K čemu slouží pevný disk. Co je HDD, pevný disk a pevný disk. Chyby softwaru pevného disku

Vyrovnávací paměť nebo jak se nazývá vyrovnávací paměť pevného disku. Pokud nevíte, co to je, rádi vám na tuto otázku odpovíme a povíme vám o všech dostupných funkcích. Jedná se o speciální typ RAM, který funguje jako vyrovnávací paměť pro ukládání dříve načtených, ale dosud nepřenesených dat pro jejich další zpracování, stejně jako pro ukládání informací, ke kterým systém přistupuje nejčastěji.

Potřeba tranzitního úložiště se objevila kvůli výraznému rozdílu mezi šířkou pásma systému PC a rychlostí čtení dat z disku. Mezipaměť lze také nalézt na jiných zařízeních, konkrétně na grafických kartách, procesorech, síťových kartách a dalších.

Jaký je objem a co ovlivňuje

Zvláštní pozornost si zaslouží velikost vyrovnávací paměti. Pevné disky jsou často vybaveny 8, 16, 32 a 64 MB mezipaměti. Při kopírování velkých souborů mezi 8 a 16 MB bude výrazný rozdíl ve výkonu, ale mezi 16 a 32 je to méně nápadné. Pokud si vyberete mezi 32 a 64, pak tam téměř vůbec nebude. Mělo by být zřejmé, že nárazník je často vystaven velkému zatížení, a v tomto případě platí, že čím větší je, tím lépe.

Moderní pevné disky využívají 32 nebo 64 MB, méně jich dnes téměř nikde nenajdete. Běžnému uživateli bude stačit první i druhá hodnota. Kromě toho je výkon ovlivněn také velikostí vlastní vestavěné mezipaměti. Je to on, kdo zvyšuje výkon pevného disku, zejména s dostatečným množstvím paměti RAM.

To znamená, že teoreticky čím větší objem, tím lepší výkon a více informací může být ve vyrovnávací paměti a nenačíst pevný disk, ale v praxi je všechno trochu jiné a průměrný uživatel, s výjimkou vzácných případů, nezaznamená velký rozdíl. Samozřejmě se doporučuje vybírat a kupovat zařízení největší velikosti, což výrazně zlepší výkon vašeho PC. To by však mělo být provedeno pouze tehdy, pokud to finanční možnosti dovolí.

Účel

Je určen ke čtení a zápisu dat, na SCSI discích však ve vzácných případech musíte povolit ukládání do mezipaměti, protože ve výchozím nastavení je nastaveno, že ukládání do mezipaměti je zakázáno. Jak jsme řekli dříve, objem není rozhodujícím faktorem pro zlepšení výkonu. Pro zvýšení výkonu pevného disku je důležitější zorganizovat výměnu informací s vyrovnávací pamětí. Kromě toho je také plně ovlivněn fungováním řídicí elektroniky, prevencí výskytu atd.

Nejčastěji používaná data jsou uložena ve vyrovnávací paměti, zatímco objem určuje kapacitu těchto velmi uložených informací. Vzhledem k velké velikosti se výkon pevného disku výrazně zvyšuje, protože data se načítají přímo z mezipaměti a nevyžadují fyzické čtení.

Fyzické čtení - přímý přístup systému k pevnému disku a jeho sektorům. Tento proces se měří v milisekundách a trvá poměrně dlouho. HDD přitom přenáší data více než 100krát rychleji, než by vyžadoval fyzický přístup k pevnému disku. To znamená, že umožňuje zařízení pracovat, i když je hostitelská sběrnice zaneprázdněna.

Hlavní výhody

Vyrovnávací paměť má řadu výhod, z nichž hlavní je rychlé zpracování dat, které zabere minimum času, zatímco fyzický přístup k sektorům disku vyžaduje určitý čas, než hlava disku najde požadovaný kus dat a spustí se číst to. Pevné disky s největším úložištěm navíc mohou výrazně uvolnit procesor počítače. V souladu s tím je procesor používán minimálně.

Může být také nazýván plnohodnotným akcelerátorem, protože díky funkci vyrovnávací paměti funguje pevný disk mnohem efektivněji a rychleji. Ale dnes, v kontextu rychlého rozvoje technologií, ztrácí svůj dřívější význam. To je způsobeno skutečností, že většina moderních modelů má 32 a 64 MB, což je dostatečné pro normální fungování disku. Jak bylo uvedeno výše, rozdíl můžete přeplatit, pouze pokud rozdíl v nákladech odpovídá rozdílu v účinnosti.

Nakonec bych chtěl říci, že vyrovnávací paměť, ať už je jakákoli, zlepšuje výkon toho či onoho programu nebo zařízení, pouze pokud existuje více přístupů ke stejným datům, jejichž velikost není větší než velikost mezipaměti. Pokud je vaše práce na počítači spojena s programy, které aktivně interagují s malými soubory, pak potřebujete pevný disk s největším úložištěm.

Jak zjistit aktuální velikost mezipaměti

Vše, co potřebujete, je stáhnout a nainstalovat bezplatný program HDTune... Po spuštění přejděte do sekce „Informace“ a ve spodní části okna uvidíte všechny potřebné parametry.

Pokud si koupíte nové zařízení, pak všechny potřebné vlastnosti najdete na krabici nebo v přiloženém návodu. Další možností je podívat se online.

Tento článek bude hovořit pouze o pevných discích (HDD), tedy o médiích na magnetických discích. Další článek bude o SSD.

