Sabit sürücülerden bilgi okuma ve yazma. Sabit disk (manyetik depolama, sabit sürücü, HDD)

Bilgisayar, insan toplumunun vazgeçilmez bir bileşenidir. Resimleri, sesleri, sayıları, kelimeleri işler. Neyse ki, bilgisayar kapatıldığında kaybolmamak için tüm bilgiler kaydedilebilir.

Görev sabit disk bilgisayarın içinde - bilgileri çok hızlı bir şekilde depolamak ve yayınlamak için. Sabit sürücü, bilgisayar endüstrisinin çok şaşırtıcı bir icadıdır. Astronomik miktarda bilgi depolayabilir. Bu minyatür cihaz, fizik yasalarını kullanarak neredeyse sınırsız miktarda bilgi kaydeder.

Sabit sürücüyü yanlışlıkla biçimlendirirseniz, verileri ondan kurtarmak mümkün olacaktır, ancak bu uzun ve pahalı olacaktır.

Bir sabit disk nasıl çalışır?

Anlamak için - kırmanız gerekir. Bir sabit sürücü beş ana bölümden oluşur:

Bu cihazı yıllarca kullanmak istiyorsak diski korumak gerekiyor. Zarar ne olabilir? Disk hasarı bir mecaz değildir. Bu tür ince tabakalarda kafa ağırlığı 747 uçağın ağırlığına, 747 uçağın ağırlığı ise saatte 100 kilometre hızla uçan yüz bin yolcunun ağırlığına denk gelmektedir. Bir milimetrenin kesirlerinde sapma ve hepsi bu ...

Sallanan kişi saniyede 60 kata kadar hareket ederek bilgileri okumaya başladığında sürtünme kuvveti ne kadar önemli bir rol oynar. Külbütör motoru görünmez çünkü bu elektromanyetik sistem doğanın iki gücünün - elektrik ve manyetizma - etkileşimi üzerine çalışır. Bu etkileşim, rocker'ı ışık hızına hızlandırır.

Bileşenlerden bahsetmeden önce, şimdi veri depolama hakkında konuşalım. Veriler, disk yüzeyindeki dar yollarda depolanır. Bu parçalardan 200.000'den fazlası üretim sırasında diskte oluşturulur. Her parça sektörlere ayrılmıştır. İz ve sektör haritası, kafanın bilgileri nereye yazacağını veya nerede okuyacağını belirlemesine olanak tanır. Diskin yüzeyi pürüzsüz ve parlaktır, ancak daha yakından bakıldığında yapı daha karmaşıktır. Yüzeydeki ferrimanyetik film kaydedilen tüm bilgileri hatırlar. Kafa, böyle bir hücrenin manyetik momentini "0" veya "1" durumlarından birine ayarlayarak film üzerindeki mikroskobik bir alanı mıknatıslar, bu tür sıfır ve birlerin her birine bit denir. Bitin değeri, manyetik alanın artı veya eksi yönelimine karşılık gelir ve verilerin güvenliği konusunda endişelenmenize gerek yoktur, çünkü kaliteli bir fotoğraf bu hücrelerin yaklaşık 29 milyonunu kaplar ve 12 farklı sektöre dağılır. Kulağa etkileyici geliyor, ancak gerçekte, bu kadar inanılmaz miktarda bit, disk yüzeyinde çok küçük bir alan kaplıyor. Yüzeyin her santimetre karesi 31 milyar bit içerir. Hafızadan kastettiğim bu.

Bir sabit disk, bilgileri hayal etmesi zor hızlarda kaydeder ve verir. İnce film, manyetizma yasalarını kullanarak birçok farklı ansiklopediyi veya yüzbinlerce fotoğrafı kolayca ezberleyebilir. Sabit sürücü aslında herhangi bir bilgiyi küçük parçalar halinde kaydeden inanılmaz derecede küçük bir cihazdır. Bu mühendislik şaheseri, akıllı fiziğin sınırlarını adım adım zorluyor.

Tüm blog okuyucularına selamlar. Pek çok insan şu soruyla ilgileniyor - bir bilgisayarın sabit diski nasıl çalışır? Bu nedenle, bugünün makalesini buna ayırmaya karar verdim.

Güç kapatılana kadar (bilgisayar kapanana kadar) bilgileri depolayan RAM'den () farklı olarak, bilgisayar kapatıldıktan sonra bilgileri depolamak için bir bilgisayar sabit diskine (HDD veya sabit sürücü) ihtiyaç vardır.

Sabit sürücü, haklı olarak gerçek bir sanat eseri olarak adlandırılabilir, yalnızca mühendislik. Evet Evet tam olarak. O kadar karmaşık ki, her şey düzenlenmiş. Şu anda, sabit sürücü tüm dünyada bilgi depolamak için en popüler cihazdır, flash bellek (flash sürücüler), SSD gibi cihazlarla eşittir. Pek çok kişi, sabit disk aygıtının karmaşıklığını duymuş ve içine ne kadar çok bilgi yerleştirildiğini merak etmiştir ve bu nedenle, bir bilgisayarın sabit diskinin nasıl düzenlendiğini veya nelerden oluştuğunu bilmek ister. Bugün böyle bir fırsat olacak).

Bir sabit sürücü beş ana bölümden oluşur. Ve onlardan ilki - entegre devre diskin çalışmasını bilgisayarla senkronize eden ve tüm süreçleri yöneten.

İkinci kısım elektrik motorudur.(mil), diskin yaklaşık 7200 rpm hızla dönmesini sağlar ve entegre devre dönüş hızını sabit tutar.

Ve şimdi üçüncü en önemli kısım rocker bilgileri hem yazabilen hem de okuyabilen. Sallayıcının ucu genellikle aynı anda birkaç diskle çalışabilmeniz için bölünmüştür. Ancak külbütör kafası asla disklerle temas etmez. Diskin yüzeyi ile kafa arasında bir boşluk var, bu boşluğun boyutu bir insan saçının kalınlığından yaklaşık beş bin kat daha küçük!

Ama yine de boşluk kaybolursa ve külbütör kafası dönen diskin yüzeyiyle temas ederse ne olacağını görelim. Hala okuldan F = m * a'yı (bence Newton'un ikinci yasası) hatırlıyoruz, bundan küçük bir kütleye ve büyük ivmeye sahip bir nesnenin inanılmaz derecede ağır hale geldiği sonucu çıkıyor. Diskin kendisinin muazzam dönüş hızı göz önüne alındığında, külbütör kafasının ağırlığı çok ama çok fark edilir hale gelir. Doğal olarak bu durumda diskin zarar görmesi kaçınılmazdır. Bu arada, bu boşluğun bir nedenden dolayı ortadan kalktığı diskin başına gelen de buydu:

Sürtünme kuvvetinin rolü de önemlidir, örn. rocker saniyede 60 kata kadar vites değiştirirken bilgileri okumaya başladığında neredeyse tamamen yokluğu. Ama bekleyin, rocker'ı çalıştıran motor burada ve hatta böyle bir hızda nerede? Aslında görünmez, çünkü doğanın 2 kuvvetinin etkileşimi üzerinde çalışan bir elektromanyetik sistemdir: elektrik ve manyetizma. Bu etkileşim, gerçek anlamda, rocker'ı ışık hızına kadar hızlandırmaya izin verir.

dördüncü kısım- sabit sürücünün kendisi, bilgilerin yazıldığı ve okunduğu yer burasıdır, bu arada, birkaç tane olabilir.

Pekala, sabit sürücü tasarımının beşinci, son kısmı, elbette, diğer tüm bileşenlerin kurulu olduğu durumdur. Kullanılan malzemeler şu şekildedir: gövdenin neredeyse tamamı plastikten yapılmıştır ancak üst kapak her zaman metaldir. Birleştirilmiş mahfaza genellikle bir "kapama bölgesi" olarak anılır. Muhafaza alanında hava olmadığı, daha doğrusu orada bir boşluk olduğu yönünde bir görüş var. Bu görüş, diskin bu kadar yüksek dönüş hızlarında içeri giren bir toz zerresinin bile pek çok kötü şey yapabileceği gerçeğine dayanmaktadır. Ve bu neredeyse doğrudur, ancak orada vakum olmaması - ancak saflaştırılmış, kurutulmuş hava veya nötr gaz - örneğin nitrojen vardır. Önceki sürümlerde mümkün olsa da sabit diskler, havayı temizlemek yerine - basitçe dışarı pompalandı.

Bileşenler hakkında konuştuk, yani. sabit disk neyden yapılır. Şimdi veri depolama hakkında konuşalım.

Veriler bir bilgisayarın sabit diskinde nasıl ve hangi biçimde depolanır?

Veriler, disk yüzeyindeki dar yollarda depolanır. Üretim sırasında diske bu tür 200.000'den fazla parça uygulanır. İzlerin her biri sektörlere ayrılmıştır.

İz ve sektör haritaları, bilgileri nereye yazacağınızı veya nerede okuyacağınızı belirlemenize olanak tanır. Yine, sektörler ve izler hakkındaki tüm bilgiler, bir sabit sürücünün diğer bileşenlerinden farklı olarak kasanın içinde değil, dışında ve genellikle altında bulunan bir entegre devrenin belleğinde bulunur.

Diskin yüzeyi pürüzsüz ve parlaktır, ancak bu sadece ilk bakışta. Daha yakından incelendiğinde, yüzey yapısının daha karmaşık olduğu ortaya çıkıyor. Gerçek şu ki disk, ferromanyetik bir tabaka ile kaplanmış metal bir alaşımdan yapılmıştır. Bu katman tüm işi yapar. Ferromanyetik katman tüm bilgileri nasıl hatırlıyor? Çok basit. Sallanan kafa, film (ferromanyetik katman) üzerindeki mikroskobik bir alanı mıknatıslayarak böyle bir hücrenin manyetik momentini şu durumlardan birine ayarlar: o veya 1. Bu tür sıfır ve birlerin her birine bit denir. Bu nedenle, bir sabit diske kaydedilen herhangi bir bilgi aslında belirli bir dizi ve belirli sayıda sıfır ve birdir. Örneğin, kaliteli bir fotoğraf bu hücrelerin yaklaşık 29 milyonunu kaplar ve 12 farklı sektöre dağılır. Evet, kulağa etkileyici geliyor, ama gerçekte - bu kadar çok sayıda bit, disk yüzeyinde çok küçük bir alan kaplıyor. Sabit disk yüzeyinin her santimetre karesi birkaç on milyarlarca bit içerir.

Bir sabit disk nasıl çalışır?

az önce inceledik cihaz sert disk, bileşenlerinin her biri ayrı ayrı. Şimdi, her şeyi belirli bir sisteme bağlamayı öneriyorum, bu sayede sabit diskin çalışma prensibi netleşecek.

Bu yüzden, sabit disk nasıl çalışır sonraki: sabit sürücü çalıştırıldığında, ya yazıldığı ya da ondan bilgi okunduğu ya da ondan elektrik motorunun (mil) ivme kazanmaya başladığı ve sabit sürücüler sabit olduğu için sırasıyla milin kendisinde, onunla birlikte dönmeye başlarlar. Ve disk(ler)in hızı, külbütör kafası ile disk arasında bir hava yastığı oluşacak seviyeye ulaşana kadar, külbütör hasar görmemesi için özel bir "park bölgesinde" bulunur. İşte göründüğü gibi.

