Ổ cứng hay ổ cứng trong máy tính là gì. Ổ cứng trên máy tính của bạn là gì và đặc điểm của nó là gì? Hdd nghĩa là gì

Xin gửi lời chào đến tất cả các độc giả của blog. Nhiều người quan tâm đến câu hỏi ổ cứng máy tính hoạt động như thế nào. Vì vậy, tôi quyết định dành bài viết hôm nay cho việc này.

Đĩa cứng máy tính (HDD hoặc ổ cứng) là cần thiết để lưu trữ thông tin sau khi máy tính tắt, ngược lại với RAM () - lưu trữ thông tin cho đến khi nguồn điện bị ngắt (trước khi tắt máy tính).

Ổ cứng có thể được gọi một cách chính xác là một tác phẩm nghệ thuật thực sự, chỉ là một tác phẩm kỹ thuật. Có, chính xác. Tất cả mọi thứ rất phức tạp bên trong đó. Hiện nay trên toàn thế giới, đĩa cứng là thiết bị lưu trữ thông tin phổ biến nhất, nó ngang hàng với các thiết bị như bộ nhớ flash (ổ đĩa flash), SSD. Nhiều người đã nghe nói nhiều về sự phức tạp của một thiết bị đĩa cứng và bối rối không biết có bao nhiêu thông tin có thể chứa trong nó, và do đó muốn biết đĩa cứng của máy tính hoạt động như thế nào hoặc nó bao gồm những gì. Hôm nay sẽ có một cơ hội như vậy).

Một ổ cứng có năm phần chính. Và cái đầu tiên là mạch tích hợp, đồng bộ hóa công việc của đĩa với máy tính và kiểm soát tất cả các quá trình.

Phần thứ hai là động cơ điện(trục chính), làm cho đĩa quay với tốc độ khoảng 7200 vòng / phút và IC giữ tốc độ quay không đổi.

Và bây giờ là thứ ba, có lẽ phần quan trọng nhất là cánh tay của rocker, có thể vừa viết vừa đọc thông tin. Phần cuối của tay quay thường được tách ra để xử lý nhiều đĩa cùng một lúc. Tuy nhiên, đầu của rocker không bao giờ tiếp xúc với các đĩa. Có một khe hở giữa bề mặt đĩa và đầu, kích thước của khe hở này nhỏ hơn độ dày của sợi tóc người khoảng năm nghìn lần!

Nhưng chúng ta hãy xem điều gì sẽ xảy ra nếu khoảng trống biến mất và đầu của rocker tiếp xúc với bề mặt của đĩa quay. Chúng tôi vẫn nhớ từ trường học rằng F = m * a (định luật thứ hai của Newton, theo ý kiến ​​của tôi), từ đó nó theo sau rằng một vật có khối lượng nhỏ và gia tốc rất lớn trở nên vô cùng nặng. Xem xét tốc độ quay khổng lồ của bản thân đĩa, trọng lượng của đầu máy quay sẽ trở nên rất, rất đáng chú ý. Đương nhiên, hỏng đĩa là không thể tránh khỏi trong trường hợp này. Nhân tiện, đây là những gì đã xảy ra với đĩa, trong đó khoảng trống này đã biến mất vì một số lý do:

Vai trò của lực ma sát cũng rất quan trọng, tức là sự vắng mặt gần như hoàn toàn của nó, khi người điều khiển bắt đầu đọc thông tin, trong khi dịch chuyển lên đến 60 lần mỗi giây. Nhưng khoan đã, đâu là động cơ ở đây khiến người lái chuyển động, và ngay cả với tốc độ như vậy? Thực tế thì không nhìn thấy được, vì nó là một hệ thống điện từ hoạt động dựa trên sự tương tác của 2 lực của tự nhiên: điện và từ. Sự tương tác này cho phép bạn tăng tốc rocker tới tốc độ ánh sáng, theo nghĩa đen.

Phần thứ tư- Bản thân đĩa cứng là nơi thông tin được ghi và từ đó thông tin được đọc, nhân tiện, có thể có một vài trong số chúng.

Tất nhiên, phần thứ năm và cũng là phần cuối cùng của thiết kế ổ cứng, là hộp đựng tất cả các thành phần khác được lắp đặt. Vật liệu được sử dụng như sau: gần như toàn bộ thân máy được làm bằng nhựa, nhưng nắp trên luôn là kim loại. Trường hợp lắp ráp thường được gọi là "ngăn chứa". Có ý kiến ​​cho rằng không có không khí bên trong khu vực ngăn chặn, hay nói đúng hơn là có chân không. Ý kiến ​​này dựa trên thực tế là ở tốc độ quay của đĩa cao như vậy, ngay cả một hạt bụi lọt vào bên trong cũng có thể gây ra rất nhiều điều xấu. Và điều này gần như đúng, ngoại trừ việc không có chân không ở đó - nhưng có không khí được làm sạch, khô hoặc khí trung tính - chẳng hạn như nitơ. Mặc dù, có lẽ trong các phiên bản trước của ổ cứng, thay vì lọc không khí, nó chỉ được bơm ra ngoài.

Chúng ta đã nói về các thành phần, tức là ổ cứng bao gồm những gì... Bây giờ chúng ta hãy nói về lưu trữ dữ liệu.

Dữ liệu được lưu trữ trên ổ cứng máy tính như thế nào và ở dạng nào

Dữ liệu được lưu trữ trong các ngõ hẹp trên bề mặt đĩa. Trong quá trình sản xuất, hơn 200 nghìn bản nhạc như vậy được áp dụng cho đĩa. Mỗi bản nhạc được chia thành các cung.

