ハードドライブはそれが何のためであるかです。 HDD、ハードドライブ、ハードドライブとは何ですか。ハードディスクソフトウェアエラー

キャッシュメモリ、またはハードディスクのバッファメモリと呼ばれるもの。それが何であるかわからない場合は、この質問に答えて、利用可能なすべての機能についてお知らせします。これは特殊なタイプのRAMであり、以前に読み取ったがまだ送信されていないデータを保存してさらに処理したり、システムが最も頻繁にアクセスする情報を保存したりするためのバッファーとして機能します。

PCシステムの帯域幅とドライブからのデータの読み取り速度に大きな違いがあるため、トランジットストレージの必要性が現れました。また、キャッシュメモリは他のデバイス、つまりビデオカード、プロセッサ、ネットワークカードなどにあります。

ボリュームとは何ですか？それは何に影響しますか

バッファサイズには特別な注意が必要です。 HDDには、多くの場合、8、16、32、および64MBのキャッシュが装備されています。 8〜16 MBの大きなファイルをコピーすると、パフォーマンスに大きな違いがありますが、16〜32では目立たなくなります。 32から64の間で選択した場合、それはほとんどありません。バッファはしばしば重い負荷にさらされることを理解する必要があり、この場合、バッファが大きいほど良いです。

最新のハードドライブは32MBまたは64MBを使用しますが、今日ではほとんどどこにも見つかりません。通常のユーザーの場合、最初の値と2番目の値の両方で十分です。さらに、これに加えて、パフォーマンスはそれ自体の組み込みキャッシュのサイズによっても影響を受けます。特に十分な量のRAMを使用して、ハードディスクのパフォーマンスを向上させるのは彼です。

つまり、理論的には、ボリュームが大きいほど、パフォーマンスが向上し、より多くの情報がバッファに含まれ、ハードドライブにロードされない可能性がありますが、実際にはすべてが少し異なり、平均的なユーザーは、まれなケースを除いて、多くの違いに気付かないでしょう。もちろん、PCのパフォーマンスを大幅に向上させる最大サイズのデバイスを選択して購入することをお勧めします。ただし、これは経済的な機会が許す場合にのみ行う必要があります。

目的

これはデータの読み取りと書き込みを目的としていますが、SCSIディスクでは、デフォルトで書き込みキャッシュが無効に設定されているため、まれに書き込みキャッシュを有効にする必要があります。前に述べたように、ボリュームはパフォーマンスを向上させる上で重要な要素ではありません。ハードドライブのパフォーマンスを向上させるには、バッファとの情報交換を整理することがより重要です。また、制御電子機器の機能や発生防止などの影響も大きく受けます。

最も頻繁に使用されるデータはバッファメモリに保存されますが、ボリュームはこの非常に保存された情報の容量を決定します。サイズが大きいため、データはキャッシュから直接ロードされ、物理的な読み取りを必要としないため、ハードドライブのパフォーマンスが大幅に向上します。

物理的な読み取り-ハードディスクとそのセクターへの直接システムアクセス。このプロセスはミリ秒単位で測定され、非常に長い時間がかかります。同時に、HDDは、ハードドライブへの物理アクセスによって要求された場合よりも100倍以上高速にデータを転送します。つまり、ホストバスがビジーの場合でもデバイスが動作できるようにします。

主な利点

バッファメモリには多くの利点があります。その主な利点は、最小限の時間で済む高速データ処理ですが、ドライブセクターへの物理アクセスには、ディスクヘッドが必要なデータを見つけて開始するまでに一定の時間が必要です。それを読んで。さらに、最大のストレージを備えたハードドライブは、コンピュータのプロセッサを大幅にアンロードできます。したがって、プロセッサは最小限に使用されます。

バッファリング機能によりハードドライブがより効率的かつ高速に動作するため、本格的なアクセラレータと呼ぶこともできます。しかし、今日、技術の急速な発展に伴い、それは以前の重要性を失っています。これは、最新のモデルのほとんどが32MBと64MBであり、ドライブが正常に機能するのに十分であるという事実によるものです。上記のように、コストの違いが効率の違いに対応する場合にのみ、違いを過払いすることができます。

最後に、バッファメモリは、それが何であれ、同じデータへの複数のアクセスがあり、そのサイズがキャッシュサイズ以下である場合にのみ、このプログラムまたはデバイスのパフォーマンスを向上させます。コンピューターでの作業が、小さなファイルとアクティブに対話するプログラムに関連付けられている場合は、最大のストレージを備えたHDDが必要です。

現在のキャッシュサイズを確認する方法

必要なのは、無料のプログラムをダウンロードしてインストールすることだけです HDTune..。開始後、「情報」セクションに移動すると、ウィンドウの下部に必要なすべてのパラメーターが表示されます。

