Il disco rigido è quello che serve. Che cos'è l'HDD, il disco rigido e il disco rigido. Errori software del disco rigido

Memoria cache o come viene chiamata la memoria buffer del disco rigido. Se non sai di cosa si tratta, saremo lieti di rispondere a questa domanda e di parlarti di tutte le funzionalità disponibili. Questo è un tipo speciale di RAM che funge da buffer per la memorizzazione di dati precedentemente letti, ma non ancora trasmessi per la loro ulteriore elaborazione, nonché per la memorizzazione di informazioni a cui il sistema accede più spesso.

La necessità di archiviazione di transito è apparsa a causa della differenza significativa tra la larghezza di banda del sistema PC e la velocità di lettura dei dati dall'unità. Inoltre, la memoria cache può essere trovata su altri dispositivi, vale a dire schede video, processori, schede di rete e altri.

Qual è il volume e cosa influenza

La dimensione del buffer merita un'attenzione particolare. Gli HDD sono spesso dotati di cache da 8, 16, 32 e 64 MB. Quando si copiano file di grandi dimensioni tra 8 e 16 MB, ci sarà una differenza significativa nelle prestazioni, ma tra 16 e 32 è meno evidente. Se scegli tra 32 e 64, difficilmente sarà presente. È necessario capire che il buffer è spesso soggetto a carichi pesanti e, in questo caso, più è grande, meglio è.

I dischi rigidi moderni usano 32 o 64 MB, oggi è difficile trovarne di meno da nessuna parte. Per un utente normale, saranno sufficienti sia il primo che il secondo valore. Inoltre, oltre a ciò, le prestazioni sono influenzate anche dalle dimensioni della propria cache integrata. È lui che aumenta le prestazioni del disco rigido, soprattutto con una quantità sufficiente di RAM.

Cioè, in teoria, maggiore è il volume, migliori sono le prestazioni e più informazioni possono essere nel buffer e non caricare il disco rigido, ma in pratica tutto è leggermente diverso e l'utente medio, tranne in rari casi, non noterà molta differenza. Naturalmente, si consiglia di scegliere e acquistare i dispositivi di dimensioni maggiori, che miglioreranno notevolmente le prestazioni del PC. Tuttavia, questo dovrebbe essere fatto solo se le opportunità finanziarie lo consentono.

Scopo

È destinato alla lettura e alla scrittura di dati, tuttavia, su dischi SCSI, in rari casi è necessario abilitare la cache di scrittura, poiché per impostazione predefinita è impostato che la cache di scrittura sia disabilitata. Come abbiamo detto prima, il volume non è un fattore critico per migliorare le prestazioni. Per aumentare le prestazioni del disco rigido, è più importante organizzare lo scambio di informazioni con il buffer. Inoltre, è anche completamente influenzato dal funzionamento dell'elettronica di controllo, dalla prevenzione degli eventi, ecc.

I dati utilizzati più frequentemente vengono archiviati nella memoria buffer, mentre il volume determina la capacità di queste informazioni molto archiviate. A causa delle grandi dimensioni, le prestazioni del disco rigido aumentano notevolmente, poiché i dati vengono caricati direttamente dalla cache e non richiedono la lettura fisica.

Lettura fisica: accesso diretto del sistema al disco rigido e ai suoi settori. Questo processo viene misurato in millisecondi e richiede molto tempo. Allo stesso tempo, l'HDD trasferisce i dati più di 100 volte più velocemente rispetto a quando richiesto dall'accesso fisico al disco rigido. Cioè, consente al dispositivo di funzionare anche se il bus host è occupato.

Principali vantaggi

La memoria buffer presenta una serie di vantaggi, il principale dei quali è l'elaborazione rapida dei dati che richiede un tempo minimo, mentre l'accesso fisico ai settori dell'unità richiede un certo periodo di tempo prima che la testina del disco trovi il pezzo di dati richiesto e inizi a leggere esso. Inoltre, i dischi rigidi con lo spazio di archiviazione più grande possono scaricare in modo significativo il processore del computer. Di conseguenza, il processore viene utilizzato in modo minimo.

Può anche essere chiamato un acceleratore a tutti gli effetti, poiché la funzione di buffering fa funzionare il disco rigido in modo molto più efficiente e veloce. Ma oggi, nel contesto del rapido sviluppo della tecnologia, sta perdendo la sua antica importanza. Ciò è dovuto al fatto che la maggior parte dei modelli moderni ha 32 e 64 MB, sufficienti per il normale funzionamento dell'unità. Come accennato in precedenza, puoi pagare in eccesso la differenza solo quando la differenza di costo corrisponde alla differenza di efficienza.

Infine, vorrei dire che la memoria buffer, qualunque essa sia, migliora le prestazioni di questo o quel programma o dispositivo solo se vi è accesso multiplo agli stessi dati, la cui dimensione non è maggiore della dimensione della cache. Se il tuo lavoro al computer è connesso a programmi che interagiscono attivamente con file di piccole dimensioni, allora hai bisogno dell'HDD con lo spazio di archiviazione più grande.

Come scoprire la dimensione della cache corrente

Tutto ciò che serve è scaricare e installare il programma gratuito HDTune... Dopo aver avviato, vai alla sezione "Informazioni" e nella parte inferiore della finestra vedrai tutti i parametri necessari.

Se acquisti un nuovo dispositivo, tutte le caratteristiche necessarie possono essere trovate sulla confezione o nelle istruzioni allegate. Un'altra opzione è cercare online.

Questo articolo parlerà solo di dischi rigidi (HDD), ovvero di supporti su dischi magnetici. Il prossimo articolo riguarderà SSD.

Che cos'è un disco rigido?