Bản đồ theo dõi và khu vực cho phép bạn xác định nơi để viết hoặc đọc thông tin. Một lần nữa, tất cả thông tin về các cung và rãnh đều nằm trong bộ nhớ của mạch tích hợp, không giống như các thành phần khác của ổ cứng, không nằm bên trong vỏ mà ở bên ngoài và thường ở dưới cùng.

Bản thân bề mặt của đĩa nhẵn và sáng bóng, nhưng đây chỉ là cái nhìn sơ bộ. Khi xem xét kỹ hơn, cấu trúc bề mặt phức tạp hơn. Thực tế là đĩa được làm bằng hợp kim kim loại được phủ một lớp sắt từ. Lớp này thực hiện tất cả công việc. Lớp sắt từ ghi nhớ tất cả các thông tin, bằng cách nào? Rất đơn giản. Đầu rocker từ hóa một vùng cực nhỏ trên phim (lớp sắt từ), đặt mômen từ của một ô như vậy ở một trong các trạng thái: o hoặc 1. Mỗi số không và một như vậy được gọi là bit. Do đó, bất kỳ thông tin nào được ghi trên đĩa cứng trên thực tế là một chuỗi nhất định và một số số không và số nhất định. Ví dụ, một bức ảnh chất lượng tốt chiếm khoảng 29 triệu ô trong số này và nằm rải rác trên 12 lĩnh vực khác nhau. Vâng, nghe có vẻ ấn tượng, nhưng trên thực tế - số lượng bit khổng lồ như vậy chiếm một diện tích rất nhỏ trên bề mặt đĩa. Mỗi cm vuông bề mặt đĩa cứng chứa hàng chục tỷ bit.

Cách thức hoạt động của ổ cứng

Chúng tôi vừa xem xét thiết bị của ổ cứng, từng thành phần của nó riêng biệt. Bây giờ tôi đề xuất liên kết mọi thứ thành một loại hệ thống, do đó nguyên tắc hoạt động của đĩa cứng sẽ rõ ràng.

Vì thế, nguyên tắc hoạt động của ổ cứng tiếp theo: khi đĩa cứng được bật, có nghĩa là nó đang được ghi vào, hoặc thông tin đang được đọc từ nó, hoặc từ nó, động cơ điện (trục chính) bắt đầu lấy đà và vì các đĩa cứng được cố định trên bản thân trục chính, tương ứng, chúng cùng với nó cũng bắt đầu quay. Và cho đến khi số vòng quay của (các) đĩa đạt đến mức đệm không khí được hình thành giữa cánh tay đòn và đĩa, thì người chơi sẽ ở trong một "khu vực đỗ xe" đặc biệt để tránh hư hỏng. Đây là những gì nó trông như thế này.

Ngay sau khi số vòng quay đạt đến mức mong muốn, bộ truyền động servo (động cơ điện từ) sẽ đặt bộ điều khiển chuyển động, bộ phận này đã được định vị ở vị trí mà bạn cần ghi hoặc đọc thông tin từ đó. Điều này được hỗ trợ bởi vi mạch tích hợp, điều khiển tất cả các chuyển động của cánh tay rocker.

Có một ý kiến ​​rộng rãi, một kiểu hoang đường, rằng vào những thời điểm đĩa "nhàn rỗi", tức là tạm thời không có thao tác đọc / ghi nào được thực hiện với nó, các đĩa cứng bên trong ngừng quay. Đây thực sự là một điều hoang đường, bởi trên thực tế, các ổ cứng bên trong thùng máy quay liên tục, ngay cả khi ổ cứng đang ở chế độ tiết kiệm điện và không có gì được ghi vào đó.

Vâng, ở đây chúng tôi đã cùng bạn kiểm tra chi tiết thiết bị của đĩa cứng máy tính. Tất nhiên, trong khuôn khổ một bài viết, không thể kể hết những thứ liên quan đến ổ cứng. Ví dụ, bài báo này không nói về nó - đây là một chủ đề lớn, tôi quyết định viết một bài riêng về nó.

Đã tìm thấy một video thú vị về cách hoạt động của ổ cứng ở các chế độ khác nhau

Cảm ơn tất cả các bạn đã chú ý theo dõi, nếu bạn chưa đăng ký nhận các bản cập nhật của trang web này - Tôi thực sự khuyên bạn nên làm điều này, để không bỏ lỡ những tài liệu hay và hữu ích. Hẹn gặp lại các bạn trên các trang blog!

Khi thảo luận về máy tính, các thuật ngữ như ổ cứng, ổ cứng hoặc HDD thường được sử dụng. Các thuật ngữ này đề cập đến một trong những thành phần chính của máy tính hiện đại, được sử dụng để lưu trữ tất cả dữ liệu người dùng. Trong bài này, bạn sẽ tìm hiểu ổ cứng là gì, tại sao nó được gọi là ổ cứng và cách chọn linh kiện phù hợp.

Một ổ cứng trông như thế nào nếu không có nắp.

Đĩa cứng là một thiết bị lưu trữ từ tính. Trong thiết bị này, dữ liệu được ghi trên một lớp vật liệu sắt từ lắng đọng trên bề mặt của đĩa nhôm hoặc thủy tinh.

Đĩa cứng sử dụng một hoặc nhiều đĩa trong số các đĩa này, chúng được cố định trên một trục chung. Trong quá trình hoạt động của thiết bị, các đĩa này quay với tốc độ cao (5400 vòng / phút trở lên), đồng thời có một đầu từ tính phía trên đĩa, có chức năng đọc và ghi thông tin lên đĩa.

Ổ cứng là một thiết bị khá nhạy cảm. Trong trường hợp quá tải lớn, ví dụ như do va đập, nó có thể dễ dàng bị hỏng. Lỗ hổng này đặc biệt có liên quan trong quá trình vận hành thiết bị. Điều này là do việc sản xuất ổ cứng sử dụng dung sai nhỏ nhất. Ví dụ, khoảng cách giữa đầu đọc từ tính và bề mặt của đĩa quay trong quá trình hoạt động chỉ là 10 nanomet.