Hız istenilen seviyeye gelir gelmez, servo sürücü (elektromanyetik motor), bilgi yazmak veya okumak istediğiniz yerde zaten konumlanmış olan rocker'ı harekete geçirir. Bu, rocker'ın tüm hareketlerini kontrol eden entegre bir devre tarafından kolaylaştırılır.

Diskin "boşta" olduğu zamanlarda, yani. onunla geçici olarak hiçbir okuma / yazma işlemi yapılmaz, içindeki sabit diskler dönmeyi durdurur. Bu gerçekten bir efsane çünkü aslında kasanın içindeki sabit diskler, sabit disk takılıyken bile sürekli dönüyor. Enerji tasarrufu modu ve ona hiçbir şey yazılmaz.

Peki, burada sizinle bilgisayarın sabit diskinin cihazını tüm detaylarıyla inceledik. Elbette bir makale çerçevesinde sabit disklerle ilgili her şeyi anlatmak imkansız. Örneğin, bu makalede hakkında söylenmedi - bu büyük bir konu, onun hakkında ayrı bir makale yazmaya karar verdim.

Bir sabit sürücünün farklı modlarda nasıl çalıştığı hakkında ilginç bir video buldum

İlginiz için hepinize teşekkür ederim, henüz bu sitenin güncellemelerine abone olmadıysanız - ilginç ve faydalı materyalleri kaçırmamak için bunu yapmanızı şiddetle tavsiye ederim. Blog sayfalarında görüşmek üzere!

Bir sabit sürücünün çalışma prensibi oldukça basittir. Tipik bir sabit sürücü, aşağıdakiler gibi birkaç ana bileşenden oluşur:

darbeye dayanıklı alaşım gövde,
manyetik kaplamalı plakalar,
konumlandırma için bir cihaza sahip kafa bloğu,
elektronik ünite ve
elektrikli sürücü.

Birçok kullanıcı sabit disklerin kapalı olduğuna inanır. Bununla birlikte, durum böyle değil - içeride sıcaklık dalgalanmaları ile sabit bir basıncın sürdürülmesi gerekiyor. Bu bağlamda, sabit disk, birkaç mikrometreye kadar çapa sahip parçacıkları yakalayan bir filtre ile donatılmıştır.

Elektronik birim, kendi hafızasını ve bunlardan sorumlu birkaç alt birimi içerir. dijital işleme arayüz ile sinyal, kontrol ve çalışma. Sabit sürücünün çalışması, bir kayıt cihazının yapısına büyük ölçüde benzer. Diskin çalışma yüzeyi, okuma kafasına göre belirli bir hızda hareket eder. Yazma veya okuma prosedürü sırasında, kafalar bir hava yastığı üzerinde disk yüzeyinin üzerinde yüzer. Disk ile kafa arasındaki boşluğa bir toz zerresi girerse, kafalar yüzeye çarpabilir, diski bozabilir ve hatta yanabilir.

Bir manyetik disk, IBM modellerinde olduğu gibi yalnızca metalden değil, camdan da yapılabilir. Diskin yüzeyinde, bilgilerin kaydedilmesine temel teşkil eden manyetik bir katman bulunur. Bilgi bitleri, dönen bir diskin yüzeyinden geçerek milyarlarca yatay ayrık alanı - etki alanlarını mıknatıslayan bir kafa kullanılarak kaydedilir. Bu alanların her biri, manyetizasyona bağlı olarak mantıksal bir sıfır veya birdir.

Başlangıçta pankekin yüzeyi tamamen boştur, yani manyetik alanlar hiçbir şekilde yönlendirilmemiştir. Manyetik kafa bloğunu yönlendirmek için manyetik disk - servo işaretlerine özel işaretler uygulanır. Bu, sırayla kontrol edilen manyetik kafaların "doğal" bloğu tarafından gerçekleştirilir. harici cihaz. Bölümlemeden sonra, sabit sürücünün kendisi bilgileri okuyabilir ve yüzeye yazabilir. Büyük hacimli sabit sürücüde, iş mili motoruna sabitlenmiş ve bir krep yığını oluşturan birkaç manyetik disk takılıdır.

Özellikler

Arayüz- genel durumda, bağlantı / temas / bağlantının yerini veya yöntemini belirler. Bu terim, bilim ve teknolojinin çeşitli alanlarında kullanılmaktadır. Modern sürücüler SATA, IDE, USB, IEEE 1394 vb. arayüzleri kullanabilir.

Fiziksel boyut(form faktörü) - takılı sabit sürücü boyutu. Kişisel bilgisayarlar ve sunucular için sürücüler 3,5 inçtir. 2,5 inçlik sabit sürücüler daha çok dizüstü bilgisayarlarda kullanılır. Diğer yaygın boyutlar 1,8", 1,3" ve 0,85"tir.

Mil hızı dakikadaki iş mili devir sayısıdır. Erişim süresi ve veri aktarım hızı büyük ölçüde bu parametreye bağlıdır. Şu anda, sabit diskler aşağıdaki standart dönüş hızlarında üretilmektedir: 4200, 5400 ve 7200 (dizüstü bilgisayarlar), 7200 ve 10.000 (kişisel bilgisayarlar), 10.000 ve 15.000 rpm (sunucular ve yüksek performanslı iş istasyonları).

Rastgele erişim süresi- Sabit sürücünün hızının bir tür değerlendirmesinin parametresi. İÇİNDE ingilizce dili rasgele erişim süresinin bir analogu kullanılır. Modern modeller için ortalama erişim süresi 3 ila 15 ms arasında değişmektedir. Değer ne kadar düşük olursa o kadar iyidir. Kural olarak, sunucu disklerinde minimum süre vardır.

HDD pazarı

Hikaye

İsim

gibi bir cümle için sabit disk Sürücü (HDD) dilbilimcileri, onu daha yeni bir şeyden, bu durumda disketlerden ayırmak için, mevcut bir fenomen için zaten yeni bir ad için dilbilimciler tarafından icat edilen bir terim olan retronim kullanırlar. Ve işte garip bir durum: disket yok, disketleri sabit disklerden ayırmaya gerek yok, ancak retronym kalıyor, ancak şimdi HDD'yi katı hal sürücülerinden ayırmaya hizmet ediyor katı hal Genel olarak disk olmayan Sürücü / Disk (SSD).

Dev teypler

Disklerin başarısı bir tür olaya benziyor. Elektronik sistemlerin ayrılmaz bir parçası haline gelen mekanik bir cihazda, kafaların hareket süresi, elektronik süreçlerin hızından tamamen farklı niceliklerle ölçülür. Elektronik ve mekanik arasındaki uyumdaki uyumsuzluk uzun zaman önce, ellili yıllarda, ilk diskler yaratıldığında fark edilmişti. Ancak o zaman mekaniğin alternatifi yoktu, çünkü yarı iletken teknolojileri henüz ilk adımlarını atıyordu, hedefe ulaşmak için kasıtlı olarak eşit olmayan bir evliliğe gitmek gerekiyordu, ancak başarılı olmaktan da fazlası olduğu ortaya çıktı. Amaç, büyük (bu standartlara göre) büyük hacimli verilere doğrudan erişimdi; bu, veriler banttan veya delikli kartlardan bir akış halinde okunduğu sürece imkansızdı. Ortamdan okunan veriler ya küçük RAM'e yerleştirilebilir ya da tamburdan veri alıp takas edilebilir. Bazı işletim sistemlerinde dosyaları teyplerden okumak için araçlar vardı, ancak bu çok yavaş bir süreçti.

Bilgisayar sistemlerinin gelişiminin ilk aşamalarında, tipik sabit diskler yalnızca deneysel modellerdi. Bilgisayarlar devasa teypler gibiydi. Prensip olarak, bilgilerin kaydedilmesi ve okunması, sıradan bir kaset kaydediciden hiçbir şekilde farklı değildi - veriler doğrusal olarak düzenlendi. Manyetik teyp ortamına dayalı PC'leri de hatırlayanlar, bir sonraki seviyenin yüklenmesini beklemenin nasıl bir şey olduğunu bilirler - bir kasetin normal olarak doğru yere geri sarılması.

İlk kişisel bilgisayarlar, bir depolama aygıtı olarak geleneksel bir ses kaseti kaydedici kullanıyordu. Onlar için disk sürücüsü karşılanamaz bir lükstü. Bilgisayarlarıyla birlikte bir disk sürücüyle gelen kullanıcılar, şimdiden bir tür hareket özgürlüğü hissedebiliyorlardı. İlk IBM bilgisayarları bir veya iki disk sürücüsüyle geldi.

Rabinov'un diskleri

Uzayda hareket eden kafaları olan bir cihaz olarak bir disk fikri yüzeyde yatıyordu ve birçok şirket bunu uygulamak için girişimlerde bulundu. Mountain View'deki Bilgisayar Müzesi'nde disklerin birkaç versiyonu vardır. Ticari başarı IBM'e diğerlerinden daha erken geldi, geliştirmeye diğerlerinden daha fazla harcama yapabildi, bu nedenle, disklerin evriminin tüm tarihçelerinde, tarih 1956 ve IBM 305 RAMAC bilgisayarının (Rasgele Erişim Yöntemi) bir parçası olan disk sürücüsü Muhasebe ve Kontrol) bir başlangıç noktası olarak belirtilir , adı o sırada benzersiz rastgele erişim yeteneğini doğrudan gösterir - Rastgele Erişim Yöntemi.

Ancak IBM ilk değildi. İlk çalışma sürüşü, tüm hayatını Ulusal Standartlar Bürosunda çalışmaya adayan külçe mucidi Yakov Rabinov (1910-1999) tarafından 1951'de yapıldı. Kharkov'da doğdu, orijinal soyadı Rabinovich'ti, 1921'deki devrimden sonra ailesiyle birlikte Çin üzerinden Çin'e taşındı ve ardından Ulusal Standartlar Bürosu'nun araştırma bölümünde yaklaşık 70 yıl çalıştı. Rabinov bir bilim adamı olmadı, ancak pratik icatlar konusunda bir dahiydi, örneğin madeni paraların ömrünü uzatan geliştirilmiş bir basım teknolojisi, Devlet Hazinesine küçük metal üretiminde milyarlarca dolar tasarruf sağlayan bir icat. . Bununla birlikte, icatlarından yalnızca biri - Çentikli Disk Manyetik Bellek Cihazı adı verilen bir cihaz - ona ne para ne de ömür boyu tanınma getirdi. Daha sonra gerçek diskler olarak adlandırmaya başladıkları şekliyle, aks üzerinde değiştirilebilmeleri için bir segment kesilmiş on adet 18 inçlik "krep" ten oluşuyordu.

IBM uzmanları, Rabinov'un icadını incelediler ve önceliği gizlemediler. Rabinov'un diskini analiz ettikten sonra, 1953'te RAMAC projesinin temeli olan "Veri Dosyalarına Rastgele Erişim Önerileri" (Hızlı Rastgele Erişim Dosyası Önerisi) raporunu yayınladılar.