新しいデバイスを購入する場合、必要なすべての特性は、ボックスまたは添付の説明書に記載されています。別のオプションは、オンラインで調べることです。

この記事では、ハードディスク（HDD）、つまり磁気ディスク上のメディアについてのみ説明します。次の記事はSSDについてです。

ハードドライブとは

伝統的に、ウィキペディアでハードドライブの定義を見てみましょう。
ハードディスク（ネジ、ハードディスクドライブ、ハードディスクドライブ、ハードディスクドライブ、HDD、HMDD）は、磁気記録の原理に基づいたランダムアクセスストレージデバイスです。
これらは、大多数のコンピューターで使用されているほか、データのバックアップコピーを保存するために、ファイルストレージなどとして個別に接続されたデバイスでも使用されています。
それを少し理解しましょう。「ハードディスクドライブ」という言葉が好きです。これらの5つの言葉が全体の要点を伝えています。 HDDは、記録されたデータを長期間保存することを目的としたデバイスです。 HDDは、特殊なコーティングが施されたハードディスク（アルミニウム）をベースにしており、その上に特殊なヘッドを使用して情報が記録されます。
録音プロセス自体については詳しく説明しません。実際、これは学校の最終学年の物理学であり、これについて詳しく調べたいとは思わないでしょう。記事にはそれに関するものはまったくありません。
また、「ランダムアクセス」というフレーズにも注目しましょう。これは、大まかに言えば、私たち（コンピューター）がいつでも鉄道のどの部分からでも情報を読み取ることができることを意味します。
HDDメモリが揮発性でないことが重要です。つまり、電源が接続されているかどうかに関係なく、デバイスに記録された情報がどこにも消えないことが重要です。これは、永続的なコンピュータメモリと一時的なメモリ（RAM）の重要な違いです。
実際のコンピュータのハードドライブを見ると、ディスクやヘッドはすべて密閉されたケース（密閉ゾーン）に隠されているため、表示されません。外部的には、ハードドライブは次のようになります。
HDDとは何かご存知だと思います。進む。

コンピュータにハードドライブが必要なのはなぜですか

コンピュータでHDDが何であるか、つまりPCでHDDがどのような役割を果たしているかを見てみましょう。データを保存することは明らかですが、どのように、何を保存するかです。ここでは、ハードドライブの次の機能に焦点を当てます。
-OS、ユーザーソフトウェア、およびそれらの設定の保存。
-ユーザーファイルの保存：音楽、ビデオ、画像、ドキュメントなど。
-ハードディスクスペースの一部を使用して、RAMに収まらないデータ（ページングファイル）を保存したり、スリープモード中にRAMの内容を保存したりします。
-ご覧のとおり、コンピューターのハードドライブは、写真、音楽、ビデオの単なるダンプではありません。オペレーティングシステム全体がその上に保存され、さらに、ハードディスクドライブはRAMの負荷に対処するのに役立ち、その機能の一部を引き受けます。

ハードドライブは何で構成されていますか？

複合ハードディスクについては部分的に説明しましたが、これについてはさらに詳しく説明します。したがって、HDDの主要コンポーネントは次のとおりです。
-ケース-ほこりや湿気からハードドライブメカニズムを保護します。原則として、湿気やほこりが内部に入らないように密閉されています。
-ディスク（パンケーキ）-特定の金属合金で作られたプレートで、両面がコーティングされており、データが記録されています。プレートの数は異なる場合があります-1つ（予算バージョン）から複数まで。
-エンジン-パンケーキが固定されているスピンドル。
-ヘッドのブロック-相互接続されたレバー（ロッカーアーム）とヘッドの構造。ハードディスクドライブの情報を読み書きする部分。 1つのパンケーキには、上部と下部の両方が機能しているため、1対のヘッドが使用されます。
-ポジショニングデバイス（アクチュエータ）-ヘッドブロックを駆動するメカニズム。一対の永久ネオジム磁石とヘッドブロックの端に配置されたコイルで構成されています。
-コントローラー-HDDの動作を制御する電子マイクロ回路。
-パーキングエリア-ハードドライブ内のディスクの隣またはその内部にある場所で、パンケーキの作業面を傷つけないように、アイドル時にヘッドを下げます（駐車します）。
これがハードディスクのシンプルなデバイスです。それは何年も前に形成され、長い間根本的な変更は加えられていません。そして次に進みます。

ハードドライブのしくみ

HDDに電力が供給されると、パンケーキが固定されているスピンドル上のエンジンが回転し始めます。ディスクの表面に一定の空気の流れが形成される速度を上げると、ヘッドが動き始めます。
このシーケンス（最初にディスクが回転し、次にヘッドが機能し始める）は、形成された空気の流れのために、ヘッドがプレートの上に浮くようにするために必要です。はい、ディスクの表面に触れることはありません。さもないと、ディスクが即座に損傷します。ただし、磁気プレートの表面からヘッドまでの距離は非常に小さいため（〜10 nm）、肉眼では見ることができません。
起動後、まず、ハードディスクの状態に関するサービス情報や、いわゆるゼロトラックにあるハードディスクに関するその他の必要な情報を読み取ります。そうして初めて、データの処理が始まります。
コンピューターのハードディスク上の情報はトラックに記録され、トラックはセクターに分割されます（ピザを細かく切ったものなど）。ファイルを書き込むには、複数のセクターを1つのクラスターに結合します。これは、ファイルを書き込むことができる最小の場所です。
ディスクのこの「水平」分割に加えて、条件付きの「垂直」もあります。すべてのヘッドが組み合わされているため、ヘッドは常に同じトラック番号に配置され、それぞれが独自のディスクに配置されます。したがって、HDDの動作中、ヘッドはシリンダーを引いているように見えます。
HDDの実行中は、基本的に読み取りと書き込みの2つのコマンドを実行します。書き込みコマンドを実行する必要がある場合は、それが実行されるディスク上の領域が計算され、次にヘッドが配置され、実際にコマンドが実行されます。次に、結果がチェックされます。データをディスクに直接書き込むだけでなく、情報はそのキャッシュにも送られます。
コントローラが読み取るコマンドを受信した場合、最初に確認するのは、キャッシュ内の必要な情報の存在です。そこにない場合は、ヘッドを配置するための座標が再度計算され、ヘッドが配置されてデータが読み取られます。
作業終了後、ハードドライブへの電源が切れると、ヘッドは自動的にパーキングゾーンに駐車されます。
これは、一般的に、コンピュータのハードドライブがどのように機能するかです。実際には、すべてがはるかに複雑ですが、通常のユーザーはおそらくそのような詳細を必要としないので、このセクションを終了して次に進みます。