Co je pevný disk

Tradičně se podívejme na definici pevného disku na Wikipedii:
Pevný disk (šroub, pevný disk, pevný disk, pevný disk, pevný disk, HMDD) je zařízení s náhodným přístupem založené na principu magnetického záznamu.
Používají se v drtivé většině počítačů, stejně jako samostatně připojená zařízení pro ukládání záložních kopií dat, jako úložiště souborů atd.
Pojďme na to trochu přijít. Líbí se mi termín „pevný disk“. Těchto pět slov vyjadřuje celou pointu. HDD je zařízení, jehož účelem je dlouhodobě ukládat na něj zaznamenaná data. Základem pevného disku jsou pevné (hliníkové) disky se speciálním povlakem, na které jsou pomocí speciálních hlav zaznamenávány informace.
Nebudu se podrobně zabývat samotným procesem nahrávání - ve skutečnosti je to fyzika posledních ročníků školy a jsem si jist, že se do toho nechcete ponořit a článek o tom vůbec není.
Věnujme také pozornost větě: „náhodný přístup“, což zhruba znamená, že my (počítač) můžeme kdykoli přečíst informace z jakékoli části železnice.
Je důležité, aby paměť HDD nebyla nestálá, to znamená, že nezáleží na tom, zda je napájení připojeno nebo ne, informace zaznamenané na zařízení nikam nezmizí. To je důležitý rozdíl mezi trvalou pamětí počítače a dočasnou pamětí (RAM).
Při pohledu na pevný disk počítače v reálném životě neuvidíte žádné disky ani hlavy, protože to vše je skryto v zapečetěném pouzdře (hermetická zóna). Externě pevný disk vypadá takto.
Myslím, že chápete, co je to HDD. Pokračujte.

Proč počítač potřebuje pevný disk

Pojďme se podívat na to, co je HDD v počítači, tedy jakou roli hraje v PC. Je jasné, že data ukládá, ale jak a co. Zde zdůrazňujeme následující funkce pevného disku:
- Ukládání OS, uživatelského softwaru a jejich nastavení;
- Úložiště uživatelských souborů: hudba, video, obrázky, dokumenty atd .;
- Použití části místa na pevném disku k ukládání dat, která se nevejdou do paměti RAM (stránkovací soubor) nebo ukládání obsahu paměti RAM v režimu spánku;
- Jak vidíte, pevný disk počítače není jen skládka fotografií, hudby a videí. Je na něm uložen celý operační systém a navíc pevný disk pomáhá zvládat zátěž RAM a přebírá některé jeho funkce.

Z čeho se skládá pevný disk?

Částečně jsme se zmínili o kompozitním pevném disku, nyní se tím budeme zabývat podrobněji. Hlavní součásti pevného disku:
- Pouzdro - chrání mechaniku pevného disku před prachem a vlhkostí. Zpravidla je utěsněn, aby se dovnitř nedostala samotná vlhkost a prach;
- Disky (palačinky) - desky vyrobené z určité slitiny kovů, potažené na obou stranách povlakem, na kterém jsou zaznamenána data. Počet desek se může lišit - od jedné (v rozpočtových verzích) po několik;
- Motor - na vřetenu, na kterém jsou upevněny palačinky;
- Blok hlav - struktura propojených pák (vahadel) a hlav. Část jednotky pevného disku, která na ni čte a zapisuje informace. Pro jednu palačinku se používá pár hlav, protože horní i dolní část fungují;
- Polohovací zařízení (pohon) - mechanismus, který pohání hlavový blok. Skládá se z dvojice permanentních neodymových magnetů a cívky umístěné na konci bloku hlavy;
- Ovladač - elektronický mikroobvod, který řídí provoz pevného disku;
- Parkovací plocha - místo uvnitř pevného disku vedle disků nebo na jejich vnitřní části, kde jsou hlavy během nečinnosti spuštěny (zaparkovány), aby nedošlo k poškození pracovní plochy palačinek.
Takové je jednoduché zařízení pevného disku. Vznikla před mnoha lety a dlouhodobě v ní nebyly provedeny žádné zásadní změny. A jedeme dál.

Jak funguje pevný disk

Poté, co je na pevný disk dodán výkon, začne se točit motor, na jehož vřetenu jsou palačinky upevněny. Poté, co nabraly rychlost, při které se na povrchu disků vytváří konstantní proud vzduchu, se hlavy začaly pohybovat.
Tato sekvence (nejprve se kotouče roztočí a poté začnou fungovat hlavy) je nutná k tomu, aby v důsledku vytvořeného proudu vzduchu hlavy plavaly nad deskami. Ano, nikdy se nedotýkají povrchu disků, jinak by se disky okamžitě poškodily. Vzdálenost od povrchu magnetických desek k hlavám je však tak malá (~ 10 nm), že ji pouhým okem nevidíte.
Po spuštění si v první řadě přečte servisní informace o stavu pevného disku a další potřebné informace o něm, umístěné na takzvané nulové stopě. Teprve poté začne práce s daty.
Informace na pevný disk počítače se zaznamenávají do stop, které jsou zase rozděleny do sektorů (například pizza nakrájená na kousky). Chcete -li zapisovat soubory, je několik sektorů sloučeno do klastru, což je nejmenší místo, kam lze soubor zapsat.
Kromě tohoto „horizontálního“ dělení disku existuje ještě podmíněné „vertikální“. Protože jsou všechny hlavy kombinovány, jsou vždy umístěny nad stejným číslem stopy, každou nad vlastním diskem. Zdá se tedy, že během provozu HDD hlavy táhnou válec.
Zatímco pevný disk běží, v zásadě provádí dva příkazy: čtení a zápis. Když je nutné provést příkaz pro zápis, vypočítá se oblast na disku, kde se bude provádět, pak se umístí hlavy a ve skutečnosti se provede příkaz. Poté je výsledek zkontrolován. Kromě zápisu dat přímo na disk jdou informace také do jeho mezipaměti.
Pokud ovladač obdrží příkaz ke čtení, nejprve zkontroluje přítomnost požadovaných informací v mezipaměti. Pokud tam není, vypočítají se souřadnice pro umístění hlav znovu, pak se hlavy umístí a načtou se data.
Po dokončení práce, když napájení pevného disku zmizí, jsou hlavy automaticky zaparkovány v parkovací zóně.
Takto obecně funguje pevný disk počítače. Ve skutečnosti je vše mnohem komplikovanější, ale běžný uživatel s největší pravděpodobností takové detaily nepotřebuje, takže s touto sekcí skončíme a budeme pokračovat.