Ổ cứng đang dần được thay thế. Không giống như ổ cứng, ổ đĩa trạng thái rắn không có bộ phận chuyển động, do đó đáng tin cậy hơn nhiều và ít bị sốc và quá tải. Ngoài ra, ổ đĩa trạng thái rắn hoạt động. Điều này cho phép bạn nhanh chóng bật máy tính và khởi chạy các chương trình.

Mặt khác, chi phí lưu trữ 1 gigabyte dữ liệu trên ổ SSD cao hơn nhiều. Vì vậy, một ổ cứng 1 terabyte hiện có giá khoảng 50 đô la, trong khi 1 terabyte trên SSD có giá ít nhất 200 đô la. Do đó, ổ cứng vẫn là thiết bị lưu trữ chính để lưu trữ lâu dài và các nhà sản xuất máy tính để bàn và máy tính xách tay tiếp tục xây dựng chúng vào thiết bị của họ.

Nhưng theo thời gian, giá thành của ổ cứng thể rắn sẽ giảm xuống và đến một lúc nào đó, chúng sẽ thay thế hoàn toàn ổ cứng. Ngày nay, SSD thường được sử dụng song song với ổ cứng. Hệ điều hành và các chương trình được ghi vào SSD và các tệp người dùng được ghi vào đĩa cứng.

Winchester là gì

Ổ cứng trông như thế nào.

Ổ cứng có một số tên thay thế. Ví dụ, không có gì lạ khi sử dụng tên viết tắt HDD cho tên gọi của nó, viết tắt của hard disk drive, có thể được dịch là ổ đĩa cứng. Một tên khác có thể là Winchester. Đây là một tên lóng không chính thức xuất hiện từ những năm 70.

Theo một trong những phiên bản, ổ cứng bắt đầu được gọi là ổ cứng vì các nhân viên IBM đã phát triển ổ cứng 3340. Khi tạo ra thiết bị này, các kỹ sư đã sử dụng ký hiệu ngắn gọn "30-30". Ký hiệu này chỉ ra rằng ổ cứng bao gồm hai mô-đun 30 megabyte mỗi mô-đun. Đồng thời, nó trùng với tên của hộp đạn súng trường Winchester 30-30 cho loại súng trường phổ biến Winchester Model 1894. Vì sự trùng hợp này, ổ cứng bắt đầu được gọi là ổ cứng.

Cái tên này vẫn tồn tại tốt và được sử dụng rộng rãi cho đến cuối những năm 90. Sau đó, nó bắt đầu không còn sử dụng được nữa. Hiện nay ở Mỹ và Châu Âu, ổ cứng không còn được gọi là ổ cứng, nhưng ở các nước SNG, tên này vẫn được sử dụng.

Chọn một ổ cứng

Để không bị nhầm lẫn với nó, điều quan trọng là phải hiểu rõ ràng đĩa này sẽ được sử dụng để làm gì. Đầu tiên, bạn cần quyết định loại ổ cứng. Hiện đã có ổ cứng bên ngoài và bên trong. thường có vỏ bảo vệ và giao diện USB cho phép bạn kết nối đĩa này với máy tính như ổ USB flash thông thường. Loại đĩa này thường được sử dụng để truyền hoặc sao lưu dữ liệu. Ổ cứng gắn trong thường là SATA và được thiết kế để cài đặt bên trong máy tính.

Và thứ hai, bạn cần chọn một hệ số hình thức. Đĩa hiện đại có sẵn trong hai phiên bản: 2,5 và 3,5 inch. Phiên bản 2,5 "được cài đặt trong máy tính xách tay và 3,5" trên máy tính để bàn. Ổ cứng gắn ngoài cũng có thể là 2,5 hoặc 3,5 inch. Ổ đĩa ngoài 2,5 "nhỏ gọn hơn và không cần thêm nguồn, trong khi ổ ngoài 3,5" cung cấp nhiều dung lượng hơn với cùng một mức giá.

Sau khi bạn đã quyết định về loại và hệ số hình thức của ổ cứng, bạn có thể xem xét dung lượng và các đặc điểm khác. Ví dụ, các đặc điểm như tốc độ trục chính và kích thước bộ nhớ cache là rất quan trọng. Chúng càng cao, ổ đĩa sẽ hoạt động càng nhanh. Nhà sản xuất ổ cứng cũng rất quan trọng, với Western Digital và Seagate hiện đang sản xuất các mô hình chất lượng cao nhất.

Ổ cứng lưu trữ là một trong những yếu tố quan trọng nhất của một máy tính hiện đại. Vì nó chủ yếu nhằm mục đích lưu trữ lâu dài dữ liệu của bạn, nó có thể là trò chơi, phim và các tệp lớn khác được lưu trữ trên PC của bạn. Và sẽ thật đáng tiếc nếu nó đột ngột bị hỏng, do đó bạn có thể mất tất cả dữ liệu của mình, rất khó khôi phục lại. Và để vận hành và thay thế phần tử này một cách chính xác, bạn cần hiểu cách thức hoạt động của nó và nó giống như một ổ cứng.

Trong bài này, bạn sẽ tìm hiểu về hoạt động của ổ cứng, các thành phần và thông số kỹ thuật của nó.

Thông thường các thành phần chính của ổ cứng là một số tấm nhôm tròn. Không giống như đĩa mềm (đĩa mềm bị lãng quên), chúng rất khó uốn cong, đó là lý do tại sao cái tên đĩa cứng xuất hiện. Trong một số thiết bị, chúng được cài đặt không thể tháo rời và được gọi là cố định (fixeddisk). Nhưng trong các máy tính văn phòng phẩm thông thường và thậm chí một số mẫu máy tính xách tay và máy tính bảng, chúng có thể được thay thế mà không có vấn đề gì.