1956: IBM RAMAC - 975 kg kabin

2000'ler: Dikey manyetik kayıt

HDD üreticileri 2000'lerin başında kapasite sınırlamalarıyla karşılaştığında, Toshiba ve Seagate, veri bitlerinin bir disk tablasındaki düzenini kolaylaştırdı. Boyuna manyetik kayıttan dikey manyetik kayda geçiş, HDD'nin kapasitesini en az 10 kat artırdı.

2012: Disk yoğunluğu 2016'ya kadar iki katına çıkabilir

IHS iSuppli tarafından 2012'de yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, sabit disklerdeki maksimum depolama yoğunluğu 2016 yılına kadar iki katına çıkabilir. Daha önce benzer bir tahminle, sabit disk üreticisi Seagate şirketi çoktan harekete geçmişti. Analistlere göre bu, ses ve görüntü sistemleri de dahil olmak üzere büyük miktarda veri içeren sistemlerde HDD kullanımını genişletecek.

Satıcıların şu anda üzerinde çalıştığı bir dizi teknoloji, özellikle Seagate'in 2006'da patentini aldığı ısı destekli manyetik kayıt (HAMR) teknolojisi olmak üzere, sabit disklerin yoğunluğunu artırmaya olanak sağlayacaktır. Şirket ayrıca 2016 yılına kadar 60 TB 3,5 inçlik bir disk çıkarabileceğini söyledi. IHS iSuppli bir tahminde, dizüstü bilgisayar sürücülerinin aynı anda 10-20 TB'a ulaşabileceğini söyledi.

Analistler ayrıca kayıt yoğunluğunun 2016 yılına kadar inç kare başına maksimum 1800 Gb'ye çıkacağını, 2011'de aynı rakamın 744 Gb olduğunu belirtiyor. IHS iSuppli'ye göre disk yoğunluğu 2011'de 744 Gbps'den 2016'da 1800 Gbps'ye çıkacak. 2011'den 2016'ya, HDD kayıt yoğunluğundaki artış yılda ortalama %19 artacaktır.

Çalışmanın yayınlanma tarihi itibariyle en yüksek yoğunluğa sahip HDD, Eylül 2011'de Seagate tarafından piyasaya sürülmüştür: 4 TB veri sığdırır, disk boyutu 3,5 inçtir. Disk yoğunluğu, inç kare başına 625 Gbps'dir.

Geleneksel manyetik kayda kıyasla daha küçük bitleri dönen bir diske daha sıkı bir şekilde paketlemek için sabit diskin okuma/yazma kafasında bir lazer kullanan HAMR HDD.

Modern disk fikri

Diskler birkaç ana hat boyunca gelişmiştir:

SDD'ye yönelik mevcut kamu ilgisi dalgası, HDD'lerin geleceği hakkında şüphe uyandırmamalı, bu sürücüler yaşadı ve yaşayacak, sürekli gelişiyor ve gelişiyor. Yakında 20 TB'lık bir disk piyasaya sürülecek ve toplam çıktı yılda %1-3 oranında istikrarlı bir şekilde artıyor.

disklerin hızını ve kapasitesini artırın; üzerlerinde kayıtlı verilere erişimin iyileştirilmesi; alternatif katı hal teknolojileri aramak;

Birinci yöndeki gelişme, terabayt hacimleri depolayabilen ve yüksek döviz kurlarını koruyabilen bu tür HDD'lerin ortaya çıkmasına yol açmıştır.

İkincisi - disklerin çalışmasını destekleyen donanım ve yazılımların oluşturulmasına: dosya sistemleri, terabayt diskleri destekleyebilen ve depolama fiziğinden soyutlayabilen, dahil. yüksek hızlı arayüzler, yüksek güvenilirlikli depolama için RAID dizileri, SAN depolama ağları ve ağ sürücüleri NAS.

Üçüncüsü - bu cihazlara odaklanan NVMe arayüzü ile birlikte çok yakın zamanda oluşturulmuş kurumsal düzeyde katı hal cihazlarının (Katı Hal Cihazı, SSD) ortaya çıkmasına. Artık "akıllı depolama" olasılığı, yani veri talebine bağlı olarak SSD, HDD ve teypler arasında veri depolamanın otomatik olarak uygun maliyetli yeniden dağıtılması olasılığı ortaya çıktı.

Sabit diskler

bir öğrenci tarafından yapılır
gruplar 40-101B.
Karimov K.R.
Öğretmen:
Usov P.A.

1. Sabit diskin çalışma prensibi.. 3

2. Disk aygıtı.. 5

3. Sabit disk işlemi.. 10

4. Hacim, hız ve erişim süresi.. 12

5. Sabit sürücü arabirimleri .. 14

6. Harici sabit sürücüler .. 16

Bir sabit disk nasıl çalışır?

Sabit disk sürücüsü, modern bir kişisel bilgisayarın en gelişmiş ve karmaşık aygıtlarından biridir. Diskleri, büyük bir hızla iletilen birçok megabayt bilgiyi tutabilir. Neredeyse tüm bilgisayar bileşenleri sessizken, sabit sürücü homurdanır ve gıcırdar, bu da onu hem mekanik hem de elektronik bileşenler içeren birkaç bilgisayar cihazından biri yapar.

Sabit disk çalışmasının temel ilkeleri, başlangıcından bu yana çok az değişti. Sabit sürücünün cihazı, sıradan bir kayıt oynatıcıya çok benzer. Yalnızca gövdenin altında ortak bir eksen üzerine monte edilmiş birkaç plaka olabilir ve kafalar aynı anda her bir plakanın her iki tarafından gelen bilgileri okuyabilir. Plakaların dönme hızı (bazı modellerde 15.000 rpm'ye ulaşır) sabittir ve ana özelliklerden biridir. Kafa, yüzeyden sabit bir mesafede plaka boyunca hareket eder. Bu mesafe ne kadar küçük olursa, okuma bilgilerinin doğruluğu o kadar yüksek olur ve bilgi kaydının yoğunluğu da o kadar yüksek olabilir. Sabit sürücüye baktığınızda, tek gördüğünüz sağlam bir metal kasadır. Tamamen sızdırmazdır ve sürücüyü, kafa ile disk yüzeyi arasındaki dar boşluğa girdiklerinde hassas manyetik katmana zarar verebilecek ve diski devre dışı bırakabilecek toz parçacıklarından korur. Ek olarak, kasa sürücüyü korur elektromanyetik girişim. Kasanın içinde tüm mekanizmalar ve bazı elektronik bileşenler var. Mekanizmalar, bilgilerin depolandığı disklerin kendileri, disklerden bilgi yazan ve okuyan kafalar ve bunların hepsini harekete geçiren motorlardır. Disk, ince bir ferromanyetik tabaka ile kaplanmış, genellikle alüminyumdan, daha az sıklıkla seramik veya camdan yapılmış, çok düz bir yüzeye sahip yuvarlak bir plakadır. Diskler yapılır. Çoğu sürücü bir demir oksit tabakası kullanır (bu, normal manyetik bandın kaplamasıdır), ancak en yeni sabit diskler yaklaşık on mikron kalınlığında bir kobalt tabakasıyla çalışır. Böyle bir kaplama daha dayanıklıdır ve ayrıca kayıt yoğunluğunu önemli ölçüde artırabilir. Uygulama teknolojisi, entegre devrelerin üretiminde kullanılana yakındır.

Disk sayısı farklı olabilir - birden beşe kadar, çalışma yüzeylerinin sayısı sırasıyla iki kat fazladır (her diskte iki). İkincisi (manyetik kaplama için kullanılan malzeme gibi) sabit sürücünün kapasitesini belirler. Bazen dış disklerin (veya bunlardan birinin) dış yüzeyleri kullanılmaz, bu da sürücünün yüksekliğini azaltmayı mümkün kılar, ancak çalışma yüzeylerinin sayısı azaltılır ve tuhaf görünebilir.

Manyetik kafalar bilgileri okur ve disklere yazar. Kayıt ilkesi genellikle geleneksel bir kayıt cihazında kullanılana benzer. Dijital bilgi, manyetik kafaya sağlanan alternatif bir elektrik akımına dönüştürülür ve daha sonra manyetik diske aktarılır, ancak zaten diskin algılayabileceği ve "hatırlayabileceği" bir manyetik alan biçimindedir. Diskin manyetik kaplaması, kendiliğinden (kendiliğinden) mıknatıslanmanın bir dizi küçük alanıdır. Netlik için, diskin farklı yönlere bakan çok küçük pusula oklarından oluşan bir katmanla kaplı olduğunu hayal edin. Bu tür ok parçacıklarına etki alanları denir. Bir dış manyetik alanın etkisi altında, alanların kendi manyetik alanları yönüne göre yönlendirilir. Dış alanın etkisinin sona ermesinden sonra, diskin yüzeyinde artık mıknatıslanma bölgeleri oluşur. Bu sayede diske yazılan bilgiler korunur. Artık mıknatıslanma alanları, disk manyetik kafanın boşluğunun tersi yönde döndüğünde, içinde mıknatıslanmanın büyüklüğüne bağlı olarak değişen bir elektromotor kuvveti indükler. Bir mil miline monte edilen disk paketi, altına kompakt bir şekilde yerleştirilmiş özel bir motor tarafından tahrik edilir. Disklerin dönüş hızı tipik olarak 7200 rpm'dir. Sürücünün çalışma durumuna girmesi için geçen süreyi azaltmak için, motor açıldığında bir süre zorunlu modda çalışır. Bu nedenle, bilgisayar güç kaynağının tepe gücü için bir marjı olmalıdır. Şimdi kafaların işi hakkında. Hassas bir kademeli motor yardımıyla hareket ederler ve olduğu gibi, diskin yüzeyinden bir mikronun kesri kadar bir mesafede, ona dokunmadan "yüzerler". Bilgilerin kaydedilmesi sonucunda disklerin yüzeyinde eşmerkezli daireler şeklinde manyetize alanlar oluşur. Bunlara manyetik izler denir. Hareket halindeyken, kafalar bir sonraki parçanın üzerinde durur. Tüm yüzeylerde birbirinin altında bulunan raylara silindir denir. Tüm tahrik kafaları, aynı ada sahip aynı numaralara sahip silindirlere erişerek aynı anda hareket eder.

Disk aygıtı

Tipik bir sabit sürücü, bir HDA ve bir elektronik karttan oluşur. Tüm mekanik parçalar HDA'da bulunur ve HDA'nın içinde kafalara yakın bir yerde bulunan preamplifikatör dışında tüm kontrol elektronikleri kart üzerindedir.

Disklerin altında motor - düz, disket sürücülerinde olduğu gibi veya disk paketinin miline yerleşiktir. Diskler döndüğünde, HDA çevresinde dolaşan ve yanlarından birine takılı bir filtre tarafından sürekli temizlenen güçlü bir hava akışı oluşturulur.