ハードドライブの種類とその製造元

現在、市場には、Western Digital（WD）、Toshiba、Seagateの3つの主要なハードドライブメーカーがあります。これらは、すべてのタイプと要件のデバイスの需要を完全にカバーします。残りの会社は破産したか、主要な3社のうちの1社に買収されたか、転用されました。
HDDの種類について言えば、次のように分類できます。

1.ラップトップの場合-主なパラメータは2.5インチのデバイスサイズです。これにより、ラップトップケースにコンパクトに配置できます。
2. PCの場合-この場合、2.5インチのハードドライブを使用することもできますが、原則として3.5インチが使用されます。
3.外付けハードドライブ-PC /ラップトップに個別に接続されているデバイス。ほとんどの場合、ファイルストレージとして機能します。
サーバー用の特別なタイプのハードドライブもあります。これらは従来のPCと同じですが、接続インターフェイスと高性能が異なる場合があります。

HDDの他のすべてのタイプへの分類は、それらの特性に由来するため、それらを検討します。

ハードドライブの仕様

したがって、コンピュータのハードドライブの主な特徴は次のとおりです。

ボリュームは、ディスクに保存できるデータの最大量の尺度です。 HDDを選択するときに最初に確認すること。この数値は10TBに達する可能性がありますが、家庭用PCには500GB-1TBがより頻繁に選択されます。
-フォームファクター-ハードドライブのサイズ。最も一般的なのは3.5インチと2.5インチです。上記のように、ほとんどの場合、2.5インチはラップトップにインストールされます。外付けHDDにも使用されています。 3.5インチはPCとサーバーにインストールされます。より大きなディスクはより多くのデータを収容できるため、フォームファクターもボリュームに影響します。
-スピンドル速度-パンケーキが回転する速度。最も一般的なのは4200、5400、7200、10000rpmです。この特性は、デバイスのパフォーマンスだけでなく、価格にも直接影響します。速度が速いほど、両方の値が高くなります。
-インターフェース-HDDをコンピューターに接続する方法（コネクターのタイプ）。今日の内蔵ハードドライブで最も人気のあるインターフェイスはSATA（古いコンピューターはIDEを使用）です。外付けハードドライブは通常、USBまたはFireWireを介して接続されます。上記に加えて、SCSI、SASなどのインターフェースもあります。
-バッファサイズ（キャッシュメモリ）-最も頻繁にアクセスされるデータの一時的な保存を目的として、ハードディスクコントローラにインストールされている高速メモリの種類（RAMの種類別）。バッファサイズは16、32、または64MBです。
-ランダムアクセス時間-HDDがディスクの任意の部分からの書き込みまたは読み取りを実行することが保証されている時間。 3〜15ミリ秒で変動します。

上記の特性に加えて、次のような指標もあります。

データ転送速度;
-1秒あたりの入出力操作の数。
- 騒音レベル;
- 信頼性;
-衝撃等への耐性。
これがHDDの特性です。

ハードドライブ、またはハードドライブは、コンピューターの主要で非常に重要な部分です。コンピュータを制御するオペレーティングシステムだけでなく、1つまたは複数のクライアントのすべての情報も格納します。情報の価値は、ハードドライブ自体のコストだけでなく、コンピューター全体のコストよりも何倍も大きいことがよくあります。したがって、情報のセキュリティは、そのようなストレージデバイスの品質と信頼性に大きく依存します。最新のハードドライブは、次の図のようになります。

ハードドライブとは何ですか？

それでは、ストレージデバイスとは正確には何であり、そのパフォーマンスは所有者の幸福と良い気分に依存しますか？実際、ハードドライブは、コンピューターの電源がオフの場合でもデジタル情報を保存するハイテク機器です。

より正確には、ハードドライブは複数の磁気ディスクで構成されており、磁気ヘッドを使用して情報が適用され、読み取られます。これらのヘッドは、磁気ディスクと一緒に真空状態にあるため、情報の書き込みと読み取りのプロセスに外部環境の影響を与えることなく、ドライブを動作させることができます。

どのような種類のハードドライブがありますか？

そのため、ハードドライブはコンピューターのストレージデバイスであることがわかりました。それでは、HDDの種類を見てみましょう。まず、ハードドライブは2つのカテゴリに分類できることに注意してください。

USBインターフェースを介して任意のコンピューターに接続できる外付けドライブ。どういうわけか、それらは大きなサイズでのみ、USBフラッシュドライブに似ています。このようなハードドライブは特別なソフトウェアを必要としません。
内蔵HDDドライブはコンピューターの内部に取り付けられ、電源と情報転送の両方に対応する特定のコネクターを備えています。

内蔵HDDもいくつかのカテゴリに分類されます。ハードドライブを分類できる基準はいくつかあります。これは、ハードドライブの物理的なサイズです。 3つの標準サイズがあります：

5.5インチ。通常、この標準サイズのハードドライブは、空き容量が多い固定コンピュータで使用されます。
3.5インチは、主にスペースが限られており、必要なメモリ量が多いラップトップで使用されます。
2.5インチは、スペースが非常に限られているウルトラブックで使用されます。

