Qurilma qattiq disk
Artyom Rubtsov,R.LAB Rus va ingliz terminologiyalari o'rtasidagi munosabatlarni aniqlashtirish Leonid Vorjev tomonidan amalga oshirildi.
Ushbu maqolaning maqsadi zamonaviy qattiq diskning tuzilishini tavsiflash, uning asosiy qismlari haqida gapirib berish, ularning tashqi ko'rinishini va qanday nomlanishini ko'rsatishdir. Bundan tashqari, biz rus tilidagi va ingliz tilidagi tarkibiy qismlarni tavsiflovchi terminologiyalar o'rtasidagi munosabatni ko'rsatamiz qattiq disklar.
Aniqlik uchun 3,5 dyuymli SATA diskini ko'rib chiqamiz. Bu Seagate ST31000333AS yangi terabaytli bo'ladi. Keling, dengiz cho'chqamizni ko'rib chiqaylik.
Mis izlari, quvvat konnektorlari va SATA konnektorlari bo'lgan yashil tenglikni elektron karta yoki boshqaruv platasi (bosma elektron platalar, tenglikni) deb nomlanadi. Bu qattiq diskning ishlashini boshqarish uchun xizmat qiladi. Qora alyuminiy korpus va uning tarkibidagi narsalar Head va Disk Assambleyasi (HDA) deb nomlanadi, shuningdek mutaxassislar uni "banka" deb atashadi. Tarkibsiz ishning o'zi HDA (tayanch) deb ham ataladi.
Endi tenglikni olib tashlaymiz va unga joylashtirilgan qismlarni ko'rib chiqamiz.
Ko'zingizni tortadigan birinchi narsa bu o'rtada joylashgan katta chip - mikrokontroller yoki protsessor (Micro Controller Unit, MCU). Zamonaviy qattiq disklarda mikrokontroller ikki qismdan iborat - barcha hisob-kitoblarni amalga oshiradigan Markaziy protsessor blokining o'zi va o'qish / yozish kanali, bu analog signalni boshlardan raqamli ma'lumotga aylantirgan. o'qish paytida va yozilganda raqamli ma'lumotlarni analog signalga kodlaydi. Protsessorda joylashgan qolgan qismlarni boshqarish uchun IO portlari mavjud bosilgan elektron kartava SATA interfeysi orqali ma'lumotlarni uzatish.
Xotira chipi oddiy DDR SDRAM xotirasi... Xotira hajmi qattiq disk keshining hajmini aniqlaydi. Ushbu tenglikni 32 MB hajmli Samsung DDR xotirasiga ega, bu diskka nazariy jihatdan 32 MB kesh beradi (va bu qattiq disk texnik xususiyatlarida berilgan miqdor), ammo bu butunlay to'g'ri emas. Gap shundaki, xotira mantiqiy ravishda buferli xotira (kesh) va proshivka xotirasiga bo'linadi. Proshivka modullarini yuklash uchun protsessor biroz xotirani talab qiladi. Bizning ma'lumotimizga ko'ra, faqat Hitachi / IBM spetsifikatsiya varag'ida haqiqiy kesh hajmini ko'rsatadi; qolgan disklarga nisbatan kesh hajmi har kim taxmin qiladi.
Keyingi chip Voice Coil Motor tekshiruvi (VCM tekshiruvi). Bundan tashqari, ushbu chip platada joylashgan ikkilamchi quvvat manbalarini boshqaradi, ulardan protsessor va HDA-da joylashgan preamplifikator (preamp) chip ishlaydi. Bu tenglikni energiyasining asosiy iste'molchisi. U milning aylanishini va boshning harakatini boshqaradi. VCM kontroller yadrosi 100 ° S da ham ishlashi mumkin.
Diskning dasturiy ta'minotining bir qismi flesh-xotirada saqlanadi. Diskka quvvat berilganda, mikrokontroller flesh chip tarkibini xotiraga yuklaydi va kodni bajarishni boshlaydi. To'g'ri yuklangan kod bo'lmasa, disk hatto aylanishni xohlamaydi. Agar taxtada flesh chip bo'lmasa, u mikrokontrollerga o'rnatiladi.
Vibratsiyali sensor (zarba sezgichi) disk uchun xavfli tebranishga ta'sir qiladi va VCM tekshirgichiga signal yuboradi. VCM darhol boshlarni to'xtatadi va diskning aylanishini to'xtata oladi. Nazariy jihatdan, bunday mexanizm diskni qo'shimcha zararlardan himoya qilishi kerak, ammo amalda u ishlamaydi, shuning uchun disklarni tashlamang. Ba'zi disklarda tebranish sensori eng kichik tebranishga javoban sezgirlikni oshirdi. Sensordan olingan ma'lumotlar VCM ga boshning harakatini to'g'rilashga imkon beradi. Bunday disklarga kamida ikkita tebranish datchigi o'rnatilgan.
Kengashda yana bir himoya vositasi - vaqtinchalik kuchlanishni bostirish (TVS) mavjud. Bu taxtani elektr tokining ko'tarilishidan himoya qiladi. Agar kuchlanish kuchayib ketsa, televizorlar yonib ketadi va erga qisqa tutashuv hosil qiladi. Ushbu taxtada 5 va 12 voltli ikkita televizor mavjud.
Endi HDA ni ko'rib chiqamiz.
Taxta ostida vosita va boshlarning kontaktlari mavjud. Bundan tashqari, disk qutisida kichik, deyarli sezilmaydigan teshik (nafas olish teshigi) mavjud. Bu bosimni tenglashtirishga xizmat qiladi. Ko'p odamlar qattiq disk ichida vakuum mavjudligiga ishonishadi. Aslida, bunday emas. Ushbu teshik diskni ichidagi va tashqarisidagi bosimni tenglashtirishga imkon beradi. Ichki tomondan, bu teshik chang va namlik zarralarini ushlab turadigan (nafas olish filtri) filtri bilan qoplangan.
Keling, qamrab olish maydonini ko'rib chiqamiz. Disk qopqog'ini echib oling.
Qopqoqning o'zi qiziq narsa emas. Bu shunchaki chang bo'lmasligi uchun rezina qistirmali metall parchadir. Nihoyat, qamrab olish maydonini to'ldirishni ko'rib chiqing.
Qimmatbaho ma'lumotlar metall disklarda saqlanadi, shuningdek, krep yoki lagan deb nomlanadi. Suratda siz yuqori pankekni ko'rishingiz mumkin. Plitalar jilolangan alyuminiy yoki shishadan tayyorlangan va ular tarkibida ma'lumotlar saqlanadigan ferromagnit moddalarni o'z ichiga olgan turli xil kompozitsiyalarning bir necha qatlamlari bilan qoplangan. Kreplar orasida, shuningdek tepadan yuqorisida biz damper yoki seperator deb nomlangan maxsus plitalarni ko'ramiz. Ular havo oqimlarini tenglashtirish va akustik shovqinni kamaytirish uchun kerak. Ular odatda alyuminiy yoki plastmassadan tayyorlanadi. Alyuminiy ajratgichlar ichidagi havoni sovutishda ko'proq muvaffaqiyat qozonishadi.
Pankek va seperatorlarning yon ko'rinishi.
O'qish-yozish boshlari (boshlari) magnit bosh birligi yoki BMG (Head Stack Assembly, HSA) qavslarining uchlariga o'rnatiladi. Avtoulov zonasi - bu milya to'xtatilgan bo'lsa, sog'lom diskning boshlari joylashgan bo'lishi kerak. Ushbu diskda mashinalar zonasi fotosuratda ko'rinib turganidek, milga yaqinroq joylashgan.
Ba'zi drayvlarda to'xtash joyi plitalardan tashqarida joylashgan maxsus plastik to'xtash joylarida amalga oshiriladi.