Yuvalara daha yakın, milin sol veya sağ tarafında, kule vinci andıran bir döner konumlayıcı vardır: eksenin bir tarafında, disklere bakan ince, uzun ve hafif yataklı manyetik başlıklar ve diğer tarafta, elektromanyetik tahrik sargılı kısa ve daha büyük bir şaft. Konumlandırıcının külbütör döndürüldüğünde, kafalar disklerin merkezi ve çevresi arasında bir yay çizerek hareket eder. Konumlandırıcının eksenleri ile iş mili arasındaki açı, konumlandırıcının ekseninden kafalara olan mesafe ile birlikte seçilir, böylece dönerken kafanın ekseni teğet izinden mümkün olduğunca az sapar.

Daha önceki modellerde, külbütör kademeli motorun eksenine sabitlenmişti ve paletler arasındaki mesafe adım boyutuna göre belirleniyordu. Modern modellerde, herhangi bir ayrıklığı olmayan sözde lineer motor kullanılır ve ray üzerine kurulum, disklere kaydedilen sinyallere göre gerçekleştirilir, bu da sürücünün doğruluğunda önemli bir artış sağlar ve disklerdeki kayıt yoğunluğu.

Pozisyonerin sargısı, kalıcı bir mıknatıs olan bir stator ile çevrilidir. Sargıya belirli bir büyüklük ve polaritede bir akım uygulandığında, külbütör karşılık gelen ivme ile uygun yönde dönmeye başlar; Sargıdaki akımı dinamik olarak değiştirerek konumlandırıcıyı herhangi bir konuma ayarlayabilirsiniz. Böyle bir tahrik sistemi, hoparlör konisine benzetilerek Ses Bobini (ses bobini) olarak adlandırılır.

Sözde manyetik mandal genellikle şaft üzerinde bulunur - kafaların aşırı iç konumunda (iniş bölgesi - iniş bölgesi) stator yüzeyine çekilen ve külbütör kolunu bu pozisyonda sabitleyen küçük bir kalıcı mıknatıs . Bu, aynı zamanda diskin yüzeyinde onunla temas halinde bulunan kafaların sözde park pozisyonudur. Bazı pahalı modellerde (genellikle SCSI), konumlandırıcıyı sabitlemek için özel bir elektromıknatıs sağlanır; armatürü, sallayıcının serbest bir konumda hareketini engeller. Disklerin iniş bölgesine bilgi kaydedilmez.

Kalan boş alanda, kafalardan ve anahtarlarından alınan sinyalin bir ön yükselticisi vardır. Konumlayıcı, ön yükseltici kartına esnek bir şerit kablo ile bağlanır, ancak bazı sabit sürücülerde (özellikle bazı Maxtor AV modellerinde), sargı, aktif çalışma sırasında kırılma eğiliminde olan ayrı tek damarlı kablolarla çalışır. HDA, atmosferik basınç altında sıradan tozsuz hava ile doldurulur. Bazı sabit sürücülerin HDA kapaklarında, iç ve dış basıncı eşitlemeye yarayan ince bir filmle kapatılmış özel olarak küçük pencereler yapılmıştır. Bazı modellerde pencere hava geçirgen bir filtre ile kapatılmıştır. Bazı sabit sürücü modellerinde, iş mili ve konumlayıcı eksenleri sabit sürücü kasası üzerinde yalnızca tek bir yere sabitlenmiştir, diğerlerinde ise ek olarak HDA kapağına vidalarla tutturulmuştur. İkinci modeller, sabitleme sırasında mikro deformasyona karşı daha hassastır - eksenlerin kabul edilemez bir şekilde yanlış hizalanmasına neden olmak için sabitleme vidalarının güçlü bir şekilde sıkılması yeterlidir. Bazı durumlarda, böyle bir önyargının tersine çevrilmesi zor veya tamamen geri döndürülemez hale gelebilir. Elektronik kartı çıkarılabilir, çeşitli tasarımlardan bir veya iki konektör aracılığıyla HDA'ya bağlanır. Kart, sabit sürücünün ana işlemcisini, programlı ROM'u, genellikle disk arabelleği olarak kullanılan çalışan RAM'i, kaydedilen okuma sinyallerini hazırlamak ve işlemek için bir dijital sinyal işlemcisini (DSP) ve arayüz mantığını içerir. Bazı sabit disklerde işlemci programı tamamen ROM'da saklanır, diğerlerinde ise belirli bir kısmı diskin servis alanına kaydedilir. Disk ayrıca sürücü parametrelerini de içerebilir (model, seri numarası ve benzeri.). Bazı sabit sürücüler bu bilgiyi elektriksel olarak yeniden programlanabilir ROM'da (EEPROM) saklar.

Pek çok sabit sürücü, elektronik kart üzerindeki bir konektöre sahip özel bir teknolojik arabirime sahiptir; bu arabirim aracılığıyla, tezgah ekipmanını kullanarak sürücüyle çeşitli servis işlemleri gerçekleştirebilirsiniz - test etme, biçimlendirme, arızalı alanları yeniden atama vb. Modern Conner marka sürücüler için, teknolojik arabirim, onu bir adaptör aracılığıyla alfanümerik bir terminale veya bilgisayarın COM bağlantı noktasına bağlamanıza izin veren seri arabirim standardında yapılır. Test izleme sistemi (TMOS), terminalden verilen komutları algılayan, bunları yürüten ve sonuçları terminale geri gönderen ROM'a kaydedilir. Disketler gibi eski sabit diskler temiz manyetik yüzeylerle yapılıyordu; ilk işaretleme (biçimlendirme) tüketici tarafından kendi takdirine bağlı olarak yapılmıştır ve herhangi bir sayıda gerçekleştirilebilir. Modern modeller için işaretleme, üretim sürecinde yapılır; aynı zamanda disklere servo bilgileri yazılır - dönüş hızını dengelemek, sektörleri aramak ve yüzeylerdeki kafaların konumunu izlemek için gerekli özel işaretler. Çok uzun zaman önce, diğer tüm yüzeylerin kafalarının ayarlandığı servo bilgilerini kaydetmek için ayrı bir yüzey (özel) kullanıldı. Böyle bir sistem, ilk işaretlemeden sonra aralarında hiçbir tutarsızlık olmaması için kafaların sabitlenmesinde yüksek bir sağlamlık gerektiriyordu. Şimdi, paketin faydalı kapasitesinin artırılmasına ve hareketli sistemin sertliği üzerindeki kısıtlamanın kaldırılmasına olanak tanıyan, sektörler arasındaki aralıklarla (gömülü) servo bilgileri kaydedilmektedir. Bazı modern modeller birleşik bir izleme sistemi kullanır - özel bir yüzeyle birleştirilmiş yerleşik servo bilgileri; bu durumda, seçilen yüzeyde kaba ayarlama ve yerleşik işaretlerde ince ayar yapılır.

Servo bilgileri, diskin bir referans işareti olduğundan, sabit sürücü denetleyicisi, hasar durumunda diski kendi başına geri yükleyemez. Böyle bir sabit sürücünün yazılım biçimlendirmesiyle, yalnızca veri sektörlerinin başlıklarının ve sağlama toplamlarının üzerine yazılabilir.

Fabrikada modern bir sabit sürücünün ilk işaretlenmesi ve test edilmesi sırasında, neredeyse her zaman özel bir yeniden eşleme tablosuna girilen hatalı sektörler bulunur. -de normal iş sabit sürücü denetleyicisi, bu sektörleri, diskin her izinde, iz grubunda veya ayrılmış alanında bu amaç için özel olarak bırakılan yedek sektörlerle değiştirir. Bu sayede, yeni sabit sürücü, aslında neredeyse her zaman mevcut olmalarına rağmen, yüzey kusurlarının tamamen yokmuş gibi görünmesini sağlar.

Güç açıldığında, sabit sürücü işlemcisi elektroniği test eder ve ardından iş mili motorunu açmak için bir komut verir. Belirli bir kritik dönüş hızına ulaşıldığında, disklerin yüzeyleri tarafından sürüklenen havanın yoğunluğu, kafaları yüzeye bastırma kuvvetinin üstesinden gelmek ve onları yüzeylerin birkaç mikron yukarısına kadar yükseltmek için yeterli hale gelir. disklerin - kafaları "yüzer". Bu andan itibaren hız kritik başın altına düşene kadar bir hava yastığına "asılırlar" ve disklerin yüzeylerine hiç dokunmazlar.

Diskler nominal olana yakın bir dönüş hızına (genellikle 3600, 4500, 5400 veya 7200 rpm) ulaştıktan sonra, kafalar park bölgesinden çıkarılır ve dönüş hızını doğru bir şekilde dengelemek için servo işaretleri aramaya başlar. Ardından, hizmet alanından bilgi okunur - özellikle arızalı bölümlerin yeniden atanması tablosu.

Başlatma işleminin sonunda, konumlandırıcı, belirtilen iz dizisini yineleyerek test edilir - başarılı olursa, işlemci arayüzde hazır olma bayrağını ayarlar ve arayüz çalışma moduna geçer.

Çalışma sırasında, kafanın disk üzerindeki konumunu izleme sistemi sürekli çalışır: sürekli okunan sinyalden devreye beslenen bir hata sinyali çıkarılır. geri bildirim, konumlandırıcı sargısının akımını kontrol eden. Kafanın rayın merkezinden sapmasının bir sonucu olarak, sargıda onu yerine geri döndürmeye çalışan bir sinyal ortaya çıkar.

Veri akışlarının hızlarını eşleştirmek için - okuma / yazma düzeyinde ve harici arayüz- sabit disklerde, genellikle yanlışlıkla önbellek olarak adlandırılan, genellikle birkaç on veya yüzlerce kilobayt boyutunda bir ara arabellek bulunur. Bazı modellerde (örneğin, Quantum), arabellek genel çalışan RAM'de bulunur ve burada kontrol belleniminin yer paylaşımlı kısmı önce yüklenir, bu nedenle gerçek arabellek boyutu tam RAM miktarından daha azdır ( Quantum için 128 kb RAM ile 80-90 kb). Diğer modellerde (Conner, Caviar) ayrı arabellek ve işlemci RAM'i bulunur.

Güç kapatıldığında, işlemci, kartın kapasitörlerinde kalan enerjiyi kullanarak veya aynı zamanda bir jeneratör olarak çalışan motor sargılarından çekerek, konumlandırıcıyı park konumuna ayarlamak için bir komut verir. dönüş hızı kritik olanın altına düşmeden önce yürütülecek zamanı olan. Bazı sabit sürücülerde (Quantum), bu, sürekli olarak hava basıncına maruz kalan diskler arasına yerleştirilmiş yaylı bir külbütör tarafından kolaylaştırılır. Hava akışı zayıfladığında, rocker ayrıca konumlandırıcıyı bir mandalla sabitlendiği park konumuna iter. Kafaların mile doğru hareketi, disklerin dönmesinden kaynaklanan merkezcil kuvvetle de kolaylaştırılır.