Typy pevných disků a jejich výrobci

Dnes jsou na trhu vlastně tři hlavní výrobci pevných disků: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. Plně pokrývají poptávku po zařízeních všech typů a požadavků. Zbytek společností buď zkrachoval, nebo je převzala jedna ze tří hlavních, nebo byly repasovány.
Pokud mluvíme o typech pevných disků, lze je rozdělit následovně:

1. U notebooků - hlavním parametrem je velikost zařízení 2,5 palce. To jim umožňuje kompaktní umístění v pouzdře na notebook;
2. Pro PC - v tomto případě je také možné použít 2,5 "pevné disky, ale zpravidla se používají 3,5";
3. Externí pevné disky - zařízení, která jsou samostatně připojena k PC / notebooku, nejčastěji fungující jako úložiště souborů.
Existuje také speciální typ pevných disků pro servery. Jsou identické s konvenčními počítači, ale mohou se lišit v připojovacích rozhraních a vyšším výkonu.

Všechna ostatní rozdělení HDD na typy pocházejí z jejich charakteristik, proto je zvážíme.

Specifikace pevného disku

Hlavní charakteristiky pevného disku počítače:

Hlasitost je měřítkem maximálního možného množství dat, která lze uložit na disk. První věc, na kterou je třeba se při výběru pevného disku podívat. Toto číslo může dosáhnout 10 TB, i když pro domácí počítač je častěji voleno 500 GB - 1 TB;
- Form Factor - Velikost pevného disku. Nejběžnější jsou 3,5 a 2,5 palce. Jak bylo uvedeno výše, 2,5 ″ ve většině případů jsou nainstalovány v přenosných počítačích. Používají se také na externích pevných discích. 3,5 ″ je nainstalován na PC a na serveru. Objem ovlivňuje také tvarový faktor, protože větší disk pojme více dat;
- Rychlost otáčení vřetena - jakou rychlostí se palačinky otáčejí. Nejběžnější jsou 4200, 5400, 7200 a 10 000 otáček za minutu. Tato charakteristika přímo ovlivňuje výkon a také cenu zařízení. Čím vyšší je rychlost, tím vyšší jsou obě hodnoty;
- Interface - způsob (typ konektoru) připojení pevného disku k počítači. Nejoblíbenějším rozhraním pro interní pevné disky je dnes SATA (starší počítače používaly IDE). Externí pevné disky jsou obvykle připojeny přes USB nebo FireWire. Kromě těch uvedených existují ještě taková rozhraní jako SCSI, SAS;
- Velikost vyrovnávací paměti (mezipaměť) - typ rychlé paměti (podle typu paměti RAM) nainstalované v řadiči pevného disku určené k dočasnému uložení nejčastěji přístupných dat. Velikost vyrovnávací paměti může být 16, 32 nebo 64 MB;
- Doba náhodného přístupu - doba, během které je zaručeno, že pevný disk HDD provede zápis nebo čtení z jakékoli části disku. Kolísá od 3 do 15 ms;

Kromě výše uvedených charakteristik můžete také najít takové ukazatele jako:

Rychlost přenosu dat;
- Počet vstupně-výstupních operací za sekundu;
- Úrověn hluku;
- Spolehlivost;
- Odolnost proti otřesům atd .;
To je vše o vlastnostech pevného disku.

Pevný disk nebo pevný disk je hlavní a velmi důležitou součástí počítače. Ukládá nejen operační systém, který řídí počítač, ale také všechny informace o klientovi nebo několika klientech. Často se stává, že hodnota informací je mnohonásobně vyšší než cena samotného pevného disku, ale také počítače jako celku. Zabezpečení informací proto do značné míry závisí na kvalitě a spolehlivosti takového paměťového zařízení. Moderní pevný disk vypadá jako na obrázku.

Co je pevný disk?

Co to tedy vlastně je paměťové zařízení, na jehož výkonu závisí pohoda a dobrá nálada jeho majitele? Ve skutečnosti je pevný disk technologicky vyspělé zařízení, které ukládá digitální informace, i když je počítač vypnutý.

Přesněji řečeno, pevný disk se skládá z několika magnetických disků, na které jsou aplikovány informace a čteny pomocí magnetické hlavy. Tyto hlavy jsou společně s magnetickými disky ve vakuu, které umožňuje pohonu pracovat bez vlivu vnějšího prostředí na proces zápisu a čtení informací.

Jaké typy pevných disků existují?

Zjistili jsme tedy, že pevný disk je úložné zařízení pro počítač. Nyní se podívejme, jaké typy pevných disků jsou. Nejprve je třeba poznamenat, že pevné disky lze rozdělit do dvou kategorií:

• Externí disky, které lze připojit k jakémukoli počítači prostřednictvím rozhraní USB. Nějak se podobají USB flash disku, pouze ve velkých velikostech. Takové pevné disky nepotřebují speciální software.
• Interní pevné disky jsou nainstalovány uvnitř počítačů a mají specifické konektory pro napájení i přenos informací.

Interní pevné disky jsou také rozděleny do několika kategorií. Existuje několik kritérií, podle kterých lze pevný disk klasifikovat. Toto je fyzická velikost pevného disku. Existují tři standardní velikosti:

• 5,5 palce. Pevné disky této standardní velikosti se obvykle používají ve stacionárních počítačích, kde je spousta volného místa.
• 3,5 palce se používá hlavně v přenosných počítačích, kde je omezený prostor a požadované množství paměti je velké.
• 2,5 palce se používají v ultrabookech, kde je prostor velmi omezený.

