöntemin yerini kademeli olarak dikey kayıt yöntemi almaktadır.

Dikey kayıt yöntemi

Dikey kayıt, bilgi bitlerinin dikey alanlarda depolandığı bir tekniktir. Bu, daha güçlü manyetik alanların kullanılmasına izin verir ve 1 bit kaydetmek için gereken ayak izini azaltır. Modern örneklerin kayıt yoğunluğu 15-23 Gb/cm² olup, gelecekte yoğunluğun 60-75 Gb/cm²'ye çıkarılması planlanmaktadır.

Dikey sabit diskler 2005'ten beri piyasada bulunmaktadır.

Termal manyetik kayıt yöntemi

Termal manyetik kayıt yöntemi (İng. Isı destekli manyetik kayıt, HAMR ) şu anda mevcut olanların en umut vericisidir, şimdi aktif olarak geliştirilmektedir. Bu yöntem, diskin nokta ısıtmasını kullanır, bu da kafanın yüzeyinin çok küçük alanlarını manyetize etmesine izin verir. Disk soğuduktan sonra mıknatıslanma “sabitlenir”. Piyasada henüz bu tip demiryolları yok (2009 için), sadece deneysel örnekler var, ancak yoğunlukları zaten 150 Gbit / cm²'yi aşıyor. HAMR teknolojilerinin gelişimi oldukça uzun bir süredir devam ediyor, ancak uzmanlar hala maksimum kayıt yoğunluğu tahminleri konusunda aynı fikirde değiller. Yani Hitachi şirketi sınırı 2.3-3.1 Tbit/cm² olarak adlandırıyor ve Seagate Technology temsilcileri, HAMR ortamının kayıt yoğunluğunu 7.75 Tbit/cm²'ye getirebileceklerini öne sürüyorlar. Bu teknolojinin yaygın olarak benimsenmesi 2010'dan sonra beklenmelidir.

Arayüzlerin karşılaştırılması

	Bant genişliği, Mbps	Maksimum kablo uzunluğu, m	Güç kablosu gerekli mi	Kanal başına sürücü sayısı	Kablodaki iletken sayısı	Diğer özellikler
Ultra	2	40/80	Denetleyici + 2Slave, çalışırken değiştirilemez
FireWire / 400	400		Evet / Hayır (arayüz ve sürücü tipine bağlıdır)	63	4/6
FireWire / 800	800	4,5 (72 m'ye kadar zincirleme)	Numara	63	4/6	cihazlar eşler arası, çalışırken değiştirilebilir
USB 2.0	480	5 (göbekler üzerinden 72 m'ye kadar zincirleme)	Evet / Hayır (sürücü tipine bağlıdır)	127	4
Ultra-320
SAS	3000	8	Evet	16384 üzeri		çalışırken değiştirme; bağlantı mümkün
eSATA	2400	2	Evet	1 (port çarpanı 15'e kadar)	4	Host / Slave, çalışırken değiştirilebilir

Sabit diskler veya diğer adıyla sabit diskler, bir bilgisayar sisteminin en önemli bileşenlerinden biridir. Herkes bunu biliyor. Ancak her modern kullanıcı, prensipte bir sabit sürücünün nasıl çalıştığını bile bilmiyor. Genel olarak çalışma prensibi, temel bir anlayış için oldukça basittir, ancak burada daha sonra tartışılacak olan nüanslar vardır.

Sabit disklerin amacı ve sınıflandırılması hakkında sorularınız mı var?

Amaç sorunu elbette retoriktir. Herhangi bir kullanıcı, hatta en giriş seviyesindeki bile, sabit diskin (diğer adıyla Sabit Disk, Sabit Disk veya HDD olarak da bilinir) bilgi depolamaya hizmet ettiğini hemen yanıtlayacaktır.

Genel olarak, doğrudur. Sabit diskte, işletim sistemi ve kullanıcı dosyalarına ek olarak, işletim sistemi tarafından başlatıldığı için oluşturulan önyükleme sektörleri ve ayrıca gerekli bilgileri hızlı bir şekilde bulabileceğiniz bazı etiketler olduğunu unutmayın. disk.

Modern modeller oldukça çeşitlidir: sıradan HDD'ler, harici sabit sürücüler, yüksek hızlı katı hal sürücüleri SSD, genellikle sabit sürücüler olarak adlandırılmasalar da. Ayrıca, cihazın ve sabit diskin çalışma prensibinin, tam olarak olmasa da, en azından temel terimleri ve süreçleri anlamak için yeterli olacak şekilde ele alınması önerilmektedir.

Modern HDD'lerin bazı temel kriterlere göre özel bir sınıflandırması olduğunu lütfen unutmayın; bunlar arasında aşağıdakiler ayırt edilebilir:

• bilgi saklama yolu;
• ortam türü;
• bilgiye erişimi organize etmenin yolu.

Sabit sürücüye neden sabit sürücü denir?

Bugün birçok kullanıcı neden onlara küçük kollu sabit diskler dediklerini merak ediyor. Görünüşe göre, bu iki cihaz arasında ortak olan ne olabilir?

Terimin kendisi 1973'te, tasarımı tek bir kapalı kapta iki ayrı bölmeden oluşan dünyanın ilk HDD'si piyasaya çıktığında ortaya çıktı. Her bölmenin kapasitesi 30 MB idi, bu nedenle mühendisler diske o sırada popüler 30-30 Winchester tüfeğinin markasıyla tam uyumlu olan "30-30" kod adını verdiler. Doğru, Amerika ve Avrupa'da 90'ların başında, bu isim pratik olarak kullanım dışı kaldı, ancak Sovyet sonrası alanda hala popülerliğini koruyor.

Sabit diskin cihazı ve çalışma prensibi

Ama dikkatimiz dağıldı. Bir sabit diskin çalışma prensibi kısaca bilgi okuma veya yazma işlemleri olarak tanımlanabilir. Ama bu nasıl oluyor? Manyetik bir sabit diskin nasıl çalıştığını anlamak için önce nasıl çalıştığını incelemeniz gerekir.

Sabit sürücünün kendisi, sayısı dört ila dokuz arasında değişebilen, mil adı verilen bir mil (eksen) ile birbirine bağlanan bir dizi plakadır. Plakalar üst üste yerleştirilmiştir. Çoğu zaman, imalat malzemeleri alüminyum, pirinç, seramik, cam vb.'dir. Plakaların kendileri, gama ferrit oksit, krom oksit, baryum ferrit vb. Bu tür plakaların her biri yaklaşık 2 mm kalınlığındadır.

Radyal kafalar bilgi yazmaktan ve okumaktan sorumludur (her plaka için bir tane) ve plakalarda her iki yüzey de kullanılır. 3600 ila 7200 rpm arasında olabileceği ve kafaların hareketinden iki elektrik motoru sorumludur.

