Құрамдас бөліктер

Компьютердің қатты дискісі дегеніміз не?

Компьютерді іске қосу кезінде BIOS чипінде сақталған микробағдарламалар жиынтығы аппараттық құралды тексереді. Егер бәрі дұрыс болса, ол басқаруды операциялық жүйе жүктеушісіне береді. Содан кейін ОЖ жүктеледі және сіз компьютерді пайдалана бастайсыз. Сонымен бірге компьютерді қосқанға дейін операциялық жүйе қайда сақталды? Түні бойы жазған эссеңіз компьютерді өшіргеннен кейін қалай бұзылмай қалды? Тағы да, ол қайда сақталады?

Жарайды, мүмкін мен шектен шығып кеткен шығармын және сіз компьютер деректерінің қатты дискіде сақталатынын жақсы білесіз. Дегенмен, оның не екенін және оның қалай жұмыс істейтінін бәрі бірдей біле бермейді, сондықтан сіз осында болғандықтан, біз білгіміз келеді деген қорытындыға келдік. Кәне, білейік!

Қатты диск дегеніміз не

Дәстүр бойынша Википедиядағы қатты дискінің анықтамасын қарастырайық:

Қатты диск (бұранда, қатты диск, қатты диск жетегі, HDD, HDD, HMDD) - магниттік жазу принципіне негізделген кездейсоқ қол жеткізу құрылғысы.

Олар компьютерлердің басым көпшілігінде, сондай-ақ деректердің сақтық көшірмелерін сақтауға арналған бөлек қосылған құрылғыларда қолданылады, файлдарды сақтау және т.б.

Оны аздап анықтайық. Маған термин ұнайды қатты дискі «. Осы бес сөз бүкіл ойды білдіреді. HDD - бұл құрылғыда жазылған деректерді ұзақ уақыт сақтауға арналған құрылғы. Қатты дискілер арнайы жабыны бар қатты (алюминий) дискілерге негізделген, оларда ақпарат арнайы бастардың көмегімен жазылады.

Мен жазу процесінің өзін егжей-тегжейлі қарастырмаймын - шын мәнінде, бұл мектептің соңғы сыныптарының физикасы, және сізде бұл туралы тереңірек үңілгіңіз келмейтініне сенімдімін және мақала мүлде бұл туралы емес.

Сондай-ақ мына сөйлемге назар аударыңыз: кездейсоқ қол жеткізу ” бұл, шамамен айтқанда, біз (компьютер) кез келген уақытта темір жолдың кез келген учаскесінен ақпаратты оқи алатынымызды білдіреді.

HDD жадының тұрақты емес болуы маңызды, яғни қуат қосылған-қосылмағаны маңызды емес, құрылғыда жазылған ақпарат еш жерде жоғалып кетпейді. Бұл компьютердің тұрақты жады мен уақытша () арасындағы маңызды айырмашылық.

Нақты өмірде компьютердің қатты дискісіне қарап, сіз ешқандай дискілерді немесе бастарды көрмейсіз, өйткені мұның бәрі жабық қоршауда (герметикалық аймақ) жасырылған. Сырттай қатты диск келесідей көрінеді:

Неліктен компьютерге қатты диск қажет?

Компьютерде HDD не екенін, яғни ДК-де қандай рөл атқаратынын қарастырыңыз. Ол деректерді сақтайтыны анық, бірақ қалай және не. Мұнда біз HDD-нің келесі функцияларын бөлектейміз:

ОЖ, пайдаланушы бағдарламалық қамтамасыз ету және олардың параметрлерін сақтау;
Пайдаланушы файлдарын сақтау: музыка, бейне, суреттер, құжаттар және т.б.;
ЖЖҚ-ға (пейджинг файлы) сәйкес келмейтін деректерді сақтау үшін қатты диск кеңістігінің бір бөлігін пайдалану немесе ұйқы режимін пайдалану кезінде ЖЖҚ мазмұнын сақтау;

Көріп отырғаныңыздай, компьютердің қатты дискісі фотосуреттер, музыка және бейнелер үйіндісі ғана емес. Ол бүкіл операциялық жүйені сақтайды, сонымен қатар қатты диск оның кейбір функцияларын қабылдай отырып, ЖЖҚ жүктемесін жеңуге көмектеседі.

