컴퓨터 하드 드라이브란 무엇입니까? 하드 드라이브란 무엇이며 왜 컴퓨터에 있습니까? HDD의 주요 요구 사항

하드 드라이브, 하드 드라이브 또는 나사, 하드 디스크, hdd(하드 디스크 드라이브) - 이 데이터 저장 장치에는 여러 가지 이름이 있으며 모든 정보를 저장하는 기본 드라이브입니다. 현대 컴퓨터, 노트북 및 서버. 이 장치에는 모든 사진, 비디오, 음악, 영화가 기록되고 컴퓨터 자체의 운영 체제가 기록됩니다. 이제 모두가 그것을 얻습니다. 더 큰 분포 SSD 및 하이브리드 드라이브 SSHD 드라이브, 별도의 기사에서 이들과 장단점에 대해 이야기하겠습니다.

어떤 종류의 디스크가 있나요?

오늘 매장에서 다양한 매개변수를 찾을 수 있습니다. 하드 디스크, 차이점은 무엇입니까? 주요 차이점을 이해하고 드라이브의 몇 가지 특성을 강조해 보겠습니다.

폼 팩터(크기)

이 매개변수는 하드 드라이브의 너비를 인치 단위로 표시합니다. 주요 너비는 3.5인치와 2.5인치로 최신 컴퓨터와 노트북은 물론 외부 휴대용 및 고정 드라이브와 네트워크 스토리지에 사용됩니다.

유선전화의 경우 가정용 컴퓨터 표준 크기 3.5인치, 현대의 경우 2.5인치 드라이브용 베이가 있으며 주로 다음 용도로 사용됩니다. SSD 설치디스크의 경우 3.5인치 디스크 대신 2.5인치 디스크를 컴퓨터에 설치하는 데 특별한 포인트는 없습니다. 소형 인클로저, 예를 들어 micro-ATX입니다.

반면 노트북의 경우 공간 절약이 매우 중요하며 2.5인치 폼팩터를 사용합니다. 1.8인치, 1.3인치, 0.8인치 등 더 작은 림이 있지만 현대 장치더 이상 볼 수 없습니다.

용량(디스크 용량이 명시된 것보다 적은 이유는 무엇입니까?)

컴퓨터나 노트북에 기록하고 저장할 수 있는 정보의 양을 직접 결정하는 매개변수입니다. 제조업체에서는 1KB = 1000바이트 비율로 용량을 표시하지만 컴퓨터에서는 1KB = 1024바이트로 다르게 계산합니다. 따라서 이 문제를 처음 접하는 사용자들은 볼륨이 클수록 혼란을 겪게 됩니다. 더 많은 차이한정된 양으로 얻었습니다. 이제 디스크 용량은 테라바이트 단위로 측정되며 이는 사진뿐만 아니라 음악 및 영화 컬렉션을 저장하기에 충분합니다.

상호 작용

오늘날 모든 최신 장치에는 SATA 커넥터가 있는 드라이브가 있습니다. 유일한 차이점은 데이터 전송 속도입니다.

SATA 하드 드라이브 커넥터

ATA, 일명 PATA(IDE)

이 인터페이스가 포함된 디스크는 더 이상 최신 장치에서 생성되거나 설치되지 않지만 구형 컴퓨터에서는 찾을 수 있습니다. 처음에는 인터페이스를 ATA라고 불렀으나 2003년에 더욱 현대적이고 고속인 SATA가 등장한 후 PATA로 이름이 변경되었습니다.

PATA(ATA), 일명 IDE

IDE라는 이름은 WD( 서부 디지털) 마케팅상의 이유로 1986년에 이 연결 표준의 첫 번째 버전을 개발했습니다.

SCSI 및 SAS

다음이 포함된 디스크 SAS 인터페이스서버 장비에 사용됩니다. 교체하러 오셨어요 SCSI 인터페이스. 일반 사용자는 완전히 다른 작업을 위한 것이며 가정용 PC에서는 사용되지 않는다는 점만 알아야 합니다.

SCSI

스핀들 속도

스핀들 회전 수(디스크 내부의 플레이트 또는 여러 플레이트가 회전하는 축)입니다. 몇 가지 표준이 있습니다. 가정용 컴퓨터와 랩톱에는 회전 속도가 5400, 7200 및 10000rpm인 디스크가 서버 장비에 사용되며 회전 속도는 15000rpm입니다. 매개변수는 정보에 대한 액세스 시간에 영향을 미칩니다.

소음 수준, 고장 간격 등과 같은 몇 가지 매개변수가 더 있습니다. V 현대 드라이브이러한 매개변수는 표준 기준에 해당하며 크게 다르지 않으며 비교 및 ​​선택할 때 주의를 기울일 것입니다. 하드 드라이브.

외장 드라이브(휴대용 또는 고정식)

이는 제어 보드 또는 보드의 전체 미니 PC가 설치된 외부 플라스틱 또는 금속 상자에 들어 있는 이미 친숙한 드라이브입니다. 이 드라이브에는 다양한 출력이 있으며 기본 커넥터는 미니 USB, 마이크로 USB, 마이크로 USB 3.0, 파이어웨어 및 기타 휴대용 모델은 USB 커넥터로 전원이 공급됩니다. 고정형에는 별도의 전원 케이블이 있습니다. 현대 모델 외장 드라이브일하는 방법을 알아요 무선 네트워크와이파이 지금 판매중이니 만나보실 수 있어요 네트워크 스토리지하나의 하우징에 여러 개의 드라이브를 연결하여 RAID 어레이. 향후 기사에서는 이러한 모든 장치에 대해 별도로 설명하겠습니다.