Bu durumda, bilgisayarın sabit diskinin temel ilkesi, bilgilerin herhangi bir yere değil, sektörler adı verilen ve eşmerkezli izler veya izler üzerinde bulunan kesin olarak tanımlanmış konumlara yazılmasıdır. Karışıklığı önlemek için tek tip kurallar geçerlidir. Bu, mantıksal yapıları açısından sabit disk sürücülerinin ilkelerinin evrensel olduğu anlamına gelir. Yani, örneğin, tüm dünyada birleşik bir standart olarak kabul edilen bir sektörün boyutu 512 bayttır. Sırasıyla sektörler, bitişik sektörlerin dizileri olan kümelere ayrılır. Ve bu bağlamda bir sabit diskin çalışma prensibinin özellikleri, bilgi alışverişinin tam olarak tüm kümeler (tam sayıda sektör zinciri) tarafından gerçekleştirilmesidir.

Fakat bilginin okunması nasıl gerçekleşir? Bir sabit disk sürücüsünün çalışma prensipleri aşağıdaki gibidir: özel bir braket kullanarak, okuma kafası istenen yola radyal (spiral) yönde hareket eder ve döndürüldüğünde belirli bir sektör üzerine yerleştirilir ve tüm kafalar hareket edebilir eşzamanlı olarak, aynı bilgiyi sadece farklı parçalardan değil, aynı zamanda farklı disklerden (plakalardan) okumak. Aynı seri numaralarına sahip tüm paletlere genellikle silindir denir.

Aynı zamanda, bir sabit disk çalışma prensibi daha ayırt edilebilir: okuma kafası manyetik yüzeye ne kadar yakınsa (ancak dokunmazsa), kayıt yoğunluğu o kadar yüksek olur.

Bilgi nasıl yazılır ve okunur?

Sabit diskler veya sabit sürücüler, Faraday ve Maxwell tarafından formüle edilen manyetizma fizik yasalarını kullandıkları için manyetik olarak adlandırıldı.

Daha önce bahsedildiği gibi, kalınlığı sadece birkaç mikrometre olan manyetik olarak hassas olmayan bir malzemenin plakalarına bir manyetik kaplama uygulanır. Çalışma sırasında, alan yapısı olarak adlandırılan bir manyetik alan belirir.

Manyetik alan, sınırlarla sıkı bir şekilde sınırlandırılan ferroalyajın manyetize edilmiş bir bölgesidir. Ayrıca, bir sabit diskin çalışma prensibi kısaca şu şekilde açıklanabilir: harici bir manyetik alanın etkisi meydana geldiğinde, diskin içsel alanı kendisini kesinlikle manyetik çizgiler boyunca yönlendirmeye başlar ve etki sona erdiğinde, Daha önce ana alanda bulunan bilgilerin depolandığı disklerde kalıcı mıknatıslanma bölgeleri belirir ...

Okuma kafası, yazma sırasında harici bir alan oluşturmaktan sorumludur ve okurken, kafanın karşısında kalan kalıcı mıknatıslanma bölgesi bir elektromotor kuvveti veya EMF oluşturur. O zaman her şey basittir: EMF'deki değişiklik ikili koddaki bire karşılık gelir ve yokluğu veya sonlandırılması sıfıra karşılık gelir. EMF değişim zamanına genellikle bit elemanı denir.

Ek olarak, tamamen bilgisayar bilimi nedenleriyle, bir manyetik yüzey, bilgi bitlerinin belirli bir nokta dizisi olarak ilişkilendirilebilir. Ancak, bu tür noktaların konumunu hesaplamak kesinlikle imkansız olduğundan, istenen konumun belirlenmesine yardımcı olan önceden belirlenmiş bazı işaretleyicileri diske yerleştirmek gerekir. Bu tür etiketlerin oluşturulmasına biçimlendirme denir (kabaca söylemek gerekirse, diski parçalara ve sektörlere bölmek, kümeler halinde birleştirmek).

Biçimlendirme açısından sabit diskin mantıksal yapısı ve çalışma prensibi

HDD'nin mantıksal organizasyonuna gelince, burada iki ana türün ayırt edildiği biçimlendirme önce gelir: düşük seviyeli (fiziksel) ve yüksek seviyeli (mantıksal). Bu aşamalar olmadan sabit diski çalışır duruma getirmekten bahsetmeye gerek yok. Yeni bir sabit sürücünün nasıl başlatılacağı ayrıca tartışılacaktır.

Düşük seviyeli biçimlendirme, HDD'nin yüzeyinde, yollar boyunca yer alan sektörler oluşturan fiziksel bir etki içerir. Bir sabit diskin çalışma prensibinin, oluşturulan her sektörün, sektörün kendi numarası, bulunduğu yolun numarası ve tarafının numarası da dahil olmak üzere kendi benzersiz adresine sahip olması ilginçtir. tabak. Bu nedenle, doğrudan erişimi düzenlerken, aynı RAM doğrudan belirli bir adrese hitap eder ve hangi hıza ulaşıldığı için tüm yüzey üzerinde gerekli bilgileri aramaz (bu en önemli şey olmasa da). Düşük seviyeli biçimlendirme yaparken kesinlikle tüm bilgilerin silindiğini ve çoğu durumda kurtarılamayacağını lütfen unutmayın.

Mantıksal biçimlendirme başka bir konudur (Windows sistemlerinde bu, hızlı biçimlendirme veya Hızlı biçimlendirmedir). Ayrıca bu işlemler, aynı şekilde çalışan ana sabit diskin bir tür alanı olan mantıksal bölümlerin oluşturulması için de geçerlidir.

Mantıksal biçimlendirme öncelikle, önyükleme sektörü ve bölüm tablolarından (Önyükleme kaydı), dosya ayırma tablosundan (FAT, NTFS, vb.) ve kök dizinden (Kök Dizin) oluşan sistem alanını etkiler.

Bilgi, küme aracılığıyla sektörlere birkaç parça halinde yazılır ve bir küme iki özdeş nesne (dosya) içeremez. Aslında, mantıksal bir bölümün oluşturulması, olduğu gibi, onu ana sistem bölümünden ayırır, bunun sonucunda üzerinde depolanan bilgiler, hatalar ve arızalar ortaya çıktığında değiştirilemez veya silinemez.

HDD'nin ana özellikleri

Bence genel anlamda sabit diskin prensibi biraz açık. Şimdi, modern sabit sürücülerin tüm yeteneklerinin (veya dezavantajlarının) tam bir resmini veren ana özelliklere geçelim.

Bir sabit diskin çalışma prensibi ve temel özellikleri tamamen farklı olabilir. Ne hakkında konuştuğumuzu anlamak için, bugün bilinen tüm bilgi depolama cihazlarını karakterize eden en temel parametreleri seçelim:

• kapasite (hacim);
• performans (veriye erişim hızı, bilgi okuma ve yazma);
• arayüz (bağlantı yöntemi, kontrolör tipi).

Kapasite, sabit sürücüye kaydedilebilen ve saklanabilen toplam bilgi miktarıdır. HDD üretim endüstrisi o kadar hızlı gelişiyor ki, bugün yaklaşık 2 TB ve daha fazla hacme sahip sabit diskler kullanıma girdi. Ve inanıldığı gibi, bu sınır değil.