ドライブが分類されるもう1つの兆候は、ハードドライブとコンピューター間のデータ交換プロトコルです。ハードドライブはどのプロトコルを使用できますか？それらは次のとおりです。

IDEは、2000年まで主にコンピューターとラップトップで使用されていたプロトコルの古いバージョンです。
SCSIはIDEの最新版であり、主にサーバーマシンで使用されていたストレージ管理の高速バージョンです。このようなハードドライブを使用するには、特別なドライバーが必要です。
SATAはプロトコルの最新バージョンであり、いくつかのオプションがあり、情報の書き込みと読み取りが高速です。これは、ほとんどすべての最新のコンピューターシステムで使用されています。

ハードドライブの問題

画面に表示される最も恐ろしいメッセージの1つは、コンピューターがハードドライブを認識できないことを示しています。なぜこれがコンピュータユーザーにとってそれほど恐ろしいのですか？このような誤動作が発生した場合、デバイスはオペレーティングシステムをロードしないため、このシステムによって提供されるアクションは実質的に実行できません。

何がそのような誤動作を引き起こす可能性がありますか？この結果につながる最も単純な問題は、電源ループまたはシステムインターフェイスの整合性の違反です。多くの場合、このようなコネクタの内部にほこりや汚れが入ると、この誤動作が発生します。そして、ほとんどの経験豊富なユーザーは、そのようなメッセージが表示されても特に怖がることはありませんが、電源コネクタとインターフェイスコネクタをドッキングするだけです。この碑文は上の写真のように見えるかもしれません。

BIOSでハードドライブが表示されない

このような問題が発生した場合、最初に判断するのは、問題が物理的なものなのかソフトウェアなのかです。見つける方法は？コンピュータにハードドライブが表示されないというメッセージが表示されたら、マシンを再起動してBIOSに入る必要があります。 BIOSとは何ですか？これは、コンピューターのマザーボードのROMに書き込まれるプログラムです。オペレーティングシステムの前でもロードされ、マザーボードが動作する周辺機器を決定します。 BIOSを起動するには、キーボードの対応するキー（通常はDELまたはF2ボタン）を押す必要があります。 BIOSに入ると、次の図が表示されます。

この写真は、BIOSがコンピューター上のハードドライブを検出しなかったことを示しています。この場合、上記の問題が発生する可能性があり、電源ケーブルまたはインターフェイスから切断されているコンピューターはBIOSから見えません。一方、ハードドライブの制御盤に不具合があると、このような問題が発生します。さらに、この問題を解決できる場合は、適切なサービスセンターでのみ行ってください。自宅で自分でそれを排除することはほとんど不可能です。

Windows7はハードドライブを認識しません

ただし、ハードドライブがBIOSに表示され、オペレーティングシステムが起動しない場合や、Windowsが常に再起動している場合があります。これはいつ起こりますか？その後、オペレーティングシステムでの作業中に、システムファイルの1つが削除されたか、上書き中にエラーが発生し、ファイルが正しく読み取られなかった場合。ハードドライブへの物理的損傷、ディスク表面の引っかき傷または欠けも発生する可能性があります。システムファイルの1つがこの場所にある場合、オペレーティングシステムはそれを読み取ることができず、システム管理者が言うように、システムの再起動を示唆するブルースクリーンが表示されます。エラーが続く場合は、システム管理者に連絡することをお勧めします。このようなソフトウェアエラーは、オペレーティングシステムを再インストールせずに簡単に修正できる場合があります。しかし、それらは致命的であり、システムを完全に再インストールすることによってのみ修正できます。この種の問題を解決するために、彼らは通常、プログラムエラーの回復に従事するシステムユーティリティを使用します。これらのプログラムは何ですか？

ハードディスクソフトウェアエラー

ソフトウェアエラーを回復するための多くのプログラムがあり、2つのカテゴリに分けることができます。 1つ目は、システム内にあるユーティリティを含み、オペレーティングシステムが完全にロードされた後に使用できます。これらは、ハードドライブを保守するためのプログラムのセットです。

たとえば、Windows 7のハードドライブをどのように保守しますか？プログラムから直接ドライブを保守できます。これを行うには、「マイコンピュータ」に移動して、提供するディスクを選択します。 [プロパティ]タブをクリックすると、上の写真に示されている次の画像が表示されます。

ハードディスクメンテナンスプログラム

写真でわかるように、ユーザーには3つのユーティリティが提供されます。

エラーをチェックしています。
ディスクアーカイブ。

エラーは最初のプログラムによってのみ修正され、残りは単にこのディスクにサービスを提供します。しかし、オペレーティングシステムなしで動作するプログラムがあります。このようなユーティリティの利点は、オペレーティングシステムが起動しない場合でもディスクを処理できることです。たとえば、これらのプログラムの1つはFDISKと呼ばれ、オペレーティングシステムをインストールする前にディスクを保守するためのユーティリティとしてMicrosoftによって開発されました。経験豊富なコンピュータユーザーであるノートンディスクドクターが使用しており、実際にはそのようなプログラムがたくさんあるため、選択は特定の人の好みに大きく依存します。ハードドライブから「Windows」をインストールする前に、同様のプログラムでサービスを提供し、考えられるエラーを修正することをお勧めします。