컴퓨터가 시작되면 BIOS 칩에 저장된 펌웨어 세트가 하드웨어를 확인합니다. 모든 것이 정상이면 운영 체제 로더로 제어권이 전달됩니다. 그런 다음 OS가 로드되고 컴퓨터 사용이 시작됩니다. 동시에 컴퓨터를 켜기 전에 운영 체제는 어디에 저장되어 있었습니까? 밤새도록 쓴 에세이는 PC가 꺼진 후에도 어떻게 그대로 남아 있었나요? 또 어디에 저장되어 있나요?

좋아요, 제가 너무 멀리 간 것 같습니다. 여러분 모두는 컴퓨터 데이터가 하드 드라이브에 저장된다는 사실을 잘 알고 계실 것입니다. 그러나 그것이 무엇인지, 어떻게 작동하는지 모든 사람이 아는 것은 아니며, 귀하가 여기에 계시므로 우리는 알아보고 싶다는 결론을 내렸습니다. 자, 알아봅시다!

하드 드라이브 란 무엇입니까?

전통에 따라 살펴보겠습니다. 하드의 정의 Wikipedia의 디스크:

HDD (나사, 하드 드라이브, 하드 디스크 드라이브, HDD, HDD, HMDD) - 저장 장치 무작위 액세스, 자기 기록의 원리를 기반으로 합니다.

이들은 대부분의 컴퓨터에서 사용되며 데이터의 백업 복사본을 저장하기 위해 별도로 연결된 장치로도 사용됩니다. 파일 저장등등.

조금 알아 봅시다. 나는 "라는 용어를 좋아한다. 하드 디스크 드라이브 ". 이 다섯 단어는 본질을 전달합니다. HDD는 다음과 같은 용도로 사용되는 장치입니다. 장기기록된 데이터를 저장합니다. HDD의 기본은 특수 코팅된 하드(알루미늄) 디스크로, 특수 헤드를 사용하여 정보가 기록됩니다.

나는 녹음 과정 자체를 자세히 고려하지 않을 것입니다. 본질적으로 이것은 학교 마지막 학년의 물리학이며, 당신이 이것을 탐구하고 싶지 않을 것이라고 확신하며 그것은 기사의 내용이 전혀 아닙니다.

다음 문구에도 주목해 보겠습니다. 무작위 액세스 “대략적으로 말하자면 이는 우리(컴퓨터)가 언제든지 철도의 어느 구간에서나 정보를 읽을 수 있다는 것을 의미합니다.

중요한 사실은 HDD 메모리비휘발성, 즉 전원 연결 여부에 관계없이 장치에 기록된 정보는 어디에서도 사라지지 않습니다. 이것은 중요한 차이점이다 영구 기억컴퓨터, 임시()에서.

보고 HDD실제 컴퓨터에서는 디스크나 헤드가 모두 보이지 않습니다. 이 모든 것이 밀봉된 케이스(밀폐 영역)에 숨겨져 있기 때문입니다. 외부적으로 하드 드라이브는 다음과 같습니다.

컴퓨터에 하드 드라이브가 필요한 이유는 무엇입니까?

컴퓨터에서 HDD가 어떤 역할을 하는지, 즉 PC에서 어떤 역할을 하는지 살펴보겠습니다. 데이터를 저장하는 것은 분명하지만 어떻게, 무엇을 저장합니다. 여기서는 HDD의 다음 기능을 강조합니다.

• OS, 사용자 소프트웨어 및 해당 설정의 저장
• 사용자 파일 저장: 음악, 비디오, 이미지, 문서 등
• 하드 디스크 공간의 일부를 RAM에 맞지 않는 데이터(스왑 파일)를 저장하거나 콘텐츠를 저장하는 데 사용하는 행위 랜덤 액세스 메모리절전 모드를 사용하는 동안;

보시다시피, 컴퓨터 하드 드라이브는 단지 사진, 음악, 비디오만 저장하는 곳이 아닙니다. 전체 운영 체제가 여기에 저장되며, 또한 하드 드라이브는 일부 기능을 수행하여 RAM의 부하에 대처하는 데 도움이 됩니다.

하드 드라이브는 무엇으로 구성됩니까?

우리는 하드 드라이브의 구성 요소에 대해 부분적으로 언급했습니다. 이제 이에 대해 더 자세히 살펴보겠습니다. 따라서 HDD의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

• 액자 — 하드 드라이브 메커니즘을 먼지와 습기로부터 보호합니다. 원칙적으로 습기나 먼지가 들어가지 않도록 밀봉되어 있습니다.
• 디스크 (팬케이크) - 특정 금속 합금으로 만든 판으로 양면이 코팅되어 데이터가 기록됩니다. 접시 수는 하나 (예산 옵션)에서 여러 개까지 다를 수 있습니다.
• 엔진 - 팬케이크가 고정되는 스핀들에;
• 헤드 블록 - 레버(로커암)와 헤드가 상호 연결된 디자인. 정보를 읽고 쓰는 하드 드라이브의 일부입니다. 하나의 팬케이크에는 상단과 하단이 모두 작동하므로 한 쌍의 헤드가 사용됩니다.
• 포지셔닝 장치 (액추에이터 ) - 헤드 블록을 구동하는 메커니즘입니다. 한 쌍의 영구 네오디뮴 자석과 헤드 블록 끝에 위치한 코일로 구성됩니다.
• 제어 장치 - 전자 칩 작업 관리자 HDD;
• 주차 구역 - 팬케이크의 작업 표면이 손상되지 않도록 가동 중지 시간 동안 헤드가 낮아지는(주차되는) 디스크 옆 또는 내부 부분에 있는 하드 드라이브 내부의 장소입니다.