Arayüz en önemli özelliktir. Cihazın anakarta nasıl bağlandığını, hangi denetleyicinin kullanıldığını, okuma ve yazmanın nasıl yapıldığını vb. tam olarak belirler. Ana ve en yaygın arayüzler IDE, SATA ve SCSI'dir.

IDE arabirimli diskler pahalı değildir, ancak ana dezavantajlar arasında aynı anda bağlı cihazların sınırlı sayısı (en fazla dört) ve düşük veri aktarım hızları (Ultra DMA belleğe veya Ultra ATA protokollerine (Mod 2 ve Mod) doğrudan erişim desteği olsa bile) bulunur. 4) Kullanımlarının okuma / yazma hızını 16 Mb / s'ye kadar artırabileceğine inanılsa da, gerçekte hız çok daha düşüktür.Ayrıca, UDMA modunu kullanmak için özel bir sürücü yüklemeniz gerekir. , teorik olarak, anakart ile tamamlanmalıdır.

Sabit sürücünün çalışma prensibi ve özellikleri hakkında konuşurken, IDE ATA sürümünün halefi olan göz ardı edilemez. Bu teknolojinin avantajı, yüksek hızlı Fireware IEEE-1394 veriyolu kullanılarak okuma/yazma hızının 100 MB/sn'ye kadar artırılabilmesidir.

Son olarak, SCSI arayüzü önceki ikisine kıyasla en esnek ve en hızlı olanıdır (160 Mb/sn ve üzeri okuma/yazma hızları). Ancak bu tür sabit diskler neredeyse iki kat daha pahalıdır. Ancak aynı anda bağlanan depolama cihazlarının sayısı yedi ila on beş arasındadır, bilgisayarı kapatmadan bağlantı yapılabilir ve kablo uzunluğu yaklaşık 15-30 metre olabilir. Aslında bu HDD türü daha çok kullanıcı bilgisayarlarında değil sunucularda kullanılır.

Aktarım hızını ve G/Ç çıkışını tanımlayan performans, genellikle aktarım süresi ve aktarılan sıralı veri miktarı olarak ifade edilir ve MB/s cinsinden ifade edilir.

Bazı ek parametreler

Bir sabit diskin çalışma prensibinin ne olduğu ve hangi parametrelerin çalışmasını etkilediği hakkında konuşurken, cihazın performansının ve hatta hizmet ömrünün bağlı olabileceği bazı ek özellikler göz ardı edilemez.

Burada ilk etapta, istenen sektörün aranmasını ve başlatılmasını (tanımasını) doğrudan etkileyen dönüş hızıdır. Bu, sözde gizli arama süresidir - istenen sektörün okuma kafasına doğru döndürüldüğü aralık. Bugün, milisaniye cinsinden bekleme süreleri ile rpm cinsinden ifade edilen iş mili hızı için çeşitli standartlar benimsenmiştir:

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

Hız ne kadar yüksek olursa, sektör aramak için o kadar az zaman ve fiziksel olarak, kafa için gerekli plaka konumlandırma noktasını ayarlamadan önce diski çevirmek için gereken sürenin o kadar kısa olduğunu görmek kolaydır.

Diğer bir parametre dahili baud hızıdır. Dış şeritlerde minimumdur, ancak iç şeritlere kademeli bir geçişle artar. Bu nedenle, sık kullanılan verileri diskin en hızlı alanlarına taşıyan aynı birleştirme işlemi, daha hızlı bir okuma hızıyla dahili bir ize aktarmaktan başka bir şey değildir. Harici hız sabit değerlere sahiptir ve doğrudan kullanılan arayüze bağlıdır.

Son olarak, önemli noktalardan biri, sabit diskin kendi önbelleğine veya arabelleğine sahip olması ile ilgilidir. Aslında, bir sabit diskin arabellek kullanma ilkesi, RAM veya sanal belleğe biraz benzer. Önbellek (128-256 KB) ne kadar büyük olursa, sabit sürücü o kadar hızlı çalışır.

HDD için ana gereksinimler

Çoğu durumda sabit disklere uygulanan çok fazla temel gereksinim yoktur. Ana şey uzun servis ömrü ve güvenilirliktir.

Çoğu HDD için ana standart, en az beş yüz bin saatlik bir çalışma süresi ile yaklaşık 5-7 yıllık bir hizmet ömrü olarak kabul edilir, ancak ileri teknoloji sabit diskler için bu rakam en az bir milyon saattir.

Güvenilirlik açısından, sabit sürücünün bireysel öğelerinin durumunu izleyen ve sürekli izleme gerçekleştiren S.M.A.R.T kendi kendine test işlevi bundan sorumludur. Toplanan verilere dayanarak, gelecekte olası arızaların meydana geleceğine dair belirli bir tahmin bile oluşturulabilir.

Kullanıcının dışarıda bırakılmaması gerektiğini söylemeye gerek yok. Bu nedenle, örneğin, HDD ile çalışırken, sabit sürücüdeki darbeleri, darbeleri ve düşmeleri, içine toz veya diğer küçük parçacıkların girmesini önlemek için optimum sıcaklık rejimini (0 - 50 ± 10 santigrat derece) gözlemlemek son derece önemlidir. , vb. aynı tütün dumanı parçacıklarının okuma kafası ile sabit diskin manyetik yüzeyi arasındaki mesafenin yaklaşık iki katı olduğunu ve bir insan saçı arasındaki mesafenin 5-10 kat olduğunu bilmek ilginçtir.

Sabit sürücüyü değiştirirken sistemdeki başlatma sorunları

Şimdi, kullanıcı herhangi bir nedenle sabit sürücüyü değiştirirse veya ek bir tane takarsa hangi işlemlerin yapılması gerektiği hakkında birkaç kelime.

Bu süreci tam olarak açıklamayacağız, sadece ana aşamalarda duracağız. İlk olarak, sabit sürücü bağlanmalı ve BIOS ayarlarında yeni donanımın algılanıp algılanmadığını görmeli, disk yönetimi bölümünde bir önyükleme kaydı başlatmak ve oluşturmak, basit bir birim oluşturmak, ona bir tanımlayıcı (harf) atamak ve gerçekleştirmek için disk yönetimi bölümünde dosya sistemi seçimi ile biçimlendirme. Ancak bundan sonra yeni "vida" tamamen çalışmaya hazır olacaktır.

Çözüm

Aslında, modern sabit disklerin işleyişinin ve özelliklerinin temellerini kısaca ilgilendiren tek şey budur. Harici bir sabit diskin çalışma prensibi burada prensipte dikkate alınmamıştır, çünkü pratik olarak sabit HDD'ler için kullanılandan hiçbir şekilde farklı değildir. Tek fark, ek sürücüyü bilgisayarınıza veya dizüstü bilgisayarınıza bağlama yöntemidir. En yaygın olanı, doğrudan ana karta bağlı olan USB arabirimidir. Aynı zamanda, maksimum performans sağlamak istiyorsanız, harici HDD'nin kendisinin desteklemesi koşuluyla, elbette USB 3.0 standardını (içerideki bağlantı noktası mavi renklidir) kullanmak daha iyidir.