Hình: Ổ cứng không có nắp trên

Các lưu ý!

Tại sao ổ cứng đôi khi được gọi là ổ cứng và chúng có liên quan như thế nào đến súng cầm tay. Vào khoảng những năm 1960, IBM đã phát hành một ổ cứng tốc độ cao với số phát triển là 30-30. Điều này trùng hợp với tên gọi của vũ khí súng trường Winchester nổi tiếng, và do đó thuật ngữ này nhanh chóng được sử dụng trong tiếng lóng của biệt ngữ máy tính. Nhưng trên thực tế, ổ cứng không liên quan gì đến ổ cứng thực.

Cách thức hoạt động của ổ cứng

Việc ghi và đọc thông tin nằm trên các vòng tròn đồng tâm của đĩa cứng, được chia thành các sector, được thực hiện bằng các đầu đọc / ghi đa năng.

Tất cả các mặt của đĩa đều cung cấp rãnh ghi và đọc riêng của chúng, tuy nhiên, các đầu được đặt trên một ổ đĩa chung cho tất cả các đĩa. Vì lý do này, các đầu di chuyển đồng bộ.

Video YouTube: Mở ổ cứng hoạt động

Hoạt động bình thường của ổ đĩa không cho phép chạm giữa các đầu và bề mặt từ tính của đĩa. Tuy nhiên, trong trường hợp mất điện và dừng thiết bị, các đầu vẫn rơi xuống bề mặt nhiễm từ.

Trong quá trình hoạt động của đĩa cứng, một khe hở không khí nhỏ hình thành giữa bề mặt của đĩa quay và phần đầu. Nếu một hạt bụi lọt vào khe hở này hoặc thiết bị bị lắc, khả năng cao là đầu sẽ va chạm với bề mặt quay. Va chạm mạnh có thể làm hỏng đầu. Kết quả của đầu ra này có thể là hỏng vài byte hoặc hoàn toàn không thể hoạt động của thiết bị. Vì lý do này, trong nhiều thiết bị, bề mặt từ tính được hợp kim hóa, sau đó một chất bôi trơn đặc biệt được áp dụng cho nó, giúp nó có thể đối phó với sự lắc đầu định kỳ.

Một số đĩa hiện đại sử dụng cơ chế nạp / dỡ đĩa giúp đầu đĩa không chạm vào bề mặt từ tính ngay cả trong trường hợp mất điện.

Định dạng mức cao và mức thấp

Sử dụng định dạng mức cao cho phép hệ điều hành tạo ra các cấu trúc giúp làm việc dễ dàng hơn với các tệp và dữ liệu được lưu trữ trên đĩa cứng. Tất cả các phân vùng hiện có (ổ đĩa logic) đều được cung cấp một khu vực khởi động khối lượng, hai bản sao của bảng phân bổ tệp và một thư mục gốc. Thông qua các cấu trúc trên, hệ điều hành quản lý để phân bổ không gian đĩa, theo dõi vị trí của các tệp và bỏ qua các khu vực bị hỏng trên đĩa.

Nói cách khác, định dạng cấp cao giúp tạo mục lục cho đĩa và hệ thống tệp (FAT, NTFS, v.v.). Chỉ định dạng mức thấp có thể được coi là định dạng "thực", trong đó đĩa được chia thành các rãnh và các cung. Bằng lệnh DOS FORMAT, đĩa mềm trải qua cả hai kiểu định dạng cùng một lúc, trong khi đĩa cứng chỉ trải qua định dạng cấp cao.

Để thực hiện định dạng mức thấp trên đĩa cứng, bạn cần sử dụng một chương trình đặc biệt, thường được nhà sản xuất đĩa cung cấp. Định dạng đĩa mềm với FORMAT liên quan đến việc thực hiện cả hai thao tác, trong khi đối với đĩa cứng, các thao tác trên phải được thực hiện riêng biệt. Hơn nữa, đĩa cứng cũng trải qua một hoạt động thứ ba - tạo ra các phân vùng, đây là điều kiện tiên quyết để sử dụng nhiều hệ điều hành trên một PC.

Tổ chức nhiều phân vùng cung cấp khả năng cài đặt trên mỗi phân vùng cơ sở hạ tầng hoạt động riêng của nó với một ổ đĩa logic và ổ đĩa riêng biệt. Mỗi ổ đĩa hoặc ổ đĩa logic có ký hiệu chữ cái riêng (ví dụ: ổ đĩa C, D hoặc E).

Một ổ cứng bao gồm những gì?

Hầu hết mọi ổ cứng hiện đại đều bao gồm cùng một bộ thành phần:

đĩa(số lượng của họ thường xuyên nhất đạt đến 5 miếng);

đầu đọc / ghi(số lượng của chúng thường xuyên nhất đạt 10 mảnh);

cơ chế truyền động(cơ chế này đặt các đầu vào vị trí cần thiết);

động cơ ổ đĩa(thiết bị quay đĩa);

bộ lọc khí(bộ lọc nằm bên trong vỏ ổ đĩa);

bảng mạch in với mạch điều khiển(thông qua thành phần này, biến tần và bộ điều khiển được điều khiển);

cáp và đầu nối(linh kiện điện tử HDD).

Hộp kín - HDA thường được sử dụng làm vỏ cho đĩa, đầu, cơ cấu truyền động đầu và động cơ truyền động đĩa. Thông thường, hộp này là một chiếc đơn lẻ gần như không bao giờ được mở. Các thành phần không phải HDA khác như các mục cấu hình, bảng mạch in và khung bezel đều có thể tháo rời.

