▷ Шта је хард диск и како функционише

Данас ћемо детаљно видети шта је чврсти диск и чему служи. Могуће је да данас нисмо имали личне рачунаре да није било проналаска уређаја за складиштење података. Надаље, технологија не би толико напредовала да не постоје ове подршке да би могли похранити толико информација.

Знамо да чврсти диск није пресудан уређај за рад рачунара, јер може радити ако то ради. Али без података, корисност рачунара је практично једнака .

Садржај индекс

Мало по мало, чврсти дискови у овом повређивању или ССД-у се све више полаже у односу на традиционалне чврсте дискове, које ћемо обухватити у овом чланку. Међутим, то и даље представља већи капацитет складиштења и већу издржљивост. Па да видимо шта је хард диск и како функционише

Шта је хард диск?

Прво што ћемо морати да урадимо је да дефинишемо шта је чврсти диск. Чврсти диск је уређај за чување података на нехлапљив начин, односно користи магнетни систем за снимање дигиталних података. На овај начин је могуће трајно чувати снимљене податке на медију (дакле, они нису променљиви). Такође се називају и чврсти дискови или хард дискови.

Тврди диск је састављен од једне или више крутих плоча уметнутих у херметичку кутију и спојених заједничком осовином, која се ротира великом брзином. На свакој од патки, које обично имају два лица која су намијењена за складиштење, налазе се двије одвојене главе за читање / писање.

Чврсти дискови су део секундарне меморије рачунара или вита на графикону, нивоа меморије 5 (Л5) и ниже. Назива се секундарном меморијом јер је извор података тако да их главна меморија (РАМ меморија) може узимати и радити с њима слањем и примањем упутстава из ЦПУ-а или процесора. Ова секундарна меморија ће бити она са највећим капацитетом која је доступна на рачунару и такође неће бити хлапљива. Ако искључимо рачунар, РАМ ће се испразнити, али не и чврсти диск.

Физичке компоненте чврстог диска

Пре него што упознате рад чврстог диска, прикладно је навести и дефинисати различите физичке компоненте које тврди диск има:

• Посуђе: биће тамо где се информације чувају. Они су поредани хоризонтално и свака плоча се састоји од две плоче или магнетизоване површине, горњег и доњег лица. То је обично направљено од метала или стакла. Да би сачували информације у њима, имају ћелије у којима се могу магнетизовати позитивно или негативно (1 или 0). Глава за читање: елемент је који чита или пише. Биће једна од ових глава за свако лице или површину тањира, тако да ако имамо две плоче постојат ће четири главе за читање. Ове главе не остварују контакт са плочицама, ако се то догоди, диск ће се огребати и подаци ће бити оштећени. Када се суђе ротира, ствара се танак филм ваздуха који спречава бројање између њега и игралишта (приближно 3 нм). Механичка рука: они ће бити елементи задужени за држање глава за читање. Омогућавају приступ информацијама посуђа померањем глава за читање линеарним начином изнутра према спољашњем делу. помицање ових материјала је врло брзо, мада због механичких елемената имају поприлично ограничења у погледу брзине читања. Мотори: Имаћемо два мотора унутар чврстог диска, један за ротирање плоча, обично брзином између 5000 и 7200 обртаја у минути (рпм). И имаћемо још један за кретање механичког оружја Електронски круг: поред механичких елемената, чврсти диск садржи и електронски склоп који је одговоран за управљање функцијама позиционирања главе и читањем и писањем овог. Овај круг је такође задужен за комуникацију тврдог диска са осталим компонентама рачунара, превођење положаја ћелија плоча на адресе разумљиве у РАМ и ЦПУ меморији. Кеш меморија: тренутни чврсти дискови имају меморијски чип интегрисан у електронски круг који служи као мост за размену информација са физичких плоча у РАМ меморију. То је попут динамичког међуспремника за олакшавање приступа физичким информацијама. Прикључци: На полеђини диска и изван пакета су прикључци за повезивање. Обично се састоје од прикључка сабирнице на матичној плочи, 12 В конектора за напајање и, у случају ИДЕ-а, са скакачким слотовима за избор мастер / славе.