이건 너무 간단해요 하드 장치디스크. 몇 년 전에 결성됐는데, 아직은 아니다. 근본적인 변화오랫동안 포함되지 않았습니다. 그리고 우리는 계속 나아갑니다.

하드 드라이브는 어떻게 작동하나요?

HDD에 전원이 공급되면 팬케이크가 부착된 스핀들에 있는 모터가 회전하기 시작합니다. 디스크 표면에 일정한 공기 흐름이 형성되는 속도에 도달하면 헤드가 움직이기 시작합니다.

이 순서(먼저 디스크가 회전한 다음 헤드가 작동하기 시작함)는 결과적인 공기 흐름으로 인해 헤드가 플레이트 위에 떠 있도록 하기 위해 필요합니다. 예, 디스크 표면에 절대 닿지 않습니다. 그렇지 않으면 후자가 즉시 손상됩니다. 그러나 자기판 표면에서 헤드까지의 거리가 너무 작아(~10 nm) 육안으로는 볼 수 없습니다.

시작 후 먼저 서비스 안내에 대해 딱딱한 상태디스크 및 기타 필요한 정보는 소위 제로 트랙에 있습니다. 그런 다음에야 데이터 작업이 시작됩니다.

컴퓨터 하드 드라이브의 정보는 트랙에 기록되며, 트랙은 섹터(조각으로 자른 피자처럼)로 나뉩니다. 파일을 쓰기 위해 여러 섹터가 클러스터로 결합됩니다. 가장 작은 장소, 파일을 쓸 수 있는 곳입니다.

이 "수평" 디스크 파티션 외에도 일반적인 "수직" 파티션도 있습니다. 모든 헤드가 결합되므로 항상 동일한 트랙 번호 위에, 즉 각각 자체 디스크 위에 위치합니다. 따라서, 동안 HDD 작동머리가 원통을 그리는 것 같습니다.

HDD가 실행되는 동안 기본적으로 읽기와 쓰기라는 두 가지 명령을 수행합니다. 쓰기 명령을 실행해야 하는 경우 쓰기 명령이 수행될 디스크의 영역을 계산한 다음 헤드를 배치하고 실제로 명령을 실행합니다. 그런 다음 결과가 확인됩니다. 데이터를 디스크에 직접 쓰는 것 외에도 정보는 캐시에도 저장됩니다.

컨트롤러가 읽기 명령을 받으면 먼저 필요한 정보가 캐시에 있는지 확인합니다. 없으면 헤드 위치 지정을 위한 좌표를 다시 계산한 후 헤드 위치를 지정하고 데이터를 읽습니다.

작업 완료 후 하드 드라이브의 전원이 꺼지면 헤드가 자동으로 주차 구역에 주차됩니다.

이렇게 일반 개요컴퓨터 하드 드라이브가 작동 중입니다. 실제로는 모든 것이 훨씬 더 복잡하지만 일반 사용자에게, 그러한 세부 사항은 필요하지 않을 가능성이 높으므로 이 섹션을 마치고 계속 진행하겠습니다.

하드 드라이브 유형 및 제조업체

오늘날 실제로 시장에는 Western Digital(WD), Toshiba, Seagate 등 세 가지 주요 하드 드라이브 제조업체가 있습니다. 이는 모든 유형과 요구 사항의 장치에 대한 수요를 완벽하게 충족합니다. 나머지 회사는 파산하거나 주요 3개 회사 중 하나에 흡수되거나 용도가 변경되었습니다.

에 대해 이야기한다면 HDD의 종류, 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

1. 노트북의 경우 주요 매개변수는 2.5인치 장치 크기입니다. 이를 통해 노트북 케이스에 콤팩트하게 넣을 수 있습니다.
2. PC의 경우 - 이 경우 2.5" 하드 드라이브를 사용할 수도 있지만 일반적으로 3.5" 하드 드라이브가 사용됩니다.
3. 외장하드디스크는 PC/노트북에 별도로 연결되는 장치로, 대부분 파일 저장소로 사용됩니다.

서버용으로 특별한 유형의 하드 드라이브도 있습니다. 일반 PC와 동일하지만 연결 인터페이스와 성능이 다를 수 있습니다.

HDD의 다른 모든 유형 구분은 해당 특성에 따라 결정되므로 이를 고려해 보겠습니다.

