Hhd

Hhd

Почему устройства с HDD желательно носить выключенными

HDD – очень тонкая конструкция. Иглы находятся на расстоянии нескольких нанометров над поверхностью диска, чтобы иметь возможность считывать информацию, но не повреждать поверхность. Когда же компьютер выключен, иглы переводятся в состояние ожидания – паркуются в таком положении, что не касаются пластин.

Если вы возьмете работающий ноутбук с HDD в руки и понесете куда-нибудь, сядете с ним в машину или спрячете в сумку, не выключив, есть риск повредить головки и пластины. При движении иглы могут сместиться и поцарапать тонкий слой ферромагнетика.

Для SSD такое не страшно. Здесь либо есть контакт между компонентами системы (схемами, шлейфами, чипами), либо нет. Повредить устройство, перемещая его, практически невозможно.

Магниты на SSD также не влияют. Да и падение с небольшой высоты SSD, скорее всего, выдержит без последствий. А HDD может повредиться и не подлежать восстановлению.

Типы жестких дисков и чем они отличаются

Теперь о том, какие бывают жесткие диски для компьютера. Необходимо разобраться с их видами для того, чтобы выбрать правильную модель для своего ПК. Типы жестких дисков определяют сценарий их использования: системный, хранилище данных и так далее.

Hhd

Давайте посмотрим, чем они отличаются между собой:

  • HDD. Эти накопители собраны их механических деталей. Работой механики управляет небольшой контроллер. Преимущества – относительно низкая стоимость, долговечность и большие объемы (есть модели с 10 ТБ места). Однако в плане скорости такие винчестеры заметно уступают твердотельным аналогам. Да и работают шумно, поскольку поверхность для записи и сами считывающие головки имеют исключительно механическую конструкцию. Такие диски подходят для хранения данных.
  • SSD. Работают быстро и бесшумно. В их основе лежит скоростная флэш-память, реализованная в микросхемах. Поэтому никаких механических деталей в конструкции накопителя нет. Отсюда и высокая скорость. Однако объем такого диска ограничен. Да и варианты с 1 или 2 терабайтами стоят весьма дорого. Накопители такого типа можно использовать для установки ОС и некоторых необходимых программ. Скорость работы компьютера заметно возрастет.
  • SSHD. В них используются механические комплектующие. Но есть также флэш-память примерным объемом в 8 ГБ. Она нужна для того, чтобы винчестер быстрее обрабатывал команды. Используется такая память для кэша. На скорость загрузки ОС она никак не влияет, так как активируется только после старта Windows. Зато скорость работы с программами возрастает в несколько раз. Такие диски не получили большого распространения. Но они подойдут, если нужно ускорить систему, а бюджет ограничен.

Неисправности жесткого диска

Случайное или ошибочное форматирование дисков, повреждения файловой системы, повреждение разделов в диске относят к логическим ошибкам. Такие неисправности жесткого диска «лечатся» программными методами и нет необходимости вмешиваться в устройство винчестера.

Аппаратные сбои требуют ремонта внутренних элементов и не всегда есть гарантия успеха.

Повреждение поверхности диска. Могут быть результатом износа либо ударов головки о поверхность, попадания на диск частиц пыли после разгерметизации корпуса. Чтение информации обычным способом с таких участков невозможно. Существует вероятность разрушения головки из-за трения и последующего перегрева. Ремонт невозможен, можно попытаться считать информацию при помощи специальных программ и перенести на резервный носитель.

Неисправность контроллера. Обычно является следствием короткого замыкания из-за попадания на поверхность платы влаги или пыли. Ремонтируется перепайкой части контактов, заменой поврежденных микросхем или самой платы.

Неисправности двигателя. Основных причин две: повреждение обмоток вращающего шпиндель двигателя и заклинивание самого шпинделя. В первом случае есть возможность заменить двигатель без разбалансировки дисков. Во втором — пытаются расклинить вал, что получается не всегда. В случае неудачи диски перемещают в донорский корпус, после чего могут возникнуть проблемы с балансировкой.

Неисправности головок. Иногда при внезапном выключении напряжения головки не успевают уйти в парковочную зону и опускаются на диск. Его поверхность и слайдеры «слипаются» и при повторном включении диск не запустится. Для отделения головок существуют специальные съемники. После операции на поверхности диска остаются нечитаемые «пятна», а сами головки могут быть повреждены.