Qattiq disk - bu aniq joylashishni aniqlash mexanizmi va buning uchun oddiy ish juda toza havo talab qilinadi. Foydalanish jarayonida qattiq disk ichida metall va yog'ning mikroskopik zarralari paydo bo'lishi mumkin. Disk ichida havoni zudlik bilan tozalash uchun resirkulyatsiya filtri mavjud. Bu eng kichik zarralarni doimiy ravishda to'playdigan va ushlab turadigan yuqori texnologiyali qurilma. Filtrni plitalarning aylanishi natijasida hosil bo'lgan havo oqimlari yo'lida joylashgan.
Endi yuqori magnitni olib tashlaymiz va uning ostida nima yashiringanini ko'rib chiqamiz.
Qattiq disklarda juda kuchli neodimiyum magnitlari ishlatiladi. Ushbu magnitlar shunchalik kuchliki, ular o'zlarining og'irliklaridan 1300 barobar ko'proq ko'tarishlari mumkin. Shunday qilib, barmog'ingizni magnit bilan metall yoki boshqa magnit o'rtasida qo'ymang - ta'sir juda sezgir bo'ladi. Ushbu fotosuratda BMG cheklovlari ko'rsatilgan. Ularning vazifasi boshlarning harakatini cheklash, ularni plitalar yuzasida qoldirishdir. Turli xil modellarning BMG cheklovchilari turlicha joylashtirilgan, ammo ularning ikkitasi doimo mavjud bo'lib, ular barcha zamonaviylarda qo'llaniladi qattiq disklar... Bizning haydovchimizdagi ikkinchi to'xtash pastki magnitda joylashgan.
U erda siz nimani ko'rishingiz mumkin.
Biz bu erda blokning bir qismi bo'lgan ovozli lasanni ham ko'ramiz. magnit boshlar... Bobin va magnitlar Voice Coil Motor (VCM) diskini hosil qiladi. Aktuator va magnit kallak yig'ish aktuator - boshlarni harakatga keltiruvchi moslama hosil qiladi. Murakkab shaklga ega bo'lgan qora plastik qismga aktuator mandali deyiladi. Bu mil mexanizmi ma'lum bir tezlikka erishgandan keyin BMGni chiqaradigan himoya mexanizmdir. Bu havo oqimining bosimi tufayli sodir bo'ladi. Mandal to'xtash joyidagi boshlarni kiruvchi harakatlardan himoya qiladi.
Endi magnit kallak yig'ilishini olib tashlaymiz.
BMG harakatining aniqligi va silliqligi aniq rulman bilan quvvatlanadi. BMG ning alyuminiy qotishmasidan yasalgan eng katta qismi odatda qo'l yoki rokka bilagi deb ataladi. Rokerning oxirida prujinali osma ustidagi boshlar bor (Heads Gimbal Assembly, HGA). Odatda boshlar va rok qurollari turli ishlab chiqaruvchilar tomonidan ta'minlanadi. Moslashuvchan simi (Flexible Printed Circuit, FPC) boshqaruv paneli bilan bog'langan maydonchaga o'tadi.
BMG tarkibiy qismlarini batafsil ko'rib chiqamiz.
Kabelga ulangan lasan.
Rulman.
Quyidagi fotosuratda BMG aloqalari ko'rsatilgan.
Shlangi ulanishning zichligini ta'minlaydi. Shuning uchun, havo faqat bosimni tenglashtirish teshigi orqali disk / bosh assambleyasiga kirishi mumkin. Ushbu diskda o'tkazuvchanlikni yaxshilash uchun ingichka oltin qoplamali kontaktli qatlam mavjud.
Bu klassik rocker qo'l dizayni.
Bahor osmalarining uchlaridagi mayda qora bo'laklarga slayderlar deyiladi. Ko'p manbalarda slayderlar va boshlar bir xil ekanligi ko'rsatilgan. Darhaqiqat, slayder krep yuzidan boshini ko'tarib, ma'lumotni o'qish va yozishga yordam beradi. Zamonaviy qattiq disklarda boshlar krep yuzasidan 5-10 nanometr masofada harakatlanadi. Taqqoslash uchun, insonning sochlari diametri taxminan 25000 nanometrga teng. Agar biron bir zarracha slayder ostiga tushib qolsa, bu ishqalanish va ularning ishlamay qolishi tufayli boshlarning haddan tashqari qizib ketishiga olib kelishi mumkin, shuning uchun qamash joyi ichidagi havoning tozaligi juda muhimdir. O'qish va yozish elementlarining o'zi slayderning oxirida joylashgan. Ular shunchalik kichkina, ularni faqat yaxshi mikroskop bilan ko'rish mumkin.
Ko'rib turganingizdek, slayderning yuzasi tekis emas, u aerodinamik oluklarga ega. Ular slayderning parvoz balandligini barqarorlashtirishga yordam beradi. Slayder ostidagi havo havo yostig'ini hosil qiladi (Air Bearing Surface, ABS). Havo yostig'i slayder parvozini deyarli krep yuzasiga parallel ushlab turadi.
Mana yana bir slayder tasviri.
Bu erda boshlarning kontaktlari aniq ko'rinadi.
Bu BMGning hali muhokama qilinmagan yana bir muhim qismidir. U oldindan kuchaytirgich (preamp) deb nomlanadi. Preamplifikator - bu boshlarni boshqaradigan va ularga keladigan signallarni kuchaytiradigan yoki ularga keladigan signal.
Oldindan kuchaytirgich to'g'ridan-to'g'ri BMG-ga juda oddiy sabablarga ko'ra joylashtirilgan - boshlardan keladigan signal juda zaif. Zamonaviy drayvlarda u taxminan 1 gigagertsli chastotaga ega. Agar siz oldindan kuchaytirgichni yopiq joydan tashqariga chiqarsangiz, shunday zaif signal boshqaruv kengashiga borishda kuchli susayadi.
Oldindan kuchaytirgichdan boshlarga (o'ngda) qamrab olish joyiga (chapda) ko'proq treklar kiradi. Haqiqat shundaki, qattiq disk bir vaqtning o'zida bir nechta bosh bilan ishlay olmaydi (yozish va o'qish elementlari juftligi). Qattiq disk oldindan kuchaytirgichga signal yuboradi va u qattiq disk hozirda kiradigan boshni tanlaydi. Ushbu qattiq diskning har bir boshida oltita yo'l bor. Nima uchun bu qadar? Bitta trek yer, yana ikkitasi o'qish va yozish elementlari uchun. Keyingi ikkita trek slayderni harakatlantirishi yoki aylantirishi mumkin bo'lgan mini-aktuatorlarni, maxsus piezoelektrik yoki magnit moslamalarni boshqarish uchun mo'ljallangan. Bu yo'l bo'ylab boshlarni yaxshiroq joylashtirishga yordam beradi. Oxirgi yo'l isitgichga olib boradi. Isitgich boshlarning uchish balandligini sozlash uchun ishlatiladi. Isitgich slayderni va rokchnik qo'lini ulaydigan suspenziyaga issiqlikni uzatadi. Suspension har xil issiqlik kengayish xususiyatlariga ega bo'lgan ikkita qotishmadan qilingan. Isitganda, suspenziya krep yuzasiga egilib, boshning uchish balandligini pasaytiradi. Sovutganda, suspenziya to'g'rilanadi.
Boshlar haqida etarli, keling, diskni yanada qismlarga ajratamiz. Yuqori ajratgichni echib oling.
Bu shunday ko'rinadi.
Keyingi fotosuratda yuqori ajratuvchi va bosh moslamasi olib tashlangan joyni ko'rishingiz mumkin.
Pastki magnit ko'rinadigan bo'ldi.
Endi laganlar qisqichi.
Ushbu halqa plitalar blokini ushlab turadi, ularning bir-biriga nisbatan harakatlanishiga to'sqinlik qiladi.
Pancakes shpindelga o'raladi (shpindel markazida).
Endi pankekni hech narsa ushlamaydi, yuqori krepni olib tashlang. Buning tagida nima bor.
Endi nima uchun kallaklar uchun joy yaratilganligi aniq - pankeklar orasidagi bo'shliq halqalari mavjud. Fotosuratda ikkinchi pancake va ikkinchi separator ko'rsatilgan.
Spacer halqasi magnit bo'lmagan qotishma yoki polimerlardan tayyorlangan aniq qismdir. Keling, uni echib tashlaymiz.