Sabit disk işlemi

Şimdi - aslında sabit sürücünün süreci hakkında. Elektronik ve mekaniğin ilk kurulumundan sonra, sabit sürücü mikro bilgisayarı, sistem kartında veya arabirim kartında bulunan denetleyiciden gelen komutları bekleme moduna geçer. Bir komut aldıktan sonra, istenen kafayı açar, servo darbeleriyle istenen yolu arar, istenen sektör başa "ulaşana" kadar bekler ve bilgileri okur veya yazar. Denetleyici yalnızca bir sektörü değil, birden fazla sektörü okuma/yazma talebinde bulunursa, sabit sürücü RAM'i arabellek olarak kullanarak ve okuma/yazmayı denetleyiciye veya denetleyiciden bilgi aktarımıyla birleştirerek blok modunda çalışabilir.

Disk yüzeyinin optimum kullanımı için, bölge kaydı (Bölgeli Bit Kaydı - ZBR) kullanılır; bunun prensibi, daha uzun (ve dolayısıyla bilgi kapasitesi) olan harici izlerde bilgilerin daha yüksek bir yoğunlukta kaydedilmesidir. dahili olanlardan daha. . Tüm yüzeyde sabit bir kayıt yoğunluğuna sahip bir düzine veya daha fazla bu tür bölge oluşturulur; buna göre dış bölgelerdeki okuma ve yazma hızı iç bölgelere göre daha yüksektir. Bu sayede, sabit sürücünün "başına" yakın konumdaki dosyalar genellikle "sona" yakın konumdaki dosyalardan daha hızlı işlenir.

Şimdi, sabit sürücülerin parametrelerinde belirtilen inanılmaz derecede çok sayıda kafanın nereden geldiği hakkında. Bir zamanlar, bu sayılar - yoldaki silindirlerin, kafaların ve sektörlerin sayısı - gerçekten sabit sürücünün gerçek fiziksel parametreleri (geometrisi) anlamına geliyordu. Bununla birlikte, ZBR kullanılırken sektör sayısı izden ize değişir ve her sabit sürücü için bu sayılar farklıdır - bu nedenle, sabit sürücü denetleyiciye bazı koşullu parametreler söylediğinde sözde mantıksal geometri kullanılmaya başlandı. ve komut alırken, mantıksal adresleri fiziksel adreslere dönüştürür. Aynı zamanda, mantıksal geometriye sahip bir sabit sürücüde, örneğin 520 silindir, 128 kafa ve 63 sektör (toplam hacim - 2 GB), büyük olasılıkla iki disk - ve dört okuma / yazma kafası vardır.

En yeni nesil sabit sürücüler, PRML (Kısmi Yanıt, Maksimum Olabilirlik) ve S.M.A.R.T. (Kendi Kendini İzleme Analizi ve Rapor Teknolojisi - kendi kendini izleme analizi ve raporlama teknolojisi). İlki, mevcut kayıt yoğunluklarında disk yüzeyinden gelen sinyali net ve net bir şekilde okumanın artık mümkün olmaması nedeniyle geliştirildi - parazit ve bozulma seviyesi çok yüksek. Sinyali doğrudan dönüştürmek yerine, bir dizi örnekle karşılaştırılır ve maksimum benzerliğe dayanarak, belirli bir kod kelimesinin alımı hakkında bir sonuca varılır - yaklaşık olarak harflerin eksik olduğu kelimeleri okuduğumuz gibi veya bozuk

S.M.A.RT. diskin servis alanlarında. Bu bilgiler, sabit sürücünün kullanım ömrü boyunca toplanır ve herhangi bir zamanda analiz programları tarafından talep edilebilir; mekaniğin durumunu, çalışma koşullarını veya yaklaşık arıza olasılığını yargılamak için kullanılabilir.

Benzer bilgiler.

Sabit disk sürücüsü (HDD) \ HDD (Sabit Disk Sürücüsü) \ sabit sürücü (taşıyıcı), bilgi depolayabilen maddi bir nesnedir.

Bilgi biriktiriciler aşağıdaki özelliklere göre sınıflandırılabilir:

bilgi depolama yöntemi: manyetoelektrik, optik, manyeto-optik;
bilgi taşıyıcı türü: disket ve sabit manyetik disklerdeki sürücüler, optik ve manyeto-optik diskler, manyetik bant, katı hal bellek elemanları;
bilgiye erişimi düzenleme yöntemi - doğrudan, sıralı ve blok erişim sürücüleri;
bilgi depolama aygıtı türü - yerleşik (dahili), harici, otonom, mobil (giyilebilir), vb.

Halihazırda kullanılan bilgi depolama ortamlarının önemli bir kısmı manyetik ortamlara dayanmaktadır.

Sabit disk aygıtı

Sabit sürücü, çoğunlukla manyetik bir malzeme ile kaplanmış metal diskler olan bir plaka seti içerir - bir plaka (gama ferrit oksit, baryum ferrit, krom oksit ...) ve bir mil (şaft, eksen) kullanılarak birbirine bağlanır.
Disklerin kendisi (yaklaşık 2 mm kalınlığında) alüminyum, pirinç, seramik veya camdan yapılmıştır. (resme bakın)

Kayıt için disklerin her iki yüzeyi de kullanılır. 4-9 kullanılmış tabaklar. Şaft yüksek sabit bir hızda döner (3600-7200 rpm)
Disklerin dönüşü ve kafaların radikal hareketi 2 kullanılarak gerçekleştirilir. elektrik motorları.
Veriler kullanılarak yazılır veya okunur yazma/okuma kafaları diskin her yüzeyi için bir tane. Kafa sayısı, tüm disklerin çalışma yüzeylerinin sayısına eşittir.

Diske kayıt bilgileri, kesin olarak tanımlanmış yerlerde gerçekleştirilir - eşmerkezli izler (izler) . Parçalar ayrılır sektörler. Bir sektör 512 bayt bilgi içerir.

RAM ve NMD arasındaki veri alışverişi, bir tamsayı (küme) tarafından sırayla gerçekleştirilir. küme- ardışık sektör zincirleri (1,2,3,4,…)

Özel motor bir parantez kullanarak, okuma/yazma kafasını belirli bir iz üzerine konumlandırır (radyal yönde hareket ettirir).
Disk döndürüldüğünde, kafa istenen sektör üzerinde bulunur. Tüm kafaların aynı anda hareket ettiği ve okuma veri kafalarının aynı anda hareket ettiği ve farklı sürücülerdeki aynı izlerden farklı disklerdeki aynı izlerden bilgi okuduğu açıktır.

Farklı sabit sürücülerde aynı sıra numarasına sahip sabit sürücü izleri denir silindir .
Okuma/yazma kafaları tablanın yüzeyi boyunca hareket eder. Kafa, dokunmadan diskin yüzeyine ne kadar yakınsa, izin verilen kayıt yoğunluğu o kadar yüksek olur.

Sabit sürücü aygıtı

Bilgi okuma ve yazmanın manyetik prensibi

manyetik kayıt prensibi

Manyetik ortamda bilgi kaydetme ve çoğaltma işlemlerinin fiziksel temelleri, fizikçiler M. Faraday (1791 - 1867) ve D. K. Maxwell'in (1831 - 1879) çalışmalarında atılmıştır.

Manyetik depolama ortamında, manyetik olarak hassas bir malzeme üzerinde dijital kayıt yapılır. Bu tür malzemeler arasında bazı demir oksit çeşitleri, nikel, kobalt ve bileşikleri, alaşımları ve ayrıca viskoz plastikler ve kauçuk, mikro toz manyetik malzemeler içeren manyetoplastlar ve manyetoelastlar bulunur.

Manyetik kaplama birkaç mikrometre kalınlığındadır. Kaplama, manyetik bantlar ve disketler için farklı plastikler ve sabit diskler için alüminyum alaşımları ve kompozit alt tabaka malzemeleri olan manyetik olmayan bir tabana uygulanır. Diskin manyetik kaplaması bir alan yapısına sahiptir, yani. çok sayıda mıknatıslanmış küçük parçacıklardan oluşur.

Manyetik alan (Latince dominium'dan - sahip olma) - bu, ferromanyetik numunelerde, komşu bölgelerden ince geçiş katmanları (etki alanı duvarları) ile ayrılmış, mikroskobik, düzgün şekilde manyetize edilmiş bir bölgedir.

Bir dış manyetik alanın etkisi altında, alanların içsel manyetik alanları, manyetik alan çizgilerinin yönüne göre yönlendirilir. Dış alanın eylemi sona erdikten sonra, alan yüzeyinde artık mıknatıslanma bölgeleri oluşur. Bu özellik nedeniyle, manyetik bir alanda hareket eden manyetik taşıyıcı üzerinde bilgi depolanır.

Bilgileri kaydederken, manyetik bir kafa kullanılarak harici bir manyetik alan oluşturulur. Bilgi okuma sürecinde, manyetik kafanın karşısında bulunan artık mıknatıslanma bölgeleri, okuma sırasında içinde bir elektromotor kuvveti (EMF) indükler.

Bir manyetik diskten kayıt ve okuma şeması Şekil 3.1'de verilmiştir.Belirli bir süre boyunca EMF yönündeki bir değişiklik, bir ikili birim ile tanımlanır ve bu değişikliğin olmaması sıfır ile tanımlanır. Bu süreye denir bit elemanı.

Bir manyetik taşıyıcının yüzeyi, her biri bir parça bilgi ile ilişkili olan noktalı konumların bir dizisi olarak düşünülür. Bu konumların konumu kesin olarak belirlenmediğinden, gerekli kayıt konumlarının bulunmasına yardımcı olmak için kayıt önceden uygulanmış işaretler gerektirir. Bu tür senkronizasyon işaretlerini uygulamak için diskin parçalara bölünmesi gerekir.
ve sektörler - biçimlendirme

Diskteki bilgilere hızlı erişimin organizasyonu, veri depolamada önemli bir adımdır. Disk yüzeyinin herhangi bir bölümüne çevrimiçi erişim, ilk olarak diske hızlı bir dönüş sağlayarak ve ikinci olarak manyetik okuma/yazma kafasını diskin yarıçapı boyunca hareket ettirerek sağlanır.
Bir disket 300-360 rpm hızında ve bir sabit disk - 3600-7200 rpm hızında döner.

Sabit sürücü mantıksal birimi

Manyetik disk başlangıçta çalışmaya hazır değildir. Çalışır duruma getirmek için, biçimlendirilmiş, yani disk yapısı oluşturulmalıdır.

Biçimlendirme işlemi sırasında diskin yapısı (işaretleme) oluşturulur.

biçimlendirme manyetik diskler 2 aşama içerir:

fiziksel biçimlendirme (düşük seviye)
mantıksal (yüksek seviye).

Fiziksel biçimlendirme sırasında, diskin çalışma yüzeyi adı verilen ayrı alanlara bölünür. sektörler, eşmerkezli daireler boyunca yer alan - yollar.

Ayrıca veri kaydına uygun olmayan sektörler belirlenir, işaretlenir. kötü kullanımlarını önlemek için. Her sektör, bir diskteki en küçük veri birimidir ve ona doğrudan erişim için kendi adresine sahiptir. Sektör adresi, diskin yan numarasını, parça numarasını ve yoldaki sektör numarasını içerir. Diskin fiziksel parametreleri ayarlanır.