Dalším znakem, podle kterého jsou jednotky klasifikovány, je protokol pro výměnu dat mezi pevným diskem a počítačem. Jaké protokoly může pevný disk používat? Jsou následující:

• IDE je stará verze protokolu, který byl do roku 2000 používán hlavně na počítačích a noteboocích.
• SCSI je současníkem IDE, rychlejší verze správy úložiště, která byla používána především na serverových počítačích. K použití takových pevných disků byly vyžadovány speciální ovladače.
• SATA je moderní verze protokolu, která má několik možností a má vysokou rychlost zápisu a čtení informací. Používá se téměř ve všech moderních počítačových systémech.

Problémy s pevným diskem

Jedna z nejděsivějších zpráv, které lze na obrazovce vidět, říká, že počítač nevidí na pevný disk. Proč je to pro uživatele počítačů tak zastrašující? V případě takové poruchy zařízení nenačte operační systém, takže prakticky nelze provádět žádné akce stanovené tímto systémem.

Co může způsobit takovou poruchu? Nejjednodušším problémem, který vede k tomuto výsledku, je narušení integrity napájecích smyček nebo systémového rozhraní. Tuto poruchu často způsobí vniknutí prachu nebo nečistot dovnitř takového konektoru. A většina zkušených uživatelů se nijak zvlášť nebojí, když se taková zpráva objeví, ale jednoduše připojí konektory napájení a rozhraní. Tento nápis může vypadat podobně jako ten, který je zobrazen na fotografii výše.

Pevný disk není pro BIOS viditelný

Když k takovému problému dojde, první věcí, kterou je třeba určit, je, zda je problém fyzický nebo softwarový. Jak to zjistit? Jakmile se zobrazí zpráva, že počítač nevidí pevný disk, musíte restartovat počítač a zadat BIOS. Co je to BIOS? Jedná se o program, který je zapsán v ROM základní desky počítače. Načte se ještě před operačním systémem a určí periferní zařízení, se kterými bude základní deska pracovat. Chcete -li spustit systém BIOS, musíte stisknout odpovídající klávesu na klávesnici, obvykle tlačítko DEL nebo F2. Po vstupu do BIOSu můžete vidět následující obrázek.

Tato fotografie ukazuje, že systém BIOS nerozpoznal v počítači žádné pevné disky. V takovém případě může dojít k výše popsanému problému a počítač, odpojený od napájecího kabelu nebo rozhraní, je pro BIOS neviditelný. Na druhou stranu k takovému problému povede jakákoli porucha na řídicí desce pevného disku. Pokud je navíc možné tento problém vyřešit, pak pouze v příslušném servisním středisku. Je téměř nemožné to eliminovat sami doma.

Windows 7 nevidí pevný disk

Existují však případy, kdy je pevný disk viditelný pro systém BIOS a operační systém se nespustí nebo se systém Windows neustále restartuje. Kdy se to stane? Když pak při práci s operačním systémem byl odstraněn jeden ze systémových souborů nebo došlo k chybě při přepisování a soubor není správně načten. Může dojít také k fyzickému poškození pevného disku, poškrábání nebo odštípnutí povrchu disku. Pokud byl na tomto místě umístěn jeden ze systémových souborů, operační systém jej nebude schopen přečíst a zobrazí, jak říkají správci systému, modrou obrazovku smrti, která navrhuje restart systému. Pokud chyba přetrvává, je nejlepší kontaktovat správce systému. Někdy lze takové softwarové chyby snadno opravit bez přeinstalování operačního systému. Stává se však, že jsou smrtelné a lze je opravit pouze úplnou reinstalací systému. K vyřešení tohoto druhu problémů se obvykle používají systémové nástroje, které se zabývají obnovou chyb programu. Jaké jsou tyto programy?

Chyby softwaru pevného disku

Existuje mnoho programů pro obnovu softwarových chyb, které lze rozdělit do dvou kategorií. První zahrnuje nástroje, které jsou uvnitř systému, a lze je použít po úplném načtení operačního systému. Jedná se o sady programů pro servis pevných disků.

Jak například udržujete pevný disk Windows 7? Servis disku můžete provádět přímo z programu. Chcete -li to provést, přejděte na „Tento počítač“ a vyberte disk, který chceme obsluhovat. Klikněte na kartu „Vlastnosti“ a zobrazte následující obrázek, který je uveden na fotografii výše.

Programy pro údržbu pevného disku

Jak vidíte na obrázku, uživateli jsou nabídnuty tři nástroje:

• Kontrola chyb.
• Archivace disku.

Chyby opravuje pouze první program a zbytek tento disk jednoduše opraví. Existují ale programy, které fungují bez operačního systému. Výhodou takových nástrojů je, že mohou obsluhovat disk, i když se operační systém nespustí. Jeden z těchto programů se například nazývá FDISK a byl vyvinut společností Microsoft jako nástroj pro servis disků před instalací operačního systému. Používají ho zkušení uživatelé počítačů Norton Disk Doctor a takových programů je ve skutečnosti hodně, takže výběr do značné míry závisí na preferencích konkrétní osoby. Před instalací „Windows“ z pevného disku je vhodné jej opravit pomocí podobného programu a opravit případné chyby.

Obnova pevných disků

Mnoho uživatelů se často potýká s problémem obnovy dat na problematickém pevném disku. Jak již bylo uvedeno výše, informace na něm uložené jsou často ceněny mnohem více než samotný pevný disk. Práce na obnově ztracených dat je proto nejen cenná, ale také vysoce placená. Hodně záleží na tom, jak informace zmizely. Je důležité si pamatovat, jak systém Windows odstraňuje informace z vašeho pevného disku.