HDA ning pastki qismini tekshirish uchun diskdan qolgan hamma narsani chiqaramiz.
Bosimni tenglashtirish teshigi shunday ko'rinadi. U to'g'ridan-to'g'ri havo filtri ostida joylashgan. Filtrni batafsil ko'rib chiqamiz.
Tashqaridan kiradigan havo tarkibida chang bo'lishi kerakligi sababli, filtr bir necha qatlamga ega. Sirkulyatsiya filtridan ancha qalinroq. Ba'zan u tarkibida havo namligi bilan kurashish uchun silika jel zarralari mavjud.
Ko'pgina foydalanuvchilar qattiq disk qurilmasiga qiziqishmoqda. Va sababsiz emas, chunki bugungi kunda kompyuterda eng keng tarqalgan saqlash qurilmasi HDD. Keyinchalik, uning ishlash tamoyillari va tuzilishi tahlil qilinadi.
Vinchester asosan aylanuvchi stolga o'xshaydi. Bundan tashqari, u plitalar va o'qish boshlarini o'z ichiga oladi. Biroq, HDD yanada murakkabroq. Agar biz qismlarga ajratsak qattiq disk, biz plitalar asosan metall va magnit qatlam bilan qoplanganligini ko'ramiz. Unda ma'lumotlar yozib olinadi. Qattiq diskning hajmiga qarab, 4 dan 9 tagacha plitalar mavjud bo'lib, ular "mil" deb nomlangan valga o'rnatiladi va iste'mol mahsulotlari uchun aylanish tezligi 3600 dan 10000 rpm gacha.
Plitalar blokining yonida o'qiladigan bosh blok mavjud. Boshlarning soni magnit disklar soniga qarab aniqlanadi, ya'ni har bir disk yuzasi uchun bitta. Qattiq disk pleyeridan farqli o'laroq, bosh laganlar yuzasiga tegmaydi, balki uning ustida osilib turadi. Bu mexanik aşınmayı yo'q qiladi. Plitalar yuqori aylanish tezligiga ega bo'lgani uchun va kallaklar ularning ustida juda kichik doimiy masofada joylashgan bo'lishi kerak, shuning uchun korpusning ichki qismiga hech narsa kirmasligi juda muhimdir. Axir, changning eng kichik zarralari sabab bo'lishi mumkin jismoniy zarar... Shuning uchun mexanik qism korpus bilan germetik ravishda yopiladi va elektron qism tashqariga chiqariladi.
Ba'zi foydalanuvchilar qattiq diskni qanday qismlarga ajratish bilan qiziqishadi. Shuni tushunish kerakki, ishlaydigan diskni tahlil qilish uning zichligini buzishni o'z ichiga oladi. Va bu, o'z navbatida, uni yaroqsiz holga keltiradi. Shuning uchun, agar siz saqlash vositasidagi barcha ma'lumotlarni yo'qotishga tayyor bo'lmasangiz, buni qilmasligingiz kerak. Agar sizda diskni ochish uchun favqulodda ehtiyoj bo'lmasa, lekin qattiq disk nimadan iborat ekanligi haqida qiziqsangiz, demontaj qilingan HDD fotosuratini ko'rishingiz mumkin.
Shunung uchun qattiq disklar kuni magnit disklar ta'mirlash vaqtida ular qismlarga ajratiladi va maxsus laminar qutiga yig'iladi. Bunday ish uchun zarur bo'lgan muhitni yuqori darajada tozalangan va qattiq havo ta'minoti tizimi yordamida saqlaydi. Uyingizda diskni qismlarga ajratib, uni albatta yaroqsiz holga keltirasiz.
Bo'sh o'qilgan boshchalar laganlar yig'indisi yonida joylashgan. Buni "to'xtash joyi" deb ham atashadi. Maxsus moslama disklarni kerakli tezlikka ko'tarilgandagina boshlarni ish joyiga olib keladi. Ularning barchasi alohida-alohida emas, balki birgalikda harakat qilishadi. Bu sizga ega bo'lishga imkon beradi tezkor kirish barcha ma'lumotlarga.
Elektron karta yoki tekshirgich odatda qattiq diskning pastki qismiga o'rnatiladi. U hech narsa bilan himoyalanmagan va shuning uchun u mexanik va termal shikastlanishga juda zaifdir. Aynan u mexanikani boshqaradi. Vinchester noutbukdan standart 3,5 dyuymdan faqat kattaligi bilan farq qiladi. Printsip qattiq ishlang disk to'liq bir xil. Ular faqat magnit pankek soni va saqlash hajmi bilan farq qilishi mumkin.
Ko'rinib turibdiki, qattiq disk qurilmasi zarba, zarba, chizish, haroratning sezilarli darajada o'zgarishi va kuchlanishning oshishiga ta'sir qiladi. Va bu uni to'liq ishonchli axborot tashuvchisi qilmaydi. Shu sababli, noutbukdagi qattiq disk statsionar kompyuterga qaraganda tez-tez ishlamay qoladi. Oxirida ko'chma qurilmalar ular doimo silkitiladi, ba'zida tushadi, sovuqqa olib chiqiladi yoki quyoshga qo'yiladi. Va bu, o'z navbatida, qattiq diskka salbiy ta'sir qiladi.
HDD-ning ishlash muddatini uzaytirish uchun uni tomchilar va zarbalarga duchor qilmang, bu holda etarli shamollatish mavjudligini ta'minlang va disk bilan har qanday manipulyatsiyani faqat elektr o'chirilganida qiling. Ushbu kamchiliklar yangi tipning paydo bo'lishiga olib keldi sSD qattiq disklari... Asta-sekin, ular ilgari ajoyib ommaviy axborot vositalariga o'xshash HDD-larni siqib chiqarmoqdalar.
Mantiqiy qurilma
Qattiq disk ichkarida qanday ko'rinishini bilib oldik. Endi biz uning mantiqiy tuzilishini tahlil qilamiz. Ma'lumotlar kompyuterning qattiq diskiga ma'lum tarmoqlarga bo'lingan treklarda yoziladi. Har bir sektor hajmi 512 baytni tashkil qiladi. Ketma-ket ketma-ket sektorlar klasterga birlashtirildi.
Yangi HDD-ni o'rnatayotganda uni formatlashingiz kerak, aks holda kompyuter ko'rmaydi bepul joy haydovchida. Formatlashtirish jismoniy va mantiqiy bo'lishi mumkin. Birinchisi, diskni qismlarga ajratishni o'z ichiga oladi. Ulardan ba'zilari "yomon" deb ta'riflanishi mumkin, ya'ni ma'lumotlarni yozib olish uchun yaroqsiz. Ko'pgina hollarda, disk sotishdan oldin shu tarzda formatlangan.
Mantiqiy formatlash qattiq diskda mantiqiy bo'lim yaratishni o'z ichiga oladi. Bu ma'lumotlarni sezilarli darajada soddalashtirish va optimallashtirishga imkon beradi. Ostida mantiqiy bo'lim (yoki "mantiqiy disk" deb ham ataladi) diskning ma'lum bir maydoni ajratilgan. Siz u bilan alohida qattiq diskda bo'lgani kabi ishlashingiz mumkin. Qattiq diskning bo'limlari bilan qanday ishlashini tushunish uchun mantiqiy hajmlar soniga qarab qattiq diskni vizual ravishda 2-4 qismga bo'lish kifoya. Har bir jild uchun siz o'zingizning formatlash tizimingizni qo'llashingiz mumkin: FAT32, NTFS yoki exFAT.
Texnik ma'lumotlar
HDD disklari bir-biridan quyidagi ma'lumotlar bilan farq qiladi:
- hajmi;
- milning aylanish tezligi;
- interfeys.