Geri kalanına gelince, pek çoğu, herhangi bir türdeki bir sabit diskin nasıl çalıştığını en azından biraz anlamış görünüyor. Belki de yukarıda, okul fizik dersinden çok daha fazlası verildi, yine de, bu olmadan, HDD'nin üretim ve kullanım teknolojilerinde bulunan tüm temel ilkeleri ve yöntemleri tam olarak anlamak mümkün olmayacak.

saniyede IO işlemleri(İng. IOPS) - modern diskler için bu, sürücüye rastgele erişim için yaklaşık 50 op./sn ve sıralı erişim için yaklaşık 100 op./sn'dir.

Güç tüketimi mobil cihazlar için önemli bir faktördür.

Etki dayanıklılığı(İng. G-şok derecesi) - açık ve kapalı durumda izin verilen aşırı yük birimlerinde ölçülen, depolama cihazının ani basınç dalgalanmalarına veya şoklara karşı direnci.

Baud hızı(İng. Transfer oranı) sıralı erişim için:

• iç disk alanı: 44,2'den 74,5 Mb / s'ye;
• dış disk alanı: 60.0 - 111,4 MB/sn.

arabellek boyutu- arabellek, arayüz üzerinden okuma / yazma ve aktarım hızlarındaki farklılıkları düzeltmek için tasarlanmış bir ara bellektir. Modern disklerde, genellikle 8 ila 64 MB arasında değişir.

Gürültü seviyesi

Sabit diskleri monte etmek için silikon pullar. Titreşimi ve gürültüyü azaltın

Gürültü seviyesi- çalışması sırasında tahrik mekaniği tarafından üretilen gürültü. Desibel cinsinden belirtilir. Sessiz sürücüler, gürültü seviyesi yaklaşık 26 dB veya daha az olan cihazlardır. Gürültü, iş mili dönüş gürültüsünden (aerodinamik gürültü dahil) ve konumlandırma gürültüsünden oluşur.

Sabit sürücülerden gelen gürültüyü azaltmak için aşağıdaki yöntemler kullanılır:

Üreticiler

Başlangıçta, piyasada birçok şirketten çok çeşitli sabit diskler vardı. Daha zorlu rekabet, kapasitedeki hızlı büyüme, modern teknoloji gerektirmesi ve daha düşük kar marjları ile bağlantılı olarak, çoğu üretici ya rakipler tarafından satın alındı ​​ya da başka tür ürünlere geçti.

Halihazırda harici disklerin piyasaya çıkması ve SSD gibi teknolojilerin gelişmesi nedeniyle hazır çözümler sunan firma sayısı yeniden arttı.

Cihaz

Sabit disk, bir muhafaza alanı ve bir elektronik üniteden oluşur.

Sınırlama alanı

Samsung HD753LJ 750GB Demonte Sabit Disk

Demonte sabit sürücü

Muhafaza alanı, dayanıklı bir alaşımdan yapılmış bir gövdeyi, bazı modellerde ayırıcılarla ayrılmış manyetik kaplamalı gerçek diskleri (plakaları) ve ayrıca konumlandırma cihazı olan bir kafa ünitesini ve bir elektrikli mil tahrikini içerir.

Popüler inanışın aksine, cihazların ezici çoğunluğunda muhafaza alanı içinde boşluk yoktur. Bazı üreticiler hava geçirmez hale getirir (bu nedenle adı) ve saflaştırılmış ve kurutulmuş hava veya nötr gazlar, özellikle nitrojen ile doldurur ve basıncı eşitlemek için ince bir metal veya plastik membran kurar. (Bu durumda, kapatıldıktan sonra muhafaza içinde kalan su buharını emen bir silika jel torbası için sabit sürücü muhafazasının içinde küçük bir cep sağlanır). Diğer üreticiler, çok küçük (birkaç mikrometre) partikülleri tutabilen bir filtre ile küçük bir delikten basıncı eşitler. Ancak bu durumda nem seviyesi de eşitlenir ve zararlı gazlar da içeri girebilir. Atmosfer basıncındaki (örneğin bir uçakta) ve sıcaklıktaki değişikliklerden ve ayrıca cihazın çalışma sırasında ısınmasından dolayı muhafaza muhafazasının deformasyonunu önlemek için basınç eşitleme gereklidir.

Montaj sırasında kendilerini muhafaza bölgesinde bulan ve diskin yüzeyine düşen toz parçacıkları başka bir filtreye taşınır - dönüş sırasında bir toz toplayıcı.

Diskler (plakalar) genellikle metal alaşımından yapılır. Onları plastikten ve hatta camdan (IBM) yapma girişimleri olmasına rağmen, bu tür plakaların kırılgan ve kısa ömürlü olduğu ortaya çıktı. Plakaların her iki düzlemi, bir teyp gibi, bir ferromıknatısın en ince tozu - demir, manganez ve diğer metallerin oksitleri ile kaplıdır. Kesin kompozisyon ve uygulama teknolojisi ticari sırlardır. Çoğu bütçe cihazı bir veya iki plaka içerir, ancak daha fazla plakalı modeller vardır.

Diskler, iş miline sağlam bir şekilde sabitlenmiştir. Çalışma sırasında, iş mili dakikada birkaç bin devir hızında (3600'den 1500'e) döner. Bu hızda, plaka yüzeyinin yakınında, kafaları kaldıran ve plaka yüzeyinin üzerinde yüzmelerini sağlayan güçlü bir hava akımı oluşturulur. Başlıkların şekli, çalışma sırasında plakadan en uygun mesafeyi sağlayacak şekilde hesaplanır. Diskler, kafaların kalkması için gereken hıza ulaşana kadar, park cihazı kafaları içeride tutar Park alanı... Bu, plakaların kafalarına ve çalışma yüzeyine zarar gelmesini önler. Sabit diskin iş mili motoru, motorun eksenine (mil) monte edilen manyetik disklerin dönüş stabilitesini sağlayan üç fazlı senkrondur. Motorun statoru, ortasında bir musluk bulunan bir "yıldız" a bağlı üç sargı içerir ve rotor, kalıcı bir kesit mıknatısıdır.

Ayırıcı (ayırıcı) - manyetik disklerin plakaları arasında ve manyetik diskin üst plakasının üzerinde bulunan plastik veya alüminyumdan yapılmış bir plaka. Muhafaza alanı içindeki hava akışlarını eşitlemek için kullanılır.

Konumlandırma cihazı

Demonte sabit sürücü. Solenoid motor stator üst plakası kaldırıldı

Kafa konumlandırma cihazı (servo, jarg. aktüatör) düşük ataletli bir solenoid motordur. Sabit bir çift güçlü neodimyum kalıcı mıknatısın yanı sıra hareketli bir kafa ünitesi braketi üzerindeki bir bobinden (solenoid) oluşur.

Motorun çalışma prensibi aşağıdaki gibidir: sargı statorun içindedir (genellikle iki sabit mıknatıs), farklı güç ve polarite ile sağlanan akım, kolu (küllü kol) kafaları radyal bir yörünge boyunca doğru bir şekilde konumlandırmaya zorlar. . Plakaların yüzeyinde veri aramak için gereken süre, konumlandırma cihazının hızına bağlıdır.

