Внешняя памятьВнешняя память

Жёсткий дискЖёсткий диск

Выполнила: Хахалкина А.Н.

Накопи́тель на жёстких Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́скахмагни́тных ди́сках

Накопи́тель на жёстких магни́тных Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́скахди́сках, , НЖМДНЖМД, , жёсткий дискжёсткий диск, , хардхард, , харддискхарддиск, , HDDHDD, , HMDDHMDD или или винче́стервинче́стер, , ((англ. Hard (Magnetic) Disk Drive, HDD, Hard (Magnetic) Disk Drive, HDD, HMDDHMDD) — энергонезависимое, ) — энергонезависимое, перезаписываемое перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Является основным накопителем . Является основным накопителем данных практически во всех данных практически во всех современных современных компьютерах..

Название «Винчестер»Название «Винчестер»Название «винчестер» накопитель получил благодаря фирме Название «винчестер» накопитель получил благодаря фирме IBM, которая в , которая в 1973 году выпустила жёсткий диск модели году выпустила жёсткий диск модели 3340, , впервые объединивший в одном неразъёмном корпусе впервые объединивший в одном неразъёмном корпусе пластины диска и считывающие головки. При его разработке пластины диска и считывающие головки. При его разработке инженеры использовали краткое внутреннее название «30-30», использовали краткое внутреннее название «30-30», что означало два модуля (в максимальной компоновке) по 30 что означало два модуля (в максимальной компоновке) по 30 Мб каждый. Кеннет Хотон, руководитель проекта, по созвучию с каждый. Кеннет Хотон, руководитель проекта, по созвучию с обозначением популярного обозначением популярного охотничьего ружья « «Winchester 30-30» предложил назвать этот диск «винчестером».» предложил назвать этот диск «винчестером».В В Европе и и США название «винчестер» вышло из употребления название «винчестер» вышло из употребления в в 1990-х годах, в годах, в русском же языке сохранилось и получило сохранилось и получило полуофициальный статус, а в полуофициальный статус, а в компьютерном сленге сократилось до слов «винт» (наиболее употребимый вариант), сократилось до слов «винт» (наиболее употребимый вариант), «винч» и «веник».«винч» и «веник».

Внешний видВнешний вид

Fujitsu, HitachiFujitsu, Hitachi

Отличие НЖМД от гибкого дискаОтличие НЖМД от гибкого дискаВ отличие от «гибкого» диска (В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД ), информация в НЖМД записывается на жёсткие (записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) или стеклянные) пластины, покрытые слоем , покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще материала, чаще всего двуокиси всего двуокиси хрома. В некоторых НЖМД используется одна . В некоторых НЖМД используется одна пластина, в других — несколько на одной пластина, в других — несколько на одной оси. . Считывающие головки в рабочем режиме не касаются в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образуемого у поверхности при быстром вращении. , образуемого у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках 5-10 нм), а отсутствие (в современных дисках 5-10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков, головки устройства. При отсутствии вращения дисков, головки находятся у находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.дисков.

Схема устройства накопителя на жёстких магнитных дисках

УстройствоУстройствоЖёсткий диск состоит из следующих основных узлов: корпус из Жёсткий диск состоит из следующих основных узлов: корпус из прочного сплава, собственно жесткие диски (пластины) с прочного сплава, собственно жесткие диски (пластины) с магнитным покрытием, блок головок с устройством магнитным покрытием, блок головок с устройством позиционирования, позиционирования, электропривод шпинделя и блок и блок электроники.электроники.Устройство позиционирования головок состоит из неподвижной Устройство позиционирования головок состоит из неподвижной пары сильных, как правило пары сильных, как правило неодимовых, постоянных , постоянных магнитов и и катушки на подвижном блоке головок. катушки на подвижном блоке головок. Вопреки расхожему мнению, жесткие диски не герметичны. Вопреки расхожему мнению, жесткие диски не герметичны. Внутренняя полость жесткого диска сообщается с атмосферой Внутренняя полость жесткого диска сообщается с атмосферой через фильтр, способный задерживать очень мелкие (несколько через фильтр, способный задерживать очень мелкие (несколько мкм) частицы. Это необходимо для поддержания постоянного ) частицы. Это необходимо для поддержания постоянного давления внутри диска при колебаниях температуры корпуса.давления внутри диска при колебаниях температуры корпуса.Пылинки, оказавшиеся при сборке в жёстком диске и попавшие Пылинки, оказавшиеся при сборке в жёстком диске и попавшие на поверхность диска, при вращении сносятся на ещё один на поверхность диска, при вращении сносятся на ещё один фильтр — пылеуловитель.фильтр — пылеуловитель.