Bugungi kunga kelib, qattiq diskning o'rtacha hajmi 500-1000 Gb. U vositaga yozishingiz mumkin bo'lgan ma'lumot miqdorini belgilaydi. Shpindel tezligi ma'lumotlarga qanchalik tez kirishingizni, ya'ni ma'lumotni o'qish va yozishni aniqlaydi. Eng keng tarqalgan interfeys - eskirgan va sekin IDE o'rnini bosuvchi SATA. Ular bir-biridan tarmoqli kengligi va ulanish uchun ulagich turi bilan ajralib turadi anakart... E'tibor bering, zamonaviy noutbukning diskida faqat SATA yoki SATA2 interfeysi bo'lishi mumkin.
Ushbu maqola qattiq diskning qanday ishlashini, uning ishlash tamoyillarini, texnik ma'lumotlarini va mantiqiy tuzilishini o'rganib chiqdi.
Kompyuter ishga tushganda, BIOS chipida yozilgan dasturiy ta'minot to'plami apparatni tekshiradi. Agar hamma narsa tartibda bo'lsa, u boshqaruvni operatsion tizimning yuklagichiga o'tkazadi. Keyin OS yuklanadi va siz kompyuterdan foydalanishni boshlaysiz. Shu bilan birga, kompyuterni yoqishdan oldin operatsion tizim qaerda saqlangan? Kechasi yozgan referatingiz qanday qilib kompyuterning kuchini o'chirib qo'ygandan keyin buzilmadi? Shunga qaramay, u qaerda saqlanadi?
Yaxshi, men juda qiynalganman va siz kompyuter ma'lumotlari qattiq diskda saqlanishini hammangiz yaxshi bilasiz. Shunga qaramay, hamma uning nima ekanligini va qanday ishlashini bilmaydi, va siz bu erda ekanligingiz sababli biz bilmoqchi edik degan xulosaga keldik. Xo'sh, buni tushunib olaylik!
Qattiq disk nima?
An'anaga ko'ra, ko'rib chiqamiz hard ta'rifi Vikipediyadagi disk:
Qattiq disk (vintli, qattiq disk, qattiq disk, HDD, HDD, HMDD) - magnit yozish printsipiga asoslangan tasodifiy kirish xotirasi qurilmasi.
Kompyuterlarning aksariyat qismida, shuningdek alohida ulanadigan saqlash moslamalarida ishlatiladi zaxira nusxalari ma'lumotlar, fayllarni saqlash sifatida va boshqalar.
Keling, buni biroz tushunib olaylik. Menga atama yoqadi " qattiq disk ". Ushbu beshta so'z butun fikrni anglatadi. HDD - bu qurilma, uning maqsadi unda saqlangan ma'lumotlarni uzoq vaqt saqlashdir. HDD maxsus qoplamali qattiq (alyuminiy) disklarga asoslangan bo'lib, ularga maxsus boshchalar yordamida ma'lumot yoziladi.
Men ro'yxatga olish jarayonini batafsil ko'rib chiqmayman - aslida bu maktabning so'nggi sinflari fizikasi va men sizga bu haqda chuqurroq o'ylash istagi yo'qligiga aminman va maqola umuman bu haqda emas.
Shuningdek, quyidagi jumlaga e'tibor qarataylik: “ tasodifiy kirish »Bu shuni anglatadiki, biz (kompyuter) istalgan vaqtda temir yo'lning istalgan qismidan ma'lumotlarni o'qiy olamiz.
HDD xotirasi o'zgaruvchan bo'lmasligi muhim, ya'ni quvvat ulanganligi yoki ulanmaganligi muhim emas, qurilmada yozib olingan ma'lumotlar hech qaerda yo'qolmaydi. Bu muhim farq doimiy xotira kompyuter, vaqtinchalik () dan.
Haqiqiy hayotda kompyuterning qattiq diskiga qarab, siz hech qanday disk yoki bosh ko'rmaysiz, chunki bularning barchasi muhrlangan holda (germetik zonada) yashiringan. Tashqi tomondan, qattiq disk quyidagicha ko'rinadi:
Nima uchun kompyuterga qattiq disk kerak
Kompyuterda HDD nima ekanligini, ya'ni kompyuterda qanday rol o'ynashini ko'rib chiqing. Ma'lumotlarni saqlashi aniq, ammo qanday va nima. Bu erda biz qattiq diskning quyidagi funktsiyalarini ta'kidlaymiz:
- OS, foydalanuvchi dasturlari va ularning sozlamalarini saqlash;
- Foydalanuvchi fayllarini saqlash: musiqa, videolar, rasmlar, hujjatlar va hk.
- Operativ xotiraga sig'maydigan ma'lumotlarni saqlash uchun qattiq disk maydonining bir qismidan foydalanish (disk xotira fayli) yoki uxlash holatida RAM tarkibini saqlash;
Ko'rib turganingizdek, kompyuterning qattiq diskida shunchaki fotosuratlar, musiqa va videofilmlar mavjud emas. Unda butun operatsion tizim saqlanadi va bundan tashqari, qattiq disk haydovchi ba'zi funktsiyalarni bajarib, RAM yukini engishga yordam beradi.
Qattiq disk nimadan iborat?
Kompozit qattiq disklar haqida qisman eslatib o'tdik, endi biz bu bilan batafsilroq shug'ullanamiz. Shunday qilib, HDD ning asosiy tarkibiy qismlari:
- Uy-joy - qattiq disk mexanizmlarini chang va namlikdan himoya qiladi. Odatda namlik va chang ichkariga kirmasligi uchun u muhrlanadi;
- Disklar (pancake) - ma'lum bir metallarning qotishmasidan yasalgan, ikkala tomoni bilan qoplangan plitalar, ularga ma'lumotlar yoziladi. Plitalar soni boshqacha bo'lishi mumkin - bittadan (byudjet variantlarida) bir nechtagacha;
- Dvigatel - shpindelda pankek o'rnatilgan;
- Bosh blok - bir-biriga bog'langan qo'llarni (rokka qo'llari) va boshlarni qurish. Unga ma'lumot o'qiydigan va yozadigan qattiq diskning bir qismi. Bir pancake uchun bir juft bosh ishlatiladi, chunki ikkala yuqori va pastki qismlar ishlaydi;
- Joylashuv moslamasi (aktuator ) - bosh blokini harakatga keltiruvchi mexanizm. Doimiy neodimiy magnitlari jufti va bosh blokining uchida joylashgan spiraldan iborat;
- Nazoratchi - elektron mikrosxem ish boshqaruvchisi HDD;
- Avtoturargoh maydoni - qattiq disk ichidagi disklar yonidagi yoki ularning ichki qismidagi, kreplarning ishchi yuzasiga zarar etkazmaslik uchun bo'sh vaqt davomida boshlari tushiriladigan (parklangan) joy.
Bu qattiq diskning oddiy qurilmasi. U ko'p yillar oldin shakllangan va uzoq vaqt davomida unga tub o'zgarishlar kiritilmagan. Va biz davom etamiz.
Qattiq disk qanday ishlaydi
HDD-ga quvvat berilgandan so'ng, uning shpindeliga o'rnatilgan dvigatel aylana boshlaydi. Disklar yuzasida doimiy havo oqimi hosil bo'lish tezligini qo'lga kiritib, boshlar harakatlana boshlaydi.
Ushbu ketma-ketlik (birinchi navbatda, disklar aylanib, keyin boshlar ishlay boshlaydi) hosil bo'lgan havo oqimi tufayli plitalar ustida suzib yurishlari uchun zarurdir. Ha, ular hech qachon disklar yuzasiga tegmaydi, aks holda disklar bir zumda buzilib ketadi. Biroq, magnit plitalar yuzasidan boshlarga masofa shunchalik kichikki (~ 10 nm), uni ko'z bilan ko'rmaysiz.
Ishga tushgandan so'ng, birinchi navbatda, xizmat haqida ma'lumot qattiq holat disk va u haqida boshqa kerakli ma'lumotlar, nol yo'lda joylashgan. Shundan keyingina ma'lumotlar bilan ishlash boshlanadi.
Kompyuterning qattiq diskidagi ma'lumotlar treklarda qayd etiladi, ular o'z navbatida tarmoqlarga bo'linadi (pizza pizza bo'laklarga bo'linib). Fayllarni yozish uchun bir nechta sektorlar klasterga birlashtiriladi, bu fayl yozilishi mumkin bo'lgan eng kichik joy.