Tradizionalmente, diamo un'occhiata alla definizione di un disco rigido su Wikipedia:
Il disco rigido (vite, disco rigido, disco rigido, HDD, HDD, HMDD) è un dispositivo di archiviazione ad accesso casuale basato sul principio della registrazione magnetica.
Sono utilizzati nella stragrande maggioranza dei computer, nonché in dispositivi collegati separatamente per l'archiviazione di copie di backup dei dati, come archiviazione di file, ecc.
Scopriamolo un po'. Mi piace il termine "disco rigido". Queste cinque parole trasmettono l'intero punto. L'HDD è un dispositivo il cui scopo è memorizzare i dati registrati su di esso per lungo tempo. L'HDD si basa su dischi rigidi (in alluminio) con un rivestimento speciale, sui quali le informazioni vengono registrate utilizzando testine speciali.
Non prenderò in considerazione in dettaglio il processo di registrazione stesso - in effetti, questa è la fisica degli ultimi anni della scuola, e sono sicuro che non hai alcun desiderio di approfondire questo aspetto, e l'articolo non parla affatto di questo.
Prestiamo attenzione anche alla frase: "accesso casuale" che, grosso modo, significa che noi (il computer) possiamo leggere informazioni da qualsiasi parte della ferrovia in qualsiasi momento.
È importante che la memoria dell'HDD non sia volatile, ovvero non importa se l'alimentazione è collegata o meno, le informazioni registrate sul dispositivo non scompariranno da nessuna parte. Questa è una differenza importante tra la memoria permanente del computer e la memoria temporanea (RAM).
Guardando il disco rigido di un computer nella vita reale, non vedrai dischi o testine, poiché tutto questo è nascosto in una custodia sigillata (zona ermetica). Esternamente, il disco rigido si presenta così.
Penso che tu capisca cos'è l'HDD. Vai avanti.

Perché un computer ha bisogno di un disco rigido?

Diamo un'occhiata a cosa è un HDD in un computer, ovvero quale ruolo svolge in un PC. È chiaro che memorizza i dati, ma come e cosa. Qui evidenziamo le seguenti funzioni del disco rigido:
- Archiviazione del sistema operativo, del software utente e delle relative impostazioni;
- Archiviazione file utente: musica, video, immagini, documenti, ecc;
- Utilizzo di una parte dello spazio del disco rigido per archiviare dati che non rientrano nella RAM (file di paging) o archiviare il contenuto della RAM durante la modalità di sospensione;
- Come puoi vedere, il disco rigido di un computer non è solo una discarica di foto, musica e video. L'intero sistema operativo è memorizzato su di esso e, inoltre, l'unità disco rigido aiuta a far fronte al carico della RAM, assumendo alcune delle sue funzioni.

In cosa consiste un disco rigido?

Abbiamo parzialmente accennato all'hard disk composito, ora ci occuperemo di questo in modo più dettagliato. Quindi, i componenti principali dell'HDD:
- Custodia: protegge i meccanismi del disco rigido da polvere e umidità. Di norma, è sigillato in modo che l'umidità e la polvere non entrino all'interno;
- Dischi (pancake) - piastre realizzate con una certa lega di metalli, rivestite su entrambi i lati con un rivestimento su cui sono registrati i dati. Il numero di piatti può essere diverso: da uno (nelle versioni di budget) a diversi;
- Motore - sul cui mandrino sono fissati i pancake;
- Blocco di teste - una struttura di leve interconnesse (bilancieri) e teste. La parte dell'unità disco rigido che legge e scrive informazioni su di essa. Per una frittella viene utilizzata una coppia di teste, poiché funzionano sia la parte superiore che quella inferiore;
- Dispositivo di posizionamento (attuatore) - un meccanismo che aziona il blocco della testa. Consiste in una coppia di magneti permanenti al neodimio e una bobina situata all'estremità del blocco della testa;
- Controller: un microcircuito elettronico che controlla il funzionamento dell'HDD;
- Area di parcheggio - un luogo all'interno del disco rigido vicino ai dischi o sulla loro parte interna, dove le testine vengono abbassate (parcheggiate) durante il tempo di inattività, in modo da non danneggiare la superficie di lavoro dei pancake.
Tale è il semplice dispositivo del disco rigido. Si è formata molti anni fa e per molto tempo non è stata apportata alcuna modifica fondamentale. E andiamo avanti.

Come funziona un disco rigido

Dopo che l'alimentazione è stata fornita all'HDD, il motore, sul cui mandrino sono fissati i pancake, inizia a girare. Dopo aver rilevato la velocità con cui si forma un flusso d'aria costante sulla superficie dei dischi, le teste iniziano a muoversi.
Questa sequenza (prima i dischi girano e poi le testine iniziano a funzionare) è necessaria in modo che, a causa del flusso d'aria formato, le teste galleggino sopra le piastre. Sì, non toccano mai la superficie dei dischi, altrimenti i dischi si danneggerebbero istantaneamente. Tuttavia, la distanza dalla superficie delle piastre magnetiche alle testine è così piccola (~ 10 nm) che non è possibile vederla ad occhio nudo.
Dopo l'avvio, prima di tutto, legge le informazioni di servizio sullo stato del disco rigido e altre informazioni necessarie su di esso, situate sulla cosiddetta traccia zero. Solo allora inizia il lavoro con i dati.
Le informazioni sull'hard disk del computer sono registrate su tracce che, a loro volta, sono suddivise in settori (come una pizza tagliata a pezzi). Per scrivere file, diversi settori vengono combinati in un cluster, che è il posto più piccolo in cui è possibile scrivere un file.
Oltre a questo partizionamento "orizzontale" del disco, esiste anche un "verticale" condizionale. Poiché tutte le testine sono combinate, sono sempre posizionate sullo stesso numero di traccia, ciascuna sul proprio disco. Pertanto, durante il funzionamento dell'HDD, le teste sembrano disegnare un cilindro.
Mentre l'HDD è in esecuzione, esegue essenzialmente due comandi: lettura e scrittura. Quando è necessario eseguire un comando di scrittura, viene calcolata l'area sul disco in cui verrà eseguito, quindi vengono posizionate le testine e, di fatto, viene eseguito il comando. Quindi il risultato viene verificato. Oltre a scrivere i dati direttamente sul disco, le informazioni vanno anche nella sua cache.
Se il controller riceve un comando di lettura, verifica innanzitutto la presenza delle informazioni richieste nella cache. Se non c'è, vengono calcolate nuovamente le coordinate per il posizionamento delle teste, quindi vengono posizionate le teste e vengono letti i dati.
Dopo il completamento del lavoro, quando l'alimentazione al disco rigido scompare, le teste vengono automaticamente parcheggiate nell'area di parcheggio.
Questo è, in termini generali, come funziona il disco rigido di un computer. In realtà, tutto è molto più complicato, ma un utente normale, molto probabilmente, non ha bisogno di tali dettagli, quindi finiremo con questa sezione e andremo avanti.