ハードドライブの回復

多くの場合、多くのユーザーは問題のあるハードドライブ上のデータを回復する問題に直面しています。すでに上で述べたように、多くの場合、そこに保存されている情報は、ハードドライブ自体よりもはるかに価値があります。したがって、失われたデータを回復する作業は、価値があるだけでなく、高額な費用もかかります。情報がどのように消えたかに大きく依存します。 Windowsがハードドライブから情報を削除する方法を覚えておくことが重要です。

オペレーティングシステムは、ユーザーが削除したい情報を消去しません。ハードドライブの目次を削除するだけで、この情報を見つけることができます。このような目次はFATテーブルと呼ばれます。その後、他の情報がWindows 10ハードドライブの本体に記録されなかった場合、それを回復するのは非常に簡単です。この仕事をすることができる多くのプログラムがあります。多くのユーザーによると、最高の1つはAcronis RecoveryExpertです。

ハードディスクのバックアップ

とはいえ、貴重な情報が危険にさらされているという脅威に常にさらされることを望んでいるユーザーはいないでしょう。したがって、リスクを最小限に抑えるための努力が払われています。何ができるの？ハードドライブ全体またはハードドライブのセクターの有用な情報をバックアップすることは、この問題を解決するのに役立ちます。

どのようなバックアップ方法がありますか？

手動モードの場合。ユーザーは、プログラムが保存する情報とタイミングを独自に選択します。自社のオフィスにある一部の企業は、作業シフトの最後にデータをバックアップすることを好みます。しかし同時に、日中に蓄積された情報を失う危険性があります。
自動バックアップ。同時に、プログラムには、コピーして保存する頻度と内容が含まれています。
ミラー化されたRAIDアレイの作成。これは、別のハードディスクに並行して、メインハードドライブからのすべての情報を格納します。後者が失敗した場合は、ミラーを簡単に使用できます。

ハードドライブの選択

情報の安全性に細心の注意を払い、ハードディスクの製造元の選択と、このハードドライブの品質を特徴付ける技術的パラメータを忘れてはなりません。ドライブメーカーのブランドについて言えば、そのようなハードドライブはもう少しコストがかかりますが、より有名な会社を選ぶ価値があります。シーゲイトを好むユーザーもいます。

技術的なパラメータについて話す場合、すべてが等しいので、情報の読み取りと書き込みの速度に注意を払う価値があります。このデータは、1つまたは別のハードドライブを優先して選択するのに役立つ場合があります。

要約する

したがって、ハードドライブは、コンピューター内の非常に貴重で重要な情報のストレージデバイスです。したがって、高品質のハードドライブを選択するために多くの努力をする必要があります。また、デバイスの定期的なメンテナンスにも注意する必要があります。さらに、コンピュータ上の情報がある場合は、そのセキュリティに注意を払うことが重要です。あなたがこれらすべての努力をするならば、あなたのハードドライブはあなたに長い間役立つでしょう、そしてそれに関する情報は完全に安全です。デバイスの操作は完全にあなたの手に委ねられているので、通常の操作のためにあらゆる手段を講じてください。

ハードディスク、またはハードドライブとも呼ばれるものは、コンピュータシステムの最も重要なコンポーネントの1つです。誰もがそれについて知っています。しかし、現代のすべてのユーザーが、ハードディスクがどのように機能するかを原則的に知っているわけではありません。一般に、動作原理は基本的な理解としては非常に単純ですが、ここには微妙な違いがあります。これについては後で説明します。

ハードドライブの目的と分類について質問がありますか？

もちろん、目的の問題は修辞的です。どんなユーザーでも、最もエントリーレベルのユーザーであっても、ハードドライブ（別名ハードドライブ、別名ハードドライブまたはHDD）は、情報の保存に役立つとすぐに答えます。

一般的に、それは本当です。ハードディスクには、オペレーティングシステムとユーザーファイルに加えて、OSによって作成されたブートセクターがあり、そのおかげでOSが起動し、ラベルで必要な情報をすばやく見つけることができることを忘れないでください。ディスク。

最新のモデルは非常に多様です。通常のHDD、外付けハードドライブ、高速ソリッドステートドライブSSDですが、通常はハードドライブとは呼ばれません。さらに、ハードディスクのデバイスと動作原理を、完全ではないにしても、少なくとも基本的な用語とプロセスを理解するのに十分な方法で検討することが提案されています。

いくつかの基本的な基準に従って最新のHDDの特別な分類もあることに注意してください。その中で、次のものを区別することができます。

情報を保存する方法。
メディアタイプ;
情報へのアクセスを整理する方法。

ハードドライブがハードドライブと呼ばれるのはなぜですか？

今日、多くのユーザーは、なぜ彼らが彼らを小型武器ハードドライブと呼ぶのか疑問に思っています。これらの2つのデバイスに共通するものは何でしょうか。

この用語自体は、1973年に世界初のHDDが市場に登場したときに登場しました。その設計は、1つの密閉容器内の2つの別々のコンパートメントで構成されていました。各コンパートメントの容量は30MBでした。そのため、エンジニアはディスクにコードネーム「30-30」を付けました。これは、当時人気のあった30-30ウィンチェスターライフルのブランドと完全に一致していました。確かに、アメリカとヨーロッパでは90年代初頭に、この名前は事実上使用されなくなりましたが、ソビエト後の世界では依然として人気があります。

ハードディスクのデバイスと動作原理

しかし、私たちは気が散りました。ハードディスクの動作原理は、情報の読み取りまたは書き込みのプロセスとして簡単に説明できます。しかし、これはどのように起こりますか？磁気ハードディスクがどのように機能するかを理解するには、まずそれがどのように機能するかを研究する必要があります。