Diskning ushbu "gorizontal" bo'linishidan tashqari, shartli "vertikal" ham mavjud. Barcha boshlar birlashtirilganligi sababli, ular har doim o'z disklari ustida bir xil trek raqamidan yuqorida joylashgan. Shunday qilib, HDD ishlashi paytida boshlar silindrni tortadiganga o'xshaydi:
HDD ishlayotganda u asosan ikkita buyruqni bajaradi: o'qish va yozish. Yozish buyrug'ini bajarish zarur bo'lganda, diskda u bajariladigan maydon hisoblab chiqiladi, so'ngra boshlar joylashtiriladi va aslida buyruq bajariladi. Keyin natija tekshiriladi. Ma'lumotlarni to'g'ridan-to'g'ri diskka yozishdan tashqari, uning keshiga ham ma'lumotlar kiradi.
Agar tekshirgich o'qish uchun buyruq qabul qilsa, birinchi navbatda keshda kerakli ma'lumotlarning mavjudligi tekshiriladi. Agar u mavjud bo'lmasa, boshlarni joylashtirish uchun koordinatalar yana hisoblab chiqiladi, keyin boshlar joylashtiriladi va ma'lumotlar o'qiladi.
Ish tugagandan so'ng, qattiq diskka elektr ta'minoti yo'qolganda, boshlar avtomatik ravishda to'xtash zonasida to'xtaydi.
Bu, umuman olganda, kompyuterning qattiq diskining ishlashi. Aslida, hamma narsa ancha murakkab, ammo oddiy foydalanuvchiEhtimol, bunday tafsilotlar kerak emas, shuning uchun keling ushbu bo'limni tugatib, davom etamiz.
Qattiq disklarning turlari va ularni ishlab chiqaruvchilar
Bugungi kunda bozorda qattiq disklarning uchta asosiy ishlab chiqaruvchilari mavjud: G'arbiy raqamli (WD), Toshiba, Seagate. Ular barcha turdagi va talablarga mos keladigan qurilmalarga bo'lgan talabni to'liq qoplaydi. Qolgan kompaniyalar yoki bankrot bo'lgan, yoki asosiy uchta kompaniyadan biri tomonidan egallab olingan yoki o'z o'rnini egallagan.
Agar HDD turlari haqida gapiradigan bo'lsak, ularni quyidagicha ajratish mumkin:
- Noutbuklar uchun - asosiy parametr 2,5 dyuymli qurilmaning o'lchamidir. Bu ularni kompakt-noutbuk korpusida joylashtirishga imkon beradi;
- Kompyuter uchun - bu holda 2,5 "qattiq diskdan foydalanish ham mumkin, lekin qoida tariqasida 3,5" ishlatiladi;
- Tashqi qiyin disklar - shaxsiy kompyuter / noutbukga alohida ulangan, ko'pincha fayllarni saqlash vazifasini bajaradigan qurilmalar.
Bundan tashqari, serverlar uchun maxsus turdagi qattiq disklar mavjud. Ular oddiy shaxsiy kompyuterlar bilan bir xil, ammo ular ulanish interfeyslari va yuqori ishlashi bilan farq qilishi mumkin.
Boshqalar hDD bo'limi turlar ularning xususiyatlaridan kelib chiqadi, shuning uchun ularni ko'rib chiqing.
Qattiq diskning texnik xususiyatlari
Shunday qilib, kompyuterning qattiq diskining asosiy xususiyatlari:
- Tovush - ko'rsatkich maksimal mumkin bo'lgan miqdor diskka sig'adigan ma'lumotlar. HDD-ni tanlashda qarash kerak bo'lgan birinchi narsa. Ushbu ko'rsatkich 10 TB ga etishi mumkin, garchi 500 Gb - 1 TB ko'pincha uy kompyuterlari uchun tanlanadi;
- Shakl omili Qattiq diskning kattaligi. Eng keng tarqalgan 3,5 va 2,5 dyuym. Yuqorida aytib o'tganimizdek, aksariyat hollarda 2,5 ″ noutbuklarga o'rnatiladi. Ular shuningdek ishlatiladi tashqi HDD... 3.5 ″ kompyuterda va serverda o'rnatilgan. Forma faktor ham hajmga ta'sir qiladi, chunki kattaroq disk ko'proq ma'lumotlarga mos kelishi mumkin;
- Milning tezligi - pancakes qanchalik tez aylanadi. Eng keng tarqalgan 4200, 5400, 7200 va 10000 rpm. Ushbu xususiyat to'g'ridan-to'g'ri ishlashga, shuningdek, qurilmaning narxiga ta'sir qiladi. Tezlik qancha yuqori bo'lsa, ikkala qiymat ham shuncha yuqori bo'ladi;
- Interfeys - HDD-ni kompyuterga ulash usuli (ulagich turi). Bugungi kunda ichki qattiq disklarning eng mashhur interfeysi SATA (IDE dan foydalanilgan eski kompyuterlar). Tashqi qattiq disklar odatda USB yoki FireWire orqali ulanadi. Ro'yxatda keltirilganlardan tashqari, SCSI, SAS kabi interfeyslar mavjud;
- Bufer hajmi (kesh xotirasi) - tez-tez kiriladigan ma'lumotlarni vaqtincha saqlash uchun mo'ljallangan, qattiq disk boshqaruvchisiga o'rnatilgan tezkor xotira turi (RAM turi bo'yicha). Bufer hajmi 16, 32 yoki 64 MB bo'lishi mumkin;
- Tasodifiy kirish vaqti - HDD diskning istalgan qismidan yozilishi yoki o'qilishi kafolatlangan vaqt. 3 dan 15 msgacha o'zgarib turadi;
Yuqoridagi xususiyatlardan tashqari siz quyidagi ko'rsatkichlarni ham topishingiz mumkin.
Kompyuter insoniyat jamiyatining ajralmas qismidir. U rasmlarni, tovushlarni, raqamlarni, so'zlarni qayta ishlaydi. Yaxshiyamki, kompyuter o'chirilganida yo'qolmaslik uchun barcha ma'lumotlarni saqlash mumkin.
Kompyuter ichidagi qattiq diskning vazifasi ma'lumotni juda tez saqlash va namoyish qilishdir. Qattiq disk kompyuter sanoatining juda ajoyib ixtirosi. U astronomik hajmdagi ma'lumotlarni saqlashi mumkin. Ushbu miniatyura qurilmasi fizika qonunlaridan foydalangan holda amalda cheksiz miqdorda ma'lumotlarni yozib oladi.
Agar siz tasodifan ishlab chiqaradigan bo'lsangiz formatlash qiyin disk, keyin undan ma'lumotlarni qayta tiklash mumkin bo'ladi, ammo bu uzoq va qimmat.
Qattiq disk qanday ishlaydi?
Tushunish uchun sindirish kerak. Qattiq diskda beshta asosiy qism mavjud:
Ushbu qurilmadan yillar davomida foydalanmoqchi bo'lsak, diskdan himoya zarur. Va qanday zarar bo'lishi mumkin? Diskning shikastlanishi metafora emas. Bunday yupqa qatlamlarda boshning vazni 747 samolyotning og'irligiga teng, 747 samolyotning vazni esa soatiga 100 kilometr tezlikda uchayotgan yuz ming yo'lovchining vazni bilan taqqoslanadi. Milimetrning bir qismidagi og'ish va shu bilan ...
Roker qo'li soniyada 60 martagacha siljiydigan ma'lumotni o'qishni boshlaganda, ishqalanish kuchi qanday muhim rol o'ynaydi. Qo'l motorini ko'rinmas, chunki bu elektromagnit tizim tabiatning ikki kuchi - elektr va magnetizm o'zaro ta'sirida ishlaydi. Ushbu o'zaro ta'sir rokerni yorug'lik tezligiga qadar tezlashtiradi.