Причиной разрушения головок могут быть удары о поверхность диска, попадание между головкой и диском частиц пыли, сильное сотрясение. В случае поломки одной или нескольких головок проводится попытка считывания информации при помощи оставшихся. Таким способом возможно восстановить от 20 до 70% объема памяти. Метод подходит для считывания лишь небольших файлов.

Устройство жесткого диска

Конструкция устройства жесткого диска — стандартна. Основной элемент — диски, изготовленные из алюминия, керамики или стекла (их может быть от 1 до 10). В просторечии они иногда называются пластинами или блинами. Диски покрыты тонким слоем ферромагнитного вещества, который и делает возможным запись и хранение информации. Для защиты слоя его сверху покрывают одним или (в дорогих моделях) несколькими слоями разного состава.

Блины надеты на подвижную ось (шпиндель), и зафиксированы сверху прижимным кольцом. Необходимые зазоры между дисками обеспечивают разделительные кольца, изготовляемые из полимеров или немагнитных сплавов. Кроме колец, между дисками находятся пластиковые или алюминиевые подковообразные пластины-сепараторы. Их назначение — оптимизация воздушных потоков внутри гермозоны и снижение уровня сопутствующих шумов. Считается, что алюминиевые сепараторы лучше справляются с задачей (они заодно охлаждают разогретый вращающимися дисками воздух).

Внутри корпуса находится двигатель, который раскручивает шпиндель и разгоняет до нужной скорости диски. Он управляется и питается через контактную площадку.

Для каждой «рабочей» поверхности диска есть одна (и только одна) магнитная головка, которая крепится на так называемом слайдере. Миниатюрная пластинка (слайдер) позволяет головке «планировать» над поверхностью диска. Слайдер крепится на пружинной подвеске. Несколько головок соединяются в блок (БМГ). Он установлен на кронштейне, в просторечии — «коромысле» с помощью подшипника, обеспечивающего их плавное перемещение. Конструкцию двигает привод БМГ, состоящий из катушки и двух мощных магнитов. Движение контролируют два ограничителя БМГ. Фиксатор обеспечивает неподвижность головок в зоне парковки.

Ток, поступающий с головок, настолько слаб, что для его усиления прямо на БМГ расположен чип, называемый предусилителем. Как понятно уже из названия, он усиливает сигнал (который сам не дойдет до платы управления, затухнув в пути) и посылает его через кабель на контактную площадку.

Все вышеописанное помещается в металлический корпус — короб, наглухо закрытый крышкой с резиновой прокладкой. Открывать его следует только в исключительных случаях — сбить тонкую настройку внутренних элементов винчестера очень легко.

Корпус называется гермоблоком («банкой» на профессиональном жаргоне). Иногда так называют емкость со всем содержимым. Короб не является полностью герметичным и имеет небольшое отверстие для выравнивания давления. Поскольку для правильного функционирования жесткого диска необходим очень чистый воздух, отверстие закрыто многослойным фильтром. Часто в фильтр добавляют силикагель — это помогает регулировать влажность внутри гермозоны.

Другой фильтр, называемый циркуляционным, расположен на пути воздушных потоков и собирает микроскопические частицы металла и смазки, неизбежно образующиеся в процессе работы любого, даже самого тонкого, устройства.

На внешней стороне корпуса находится плата управления, координирующая работу винчестера. Посредине платы находится процессор, который иногда еще называют микроконтроллером. Новые модели, как правило, состоят из двух частей: самого процессора, выполняющего необходимые расчеты и устройства чтения и записи. Устройство (или по-другому «канал») получая сигнал с головок, преобразует его в двоичный код. В режиме записи оно наоборот, превращает данные в аналоговый код. Процессор также управляет другими компонентами платы через порты ввода и вывода. С начинкой гермозоны он сообщается через контактную площадку.

Здесь же находится стандартный чип памяти, часть которой занята прошивкой. Следующий чип — контроллер, управляет двигателем, вращающим шпиндель с дисками, и блоком головок. Он также контролирует расположенные на плате источники питания, которые поставляют энергию процессору.

На плате установлена автономная флэш-память (в ней находится часть прошивки). После включения компьютера контроллер загружает ее и начинает выполнять полученные команды.