ハードディスク自体はプレートのセットであり、その数は4から9までさまざまで、スピンドルと呼ばれるシャフト（軸）によって相互に接続されています。プレートは上下に配置されています。ほとんどの場合、製造材料はアルミニウム、真ちゅう、セラミック、ガラスなどです。プレート自体には、ガンマフェライト酸化物、クロム酸化物、バリウムフェライトなどをベースにしたプラッターと呼ばれる材料の形の特殊な磁気コーティングが施されています。このような各プレートの厚さは約2mmです。

ラジアルヘッドは情報の書き込みと読み取りを担当し（プレートごとに1つ）、プレートでは両方の表面が使用されます。 3600〜7200 rpmで、2つの電気モーターがヘッドの動きを担当します。

この場合、コンピュータのハードディスクの基本原則は、情報がどこにも書き込まれるのではなく、同心のトラックまたはトラック上にあるセクターと呼ばれる厳密に定義された場所に書き込まれることです。混乱を避けるために、統一されたルールが適用されます。これは、論理構造の観点から、ハードディスクドライブの原則が普遍的であることを意味します。したがって、たとえば、世界中で統一された標準として受け入れられている1つのセクターのサイズは512バイトです。次に、セクターはクラスターに分割されます。クラスターは、隣接するセクターのシーケンスです。また、この点でのハードディスクの動作原理の特徴は、情報の交換がクラスター全体（整数のセクターチェーン）によって実行されることです。

しかし、情報の読み取りはどのように行われますか？ハードディスクドライブの動作原理は次のとおりです。特殊なブラケットを使用すると、読み取りヘッドが半径（スパイラル）方向に目的のトラックに移動し、回転すると、特定のセクター上に配置され、すべてのヘッドが移動できます。同時に、異なるトラックからだけでなく、異なるディスク（プレート）からも同じ情報を読み取ります。同じシリアル番号を持つすべてのトラックは、通常、シリンダーと呼ばれます。

同時に、ハードディスク操作のもう1つの原理を区別できます。読み取りヘッドが磁気面に近いほど（ただし、磁気面に接触しない）、記録密度が高くなります。

情報はどのように書かれ、読まれますか？

ハードディスク、またはハードドライブは、ファラデーとマクスウェルによって策定された磁性の物理法則を使用しているため、磁気と呼ばれていました。

すでに述べたように、磁気コーティングは、非磁性材料のプレートに適用され、その厚さはわずか数マイクロメートルです。動作中、いわゆるドメイン構造を持つ磁場が発生します。

磁区は、境界によって厳密に制限されたフェロアロイの磁化領域です。さらに、ハードディスクの動作原理は次のように簡単に説明できます。外部磁場の影響が発生すると、ディスクの固有磁場は磁力線に厳密に沿って配向し始め、影響が終了すると、残留磁化のゾーンがディスクに現れ、以前はメインフィールドに含まれていた情報が保存されています...

読み取りヘッドは、書き込み中に外部フィールドを作成する役割を果たし、読み取り時に、ヘッドの反対側にある残留磁化ゾーンが起電力またはEMFを作成します。そうすれば、すべてが簡単になります。EMFの変更は、バイナリコードの変更に対応し、EMFの不在または終了はゼロに対応します。 EMFの変更時間は、通常、ビット要素と呼ばれます。

さらに、純粋にコンピュータサイエンスの理由で、磁気表面は情報のビットの特定のポイントシーケンスとして関連付けることができます。ただし、そのようなポイントの位置を計算することは絶対に不可能であるため、ディスクにいくつかの事前定義されたマーカーをインストールする必要があります。これは、目的の位置を決定するのに役立ちました。このようなラベルの作成は、フォーマットと呼ばれます（大まかに言えば、ディスクをトラックとセクターに分割し、クラスターに結合します）。

フォーマットに関するハードディスクの論理構造と動作原理

HDDの論理構成については、ここで一番上に出てくるのはフォーマットであり、低レベル（物理）と高レベル（論理）の2つの主要なタイプが区別されます。これらの段階がなければ、ハードディスクを動作状態にすることについて話す必要はありません。新しいハードドライブを初期化する方法については、別途説明します。

低レベルのフォーマットでは、HDDの表面に物理的な影響があり、トラックに沿ってセクターが作成されます。ハードディスクの動作原理が、作成された各セクターが、セクター自体の番号、それが配置されているトラックの番号、およびプレート。したがって、直接アクセスを編成する場合、同じRAMが特定のアドレスに直接アドレス指定し、表面全体で必要な情報を検索しないため、速度が達成されます（これは最も重要なことではありませんが）。低レベルのフォーマットを実行すると、すべての情報が完全に消去され、ほとんどの場合、復元できないことに注意してください。

論理フォーマットは別の問題です（Windowsシステムでは、これはクイックフォーマットまたはクイックフォーマットです）。さらに、これらのプロセスは、同じように機能するメインハードディスクの一種の領域である論理パーティションの作成に適用できます。

論理フォーマットは主に、ブートセクタとパーティションテーブル（ブートレコード）、ファイルアロケーションテーブル（FAT、NTFSなど）およびルートディレクトリ（ルートディレクトリ）で構成されるシステム領域に影響します。

情報はクラスターを介していくつかの部分でセクターに書き込まれ、1つのクラスターに2つの同一のオブジェクト（ファイル）を含めることはできません。実際には、論理パーティションを作成すると、いわばメインシステムパーティションから分離され、その結果、エラーや障害が発生したときに、そこに格納されている情報が変更または削除されることはありません。