Bungacha biz komponentlar haqida gapirar edik, endi ma'lumotlarni saqlash to'g'risida gaplashamiz. Ma'lumotlar disk yuzasidagi tor izlarda saqlanadi. Ishlab chiqarish jarayonida ushbu treklarning ikki yuz mingdan ortig'i diskda yaratilgan. Har bir trek sektorlarga bo'lingan. Yo'l va sektor xaritasi boshga ma'lumotni qaerga yozish yoki o'qish kerakligini aniqlashga imkon beradi. Diskning yuzasi silliq va porloq, ammo yaqinroq tekshirilgandan so'ng, tuzilish yanada murakkablashadi. Ferrimagnetik plyonka yuzada saqlangan barcha ma'lumotlarni saqlaydi. Bosh plyonkada mikroskopik maydonni magnitlaydi, shunday hujayraning magnit momentini "0" yoki "1" holatlaridan biriga o'rnatadi, ularning har biri shunday nol va bit bit deb ataladi. Bit qiymati magnit maydonning plyus yoki minus yo'nalishiga mos keladi va ma'lumotlarning xavfsizligi haqida tashvishlanishning hojati yo'q, chunki fotosurat yaxshi sifat ushbu hujayralarning taxminan 29 millionini egallaydi va 12 xil sektorga tarqaladi. Ta'sirli tuyuladi, lekin aslida bunday ajoyib bitlar disk yuzasida juda kichik maydonni egallaydi. Har bir kvadrat santimetr sirt 31 milliard bitni o'z ichiga oladi. Bu men xotirani tushunaman.
Qattiq disk ma'lumotlarni tasavvur qilish qiyin bo'lgan tezlikda qayd qiladi va chiqaradi. Magnetizm qonunlaridan foydalangan holda ingichka kino turli xil ensiklopediyalarni yoki yuz minglab fotosuratlarni osongina yodda saqlashi mumkin. Qattiq disk aslida har qanday ma'lumotni kichik qismlarga yozib oladigan hayratlanarli miniatyura qurilmasi. Ushbu muhandislik durdonasi aqlli fizika chegaralarini asta-sekin oshirib boradi.
11-sahifaning 2-sahifasi
I. QISM. Qattiq diskdan fayllarni tiklash
1-BOB. Qattiq disk qanday ishlaydi va ma'lumotlar qanday saqlanadi
Qattiq diskning qurilmasi haqida bir oz. Umumiy HDD qurilmasi
Qattiq disk nima (qat'iy aytganda - qattiq disk)? Agar sizda bu haqda o'ylash imkoniyati bo'lmagan bo'lsa, unda tashqi tomondan u bitta metall blokka o'xshaydi deylik. Bundan tashqari, u juda bardoshli va to'liq muhrlangan. Haqiqat shundaki, diskning texnologiyasi shu qadar nozikki, ichkariga kiradigan eng kichik begona zarra ham uning ishlashini butunlay buzishi mumkin. Bundan tashqari, inqirozni oldini olish uchun qattiq filtrga tozalash filtri joylashtirilgan. Bundan tashqari, qattiq diskning ishi elektr shovqinidan himoya qiladi. Aslida, qattiq disk ikkita asosiy qismdan iborat - mexanika va elektronika. Mexanik qismning asosini dumaloq plitalar (disklar) tashkil etadi. Aslida bitta disk bo'lishi mumkin. Bularning barchasi umuman qattiq diskning imkoniyatlariga bog'liq. Versiyalardan biriga ko'ra, qattiq diskka "Winchester" nomi berildi, u 1973 yilda 3340 qattiq diskini chiqardi, u birinchi marta disk laganlarini birlashtirdi va bitta bo'lakdagi kallalarni o'qidi. Uni ishlab chiqishda muhandislar har biri 30 MB bo'lgan ikkita modulni (maksimal konfiguratsiyada) anglatadigan "30-30" qisqa ichki nomidan foydalanishdi. Loyiha menejeri Kennet Xyuton ushbu diskni mashhur "Vinchester 30-30" ov miltig'i bilan mos ravishda "Vinchester" deb atashni taklif qildi. Evropa va AQShda "Vinchester" nomi 1990 yillarda ishlatilmay qoldi, rus tilida esa u qoldi va yarim rasmiy maqomni oldi, kompyuter jargonlarida esa "vida" (eng ko'p ishlatiladigan versiya), "vinchester" va "supurgi" so'zlariga qisqartirildi. ... Diskning asosi sifatida qaysi material ishlatilishidan qat'i nazar, u tashqi magnit maydon ta'siridan keyin qoldiq magnitlanishni saqlab turishga qodir bo'lgan ingichka moddalar qatlami bilan qoplangan. Ushbu qatlam ishchi yoki magnitlangan deb nomlanadi va unda qayd etilgan ma'lumotlar saqlanadi. Eng keng tarqalgan quyidagi turlari ishchi qatlam:
Oksid;
yupqa plyonka;
er-xotin antiferromagnit (AFC)
Hozirgi vaqtda to'rt yoki undan ortiq plastinkadan tashkil topgan qattiq disklarning nusxalari mavjud. Disklarning tarkibi har xil bo'lishi mumkin. Ular alyuminiy, shisha yoki keramikadan tayyorlangan. Oxirgi ikkitasi amaliyroq, ammo juda qimmat va shuning uchun "elita" qattiq disklarini yaratish uchun foydalaniladi. Ishlab chiqarilgandan so'ng plitalar ferromagnit material qatlami bilan qoplanadi. Birinchi qattiq disklar yaratilganidan beri bu erda temir oksidi ishlatilgan. Biroq, ushbu moddaning sezilarli kamchiliklari bor edi. Ushbu ferromagnit bilan qoplangan disklarning aşınmaya qarshilik darajasi kam edi. Shu munosabat bilan, hozirgi paytda ko'pchilik ishlab chiqaruvchilar krom kobaltidan plitalar uchun qoplama sifatida foydalanadilar. Ushbu moddaning aşınmaya bardoshliligi, yillar davomida ishlatilgan ferromagnetdan kattaroq buyurtma. Bunga qo'shimcha ravishda, bu qoplama ancha nozikroq, chunki u püskürtme bilan qo'llaniladi va bu yozuv zichligini sezilarli darajada oshiradi. Ferromagnet diskning ikkala tomoniga ham qo'llaniladi, shuning uchun ma'lumotlar ikkala tomonga ham joylashtiriladi. Plitalar milga bir-biridan bir xil masofada joylashtiriladi va shu bilan ularning to'plamini hosil qiladi. Disklar ostida ularni aylantiradigan vosita mavjud. O'qish / yozish boshlari laganlarning ikkala tomonida joylashgan. Ular disk chetidan uning o'rtasiga o'tadigan tarzda joylashtirilgan. Buning uchun maxsus dvigatel "javobgar". Elektronika - bu qattiq diskning ishlashi uchun "zarur" bo'lgan turli xil elementlar, masalan, protsessor, boshqaruv dasturi, operativ xotira, yozish / o'qish kuchaytirgichi va boshqalar joylashtirilgan taxta. Plitaning har bir tomoni yo'llarga bo'linadi. Ular, o'z navbatida, sektorlarga bo'linadi. Barcha sirtlarda bir xil diametrdagi barcha izlar silindrni hosil qiladi. Zamonaviy qattiq disklarda "muhandislik tsilindri" mavjud. Unda xizmat ma'lumotlari (disk modeli, ishlab chiqarish raqami va boshqalar), kompyuter tomonidan qo'shimcha o'qish uchun mo'ljallangan ..