Tipi di dischi rigidi e relativi produttori

Oggi ci sono attualmente tre principali produttori di dischi rigidi sul mercato: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. Coprono completamente la domanda di dispositivi di tutti i tipi e requisiti. Il resto delle società è fallito, o è stato rilevato da una delle tre principali, o riproposto.
Se parliamo dei tipi di HDD, possono essere suddivisi come segue:

1. Per i laptop: il parametro principale è la dimensione del dispositivo di 2,5 pollici. Ciò consente loro di essere posizionati in modo compatto nella custodia del laptop;
2. Per PC: in questo caso è anche possibile utilizzare dischi rigidi da 2,5 ", ma di norma vengono utilizzati 3,5";
3. Dischi rigidi esterni: dispositivi collegati separatamente a un PC / laptop, che spesso fungono da archivio di file.
C'è anche un tipo speciale di dischi rigidi per i server. Sono identici ai PC convenzionali, ma possono differire nelle interfacce di connessione e nelle prestazioni più elevate.

Tutte le altre divisioni dell'HDD in tipi derivano dalle loro caratteristiche, quindi le prenderemo in considerazione.

Specifiche del disco rigido

Quindi, le caratteristiche principali di un disco rigido del computer:

Il volume è una misura della quantità massima possibile di dati che possono essere archiviati su un disco. La prima cosa da guardare quando si sceglie un HDD. Questa cifra può raggiungere 10 TB, sebbene 500 GB - 1 TB sia più spesso scelto per un PC domestico;
- Fattore di forma: la dimensione del disco rigido. I più comuni sono 3,5 e 2,5 pollici. Come accennato in precedenza, 2,5 "nella maggior parte dei casi sono installati nei laptop. Sono utilizzati anche in HDD esterni. 3.5″ è installato sul PC e sul server. Il fattore di forma influisce anche sul volume, poiché un disco più grande può contenere più dati;
- Velocità di rotazione del mandrino - a quale velocità ruotano i pancake. I più comuni sono 4200, 5400, 7200 e 10000 giri/min. Questa caratteristica influisce direttamente sulle prestazioni, nonché sul prezzo del dispositivo. Maggiore è la velocità, maggiori sono entrambi i valori;
- Interfaccia - il metodo (tipo di connettore) di collegamento dell'HDD al computer. L'interfaccia più popolare per i dischi rigidi interni oggi è SATA (i vecchi computer utilizzavano IDE). I dischi rigidi esterni sono generalmente collegati tramite USB o FireWire. Oltre a quanto sopra, ci sono anche interfacce come SCSI, SAS;
- Dimensione del buffer (memoria cache) - il tipo di memoria veloce (in base al tipo di RAM) installata sul controller del disco rigido, destinata alla memorizzazione temporanea dei dati a cui si accede più frequentemente. La dimensione del buffer può essere 16, 32 o 64 MB;
- Tempo di accesso casuale - il tempo durante il quale è garantito che l'HDD esegua la scrittura o la lettura da qualsiasi parte del disco. Fluttua da 3 a 15 ms;

Oltre alle caratteristiche di cui sopra, puoi anche trovare indicatori come:

Velocità di trasferimento dati;
- Il numero di operazioni input-output al secondo;
- Livello di rumore;
- Affidabilità;
- Resistenza agli urti, ecc.;
Questo è tutto sulle caratteristiche dell'HDD.

Il disco rigido, o disco rigido, è la parte principale e molto importante del computer. Memorizza non solo il sistema operativo che controlla il computer, ma anche tutte le informazioni di uno o più client. Accade spesso che il valore delle informazioni sia molte volte maggiore del costo del disco rigido stesso, ma anche del computer nel suo insieme. Pertanto, la sicurezza delle informazioni dipende in gran parte dalla qualità e dall'affidabilità di tale dispositivo di archiviazione. Un disco rigido moderno si presenta come l'immagine mostrata.

Che cos'è un disco rigido?

Quindi, cos'è esattamente un dispositivo di archiviazione, dalle cui prestazioni dipende il benessere e il buon umore del suo proprietario? In effetti, un disco rigido è un'apparecchiatura ad alta tecnologia che memorizza informazioni digitali anche quando il computer è spento.

Più precisamente, il disco rigido è costituito da diversi dischi magnetici, sui quali vengono applicate e lette informazioni utilizzando una testina magnetica. Queste testine, insieme ai dischi magnetici, sono nel vuoto, il che consente all'unità di funzionare senza l'influenza dell'ambiente esterno sul processo di scrittura e lettura delle informazioni.

Quali tipi di dischi rigidi esistono?

Quindi, abbiamo scoperto che un disco rigido è un dispositivo di archiviazione per un computer. Ora vediamo quali sono i tipi di HDD. Prima di tutto, va notato che i dischi rigidi possono essere suddivisi in due categorie:

• Unità esterne che possono essere collegate a qualsiasi computer tramite un'interfaccia USB. In qualche modo assomigliano a un'unità flash USB, solo di grandi dimensioni. Tali dischi rigidi non necessitano di software speciale.
• Le unità HDD interne sono installate all'interno dei computer e dispongono di connettori specifici sia per l'alimentazione che per il trasferimento delle informazioni.

Anche gli HDD interni sono suddivisi in diverse categorie. Esistono diversi criteri in base ai quali è possibile classificare un disco rigido. Questa è la dimensione fisica del disco rigido. Ci sono tre dimensioni standard:

• 5,5 pollici. Di solito, i dischi rigidi di queste dimensioni standard vengono utilizzati nei computer fissi, dove c'è molto spazio libero.
• 3.5 pollici viene utilizzato principalmente nei laptop, dove lo spazio è limitato ed è richiesta una grande quantità di memoria.
• 2,5 pollici sono utilizzati negli ultrabook dove lo spazio è molto limitato.