하드 드라이브 사양

그래서 주요 내용은 하드의 특징컴퓨터 디스크:

• 용량 — 디스크에 저장할 수 있는 최대 데이터 양을 표시합니다. 보통 사람들이 가장 먼저 보는 것은 HDD 선택. 이 수치는 10TB에 달할 수 있지만 가정용 PC의 경우 500GB - 1TB를 선택하는 경우가 많습니다.
• 폼 팩터 — 하드 디스크의 크기. 가장 일반적인 것은 3.5인치와 2.5인치입니다. 위에서 언급했듯이 대부분의 경우 노트북에는 2.5인치가 설치됩니다. 그들은 또한에 사용됩니다 외장 HDD. 3.5인치는 PC와 서버에 설치됩니다. 폼 팩터도 볼륨에 영향을 미칩니다. 더 큰 디스크더 많은 데이터를 넣을 수 있습니다.
• 스핀들 속도 — 팬케이크는 어떤 속도로 회전하나요? 가장 일반적인 것은 4200, 5400, 7200 및 10000rpm입니다. 이 특성은 성능은 물론 장치 가격에도 직접적인 영향을 미칩니다. 속도가 높을수록 두 값이 모두 커집니다.
• 상호 작용 - 방식(커넥터 종류) HDD 연결컴퓨터에. 오늘날 내장 하드 드라이브에 가장 널리 사용되는 인터페이스는 SATA(IDE를 사용하는 구형 컴퓨터)입니다. 외장 하드 드라이브는 일반적으로 USB 또는 FireWire를 통해 연결됩니다. 나열된 것 외에도 SCSI, SAS와 같은 인터페이스도 있습니다.
• 버퍼 볼륨 (캐시 메모리) - 유형 빠른 기억력(RAM 유형) 컨트롤러에 설치된 하드 드라이브로, 가장 자주 액세스하는 데이터를 임시 저장하도록 설계되었습니다. 버퍼 크기는 16, 32 또는 64MB일 수 있습니다.
• 랜덤 액세스 시간 — HDD가 디스크의 모든 부분에서 쓰거나 읽을 수 있도록 보장되는 시간입니다. 범위는 3~15ms입니다.

위의 특성 외에도 다음과 같은 지표를 찾을 수 있습니다.

이것은 컴퓨터나 노트북에 있는 장치입니다. 모든 정보가 직접 저장됩니다.저것들. 물리적으로 모든 데이터(사진, 문서 등)가 여기에 있습니다.

따라서 갑자기 하드 드라이브에 오류가 발생하면 모든 데이터에 액세스할 수 없게 됩니다. 즉, 손실됩니다. 물론 정말로 원할 경우 전문업체에 문의하여 모든 데이터를 복원할 수 있습니다. 서비스 센터데이터 복구를 위한 것이지만 매우 비싼 서비스입니다. 따라서 데이터 손실을 방지하려면 백업 복사본을 만드십시오.

하드 드라이브는 2가지 물리적 크기로 제공됩니다.(치수). 3.5인치는 다음 위치에 설치하도록 설계되었습니다. 표준 컴퓨터, 즉. 노트북에는 없습니다. 2.5인치는 노트북이나 일부 소형 장치에 설치하도록 특별히 설계되었습니다.

하드 드라이브는 어떻게 작동하나요?

하드 드라이브 내부에는 여러 개의 자기판이 있습니다.. 금속 원형 플레이트는 DVD 디스크와 유사해 보이지만 크기는 더 작습니다. 하드 드라이브 플래터의 정보를 쓰거나 읽을 수 있도록 하드 드라이브 내부에는 이동식 자기 헤드가 있습니다. 실제로 데이터를 기록할 때 자기 헤드는 이를 하드 디스크 플래터에 직접 기록합니다. 작동 원리는 비닐 레코드 플레이어의 작동 방식과 유사합니다.

하드 드라이브에는 이러한 플레이트가 여러 개 있을 수 있습니다. 표준 하드 드라이브에서 이러한 플레이트의 회전 속도는 7200rpm이지만 이는 많은 것입니다. 생각해보세요. 디스크는 초당 120번 회전합니다!

자기 하드 드라이브의 단점

~에 이 순간그들은 저장을 위해 아주 편리합니다 대용량가격 때문에 정보를 얻습니다. 그러나 현대의 기준으로 볼 때 그들은 느린 속도 . 그리고 최근 몇 년 8, 아마도 이러한 디스크의 속도는 실제로 증가하지 않았습니다. 한때 120GB가 많았던 만큼 스토리지 볼륨이 빠르게 증가했지만 이제는 최소 340GB 이상의 디스크를 판매할 수 없습니다.

그리고 그것은 큰 문제컴퓨터의 프로세서, 메모리 및 기타 모든 요소의 속도가 여러 번 증가했지만 하드 드라이브는 실제로 속도가 증가하지 않았기 때문입니다. 이로 인해 하드 드라이브에 병목 현상이 발생하여 컴퓨터를 부팅하는 데 오랜 시간이 걸리고 프로그램이 느리게 열리게 되었습니다.

SSD 드라이브

얼마 전까지만 해도 모든 게 SSD(솔리드 스테이트 하드 드라이브)가 더욱 대중화되었습니다.. 그들의 작동 원리는 완전히 다릅니다. 자기판이 없으며 실제로 플래시 드라이브입니다. 신뢰성 향상그리고 아주 고속. SSD 드라이브기존(자기) 하드 드라이브보다 최소 4배 더 빠릅니다..

