Жесткий диск (винчестер)

Жесткий диск состоит из трех блоков.

Первый блок. Как правило, состоит из нескольких дисков изготовленных из металла или стекла. Диски с обеих сторон покрыты магнитным материалом. Запись на эти диски происходит в соответствии с так называемой физической структурой диска, т.е. поверхность каждого диска разделена на специальные «дорожки», которые, в свою очередь делятся на «сектора». Так выглядит диск в плоскости, однако, в объемном виде винчестер состоит из нескольких дисков, а каждый диск имеет две рабочие поверхности. В связи с этим выделяют еще третье деление – «цилиндры». Цилиндр – это совокупность всех совпадающих дорожек по вертикали. Чтобы узнать, сколько цилиндров у конкретного винчестера нужно количество дорожек умножить на количество рабочих поверхностей.

Стоит отметить, что в этой статье мы будем больше говорить о механике или о железной составляющей, но у жестких дисков есть еще и логичсекая структура, вот почитайте.

Второй блок – это механика винчестера, которая приводит во вращательное движение весь массив дисков, а также точное позиционирование читающих головок.

Для каждой рабочей поверхности соответствует одна головка. Располагаются эти головки ровным столбиком.

Третий блок состоит из электроники – чипы, микросхемы, которые обрабатывают данные, корректируют ошибки и управляют механикой.

Основные параметры

Объем диска – самый, наверное, главный параметр. Именно от объема зависит то количество информации, которое сможет хранить в себе винчестер.

Сегодня и операционная система и игры и фильмы стали довольно «увесистыми» поэтому, чем больше объем, тем лучше, как говорится – лишней памяти никогда не бывает.

Существует такой момент – 1 мБ=1024 кБ; 1 гБ=1024 мБ, однако, производители берут в расчет 1 мБ=1000 кБ; 1 гБ=1000 мБ, таким образом, разница между заявленным производителем объемом и фактическим может колебаться в пределах 50-150 мБ.

Скорость чтения. При покупке желательно тоже обращать внимание на этот показатель, это связано с тем, что производители заявляют одну величину, а на деле оказывается совсем другое. Например, согласно спецификации UDMA/133 скорость должна быть не менее 133 мБ/сек, но в действительности это не скорость чтения данных, а скорость передачи по ATA – каналу.

Среднее время доступа – это время, которое затрачивает диск для доступа к выбранному участку. Измеряется в миллисекундах.

Скорость вращения диска – напрямую связана со скоростью доступа. Обычная скорость вращения составляет 7200 об/мин.

Тип интерфейса. Существуют несколько типов: IDE, UDMA, ATA, PIO.

IDE (Integrated Drive Electronics) — означает, что в самом винчестере установлена специальная микросхема-контроллер.

UDMA (Direct Memory Access) – прямой доступ к памяти, однако, означает совсем другое – показатель типа и скорости. Теоретически позволяет работать на скорости 100 мБ/сек, но фактически картина выглядит также как я описал скорость чтения.

PIO (Programmed Input/Output) – означает режим передачи данных. Отличается от UDMA тем, что данные передаются не через процессор, а напрямую. Этот режим довольно старый и сегодня практически не применяется.

ATA (ATAttachment). Относится к числу последовательных. Это означает что к каждому разъему можно подключить 2 винчестера на одном кабеле, что естественно снизит пропускную способность вдвое.

На каждом диске установлены специальные переключатели – джамперы (перемычки) с помощью которых можно изменить «состояние» винчестера в двух режимах:

1. Master (хозяин)
2. Slave (раб)

Это нужно чтобы компьютер смог «распознать» какой из них является основным, а какой дополнительным. Винчестер с установленной операционной системой должен быть всегда в состоянии Primary Master. На дополнительном винчестере можно вообще убрать этот джампер.

Один важный момент – не подключайте к одному шлейфу (кабелю) и винчестер и CD-ROM от этого компьютер может начать намного медленнее работать, проще говоря «тормозить».

SerialATA (SATA) – об этом интерфейсе я упоминал на странице посвященной материнской плате. Здесь для каждого SATA – канала может быть только один жесткий диск, также Вы не найдете джамперов Master/Slave.

RAID – массивы независимых жестких дисков. Установить несколько винчестеров в любой компьютер – не проблема, но вот заставить их работать в унисон это задача. Для решения этой задачи и существует технология RAID. Схем сборки существует достаточно много, но для домашнего пользования подойдут две самые простые:

1. RAID 0 – можно объединить от 2 до 4 винчестеров. Все данные, которые поступают на винчестер, RAID разбивает на блоки, каждый из которых записывается на любую часть массива. Скорость чтения и  записи при такой технологии резко возрастает. Однако при выходе из строя одного диска есть риск потерять весь объем информации.
2. RAID 1 – более надежна. По этой схеме винчестеры устанавливаются парами (1-2) и должны быть одной модели и с одинаковым объемом. Данные, которые сохраняются на первом диске пары, дублируются на втором, этим и обеспечивается надежность.