Что такое жесткий диск и как он работает

Жесткий диск – это основное и самое крупное устройство для записи и чтения данных в ПК. На нем записаны операционная система (например, Windows 10, 7, XP), названия программ и других файлов.

Достаточно часто его называют диском С из-за того, что в Microsoft буква “С” – это определение первичного раздела жесткого диска.

Жесткий диск: описание и особенности

Жесткий диск (другие названия: HDD, HMDD и НЖМД) – это устройство, используемое для сохранения и произвольного чтения данных. Он применяется почти во всех компьютерах, а также в виде отдельно подсоединяемых девайсов для расширения доступного хранилища файлов.

Благодаря произвольному доступу пользователь в любой момент может прочитать, записанные сведения на любом участке HDD. Это означает, что НЖМД работает без электричества, и в этом главное отличие постоянной памяти от временной – ОЗУ (расшифровка звучит как “оперативное запоминающее устройство”).

Для чего нужен

Его основное предназначение – это хранение в дисковом массиве всей информации о персональном компьютере. К ней относятся как важные программы (операционная система, драйверы для деталей ПК, файлы настроек и т.д.), так и загруженные пользователем (аудио- и видеозаписи, текстовые файлы).

Технические характеристики

Характеристики и параметры устройства:

1. Интерфейс – доступные стандарты передачи данных: ATA (IDE, PATA), SATA.

2. Емкость – размер памяти, доступной для использования (измеряется в ГБ, ТБ).

3. Форм-фактор – физический размер пластины со специальным покрытием: 3,5 или 2,5 дюйма.

4. Время доступа – общее время, в рамках которого устройство успеет прочитать информацию.

5. Скорость вращения – параметр, определяющий скорость чтения. ЖД для ноутбуков имеют пониженную скорость 4200, 5400 и 7200 оборотов в минуту, а стационарные ПК – 5400, 7200 и 10 000 об/мин.

6. Ввод-вывод – число операций чтения и записи в секунду. В основном устройство успевает обработать около 50 операций в произвольном порядке и 100 – в последовательном.

7. Ударостойкость – сопротивляемость устройства резким скачкам давления или ударам.

Составные жесткого диска

Структура стандартного HDD:

1. Корпус. Предотвращает попадание пыли, жидкостей внутрь, а также механическое воздействие на коробку.

2. Диски – пластинки из различных металлических сплавов, имеющие важное значение, т.к. на них и записываются данные.

3. Двигатель. Устроен таким образом, чтобы вращать пластины.

4. Блок головок – конструкция из 2 головок, прикрепленных к обеим сторонам ЖД.

5. Актуатор – механизм, запускающий работу головок с помощью электромагнитной энергии.

6. Контроллер – маленькая микросхема, отвечающая за работу устройства.

7. Парковочная зона – так называется пространство, в которое убираются головки после прекращения работы. Это позволяет уменьшить риск повреждения поверхности металла.

Составные части ЖД имеют

Устройство и принцип работы

Запись, как и чтение данных, производится с помощью подвижных деталей, которые именуются головками. Наглядным и понятным примером работы диска не из информатики является граммофон, который иглой проводит по виниловой пластинке. Однако головка ЖД не прикасается к поверхности металла, а находится на таком маленьком расстоянии, что сквозь узкий зазор с трудом проходит табачный дым.

После завершения активной работы головки возвращаются в парковочную зону, предотвращая риск повреждения устройства.

Разновидности и популярные производители

Жесткий диск – это один из немногих видов накопителей информации, но не единственный. У него есть маленькие и большие аналоги. Например, флешка тоже относится к HDD, но при этом она не вращается. Подобные устройства имеют встроенные твердотельные хранилища и подключаются к компьютеру через USB-разъем.

Другой альтернативой является внешний жесткий диск, который ничем не отличается от встроенного, кроме наличия собственного корпуса и необходимости соединения с ПК через USB.

Основными производителями HDD-дисков являются:

1. Fujitsu – японская фирма, которая раньше была распространена, но теперь имеет небольшой модельный ряд.

2. Hitachi – компания из Японии, редко выпускающая новые устройства. Это обусловлено долгим исследованием безопасности современных технологий перед их внедрением. Из-за этого накопители служат до 7-10 лет активного использования.

3. Samsung – корейский разработчик электротехники, занимающийся производством ЖД. Первые модели были сделаны из дешевых металлов, быстро нагревались и ломались, но теперь Samsung делает качественные устройства.

4. Seagate – производитель из США, который недавно выпускал лучшие винчестеры на рынке, но сейчас делает это намного реже из-за снижения качества деталей.

5. Toshiba – японская компания, ЖД которой почти не встречаются в компьютерах, из-за чего могут возникнуть проблемы с поиском сервисов технического обслуживания и покупкой запчастей.

6. Western Digital (WD) – американский производитель, занимающийся только разработкой ЖД. Его диски характеризуются долговечностью деталей. В них используются укрепленные подшипники для головок, из-за чего шума во время работы немного больше, чем у конкурентов.

https://youtube.com/watch?v=6cOdoakvTXY

Критерии выбора

Перед покупкой накопителя нужно ответить на следующие вопросы:

1. Как планируется использовать ЖД – внутри ПК или в качестве внешнего носителя. Пользователю, редко путешествующему и имеющему стандартный стационарный компьютер, удобнее приобрести первый товар, а обладателю ноутбука – второй.

2. Что доступно для подключения. Сейчас применяется только 2 интерфейса: IDE – сильно устаревший, но все еще находящийся в продаже; SATA – быстрый и экономный.

3. В каких условиях будет эксплуатироваться НЖМД. Чем загрязненнее выглядит помещение (из-за пыли, табачного дыма, грязи, воды), тем лучше должен быть защищен корпус.

4. Будет ли ПК функционировать в ночное время. ЖД в процессе работы издают специфическое жужжание, которое далеко не всем приходится по нраву. В таком случае стоит обратить внимание на ЖД с дополнительной шумоизоляцией.

5. Для чего планируется покупка ЖД. Если накопитель будет основным в устройстве (на нем будут сохранены операционная система, настройки), то хватит 256 ГБ объема и скорости вращения от 7200 об/мин. Внешние диски лучше приобретать с увеличенным объемом, не обращая внимание на второй параметр, т.к. в дополнительных винчестерах быстрота чтения данных с магнитных дисков менее важна, чем в основных.

Также желательно оформлять дополнительную гарантию на ЖД, т.к. большинство поломок часто работающих деталей происходят в течение первых 6-12 месяцев использования.