Operační systém nevymaže informace, které chce uživatel odebrat. Jednoduše odstraní obsah pevného disku, který vám umožní tyto informace najít. Takový obsah se nazývá tabulka FAT. A pokud poté nebyly na tělo pevného disku Windows 10 zaznamenány další informace, je velmi snadné je obnovit. Existuje mnoho programů, které tuto práci umí. Podle mnoha uživatelů je jedním z nejlepších Acronis Recovery Expert.

Zálohování pevného disku

Ať je to jak chce, žádný uživatel nechce být neustále pod hrozbou, že jsou cenné informace v ohrožení. Proto se snaží minimalizovat rizika. Co lze udělat? K vyřešení tohoto problému pomáhá zálohování užitečných informací o pevném disku jako celku nebo sektoru pevného disku.

Jaké způsoby zálohování existují?

• V manuálním režimu. Uživatel si sám zvolí, jaké informace a kdy program uloží. Některé společnosti ve vlastních kancelářích dávají přednost zálohování dat na konci pracovní směny. Ale zároveň existuje nebezpečí ztráty informací, které se během dne nahromadily.
• Automatické zálohování. Program zároveň obsahuje, jak často a co by se mělo kopírovat a ukládat.
• Vytvoření zrcadleného pole RAID, které paralelně na jiném pevném disku ukládá všechny informace z hlavního pevného disku. Pokud to druhé selže, můžete snadno použít zrcadlo.

Výběr pevného disku

Velkou pozornost věnovanou bezpečnosti informací nezapomeňte na výběr výrobce pevného disku a technické parametry, které charakterizují kvalitu tohoto pevného disku. Pokud mluvíme o značce výrobce pohonu, pak stojí za to vybrat si známější společnost, i když takový pevný disk bude stát o něco více. Někteří uživatelé dávají přednost Seagate.

Pokud mluvíme o technických parametrech, pak, když jsou všechny věci stejné, stojí za to věnovat pozornost rychlosti čtení a psaní informací. Někdy vám tato data pomohou při výběru ve prospěch jednoho nebo druhého pevného disku.

Shrnout

Pevný disk je tedy paměťové zařízení pro velmi cenné a důležité informace v počítači. Proto musíte vynaložit velké úsilí, abyste si vybrali kvalitní pevný disk. Měli byste se také starat o pravidelnou údržbu vašeho zařízení. Kromě toho je důležité věnovat pozornost zabezpečení případných informací ve vašem počítači. Pokud vynaložíte veškeré toto úsilí, bude vám váš pevný disk sloužit po dlouhou dobu a informace na něm budou zcela bezpečné. Provoz vašeho zařízení je zcela ve vašich rukou, proto proveďte veškerá opatření pro jeho normální provoz.

Pevné disky, nebo, jak se jim také říká, pevné disky, jsou jednou z nejdůležitějších součástí počítačového systému. Každý o tom ví. Ne každý moderní uživatel však v zásadě ví, jak funguje pevný disk. Princip fungování je obecně pro základní porozumění poměrně jednoduchý, ale existují zde nuance, o kterých budeme diskutovat později.

Máte dotazy ohledně účelu a klasifikace pevných disků?

Otázka účelu je samozřejmě rétorická. Každý uživatel, i ten nejzákladnější, okamžitě odpoví, že pevný disk (alias pevný disk, alias pevný disk nebo pevný disk) okamžitě odpoví, že slouží k ukládání informací.

Obecně je to pravda. Nezapomeňte, že na pevném disku jsou kromě operačního systému a uživatelských souborů i zaváděcí sektory vytvořené operačním systémem, díky kterým se spouští, a také některé štítky, pomocí kterých můžete rychle najít potřebné informace o disk.

Moderní modely jsou velmi rozmanité: běžné pevné disky, externí pevné disky, vysokorychlostní disky SSD, i když se obvykle neoznačují jako pevné disky. Dále se navrhuje zvážit zařízení a princip fungování pevného disku, pokud ne v plném rozsahu, pak alespoň takovým způsobem, že by stačilo porozumět základním pojmům a procesům.

Vezměte prosím na vědomí, že existuje také speciální klasifikace moderních pevných disků podle některých základních kritérií, mezi nimiž lze rozlišit následující:

• způsob ukládání informací;
• typ média;
• způsob organizace přístupu k informacím.

Proč se pevnému disku říká pevný disk?

Dnes mnoho uživatelů přemýšlí, proč jim říkají pevné disky pro ruční palné zbraně. Zdálo by se, co by mohlo být společné mezi těmito dvěma zařízeními?

Samotný termín se objevil již v roce 1973, kdy se na trhu objevil první pevný disk na světě, jehož design se skládal ze dvou samostatných oddílů v jednom zapečetěném kontejneru. Kapacita každé přihrádky byla 30 MB, proto inženýři dali disku kódové označení „30-30“, což bylo v té době v plné shodě se značkou populární pušky 30-30 Winchester. Je pravda, že na počátku 90. let v Americe a Evropě tento název prakticky vypadl z používání, ale stále zůstává populární v post-sovětském prostoru.

Zařízení a princip činnosti pevného disku

Ale rozptýlili jsme se. Princip fungování pevného disku lze stručně popsat jako procesy čtení nebo zápisu informací. Ale jak se to stane? Abyste pochopili, jak magnetický pevný disk funguje, musíte si nejprve prostudovat, jak funguje.

Samotný pevný disk je sada desek, jejichž počet se může pohybovat od čtyř do devíti, spojených navzájem hřídelem (osou) nazývaným vřeteno. Desky jsou umístěny nad sebou. Materiály pro jejich výrobu jsou nejčastěji hliník, mosaz, keramika, sklo atd. Samotné desky mají speciální magnetický povlak ve formě materiálu nazývaného talíř na bázi oxidu gama feritu, oxidu chromu, feritu barya atd. Každá taková deska má tloušťku asi 2 mm.