Цоннецтион Тецхнологиес

Чврсти диск мора бити повезан са матичном плочом рачунара. Постоје различите технологије повезивања које ће пружити карактеристике или времена чврстим дисковима.

ИДЕ (интегрисана електроника уређаја):

Такође познат као АТА или ПАТА (паралелни АТА). Донедавно је била стандардна метода повезивања чврстих дискова на наше рачунаре. Омогућује повезивање два или више уређаја преко паралелне сабирнице која је састављена од 40 или 80 каблова.

Ова технологија је позната и као ДМА (Дирецт Мемори Аццесс) јер омогућава директну везу између РАМ-а и чврстог диска.

Да бисте повезали два уређаја на исту сабирницу, биће потребно да су конфигурисани као мастер или славе. На овај начин контролор ће знати коме треба послати податке или прочитати његове податке и да нема преласка информација. Ова конфигурација се врши преко скакача на самом уређају.

• Главни: мора да је први уређај повезан на сабирницу, обично тврди диск мора бити конфигуриран у мастер моду испред ДЦ / ДВД читача. Такође морате да конфигуришете чврсти диск главног мотоцикла ако је на њему инсталиран оперативни систем. Славе: биће секундарни уређај повезан на ИДЕ сабирницу. Да бисте били роб, прво морате бити господар.

Максимална брзина преноса ИДЕ везе је 166 МБ / с. који се такође назива Ултра АТА / 166.

САТА (Серијски АТА):

Ово је тренутни стандард комуникације на данашњим ПЦ рачунарима. У овом случају, користиће се серијска сабирница уместо паралелне за пренос података. То је много брже од традиционалне ИДЕ и ефикасније. Поред тога, омогућава вруће повезивање уређаја и поседује много мање и управљиве аутобусе.

Тренутни стандард налази се у САТА 3 који омогућава преносе и до 600 МБ / с

СЦСИ (Мали рачунарски системски интерфејс):

Овај интерфејс паралелног типа дизајниран је за чврсте дискове са великим капацитетом складиштења и великим брзинама ротације. Ова метода повезивања традиционално се користи за сервере и кластере великих хард дискова за складиштење.

СЦСИ контролер може истовремено радити са 7 чврстих дискова на ланчаној вези до 16 уређаја. Ако је максимална брзина преноса 20 Мб / с

САС (серијски приложен СЦСИ):

То је еволуција СЦСИ интерфејса и, попут САТА, то је сабирница која ради у серији, мада се команде типа СЦСИ и даље користе за интеракцију са чврстим дисковима. Једна од његових својстава, поред оних које пружа САТА, је та што се више уређаја може повезати на истој магистрали и такође може да обезбеди сталну брзину преноса за сваки од њих. Могуће је повезати више од 16 уређаја и имати исти интерфејс за повезивање као и САТА дискове.

Његова брзина је мања од САТА, али са већим капацитетом везе. САС контролер може комуницирати са САТА диском, али САТА контролер не може комуницирати са САС диском.

Коришћени фактори форме

Што се тиче фактора облика, постоји неколико врста њих мерених у инчима: 8, 5´25, 3´5, 2´5, 1´8, 1 и 0´85. Иако се највише користе су 3, 5 и 2, 5 инча.

3, 5 инча:

Њене димензије су 101, 6 к 25, 4 к 146 мм. Велике је величине као и ЦД плејери, иако су виши (41, 4 мм). Ови хард дискови су они које користимо у практично свим десктоп рачунарима.

2, 5 инча:

Његова мерења су 69, 8 к 9, 5 к 100 мм и типична су за мере дискете. Ови чврсти дискови се користе за преносне рачунаре, који су компактнији, мали и лаганији.

Физичка и логичка структура

Гледајући физичке компоненте чврстог диска, морамо знати како је његова структура података подељена на сваку плочу тврдог диска. Као и обично, није ствар само у снимању информација насумично на диску, они имају своју логичку структуру која омогућава приступ одређеним информацијама које су на њима сачуване.