HDDの主な特徴

一般的に言って、ハードディスクの原理は少し明確だと思います。次に、最新のハードドライブのすべての機能（または欠点）の全体像を示す主な特性に移りましょう。

ハードディスクの動作原理と基本的な特性は完全に異なる場合があります。私たちが話していることを理解するために、今日知られているすべての情報ストレージデバイスを特徴付ける最も基本的なパラメータを選び出しましょう。

容量（ボリューム）;
パフォーマンス（データへのアクセス速度、情報の読み取りと書き込み）;
インターフェース（接続方法、コントローラータイプ）。

容量は、ハードドライブに記録および保存できる情報の総量です。 HDD製造業界は急速に発展しているため、今日では約2TB以上の容量のハードドライブが使用されるようになっています。そして、信じられているように、これは制限ではありません。

インターフェースが最も重要な特徴です。デバイスがマザーボードにどのように接続されているか、どのコントローラーが使用されているか、どのように読み取りと書き込みが行われるかなどを正確に決定します。主で最も一般的なインターフェイスはIDE、SATA、SCSIです。

IDEインターフェイスを備えたディスクは高価ではありませんが、主な欠点の1つは、同時に接続されるデバイスの数が限られていること（最大4つ）とデータ転送速度が遅いことです（UltraDMAメモリまたはUltraATAプロトコル（モード2およびモード4）それらを使用すると、読み取り/書き込み速度を最大16 Mb / sまで上げることができると考えられていますが、実際には速度ははるかに遅くなります。マザーボードを完備しています。

ハードドライブの動作原理とその特性について言えば、無視することはできず、IDEATAバージョンの後継です。このテクノロジーの利点は、高速FirewareIEEE-1394バスを使用して読み取り/書き込み速度を最大100MB /秒まで上げることができることです。

最後に、SCSIインターフェースは、前の2つと比較して最も柔軟性があり最速です（読み取り/書き込み速度は最大160 Mb / s以上）。しかし、そのようなハードドライブはほぼ2倍高価です。ただし、同時に接続されるストレージデバイスの数は7〜15であり、コンピューターの電源を切らずに接続でき、ケーブルの長さは約15〜30メートルになります。実際、このタイプのHDDは、主にユーザーのPCではなく、サーバーで使用されます。

転送速度とI / Oスループットを表すパフォーマンスは、通常、転送時間と転送されるシーケンシャルデータの量で表され、MB /秒で表されます。

いくつかの追加パラメータ

ハードディスクの動作原理とその動作に影響を与えるパラメータについて言えば、デバイスのパフォーマンスや耐用年数にさえ依存する可能性のあるいくつかの追加の特性を無視することはできません。

ここで最初に回転速度があります。これは、目的のセクターの検索と初期化（認識）に直接影響します。これは、いわゆる潜在シーク時間です。これは、目的のセクターが読み取りヘッドに向かって回転する間隔です。今日、スピンドル速度にはいくつかの規格が採用されており、rpmで表され、滞留時間はミリ秒です。

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

速度が速いほど、セクターの検索にかかる時間が短くなり、物理的には、ヘッドに必要なプレート位置決めポイントを設定する前にディスクを回転させることが容易にわかります。

もう1つのパラメータは、内部ボーレートです。外側の車線では最小ですが、内側の車線に徐々に移行するにつれて増加します。したがって、頻繁に使用されるデータをディスクの最速の領域に移動する同じデフラグプロセスは、読み取り速度が速い内部トラックにデータを転送することに他なりません。外部速度は固定値であり、使用するインターフェースに直接依存します。

最後に、重要なポイントの1つは、独自のキャッシュメモリまたはバッファを備えたハードディスクに関連しています。実際、バッファの使用に関するハードディスクの動作原理は、RAMまたは仮想メモリにいくぶん似ています。キャッシュメモリが大きいほど（128〜256 KB）、ハードドライブの動作が速くなります。

HDDの主な要件

ほとんどの場合、ハードドライブに課せられるほど多くの基本的な要件はありません。主なものは、長い耐用年数と信頼性です。

ほとんどのHDDの主な標準は、約5〜7年の耐用年数、少なくとも50万時間の動作時間であると考えられていますが、ハイエンドハードドライブの場合、この数値は少なくとも100万時間です。

信頼性の観点から、S.M.A.R.Tセルフテスト機能がこれを担当し、ハードドライブの個々の要素の状態を監視し、常時監視を実行します。収集されたデータに基づいて、将来起こりうる誤動作の発生についての一定の予測さえ形成することができます。

言うまでもなく、ユーザーを除外してはなりません。したがって、たとえばHDDを使用する場合、ハードドライブの衝撃、衝撃、落下、ほこり、またはその他の小さな粒子がHDDに侵入しないように、最適な温度レジーム（0〜50±10℃）を観察することが非常に重要です。など。同じタバコの煙の粒子が読み取りヘッドとハードドライブの磁気面の間の距離の約2倍であり、人間の髪の毛の間の距離が5〜10倍であることを知るのは興味深いことです。

ハードドライブを交換するときのシステムの初期化の問題

ここで、何らかの理由でユーザーがハードドライブを変更した場合、または追加のハードドライブをインストールした場合に、どのようなアクションを実行する必要があるかについて簡単に説明します。

このプロセスについては完全には説明しませんが、メインステージについてのみ説明します。まず、ハードドライブを接続し、BIOS設定で新しいハードウェアが検出されたかどうかを確認し、ディスク管理セクションでブートレコードを初期化して作成し、単純なボリュームを作成し、それに識別子（文字）を割り当てて実行する必要がありますファイルシステムを選択してフォーマットします。その後、新しい「ネジ」は完全に作業の準備が整います。