Hệ thống giám sát và đỗ xe tự động

Trong trường hợp mất điện, một hệ thống đỗ xe liên lạc được cung cấp, nhiệm vụ của hệ thống này là hạ thanh có các đầu vào đĩa tự. Bất kể thực tế là ổ đĩa có thể chịu được hàng chục nghìn vết lõm và lõm của các đầu đọc, tất cả điều này phải diễn ra ở các khu vực được chỉ định đặc biệt cho các hành động này.

Trong quá trình thăng trầm không ngừng, không thể tránh khỏi sự mài mòn của lớp từ tính. Nếu sau khi hao mòn, ổ đĩa bị lắc, rất có thể đĩa hoặc các đầu bị hỏng. Để ngăn chặn những rắc rối nói trên, các ổ đĩa hiện đại được trang bị một cơ chế tải / dỡ đặc biệt, đó là một tấm được đặt trên bề mặt bên ngoài của ổ cứng. Biện pháp này tránh chạm vào đầu và bề mặt từ tính ngay cả khi đã tắt nguồn. Khi ngắt điện áp, biến tần độc lập "đậu" các đầu trên bề mặt của tấm nghiêng.

Một chút về bộ lọc không khí và không khí

Hầu hết tất cả các ổ cứng đều được trang bị hai bộ lọc khí: bộ lọc khí áp và bộ lọc tuần hoàn. Sự khác biệt giữa các bộ lọc ở trên so với các kiểu máy có thể thay thế được sử dụng trong các ổ đĩa thế hệ cũ là chúng được đặt bên trong hộp và việc thay thế chúng sẽ không được cung cấp cho đến khi hết tuổi thọ.

Các đĩa cũ hơn sử dụng công nghệ chưng cất không khí liên tục bên trong vỏ và mặt sau, sử dụng bộ lọc cần thay thế định kỳ.

Các nhà phát triển của ổ đĩa hiện đại đã phải từ bỏ kế hoạch này, và do đó bộ lọc tuần hoàn, nằm trong một hộp HDA kín, chỉ được sử dụng để lọc không khí bên trong ống dẫn khỏi các hạt nhỏ nhất bị mắc kẹt bên trong hộp. Bất chấp tất cả các biện pháp phòng ngừa, các hạt nhỏ vẫn được hình thành sau nhiều lần "hạ cánh" và "cất cánh" của các đầu. Có tính đến thực tế là thân ổ đĩa được phân biệt bằng độ kín và không khí được bơm vào, nó vẫn tiếp tục hoạt động ngay cả trong môi trường ô nhiễm cao.

Kết nối giao diện và kết nối

Nhiều ổ đĩa cứng hiện đại có nhiều đầu nối giao diện để kết nối với nguồn điện và toàn bộ hệ thống. Thông thường, một ổ đĩa chứa ít nhất ba loại đầu nối:

kết nối giao diện;

đầu nối để cung cấp điện;

đầu nối tiếp đất.

Các đầu nối giao diện đáng được chú ý đặc biệt, vì chúng được thiết kế để nhận / truyền các lệnh và dữ liệu bởi ổ đĩa. Nhiều tiêu chuẩn không loại trừ khả năng kết nối nhiều ổ đĩa vào một bus.

Như đã đề cập ở trên, ổ cứng HDD có thể được trang bị một số đầu nối giao diện:

MFM và ESDI- Các đầu nối đã sử dụng trên ổ cứng đầu tiên;

IDE / ATA- một đầu nối để kết nối các ổ đĩa, trong một thời gian dài đã phổ biến nhất do giá thành rẻ. Về mặt kỹ thuật, giao diện này tương tự như bus ISA 16-bit. Sự phát triển sau đó của các tiêu chuẩn IDE đã góp phần làm tăng tốc độ trao đổi dữ liệu, cũng như xuất hiện khả năng truy cập trực tiếp vào bộ nhớ bằng công nghệ DMA;

ATA nối tiếp- một đầu nối thay thế IDE, về mặt vật lý là một đường một chiều được sử dụng để truyền dữ liệu nối tiếp. Trong khi ở chế độ tương thích, giao diện tương tự như IDE, tuy nhiên, sự hiện diện của chế độ "gốc" cho phép bạn tận dụng lợi thế của một bộ tính năng bổ sung.

SCSI- một giao diện phổ biến được sử dụng tích cực trên các máy chủ để kết nối HDD và các loại thiết bị khác. Mặc dù hiệu suất kỹ thuật tốt, nó không trở nên phổ biến như IDE do chi phí cao.

SAS- tương tự nối tiếp của SCSI.

USB- một giao diện được yêu cầu để kết nối ổ cứng bên ngoài. Việc trao đổi thông tin trong trường hợp này xảy ra thông qua giao thức USB Mass Storage.

Firewire- một đầu nối tương tự như USB, cần thiết để kết nối ổ cứng ngoài.

Kênh sợi quang-giao diện được sử dụng bởi các hệ thống cao cấp do tốc độ truyền dữ liệu cao.

Các chỉ tiêu chất lượng của ổ cứng

Sức chứa- lượng thông tin chứa trong ổ đĩa. Con số này trong ổ cứng hiện đại có thể lên đến 4 terabyte (4000 gigabyte);

Màn biểu diễn... Tham số này có tác động trực tiếp đến thời gian phản hồi và tốc độ truyền dữ liệu trung bình;

độ tin cậy- một chỉ số được xác định bằng thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc.

Giới hạn năng lực thể chất

Dung lượng lưu trữ tối đa mà ổ cứng sử dụng phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm giao diện, trình điều khiển, hệ điều hành và hệ thống tệp.