Her sürücünün, sürücü kapatıldığında veya düşük güç tüketimi modlarından birinde olduğu anlarda kafaların durduğu, park alanı adı verilen özel bir bölgesi vardır. Park durumunda, kafa bloğunun braketi (külbütör kolu) en uç konumdadır ve hareket tahdidine dayanır. Bilgiye erişim (okuma/yazma) işlemleri sırasında, kafaların sıfır konumuna dönüşü sırasında manyetik kafaları tutan braketlerin hareket durdurucularına çarpması sonucu oluşan titreşim kaynaklarından biridir. Gürültüyü azaltmak için, hareket tahditlerine yumuşak kauçuk sönümleme rondelaları takılmıştır. Ana ünitenin hızlanma ve yavaşlama modlarının parametrelerini değiştirerek, yazılım tarafından sabit diskin gürültüsünü önemli ölçüde azaltmak mümkündür. Bunun için özel bir teknoloji geliştirildi - Otomatik Akustik Yönetimi. Resmi olarak, bazı üreticiler daha önce deneysel uygulamalar yapmış olmasına rağmen, bir sabit diskin gürültü seviyesini programlı olarak kontrol etme yeteneği ATA / ATAPI-6 standardında ortaya çıktı (bunun için kontrol değişkeninin değerini değiştirmeniz gerekir).

elektronik ünite

Arayüz kutusu, sabit sürücü elektroniklerini sistemin geri kalanına bağlar.

Kontrol ünitesi, kafaları konumlandırmak için elektrik sinyallerini alan ve bir "ses bobini" sürücüsü için kontrol eylemleri üreten, çeşitli kafalardan bilgi akışlarını değiştiren, diğer tüm düğümlerin çalışmasını kontrol eden (örneğin, iş mili dönüş hızını kontrol eden) bir kontrol sistemidir. ), cihaz sensörlerinden sinyallerin alınması ve işlenmesi (sensör sistemi, bir şok sensörü olarak kullanılan tek eksenli bir ivmeölçer, serbest düşüş sensörü olarak kullanılan bir üç eksenli ivmeölçer, bir basınç sensörü, bir açısal ivme sensörü, bir sıcaklık sensörü içerebilir).

ROM bloğu, kontrol üniteleri ve dijital sinyal işleme için kontrol programlarının yanı sıra sabit sürücünün servis bilgilerini depolar.

Tampon bellek, arayüz parçasının ve sürücünün hızları arasındaki farkı düzeltir (yüksek hızlı statik bellek kullanılır). Bazı durumlarda ara belleğin boyutunu artırmak, sürücünün hızını artırabilir.

Dijital sinyal işleme birimi, okunan analog sinyali temizler ve kodunu çözer (dijital bilgileri çıkarır). Dijital işleme için çeşitli yöntemler kullanılır, örneğin PRML yöntemi (Kısmi Yanıt Maksimum Olabilirlik). Alınan sinyal örneklerle karşılaştırılır. Bu durumda, kodu çözülen sinyale şekil ve zaman özellikleri bakımından en çok benzeyen bir örnek seçilir.

Düşük seviyeli biçimlendirme

Cihazın montajının son aşamasında, plakaların yüzeyleri biçimlendirilir - üzerlerinde izler ve sektörler oluşur. Spesifik yöntem, üretici ve / veya standart tarafından belirlenir, ancak en azından her iz, başlangıcını belirtmek için manyetik olarak işaretlenir.

Diskin fiziksel sektörlerini test edebilen ve hizmet verilerini sınırlı ölçüde görüntüleyip düzenleyebilen yardımcı programlar vardır. Bu tür yardımcı programların özel yetenekleri, disk modeline ve ilgili model ailesi için yazılımın yazarı tarafından bilinen teknik bilgilere büyük ölçüde bağlıdır.

Manyetik disk geometrisi

Boşluğa hitap etmek için disk plakalarının yüzeyleri bölünmüştür. izlemek- eşmerkezli dairesel alanlar. Her parça eşit parçalara bölünmüştür - sektörler... CHS adreslemesi, diskin belirli bir alanındaki tüm parçaların aynı sayıda sektöre sahip olduğunu varsayar.

silindir- sabit disk plakalarının tüm çalışma yüzeylerinde merkezden eşit uzaklıkta bir dizi iz. kafa numarası kullanılacak çalışma yüzeyini (yani, silindirden belirli bir iz) belirtir ve sektör numarası- yolda belirli bir sektör.

CHS adreslemesini kullanmak için bilmeniz gerekenler geometri kullanılan disk: içindeki toplam silindir, kafa ve sektör sayısı. Başlangıçta bu bilgilerin manuel olarak girilmesi gerekiyordu; ATA -1 standardında otomatik geometri algılama işlevi (Sürücü Tanımla komutu) tanıtıldı.

Geometrinin disk işlemlerinin hızı üzerindeki etkisi

Sabit sürücünün geometrisi okuma/yazma hızını etkiler. Disk plakasının dış kenarına yaklaştıkça, parçaların uzunluğu artar (daha fazla sektör sığabilir) ve buna bağlı olarak cihazın bir devirde okuyabileceği veya yazabileceği veri miktarı artar. Bu durumda, okuma hızı 50 ila 30 MB / s arasında değişebilir. Bu özelliği bilerek, işletim sistemlerinin kök bölümlerini tam olarak buraya yerleştirmeniz önerilir. Sektör numaralandırması diskin dış kenarından sıfır ile başlar. GParted'de diskin dış kenarı solda (şemada) ve üstte (listede) bulunur.

Yerleşik denetleyicilere sahip sabit sürücülerin geometrisinin özellikleri

imar

Modern "sabit sürücülerin" plakalarında, izler birkaç bölgeye ayrılmıştır (eng. Bölgeli kayıt). Bir bölgedeki tüm izler aynı sayıda sektöre sahiptir. Bununla birlikte, dış bölgelerin raylarında, iç bölgelerin raylarından daha fazla sektör vardır. Bu, dış hatların daha uzun bir uzunluğunun kullanılmasıyla, aynı üretim teknolojisiyle plakanın kapasitesini artırarak daha düzgün bir kayıt yoğunluğu elde edilmesini sağlar.