Қатты диск неден жасалған?

Біз қатты дискінің құрамдас бөліктерін ішінара атап өттік, енді біз бұл туралы толығырақ қарастырамыз. Сонымен, қатты дискінің негізгі компоненттері:

Жақтау Қатты диск механизмдерін шаң мен ылғалдан қорғайды. Әдетте, ол бірдей ылғал мен шаң ішке кірмейтіндей етіп ауа өткізбейді;
Дискілер (құймақ) - белгілі бір металл қорытпасынан жасалған, екі жағы қапталған, деректер жазылған пластиналар. Пластиналардың саны әртүрлі болуы мүмкін - біреуден (бюджеттік нұсқаларда) бірнешеге дейін;
Қозғалтқыш - құймақ бекітілген шпиндельде;
Бас блогы - өзара байланысты рычагтардың конструкциясы (рокер қолдары), және бастиектер. Қатты дискінің оған ақпаратты оқитын және жазатын бөлігі. Бір құймақ үшін жұп бас қолданылады, өйткені оның жоғарғы және төменгі бөліктері жұмыс істейді;
Орналастыру құрылғысы (жетек ) - бастар блогын қозғайтын механизм. Тұрақты неодим магниттерінің жұбынан және бас блоктың соңында орналасқан катушкадан тұрады;
Контроллер - HDD жұмысын басқаратын электрондық микросұлба;
тұрақ аймағы - қатты дискінің ішіндегі дискілердің жанындағы немесе олардың ішінде құймақтардың жұмыс бетін бүлдірмеу үшін тоқтап тұрған уақытта бастары түсірілетін (тұраққа қойылған) орын.

Мұндай қарапайым қатты диск құрылғысы. Ол көп жылдар бұрын құрылған, оған көптен бері түбегейлі өзгерістер енгізілген жоқ. Ал біз әрі қарай жүреміз.

Қатты диск қалай жұмыс істейді

HDD-ге қуат берілгеннен кейін, құймақ бекітілген шпиндельде қозғалтқыш айнала бастайды. Дискілердің бетінде тұрақты ауа ағыны пайда болатын жылдамдыққа ие болғаннан кейін бастар қозғала бастайды.

Бұл реттілік (алдымен дискілер айналады, содан кейін бастар жұмыс істей бастайды) нәтижесінде пайда болатын ауа ағынына байланысты бастар пластиналардың үстінен қозғалуы үшін қажет. Иә, олар ешқашан дискілердің бетіне тимейді, әйтпесе соңғысы бірден зақымдалады. Дегенмен, магниттік пластиналардың бетінен бастарына дейінгі қашықтық соншалықты кішкентай (~10 нм), сіз оны жай көзбен көре алмайсыз.

Іске қосылғаннан кейін, ең алдымен, қатты дискінің күйі туралы сервистік ақпарат және ол туралы нөлдік жол деп аталатын басқа қажетті ақпарат оқылады. Содан кейін ғана деректермен жұмыс басталады.

Компьютердің қатты дискідегі ақпарат жолдарға жазылады, олар өз кезегінде секторларға бөлінеді (мұндай пицца кесектерге кесілген). Файлдарды жазу үшін бірнеше секторлар кластерге біріктіріледі, бұл файлды жазуға болатын ең кіші орын.

Дискіні осындай «көлденең» бөлуден басқа, шартты «тік» де бар. Барлық бастар біріктірілгендіктен, олар әрқашан бірдей трек нөміріне, әрқайсысы өз дискінің үстіне орналастырылады. Осылайша, HDD жұмысы кезінде бастар цилиндрді сызады:

HDD жұмыс істеп тұрғанда, ол екі пәрменді орындайды: оқу және жазу. Жазу пәрменін орындау қажет болғанда, ол орындалатын дискідегі аумақ есептеледі, содан кейін бастар орналасады және шын мәнінде команда орындалады. Содан кейін нәтиже тексеріледі. Мәліметтерді тікелей дискіге жазудан басқа, ақпарат оның кэшінде де аяқталады.

Егер контроллер оқу командасын алса, ең алдымен кэште қажетті ақпараттың бар-жоғын тексереді. Егер ол жоқ болса, бастарды орналастыру координаттары қайтадан есептеледі, содан кейін бастар орналасады және деректерді оқиды.