ХарактеристикиХарактеристики

1.1. ЁмкостьЁмкость 2.2. Физический размер (форм-фактор)Физический размер (форм-фактор) 3.3. Время произвольного доступаВремя произвольного доступа 4.4. Скорость вращения шпинделяСкорость вращения шпинделя 5.5. Уровень шумаУровень шума 6.6. Скорость передачи данныхСкорость передачи данных

1. Ёмкость1. Ёмкость ЁмкостьЁмкость ( (англ. capacitycapacity) — количество данных, ) — количество данных, которые могут храниться накопителем. Ёмкость которые могут храниться накопителем. Ёмкость современных устройств достигает 2000 Гб. В отличие современных устройств достигает 2000 Гб. В отличие от принятой в от принятой в информатике (случайно) системе (случайно) системе приставок, обозначающих кратную 1024 величину приставок, обозначающих кратную 1024 величину (кило=1024, мега=1 048 576 и т. д.; позже для этого (кило=1024, мега=1 048 576 и т. д.; позже для этого были не очень успешно введены были не очень успешно введены двоичные приставки). Производители указывают неформатированную ). Производители указывают неформатированную ёмкость (вместе со служебной информацией), что ёмкость (вместе со служебной информацией), что делает «зазор» между заявленными «200 Гб» и делает «зазор» между заявленными «200 Гб» и реальными 160 реальными 160 ГиБ..

2. Физический размер (форм-2. Физический размер (форм-фактор)фактор)

Физический размер (форм-фактор)Физический размер (форм-фактор) ( (англ. dimensiondimension) — почти все современные () — почти все современные (2002——2008 гг.) накопители для гг.) накопители для персональных компьютеров и и серверов имеют размер либо 3,5, либо 2,5 имеют размер либо 3,5, либо 2,5 дюйма. . Последние чаще применяются в Последние чаще применяются в ноутбуках. . Получили распространение форматы — 1,8 Получили распространение форматы — 1,8 дюйма, 1,3 дюйма и 0,85 дюйма. Прекращено дюйма, 1,3 дюйма и 0,85 дюйма. Прекращено производство накопителей в формфакторе производство накопителей в формфакторе 5,25 дюймов.5,25 дюймов.

3. Время произвольного 3. Время произвольного доступадоступа

Время произвольного доступаВремя произвольного доступа ( (англ. random access timerandom access time) — время, за которое ) — время, за которое винчестер гарантированно выполнит винчестер гарантированно выполнит операцию чтения или записи на любом операцию чтения или записи на любом участке магнитного диска. Диапазон этого участке магнитного диска. Диапазон этого параметра невелик от 3 до 15 параметра невелик от 3 до 15 мс, как , как правило, минимальным временем обладают правило, минимальным временем обладают серверные диски (например, у Hitachi Ultrastar серверные диски (например, у Hitachi Ultrastar 15K147 — 3,7 мс), самым большим из 15K147 — 3,7 мс), самым большим из актуальных — диски для портативных актуальных — диски для портативных устройств (Seagate Momentus 5400.3 — 12,5).устройств (Seagate Momentus 5400.3 — 12,5).

4. Скорость вращения 4. Скорость вращения шпинделяшпинделя

Скорость вращения шпинделяСкорость вращения шпинделя ( (англ. spindle speedspindle speed) — количество оборотов ) — количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа значительной степени зависят время доступа и скорость передачи данных. В настоящее и скорость передачи данных. В настоящее время выпускаются винчестеры со время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 7200 вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 7200 и 10 000 (персональные компьютеры), 10 000 и 10 000 (персональные компьютеры), 10 000 и 15 000 об./мин. (серверы и и 15 000 об./мин. (серверы и высокопроизводительные рабочие станции).высокопроизводительные рабочие станции).

5. Уровень шума5. Уровень шума

Уровень шумаУровень шума — шум, который — шум, который производит механика накопителя при производит механика накопителя при его работе. Указывается в его работе. Указывается в децибелах. . Тихими накопителями считаются Тихими накопителями считаются устройства с уровнем шума около 26 дБ устройства с уровнем шума около 26 дБ и ниже. Шум состоит из шума вращения и ниже. Шум состоит из шума вращения шпинделя (в том числе шпинделя (в том числе аэродинамического) и шума аэродинамического) и шума позиционирования.позиционирования.

6. Скорость передачи данных6. Скорость передачи данных

Скорость передачи данныхСкорость передачи данных ( (англ. Transfer RateTransfer Rate):):Внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 Внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 Мб/с Мб/с Внешняя зона диска: от 60,0 до 111,4 Внешняя зона диска: от 60,0 до 111,4 Мб/с Мб/с

ПроизводителиПроизводители

Большая часть всех винчестеров Большая часть всех винчестеров производятся всего несколькими компаниями: производятся всего несколькими компаниями: Seagate, Western Digital, Samsung, а также Seagate, Western Digital, Samsung, а также ранее принадлежавшим IBM подразделением ранее принадлежавшим IBM подразделением по производству дисков фирмы Hitachi. Fujitsu по производству дисков фирмы Hitachi. Fujitsu продолжает выпускать жёсткие диски для продолжает выпускать жёсткие диски для ноутбуков и SCSI-диски, но покинула ноутбуков и SCSI-диски, но покинула массовый рынок в 2001 году. Toshiba массовый рынок в 2001 году. Toshiba является основным производителем 2,5- и является основным производителем 2,5- и 1,8-дюймовых ЖД для ноутбуков. 1,8-дюймовых ЖД для ноутбуков.