Ổ ATA đầu tiên được phát hành vào năm 1986 có giới hạn dung lượng là 137GB.

Các phiên bản BIOS cũng giảm dung lượng ổ cứng tối đa, do đó các hệ thống được xây dựng trước năm 1998 có dung lượng lên đến 8,4 GB và các hệ thống được xây dựng trước năm 1994 có 528 MB.

Ngay cả sau khi giải quyết các vấn đề với BIOS, giới hạn dung lượng của ổ đĩa có giao diện kết nối ATA vẫn còn, giá trị tối đa của nó là 137 GB. Hạn chế này đã được khắc phục bởi tiêu chuẩn ATA-6, được phát hành vào năm 2001. Tiêu chuẩn này sử dụng sơ đồ địa chỉ mở rộng, do đó, góp phần tăng dung lượng lưu trữ lên 144 GB. Một giải pháp như vậy giúp hiển thị các ổ đĩa trên thế giới với giao diện PATA và SATA, trong đó lượng thông tin có thể được lưu trữ cao hơn giới hạn quy định là 137 GB.

Giới hạn hệ điều hành về âm lượng tối đa

Hầu như tất cả các hệ điều hành hiện đại không áp đặt bất kỳ hạn chế nào đối với một chỉ số như dung lượng ổ cứng, điều này không thể nói về các phiên bản hệ điều hành trước đó.

Ví dụ: DOS không nhận dạng được ổ cứng có dung lượng vượt quá 8,4 GB, vì quyền truy cập vào ổ trong trường hợp này được thực hiện bằng cách sử dụng địa chỉ LBA, trong khi ở DOS 6.x và các phiên bản trước đó, chỉ hỗ trợ địa chỉ CHS.

Cũng có giới hạn về dung lượng đĩa cứng nếu cài đặt Windows 95. Giá trị tối đa cho giới hạn này là 32 GB. Ngoài ra, các phiên bản cập nhật của Windows 95 chỉ hỗ trợ hệ thống tệp FAT16, do đó, áp đặt giới hạn 2 GB đối với kích thước của phân vùng. Do đó, trong trường hợp sử dụng đĩa cứng 30 GB, nó phải được chia thành 15 phân vùng.

Giới hạn của hệ điều hành Windows 98 cho phép sử dụng ổ cứng lớn hơn.

Đặc điểm và thông số

Mỗi đĩa cứng có một danh sách các đặc tính kỹ thuật, theo đó hệ thống phân cấp sử dụng của nó được thiết lập.

Điều đầu tiên cần xem xét là loại giao diện được sử dụng. Gần đây, mọi máy tính đã bắt đầu sử dụng SATA.

Điểm thứ hai không kém phần quan trọng là dung lượng trống trên đĩa cứng. Giá trị tối thiểu của nó ngày nay chỉ là 80 GB, trong khi giá trị tối đa là 4 TB.

Một đặc điểm quan trọng khác khi mua máy tính xách tay là yếu tố hình thức ổ cứng.

Phổ biến nhất trong trường hợp này được coi là các mô hình, kích thước của nó là 2,5 inch, trong khi ở máy tính để bàn thì kích thước là 3,5 inch.

Đừng bỏ qua tốc độ quay của trục chính, giá trị nhỏ nhất - 4200, tối đa - 15000 vòng / phút. Tất cả các đặc điểm trên đều có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ của ổ cứng, được thể hiện bằng MB / S.

Tốc độ đĩa cứng

Có tầm quan trọng không nhỏ là các chỉ số tốc độ của đĩa cứng, được xác định bởi:

Tốc độ trục chính, được đo bằng số vòng quay trên phút. Nhiệm vụ của nó không phải là xác định trực tiếp tỷ giá hối đoái thực, nó chỉ cho phép bạn phân biệt một thiết bị nhanh hơn với một thiết bị chậm hơn.

Thời gian truy cập... Tham số này tính toán thời gian ổ cứng thực hiện từ khi nhận lệnh đến truyền thông tin qua giao diện. Thông thường, giá trị trung bình và giá trị tối đa xuất hiện.

Thời gian định vị đầu... Giá trị này cho biết thời gian cần thiết để các đầu di chuyển và thiết lập từ bản nhạc này sang bản nhạc khác.

Băng thông hoặc hiệu suất đĩa trong quá trình chuyển tuần tự lượng lớn dữ liệu.

Tốc độ truyền bên trong hoặc tốc độ truyền thông tin từ bộ điều khiển đến các đầu.

Tốc độ truyền bên ngoài hoặc tốc độ của thông tin được truyền qua giao diện bên ngoài.

Một chút về S.M.A.R.T.

THÔNG MINH.- một tiện ích được thiết kế để kiểm tra độc lập trạng thái của ổ cứng hiện đại hỗ trợ giao diện PATA và SATA, cũng như những ổ đĩa hoạt động trong máy tính cá nhân với hệ điều hành Windows (từ NT đến Vista).

THÔNG MINH. tính toán và phân tích trạng thái của ổ cứng được kết nối theo chu kỳ đều đặn, bất kể hệ điều hành có đang chạy hay không. Sau khi phân tích được thực hiện, biểu tượng kết quả chẩn đoán được hiển thị ở góc bên phải của thanh tác vụ. Dựa trên kết quả thu được trong quá trình S.M.A.R.T. chẩn đoán, biểu tượng có thể cho biết:

Điều kiện tuyệt vời của mỗi ổ cứng được kết nối với máy tính hỗ trợ S.M.A.R.T. Công nghệ;

Thực tế là một hoặc nhiều chỉ báo trạng thái không đáp ứng giá trị ngưỡng, trong khi các tham số Thông báo / Báo trước thất bại có giá trị bằng không. Tình trạng trên của đĩa cứng không được coi là tình trạng khẩn cấp trước, nhưng nếu đĩa cứng này chứa thông tin quan trọng, bạn nên lưu nó vào phương tiện khác thường xuyên hoặc thay thế ổ cứng HDD.