Un altro segno con cui vengono classificate le unità è il protocollo di scambio dati tra il disco rigido e il computer. Quali protocolli può utilizzare il disco rigido? Sono i seguenti:

• IDE è una vecchia versione del protocollo utilizzata principalmente su computer e laptop fino al 2000.
• SCSI è un contemporaneo di IDE, una versione più veloce della gestione dell'archiviazione utilizzata principalmente nelle macchine server. Driver speciali richiesti per utilizzare tali dischi rigidi.
• SATA è una versione moderna del protocollo che ha diverse opzioni e ha un'alta velocità di scrittura e lettura delle informazioni. È utilizzato in quasi tutti i moderni sistemi informatici.

Problemi del disco rigido

Uno dei messaggi più spaventosi che si possono vedere sullo schermo dice che il computer non riesce a vedere il disco rigido. Perché è così intimidatorio per gli utenti di computer? In caso di tale malfunzionamento, il dispositivo non carica il sistema operativo, pertanto non è possibile eseguire praticamente alcuna azione prevista da questo sistema.

Cosa può causare un tale malfunzionamento? Il problema più semplice che porta a questo risultato è una violazione dell'integrità dei circuiti di alimentazione o dell'interfaccia di sistema. Spesso, la polvere o lo sporco che penetrano all'interno di un tale connettore causano questo malfunzionamento. E gli utenti più esperti non sono particolarmente spaventati quando appare un messaggio del genere, ma semplicemente agganciano i connettori di alimentazione e di interfaccia. Questa iscrizione potrebbe assomigliare a quella mostrata nella foto sopra.

Disco rigido non visibile per il BIOS

Quando si verifica un problema di questo tipo, la prima cosa da determinare è se il problema è fisico o software. Come scoprirlo? Dopo che viene visualizzato un messaggio che il computer non vede il disco rigido, è necessario riavviare la macchina e accedere al BIOS. Cos'è il BIOS? Questo è un programma scritto nella ROM della scheda madre del computer. Viene caricato anche prima del sistema operativo e determina i dispositivi periferici con cui funzionerà la scheda madre. Per avviare il BIOS, è necessario premere il tasto corrispondente sulla tastiera, solitamente il pulsante DEL o F2. Dopo aver inserito il BIOS, puoi vedere la seguente immagine.

Questa foto mostra che il BIOS non ha rilevato alcun disco rigido sul computer. In questo caso, potrebbe verificarsi il problema sopra descritto e il computer, essendo scollegato dal cavo di alimentazione o dall'interfaccia, risulta invisibile al BIOS. D'altra parte, qualsiasi malfunzionamento nella scheda di controllo del disco rigido porterà a un tale problema. Inoltre, se è possibile risolvere questo problema, solo nel centro di assistenza appropriato. È quasi impossibile eliminarlo da solo a casa.

Windows 7 non vede il disco rigido

Ma ci sono momenti in cui il disco rigido è visibile al BIOS e il sistema operativo non si avvia o Windows si riavvia costantemente. Quando succede? Quindi, quando, quando si lavora con il sistema operativo, uno dei file di sistema è stato eliminato o si è verificato un errore durante la sovrascrittura e il file non viene letto correttamente. Possono verificarsi anche danni fisici al disco rigido, graffi o scheggiature della superficie del disco. Se uno dei file di sistema si trovava in questo posto, il sistema operativo non sarà in grado di leggerlo e fornirà, come dicono gli amministratori di sistema, una schermata blu della morte, che suggerisce il riavvio del sistema. Se l'errore persiste, è meglio contattare l'amministratore di sistema. A volte, tali errori software sono abbastanza facili da correggere senza reinstallare il sistema operativo. Ma succede che sono fatali e possono essere risolti solo con una reinstallazione completa del sistema. Per risolvere questo tipo di problemi, vengono solitamente utilizzate utilità di sistema impegnate nel recupero degli errori del programma. Quali sono questi programmi?

Errori software del disco rigido

Esistono molti programmi per il recupero degli errori software, che possono essere suddivisi in due categorie. Il primo include le utilità che si trovano all'interno del sistema e possono essere utilizzate dopo che il sistema operativo è stato completamente caricato. Questi sono insiemi di programmi per la manutenzione dei dischi rigidi.

Ad esempio, come si mantiene un disco rigido di Windows 7? Puoi riparare la tua unità direttamente dal programma. Per fare ciò, basta andare su "Risorse del computer" e selezionare il disco che vogliamo servire. Fare clic sulla scheda "Proprietà" e vedere l'immagine seguente, mostrata nella foto sopra.

Programmi di manutenzione del disco rigido

Come puoi vedere nell'immagine, all'utente vengono offerte tre utilità:

• Controllo degli errori.
• Archiviazione su disco.

Gli errori vengono corretti solo dal primo programma e il resto servirà semplicemente questo disco. Ma ci sono programmi che funzionano senza un sistema operativo. Il vantaggio di tali utilità è che possono servire il disco anche quando il sistema operativo non si avvia. Ad esempio, uno di questi programmi si chiama FDISK ed è stato sviluppato da Microsoft come utility per la manutenzione dei dischi prima dell'installazione del sistema operativo. È utilizzato da utenti esperti di computer Norton Disk Doctor e in realtà ci sono molti di questi programmi, quindi la scelta dipende in gran parte dalle preferenze di una determinata persona. Prima di installare "Windows" dal disco rigido, è consigliabile ripararlo con un programma simile e correggere eventuali errori.

Recupero di dischi rigidi

Spesso, molti utenti si trovano ad affrontare il problema del recupero dei dati su un disco rigido problematico. Come già accennato in precedenza, spesso le informazioni memorizzate su di esso sono valutate molto più del disco rigido stesso. Pertanto, il lavoro di recupero dei dati persi non è solo prezioso, ma anche molto remunerativo. Molto dipende da come sono scomparse le informazioni. È importante ricordare come Windows elimina le informazioni dal disco rigido.