더 중요한 매개변수하드 드라이브 - 액세스 시간입니다. 예를 들어 설명하겠습니다. 파일을 열고 사진을 말한 다음 컴퓨터의 열기 버튼을 눌러야 합니다. 하드 드라이브는 어떤 작업을 수행해야 합니까? 하드 드라이브는 읽기 헤드를 사진 기록이 있는 위치로 이동해야 합니다. 이 작업에는 시간이 좀 걸립니다. 입장시간입니다.

SSD 드라이브에서는 이 시간이 실제로 고려되지 않습니다. 물리적 메커니즘, 어딘가로 이동해야 하는 읽기 헤드가 없습니다. 이것 플래시 메모리. 그런 개념은 없습니다.

그렇다면 왜 오래된 자기 하드 드라이브가 여전히 사용됩니까?

첫째, 볼륨 때문에. 위에서 말했듯이 하드 드라이브(자기)는 많은 양의 정보를 저장하는 데 사용됩니다. 왜 그런 겁니까? 현재로서는 대용량 SSD 드라이브가 없고, 설사 있다고 하더라도 비용이 최소 10배는 더 들기 때문입니다.

둘째, 가격입니다. SSD 드라이브는 상당히 비쌉니다.. 예를 들어, 256GB SSD 드라이브의 가격은 약 7,000루블입니다. 레귤러 하드 4000GB 디스크.

매우 빠르더라도 이렇게 작은 하드 드라이브가 왜 필요한지, 데이터를 어디에 저장해야 하는지 생각할 수도 있습니다.

지금 좋은 컴퓨터놓여있다 두 개의 하드 드라이브. 하나 운영체제를 저장하는 SSD그리고 프로그램 빠른 로딩그리고 컴퓨터 작동.

그리고 두번째는 정상이네 정보를 저장하는 자기 하드 드라이브(문서, 사진 등).

현재로서는 이것이 이상적인 선택입니다.

HDD

하드 디스크 드라이브의 다이어그램.

하드 디스크 드라이브, HDD, HDD, 윈체스터(영어) 하드(자기) 디스크 드라이브, HDD, HMDD ; 일반적으로 나사, 딱딱한, 하드 디스크)은 비휘발성 재기록 가능 컴퓨터 저장 장치입니다. 거의 모든 현대 컴퓨터의 주요 데이터 저장 장치입니다.

"플로피" 디스크(플로피 디스크)와는 달리, 하드 디스크 드라이브의 정보는 강자성 물질(주로 이산화 크롬) 층으로 코팅된 하드(알루미늄 또는 유리)판에 기록됩니다. HDD는 한 축에 하나에서 여러 개의 플레이트를 사용합니다. 작동 모드에서는 빠른 회전 중에 표면 근처에 유입되는 공기 흐름 층이 형성되어 판독 헤드가 플레이트 표면에 닿지 않습니다. 헤드와 디스크 사이의 거리는 수 나노미터(현대 디스크의 경우 5~10nm)이며 기계적 접촉이 없기 때문에 장기간장치 서비스. 디스크가 회전하지 않는 경우 헤드는 스핀들에 위치하거나 디스크 외부에 위치합니다. 안전 지대, 디스크 표면과의 비정상적인 접촉은 제외됩니다.

제목은 '윈체스터'

한 버전에 따르면, 이 드라이브는 1973년에 처음으로 디스크 플래터와 읽기 헤드를 하나의 일체형 하우징에 결합한 하드 드라이브 모델 3340을 출시한 회사 덕분에 "하드 드라이브"라는 이름을 얻었습니다. 이를 개발할 때 엔지니어는 짧은 내부 이름인 "30-30"을 사용했습니다. 이는 각각 30MB의 두 개의 모듈(최대 구성)을 의미합니다. 프로젝트 매니저인 Kenneth Houghton은 인기 있는 사냥용 소총인 "Winchester 30-30"에 맞춰 이 디스크를 "Winchester"라고 부르자고 제안했습니다.

물리적 크기(폼 팩터)(영어) 치수) - 개인용 컴퓨터 및 서버용 거의 모든 최신(2008년) 드라이브의 크기는 3.5인치 또는 2.5인치입니다. 후자는 랩톱에서 더 자주 사용됩니다. 1.8인치, 1.3인치, 1인치, 0.85인치 형식도 널리 보급되었습니다. 8인치 및 5.25인치 폼 팩터 드라이브 생산이 중단되었습니다.

랜덤 액세스 시간(영어) 랜덤 액세스 시간) - 하드 드라이브가 모든 섹션에서 읽기 또는 쓰기 작업을 수행하도록 보장되는 시간 자기 디스크. 이 매개변수의 범위는 2.5~16ms로 작습니다. 일반적으로 서버 디스크는 최소 시간(예: Hitachi Ultrastar 15K147 - 3.7ms)을 가지며 현재 디스크 중 가장 긴 시간은 휴대용 장치(씨게이트 모멘터스 5400.3 - 12.5).

스핀들 속도(영어) 스핀들 속도) - 분당 스핀들 회전 수입니다. 액세스 시간과 데이터 전송 속도는 이 매개변수에 따라 크게 달라집니다. 현재 하드 드라이브는 4200, 5400 및 7200(노트북), 7200 및 10,000( 개인용 컴퓨터), 10,000 및 15,000rpm(서버 및 고성능 워크스테이션).