Rezerv sektörler

Diskin ömrünü uzatmak için her iz üzerinde ek yedek sektörler bulunabilir. Herhangi bir sektörde kurtarılamayan bir hata meydana gelirse, bu sektör yedek bir sektörle değiştirilebilir (eng. yeniden eşleme). İçinde depolanan veriler, bu durumda, ECC kullanılarak kaybolabilir veya geri yüklenebilir ve diskin kapasitesi aynı kalacaktır. İki yeniden atama tablosu vardır: biri fabrikada tamamlanır, diğeri kullanımdadır. Bölge sınırları, her bölge için iz başına sektör sayısı ve sektör yeniden eşleme tabloları elektronik birimin ROM'unda saklanır.

mantıksal geometri

Üretilen sabit disklerin kapasitesi büyüdükçe, fiziksel geometrileri, yazılım ve donanım arayüzlerinin getirdiği sınırlamalara uymayı bıraktı (bkz: Sabit disk kapasitesi). Ayrıca, farklı sektör sayılarına sahip izler, CHS adresleme yöntemiyle uyumlu değildir. Sonuç olarak, disk denetleyicileri gerçek değil, hayali olduğunu bildirmeye başladı. mantıksal geometri arayüzlerin kısıtlamalarına uyan, ancak gerçeğe uymayan. Bu nedenle, çoğu model için maksimum sektör ve kafa sayısı 63 ve 255 (BIOS INT 13h kesme işlevlerinde mümkün olan maksimum değerler) olarak alınır ve silindir sayısı diskin kapasitesine göre seçilir. Diskin aynı fiziksel geometrisi normal çalışma modunda elde edilemez ve sistemin diğer kısımları tarafından bilinmez.

Veri adresleme

Sabit diskteki adreslenebilir en küçük veri alanı sektör... Sektör boyutu geleneksel olarak 512 bayttır. 2006 yılında IDEMA, 2010 yılına kadar tamamlanması planlanan 4096 baytlık bir sektör boyutuna geçiş yaptığını duyurdu.

Western Digital, Advanced Format adlı yeni bir biçimlendirme teknolojisinin kullanıldığını zaten duyurdu ve yeni teknolojiyi kullanan bir dizi sürücü piyasaya sürdü. Bu seri AARS/EARS ve BPVT hatlarını içermektedir.

Gelişmiş Biçim teknolojisine sahip bir sürücüyü Windows XP ile kullanmadan önce, özel yardımcı programı kullanarak hizalama prosedürünü tamamlamanız gerekir. Disk bölümleri Windows Vista tarafından oluşturulmuşsa, Windows 7 ve Mac OS hizalaması gerekli değildir.

Windows Vista, Windows 7, Windows Server 2008 ve Windows Server 2008 R2, büyük boyutlu sürücüler için sınırlı desteğe sahiptir.

Bir diskteki sektörleri adreslemenin 2 ana yolu vardır: silindir kafası sektörü(İng. silindir kafası sektörü, CHS) ve doğrusal blok adresleme(İng. doğrusal blok adresleme, LBA).

CHS

Bu yöntemle sektör, disk üzerindeki fiziksel konumu ile 3 koordinat ile adreslenir - silindir numarası, kafa numarası ve sektör numarası... Yerleşik denetleyicilere sahip 528 482 304 bayttan (504 MB) fazla hacme sahip disklerde, bu koordinatlar artık sektörün disk üzerindeki fiziksel konumuna karşılık gelmez ve "mantıksal koordinatlardır" (bkz.).

LBA

Bu yöntem ile ortamdaki veri bloklarının adresi mantıksal bir lineer adres kullanılarak ayarlanır. LBA adresleme 1994 yılında EIDE (Genişletilmiş IDE) standardı ile birlikte tanıtılmaya ve kullanılmaya başlandı. LBA ihtiyacı, kısmen eski adresleme şemalarıyla tam olarak kullanılamayan büyük disklerin ortaya çıkmasıyla ortaya çıktı.

LBA yöntemi, SCSI için Sektör Haritalandırmasına karşılık gelir. SCSI denetleyicisinin BIOS'u bu görevleri otomatik olarak gerçekleştirir, yani mantıksal adresleme yöntemi başlangıçta SCSI arabiriminin özelliğiydi.

Veri kayıt teknolojileri

Sabit sürücülerin çalışma prensibi, teyplerin çalışmasına benzer. Diskin çalışma yüzeyi, okuma kafasına göre hareket eder (örneğin, manyetik devrede bir boşluk olan bir indüktör şeklinde). Kafa bobinine alternatif bir elektrik akımı (kayıt sırasında) uygulandığında, kafa boşluğundan elde edilen alternatif manyetik alan, disk yüzeyinin ferromıknatısına etki eder ve sinyalin büyüklüğüne bağlı olarak alan manyetizasyon vektörünün yönünü değiştirir. Okurken, kafa boşluğundaki alanların hareketi, kafanın manyetik devresindeki manyetik akıda bir değişikliğe yol açar, bu da elektromanyetik indüksiyonun etkisi nedeniyle bobinde alternatif bir elektrik sinyalinin ortaya çıkmasına neden olur.

Son zamanlarda, okuma için bir manyetorezistif etki kullanılmış ve disklerde manyetorezistif kafalar kullanılmıştır. Onlarda, manyetik alandaki bir değişiklik, manyetik alanın gücündeki değişime bağlı olarak dirençte bir değişikliğe yol açar. Bu tür kafalar, bilgi okuma güvenilirliği olasılığını artırmayı mümkün kılar (özellikle yüksek bilgi kayıt yoğunluklarında).

Boyuna kayıt yöntemi

Dikey sabit diskler 2005'ten beri piyasada bulunmaktadır.

Termal manyetik kayıt yöntemi

Termal manyetik kayıt yöntemi (İng. Isı destekli manyetik kayıt, HAMR ) şu anda mevcut olanların en umut vericisidir, şimdi aktif olarak geliştirilmektedir. Bu yöntem, diskin nokta ısıtmasını kullanır, bu da kafanın yüzeyinin çok küçük alanlarını manyetize etmesine izin verir. Disk soğuduktan sonra mıknatıslanma “sabitlenir”. 2009 için, yalnızca kayıt yoğunluğu 150 Gbit / cm² olan deneysel örnekler mevcuttu. Hitachi uzmanları, bu teknolojinin sınırını 2.3-3.1 Tbit / cm², Seagate Technology temsilcileri - 7.75 Tbit / cm² olarak adlandırıyor.

Yapılandırılmış depolama ortamı

Yapılandırılmış (desenli) veri taşıyıcısı (İng. Bit desenli medya), biraz bilgi içeren modern manyetik kayıt teknolojilerinin aksine, her biri bir bit bilgiye karşılık gelen verileri kaydetmek için bir dizi özdeş manyetik hücre kullanan bir manyetik ortamda veri depolamak için umut verici bir teknolojidir. birkaç manyetik alana kaydedilir.

Polimerlerin kendi kendine montaj yöntemi

Şimdi, HDD hacmini artırma alanındaki en son gelişme, polimerlerin kendi kendine montaj yöntemidir (14 Kasım 2012).