Thực tế là một hoặc một số chỉ báo trạng thái không đáp ứng giá trị ngưỡng, trong khi các thông số Báo trước / Lỗi thông báo có giá trị hoạt động. Theo các nhà phát triển ổ cứng, đây là trạng thái trước khi khẩn cấp và không đáng để lưu trữ thông tin trên ổ cứng như vậy.

Yếu tố độ tin cậy

Một chỉ số như độ tin cậy của việc lưu trữ dữ liệu là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của đĩa cứng. Yếu tố hỏng hóc của ổ cứng là trăm năm mới có một lần, từ đó ta có thể kết luận rằng ổ cứng HDD được coi là nguồn lưu trữ dữ liệu đáng tin cậy nhất. Đồng thời, các điều kiện hoạt động và bản thân thiết bị ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy của mỗi đĩa. Đôi khi các nhà sản xuất cung cấp cho thị trường một sản phẩm hoàn toàn "thô", và do đó bạn không thể bỏ qua việc sao lưu và hoàn toàn dựa vào ổ cứng.

Chi phí và giá cả

Mỗi ngày giá thành của ổ cứng HDD ngày càng thấp. Ví dụ, ngày nay giá của ổ cứng 500 GB ATA trung bình là 120 đô la, so với 1.800 đô la vào năm 1983 cho ổ cứng 10 MB.

Từ nhận định trên, chúng ta có thể kết luận rằng giá thành của ổ cứng HDD sẽ tiếp tục giảm, và do đó trong tương lai mọi người sẽ có thể mua những chiếc đĩa khá lớn với giá cả phải chăng.

HDD, ổ cứng và ổ cứng là gì - những từ này là những thuật ngữ được sử dụng rộng rãi khác nhau cho cùng một thiết bị là một phần của máy tính. Cùng với nhu cầu lưu trữ thông tin trên máy tính, các thiết bị đã xuất hiện, các thiết bị lưu giữ thông tin như một chiếc đĩa cứng và trở thành một phần không thể thiếu của máy tính cá nhân.

Trước đó, trên những chiếc máy tính đầu tiên, thông tin được lưu trữ trên băng đục lỗ - đây là giấy bìa cứng có đục lỗ, bước tiếp theo trong quá trình phát triển của máy tính là ghi từ tính, nguyên tắc của nó vẫn được giữ nguyên trong các ổ cứng ngày nay. Không giống như các ổ cứng HDD terabyte ngày nay, thông tin được lưu trữ trên chúng lên tới hàng chục kilobyte, không đáng kể so với thông tin ngày nay.

HDD là gì và chức năng của nó để làm gì?

Ổ cứng là thiết bị nhớ chỉ đọc của máy tính, tức là chức năng chính của nó là lưu trữ dữ liệu lâu dài. HDD, không giống như RAM, không được coi là bộ nhớ dễ bay hơi, nghĩa là sau khi ngắt nguồn điện khỏi máy tính, và kết quả là từ đĩa cứng, tất cả thông tin đã lưu trước đó trên ổ đĩa này sẽ được lưu lại. Nó chỉ ra rằng ổ cứng là nơi tốt nhất trên máy tính để lưu trữ thông tin cá nhân: tệp, ảnh, tài liệu và video rõ ràng sẽ được lưu trữ trên đó trong thời gian dài và thông tin đã lưu có thể được sử dụng trong tương lai nếu cần. .

ATA / PATA (IDE)- Giao diện song song này không chỉ dùng để kết nối ổ cứng, mà còn là thiết bị đọc đĩa - ổ quang. Ultra ATA là đại diện tiên tiến nhất của tiêu chuẩn và có tốc độ thông tin dữ liệu có thể lên đến 133 megabyte mỗi giây. Phương thức truyền dữ liệu được chỉ định được coi là rất lỗi thời và ngày nay được sử dụng trong các máy tính lỗi thời; trên các bo mạch chủ hiện đại, bạn sẽ không thể tìm thấy đầu nối IDE.

SATA (ATA nối tiếp)- là một giao diện nối tiếp, đã trở thành một sự thay thế tốt cho PATA lỗi thời và không giống như nó, chỉ có một cơ hội để kết nối một thiết bị, nhưng trên các bo mạch chủ giá rẻ, có một số đầu nối để kết nối. Tiêu chuẩn này được chia thành các phiên bản sửa đổi với các tỷ lệ truyền dữ liệu / tỷ giá hối đoái khác nhau:

• SATA có tốc độ trao đổi dữ liệu lên đến 150 Mb / s. (1,2 Gbps);
• SATA phiên bản. 2.0 - đối với bản sửa đổi này, tốc độ trao đổi dữ liệu so với giao diện SATA đầu tiên đã tăng gấp đôi lên 300 MB / s (2,4 Gb / s);
• SATA phiên bản. 3.0 - trao đổi dữ liệu cho bản sửa đổi thậm chí còn cao hơn lên đến 6 Gb / s (600 MB / s).

Tất cả các giao diện kết nối được mô tả ở trên của họ SATA đều có thể hoán đổi cho nhau, nhưng bằng cách kết nối, ví dụ: ổ cứng có giao diện SATA 2 với đầu nối bo mạch chủ SATA, việc trao đổi dữ liệu với ổ cứng sẽ dựa trên bản sửa đổi cũ nhất, trong trường hợp này là bản sửa đổi SATA 1.0.

Ổ cứng ("Winchester", hdd, ổ đĩa cứng - eng.) - thiết bị lưu trữ thông tin dựa trên các tấm từ tính và tác dụng của từ tính.