헤드 블록은 스프링 강철로 만들어진 레버 패키지입니다(각 디스크당 한 쌍). 한쪽 끝은 디스크 가장자리 근처의 축에 고정됩니다. 헤드는 다른 쪽 끝(디스크 위)에 부착됩니다.

디스크(플레이트)는 원칙적으로 금속 합금으로 만들어집니다. 플라스틱과 심지어 유리로 만들려는 시도가 있었지만 그러한 판은 깨지기 쉽고 수명이 짧은 것으로 판명되었습니다. 자기 테이프처럼 판의 두 평면은 철, 망간 및 기타 금속 산화물과 같은 최고급 강자성 먼지로 덮여 있습니다. 정확한 구성과 적용 기술은 비밀로 유지됩니다. 다수 예산 장치접시가 1개 또는 2개 들어 있지만 다음이 포함된 모델도 있습니다. 큰 수접시

디스크는 스핀들에 단단히 고정되어 있습니다. 작동 중에 스핀들은 분당 수천 회전(4200, 5400, 7200, 10,000, 15,000)의 속도로 회전합니다. 이 속도에서는 플레이트 표면 근처에 강력한 공기 흐름이 생성되어 헤드가 들어 올려 플레이트 표면 위로 떠오릅니다. 헤드의 모양은 작동 중에 보장되도록 계산됩니다. 최적의 거리접시에서. 디스크가 헤드가 "이륙"하는 데 필요한 속도까지 가속될 때까지 주차 장치는 헤드를 주차 구역에 유지합니다. 이는 헤드와 플레이트 작업 표면의 손상을 방지합니다.

머리 위치 조정 장치는 고정된 한 쌍의 강한 네오디뮴 영구 자석과 이동식 머리 블록의 코일로 구성됩니다.

대중의 믿음과는 달리, 격리 구역 내부에는 진공 상태가 없습니다. 일부 제조업체는 밀봉하여(그래서 이름이 붙었습니다) 정화되고 건조된 공기 또는 중성 가스, 특히 질소로 채웁니다. 압력을 균등하게 유지하기 위해 얇은 금속 또는 플라스틱 멤브레인이 설치됩니다. (이 경우 케이스 내부에는 하드 드라이브밀봉된 후 케이스 내부에 남아 있는 수증기를 흡수하는 실리카겔 주머니를 위한 작은 주머니가 있습니다. 다른 제조업체에서는 매우 작은(몇 마이크로미터) 입자를 걸러낼 수 있는 필터를 사용하여 작은 구멍을 통해 압력을 균등화합니다. 그러나 이 경우 습도도 균일해지며 유해한 가스도 침투할 수 있습니다. 변화로 인한 격리 구역 본체의 변형을 방지하기 위해 압력 균등화가 필요합니다. 기압온도, 작동 중 장치가 예열되는 시기.

조립 중에 밀폐 구역에 들어가 디스크 표면에 떨어진 먼지 입자는 회전 중에 다른 필터인 집진기로 운반됩니다.

낮은 수준의 서식

~에 마지막 스테이지장치의 어셈블리, 플레이트 표면이 형식화되어 트랙과 섹터가 형성됩니다.

플로피 디스크와 같은 초기 "하드 드라이브"에는 모든 트랙에 동일한 수의 섹터가 포함되어 있었습니다. 최신 하드 드라이브 플레이트에서 트랙은 여러 영역으로 그룹화됩니다. 한 구역의 모든 트랙은 동일한 수의 섹터를 갖습니다. 그러나 모든 트랙에서 외부 영역더 많은 섹터가 있으며, 구역이 중앙에 가까울수록 구역의 각 트랙에 대한 섹터 수가 더 적습니다. 이를 통해 보다 균일한 기록 밀도를 달성할 수 있으며 결과적으로 생산 기술을 변경하지 않고도 플래터 용량을 늘릴 수 있습니다.

구역 경계와 각 구역의 트랙당 섹터 수는 전자 장치의 ROM에 저장됩니다.

또한 실제로는 각 트랙에 추가 예비 섹터가 있습니다. 어떤 섹터에서든 수정할 수 없는 오류가 발생하면 해당 섹터를 예비 섹터로 교체할 수 있습니다. 다시 매핑). 물론 저장된 데이터는 손실될 가능성이 높지만 디스크 용량은 줄어들지 않습니다. 두 개의 재할당 테이블이 있습니다. 하나는 공장에서 채워지고 다른 하나는 작동 중에 채워집니다.

섹터 리매핑 테이블은 전자 장치의 ROM에도 저장됩니다.

하드 드라이브에 액세스하는 작업 중에 전자 장치는 액세스해야 하는 물리적 섹터와 위치(영역 및 재할당을 고려하여)를 독립적으로 결정합니다. 따라서 외부 인터페이스에서 하드 드라이브는 동질적으로 보입니다.

위와 관련하여 재매핑 테이블과 영역을 조정하면 하드 드라이브의 용량을 늘릴 수 있다는 매우 지속적인 전설이 있습니다. 이에 대한 많은 유틸리티가 있지만 실제로는 증가가 가능하더라도 미미한 것으로 나타났습니다. 최신 드라이브너무 저렴해서 그러한 조정은 그것에 들인 노력이나 시간을 들일 가치가 없습니다.