Жұмысты аяқтағаннан кейін, қатты дискінің қуат көзі жоғалған кезде, бастар автоматты түрде тұрақ аймағында тұрақталады.

Жалпы алғанда, компьютердің қатты дискісі осылай жұмыс істейді. Шындығында, бәрі әлдеқайда күрделі, бірақ қарапайым пайдаланушыға, ең алдымен, мұндай мәліметтер қажет емес, сондықтан біз бұл бөлімді аяқтап, әрі қарай жалғастырамыз.

Қатты дискілердің түрлері және оларды өндірушілер

Бүгінгі күні нарықта қатты дискілердің үш негізгі өндірушісі бар: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. Олар барлық түрдегі және талаптардағы құрылғыларға сұранысты толығымен қамтамасыз етеді. Қалған компаниялар не банкротқа ұшырады, не негізгі үштіктің біреуінің қолына алынды, не қайта профильденді.

Егер HDD түрлері туралы айтатын болсақ, оларды келесідей бөлуге болады:

Ноутбуктер үшін негізгі параметр - 2,5 дюймдік құрылғы өлшемі. Бұл оларды ноутбук корпусында ықшам орналастыруға мүмкіндік береді;
ДК үшін - бұл жағдайда 2,5 дюймдік қатты дискілерді де пайдалануға болады, бірақ әдетте 3,5 дюймді пайдаланады;
Сыртқы қатты дискілер - бұл компьютерге / ноутбукке бөлек қосылған құрылғылар, көбінесе файлдарды сақтау ретінде әрекет етеді.

Сондай-ақ қатты дискілердің ерекше түрі бар - серверлер үшін. Олар кәдімгі дербес компьютерлермен бірдей, бірақ қосылуға арналған интерфейстерде және жоғары өнімділікте әр түрлі болуы мүмкін.

Қатты дискінің барлық басқа түрлерге бөлінуі олардың сипаттамаларынан туындайды, сондықтан біз оларды қарастырамыз.

Қатты дискінің техникалық сипаттамалары

Сонымен, компьютердің қатты дискінің негізгі сипаттамалары:

Көлемі - дискіге орналастыруға болатын деректердің максималды мүмкін көлемінің көрсеткіші. HDD таңдағанда олар әдетте бірінші кезекте қарайды. Бұл көрсеткіш 10 ТБ жетуі мүмкін, дегенмен 500 ГБ - 1 ТБ үйдегі ДК үшін жиі таңдалады;
Форма факторы - қатты дискінің өлшемі. Ең көп таралған 3,5 және 2,5 дюйм. Жоғарыда айтылғандай, 2,5 дюйм көп жағдайда ноутбуктерге орнатылады. Олар сыртқы қатты дискілерде де қолданылады. 3,5″ компьютерде және серверде орнатылған. Пішін факторы дыбыс деңгейіне де әсер етеді, себебі көбірек деректер үлкенірек дискіге сыйып кетуі мүмкін;
Шпиндель жылдамдығы - Құймақ қаншалықты жылдам айналады? Ең көп таралған 4200, 5400, 7200 және 10000 айн/мин. Бұл сипаттама өнімділікке, сондай-ақ құрылғының бағасына тікелей әсер етеді. Жылдамдық неғұрлым жоғары болса, екі мән де соғұрлым жоғары болады;
Интерфейс - қатты дискіні компьютерге қосу әдісі (қосқыш түрі). Қазіргі уақытта ішкі қатты дискілердің ең танымал интерфейсі - SATA (ескі компьютерлер IDE пайдаланатын). Сыртқы қатты дискілер әдетте USB немесе FireWire арқылы қосылады. Тізімде көрсетілгендерден басқа, SCSI, SAS сияқты басқа интерфейстер бар;
Буфер көлемі (кэш жады) - жиі қатынайтын деректерді уақытша сақтауға арналған, HDD контроллерінде орнатылған жылдам жад түрі (RAM түрі бойынша). Буфер өлшемі 16, 32 немесе 64 МБ болуы мүмкін;
Кездейсоқ қол жеткізу уақыты - HDD дискінің кез келген бөлігінен жазуға немесе оқуға кепілдік берілген уақыт. Ол 3-тен 15 мс-ке дейін ауытқиды;