Il sistema operativo non cancella le informazioni che l'utente desidera rimuovere. Elimina semplicemente il sommario del disco rigido, che consente di trovare queste informazioni. Tale sommario è chiamato tabella FAT. E se dopo queste altre informazioni non sono state registrate sul corpo del disco rigido di Windows 10, è abbastanza facile recuperarle. Ci sono molti programmi che possono fare questo lavoro. Secondo molti utenti, uno dei migliori è Acronis Recovery Expert.

Backup del disco rigido

Comunque sia, nessun utente vuole essere costantemente sotto la minaccia che informazioni preziose siano in pericolo. Pertanto, si cerca di ridurre al minimo i rischi. Cosa si può fare? Il backup delle informazioni utili dell'intero disco rigido o di un settore del disco rigido aiuta a risolvere questo problema.

Quali metodi di backup esistono?

• In modalità manuale. L'utente sceglie autonomamente quali informazioni e quando il programma salverà. Alcune aziende nei propri uffici preferiscono eseguire il backup dei dati alla fine del turno di lavoro. Ma allo stesso tempo, c'è il pericolo di perdere le informazioni accumulate durante il giorno.
• Backup automatico. Allo stesso tempo, il programma include quanto spesso e cosa dovrebbe essere copiato e salvato.
• Creazione di un array RAID con mirroring, che in parallelo su un altro hard disk memorizza tutte le informazioni dall'hard disk principale. Se quest'ultimo fallisce, puoi facilmente usare uno specchio.

Scegliere un disco rigido

Prestando grande attenzione alla sicurezza delle informazioni, non bisogna dimenticare la scelta del produttore del disco rigido, nonché i parametri tecnici che caratterizzano la qualità di questo disco rigido. Se parliamo del marchio del produttore dell'unità, vale la pena scegliere un'azienda più nota, anche se un disco rigido del genere costerà un po' di più. Alcuni utenti preferiscono Seagate.

Se parliamo di parametri tecnici, poi, a parità di condizioni, vale la pena prestare attenzione alla velocità di lettura e scrittura delle informazioni. A volte questi dati aiuteranno a fare una scelta a favore dell'uno o dell'altro disco rigido.

Ricapitolare

Quindi, un disco rigido è un dispositivo di archiviazione per informazioni molto preziose e importanti in un computer. Pertanto, è necessario fare un grande sforzo per scegliere un disco rigido di qualità. Dovresti anche occuparti della manutenzione regolare del tuo dispositivo. Inoltre, è importante prestare attenzione alla sicurezza delle informazioni, se presenti, sul tuo computer. Se fai tutti questi sforzi, il tuo disco rigido ti servirà a lungo e le informazioni su di esso saranno completamente al sicuro. Il funzionamento del tuo dispositivo è completamente nelle tue mani, quindi prendi tutte le misure per il suo normale funzionamento.

I dischi rigidi, o, come vengono anche chiamati, i dischi rigidi, sono uno dei componenti più importanti di un sistema informatico. Tutti lo sanno. Ma non tutti gli utenti moderni sanno nemmeno in linea di principio come funziona un disco rigido. Il principio di funzionamento, in generale, è abbastanza semplice per una comprensione di base, ma qui ci sono sfumature, che verranno discusse in seguito.

Domande sullo scopo e sulla classificazione dei dischi rigidi?

La questione dello scopo è, ovviamente, retorica. Qualsiasi utente, anche il più entry-level, risponderà immediatamente che il disco rigido (alias hard disk, alias Hard Drive o HDD) risponderà immediatamente che serve per memorizzare informazioni.

In generale, è vero. Non dimenticare che sul disco rigido, oltre al sistema operativo e ai file utente, sono presenti i settori di avvio creati dal sistema operativo, grazie ai quali si avvia, nonché alcune etichette con le quali è possibile trovare rapidamente le informazioni necessarie sul disco.

I modelli moderni sono piuttosto diversi: normali HDD, dischi rigidi esterni, unità a stato solido ad alta velocità SSD, sebbene di solito non siano indicati come dischi rigidi. Inoltre, si propone di considerare il dispositivo e il principio di funzionamento del disco rigido, se non per intero, almeno in modo tale che sia sufficiente comprendere i termini e i processi di base.

Si noti che esiste anche una classificazione speciale dei moderni HDD secondo alcuni criteri di base, tra i quali si possono distinguere i seguenti:

• modalità di memorizzazione delle informazioni;
• tipo di supporto;
• modalità di organizzazione dell'accesso alle informazioni.

Perché un disco rigido è chiamato disco rigido?

Oggi molti utenti si chiedono perché li chiamano dischi rigidi per armi di piccolo calibro. Sembrerebbe, cosa potrebbe esserci in comune tra questi due dispositivi?

Il termine stesso è apparso nel 1973, quando è apparso sul mercato il primo HDD al mondo, il cui design consisteva in due scomparti separati in un contenitore sigillato. La capacità di ogni scomparto era di 30 MB, motivo per cui gli ingegneri hanno dato al disco il nome in codice "30-30", che all'epoca era in piena consonanza con il marchio del famoso fucile Winchester 30-30. È vero, nei primi anni '90 in America e in Europa, questo nome è praticamente caduto in disuso, ma rimane ancora popolare nello spazio post-sovietico.

Il dispositivo e il principio di funzionamento del disco rigido

Ma ci siamo distratti. Il principio di funzionamento di un disco rigido può essere brevemente descritto come i processi di lettura o scrittura di informazioni. Ma come avviene questo? Per capire come funziona un hard disk magnetico, devi prima studiare come funziona.

Il disco rigido stesso è un insieme di piastre, il cui numero può variare da quattro a nove, collegate tra loro da un albero (asse) chiamato mandrino. Le piastre sono posizionate una sopra l'altra. Molto spesso, i materiali per la loro fabbricazione sono alluminio, ottone, ceramica, vetro, ecc. Le piastre stesse hanno uno speciale rivestimento magnetico sotto forma di un materiale chiamato piatto, a base di ossido di ferrite gamma, ossido di cromo, ferrite di bario, ecc. Ciascuna di queste piastre ha uno spessore di circa 2 mm.