Radiální hlavy jsou zodpovědné za zápis a čtení informací (jedna pro každou desku) a oba povrchy jsou použity v deskách. U kterých to může být od 3600 do 7200 otáček za minutu a za pohyb hlav jsou zodpovědné dva elektromotory.

V tomto případě je základním principem pevného disku počítače to, že informace nejsou zapsány nikam, ale na přesně definovaných místech, nazývaných sektory, které se nacházejí na soustředných stopách nebo stopách. Aby nedošlo k záměně, platí jednotná pravidla. To znamená, že principy pevných disků jsou z hlediska jejich logické struktury univerzální. Například velikost jednoho sektoru, přijímaného jako jednotný standard po celém světě, je 512 bajtů. Na druhé straně jsou sektory rozděleny do klastrů, což jsou sekvence sousedních sektorů. A zvláštností principu fungování pevného disku v tomto ohledu je, že výměnu informací přesně provádějí celé klastry (celočíselný počet řetězců sektorů).

Jak ale čtení informací probíhá? Principy činnosti jednotky pevného disku jsou následující: pomocí speciální konzoly se čtecí hlava pohybuje v radiálním (spirálovém) směru na požadovanou stopu a při otáčení je umístěna nad daným sektorem a všechny hlavy se mohou pohybovat současně čtení stejných informací nejen z různých stop, ale také z různých disků (desek). Všechny stopy se stejnými sériovými čísly se obvykle nazývají válce.

Současně lze rozlišit ještě jeden princip činnosti pevného disku: čím blíže je čtecí hlava k magnetickému povrchu (ale nedotýká se ho), tím vyšší je hustota záznamu.

Jak se informace píší a čtou?

Pevné disky neboli pevné disky se nazývaly magnetické, protože využívají fyzikálních zákonů magnetismu, které formulovali Faraday a Maxwell.

Jak již bylo zmíněno, na desky z nemagneticky citlivého materiálu je nanesen magnetický povlak, jehož tloušťka je jen několik mikrometrů. Během provozu se objeví magnetické pole, které má takzvanou doménovou strukturu.

Magnetická doména je magnetizovaná oblast feroslitiny přísně omezená hranicemi. Dále lze stručně popsat princip činnosti pevného disku takto: když dojde k působení vnějšího magnetického pole, začne se vnitřní pole disku orientovat striktně podél magnetických čar a když je účinek ukončen, na discích se objevují zóny remanentní magnetizace, ve kterých jsou uloženy informace, které byly dříve obsaženy v hlavním poli ...

Čtecí hlava je zodpovědná za vytváření vnějšího pole během psaní a při čtení vytváří remanentní magnetizační zóna, která je naproti hlavě, elektromotorickou sílu nebo EMF. Pak je vše jednoduché: změna v EMF odpovídá jedné v binárním kódu a její absence nebo ukončení odpovídá nule. Čas změny EMF se obvykle nazývá bitový prvek.

Kromě toho, čistě z důvodů počítačové vědy, může být magnetický povrch spojen jako určitý bodový sled bitů informací. Jelikož je však naprosto nemožné vypočítat umístění takových bodů, je nutné na disk nainstalovat některé předem určené značky, které pomohly určit požadované umístění. Vytvoření takových popisků se nazývá formátování (zhruba řečeno rozbití disku na stopy a sektory, kombinované do klastrů).

Logická struktura a princip pevného disku z hlediska formátování

Pokud jde o logickou organizaci pevného disku, zde je na prvním místě formátování, ve kterém se rozlišují dva hlavní typy: nízkoúrovňový (fyzický) a vysoký (logický). Bez těchto fází není třeba mluvit o uvedení pevného disku do funkčního stavu. Jak inicializovat nový pevný disk bude diskutováno samostatně.

Nízkoúrovňové formátování zahrnuje fyzický dopad na povrch pevného disku, který vytváří sektory umístěné podél stop. Je zvláštní, že princip fungování pevného disku je takový, že každý vytvořený sektor má svou vlastní jedinečnou adresu, včetně čísla samotného sektoru, čísla stopy, na které se nachází, a čísla strany talíř. Při organizaci přímého přístupu tedy stejná RAM adresuje přímo na danou adresu a nehledá potřebné informace po celém povrchu, díky čemuž je dosahováno rychlosti (i když to není to nejdůležitější). Pamatujte, že při formátování na nízké úrovni jsou vymazány naprosto všechny informace a ve většině případů je nelze obnovit.

Logické formátování je další věc (v systémech Windows je to rychlé formátování nebo Rychlé formátování). Tyto procesy jsou navíc použitelné pro vytváření logických oddílů, které jsou jakousi oblastí hlavního pevného disku, která funguje stejným způsobem.

Logické formátování primárně ovlivňuje systémovou oblast, která se skládá ze spouštěcího sektoru a tabulek oddílů (Boot record), alokační tabulky souborů (FAT, NTFS atd.) A kořenového adresáře (Root Directory).

Informace se zapisují do sektorů prostřednictvím clusteru v několika částech a jeden cluster nemůže obsahovat dva identické objekty (soubory). Ve skutečnosti vytvoření logického oddílu, jak to bylo, jej odděluje od hlavního systémového oddílu, v důsledku čehož informace uložené na něm nepodléhají změnám ani vymazání, když se objeví chyby a selhání.

Hlavní charakteristiky pevného disku

Myslím, že obecně je princip pevného disku trochu jasný. Nyní přejdeme k hlavním charakteristikám, které poskytují úplný obraz o všech schopnostech (nebo nevýhodách) moderních pevných disků.