Áp dụng phổ cập trong máy tính cá nhân, máy tính xách tay, máy chủ, v.v.

Thiết bị đĩa cứng. Cách thức hoạt động của ổ cứng.

Trong sàn kín gió khối chứa các tấm hai mặt, với lớp từ tính trồng trên trục động cơ và quay với tốc độ 5400 số vòng quay mỗi phút. Khối không hoàn toàn được niêm phong, nhưng quan trọng nhất là nó không vượt qua hạt tốt và không cho phép giảm độ ẩm... Tất cả những điều này có ảnh hưởng bất lợi đến tuổi thọ và chất lượng của ổ cứng.

Trong ổ cứng hiện đại, trục được sử dụng. Điều này giúp giảm thiểu tiếng ồn trong quá trình vận hành, tăng độ bền đáng kể và giảm nguy cơ kẹt trục do sập.

Đọc và viết được thực hiện bằng cách sử dụng khối đầu.

Theo trình tự làm việc, người đứng đầu bay lượnở trên bề mặt của đĩa ở một khoảng cách ~ 10nm... Chúng có tính khí động học và trỗi dậy trên bề mặt đĩa do Thượng nguồn từ đĩa quay. Các đầu từ tính có thể được định vị cả từ hai phíađĩa, nếu các lớp từ được áp dụng trên mỗi mặt của đĩa từ.

Khối đầu được kết nối có vị trí cố định, nghĩa là, các đầu di chuyển tất cả cùng nhau.

Tất cả các đầu được kiểm soát bởi một đơn vị ổ đĩa dựa trên điện từ học.

Nam châm neodymium tạo ra một từ tính đồng ruộng, trong đó khối đầu có thể chuyển động với tốc độ phản ứng cao dưới tác dụng của dòng điện. Đây là cách tốt nhất và nhanh nhất để di chuyển khối đầu, và sau cùng, một khi khối đầu được di chuyển bằng cơ học, với sự trợ giúp của bánh răng.

Khi tắt đĩa, để các đầu không chìm vào đĩa và hư hỏng anh ấy, họ ra trong khu vực đậu xe đầu(khu đậu xe, bãi đậu xe).

Nó cũng cho phép bạn vận chuyển các ổ cứng bị vô hiệu hóa mà không có bất kỳ hạn chế đặc biệt nào. Ở trạng thái tắt, đĩa có thể chịu được tải trọng lớn và không bị hỏng. Khi bật, dù chỉ một cú sốc nhỏ ở một góc nào đó cũng có thể phá hủy lớp từ tính của đĩa hoặc làm hỏng các đầu khi chạm vào đĩa.

Ngoài phần kín, ổ cứng hiện đại có phần ngoài bảng điều khiển... Ngày xưa, tất cả các bảng điều khiển đều được lắp vào bo mạch chủ của máy tính vào các khe cắm mở rộng. Nó không thuận tiện về tính linh hoạt và khả năng. Ổ cứng bây giờ có tất cả các thiết bị điện tử ổ đĩa và giao diện trên một bảng nhỏ ở dưới cùng của ổ cứng. Nhờ đó, bạn có thể cấu hình từng đĩa nhất định, thuận lợi từ quan điểm cấu trúc, thông số của nó, chẳng hạn như giúp nó tăng tốc độ hoặc hoạt động êm hơn.

Để kết nối giao diện và nguồn điện, các đầu nối tiêu chuẩn thường được chấp nhận / và được sử dụng Molex/Nguồn SATA.

Đặc thù.

Ổ cứng là năng lực nhất người giám sát thông tin và đáng tin cậy... Khối lượng đĩa không ngừng tăng lên, nhưng gần đây điều này là do một số sự phức tạp và để mở rộng khối lượng hơn nữa, cần phải có các công nghệ mới. Chúng ta có thể nói rằng ổ cứng thực tế đã đi thẳng vào việc đạt được hiệu suất tối đa. Sự lan rộng của ổ cứng chủ yếu do tỷ lệ giá cả... Trong hầu hết các trường hợp, một gigabyte dung lượng ổ đĩa có giá thấp hơn 2,5 rúp.

Ưu và nhược điểm của ổ cứng so với.

Trước khi xuất hiện trạng thái rắn SSD(ổ trạng thái rắn) - ổ cứng, ổ cứng không có đối thủ cạnh tranh. Bây giờ ổ cứng có một hướng để nhắm tới.

Nhược điểm của ổ cứng(ổ cứng) (ssd) ổ đĩa:

• tốc độ đọc tuần tự thấp
• tốc độ truy cập thấp
• tốc độ đọc thấp
• tốc độ ghi thấp hơn một chút
• rung động và ít tiếng ồn trong quá trình hoạt động

Mặc dù mặt khác, ổ cứng có những ổ cứng khác, nặng nề hơn lợi ích cho cái nào SSD người tích lũy phấn đấu và nỗ lực.

thuận ổ cứng (ổ cứng) so với trạng thái rắn (ssd) ổ đĩa:

• giá thể tích tốt hơn đáng kể
• chỉ số tốt nhất về độ tin cậy
• âm lượng tối đa cao hơn
• trong trường hợp thất bại, cơ hội khôi phục dữ liệu cao hơn nhiều lần
• lựa chọn tốt nhất để sử dụng trong các trung tâm đa phương tiện, nhờ vào sự nhỏ gọn và dung lượng ổ đĩa lớn 2,5

Về cái gì đáng chú ý khi chọn một đĩa cứng, bạn có thể xem trong bài viết ““ của chúng tôi. Nếu bạn cần sửa chữa ổ cứng hoặc khôi phục dữ liệu, bạn có thể liên hệ.