Физичка структура садржаја

Праћење

Свако лице диска је подељено у концентричне прстенове, од унутрашњости до спољашње стране лица. Траг 0 представља спољну ивицу чврстог диска.

Цилиндар

Они су скуп неколико нумера. Цилиндар је формиран од свих кругова који су вертикално поравнани на свакој од плоча и лица. На тврдом диску би формирали замишљени цилиндар.

Сектор

Стазе су заузврат подијељене у дијелове лука који се називају сектори. У овим одељцима се смештају блокови података. Величина сектора није фиксна, мада је нормално да је можете пронаћи са капацитетом од 510 Б (бајтова), што износи 4 КБ. У прошлости је била одређена величина сектора за свако газиште, што је значило да су спољашње трачнице већег пречника изгубљене због празних рупа. То се променило са ЗБР (Бит Рецординг би Зонес) технологијом која омогућава ефикасније коришћење простора, променом броја сектора у зависности од величине стазе (нумере са већим радијусом, више сектора)

Кластер

Назива се и јединица за расподелу, то је група сектора. Свака датотека ће заузимати одређени број кластера, а ниједна друга датотека се не може похранити у одређени кластер.

На пример, ако имамо кластер 4096 Б и датотеку 2700 Б, он ће заузети један кластер и такође ће имати простора у њему. Али на њему се не могу сачувати више датотека. Када форматирамо чврсти диск, можемо му доделити одређену величину кластера, што је мања величина кластера, то ће боље доделити простор на њему, посебно за мале датотеке. Иако ће, напротив, бити теже приступити подацима за главу за читање.

Предлаже се да су кластери од 4096 КБ идеални за велике складишне јединице.

Логичка структура садржаја

Логичка структура одређује начин на који су подаци организовани унутар ње.

Сектор за подизање система (Мастер Боот Рецорд):

Опћенито називано МБР, то је први сектор читавог тврдог диска, односно трацк 0, цилиндар 0 сектора 1. У овај простор се налази табела партиција која садржи све информације о почетку и крају партиција. Програм Местер Боот се такође чува, овај програм је задужен за читање ове табеле партиција и пружање контроле сектору за покретање активне партиције. На овај начин рачунар ће се покренути из оперативног система активне партиције.

Када имамо неколико оперативних система инсталираних на различитим партицијама, биће потребно инсталирати боотлоадер како бисмо могли да изаберемо оперативни систем који желимо да покренемо.

Простор партиције:

Чврсти диск се може састојати од комплетне партиције која покрива цео чврсти диск или неколико њих. Свака партиција дели чврсти диск на одређени број цилиндара и они могу бити величине коју им желимо доделити. Ове информације биће похрањене у табели партиција.

Свакој од партиција биће додељено име које се назива етикета. У Виндовс-у ће то бити слова Ц: Д: Ц: итд. Да би партиција била активна, она мора имати формат датотеке.

Непартициони простор:

Такође може постојати одређени простор који још нисмо раздвојили, односно да му нисмо дали формат датотеке. У овом случају неће бити доступно за чување датотека.

Систем адресирања

Систем адресирања омогућава да се глава за читање постави на тачно место где се налазе подаци које намеравамо да читамо.

ЦХС (цилиндар - глава - сектор): Ово је први коришћени систем адресирања. Помоћу ове три вредности било је могуће поставити главу за читање на место где се налазе подаци. Овај систем је био лак за разумевање, али је захтевао прилично дугачке смернице за позиционирање.

ЛБА (логичко адресирање блокова): у овом случају хард диск делимо на секторе и сваком доделимо јединствени број. У овом случају, ланац поука ће бити краћи и ефикаснији. То је метода која се тренутно користи.

Филе системи

Да бисте спремили датотеке на тврди диск, потребно је знати како ће се то сачувати, па морамо дефинисати систем датотека.