Arayüzlerin karşılaştırılması

	Bant genişliği, Mbps	Maksimum kablo uzunluğu, m	Güç kablosu gerekli mi	Kanal başına sürücü sayısı	Kablodaki iletken sayısı	Diğer özellikler
UltraATA / 133	1064	0,46	Evet (3,5") / Hayır (2,5")	2	40/80	Denetleyici + 2Slave, çalışırken değiştirilemez
SATA-300	3000	1	Evet	1	7	Ana Bilgisayar / Köle, bazı denetleyicilerde çalışırken değiştirilebilir
SATA-600	6144	Veri yok	Evet	1	7
FireWire / 400	400			63	4/6
FireWire / 800	800	4,5 (72 m'ye kadar zincirleme)	Evet / Hayır (arayüz ve sürücü tipine bağlıdır)	63	9	cihazlar eşler arası, çalışırken değiştirilebilir
USB 2.0	480	5 (göbekler üzerinden 72 m'ye kadar zincirleme)		127	4
USB 3.0	4800	Veri yok	Evet / Hayır (sürücü tipine bağlıdır)	Veri yok	9	Çift yönlü, USB 2.0 uyumlu
Ultra-320 SCSI	2560	12	Evet	16	50/68	cihazlar eşler arası, çalışırken değiştirilebilir
SAS	3000	8	Evet	16384 üzeri		çalışırken değiştirme; SATA aygıtlarını SAS denetleyicilerine bağlamak mümkündür
eSATA	3000	2	Evet	1 (port çarpanı 15'e kadar)	7	Host / Slave, çalışırken değiştirilebilir

İlerleme geçmişini yönet

sabit disk pazarı

Tayland'daki sel felaketi (2011)

Seller sonucunda, uzmanlara göre, dünya pazarında sabit disk sıkıntısına neden olan sabit disk fabrikalarının bulunduğu birkaç sanayi bölgesi sular altında kaldı. Piper Jaffray'in tahminlerine göre, 2011'in dördüncü çeyreğinde dünya pazarındaki sabit disk sıkıntısı 60-80 milyon adet olacak ve talep hacmi 180 milyon olacak, 9 Kasım 2011 itibariyle sabit disk fiyatları zaten arttı. %10'dan %60'a kadar. 2012'nin ortalarına gelindiğinde, sabit disklerin üretim seviyesi ve fiyatları eski seviyelerine döndü.

Ayrıca bakınız

Notlar (düzenle)

1. Başvuru Kılavuzu - Sabit Disk Sürücüleri. - Sabit sürücü teknolojisine genel bakış. 23 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Temmuz 2009.
2. http://www.storagereview.com/guide/histEarly.html Başvuru Kılavuzu - Sabit Disk Sürücüleri - Erken Disk Sürücüleri
3. IBM Arşivleri: IBM 3340 doğrudan erişimli depolama tesisi
4. Sabit sürücü mü yoksa sabit sürücü mü?
5. Seagate, 4 TB sabit diskini tanıttı
6. Madalya sahibi 545XE. Seagate.17 Ağustos 1994. (kullanılamayan bağlantı - Tarih) Erişim tarihi: 8 Aralık 2008.(kullanılamayan bağlantı - Tarih)
   Medalist 545xe diskinin (Seagate ST3660A) spesifikasyonu parametreleri belirtir: 545.5 MB biçimlendirilmiş hacim ve 1057 silindir geometrisi × 16 kafa × 63 sektör × bir sektörde 512 bayt = 545.513.472 bayt. Bununla birlikte, geometriden beyan edilen 545.5 hacmi, yalnızca 1000 × 1000'e bölünürse elde edilir; 1024 × 1024'e bölündüğünde, değer 520.2'dir.
   Barracuda 7200.9 320 GB PATA sabit sürücü (ST3320833A) Seagate. - Teknik Özellikler sekmesi. 23 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Aralık 2008.
   Başka bir örnek: beyan edilen hacim 320 GB'dir ve mevcut sektör sayısı 625 142 448'dir. Ancak sektör sayısı büyüklükleriyle (512) çarpılırsa sonuç 320 072 933 376'dır. Buradan "320" sadece 1000³ ile bölünerek elde edilir, 1024³ ile bölündüğünde sadece 298 olur.
7. Seagate Bilgi Bankası. Depolama Kapasitesi Ölçüm Standartları (Rusça)
8. http://www.hitachigst.com/hdd/support/15k147/15k147.htm
9. http://www.seagate.com/products/notebook/momentus.html (kullanılamayan bağlantı - Tarih)
10. Scythe Quiet Drive İncelemesi thg.ru
11. Toshiba: Haber Bülteni 1 Ekim 2009
12. Seagate, Samsung'un Sabit Disk İşini Satın Alma İşlemini Tamamladı | Seagate
13. Sabit disk aygıtı. R.LAB (23 Haziran 2010). 3 Şubat 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi.
14. Sabit sürücü ile sökme (sabit sürücülerin özünü inceliyoruz), parçalar 1-3 / Yayınlar / yüksek teknoloji
15. Düşük seviyeli tanılama ve sabit sürücülerin onarımı için bir yardımcı program koleksiyonu. ???. Arşivlendi
16. Birçok model için modülleri olan UDMA-3000 sabit sürücülerin teşhisi ve onarımı için yardımcı program. ???. 23 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Kontrol edildi ???.

Bilgisayar sabit diski bilgilerin uzun süreli depolanması için bir yerdir. Bilgisayarın özelliklerinde HDD (İngilizce Sabit Disk Sürücüsü) olarak geçmektedir. Bilgisayar argosunda buna "sabit disk" veya "vida" denir. Ayrıca "zor" adını da duyabilirsiniz. "30-30 Winchester" kartuşunu kullanan popüler Winchester karabinaya benzetilerek "Winchester" adını aldı. Kişisel bir bilgisayar için ilk sabit sürücü, her biri 30 sektöre sahip 30 parçaya bölündü, bu nedenle "sabit sürücü" adı. Sabit disk, bilgisayardaki kalıcı bir bileşendir, yani. Güç kapatıldığında, kaydedilen (kaydedilen) veriler silinmez.

Sabit disk aygıtı.

Veriler, manyetik bir katmanla kaplanmış bir veya daha fazla alüminyum veya cam yuvarlak plaka (disk) üzerinde depolanır. Disk(ler) mil üzerinde bulunur ve yüksek hızda döner ve hareketli manyetik kafa bloğu plakaların yüzeyine veri okur veya yazar.

Kafa bloğuna sahip disk(ler) tozdan ve mekanik stresten korunmak için metal bir kasa içine yerleştirilmiştir. Durumda, sabit sürücünün çalışmasını kontrol eden bir elektronik kart var - sözde kontrolör. Tüm bu cihaz, özel olarak belirlenmiş bir yerde "" bulunan ve ana karta özel bir kablo ile bağlanan tek bir ünitedir.

Sabit sürücünün ana özellikleri.

Bilmeniz gereken bir sabit sürücünün temel özelliklerine bir göz atalım.

SesHDD... Muhtemelen mümkün olan maksimum bilgi depolama miktarını belirleyen en önemli özellik. Gigabayt (GB) ve terabayt (TB) cinsinden belirtilir. Modern sabit sürücülerin boyutları 320 GB ile 4 TB arasında değişmektedir.

Acemi bir kullanıcı ne kadar HDD'ye ihtiyacı olduğuna nasıl karar verebilir? Bilgisayar seçerken ihtiyaçlarınız doğrultusunda hareket etmelisiniz. Yalnızca ofis kullanımı için (yazma, yazdırma, İnternet, fotoğrafları depolama ve işleme ...), 320-500 GB sabit sürücü yeterlidir. Oyunlar, film izlemek, müzik dinlemek için daha büyük bir hacme ihtiyacınız var - 500 GB'den maksimuma kadar. Blu-ray filmler 45 GB'a kadar sürebilir ve modern oyunlar daha fazla güç tüketir, örneğin GTA 5 65 GB disk alanı gerektirir.