Kural olarak, çoğu durumda sabit diskler biçimlendirilmiş olarak geldiğinden, kullanıcının fiziksel biçimlendirme ile uğraşması gerekmez. Genel olarak konuşursak, bu özel bir servis merkezi tarafından yapılmalıdır.

Düşük Düzey Biçimlendirme aşağıdaki durumlarda yapılmalıdır:

sıfır izinde bir arıza varsa, bu bir sabit diskten önyükleme yaparken sorunlara neden olur, ancak disketten önyükleme yapılırken diskin kendisi kullanılabilir;
örneğin bozuk bir bilgisayardan yeniden düzenlenmiş eski bir diski çalışır duruma getirirseniz.
diskin başka bir işletim sistemiyle çalışacak şekilde biçimlendirildiği ortaya çıktıysa;
disk normal çalışmayı durdurduysa ve tüm kurtarma yöntemleri olumlu sonuç vermediyse.

Fiziksel biçimlendirmenin çok güçlü operasyon.- yürütüldüğünde, diskte depolanan veriler tamamen silinecek ve onları geri yüklemek tamamen imkansız olacaktır! Bu nedenle, tüm önemli verilerinizi sabit sürücüden kaydettiğinizden emin değilseniz, düşük düzeyli biçimlendirmeye başlamayın!

Düşük düzeyli biçimlendirme gerçekleştirdikten sonraki adım, sert arıza diski bir veya daha fazla mantıksal sürücüler - en iyi yol diske dağılmış dizinlerin ve dosyaların karışıklığıyla başa çıkın.

Sisteminize herhangi bir donanım öğesi eklemeden, birden çok sürücüde olduğu gibi, tek bir sabit sürücünün birden çok parçasıyla çalışabilme olanağına sahip olursunuz.
Bu, diskin kapasitesini artırmaz, ancak organizasyonunu büyük ölçüde iyileştirebilirsiniz. Ayrıca çeşitli mantıksal sürücülerçeşitli işletim sistemleri için kullanılabilir.

-de mantıksal biçimlendirme veri depolama için ortamın son hazırlığı, disk alanının mantıksal organizasyonu yoluyla gerçekleşir.
Disk, dosya sırasında oluşturulan sektörlere dosya yazmak için hazırlanıyor. düşük seviye biçimlendirme.
Bir disk dökümü tablosu oluşturduktan sonra, bir sonraki adım takip eder - bundan sonra mantıksal diskler olarak anılacak olan dökümün ayrı parçalarının mantıksal biçimlendirmesi.

mantıksal sürücü ayrı bir sürücü gibi çalışan sabit diskin belirli bir alanıdır.

Mantıksal biçimlendirme, düşük düzeyli biçimlendirmeye göre çok daha basit bir işlemdir.
Bunu yapmak için, FORMAT yardımcı programını içeren disketten önyükleme yapın.
Birden çok mantıksal sürücünüz varsa, bunları tek tek biçimlendirin.

Mantıksal biçimlendirme işlemi sırasında disk tahsis edilir. sistem alanı 3 bölümden oluşur:

önyükleme sektörü ve bölüm tablosu (Önyükleme kaydı)
dosya ayırma tabloları (FAT) dosyaları depolayan parça ve sektörlerin sayısını kaydeden
kök dizin (Kök Dizin).

Kayıt bilgileri küme aracılığıyla parçalar halinde gerçekleştirilir. Aynı kümede 2 farklı dosya olamaz.
Ayrıca bu aşamada diske bir isim de verilebilir.

Bir sabit disk birkaç mantıksal diske bölünebilir ve bunun tersi de 2 sabit disk tek bir mantıksal diskte birleştirilebilir.

Bir sabit diskte en az iki bölüm (iki mantıksal disk) oluşturmanız önerilir: bunlardan biri işletim sistemi ve yazılım için, ikinci disk ise yalnızca kullanıcı verileri için ayrılmıştır. Böylece veri ve sistem dosyaları birbirinden ayrı depolanır ve bir işletim sistemi arızası durumunda kullanıcı verilerinin kaydedilme olasılığı çok daha fazladır.

Sabit sürücü özellikleri

Sabit sürücüler (sabit sürücüler) aşağıdaki özelliklerde birbirinden farklıdır:

kapasite
hız - veri erişim süresi, bilgi okuma ve yazma hızı.
arayüz (bağlantı yöntemi) - sabit sürücünün bağlanması gereken denetleyici türü (çoğunlukla IDE / EIDE ve çeşitli SCSI seçenekleri).
Diğer özellikler

1. Kapasite- diske sığan bilgi miktarı (üretim teknolojisi düzeyine göre belirlenir).
Günümüzde kapasite 500 -2000 GB ve üzeridir. Hiçbir zaman yeterli sabit disk alanı yoktur.

2. İşin hızı (performans) Disk iki gösterge ile karakterize edilir: disk erişim süresi Ve disk okuma/yazma hızı.

Erişim süresi - okuma / yazma kafalarını istenen parçaya ve sektöre taşımak (konumlandırmak) için gereken süre.
Rastgele seçilen iki yol arasındaki ortalama karakteristik erişim süresi yaklaşık 8-12 ms'dir (milisaniye), daha hızlı sürücülerin süresi 5-7 ms'dir.
Bitişik ize (bitişik silindir) geçiş süresi 0,5 - 1,5 ms'den azdır. Doğru sektöre yönelmek de zaman alıyor.
Günümüz sabit diskleri için toplam disk döndürme süresi 8 - 16ms, bir sektör için ortalama bekleme süresi 3-8ms'dir.
Erişim süresi ne kadar kısa olursa sürücü o kadar hızlı çalışır.

Okuma/yazma hızı (verim G/Ç) veya baud hızı (aktarım)- sıralı verilerin aktarım süresi yalnızca diske değil, aynı zamanda denetleyicisine, veri yolu türlerine ve işlemci hızına da bağlıdır. Yavaş sürücülerin hızı 1,5-3 Mb / s, hızlı olanlar için 4-5 Mb / s, en son 20 Mb / s'dir.
SCSI arayüzüne sahip sabit sürücüler, 10.000 rpm dönüş hızını destekler. ve ortalama arama süresi 5 ms, veri aktarım hızı 40-80 Mb/s.

3.Sabit sürücü arayüzü standardı - yani sabit sürücünün bağlanması gereken denetleyici türü. Anakart üzerinde bulunur.
Üç ana bağlantı arabirimi vardır

IDE ve çeşitli varyantları

IDE (Integrated Disk Electronics) veya (ATA) İleri Teknoloji Eklentisi
Avantajlar - basitlik ve düşük maliyet

Aktarım hızı: 8.3, 16.7, 33.3, 66.6, 100 Mbps. Veri geliştikçe arayüz, cihaz listesinin genişletilmesini destekler: sabit disk, süper disket, manyeto-optik,
NML, CD-ROM, CD-R, DVD-ROM, LS-120, ZIP.

Paralelleştirmenin bazı unsurları tanıtılır (gneuing ve bağlantı kesme / yeniden bağlanma), iletim sırasında verilerin bütünlüğü üzerinde kontrol. IDE'nin ana dezavantajı, üst düzey bir PC için açıkça yeterli olmayan az sayıda bağlı cihazdır (4'ten fazla değil).
Bugün, IDE arabirimleri yeni Ultra ATA değişim protokollerine geçmiştir. Veriminizi önemli ölçüde artırın
Mod 4 ve DMA (Doğrudan Bellek Erişimi) Mod 2, 16,6 Mb/s hızında veri aktarmanıza olanak tanır, ancak gerçek veri aktarım hızı çok daha az olacaktır.
Ultra DMA/33 ve Ultra DMA/66 standartları Şubat 98'de geliştirildi. Quantum tarafından sırasıyla 0,1,2 ve 4 olmak üzere 3 çalışma modu vardır, ikinci modda medya destekler
aktarım hızı 33Mb/s. (Ultra DMA/33 Mod 2) Bu yüksek hıza ancak depolama arabelleği ile değiş tokuş yapılarak ulaşılabilir. yararlanmak için
Ultra DMA standartları 2 koşulu karşılamalıdır:

1. anakartta (yonga seti) ve sürücünün yanında donanım desteği.

2. diğer DMA (doğrudan bellek Erişimi-doğrudan bellek erişimi) gibi Ultra DMA modunu desteklemek için.

Farklı farklı yonga setleri için özel sürücü gerektirir. Kural olarak, sistem kartına dahil edilirler, gerekirse "indirilebilir"
İnternetten anakart üreticisinin web sitesinden.

Ultra DMA standardı, önceki daha yavaş denetleyicilerle geriye dönük olarak uyumludur.
Bugünün versiyonu: Ultra DMA/100 (2000 sonu) ve Ultra DMA/133 (2001).

sata
IDE (ATA) başka bir Fireware (IEEE-1394) yüksek hızlı seri veri yolu ile değiştiriliyor. Yeni teknolojinin kullanılması, iletim hızının 100Mb/s'ye çıkarılmasını mümkün kılacak,
sistemin güvenilirliğini arttırır, bu, ATA arayüzünde kesinlikle imkansız olan bir PC dahil etmeden cihazları kurmanıza izin verecektir.

SCSI (Küçük Bilgisayar Sistemi Arayüzü)- cihazlar normal olanlardan 2 kat daha pahalıdır, anakart üzerinde özel bir denetleyici gerektirirler.
Sunucular, yayın sistemleri, CAD için kullanılır. Daha yüksek performans (160Mb/s'ye kadar hız), çok çeşitli bağlı depolama cihazları sağlayın.
SCSI denetleyicisi, uygun sürücüyle birlikte satın alınmalıdır.

IDE'ye göre SCSI avantajı - esneklik ve performans.
Esneklik, çok sayıda bağlı cihazda (7-15) ve IDE için (maksimum 4), daha uzun kablo uzunluğunda yatmaktadır.
Verim - yüksek hız iletim ve aynı anda birden fazla işlemi işleme yeteneği.

1. Ultra SCSI 2/3(Fast-20) 40Mb/s'ye kadar

2. Fiber Kanal Tahkim Döngüsü (FC-AL) adı verilen başka bir SCSI arayüz teknolojisi, 100 Mbps'ye kadar bağlanmanıza olanak tanır, kablo uzunluğu 30 metreye kadardır. FC-AL teknolojisi, "sıcak" bağlantı gerçekleştirmenizi sağlar, örn. hareket halindeyken, hata kontrolü ve düzeltme için ek hatlara sahiptir (teknoloji, geleneksel SCSI'den daha pahalıdır).

4. Modern sabit sürücülerin diğer özellikleri

Çok çeşitli sabit sürücü modelleri, doğru olanı seçmeyi zorlaştırır.
Gerekli kapasiteye ek olarak, esas olarak fiziksel özellikleri tarafından belirlenen performans da çok önemlidir.
Bu özellikler, ortalama arama süresi, dönüş hızı, dahili ve harici aktarım hızı, önbellek boyutudur.