전자 장치

초기 하드 드라이브에서는 제어 로직이 컴퓨터의 MFM 또는 RLL 컨트롤러에 배치되었으며 전자 보드에는 아날로그 처리 모듈과 스핀들 모터, 포지셔너 및 헤드 스위치 제어만 포함되었습니다. 데이터 전송 속도의 증가로 인해 개발자는 아날로그 경로의 길이를 한계까지 줄여야 했으며 최신 하드 드라이브에서 전자 장치에는 일반적으로 제어 장치, 읽기 전용 메모리(ROM), 버퍼 메모리, 인터페이스 장치가 포함됩니다. 및 디지털 신호 처리 유닛을 포함한다.

인터페이스 장치는 하드 드라이브 전자 장치를 시스템의 나머지 부분과 연결합니다.

제어 장치는 전기 헤드 위치 지정 신호를 수신하고 보이스 코일형 드라이브로 제어 동작을 생성하고, 다양한 헤드로부터의 정보 흐름을 전환하고, 다른 모든 구성 요소의 작동(예: 스핀들 속도 제어)을 제어하는 ​​제어 시스템입니다.

ROM 블록은 제어 장치에 대한 제어 프로그램을 저장하고 디지털 처리신호, 하드 드라이브의 서비스 정보.

버퍼 메모리는 인터페이스 부분과 드라이브 사이의 속도 차이를 완화합니다(고속 정적 메모리 사용). 크기 증가 버퍼 메모리어떤 경우에는 드라이브 속도를 높일 수 있습니다.

디지털 신호 처리 장치가 읽은 내용을 지웁니다. 아날로그 신호그리고 그 디코딩(추출 디지털 정보). 디지털 처리를 위해 사용됩니다. 다양한 방법, 예를 들어 PRML 방법(부분 응답 최대 우도 - 불완전 응답의 최대 우도)입니다. 수신된 신호는 샘플과 비교됩니다. 이 경우, 디코딩되는 신호와 모양 및 타이밍 특성이 가장 유사한 샘플이 선택됩니다.

데이터 기록 기술

하드 드라이브의 작동 원리는 테이프 레코더의 작동 원리와 유사합니다. 작업 표면디스크는 읽기 헤드를 기준으로 이동합니다(예: 자기 회로에 간격이 있는 인덕터 형태). AC를 적용하는 경우 전류(녹음 중) 헤드 코일에 헤드 갭에서 나타나는 교번 자기장이 디스크 표면의 강자성체에 영향을 미치고 신호 강도에 따라 도메인 자화 벡터의 방향을 변경합니다. 읽을 때 헤드 갭에서 영역의 이동은 헤드 자기 회로의 자속 변화로 이어지며, 이는 교대로 나타나는 현상을 발생시킵니다. 전기 신호전자기 유도의 영향으로 코일에 발생합니다.

안에 최근에읽기에는 자기 저항 효과가 사용되며 디스크에는 자기 저항 헤드가 사용됩니다. 자기장의 변화는 자기장 강도의 변화에 ​​따라 저항의 변화로 이어집니다. 이러한 헤드를 사용하면 신뢰할 수 있는 정보 판독 가능성을 높일 수 있습니다(특히 정보 기록 밀도가 높은 경우).

병렬 녹음 방식

현재 이는 HDD에 정보를 기록하는 가장 일반적인 기술입니다. 정보의 비트는 회전하는 디스크의 표면을 통과하여 수십억 개의 수평 개별 영역(도메인)을 자화하는 작은 헤드를 사용하여 기록됩니다. 이들 각 영역은 자화에 따라 논리적 0 또는 1입니다.

사용 시 달성 가능한 최대치 이 방법기록 밀도는 약 23Gbit/cm²입니다. 현재 이 방식은 점차 수직 자기 방식 기록 방식으로 대체되고 있습니다.

수직 기록 방식

수직 자기 방식 기록 방식은 정보 비트를 수직 영역에 저장하는 기술입니다. 이를 통해 더 강한 자기장을 사용할 수 있고 1비트를 쓰는 데 필요한 재료의 면적이 줄어듭니다. 녹음 밀도 현대적인 디자인- 15~23Gbit/cm², 향후 밀도를 60~75Gbit/cm²로 높일 계획입니다.

수직 기록 하드 드라이브는 2005년부터 시장에 출시되었습니다.

열자기기록 방식

열자기기록 방식 열을 이용한 자기 기록, HAMR )은 현재 기존 제품 중 가장 유망한 제품으로 현재 활발히 개발되고 있습니다. 이 방법은 디스크의 부분 가열을 사용하여 헤드가 표면의 매우 작은 영역을 자화할 수 있도록 합니다. 디스크가 냉각되면 자화가 "고정"됩니다. 철도시장에서 이런 유형의아직 제시되지 않았으며(2009년 현재) 실험용 샘플만 있지만 밀도는 이미 150Gbit/cm²를 초과합니다. HAMR 기술의 개발은 꽤 오랫동안 진행되어 왔지만 전문가들은 여전히 ​​최대 기록 밀도에 대한 추정에 차이를 보이고 있습니다. 따라서 Hitachi에서는 한도를 2.3~3.1Tbit/cm²로 지정하고 Seagate Technology 대표는 HAMR 미디어의 기록 밀도를 7.75Tbit/cm²까지 높일 수 있을 것이라고 제안합니다. 이 기술은 2010년 이후에 널리 사용될 것으로 예상됩니다.