Ilgari disk foydalanishga tayyor bo'lishi uchun foydalanuvchi past darajadagi formatlashni amalga oshirishi kerak edi. BIOS-da hatto tegishli element mavjud edi. Endi ushbu qo'shimcha qattiq disklarni ishlab chiqarish paytida darhol ishlab chiqariladi. Gap shundaki past darajadagi formatlash servo ma'lumotlari yozib olinadi. Unda shpindelning aylanish tezligini barqarorlashtirish, boshlarni kerakli tarmoqlarni qidirish, shuningdek plitalarning yuzasida boshlarning holatini kuzatish uchun zarur bo'lgan maxsus belgilar mavjud. Agar siz qattiq diskdagi "yomon" sektorlar faqat ish paytida paydo bo'ladi deb hisoblasangiz, unda siz adashasiz. Har qanday yangi yaratilgan qattiq disk allaqachon yomon blokga ega. Shunday qilib, past darajadagi formatlash bilan ushbu bloklar aniqlanadi va maxsus qayta tayinlash jadvaliga yoziladi. Keyin ish paytida qo'mondon qattiq disk noto'g'ri ishlab chiqarilgan bloklarni ishlab chiqarish jarayonida allaqachon ishlab chiqarilgan ushbu maqsadlar uchun maxsus ishlab chiqarilgan bloklarga almashtiradi. Qattiq disklarda ma'lumotlar 512 baytli sektorlarga bo'linadigan, aylanadigan magnit disklarning (treklarning) konsentrik doiralaridan universal o'qish / yozish boshlariga yoziladi va o'qiladi. Trek - bu diskning bir tomonidagi ma'lumotlarning "halqasi". Diskdagi yozuv trekni juda katta, uni saqlash birligi sifatida ishlatib bo'lmaydi. Ko'pgina disklarda uning hajmi 100 ming baytdan oshadi va kichik hajmdagi faylni saqlash uchun bunday blokni ajratish juda behuda. Shuning uchun diskdagi treklar sektorlar deb nomlangan raqamli bo'limlarga bo'linadi.
Qattiq disk qanday ishlaydi
O'ziga xosligi sababli, qattiq diskning ishlashi paytida magnit boshlarning plitalar yuzasi bilan bevosita aloqasi bo'lmaydi. Buni boshqa yo'l bilan aytish mumkin: aloqa "o'limga o'xshaydi". Boshlari plitalar yuzasidan suzib yurish uchun mo'ljallangan. Dvigatel shpindelni shunday tezlikda aylantiradi (15000 rpmgacha), aylanayotgan disklardan kuchli havo oqimi hosil bo'ladi. Bu havo yostig'i ta'sirini keltirib chiqaradi. Boshlar va disklar orasidagi bo'shliq mikronning fraktsiyalari. Biroq, yuqorida aytib o'tganimizdek, boshlarning sirt bilan aloqa qilishlari qabul qilinishi mumkin emas. Ammo elektr ta'minotida uzilishlar mavjud, deysiz. Ha, albatta. Ushbu holat uchun "to'xtash zonasi" deb nomlangan narsa ixtiro qilindi. Va shpindel tezligi ruxsat etilgan chegaradan pastga tushadigan holat yuzaga kelganda (normal ish paytida yoki elektr o'chirilganda favqulodda rejimda), doimo kuzatib boriladi cPU qiyin diskda, boshlar aynan shu mashinalar zonasiga qaytariladi. Zona shpindelning o'zi yaqinida joylashgan bo'lib, u erda ma'lumot yozilmaydi, shuning uchun magnit boshlar disk yuzasida osongina "yotishi" mumkin. Qanday qilib qattiq disk "ishga tushirildi"? Qisqacha aytganda, shunga o'xshash narsa. Qattiq disk quvvat olgandan so'ng, uning protsessori elektronikani sinab ko'rishni boshlaydi va agar natija ijobiy bo'lsa, plitalarni aylantiruvchi motorni ishga tushiradi. Aylanish tezligi oshgani sayin, magnit boshlarni to'xtash joyidan ko'taradigan havo yostig'ining ta'siriga erishiladi. Tezlik talab qilinadigan qiymatga yetganda, boshchalar to'xtash zonasini tark etadi va boshqaruvchi yordamida tezlikni barqarorlashtirish uchun servo belgilarni "qidiradi". Keyin "yomon" sektorlar qayta tayinlanadi, shuningdek boshning joylashuvi tekshiriladi. Bajarilgan ishning ijobiy natijasi bo'lsa, qattiq disk boshqaruvchisi ish rejimiga o'tadi. Albatta, qattiq diskning mexanik jarayoni batafsil ko'rib chiqilganda chuqurroq bo'ladi, ammo biz uni batafsilroq tavsiflashni maqsad qilmaymiz. Eng asosiysi, siz boshlar va plitalar o'rtasidagi o'zaro ta'sir mexanizmining asosiy tamoyillarini tushunasiz. Agar kimdir ushbu jarayonni batafsil bayon etishga qiziqqan bo'lsa, unda ushbu mavzu bo'yicha juda ko'p materiallar yaratilgan. Va biz qattiq disk ish oqimining boshqa qismiga o'tamiz - ma'lumotlarni o'qish / yozish texnologiyasi.
Qattiq diskni o'qish / yozish texnologiyalari
Diskka ma'lumotni o'qish / yozish magnit kallaklar yordamida amalga oshiriladi, ularning harakat tamoyili yuqorida muhokama qilingan. Agar siz hali ham eski magnitafonni topsangiz, magnit tasmaga / ovozni yozib olish / o'qish usuli biz ko'rib chiqayotganga o'xshashdir. Ma'lumotlar o'zgaruvchan elektr tokiga aylantiriladi, u magnit boshga beriladi, undan keyin u magnit maydonga aylanadi, uning yordamida magnit diskning kerakli qismlari magnitlanadi. Qattiq diskning laganlari ferromagnit qatlam bilan qoplanganligini allaqachon bilamiz. Berilgan qoplamaning alohida tanlangan maydoni ikkita mumkin bo'lgan usullardan biri bilan magnitlanishi mumkin. Magnitlanish bir yo'l bilan nolni, boshqasi esa bitta degan ma'noni anglatadi. Bunday alohida magnitlangan mintaqa domen deb ataladi. Bu janubiy va shimoliy qutblarning o'ziga xos yo'nalishiga ega mini-magnitdir. Tashqi magnit maydon (magnit bosh) bilan ma'lum bir sohada harakat qilib, u ushbu yozishmalarni qabul qiladi. Tashqi maydon ta'sirini to'xtatgandan so'ng, sirtda doimiy magnitlanish zonalari paydo bo'ladi. Ular diskda saqlangan ma'lumotlarga murojaat qilishadi. Shuni ta'kidlashni istardimki, ma'lumotlarni yozish zichligi, ya'ni diskning haqiqiy hajmi domen hajmiga bog'liq. Uzoq vaqt davomida qattiq diskda ma'lumot yozishning ikkita texnologiyasi haqida ma'lum bo'lgan: parallel va perpendikulyar. Ikkinchi ro'yxatga olish usuli samaraliroq bo'lishiga qaramay, texnologik o'lchamlarda biroz qiyinroq. Shuning uchun ishlab chiqaruvchilar fizik chegarasi kelguniga qadar parallel usulni qo'lladilar va takomillashtirdilar. Agar siz parallel ravishda yozib olish texnologiyasini qisqacha tavsiflasangiz, unda quyidagicha bo'ladi. Domen magnitlanishi disk tekisligiga parallel. Hammasi, ehtimol, bolaligida magnitlar bilan "dabbling" qilgan va shuning uchun siz ularni turli xil ustunlar (ko'k va qizil) bilan bir-biringizga o'girganingizda ularni jalb qilishlarini bilasiz. Aksincha, agar siz ularni bir xil rangdagi tomonlar bilan birlashtirmoqchi bo'lsangiz, unda bunday urinish hech qachon muvaffaqiyatli bo'lmaydi. Shunday qilib, ushbu texnologiyadan foydalanilganda, qo'shni domenlarning chegarasida ularning magnit maydonlarining energiyasini olib ketadigan adashgan maydon paydo bo'ladi. Natijada, domenlar uzoqdagi zarralar kam barqaror bo'lib, uning magnit tartib ortadi ustida issiqlik tebranishini Bundan