Датчики вибрации (на плате их может быть от двух и больше), улавливают сотрясения и передают данные контроллеру. Последний должен немедленно остановить диски и вернуть головки на парковочное место. Увы, помогает не всегда.

Другое, более надежное защитное устройство на плате — ограничитель напряжения. При его перепадах жертвует собой и сгорает.

Важные технические характеристики внутренних HDD дисков

Чтобы знать, как правильно выбрать жесткий диск, необходимо понять, по каким параметрам следует оценить такое устройство. Стоит оговориться, что на объем обычно смотрят в последнюю очередь. Ведь на что влияет объем? Только на количество файлов, которые можно записать.

Сейчас мы рассмотрим список характеристик, которые необходимо учитывать при выборе жесткого диска:

Скорость вращения шпинделя. Это своеобразный элемент конструкции, к которому крепится полотно самого диска. От вращения зависит скорость считывания информации с поверхности HDD. Есть модели с показателями 7200 RPM. Они являются наиболее быстрыми. Но при этом повышается рабочая температура накопителя и его уровень шума. Варианты с 5400 RPM не такие быстрые, но работают заметно тише. Для реализации файлового хранилища на ПК подойдут и такие HDD. Но если предполагается работа с операционной системой, то лучше выбрать винчестер с 7200 RPM.

Размер кэша. Речь идет о кэше первого уровня (он же буфер). Этот показатель влияет на общую скорость работы накопителя, так как информация о запуске программ часто записывается именно сюда. Если запускается приложение, то система берет данные из кэша, который работает намного быстрее самого диска, поскольку использует флэш-память. Но нужно, чтобы у этого хранилища был соответствующий объем. Лучше всего себя в работе показывают винчестеры с буфером от 64 МБ. Варианты с 32 МБ также работают довольно быстро. Но тех моделей, у которых этот показатель ниже лучше остерегаться.

Интерфейс подключения

Важно, как подключается диск к материнской плате. Самым распространенным и быстрым интерфейсом является SATA III

Теоретически его скорость составляет 6 гигабит в секунду. У SATA II этот показатель меньше. Но оба интерфейса взаимозаменяемы. Винчестер с SATA III спокойно сможет работать с контроллером второго поколения. А если в вашем ПК до сих пор используются разъемы IDE, то вам придется обновить конфигурацию, поскольку таких жестких дисков больше не выпускают.

Форм-фактор
Если вы выбираете накопитель для ноутбука, то обратите внимание на его формат. Классические HDD для ПК обладают стандартным размером в 3.5 дюйма
Их габариты таковы, что в лэптоп они в любом случае не влезут. Для мобильных компьютеров необходимы винчестеры стандарта 2.5”. Только они обладают соответствующими размерами.

Уровень шума. У хорошего накопителя этот показатель не должен превышать 26 дБ. Если это значение заметно выше, то приобретать такой диск не рекомендуется: долго он не проживет. Также стоит проверить HDD на наличие посторонних шумов: если присутствует скрип, скрежет или щелчки, то лучше воздержаться от покупки такого изделия.

Производители жестких дисков

Список производителей жестких дисков более чем скромен. Сейчас на рынке представлена продукция лишь 3 компаний: Toshiba, WD, Seagate. Остальные (а их было свыше 200) отказались от невыгодного производства, влились в состав других фирм или разорились.

Toshiba — старая и уважаемая фирма. Почти все выпускаемые ею жесткие диски предназначены для домашних ПК и отличаются хорошим качеством. Сделав ставку на массовое производство, компания сумела снизить цены и оторваться от конкурентов. Ее продукция — хороший выбор для недорогих компьютеров.

Seagate — американская фирма, рабочие мощности которой перенесены в Таиланд и Китай. На качестве сборки это не отразилось. Плюсом жестких дисков компании является более высокая скорость записи и считывания информации. Цены в среднем выше, чем у конкурентов.

WD — компания из Калифорнии, конструкторские бюро которой находится в солнечном штате, а заводы — по всему миру. После поглощения Hitachi стала лидером отрасли. Получив в результате слияния дополнительные мощности, компания начала производить сразу несколько дополнительных линеек (в настоящее время их 6). Наибольшей популярностью пользуются недорогие диски серии Blue, предназначенные для офисных и домашних компьютеров.

