Каталог статей
Главная » Статьи » О компьютерах

Устройство и работа жесткого диска (HDD)

   В отличии от оперативной памяти, которая хранит в себе информацию до момента отключения питания, жесткий диск способен сохранять целостность информации даже после своего отключения. Прежде чем рассказать о его устройстве, предлагаю знакомство с ним начать с его краткой биографии.

 Первый жесткий диск   История создания жесткого диска. Первый жесткий диск впервые был представлен на показ 4 сентября 1956 года. Походил он больше на громадный шкаф, весом около тонны с внушительными габаритами: высотой 1,7 метра, шириной 1,5 метра и толщиной 0,74 метра. Стоил он заоблачную сумму. Название первого жесткого диска - IBM 350 Disk Storage Unit. Размер его дисков был 61 сантиметр (24″)! Они покрывались краской с ферромагнитным материалом и вращались со скоростью в 1200 об/минуту (нынешние вращаются от 5400 до 15000 об/минуту). Объем первого жесткого диска равнялся немыслимым по тем временам 4,4 мегабайтам! Далее, со временем скорость и производительность жестких дисков росли а размер и цена неуклонно снижались, на радость простым смертным.

   Как устроен жесткий диск? Жесткий диск можно разделить на пять основных составляющих: интегральная схема, электромотор, коромысло, сам жесткий диск и корпус. Теперь поподробнее о составляющих.

  Интегральная схема жесткого диска Интегральная схема. Говоря по-простому, она выполняет роль посредника между самим диском и компьютером, согласовывая их работу и управляя всеми процессами.

   Электромотор, он же шпиндель. Создает вращение дискам, которые к нему крепятся. За поддержанием постоянной скорости вращения следит интегральная схема.

   Коромысло. Пожалуй, это самая важная часть жесткого диска. На нем расположена головка чтения и записи информации, которая не соприкасается с дисками, дабы не навредить им. Зазор между головкой и диском составляет всего около 5-10 нанометров, толщина человеческого волоса, для сравнения, около 25000 нанометров. Коромысло на конце обычно разделено, для работы сразу с несколькими дисками. В движение его приводит электромагнитная система, основанная на взаимодействии электричества и магнетизма. При считывании информации коромысло смещается до 60 раз в секунду.

   Жесткий диск. Алюминиевый или стеклянный жесткий диск, на который записывается и с которого считывается вся информация.Жесткий диск без крышки Их может быть несколько.

   Корпус. Прежде всего он необходим для защиты хрупких, находящихся внутри него частей жесткого диска от повреждений. Состоит корпус в основном из пластмассы, закрывается металлической крышкой. В сборе его еще называют гермоблоком. Гермоблок- герметичная камера, заполненная чистым воздухом без пыли. Для выравнивания давлений вне и внутри гермоблока в крышке имеется отверстие с установленным угольным барометрическим фильтром. Это необходимо для того, чтобы не допустить попадания внутрь пыли и инородных частиц, способных повредить жесткие диски.  Ведь на таких скоростях даже пылинка может принести немалый вред. В гермоблоке находятся: шпиндель, жесткие диски и коромысло с головками чтения и записи. Интегральная схема, в отличии от других частей, находится снаружи корпуса.

   Об устройстве жесткого диска мы уже поговорили, разберемся с вопросом о принципе хранения данных.

структура жесткого диска   На поверхности каждого диска (на ферромагнитном слое) нанесено более 200 000 дорожек, на которых хранится информация. Каждая дорожка делится на секторы. Секторы состоят из 512 ячеек (байт). У новых жестких дисков размер сектора расширен до 4096 ячеек. Используя карту секторов и дорожек (которая находится в интегральной схеме), головка коромысла намагничивает необходимую ячейку в состояние 0 или 1 . То есть, вся информация по факту является определенной последовательностью и количеством этих нулей и единиц. КДорожки жесткого диска примеру, одна качественная фотография занимает около 28 миллионов таких ячеек, разбросанных по 12 различным секторам. В одном квадратном сантиметре жесткого диска находится около нескольких десятков миллиардов битов!

   И немного про принцип работы жесткого диска.

   Жесткий диск начинает свою работу при чтении или записи информации, загрузке ОС. До того, как электромотор (шпиндель) с закрепленными на нем дисками не наберет необходимое количество оборотов, каретка с головкой стоит в «парковочной зоне». Это необходимая мера безопасности, т.к. при больших оборотах между диском и считывающей головкой создается воздушная подушка, поддерживающая эту самую головку в горизонтальном состоянии, тем самым снижая риск повреждения жесткого диска. После этого интегральная схема начинает давать команды коромыслу, на какую ячейку передвинуть головку для записи или чтения информации.

   Хотелось бы развеять миф о том, что жесткие диски при отсутствии операций по чтению или записи, прекращают вращение. Это неверное мнение, т.к. диски вращаются постоянно, даже при отсутствии чтения/записи и в энергосберегающем режиме.

 

заправка картриджей в Ростове-на-Дону

Категория: О компьютерах | Добавил: comp26_mhlvsk (22.01.2016) E
Просмотров: 791 | Теги: восстановление информации, жесткий диск, компьютерная помощь | Рейтинг: 4.0/1
Всего комментариев: 0
avatar
Заказать звонок специалиста




Контакты
  • Наши телефоны
    +7 (918) 753-42-45 (Ставрополь)
    +7 (988) 110-70-55 (Михайловск)
  • Прием заявок
    compmaster26@mail.ru
    compmaster26ru@gmail.com
  • Мы выездные МАСТЕРА
    Готовы приехать и починить Ваш компьютер на месте!