Le teste radiali sono responsabili della scrittura e della lettura delle informazioni (una per ogni piastra) ed entrambe le superfici sono utilizzate nelle piastre. Per cui può essere da 3600 a 7200 giri / min, e due motori elettrici sono responsabili del movimento delle teste.

In questo caso, il principio di base dell'hard disk del computer è che le informazioni non vengono scritte da nessuna parte, ma in luoghi strettamente definiti, chiamati settori, che si trovano su tracce o tracce concentriche. Per evitare confusione, si applicano regole uniformi. Significa che i principi dei dischi rigidi, dal punto di vista della loro struttura logica, sono universali. Quindi, ad esempio, la dimensione di un settore, accettato come standard unificato in tutto il mondo, è di 512 byte. A loro volta, i settori sono divisi in cluster, che sono sequenze di settori adiacenti. E le peculiarità del principio di funzionamento di un disco rigido a questo proposito sono che lo scambio di informazioni viene eseguito esattamente da interi cluster (un numero intero di catene di settori).

Ma come avviene la lettura delle informazioni? I principi di funzionamento di un disco rigido sono i seguenti: utilizzando una staffa speciale, la testina di lettura si sposta in direzione radiale (a spirale) sulla traccia desiderata e, quando viene ruotata, si posiziona su un dato settore e tutte le testine possono muoversi contemporaneamente , leggendo le stesse informazioni non solo da tracce diverse, ma anche da dischi (piatti) diversi. Tutti i binari con gli stessi numeri di serie sono generalmente chiamati cilindri.

Allo stesso tempo, si può distinguere un altro principio di funzionamento del disco rigido: più la testina di lettura è vicina alla superficie magnetica (ma non la tocca), maggiore è la densità di registrazione.

Come vengono scritte e lette le informazioni?

I dischi rigidi, o dischi rigidi, sono stati chiamati magnetici perché utilizzano le leggi della fisica del magnetismo, formulate da Faraday e Maxwell.

Come già accennato, alle lastre di un materiale non magneticamente sensibile viene applicato un rivestimento magnetico, il cui spessore è di pochi micrometri. Durante il funzionamento, appare un campo magnetico, che ha una cosiddetta struttura di dominio.

Il dominio magnetico è una regione magnetizzata della ferrolega strettamente limitata dai confini. Inoltre, il principio di funzionamento di un disco rigido può essere brevemente descritto come segue: quando si verifica l'effetto di un campo magnetico esterno, il campo intrinseco del disco inizia ad orientarsi strettamente lungo le linee magnetiche e quando l'effetto termina, sui dischi compaiono zone di magnetizzazione residua, in cui sono memorizzate le informazioni che erano precedentemente contenute nel campo principale ...

La testina di lettura è responsabile della creazione di un campo esterno durante la scrittura e, durante la lettura, la zona di magnetizzazione residua, essendo opposta alla testina, crea una forza elettromotrice o EMF. Quindi tutto è semplice: il cambiamento nell'EMF corrisponde a uno nel codice binario e la sua assenza o terminazione corrisponde a zero. Il tempo di modifica dell'EMF viene solitamente chiamato elemento bit.

Inoltre, puramente per ragioni di informatica, una superficie magnetica può essere associata come una certa sequenza di bit di informazione. Ma, poiché è assolutamente impossibile calcolare la posizione di tali punti, è necessario installare alcuni marcatori predefiniti sul disco, che hanno aiutato a determinare la posizione desiderata. La creazione di tali etichette si chiama formattazione (in parole povere, scomposizione del disco in tracce e settori, combinati in cluster).

La struttura logica e il principio di funzionamento del disco rigido in termini di formattazione

Per quanto riguarda l'organizzazione logica dell'HDD, qui viene prima di tutto la formattazione, in cui si distinguono due tipi principali: di basso livello (fisico) e di alto livello (logico). Senza queste fasi, non è necessario parlare di portare il disco rigido in condizioni di lavoro. Come inizializzare un nuovo disco rigido verrà discusso separatamente.

La formattazione di basso livello comporta un impatto fisico sulla superficie dell'HDD, che crea settori situati lungo i binari. È curioso che il principio di funzionamento di un disco rigido sia tale che ogni settore creato abbia un proprio indirizzo univoco, compreso il numero del settore stesso, il numero della pista su cui si trova e il numero del lato di il piatto. Pertanto, quando si organizza l'accesso diretto, la stessa RAM si indirizza direttamente a un determinato indirizzo e non cerca le informazioni necessarie su tutta la superficie, grazie alla quale viene raggiunta la velocità (sebbene questa non sia la cosa più importante). Si prega di notare che quando si esegue la formattazione di basso livello, tutte le informazioni vengono cancellate e, nella maggior parte dei casi, non possono essere recuperate.

La formattazione logica è un'altra questione (sui sistemi Windows, si tratta di formattazione rapida o formattazione rapida). Inoltre, questi processi sono applicabili alla creazione di partizioni logiche, che sono una sorta di area del disco rigido principale che funziona allo stesso modo.

La formattazione logica interessa principalmente l'area di sistema, che consiste nel settore di avvio e nelle tabelle delle partizioni (record di avvio), nella tabella di allocazione dei file (FAT, NTFS, ecc.) e nella directory principale (Directory radice).

Le informazioni vengono registrate nei settori attraverso il cluster in più parti e un cluster non può contenere due oggetti identici (file). In realtà, la creazione di una partizione logica, per così dire, la separa dalla partizione di sistema principale, per cui le informazioni memorizzate su di essa non sono soggette a modifiche o cancellazioni quando compaiono errori e guasti.

Caratteristiche principali dell'HDD

Penso che, in termini generali, il principio dell'hard disk sia un po' chiaro. Passiamo ora alle caratteristiche principali, che danno un quadro completo di tutte le capacità (o svantaggi) dei moderni hard disk.