ФАТ (табела додељивања датотека):

Заснован је на стварању табеле расподјеле датотека која је индекс диска. Кластери које користи свака датотека се чувају, као и слободни и неисправни или фрагментирани кластери. На овај начин, ако се датотеке дистрибуирају у непрекидним кластерима, кроз ову табелу ћемо моћи знати где се налазе.

Овај систем датотека не може радити са партицијама већим од 2 ГБ

ФАТ 32:

Овај систем уклања ограничење ФАТ од 2 ГБ и омогућава мање величине кластера за веће капацитете. УСБ дискови за складиштење обично користе овај систем датотека јер је најприкладнији за различите оперативне системе и мултимедијалне уређаје попут аудио или видео плејера.

Једно ограничење које имамо је да нећемо бити у могућности да чувамо датотеке веће од 4 ГБ.

НТФС (Нови технолошки систем датотека):

То је систем датотека који се користи за Виндовс оперативне системе након Виндовс НТ-а. Ограничења на датотеке и партиције ФАТ система су уклоњена, а такође и већа безбедност сачуваних датотека, јер подржава шифровање датотека и конфигурацију њихових дозвола. Уз то, омогућава додјелу различитих величина кластера за различите величине партиција.

Ограничење овог датотечног система је што није у потпуности компатибилан са Линуком или Мац ОС-ом у старијим верзијама. И изнад свега, не подржавају га мултимедијални уређаји попут аудио и видео плејера или телевизора.

ХФС (хијерархијски систем датотека):

Систем који је Аппле развио за своје МАЦ оперативне системе. То је хијерархијски систем датотека који дели волумен или партицију на логичке блокове од 512 Б. Ови блокови су груписани у блокове расподјеле.

ЕКСТ Ектендед Филе Систем):

То је систем датотека који користе Линук оперативни системи. Тренутно се налази у верзији Ект4. Овај систем је способан за рад са великим партицијама и оптимизацију фрагментације датотека.

Једна од његових најистакнутијих карактеристика је то што је способан за датотечне системе пре овог и касније.

Како знати да ли је чврсти диск добар

Постоје различите мере које одређују капацитет тврдог диска у погледу перформанси и брзине. Они се морају узети у обзир да бисте знали како да упоредите перформансе једног тврдог диска са другим.

• Брзина ротације: брзина је којом се ротирају плоче тврдог диска. При већим брзинама имаћемо веће брзине преноса података, али и већу буку и грејање. Најбољи начин је купити ИДЕ или САТА уређај с више од 5400 о / мин. Ако је у питању СЦСИ, онда је назначено да има више од 7200 о / мин. Већа ротација такође постиже ниже просечне латенције. Просечна латенција: време је које ће требати да глава за читање буде у наведеном сектору. Играчка глава мора сачекати да се диск окрене да би пронашао сектор. Због тога, при већим обртајима, нижа латенција. Просечно време претраге: време које је потребно да репродукција одигра до назначене нумере. То је између 8 и 12 милисекунди Вријеме приступа: вријеме које читатељу треба да приступи сектору. То је збир просечне латенције и просечног времена претраге. Време између 9 и 12 милисекунди. Време писања / читања: Ово време зависи од свих осталих фактора и од величине датотеке. Кеш меморија: Меморија чврстог типа попут РАМ-а која привремено чува податке који се читају са диска. На тај се начин повећава брзина читања. Што је више кеш меморије, брже ће бити читање / писање. (врло важно) Капацитет складиштења: очигледно је да постоји количина простора за складиштење података. Што више то боље. Комуникацијско сучеље: начин преноса података с диска у меморију. САТА ИИИ интерфејс је тренутно најбржи за ову врсту хард дискова.

Ако такође желите детаљно знати више о хардверу, препоручујемо наше чланке:

• Зашто НИЈЕ потребно дефрагментирати ССД?

Овим закључујемо објашњење како је чврсти диск и како функционише. Надамо се да је био врло користан за вас и већ разумете важност доброг чврстог диска.