結論

実際、それは、現代のハードドライブの機能と特性の基本に簡単に関係するすべてです。外付けハードディスクの動作原理は、固定HDDに使用されているものと実質的に何の違いもないため、ここでは原則として考慮していません。唯一の違いは、追加のドライブをコンピューターまたはラップトップに接続する方法です。最も一般的なのは、マザーボードに直接接続されているUSBインターフェイスです。同時に、最大のパフォーマンスを確保したい場合は、もちろん、外付けHDD自体がサポートしていれば、USB 3.0標準（内部のポートは青色）を使用することをお勧めします。

残りの部分については、多くの人が、どのタイプのハードディスクがどのように機能するかを少なくとも少しは理解しているようです。おそらく、上記で与えられたことが多すぎて、物理学の学校のコースからさらに多くが与えられましたが、それにもかかわらず、これなしでは、HDDの製造と使用の技術に固有のすべての基本原理と方法を完全に理解することはできません。

こんにちは！ついに新しい素材であなたを喜ばせる時間を見つけました！長い間書いていないことをお詫びします。事実、私は1つのプロジェクトに取り組んでおり、これについては今後話します（ブログの更新を購読してください）。

なぜ新しいハードドライブを購入する必要があるのですか？理由は人それぞれですが、これは基本的に、作業速度やプログラムの読み込みが著しく低下したか、コンピュータに新しい情報を書き込むための十分なスペースがないことを意味します。新しいハードドライブを購入する理由が何であれ、購入する前に誰もが何かを考える必要があります。だからそれを理解しましょう ハードドライブの選び方お使いのコンピュータと購入前に考慮すべきこと。以下では、ハードドライブを購入する実際の例を分析します。結局のところ、突然の思慮のない決定は、新しいHDDがあなたのニーズを満たさないという事実につながる可能性があります。

コンピュータ用のハードドライブを選択する方法

ハードドライブは、コンピューターにインストールされている内部と外部のどちらでもかまいません。内部のものは通常（コンピューターの場合は3.5 "）およびラップトップ（2.5"フォームファクター）です。この記事では、特に内蔵ドライブに焦点を当てます。

ハードディスク容量

40GBまたは80GBのメモリを搭載したディスクはなくなりました。現在市場に出ているハードディスクの容量は、数百ギガバイトとテラバイトで測定されます。どのくらいのディスク容量を選択する必要がありますか？コンピュータで実行されている作業の種類と、実際に必要なスペースの量に大きく依存します。あなたはより大きなボリュームのためにもっと支払う必要があります。友人や隣人が実際に多くを必要とする可能性があるため、インストールしたディスク容量ではなく、20〜50％のヘッドルームで実際のニーズから始めることをお勧めします。

ボリュームが500GB未満のハードドライブが店舗で見つからなくなったことを考慮して、これが最小の十分なボリュームであると想定します。それだけのスペースは、通常の家庭での使用、仕事、レジャーに十分です。トレントなど、インターネットから大量の情報をダウンロードする必要がある場合、および重いゲームをインストールする場合は、1TB以上の容量のディスクを使用してください。さらに大きなディスクは、大きなアーカイブを保存する人にとって便利です。まあ、一般的に、彼ら自身がなぜそのようなディスクが必要なのかを知っています🙂

1ギガバイトに何メガバイトあるのか、テラバイトに何ギガバイトあるのかと聞かれることがあります。すべてがシンプルですが、面白いです。実際、1キロバイトには1024バイトがあります。 1K = 1024B。 1メガバイトは1024キロバイト、1ギガバイトは1024メガバイト、1テラバイトは1024ギガバイトです。しかし、ハードドライブのメーカーはちょっとしたトリックをして1024ではなく、乗数に1000を使用しました。これは、おそらく購入者が混乱しないようにするためです🙂

うん、かっこいい！今だけ、たとえば500GBの容量のドライブをインストールした後、利用可能なのは465GBだけになります。コンピュータはまだ予想通りギガバイトを数えるからです！

これは非常に恥ずかしいことです。1ギガバイトに何メガバイトあるかがわかったので、ハードドライブをストアに戻すために実行する必要はありません。

ボリュームの観点からハードドライブを選択する方法は明らかだと思いますが、2TBを超えるボリュームのディスクを購入しないように警告したいと思います。マザーボードが通常のBIOSを実行している場合でも、2TBを超えることはありません。このようなモデルでは、BIOSの代わりにUEFIが必要です。これを確認し、「ブート」メニューでそのインターフェースと設定を注意深く読んでください。「UEFI」という言葉に出くわした場合は、幸運だと考えてください🙂または、コンピューターのマザーボードの説明を読んでください。

しかし、すべてがディスク領域に制限されていますか？いいえ、もう1つ重要なポイントがあります。それは速度です。

ハードディスクの速度

大容量のディスクは、プログラムの高速ロードをまだ保証していません。それはあなたがより多くの情報に対応することを可能にするだけです。プログラムのロードとその実行の速度は、ハードディスク自体の速度です。ただし、原則として、容量は速度にも間接的に影響します。なぜならボリュームが大きいほど、記録密度が高くなるため、データブロックの読み取りにかかる時間が短くなります。簡単に言えば、大きなディスクはほとんどの場合、小さなディスクよりも高速であり、他のすべての条件は同じです。

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