4.1 Ortalama arama süresi.

Sabit sürücü, bir sonraki bilgi parçasını okumak için gerekli olan mevcut konumun manyetik kafasını yenisine taşımak için biraz zaman harcar.
Her özel durumda, başın hareket etmesi gereken mesafeye bağlı olarak bu süre farklıdır. Spesifikasyonlarda genellikle sadece ortalama değerler verilir ve farklı şirketler tarafından kullanılan ortalama alma algoritmaları genellikle farklılık gösterir, bu nedenle doğrudan bir karşılaştırma yapmak zordur.

Örneğin, Fujitsu, Western Digital olası tüm iz çiftlerinden geçer, Maxtor ve Quantum rastgele erişim yöntemini kullanır. Elde edilen sonuç daha da ayarlanabilir.

Yazma için arama süresi değeri genellikle okumaya göre biraz daha yüksektir. Bazı üreticiler teknik özelliklerinde yalnızca daha düşük değeri (okuma için) verir. Her durumda, ortalama değerlere ek olarak, maksimum (tüm disk boyunca),
ve minimum (yani, izden ize) arama süresi.

4.2 Dönüş hızı

Kaydın istenen parçasına erişim hızı açısından, dönme hızı, diskin istenen sektörle manyetik kafaya dönmesi için gerekli olan gizli sürenin değerini etkiler.

Bu sürenin ortalama değeri yarım disk devrine karşılık gelir ve 3600 rpm'de 8,33 ms, 4500 rpm'de 6,67 ms, 5400 rpm'de 5,56 ms, 7200 rpm'de 4,17 ms'dir.

Gizli zaman değeri, ortalama arama süresiyle karşılaştırılabilir, bu nedenle bazı modlarda performans etkisi daha fazla olmasa da aynı olabilir.

4.3 Dahili baud hızı

Verilerin diske yazılma veya diskten okunma hızı. Bölge kaydı nedeniyle, değişken bir değere sahiptir - dış izlerde daha yüksek ve iç izlerde daha düşük.
Uzun dosyalarla çalışırken, çoğu durumda aktarım hızını sınırlayan bu parametredir.

4.4 Harici baud hızı

- verilerin arayüz üzerinden iletildiği hız (zirve).

Arayüz tipine bağlıdır ve çoğunlukla sabit değerlere sahiptir: 8.3; 11.1; Gelişmiş IDE için 16,7 Mb/sn (PIO Modu 2, 3, 4); Ultra DMA için 33,3 66,6 100; Senkronize SCSI, Fast SCSI-2, FastWide SCSI-2 Ultra SCSI (16 bit) için sırasıyla 5, 10, 20, 40, 80, 160 Mb/s.

4.5 Önbelleğinin sabit diskinin varlığı ve boyutu (disk arabelleği).

Önbelleğin (dahili arabellek) hacmi ve düzeni, sabit sürücünün performansını önemli ölçüde etkileyebilir. Normal önbellekte olduğu gibi,
belirli bir hacme ulaştıktan sonra üretkenlikteki artış keskin bir şekilde yavaşlar.

Büyük bölümlere ayrılmış önbellek, çoklu görev ortamlarında kullanılan yüksek performanslı SCSI sürücüleri ile ilgilidir. Önbellek ne kadar fazlaysa, sabit sürücü o kadar hızlıdır (128-256Kb).

Parametrelerin her birinin genel performans üzerindeki etkisini izole etmek oldukça zordur.

Sabit sürücü gereksinimleri

Diskler için temel gereksinim, 5-7 yıllık bileşenlerin uzun hizmet ömrü ile çalışma güvenilirliğinin garanti edilmesidir; iyi istatistikler, yani:

arızalar arasındaki ortalama süre 500 bin saatten az değildir ( üst sınıf 1 milyon saat veya daha fazla.)
disk düğümlerinin durumunun aktif olarak izlenmesi için yerleşik sistem SMART /Kendi Kendini İzleme Analiz ve Raporlama Teknolojisi.

teknoloji AKILLI. (Kendini İzleme Analizi ve Raporlama Teknolojisi) Compaq, IBM ve bir dizi başka sabit sürücü üreticisi tarafından aynı anda geliştirilmiş bir açık endüstri standardıdır.

Bu teknolojinin anlamı, sabit sürücünün mevcut durumunu değerlendirmenize ve veri kaybına veya sürücü arızasına yol açabilecek gelecekteki olası sorunlar hakkında bilgi vermenize olanak tanıyan dahili kendi kendine tanılamasında yatmaktadır.

Diskin tüm hayati unsurlarının durumu sürekli olarak izlenir:
kafalar, çalışma yüzeyleri, milli bir elektrik motoru, bir elektronik ünite. Örneğin, sinyalde bir zayıflama tespit edilirse, bilginin üzerine yazılır ve daha fazla gözlem yapılır.
Sinyal tekrar zayıflarsa, veriler başka bir yere aktarılır ve bu küme arızalı ve erişilemez olarak yerleştirilir ve yerine disk rezervinden başka bir küme kullanılabilir hale getirilir.

ile çalışırken sabit disk sürücünün çalıştığı sıcaklık rejimine uyulmalıdır. Üretici garantisi çalışma süresi sabit sürücü 0C ile 50C arasındaki ortam sıcaklıklarında, ancak prensipte ciddi sonuçlar olmadan sınırları her iki yönde de en az 10 derece değiştirebilirsiniz.
Büyük sıcaklık sapmalarında, manyetik tabakanın zarar görmesine neden olacak gerekli kalınlıkta bir hava boşluğu oluşmayabilir.

Genel olarak, HDD üreticileri ürünlerinin güvenilirliğine oldukça fazla önem vermektedir.

Asıl sorun, yabancı parçacıkların diske girmesidir.

Karşılaştırma için: bir tütün dumanı parçacığı, yüzey ile kafa arasındaki mesafenin iki katıdır, insan saçının kalınlığı 5-10 kat daha fazladır.
Baş için, bu tür nesnelerle karşılaşmak, güçlü bir darbeye ve sonuç olarak kısmi hasara veya tamamen arızaya neden olacaktır.
Dışarıdan, bu, çok sayıda düzenli olarak düzenlenmiş kullanılamaz kümenin ortaya çıkması olarak fark edilir.

Tehlikeli olanlar, şoklar, düşmeler vs. sırasında meydana gelen kısa süreli büyük ivmelerdir (aşırı yükler). Örneğin, bir darbeden, kafa keskin bir şekilde manyetik alana çarpar.
katman ve ilgili yerde yok olmasına neden olur. Ya da tam tersine önce ters yönde hareket eder ve sonra elastik bir kuvvetin etkisiyle yüzeye bir yay gibi çarpar.
Sonuç olarak, kasada yine kafaya zarar verebilecek manyetik kaplama parçacıkları belirir.

Merkezkaç kuvvetinin etkisi altında diskten - manyetik katmandan - uçacaklarını düşünmemelisiniz.
onları sıkıca içine çeker. Prensip olarak, sonuçlar etkinin kendisi değildir (belirli sayıda kümenin kaybına bir şekilde katlanabilirsiniz), ancak bu durumda diskte kesinlikle daha fazla hasara neden olacak parçacıkların oluşması gerçeğidir.

Bu tür tatsız durumları önlemek için çeşitli firmalar her türlü numaraya başvurur. Disk bileşenlerinin mekanik mukavemetini basit bir şekilde artırmanın yanı sıra, kaydın güvenilirliğini ve ortamdaki verilerin güvenliğini denetleyen akıllı S.M.A.R.T. teknolojisi de kullanılır (yukarıya bakın).

Aslında, disk her zaman tam kapasitesiyle biçimlendirilmez, bir miktar kenar boşluğu vardır. Bunun başlıca nedeni, bir taşıyıcı üretmenin pratik olarak imkansız olmasıdır.
kesinlikle tüm yüzeyin yüksek kalitede olacağı, kesinlikle kötü kümeler (hatalı olanlar) olacaktır. Bir diski düşük düzeyde biçimlendirirken, elektronik aksamı şu şekilde yapılandırılır:
böylece bu başarısız alanları atlar ve medyanın bir kusuru olduğu kullanıcı tarafından tamamen görünmez. Ancak görünür durumdalarsa (örneğin, biçimlendirmeden sonra)
yardımcı program sayılarını sıfırdan farklı görüntüler), o zaman bu zaten çok kötü.

Garanti süresi dolmadıysa (ve bence, garantili bir HDD satın almak en iyisidir), o zaman sürücüyü hemen satıcıya götürün ve medyanın değiştirilmesini veya para iadesi talep edin.
Satıcı, elbette, birkaç kötü bölümün henüz endişe kaynağı olmadığını söylemeye başlayacak, ancak ona inanmayın. Daha önce de belirtildiği gibi, bu çift büyük olasılıkla daha birçok kişiye neden olacak ve daha sonra sabit sürücünün tamamen arızalanması genellikle mümkündür.

Disk özellikle çalışır durumda hasara karşı hassastır, bu nedenle bilgisayarı çeşitli darbelere, titreşimlere vb. maruz kalabileceği bir yere yerleştirmemelisiniz.

Sabit sürücüyü iş için hazırlama

En baştan başlayalım. Bilgisayardan ayrı olarak bir sabit disk sürücüsü ve ona bir kablo aldığınızı varsayalım.
(Gerçek şu ki, satın alarak toplanmış bilgisayar, kullanıma hazır bir disk alırsınız).

İşleme hakkında birkaç söz. Bir sabit disk sürücüsü, elektroniğin yanı sıra hassas mekanikler içeren çok karmaşık bir üründür.
Bu nedenle dikkatli kullanım gerektirir - darbeler, düşmeler ve güçlü titreşim mekanik parçasına zarar verebilir. Kural olarak, sürücü kartı birçok küçük boyutlu öğe içerir ve güçlü kapaklarla kapatılmaz. Bu sebeple güvenliğine dikkat etmelisiniz.
Bir sabit sürücü aldığınızda yapılacak ilk şey, beraberinde gelen belgeleri okumaktır - kesinlikle pek çok faydalı ve ilginç bilgi içerecektir. Bunu yaparken aşağıdaki noktalara dikkat etmelisiniz:

diskin ayarını (kurulumunu) belirleyen atlama tellerinin varlığı ve seçenekleri, örneğin, diskin fiziksel adı gibi bir parametrenin tanımlanması (olabilirler, ancak olmayabilirler),
kafa sayısı, silindir, disklerdeki sektörler, ön telafi seviyesi ve disk tipi. Bu veriler, bilgisayar kurulum programından (kurulum) gelen bir isteme yanıt olarak girilmelidir.
Tüm bu bilgiler, diski biçimlendirirken ve makineyi onunla çalışmaya hazırlarken gerekli olacaktır.
PC'nin kendisi sabit sürücünüzün parametrelerini belirlemiyorsa, daha büyük sorun belgesi olmayan bir sürücü kuracak.
Çoğu sabit sürücüde, üreticinin adını, aygıtın türünü (markasını) ve kullanılmasına izin verilmeyen parça tablosunu içeren etiketler bulabilirsiniz.
Ek olarak, sürücü kafa, silindir ve sektör sayısı ve ön dengeleme seviyesi hakkında bilgi içerebilir.