Как работает жесткий диск

Рассмотрим детальнее особенности, как работает жесткий диск.

После включения контроллер загружает из флэш-памяти часть хранящейся там информации. Обработав ее, отдает приказ о запуске двигателя в гермозоне. Движок раскручивает до нужной скорости шпиндель и закрепленные на нем диски. Когда над блинами образуется достаточно сильный поток воздуха, контроллер дает команду о перемещении блока головок, которые зависают на высоте 10 нанометров над их поверхностью. «Полет» регулируется слайдерами и пружинными подвесками.

Работа головок начинается со считывания информации о состоянии диска с «нулевой дорожки». Если диск серьезно поврежден, винчестер не запустится. После проверки начинается обработка данных.

В режиме записи каждая головка генерирует электромагнитное поле, изменяющее вектор намагниченности на ферромагнитном покрытии диска. Считывая информацию, головка улавливает изменение в магнитном поле и передает соответствующие сигналы в предусилитель. Оттуда они попадают на контактную пластину, далее — в процессор, где и расшифровываются.

После завершения работы диски перестают вращаться, а головки выводятся в парковочную зону. Обычно так называется внешний край блинов. В некоторых моделях роль парковки выполняют специальные пластины вне дисков.

Виды жестких дисков

Рассмотрим детальнее основные виды жестких дисков.

Тип

HHD. Информация, поступающий на винчестер, записывается на диски, покрытые слоем ферромагнитного вещества. Устройство выгодно отличает дешевизна и большой объем памяти.

SSD. В отличии от магнитных жестких дисков, SSD работает по принципу заполнения микросхем памяти. Плюсы: надежность, ударопрочность, бесшумность, низкое энергопотребление, очень высокая скорость передачи информации. Недостатки: высокая цена, ограниченное количество циклов записи, удаленная информация не восстанавливается.

Форм-фактор

Жесткие диски обычно делят на две категории в зависимости от диаметра:

  • 3,5 дюйма — устанавливается в домашних компьютерах и обладает относительно большой памятью (до 10 Тб);
  • 2,5 дюйма — применяется в ноутбуках, медиаплеерах, портативных внешних дисках.

Преимущества: малый диаметр, быстродействие, экономное потребление энергии.

Недостаток: скромный объем памяти.

Интерфейс

Существует три вида разъемов для подключения винчестера к материнской плате на родном или постороннем компьютере.

IDE. Устройства подключаются через шлейф, причем передача идет в одном направлении (параллельно), менять его приходится вручную, переключая перемычки на шлейфе. Имеет слабую пропускную способность (133 Мб/сек).

SATA. Относительно новый интерфейс. Быстрее подключается (отдельным шлейфом) просто настраивается. Обмен информацией значительно быстрее. Диски с таким интерфейсом потребляют меньше энергии.

SCSI. Диски похожи на собратьев с интерфейсом IDE, но вращаются на большей скорости (до 15 000 оборотов). Это убыстряет получение данных, увеличивая также риск поломки. Диски этого типа имеют дополнительный контролер, управляющий обменом информации.

Как выбрать твердотельный накопитель

У SSD дисков свои особенности. В них нет шпинделей и других вращающихся механизмов

Поэтому обращать внимание придется на совсем другие параметры

Hhd

Сейчас мы поговорим о том, как выбрать твердотельный накопитель:

Тип подключения. Существует несколько вариантов подключения таких накопителей к материнке. Разъем питания в этом случае оказывается совмещенным с разъемом для передачи данных. Типичен интерфейс SATA. Таких накопителей большинство. Но есть также вариант mSATA, обладающий схожими характеристиками и использующийся в основном в ноутбуках. Накопители со стандартом М2 устанавливаются в соответствующие слоты на материнской плате. Скорость передачи данных у них существенно выше, чем у SATA. А модели PCI-E используют соответствующий слот расширения. Они обеспечивают самую высокую скорость, но стоят дорого. Перед тем, как выбрать накопитель стоит учесть, какие типы интерфейсов поддерживает ваш ПК.