인터페이스 비교

	대역폭, Mbit/s	최대 케이블 길이, m	전원 케이블이 필요합니까?	채널당 드라이브 수	케이블의 도체 수	다른 기능들
극단론자	2	40/80	컨트롤러+2슬레이브, 핫스왑불가능한
파이어와이어/400	400		예/아니요(인터페이스 및 드라이브 유형에 따라 다름)	63	4/6
파이어와이어/800	800	4.5(에서 직렬 연결최대 72m)	아니요	63	4/6	장치가 동일하며 핫스왑이 가능합니다.
USB 2.0	480	5개(직렬 연결 사용, 허브 사용, 최대 72m)	예/아니요(드라이브 유형에 따라 다름)	127	4
울트라-320
SAS	3000	8	예	16384 이상		핫스왑; 연결 가능
eSATA	2400	2	예	1(포트 승수는 최대 15)	4	호스트/슬레이브, 핫스왑 가능

용어 " HDD"는 "의 약자이다. 하드 디스크 드라이브» ( HDD). 영어 이름 - " 하드 디스크 드라이브» ( HDD또는 HMDD"라는 단어를 덧붙여 자기"). "하드 드라이브"라는 약어 외에도 이 장치에 대한 다른 속어 이름이 있습니다. 윈체스터" (또는 " 나사»), « 하드 디스크" (또는 " 딱딱한»).

이름 " 윈체스터“버전 중 하나에 따르면 이 드라이브는 1973년에 처음으로 디스크 플래터와 읽기 헤드를 하나의 일체형 하우징에 결합한 하드 드라이브 모델 3340을 출시한 IBM 덕분에 얻은 것입니다. 드라이브를 개발할 때 엔지니어는 내부 명칭을 사용했습니다. 30-30 "는 최대 레이아웃을 가진 각각 30MB의 모듈 2개를 의미합니다.

프로젝트 매니저 케네스 호튼그는 당시 인기 있는 사냥용 소총인 "Winchester 30-30"의 이름에 맞춰 개발 중인 디스크를 "Winchester"라고 부르자고 제안했습니다. 그러나 1990년대 미국과 유럽에서는 그랬습니다. "윈체스터"라는 이름은 사실상 더 이상 사용되지 않습니다. 그러나 러시아어에서는 보존되었으며 심지어 준공식 지위도 받았습니다. 안에 컴퓨터 속어"로 단축되었습니다. 나사"는 가장 일반적으로 사용되는 이름 버전입니다.

HDD자기 기록의 원리로 작동하는 정보 저장 장치입니다. 하드 드라이브는 대부분의 최신 컴퓨터에서 주요 데이터 저장 장치로 사용됩니다.

HDD에서는 소위 " 플로피 디스크"(또는 플로피 디스크), 정보는 코팅된 단단한 판(알루미늄, 유리 또는 세라믹)에 기록됩니다. 얇은 층강자성 물질, 가장 흔히 이산화 크롬입니다. 안에 하드 드라이브하나 이상의 플레이트가 공통 축에 사용됩니다.

작동 모드에서는 빠른 회전 중에 플레이트 표면에 형성되는 공기 흐름 층으로 인해 읽기 헤드가 플레이트에 닿지 않습니다. 헤드와 플래터 사이에는 수 나노미터의 거리가 유지됩니다(최신 디스크의 경우 약 10nm). 디스크가 회전하지 않을 때 헤드는 스핀들 자체에 위치하거나 디스크와의 기계적 접촉이 배제된 디스크 외부의 안전한 영역에 위치합니다. 부품 간의 기계적 접촉이 없기 때문에 장치의 긴 서비스 수명이 보장됩니다.

처음에는 많은 회사에서 제조한 다양한 종류의 하드 드라이브가 시장에 출시되었습니다. 경쟁이 심화되면서 대부분의 제조업체는 다른 유형의 제품 생산으로 전환하거나 경쟁업체에 인수되었습니다.

철도역사에 눈에 띄는 흔적을 남긴 회사 양자. 디스크 생산의 또 다른 선두주자는 다음과 같습니다. 맥스터, 2001년에 구입한 하드의 분할 Quantum의 디스크. 2006년에 Maxtor와 Seagate가 합병되었습니다. 90년대 중반. 유명한 회사가 있었어요 코너, Seagate와도 합병되었습니다.

90년대 초반에 한 회사가 있었습니다. 마이크로폴리스, 고가의 프리미엄급 하드 드라이브를 생산했습니다. 하지만 업계 최초로 7200rpm 디스크를 생산할 때 사용할 수 없는 니덱의 메인 샤프트 베어링을 사용했다. Micropolis는 반품 시 큰 손실을 입었고 동일한 Seagate에 인수되었습니다.

현재까지 대부분의모든 하드 드라이브는 소수의 회사에서 제조됩니다. 씨게이트, 삼성, 서부 디지털, 전 부서 IBM, 현재 소유 히타치. 2009년 이전 후지쯔노트북용 하드 드라이브를 생산했지만 생산을 모두 회사로 이전했습니다. 도시바. Toshiba는 현재 1.8인치 및 2.5인치 노트북 하드 드라이브의 주요 제조업체입니다.

14.05.2010

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마지막 편집 날짜: 2011-11-17 17:06:09

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