Il principio di funzionamento di un disco rigido e le caratteristiche di base possono essere completamente diversi. Per capire di cosa stiamo parlando, individuiamo i parametri più basilari che caratterizzano tutti i dispositivi di memorizzazione delle informazioni oggi conosciuti:

• capacità (volume);
• performance (velocità di accesso ai dati, lettura e scrittura delle informazioni);
• interfaccia (metodo di connessione, tipo di controller).

La capacità è la quantità totale di informazioni che possono essere registrate e archiviate sul disco rigido. L'industria manifatturiera degli HDD si sta sviluppando così rapidamente che oggi vengono utilizzati dischi rigidi con volumi di circa 2 TB e oltre. E, come si crede, questo non è il limite.

L'interfaccia è la caratteristica più significativa. Determina esattamente come il dispositivo è collegato alla scheda madre, quale controller viene utilizzato, come legge e scrive, ecc. Le interfacce principali e più comuni sono IDE, SATA e SCSI.

I dischi con interfaccia IDE non sono costosi, ma tra i principali svantaggi c'è il numero limitato di dispositivi connessi contemporaneamente (massimo quattro) e le basse velocità di trasferimento dati (anche se il supporto per l'accesso diretto alla memoria Ultra DMA o ai protocolli Ultra ATA (Modalità 2 e Modalità 4) Sebbene si creda che il loro utilizzo possa aumentare la velocità di lettura/scrittura fino a 16 Mb/s, ma in realtà la velocità è molto inferiore.Inoltre, per utilizzare la modalità UDMA, è necessario installare un driver speciale, che, in teoria, dovrebbe completare con la scheda madre.

Parlando del principio di funzionamento del disco rigido e delle sue caratteristiche, non si può ignorare e quale è il successore della versione IDE ATA. Il vantaggio di questa tecnologia è che la velocità di lettura/scrittura può essere aumentata fino a 100 MB/s utilizzando il bus Fireware IEEE-1394 ad alta velocità.

Infine, l'interfaccia SCSI è la più flessibile e veloce rispetto alle due precedenti (velocità di lettura/scrittura fino a 160 Mb/s e oltre). Ma tali dischi rigidi costano quasi il doppio. Ma il numero di dispositivi di archiviazione collegati contemporaneamente va da sette a quindici, la connessione può essere effettuata senza spegnere il computer e la lunghezza del cavo può essere di circa 15-30 metri. In realtà, questo tipo di HDD viene utilizzato principalmente non nei PC degli utenti, ma sui server.

Le prestazioni, che descrivono la velocità di trasferimento e il throughput di I/O, sono solitamente espresse in tempo di trasferimento e quantità di dati sequenziali trasferiti, ed è espressa in MB/s.

Alcuni parametri aggiuntivi

Parlando di qual è il principio di funzionamento di un disco rigido e quali parametri influenzano il suo funzionamento, non possiamo ignorare alcune caratteristiche aggiuntive da cui possono dipendere le prestazioni o persino la durata del dispositivo.

Qui in primo luogo c'è la velocità di rotazione, che influenza direttamente la ricerca e l'inizializzazione (riconoscimento) del settore desiderato. Questo è il cosiddetto tempo di ricerca latente - l'intervallo durante il quale il settore desiderato viene ruotato verso la testina di lettura. Oggi sono stati adottati diversi standard per la velocità del mandrino espressa in giri/min con tempi di sosta in millisecondi:

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

È facile vedere che maggiore è la velocità, minore è il tempo necessario per la ricerca dei settori e, in termini fisici, per la rotazione del disco prima di impostare il punto di posizionamento della piastra richiesto per la testa.

Un altro parametro è la velocità di trasmissione interna. Sulle corsie esterne è minimo, ma aumenta con un graduale passaggio alle corsie interne. Pertanto, lo stesso processo di deframmentazione, che sposta i dati utilizzati di frequente nelle aree più veloci del disco, non è altro che trasferirli su una traccia interna con una velocità di lettura più elevata. La velocità esterna ha valori fissi e dipende direttamente dall'interfaccia utilizzata.

Infine, uno dei punti importanti è legato al fatto che il disco rigido ha una propria memoria cache o buffer. In effetti, il principio di funzionamento di un disco rigido in termini di utilizzo di un buffer è in qualche modo simile alla RAM o alla memoria virtuale. Maggiore è la memoria cache (128-256 KB), più veloce sarà il funzionamento del disco rigido.

Requisiti principali per l'HDD

Non ci sono così tanti requisiti di base che nella maggior parte dei casi sono imposti ai dischi rigidi. La cosa principale è la lunga durata e l'affidabilità.

Lo standard principale per la maggior parte degli HDD è considerato una durata di circa 5-7 anni con un tempo di funzionamento di almeno cinquecentomila ore, ma per i dischi rigidi di fascia alta questa cifra è di almeno un milione di ore.

Per quanto riguarda l'affidabilità, di ciò è responsabile la funzione di autotest S.M.A.R.T, che monitora lo stato dei singoli elementi del disco rigido, effettuando un monitoraggio costante. Sulla base dei dati raccolti si può formare anche una certa previsione del verificarsi di possibili malfunzionamenti in futuro.

Inutile dire che l'utente non deve essere escluso. Quindi, ad esempio, quando si lavora con l'HDD, è estremamente importante osservare il regime di temperatura ottimale (0 - 50 ± 10 gradi Celsius), per evitare urti, urti e cadute del disco rigido, polvere o altre piccole particelle che vi penetrano , ecc. è interessante sapere che le stesse particelle di fumo di tabacco sono circa il doppio della distanza tra la testina di lettura e la superficie magnetica del disco rigido, e la distanza tra un capello umano è 5-10 volte.

Problemi di inizializzazione nel sistema durante la sostituzione del disco rigido

Ora alcune parole su quali azioni dovrebbero essere intraprese se per qualche motivo l'utente ha cambiato il disco rigido o ne ha installato uno aggiuntivo.