Dönme hızı. Sabit sürücünün performansını etkileyen bir diğer önemli özellik. Plakalar ne kadar hızlı dönerse, verilere o kadar hızlı erişip yazabilirler. Dönme hızı, dakikadaki devir olarak ölçülür (dakikada İngilizce döndürmeden rpm veya rpm). Kişisel bilgisayarlarda kullanılmak üzere 5400 rpm ve 7200 rpm sabit diskler üretilmektedir. 7200 rpm dönüş hızına sahip sabit sürücüler tercih edilir, ancak maliyetleri 5400 rpm sürücülerden daha pahalı ve gürültülüdür.

Önbellek boyutu veya önbellek... Sabit disk önbelleği, sık kullanılan verileri depolayan özel bir rasgele erişim belleği (arabellek) türüdür. Verilerin nispeten yavaş bir mekanik ortamdan değil, yüksek hızlı bir elektronik önbellekten alınması nedeniyle HDD performansı artar. Önbellek boyutu ne kadar büyük olursa, disk erişimi o kadar az olur. Tampon belleğin boyutu megabayt cinsinden ölçülür ve modern sabit sürücülerde 16-128 MB'dir.

Yukarıdaki özelliklerin tümü mağazadaki bilgisayarların fiyat listelerinde belirtilmiştir ve artık seçim yaparken kolayca gezinebilirsiniz.

Paylaş.

HDD ("Winchester", hdd, sabit disk sürücüsü - eng.) - manyetik plakalara ve manyetizmanın etkisine dayanan bir bilgi depolama cihazı.

uygulanabilir her yerde kişisel bilgisayarlarda, dizüstü bilgisayarlarda, sunucularda vb.

Sabit disk aygıtı. Sabit sürücü nasıl çalışır.

Yerde hava geçirmez blok, çift taraflı plakalar içerir, manyetik tabakaüzerine dikilmiş motor şaftı ve hızında dönen 5400 dakikadaki devir Blok tamamen sızdırmaz değildir, ancak en önemlisi geçmez ince parçacıklar ve izin vermiyor nem düşüşü... Bütün bunlar, sabit sürücünün ömrü ve kalitesi üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir.

Modern sabit disklerde şaft kullanılır. Bu, çalışma sırasında daha az gürültü sağlar, dayanıklılığı önemli ölçüde artırır ve çökme nedeniyle şaft sıkışması olasılığını azaltır.

Okuma ve yazma kullanılarak yapılır kafa bloğu.

Çalışır durumda, kafalar üzerine gelmek disk yüzeyinin üzerinde belli bir mesafede ~ 10nm... Aerodinamiktirler ve çocuk büyütmek nedeniyle disk yüzeyinin üzerinde yukarı akış dönen plakadan. Manyetik kafalar yerleştirilebilir iki tarafta da manyetik diskin her iki tarafına manyetik katmanlar uygulanmışsa plakalar.

Bağlı kafa bloğu sabit pozisyon yani kafalar hep birlikte hareket eder.

Tüm kafalar özel bir kumanda tarafından kontrol edilir. tahrik ünitesi dayalı elektromanyetizma.

neodimyum mıknatıs bir manyetik oluşturur alan, kafa bloğunun akımın etkisi altında yüksek bir reaksiyon hızıyla hareket edebildiği. Bu, kafa bloğunu hareket ettirmenin en iyi ve en hızlı yoludur ve sonuçta, kafa bloğu dişliler yardımıyla mekanik olarak hareket ettirildiğinde.

Disk kapatıldığında, kafalar diske batmasın ve hasarlı o, dışarı çıkarlar baş park alanı(park bölgesi, park bölgesi).

Ayrıca, herhangi bir özel kısıtlama olmaksızın devre dışı bırakılmış sabit sürücüleri taşımanıza olanak tanır. Kapatıldığında, disk ağır yüklere dayanabilir ve hasar görmez. Açıldığında, belirli bir açıdaki hafif bir darbe bile plakanın manyetik tabakasını tahrip edebilir veya diske dokunulduğunda kafalara zarar verebilir.

Mühürlü kısma ek olarak, modern sabit disklerin bir dış kısmı vardır. kontrol Paneli... Bir zamanlar, tüm kontrol kartları bilgisayarın ana kartına genişleme yuvalarına yerleştirildi. Çok yönlülük ve yetenekler açısından uygun değildi. Sabit sürücülerde artık tüm sürücü elektroniği ve arabirimleri, sabit sürücünün altındaki küçük bir kartta bulunur. Bu sayede, her diski, yapısı, parametreleri açısından avantajlı, örneğin hız kazancı veya daha sessiz çalışması açısından belirli bir şekilde yapılandırabilirsiniz.

Arayüzü ve güç kaynağını bağlamak için standart genel kabul görmüş konektörler / ve kullanılır molex/Güç SATA'sı.

Özellikler

Sabit sürücüler en yetenekli bilgi bekçileri ve güvenilir... Disk birimleri sürekli büyüyor, ancak son zamanlarda bunun nedeni bazı karmaşıklıklar ve hacmi daha da genişletmek için yeni teknolojiler gereklidir. Sabit disklerin maksimum yeteneklere ulaşmak için pratikte düz gittiğini söyleyebiliriz. Sabit disklerin yayılması esas olarak oran tarafından yönlendirildi fiyat hacmi... Çoğu durumda, bir gigabaytlık disk alanı, 2,5 ruble.

Sabit sürücülerin artıları ve eksileri.

Katı hal ortaya çıkmadan önce SSD(katı hal sürücüsü) - sürücüler, sabit sürücülerin rakibi yoktu. Artık sabit disklerin hedeflenecek bir yönü var.

Sabit sürücülerin eksileri(sabit sürücü) (ssd) sürücüler:

• düşük sıralı okuma hızı
• düşük erişim hızı
• düşük okuma hızı
• biraz daha düşük yazma hızı
• çalışma sırasında titreşim ve az gürültü

Öte yandan, sabit disklerde başkaları olmasına rağmen, daha ağır yararları SSD akümülatörler çabalar ve çabalar.

profesyoneller sabit sürücüler (sabit sürücü) katı hal ile karşılaştırıldığında (ssd) sürücüler:

• önemli ölçüde daha iyi hacimsel fiyat
• güvenilirliğin en iyi göstergesi
• daha yüksek maksimum hacim
• arıza durumunda, birçok kez daha fazla veri kurtarma şansı
• kompakt yapısı ve büyük hacimli 2,5 sürücü sayesinde medya merkezlerinde kullanım için en iyi seçenek

Ne hakkında dikkat etmeye değer bir sabit disk seçerken, ““ makalemizde görebilirsiniz. Sabit disk onarımına veya veri kurtarmaya ihtiyacınız varsa, iletişime geçebilirsiniz.