Princip fungování pevného disku a základní charakteristiky mohou být zcela odlišné. Abychom pochopili, o čem mluvíme, vyjmenujme nejzákladnější parametry, které charakterizují všechna dnes známá zařízení pro ukládání informací:

• kapacita (objem);
• výkon (rychlost přístupu k datům, čtení a zápisu informací);
• rozhraní (způsob připojení, typ ovladače).

Kapacita je celkové množství informací, které lze zaznamenat a uložit na pevný disk. Průmysl výroby pevných disků se vyvíjí tak rychle, že se dnes začaly používat pevné disky s objemem asi 2 TB a více. A jak se věří, toto není limit.

Rozhraní je nejvýznamnější charakteristikou. Přesně určuje, jak je zařízení připojeno k základní desce, jaký ovladač se používá, jak čte a zapisuje atd. Hlavní a nejběžnější rozhraní jsou IDE, SATA a SCSI.

Disky s rozhraním IDE nejsou drahé, ale mezi hlavní nevýhody patří omezený počet současně připojených zařízení (maximálně čtyři) a nízké přenosové rychlosti dat (i když podpora přímého přístupu k paměti Ultra DMA nebo protokolům Ultra ATA (režim 2 a Režim 4) Ačkoli se věří, že jejich použití může zvýšit rychlost čtení / zápisu až na 16 Mb / s, ale ve skutečnosti je rychlost mnohem nižší. Kompletní se základní deskou.

Když mluvíme o principu fungování pevného disku a jeho charakteristikách, nelze jej ignorovat a je nástupcem verze IDE ATA. Výhodou této technologie je, že rychlost čtení / zápisu lze zvýšit až na 100 MB / s pomocí vysokorychlostní sběrnice Fireware IEEE-1394.

Konečně, rozhraní SCSI je ve srovnání s předchozími dvěma nejflexibilnější a nejrychlejší (rychlosti čtení / zápisu až 160 Mb / s a ​​výše). Ale takové pevné disky jsou téměř dvakrát dražší. Ale počet současně připojených úložných zařízení je od sedmi do patnácti, připojení lze provést bez vypnutí počítače a délka kabelu může být asi 15-30 metrů. Ve skutečnosti se tento typ pevného disku většinou nepoužívá v uživatelských počítačích, ale na serverech.

Výkon, který popisuje přenosovou rychlost a propustnost I / O, je obvykle vyjádřen v době přenosu a množství přenesených sekvenčních dat a je vyjádřen v MB / s.

Některé další parametry

Když mluvíme o tom, jaký je princip fungování pevného disku a jaké parametry ovlivňují jeho provoz, nelze ignorovat některé další charakteristiky, na kterých může záviset výkon nebo dokonce životnost zařízení.

Zde je na prvním místě rychlost otáčení, která přímo ovlivňuje vyhledávání a inicializaci (rozpoznávání) požadovaného sektoru. Jedná se o takzvaný latentní čas hledání - interval, během kterého se požadovaný sektor otáčí směrem ke čtecí hlavě. Dnes bylo přijato několik standardů pro otáčky vřetena vyjádřené v otáčkách za minutu s dobami prodlevy v milisekundách:

• 3600 - 8,33;
• 4500 - 6,67;
• 5400 - 5,56;
• 7200 - 4,17.

Je snadné vidět, že čím vyšší je rychlost, tím méně času zabere hledání sektorů a ve fyzických termínech otočení disku před nastavením požadovaného bodu polohy desky pro hlavu.

Dalším parametrem je interní přenosová rychlost. Na vnějších pruzích je minimální, ale zvyšuje se postupným přechodem do vnitřních pruhů. Stejný proces defragmentace, který přesouvá často používaná data do nejrychlejších oblastí disku, tedy není nic jiného než jejich přenos na interní stopu s vyšší rychlostí čtení. Externí rychlost má pevné hodnoty a přímo závisí na použitém rozhraní.

Nakonec jeden z důležitých bodů souvisí s tím, že pevný disk má vlastní vyrovnávací paměť nebo vyrovnávací paměť. Ve skutečnosti je princip fungování pevného disku z hlediska použití vyrovnávací paměti poněkud podobný RAM nebo virtuální paměti. Čím větší je mezipaměť (128–256 kB), tím rychleji bude pevný disk fungovat.

Hlavní požadavky na pevný disk

Není tolik základních požadavků, které jsou ve většině případů kladeny na pevné disky. Hlavní věc je dlouhá životnost a spolehlivost.

Za hlavní standard pro většinu pevných disků se považuje životnost přibližně 5-7 let s dobou provozu nejméně pět set tisíc hodin, ale u pevných disků vyšší třídy je toto číslo nejméně milion hodin.

Pokud jde o spolehlivost, je za to zodpovědná funkce autotestu S.M.A.R.T, která monitoruje stav jednotlivých prvků pevného disku a provádí neustálé monitorování. Na základě shromážděných údajů lze dokonce vytvořit určitou prognózu výskytu možných poruch v budoucnosti.

Každý by neměl vynechat. Například při práci s pevným diskem je nesmírně důležité dodržovat optimální teplotní režim (0 - 50 ± 10 stupňů Celsia), aby se zabránilo nárazům, otřesům a pádům pevného disku, prachu nebo jiným malým částicím, které se do něj dostanou atd. Je zajímavé vědět, že stejné částice tabákového kouře jsou přibližně dvojnásobkem vzdálenosti mezi čtecí hlavou a magnetickým povrchem pevného disku a vzdálenost mezi lidským vlasem je 5–10krát.

Problémy s inicializací v systému při výměně pevného disku

Nyní pár slov o tom, jaké akce je třeba provést, pokud uživatel z nějakého důvodu změnil pevný disk nebo nainstaloval další.