tashqari, ta'sir. tik yozma texnologiyasi yordamida, domen magnitlanish plastinka tekisligiga ° 90 burchak ostida joylashgan. Shu sababli, bir qutbli qo'shni domenlarni surish effekti yo'qoladi, chunki bu tartibda magnitlangan zarralar turli qutblar orqali bir-biriga buriladi. Bu parallel yozish texnologiyasiga nisbatan kichikroq o'zaro faoliyat domen maydonini yaratishga imkon beradi, bu esa qattiq disklar hajmini oshiradi. Biroq, uchun bu usul yozuv magnit qatlamning yanada murakkab tarkibidan foydalanishni talab qiladi. Yupqa himoya qatlami ostida kobalt, platina va xromning oksidlangan qotishmasidan iborat ro'yxatga olish qatlami mavjud. Substrat antiferromagnit bog'langan qatlamlar deb ataladigan murakkab kimyoviy tarkibli ikki qatlamdan iborat. Aynan ular ichki magnit maydon kuchini olib tashlashga imkon beradi. Bundan tashqari, perpendikulyar yozuvlar yanada kuchli magnit maydon hosil qilishi mumkin bo'lgan boshqa magnit teglardan foydalanishni talab qiladi.Perpendikulyar yozuv zichligi 500 Gbit / s ni tashkil qiladi. Bu bir necha terabayt hajmli qattiq disklarni ishlab chiqarishga imkon beradi. Biroq, ilm-fan bir joyda turmaydi va yangi texnologiyalarni rivojlantirish allaqachon jadal rivojlanmoqda. Ulardan biri HAMR (Heat Assistant Magnetic Recording) - Termomagnitik yozuv. Ushbu texnologiya perpendikulyar yozuvning davomchisi bo'lib, uni takomillashtirishga qaratilgan. Bunday holda yozib olish lazer yordamida oldindan isitish bilan sodir bo'ladi. Isitish pikosaniyada sodir bo'ladi, harorat esa 100 ° S ga etadi. Bunday holda, domenning magnit zarralari ko'proq energiya oladi, shuning uchun maydon hosil qilishda yuqori intensivlik talab qilinmaydi. Va yuqori energiya qayd etilgan ma'lumotlarning barqarorligini oshiradi. Shunga qaramay, ushbu texnologiyadan foydalanish materiallardan foydalanmasdan mumkin emas yuqori daraja anizotropiya. Biroq, mos keladigan qotishmalar juda qimmat. Bundan tashqari, termomagnitik yozuv ikkita alohida boshni talab qiladi. Bundan tashqari, disklardan issiqlikni qanday olib tashlash haqida g'amxo'rlik qilishingiz kerak. Shunga qaramay, bu texnologiya 1 Tbit / dyuymgacha bo'lgan yozuv zichligiga erishishga imkon beradiganligi sababli, termomagnitik yozuvlardan foydalanish uchun juda katta motivatsiya mavjud.
Qattiq diskda ma'lumotlar qanday saqlanadi
Tizim ishlaydigan eng kichik ma'lumot birligi boshqarish qiyin disk sektor deyiladi. Zamonaviy ommaviy axborot vositalarining katta qismida bir sektor 512 baytni tashkil qiladi. Ichida ishlatilgan bu lahza sektorni adreslash tizimi LBA (Mantiqiy blok adreslash) deb nomlanadi. Shu bilan birga, kichik disklar uchun yoki eski uskunalar bilan orqaga qarab muvofiqligi uchun CHS adreslash tizimidan foydalanish mumkin. CHS qisqartmasi Cylinder, Head, Sector - silindr, bosh, sektor degan ma'noni anglatadi. Ushbu nom ushbu turdagi manzilning ma'nosini aniq ko'rsatib beradi, chunki qattiq disk qurilmasining qismlariga bog'langan. LBA ning CHSdan ustunligi shundaki, ikkinchisining maksimal manzilli tarmoqlar soni cheklangan, miqdoriy jihatdan 8,4 gigabaytga teng, LB A bu cheklovdan mahrum. Birinchidan sektor qiyin disk (yoki aksincha, nol) MBR (Master Boot Record) yoki asosiy deb nomlanadi yuklash yozuvi... Ushbu sektorning boshida boshqaruv uzatiladigan kod mavjud tayanch tizim Kompyuter yuklanganda kiritish-chiqarish. Kelajakda ushbu kod boshqaruvni operatsion tizim yuklagichiga o'tkazadi. Shuningdek, 0 sektorida jadval mavjud bo'limlar qiyin disk. Bo'lim ma'lum bir sohalarni aks ettiradi. Bo'lim haqidagi yozuv jadvalga, uning boshlang'ich sektori raqami va hajmi bilan kiritiladi. Bo'lim jadvalida to'rtta bunday yozuv bo'lishi mumkin. Yozuvi nol sektor bo'lim jadvalida joylashgan bo'lim asosiy (boshlang'ich) deb nomlanadi. Ko'rsatilgan cheklovlar tufayli bitta diskda maksimal to'rtta bunday bo'lim bo'lishi mumkin. Ba'zi operatsion tizimlar faqat asosiy hajmlarda o'rnatiladi. Agar ko'proq bo'limlar kerak bo'lsa, jadvalga kengaytirilgan bo'lim yoziladi. Ushbu turdagi bo'lim mantiqiy bo'limlar yaratilgan konteynerdir. Mantiqiy hajmlarning cheksiz ko'p bo'lishi mumkin, ammo Windows operatsion tizimlarida bir vaqtning o'zida ulangan hajmlarning soni lotin alifbosidagi harflar soni bilan cheklangan. Ushbu uchta bo'lim eng katta AR-ga ega, ko'p sonli odamlar orasida qo'llab-quvvatlanadi operatsion tizimlar va eng katta taqsimot. Darhaqiqat, uyda yoki tashkilotlarning mijozlar mashinalari miqyosida ushbu bo'limlar mavjud. Biroq, bu bo'lim turlari ushbu uchta tur bilan cheklangan degani emas. Ko'p sonli ixtisoslashtirilgan bo'limlar mavjud, ammo ular asosiy hajmlarni konteyner sifatida ishlatadilar. Bo'lim - bu diskdagi belgilangan joy; unda ma'lumotlarni saqlash tizimini tashkil qilish uchun har qanday ma'lumotni saqlash uchun fayl tizimi yaratilishi kerak. Ushbu jarayon bo'limni formatlash deb nomlanadi. Fayl tizimlarining juda ko'p turlari mavjud, Windows oilasi FAT / NTFS dan foydalanadi, Linux yadrosidagi operatsion tizimlar Ext2 / 3FS, ReiserFS, Swap-dan foydalanadi. Windows dan foydalanish imkonini beruvchi mahalliy (masalan, ularni qo'llab-quvvatlash emas operatsion tizimlari turli fayl tizimlari uchun xoch-platforma kirish uchun ko'p kommunal, bor linux bo'limlari va teskari). Bunday FAT / NTFS kabi ba'zi fayl tizimlari, qattiq diskda katta ma'lumotlar tuzilmalari, deb nomlangan guruhlar ustidan faoliyat ko'rsatmoqda. Klaster o'zboshimchalik bilan sonli sektorni o'z ichiga olishi mumkin. Klaster hajmini manipulyatsiya qilish fayl tizimining ishlashi yoki bo'sh maydonda qo'shimcha yutuqlarni keltirib chiqaradi. Shunday qilib, quyidagi mantiqiy ma'lumotlarni saqlash tuzilishi olinadi: qattiq disk bo'limlarga bo'linadi (ushbu bo'lim haqidagi ma'lumotlar asosiy yuklash yozuvida saqlanadi) - ular har biri uchun C:, D:, E: va boshqalar deb nomlanadi. bo'lim fayl tizimiga o'rnatiladi (bo'limni formatlash natijasida). Fayl tizimi fayllar unda joylashgan qaysi Qanday Partition (mantiqiy disk) kosmik farqlangan va qaerda haqida ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, bo'limda ma'lum bir qator klasterlarga bo'linadigan, qattiq disk treklari bo'linadigan ma'lum bir sonli sektorlarni egallaydigan fayllar saqlanadi. Fayl tizimi barcha tarmoqlarga o'z manzillarini tayinlaydi, so'ngra fayllarini shu manzillarda saqlaydi, jadvaliga ma'lum fayllarga tegishli klasterlar (klasterlar diapazoni) manzillarini yozadi.
