Что такое жесткие диски?

Что такое жесткие диски?

Жесткие диски (HDD) — это типичные внешние устройства хранения данных. Это энергонезависимое устройство хранения данных, которое сохраняет данные даже при отключении питания.

Структура состоит из нескольких металлических дисков с магнитными материалами, уложенных друг на друга. Данные считываются и записываются путем вращения дисков на высокой скорости и намагничивания магнитного материала путем приближения к нему магнитной головки.

Поскольку магнитная головка и диск находятся в непосредственной близости при чтении и записи данных, структура уязвима для вибрации. Из-за большого объема обрабатываемых данных для подключения требуется высокоскоростная

связь, и используются такие стандарты, как SCSI, IDE и SATA. В прошлом кабели, использующие стандарты SCSI и SATA, часто использовались для подключения внешних жестких дисков.

Однако в последние годы, поскольку скорость передачи данных увеличилась с помощью USB-подключений, USB все чаще используется для подключения внешних жестких дисков.

Использование жестких дисков

Жесткие диски часто используются в качестве устройств массового хранения данных на ПК. Помимо ПК, жесткие диски также широко используются в электронных устройствах, таких как внешние устройства хранения данных, серверы, сетевые диски, устройства записи на жесткие диски в бытовой технике и игровые консоли.

В последние годы, поскольку емкость твердотельных накопителей увеличилась, они все чаще берут на себя роль, традиционно выполняемую жесткими дисками: жесткие диски используют магнитные диски, в то время как твердотельные накопители записывают данные во флэш-память NAND, которая использует полупроводниковые элементы.

Преимущество жестких дисков перед твердотельными накопителями заключается в том, что большую емкость можно приобрести по низкой цене. По этой причине твердотельные накопители все чаще используются в качестве устройств хранения для частых операций чтения/записи, в то время как жесткие диски используются в качестве вторичных устройств хранения данных.

Принцип работы жестких дисков

Жесткий диск обычно состоит из диска, двигателя, магнитной головки и схемы управления.

В жестком диске один диск называется пластиной. Поверхность пластины покрыта магнитным материалом, который используется для магнитной записи данных. Чтобы получить емкость данных, несколько пластин обычно укладываются друг на друга.

Жесткие диски оснащены двигателями для их работы. Существует два типа двигателей: один — это двигатель, который вращает пластины. Он называется шпиндельным двигателем. Чем быстрее может вращаться этот двигатель, тем быстрее могут считываться и записываться данные, поэтому количество оборотов иногда используется как показатель производительности.

Другой двигатель приводит в движение рычаг, который перемещает магнитную головку. Магнитная головка — это то, что считывает и записывает данные на пластины жесткого диска. Поскольку пластин несколько, магнитные головки устанавливаются в соответствии с количеством пластин. Принцип записи данных заключается в приложении магнитной силы к магнитному материалу на поверхности пластины с помощью электрического тока.

Направление магнитной силы (направление полюсов S и N магнита) соответствует информации 0 и 1 в цифровой записи. При чтении данные считываются на основе значения сопротивления, которое изменяется под воздействием магнитного поля на пластинах.

Как выбрать жесткий диск

Существуют различные точки фокусировки при выборе внутреннего жесткого диска и внешнего HDD.

1. Внутренний жесткий диск

Вы можете приобрести внутренний жесткий диск, чтобы собрать свой собственный компьютер или улучшить производительность вашего настольного компьютера.

Сначала проверьте стандарт подключения (IDE или SATA) среды, в которой вы собираетесь установить или заменить жесткий диск, и выберите подходящий.

Далее выберите размер диска от 3,5 до 2,5 дюймов. 3,5 дюйма обычно подходят для стандартных настольных ПК, а 2,5 дюйма — для ноутбуков или компактных настольных ПК. 2,5-дюймовый диск также можно установить, установив крепление в 3,5-дюймовое пространство настольного ПК.

Выберите емкость, которая лучше всего подходит для предполагаемого использования. Неоправданно большая емкость увеличит стоимость.

Наиболее распространенные скорости вращения диска — 7200 об/мин и 5400 об/мин. Чем выше скорость, тем быстрее данные могут быть прочитаны и записаны, но это также дороже и генерирует больше тепла. Рекомендуется выбирать диск в зависимости от области применения и того, требуется ли высокая скорость чтения/записи.

2. Внешний жесткий диск

Существует два типа внешних жестких дисков: стационарный и портативный. Стационарный тип тяжелый и не подходит для переноски, но недорогой, в то время как портативный тип легкий и разработан для защиты от ударов при переноске.

Интерфейс для подключения к внешнему жесткому диску выбирается в зависимости от подключаемого устройства. Стандарты подключения включают USB, Thunderbolt и eSATA и т. д. Поскольку скорость передачи данных USB и т. д. сильно различается от поколения к поколению, рекомендуется подробно подтвердить использование и выбрать тот, который поддерживает ожидаемую скорость передачи.