Tento proces nebudeme plně popisovat, ale budeme se zabývat pouze hlavními fázemi. Nejprve je třeba připojit pevný disk a v nastavení systému BIOS zjistit, zda byl detekován nový hardware, v sekci správy disku inicializovat a vytvořit spouštěcí záznam, vytvořit jednoduchý svazek, přiřadit mu identifikátor (písmeno) a provést formátování s volbou systému souborů. Teprve poté bude nový „šroub“ zcela připraven k práci.

Závěr

To je ve skutečnosti vše, co se stručně týká základů fungování a vlastností moderních pevných disků. Princip fungování externího pevného disku zde nebyl v zásadě zvažován, protože se prakticky neliší od toho, co se používá pro stacionární pevné disky. Jediným rozdílem je způsob připojení přídavné jednotky k počítači nebo notebooku. Nejběžnějším je rozhraní USB, které je přímo připojeno k základní desce. Současně, pokud chcete zajistit maximální výkon, je lepší použít standard USB 3.0 (port uvnitř je modře zbarven), samozřejmě za předpokladu, že to podporuje samotný externí pevný disk.

Pokud jde o zbytek, zdá se, že mnozí alespoň trochu pochopili, jak funguje pevný disk jakéhokoli typu. Výše bylo možná řečeno příliš mnoho, ještě více ze školního kurzu fyziky, nicméně bez toho nebude možné plně porozumět všem základním principům a metodám spojeným s technologiemi výroby a používání HDD.

Ahoj! Konečně jsem si našel čas potěšit vás novým materiálem! Omlouvám se, že jsem tak dlouho nepsal. Faktem je, že jsem pracoval na jednom projektu, o kterém budu mluvit v budoucnu (přihlásit se k odběru aktualizací blogu).

Proč si musíte koupit nový pevný disk? Každý může mít své vlastní důvody, ale v zásadě to znamená, že se znatelně snížila rychlost práce a načítání programů nebo není dostatek místa pro zápis nových informací do počítače. Ať už je důvodem koupě nového pevného disku jakýkoli důvod, před koupí má každý o čem přemýšlet. Pojďme na to přijít jak vybrat pevný disk pro váš počítač a co je třeba zvážit před nákupem. A níže budeme analyzovat skutečný příklad nákupu pevného disku. Náhlé a bezmyšlenkovité rozhodnutí může koneckonců vést k tomu, že nový pevný disk neuspokojí vaše potřeby.

Jak vybrat pevný disk pro váš počítač

Pevné disky mohou být interní, které jsou nainstalovány v počítači, a externí. Interní jsou běžné (3,5 "pro počítače) a notebooky (2,5"). Tento článek se zaměří konkrétně na interní jednotky.

Místo na pevném disku

Pryč jsou disky se 40 nebo 80 GB paměti. Nyní je na trhu objem pevného disku měřen ve stovkách gigabajtů a terabajtů. Kolik místa na disku byste si měli vybrat? Hodně závisí na tom, jaký druh práce se na počítači provádí a kolik místa opravdu potřebujete. Za větší objem si musíte připlatit. Je lepší začít se skutečnými potřebami s 20-50% světlou výškou, než s tím, kolik místa na disku nainstaloval váš přítel nebo soused, protože ve skutečnosti může potřebovat hodně.

Vzhledem k tomu, že pevné disky s objemem menším než 500 GB již v obchodech nenajdeme, budeme předpokládat, že se jedná o minimální dostatečný objem. Tolik prostoru stačí pro běžné domácí použití, práci a volný čas. Pokud potřebujete stáhnout z internetu velké množství informací, například torrentů, a pokud instalujete těžké hry, vezměte si disk s kapacitou 1 TB nebo více. Ještě větší disky jsou užitečné pro ty, kteří ukládají velké archivy. No a obecně sami vědí, proč takový disk potřebují 🙂

Někdy se mě ptají, kolik megabajtů je v 1 gigabajtu nebo kolik gigabajtů je v terabajtu. Všechno je jednoduché, ale zábavné. Ve skutečnosti je 1024 bajtů v jednom kilobajtu, tj. 1K = 1024B. Jeden megabajt má 1024 kilobajtů, jeden gigabajt má 1024 megabajtů a jeden terabajt má 1024 gigabajtů. Ale výrobci pevných disků šli na malý trik a vzali ne 1024, ale číslo 1000 pro multiplikátor, údajně proto, aby se kupující nenechali zmást 🙂

Jo, paráda! Teprve nyní, po instalaci disku s kapacitou řekněme 500 GB, uvidíme k dispozici pouze 465 GB! Protože počítač stále počítá gigabajty podle očekávání!

To je taková ostuda, takže nemusíte běžet, abyste vrátili pevný disk zpět do obchodu, protože teď víte, kolik megabajtů je v jednom gigabajtu.

Myslím, že je jasné, jak vybrat pevný disk z hlediska objemu, ale chci varovat před koupí disku o objemu větším než 2 TB. Pokud na vaší základní desce běží běžný BIOS, stále neuvidíte více než 2 TB! U takových modelů je místo systému BIOS vyžadováno UEFI. Chcete -li to zkontrolovat, pečlivě si přečtěte jeho rozhraní a nastavení v nabídce „Boot“. Pokud narazíte na slovo „UEFI“, pak se považujte za šťastného 🙂 Nebo si jen přečtěte pokyny k základní desce počítače.

Je však vše omezeno na místo na disku? Ne, je tu ještě jeden důležitý bod - rychlost.

Rychlost pevného disku

Disk s velkou kapacitou ještě nezaručuje rychlé načítání programů. To vám umožní umístit více informací. Rychlost načítání programů a jejich provádění je rychlost samotného pevného disku. I když v zásadě kapacita také nepřímo ovlivňuje rychlost. Protože čím větší hlasitost, tím vyšší hustota záznamu, a proto čtení datového bloku zabere méně času. Jednoduše řečeno, velký disk bude téměř vždy rychlejší než menší disk, přičemž všechny ostatní věci budou stejné.