Non descriveremo completamente questo processo, ma ci soffermeremo solo sulle fasi principali. Innanzitutto, il disco rigido deve essere collegato e vedere nelle impostazioni del BIOS se è stato rilevato il nuovo hardware, nella sezione di amministrazione del disco per inizializzare e creare un record di avvio, creare un volume semplice, assegnargli un identificatore (lettera) e formattare esso con una scelta del file system. Solo dopo la nuova "vite" sarà completamente pronta per il lavoro.

Conclusione

Questo, in effetti, è tutto ciò che riguarda brevemente i fondamenti del funzionamento e le caratteristiche dei moderni dischi rigidi. Il principio di funzionamento di un disco rigido esterno non è stato considerato in linea di principio qui, poiché praticamente non differisce in nulla da ciò che viene utilizzato per gli HDD fissi. L'unica differenza è il metodo di collegamento dell'unità aggiuntiva al computer o laptop. La più comune è l'interfaccia USB, che è collegata direttamente alla scheda madre. Allo stesso tempo, se si vogliono garantire le massime prestazioni, è meglio utilizzare lo standard USB 3.0 (la porta interna è colorata di blu), ovviamente, a patto che lo stesso HDD esterno lo supporti.

Per il resto, sembra che molti abbiano capito almeno un po' come funziona un hard disk di qualsiasi tipo. Forse è stato dato troppo sopra, ancora di più dal corso di fisica della scuola, tuttavia, senza questo, non sarà possibile comprendere appieno tutti i principi e i metodi di base inerenti alle tecnologie di produzione e utilizzo dell'HDD.

Ciao! Finalmente ho trovato il tempo per farti piacere con nuovo materiale! Mi scuso per non aver scritto per così tanto tempo. Il fatto è che ho lavorato a un progetto, di cui parlerò in futuro (iscriviti agli aggiornamenti del blog).

Perché devi acquistare un nuovo disco rigido? Ognuno può avere le proprie ragioni, ma ciò significa sostanzialmente che la velocità di lavoro e il caricamento dei programmi è notevolmente diminuita o non c'è abbastanza spazio per scrivere nuove informazioni sul computer. Qualunque sia la ragione per l'acquisto di un nuovo disco rigido, tutti hanno qualcosa a cui pensare prima di effettuare un acquisto. Quindi cerchiamo di capirlo come scegliere un disco rigido per il tuo computer e cosa considerare prima dell'acquisto. E di seguito analizzeremo un vero esempio di acquisto di un disco rigido. Dopotutto, una decisione improvvisa e sconsiderata può portare al fatto che il nuovo HDD non soddisferà le tue esigenze.

Come scegliere un disco rigido per il tuo computer

I dischi rigidi possono essere interni, installati in un computer, ed esterni. Quelli interni sono normali (3,5" per computer) e portatili (fattore di forma 2,5"). Questo articolo si concentrerà specificamente sulle unità interne.

Spazio su disco rigido

Sono finiti i dischi con 40 o 80 GB di memoria. Ora sul mercato, la capacità del disco rigido è misurata in centinaia di gigabyte e terabyte. Quanto spazio su disco dovresti scegliere? Molto dipende dal tipo di lavoro svolto sul computer e dallo spazio di cui hai veramente bisogno. Devi pagare di più per un volume maggiore. È meglio iniziare con esigenze reali con un margine del 20-50%, piuttosto che quanto spazio su disco ha installato il tuo amico o vicino, poiché potrebbe effettivamente aver bisogno di molto spazio su disco.

Considerando che i dischi rigidi con un volume inferiore a 500 GB non si trovano più nei negozi, supponiamo che questo sia il volume minimo sufficiente. Tanto spazio è sufficiente per il normale uso domestico, il lavoro e il tempo libero. Se devi scaricare grandi quantità di informazioni da Internet, ad esempio torrent, e se stai installando giochi pesanti, prendi un disco con una capacità di 1 TB o più. Dischi ancora più grandi sono utili per chi conserva archivi di grandi dimensioni. Bene, in generale, loro stessi sanno perché hanno bisogno di un disco del genere 🙂

A volte mi viene chiesto quanti megabyte ci sono in 1 gigabyte o quanti gigabyte ci sono in un terabyte. Tutto è semplice, ma divertente. In effetti, ci sono 1024 byte in un kilobyte, ad es. 1K = 1024B. Un megabyte ha 1024 kilobyte, un gigabyte ha 1024 megabyte e un terabyte ha 1024 gigabyte. Ma i produttori di dischi rigidi hanno fatto un piccolo trucco e non hanno preso 1024, ma il numero 1000 per il moltiplicatore, presumibilmente in modo che gli acquirenti non si confondessero 🙂

Sì, bello! Solo ora, dopo aver installato un'unità con una capacità di, diciamo, 500 GB, vedremo solo 465 GB disponibili! Perché il computer conta ancora i gigabyte come dovrebbe!

Questo è un tale imbarazzo, quindi non devi correre per restituire il disco rigido al negozio, perché ora sai quanti megabyte ci sono in un gigabyte.

Penso che sia chiaro come scegliere un disco rigido in termini di volume, ma voglio mettere in guardia dall'acquisto di un disco con un volume superiore a 2 TB. Se la tua scheda madre esegue un normale BIOS, non vedrai comunque più di 2 TB! Per tali modelli, è richiesto UEFI invece del BIOS. Per verificare questo e leggere attentamente la sua interfaccia e le impostazioni nel menu "Boot". Se ti imbatti nella parola "UEFI", allora considerati fortunato 🙂 Oppure leggi semplicemente le istruzioni per la scheda madre del computer.

Ma è tutto limitato allo spazio su disco? No, c'è un altro punto importante: la velocità.

Velocità del disco rigido

Un disco con una grande capacità non garantisce ancora il caricamento veloce dei programmi. Ti consente solo di ospitare più informazioni. La velocità di caricamento dei programmi e della loro esecuzione è la velocità del disco rigido stesso. Sebbene, in linea di principio, la capacità influenzi indirettamente anche la velocità. Perché maggiore è il volume, maggiore è la densità di registrazione e, di conseguenza, è necessario meno tempo per leggere il blocco di dati. In poche parole, un disco di grandi dimensioni sarà quasi sempre più veloce di un disco più piccolo, a parità di altre condizioni.