Тип памяти. В SSD бывают установлены микросхемы MLC, TLC и 3D NAND. Если первые уже практически нигде не используются, то последние набирают все большую популярность. Память 3D NAND на сегодняшний день является самой высокотехнологичной и продвинутой. У таких накопителей больше ресурс, выше скорость и переносимость ударов также выше. Высокоскоростной накопитель может использовать только микросхемы типа 3D NAND.

Тип контроллера. От него зависит максимальная скорость передачи данных. Лучшие результаты демонстрируют чипы MJX от компании Samsung и их аналоги

Если же в диске установлен контроллер иного типа, то нужно относиться к нему с известной долей осторожности: неизвестно сколько он проработает и какую скорость обеспечит.

Объем. Все зависит от того, в какой сфере использовать SSD

Моделей с объемами в 128–256 ГБ будет достаточно под систему и некоторые программы. На модификации с 512 гигабайтами можно будет установить приличное количество игр. А накопители с терабайтом на борту подойдут в качестве файлового хранилища. Но учтите, что цена последних будет выше. Проще установить в компьютер жесткий диск, а Windows поставить на SSD.

Выбираем оптимальный объем

Что такое объем HDD? Это показатель, который определяет, сколько данных, исчисляемых в байтах, поместится на поверхность жесткого диска. Чем это значение выше, тем накопитель дороже. Объем жесткого диска характеризует его класс и сценарий использования.

Опытные пользователи при одном взгляде на этот показатель могут определить сферу его применения:

  • 250–500 ГБ. Такой объем памяти используется для сборки маломощных офисных систем. Для таких машин критично, чтобы на накопитель поместилась операционка с некоторым количеством профессиональных программ. Более ничего не требуется. Винчестеры используются соответствующие, поскольку они одни из самых дешевых на рынке.
  • 500–1000 ГБ. Наиболее распространенный размер для домашних машин. На накопителе такого объема поместится ОС, все необходимые программы и игры, а также останется место для мультимедийных файлов. Некоторые исчисляют объем диска по тому, сколько вмещает фильмов HDD. Так вот, на терабайт поместится около сотни фильмов формата HD.
  • 1000–4000 ГБ. Винчестер с такими показателями пригодится тем, кто хочет разместить на компьютере внушительную коллекцию фильмов в Full HD и музыки в формате FLAC. Дополнительная память никогда не помешает, если планируется сделать хранилище мультимедиа. Конечно, стоить такие диски будут больше, чем варианты с меньшей емкостью.
  • От 4000 ГБ и выше. Применяются для работы с объемными файлами (к примеру, для монтажа видео). Приветствуется поддержка технологии RAID. Она позволяет объединить разные накопители в единый массив без потерь в скорости. При этом общий объем может достигать несколько десятков терабайт. Заполнить их обычному пользователю будет трудно.

Hhd

Характеристики жесткого диска

Рассмотрим основные характеристики жесткого диска детальнее.

Размер. Имеет значение для внутренних дисков. В ПК ставятся HDD диаметром 3,5, в ноутбуках — 2,5 дюйма.

Тип разъема. Определяет скорость передачи информации с винчестера на материнскую плату и наоборот. Сейчас широко используется стандарт SATA. Для переносных дисков обычно подходит разъем USB.

Память. Минимальный объем выпускаемых сейчас дисков — 500 Гб, максимальный — 14 Тб.

Скорость. Количество оборотов шпинделя в секунду определяет время, за которое система находит и обрабатывает информацию. SSD

Время доступа. Те несколько миллисекунд, за которые головка находит свое место над диском и начинает считывать или записывать информацию. Измеряется среднее время.

Оперативная память. Зарезервирована для выполнения необходимых операций, основные из них — поиск, чтение и запись информации.

Уровень шума. Звуки, которые издает винчестер во время работы, измеряются в децибелах. Естественно, подержанный диск «гудит» громче, чем новый.

Надежность. Количество часов, которое может проработать диск без выключения. Трудно проверяемая величина, приходится верить разработчикам на слово.

Сопротивляемость. Способность жесткого диска не ломаться под воздействием давления и ударов. Измеряется во включенном, а затем в выключенном состоянии.

Как выбрать жесткий диск

Перед покупкой стоит вспомнить о функциях вашего компьютера. Если ПК используется лишь для работы с офисными документами и вечерних просмотров фильмов, достаточно выбрать жесткий диск с минимальным объемом памяти (сейчас это 500 Гб). О быстродействии диска тоже можно не беспокоиться.