Adil olmak gerekirse, diskte genellikle sadece adının yazıldığı söylenmelidir. Ancak bu durumda bile gerekli bilgileri dizinde bulabilirsiniz,
veya şirket temsilcisini arayarak. Üç soruya cevap bulmak önemlidir:

Sürücüyü master/slave olarak kullanmak için atlama telleri nasıl ayarlanmalıdır?
yol başına kaç silindir, kafa, sektör, ön telafi değeri nedir?
ROM'da ne tür bir disk kayıtlıdır? BIOS daha iyi bu sürücüye karşılık geliyor mu?

Bu bilgilerle, sabit sürücüyü kurmaya devam edebilirsiniz.

Bilgisayarınıza bir sabit sürücü takmak için aşağıdakileri yapın:

Tamamen devre dışı bırak sistem birimi güç kaynağından, kapağı çıkarın.
Sabit sürücü kablosunu ana kart denetleyicisine bağlayın. İkinci bir sürücü takarsanız, ek bir konektörü varsa ilkinden gelen kabloyu kullanabilirsiniz, ancak farklı sabit sürücülerin hızlarının yavaş yavaş karşılaştırılacağını unutmamalısınız.
Gerekirse, atlama tellerini yönteme göre değiştirin zor disk.
Sürücüyü boş bir alana kurun ve karttaki denetleyiciden gelen kabloyu kırmızı şeritli sabit sürücü konektörüne güç kaynağına, güç kaynağı kablosuna bağlayın.
Sabit sürücüyü her iki taraftaki dört cıvatayla sağlam bir şekilde sabitleyin, kabloları kapağı kapatırken kesmemek için bilgisayarın içine düzgün bir şekilde / idareli bir şekilde yerleştirin,
Sistem bloğunu kapatın.
Bilgisayarın kendisi sabit sürücüyü algılamadıysa, bilgisayarın kendisine yeni bir aygıtın eklendiğini bilmesi için Kurulum'u kullanarak bilgisayar yapılandırmasını değiştirin.

Sabit sürücü üreticileri

Aynı kapasiteye sahip Winchester'lar (ancak farklı üreticiler) genellikle aşağı yukarı benzer özelliklere sahiptir ve farklılıklar esas olarak kasa tasarımı, biçim faktörü (başka bir deyişle boyutlar) ve garanti süresi ile ifade edilir. Ayrıca, ikincisinden özellikle bahsetmek gerekir: modern bir sabit sürücüdeki bilgilerin maliyeti genellikle kendi fiyatından çok daha yüksektir.

Sürücünüz arızalanıyorsa, onu onarmaya çalışmak genellikle yalnızca verilerinizi ek riske maruz bırakmak anlamına gelir.
Arızalı cihazı yenisi ile değiştirmek çok daha makul bir yoldur.
Rusya pazarındaki (ve sadece değil) sabit disklerin aslan payı IBM, Maxtor, Fujitsu, Western Digital (WD), Seagate, Quantum ürünlerinden oluşuyor.

üreten üreticinin adı verilen tip sürmek,

şirket Kuantum (www.quantum.com.) 1980 yılında kurulan , disk depolama pazarının eski isimlerinden biridir. Şirket, yenilikçiliği ile tanınmaktadır. teknik çözümler, sabit sürücülerin güvenilirliğini ve performansını, diskteki verilere erişim süresini ve diskteki okuma / yazma hızını, veri kaybına veya sürücü arızasına yol açabilecek gelecekteki olası sorunlar hakkında bilgi verme yeteneğini geliştirmeyi amaçlamaktadır.

- Quantum'un tescilli teknolojilerinden biri, diski şoktan korumak için tasarlanmış SPS'dir (Şok Koruma Sistemi).

- en pahalı - üzerlerinde depolanan verileri - kaydetmek için tasarlanmış yerleşik bir DPS (Veri Koruma Sistemi) programı.

şirket Western Digital (www.wdс.com.) aynı zamanda en eski disk sürücüsü üretim şirketlerinden biridir, tarihinde iniş çıkışlar yaşamıştır.
Şirket, son zamanlarda en son teknolojileri sürücülerine dahil edebildi. Bunların arasında, kendi gelişimimiz olan S.M.A.R.T.'nin daha da geliştirilmiş hali olan Data Lifeguard teknolojisine dikkat çekmeye değer. Zinciri mantıksal olarak tamamlamaya çalışır.

Bu teknolojiye göre disk yüzeyi sistem tarafından kullanılmadığı zamanlarda düzenli olarak taranmaktadır. Verileri okur ve bütünlüğünü kontrol eder. Bir sektöre erişim sürecinde problemler fark edilirse, veriler başka bir sektöre aktarılır.
Düşük kaliteli sektörler hakkındaki bilgiler, gelecekte kötü sektörlere yazmaktan kaçınmayı mümkün kılan dahili hata listesine kaydedilir.

Firma Seagate (www.seagate.com) bizim pazarda çok ünlü. Bu arada, güvenilir ve dayanıklı oldukları için bu şirketin sabit disklerini öneriyorum.

1998'de Medalist Pro disk serisinin piyasaya sürülmesiyle yeni bir geri dönüş yaptı.
bunun için özel rulmanlar kullanılarak 7200 rpm dönüş hızı ile. Önceden, bu hız yalnızca performansı artıran SCSI arabirim sürücülerinde kullanılıyordu. Aynı seri, diskin ve üzerinde depolanan verilerin elektrostatik ve şok etkilerinden korunmasını iyileştirmek için tasarlanmış SeaShield System teknolojisini kullanır. Aynı zamanda elektromanyetik radyasyonun etkisi de azalır.

Üretilen tüm diskler S.M.A.R.T.'yi destekler.
Yeni olarak Seagate sürücüleri SeaShield sisteminin geliştirilmiş bir sürümünün daha fazla özellikle kullanılmasını sağlar.
Anlamlı bir şekilde Seagate, güncellenen seriler arasında endüstrinin en yüksek darbe direncine sahip olduğunu iddia etti - çalışmaz durumdaki 300G.

Firma IBM (www.storage.ibm.com) yakın zamana kadar önemli bir tedarikçi olmamasına rağmen Rusya pazarı sabit diskler, ancak hızlı ve güvenilir sabit diskleri ile kısa sürede iyi bir ün kazandı.

Firma Fujitsu (www.fujitsu.com) yalnızca manyetik değil, aynı zamanda optik ve manyeto-optik disk sürücülerinde de büyük ve deneyimli bir üreticidir.
Doğru, şirket hiçbir şekilde IDE arayüzüne sahip sabit disk pazarında lider değil: (çeşitli araştırmalara göre) bu pazarın yaklaşık% 4'ünü kontrol ediyor ve ana çıkarları SCSI cihazları alanında yatıyor.

terminolojik sözlük

Çalışmasında önemli bir rol oynayan dürtünün bazı unsurları genellikle soyut kavramlar olarak algılandığından, aşağıda en önemli terimlerin bir açıklaması bulunmaktadır.

Erişim süresi sabit disk sürücüsünün bellekte veya bellekten veri araması ve aktarması için geçen süredir.
Sabit disk sürücülerinin performansı genellikle erişim (getirme) süresine göre belirlenir.

Küme (küme)- dosya konumu tablosunda işletim sisteminin birlikte çalıştığı en küçük alan birimi. Genellikle bir küme 2-4-8 veya daha fazla sektörden oluşur.
Sektör sayısı disk tipine bağlıdır. Bireysel sektörler yerine kümeleri aramak, zaman içinde işletim sistemi yükünü azaltır. Büyük kümeler daha hızlı performans sağlar
sürücü, çünkü bu durumda küme sayısı daha azdır, ancak diskteki alan (boşluk) daha kötü kullanılır, çünkü birçok dosya kümeden daha küçük olabilir ve kümenin kalan baytları kullanılmaz.

Denetleyici (CU) (Denetleyici)- kafanın hareket ettirilmesi ve verilerin okunması ve yazılması dahil olmak üzere bir sabit disk sürücüsünün çalışmasını kontrol eden, genellikle bir genişletme kartı üzerinde bulunan devreler.

Silindir (Silindir)- Tüm disklerin her tarafında birbirinin karşısında bulunan izler.

Tahrik kafası- sabit diskin yüzeyi boyunca hareket eden ve verilerin elektromanyetik olarak kaydedilmesini veya okunmasını sağlayan bir mekanizma.

Dosya Ayırma Tablosu (FAT)- diskteki her bir dosyanın konumunu ve hangi sektörlerin kullanıldığını ve bunlara yeni veri yazmakta özgür olduğunu izleyen, işletim sistemi tarafından oluşturulan bir kayıt.

Kafa boşluğu sürücü kafası ile disk yüzeyi arasındaki mesafedir.

aralıklı- diskin dönme hızı ile diskteki sektörlerin organizasyonu arasındaki ilişki. Tipik olarak, disk dönüş hızı, bilgisayarın diskten veri alma yeteneğini aşar. Denetleyici verileri okuduğunda, bir sonraki seri sektör kafayı çoktan geçmiştir. Bu nedenle, veriler bir veya iki sektör aracılığıyla diske yazılır. Özel bir yazılım yardımıyla, bir diski biçimlendirirken şeritleme sırasını değiştirebilirsiniz.

mantıksal sürücü- ayrı sürücüler olarak kabul edilen sabit diskin çalışma yüzeyinin belirli bölümleri.
Bazı mantıksal sürücüler, UNIX gibi diğer işletim sistemleri için kullanılabilir.

Otopark- kafalar diskin yüzeyine çarptığında sürücü sallandığında hasarı en aza indirmek için sürücünün kafalarını belirli bir noktaya hareket ettirmek ve diskin kullanılmayan bölümleri üzerinde sabit bir durumda sabitlemek.

bölümleme– bir sabit diski mantıksal disklere bölme işlemi. Tüm diskler bölümlenmiştir, ancak küçük disklerin yalnızca bir bölümü olabilir.

Disk (Tabak)- üzerine verilerin yazıldığı manyetik bir malzeme ile kaplı metal diskin kendisi. Bir sabit sürücüde genellikle birden fazla sürücü bulunur.

RLL (Çalışma uzunluğu sınırlı)- uyum sağlamak için iz başına sektör sayısını artırmak için bazı kontrolörler tarafından kullanılan bir kodlama şeması Daha veri.

sektör- sürücü tarafından kullanılan ana boyut birimi olan disk izlerinin bölünmesi. İşletim sistemi sektörleri tipik olarak 512 bayttır.

Konumlandırma süresi (Arama süresi)- kafanın takılı olduğu raydan istenen başka bir raya hareket etmesi için gereken süre.

Parça (Parça)- diskin eşmerkezli bölünmesi. Parçalar bir kayıttaki izler gibidir. Sürekli bir spiral olan plaktaki izlerin aksine, diskteki izler daireseldir. İzler sırayla kümelere ve sektörlere ayrılır.

Parçadan ize arama süresi- tahrik kafasının bitişik ize geçişi için gereken süre.

Transfer oranı- disk ile bilgisayar arasında birim zamanda iletilen bilgi miktarı. Ayrıca parça arama süresini de içerir.