Если пользователь привык скачивать игры и фильмы из интернета, ему понадобится диск до 1 Тб. Настоящим геймерам и киноманам даже этого может оказаться недостаточно.

Перед приобретением «объемного», а значит, дорогого диска лучше убедиться в возможностях BIOS. Без расширения UEFI он просто не видит диски емкостью свыше 2 Тб.

Игроманам и специалистам, работающим с графическими и видеофайлами, стоит обратить внимание на скорость обработки информации (в технических характеристиках эти данные не указывается, но их результаты тестирования можно найти в интернете). Возможно, что в погоне за скоростью придется перейти с привычного магнитного на гораздо более дорогой, но «шустрый» SSD

SSD

SSD (solid state drive – твердотельный накопитель) – носитель, в котором для хранения данных используются отдельные модули памяти. Это не вращающиеся пластины, а флеш-память – как в USB-флешках или картах памяти.

Главное преимущество SSD – отсутствие движущихся частей. За счет того, что не нужно механически проворачивать пластины и устанавливать головку над определенным сектором, доступ к данным гораздо быстрее. К тому же SSD меньше нагреваются в процессе работы и практически бесшумные.

SSD – это однозначный выбор геймеров, дизайнеров, разработчиков программного обеспечения и других специалистов, которым требуется максимально мощный компьютер. К тому же SSD потребляет меньше энергии, а значит, с ним ваш ноутбук будет дольше работать от батареи.

Но есть у SSD и минусы. Например, если внезапно отключат электроэнергию, при работе SSD может возникнуть ошибка. В результате есть риск лишиться важных данных.

Кроме того, модули памяти в SSD рассчитаны на определенное количество циклов чтения/записи. Если информацию записывать в одни и те же области, то SSD выйдет из строя достаточно быстро. Сегодня существуют технологии, которые позволяют вести запись более равномерно. Но все же HDD потенциально прослужит дольше.

SSD будет в несколько раз дороже, чем HDD аналогичной емкости. Но операционная система и программы с него будут загружаться гораздо быстрее. Во многих современных ноутбуках с SSD загрузка ОС занимает 5-10 секунд. HDD потребовалось бы на это до минуты, а то и больше.

Почему жесткий диск называют винчестером

Согласно наиболее распространенной версии, жесткий диск называют винчестером, благодаря инженерам компании IBM, впервые выпустившей устройство современного типа (пластины и считывающие головки в герметическом корпусе). В разговорах между собой разработчики называли испытательную модель «30-30» — подразумевая конструкцию из двух модулей по 30 MB. Кеннет Хотон, руководивший проектом, в шутку назвал новый диск «винчестером» из-за аналогии с винтовочным патроном 30-30 Winchester, соответствующей фирмы. Патрон в свое время произвел революцию в оружейном деле, превзойдя по характеристикам все аналоги (именно благодаря ему бледнолицые сумели завоевать прерии).

Диск стал столь же популярен за счет быстродействия и низкой цены: в изобретении IBM, в отличии от дисков других фирм, магнитные головки не выводились за диски после окончания работы. Это ускорило их работу, упростило и удешевило привод головок, сам диск стал компактнее.

Фирма на этом не остановилась: новые технологии позволили отказаться от съемных дисков, их стационарные аналоги оказались проще, надежнее и дешевле. Стандартные (в то время) магнитные диски 14 дюймов в диаметре были заменены на «блины» в 8, затем 5 1/4 дюйма. Последние были использованы во входящих в моду персональных компьютерах.

Изначально такие диски стоили дорого и устанавливались как дополнительное внешнее устройство для самых топовых моделей ПК, но фирмы-производители сумели добиться значительного удешевления винчестера. Уже в начале девяностых он встраивается в каждый компьютер.

Череда усовершенствований и бурная деятельность IBM на рынке ПК привела к тому, что название «винчестер» вошло в обиход пользователей, На Западе оно не прижилось и вышло из употребления еще в прошлом веке, но пришлось по душе жителям СНГ. Оно используется как в технической литературе, так и в сленге программистов. Последние несколько сократили термин: теперь жесткий диск в народе именуют «винт», «винч», или по-свойски — «веник».

Поделитесь с друзьями
РубрикиБез рубрики

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *