Здесь мы собрали самое важное, что вам нужно знать о жестких дисках, принципах их работы, их ограничениях и о том, как сэкономить на них место.
Жесткий диск: что это такое
Жесткий диск — это устройство, используемое для хранения цифрового содержимого и других данных на компьютерах. Каждый компьютер имеет внутренний жесткий диск, но вы также можете пользоваться внешними жесткими дисками для увеличения объема места на компьютере. В этой статье мы рассмотрим различные типы жестких дисков, их преимущества и недостатки.
Типы резервных хранилищ
Всем компьютерам требуются накопители для долгосрочного хранения данных. Эти накопители называют резервными хранилищами, а оперативная память (ОЗУ) компьютера является основным хранилищем.
В общем, резервные хранилища бывают двух видов: жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD). SSD относят к жестким дискам, но это не совсем точно, и важно понимать разницу между HDD и SSD.
Что такое HDD?
HDD — это более традиционный тип жесткого диска.
Смотрим как жесткий диск работает изнутри!
Жесткие диски состоят из намагниченных металлических или стеклянных круглых пластин, вращающихся со скоростью от 5400 до 15 000 об./мин. Чем быстрее вращается магнитный диск, тем быстрее ваш компьютер сможет получить доступ к находящейся на нем информации.
Все цифровые данные поступают в виде бинарного кода — последовательности единиц и нулей, которые могут представлять собой любую информацию. Головки жестких дисков для записи и чтения используются для ввода этих единиц и нулей путем намагничивания частей диска. В каждой крошечной части диска размещается бит, равный 1 или 0. Головка может определять магнетизм каждой части, считывая информацию с нее. Головка, которая может читать данные, способна также записывать их, изменяя намагниченность битов на диске.
При каждом изменении, например при сохранении или удалении файла, головка жесткого диска соответствующим образом регулирует магнетизм жесткого магнитного диска. Представьте себе проигрыватель пластинок с виниловым диском в качестве жесткого магнитного диска, содержащего информацию, и тонармом в качестве головок, сканирующих информацию.
Поскольку данные хранятся на магнитах, HDD не разрушаются при отключении питания, а это означает, что они сохраняют данные, даже когда компьютер выключен.
Максимальная емкость современных внутренних HDD может достигать 20 ТБ. С момента появления SSD жесткие диски редко используются в качестве устройств длительного хранения данных в компьютере, но по-прежнему являются надежным вариантом внешнего накопителя.
Что такое SSD?
SSD (твердотельные накопители) — это новый тип жестких дисков. Это предпочтительный тип внутренних жестких дисков самых современных ноутбуков. SSD также используются во всех смартфонах и планшетах.
В твердотельных накопителях применяется флеш-память, как и во флеш-накопителях USB, а также картах памяти для цифровых фотоаппаратов. Здесь нет никаких магнитов; в SSD используются полупроводники, которые хранят данные, изменяя электрическое состояние триллионов цепей, содержащихся в накопителе. Поскольку в SSD нет движущихся частей, они не только работают быстрее (так как вам не нужно ждать, пока диски начнут вращаться и головки считают информацию), но и служат дольше, чем HDD.
SDD намного дороже в производстве, поэтому, хотя они все чаще используются в качестве основных дисковых накопителей для ноутбуков и ПК высокого класса, многие по-прежнему предпочитают жесткие диски как более дешевый внешний вариант.
Краткая история жестких дисков
После экспериментов с магнитной лентой как средством хранения данных в 1956 году команда IBM во главе с Рейнольдом Б. Джонсоном разработала первый коммерческий жесткий диск.
Эта команда обнаружила, что можно хранить данные на намагниченных металлических дисках, которые позволяют перезаписывать информацию, что привело к созданию первой системы жестких дисков, известной как RAMAC (метод произвольного доступа для учета и контроля).
Оригинальный жесткий диск был размером с два холодильника с 50 24-дюймовыми жесткими магнитными дисками, вращающимися со скоростью 1200 об./мин. Несмотря на габариты, емкость памяти RAMAC составляла всего 5 МБ (что примерно соответствует размеру одного фото, снятого смартфоном), и при столь малой емкости он стоил около 10 000 долларов за мегабайт.
RAMAC находились в центрах хранения и обработки данных IBM, пока компания не представила съемные устройства для хранения данных в 1960-х годах. Дисковый накопитель IBM 1311 1962 года имел емкость 2,6 МБ на шести 14-дюймовых жестких магнитных дисках. Они были размером примерно с посудомоечную машину.
Персональные настольные компьютеры появились в 70-х годах, и в это же время компания IBM начала разрабатывать первые гибкие диски. Дискеты, впервые выпущенные в 1971 году, стали первыми портативными магнитными дисками. Можно считать их первыми внешними жесткими дисками. Дискеты оставались стандартным решением для хранения данных до тех пор, пока на рубеже веков не стали широко использоваться перезаписываемые компакт-диски и флеш-накопители USB. Первый жесткий диск для чтения и записи для персональных компьютеров был выпущен в 1972 году компанией Memorex.
К 1980 году многие крупные компании начали разрабатывать жесткие диски, и накопитель ST-506 от Shugart Technology с 5,25-дюймовыми пластинами и емкостью 5 МБ стал самым компактным HDD на то время. Тем временем компания IBM выпустила модель IBM 3380 — первый жесткий диск объемом 1 ГБ.
В 1983 году компания Rodime представила модель RO352 — первый 3,5-дюймовый HDD с двумя дисками общей емкостью 10 МБ. 3,5-дюймовые жесткие диски и по сей день остаются стандартом для настольных компьютеров (а 2,5-дюймовые HDD — для ноутбуков).
В 80-х годах знакомые нам внешние жесткие диски только начали разрабатывать, и со временем физический размер этих дисков уменьшился, а емкость увеличилась.
Зачем нужен жесткий диск?
В общем и целом жесткий диск нужен, чтобы хранить данные. На компьютере это все ваши фотографии, видео, музыка, документы и приложения; кроме того, код операционной системы вашего компьютера, программные платформы и драйверы также хранятся на жестких дисках. Емкость жесткого диска измеряется в мегабайтах (МБ), гигабайтах (ГБ) и терабайтах (ТБ).
Жесткий диск отличается от ОЗУ (оперативной памяти), которая представляет собой устройство для временного хранения данных компьютера, требующее электропитания для этой цели, а следовательно, являющееся энергозависимым ЗУ, сохраняющим данные только при включенном компьютере. ОЗУ используется не для личных данных, а для функционирования компьютера. Чтобы вы могли работать без перебоев и переключаться между задачами и приложениями, начиная с того места, где закончили, вашему компьютеру требуется память. ОЗУ является устройством первичного (оперативного) хранения данных, а HDD и SSD относятся к категории устройств вторичного, или долговременного, хранения данных.
Жесткий диск — это запоминающее устройство для хранения ваших файлов и данных в течение длительного времени. Сохраняя файл на свой компьютер, вы сохраняете его на жестком диске устройства. Жесткий диск — это картотечный шкаф для ваших цифровых файлов.
Что такое внешний жесткий диск?
Внешний жесткий диск — это жесткий диск, не встроенный в компьютер. Это портативное устройство, которое можно подключить к любому компьютеру, чтобы получить доступ к хранящимся на нем данным. В то время как внутренние жесткие диски напрямую подключены к материнской плате компьютера и хранят данные операционной системы, программных платформ, драйверы, программы, которыми вы пользуетесь, а также ваши файлы, внешние жесткие диски используются в основном для хранения личных файлов.
Жесткий диск компьютера можно изымать и обновлять, но это сложная задача, поэтому многие люди используют внешние жесткие диски, когда на их компьютере не хватает места.
В наши дни внешние жесткие диски могут вмещать до 20 ТБ данных, что более чем в миллион раз превосходит емкость самого первого жесткого диска в 1956 году. Благодаря такой вместимости в сочетании с портативностью и доступностью внешние жесткие диски стали лучшим решением для увеличения емкости компьютера до появления облачных хранилищ.
Недостатки внешних жестких дисков для хранения данных
По сравнению с простым использованием внутренней памяти компьютера внешние жесткие диски — практичное решение, но подразумевающее некоторые риски и ограничения, которые важно учитывать.
Как внутренние, так и внешние HDD подвержены риску потери данных. Причиной этому могут быть попытки нарушения защиты вредоносными программами или вирусами либо повреждение и износ вследствие естественных причин, таких как чрезмерное воздействие солнечных лучей или высоких температур, попадание жидкостей, пыли или помехи от других магнитных полей.
Большое количество сложных движущихся частей, благодаря которым работает жесткий диск, делает его весьма уязвимым для повреждений, особенно если вы носите его с собой. Если жесткий диск поврежден, возможно, вам все же удастся восстановить данные, хранящиеся на его магнитных пластинах, но это будет сложно и, вероятнее всего, недешево. HDD — один из наиболее хрупких внутренних компонентов компьютера по причине наличия в нем движущихся частей.
Кроме того, обычный жесткий диск не защищен паролем или шифром, поэтому в случае его потери или кражи ваша личная информация может подвергаться опасности.
Многие внешние жесткие диски поддерживают только определенные операционные системы либо лишь одну из них в конкретный промежуток времени. Если у вас MacBook и ПК с Windows, вы можете обнаружить, что ваш жесткий диск не обеспечивает чтение и запись на обоих устройствах, что может быть неудобно, если вы используете HDD для перемещения файлов с одного устройства на другое. Многие жесткие диски необходимо переформатировать, чтобы сконфигурировать их для записи в другой операционной системе, что приводит к потере всех данных.
Использование облачного хранилища вместо жестких дисков
Появление облачных хранилищ дало возможность не зависеть от ограничений и рисков жестких дисков. Облачные решения стали более безопасной и доступной альтернативой другим хранилищам данных. Сохранение файла в облаке означает, что он будет храниться онлайн, не занимая места на вашем устройстве.
Dropbox предоставляет вам до 3 ТБ места в личном аккаунте практически для любых типов файлов и неограниченный объем места для аккаунтов Dropbox Business Advanced и Enterprise.
Вместо того, чтобы покупать дополнительные внешние диски по мере их заполнения, вы можете просто увеличивать облачное хранилище, которое не занимает физическое пространство. Если вы храните файлы на разных внешних жестких дисках, нужный файл будет очень сложно найти. Облачное хранилище позволяет собрать все ваши файлы в одном месте.
Вы сможете легко искать их и получать к ним доступ с любого устройства, подключенного к сети. Внешние жесткие диски, как правило, подключаются к компьютерам через USB, поэтому их можно подключать только к определенным устройствам, в то время как облачное хранилище доступно не только с ПК и ноутбуков, но и с планшетов и смартфонов. Если вы хотите перенести содержимое, хранящееся на внешних дисках, в облако, используйте резервное копирование на внешние диски — вы сможете получить доступ к вашим файлам откуда угодно.
Dropbox использует серверы, размещенные в центрах хранения и обработки данных по всему миру. Вы не можете случайно уронить облако и повредить файлы в нем, как это могло бы произойти со внешним жестким диском, так как все данные оцифрованы и находятся в безопасности. В Dropbox файлы хранятся в зашифрованном защищенном месте, откуда гораздо сложнее украсть информацию, чем с обычного жесткого диска.
Dropbox — безопасное и универсальное решение для резервного копирования и хранения файлов, которое позволяет сэкономить место на вашем компьютере и избавиться от хлопот и рисков, связанных с хранением важных данных на внешних жестких дисках.
Источник: experience.dropbox.com
Урок 20. Что такое жесткий диск компьютера и для чего он предназначен
Тема нашего урока: что такое жесткий диск? Многие из вас знают, что вся информация на компьютере, представленная в виде файлов и папок, хранится на жестком диске. А вот, что такое жесткий диск и для чего он предназначен, правильно ответят не многие. Людям, далёким от программирования очень тяжело представить, каким образом можно хранить информацию на какой-то железяке.
Это ведь не шкатулка и не лист бумаги, на котором можно эту самую информацию можно записать и спрятать в шкатулку. Да, жесткий диск это не шкатулка с письмом.
Что такое жесткий диск компьютера и для чего он предназначен
Жесткий диск (HDD, HMDD-от англ. hard (magnetic) disk drive) – это магнитный носитель информации. На компьютерном сленге его называют «винчестер». Он предназначен для хранения информации в виде фотографий, картинок, писем, книг различных форматов, музыки, фильмов, и т.п. Внешне это устройство совсем не похоже на диск. Скорее оно похоже на небольшую прямоугольную железную коробочку.
Внутреннее устройство жесткого диска похоже на старый проигрыватель виниловых пластинок.
Внутри этой металлической коробочки есть круглые алюминиевые или стеклянные пластины-диски, находящиеся на одной оси, по которым перемещается считывающая головка. В отличие от проигрывателя, головка жесткого диска в рабочем режиме не касается поверхности пластин.
Для удобства работы жесткий диск делят на несколько разделов. Это разделение условное. Осуществляется такое разделение диска при помощи операционной системы или специальными программами. Новые разделы называют логическими дисками. Им присваиваются буквы С, D, E или F. Обычно операционная система устанавливается на диск C, а файлы и папки хранят на других дисках, чтобы при крахе системы ваши файлы и папки не пострадали.
Посмотрите видеоролик о том, что такое жесткий диск:
Основные характеристики жестких дисков
Форм-фактор – это ширина жесткого диска в дюймах. Стандартный размер для настольного компьютера 3.5 дюйма, а для ноутбуков 2.5 дюйма;
Интерфейс – в современных компьютерах используется подключения к материнской плате SATA различных версий. SATA, SATA II, SATA III. В старых компьютерах используется интерфейс IDE.
Ёмкость – это максимальное количество информации, которое может хранить жесткий диск, измеряется в гигабайтах;
Скорость вращения шпинделя – это количество оборотов шпинделя в минуту. Чем больше скорость вращения диска, тем лучше. Для операционных систем необходимо ставить диски от 7 200 об/мин и выше, а для хранения файлов можно устанавливать диски с меньшей скоростью.
Время наработки на отказ – это среднее время безотказной работы, рассчитанное производителем. Чем оно больше, тем лучше;
Время произвольного доступа — это среднее значение времени, требуемое головке для позиционирования на произвольном участке пластины. Величина не постоянная.
Ударостойкость – это способность жесткого диска переносить смену давления и удары.
Уровень шума, который издает диск во время работы, измеряется в децибелах. Чем он меньше, тем лучше.
Сейчас уже есть диски SSD (solid-state drive в простом переводе — твёрдотельный накопитель), которые не имеют ни шпинделя, ни пластин. Это запоминающее устройство на основе микросхем памяти.
SSD-диски совершенно тихие и имеют очень хорошую скорость чтения и записи. Но они пока очень дорогие и не очень надежные, поэтому их устанавливают только под операционные системы, а для хранения файлов используют жесткие диски IDE и SATA.
Источник: moydrygpk.ru
Что такое жесткий диск(HDD)?
Жесткий диск — это главное и обычно наиболее существенное устройство хранения данных в компьютере. Операционная система, названия программного обеспечения и большинство других файлов хранятся на жестком диске.
Жесткий диск также называется HDD (его аббревиатура), жесткий диск, магнитный жесткий диск, механический жесткий диск и фиксированный диск. Независимо от того, как он называется, основной жесткий диск обычно содержит корневую папку используемой операционной системы.
Физическое описание жесткого диска
По бокам жесткого диска есть просверленные отверстия с резьбой для облегчения установки в отсек для 3,5-дюймового диска в корпусе компьютера. Также возможна установка в отсек для 2,5-дюймового накопителя меньшего размера и 5,25-дюймового накопителя с адаптером. Жесткий диск установлен так, что конец с разъемами обращен внутрь компьютера. В ноутбуках часто используется 2,5-дюймовый жесткий диск или SSD.
Задняя часть жесткого диска содержит порт для кабеля, который подключается к материнской плате. Тип используемого кабеля (SATA или PATA) зависит от типа диска, но большинство покупаемых жестких дисков включают их. Также здесь есть подключение для питания компьютера от блока питания.
Большинство жестких дисков также имеют настройки перемычек на задней панели, которые определяют, как материнская плата должна распознавать диск, когда их несколько. Эти настройки различаются от диска к диску, поэтому обратитесь к производителю жесткого диска за подробностями.
Как работает жесткий диск
В отличие от энергозависимого хранилища, такого как ОЗУ, жесткий диск сохраняет свои данные даже при отключении питания. Вот почему вы можете перезагрузить компьютер, который отключит жесткий диск, но сохранит доступ ко всем данным, когда снова включится.
Внутри жесткого диска находятся секторы, расположенные на дорожках, хранящиеся на вращающихся пластинах. У этих пластин есть магнитные головки, которые перемещаются вместе с приводным рычагом для чтения и записи данных на привод.
Виды жестких дисков
Жесткий диск компьютера — не единственный тип жесткого диска, и SATA и PATA — не единственные способы их подключения к компьютеру. Более того, существует множество жестких дисков разных размеров, некоторые из которых очень маленькие, а другие довольно большие.
Например, на стандартной флешке тоже есть жесткий диск, но он не вращается, как традиционный жесткий диск. Флэш-накопители иногда называют твердотельными накопителями и подключаются к компьютеру через USB. Также существуют гибриды, называемые SSHD.
Другой жесткий диск USB — это внешний жесткий диск, который представляет собой обычный жесткий диск в собственном корпусе, поэтому его можно безопасно использовать вне корпуса компьютера. Обычно они взаимодействуют с компьютером через USB, но некоторые используют FireWire или eSATA.
Внешний корпус — это корпус для внутреннего жесткого диска. Вы можете использовать его, если хотите «преобразовать» внутренний жесткий диск во внешний, чтобы сделать свой собственный внешний жесткий диск. Они тоже используют USB, FireWire и так далее.
Вместительность
Емкость жесткого диска является важным фактором при определении того, купит ли кто-то конкретное устройство, например ноутбук или телефон. Если емкость хранилища довольно мала, это означает, что он будет быстрее заполняться файлами, тогда как диск с большим объемом хранилища может обрабатывать гораздо больше данных.
Выбор жесткого диска на основе того, сколько памяти он может сохранить, зависит от обстоятельств. Например, если вам нужен планшет, на котором можно записывать много видео, вам нужно как минимум 64 ГБ вместо 8 ГБ.
То же самое и с жесткими дисками компьютера. Вы один из тех, кто хранит много HD-видео или изображений, или у вас есть резервные копии большинства файлов в Интернете? Предпочтение автономного домашнего хранилища может побудить вас купить внутренний или внешний жесткий диск, поддерживающий 4 ТБ, а не 500 ГБ.
Задачи жесткого диска
Одна простая задача, которую вы можете выполнить с жестким диском, — это изменить букву раздела, чтобы лучше их различать. Например, хотя основной раздел жесткого диска обычно называется «C» и не может быть изменен, вы можете изменить букву внешнего жесткого диска с «P» на «L» (или любую другую допустимую букву).
Еще кое-что, что легко сделать с жестким диском, — это проверить, сколько на нем осталось свободного места. Это особенно важно, если вы получаете сообщения о нехватке места на диске, но не менее важно для поддержания бесперебойной работы системы. Вы можете удалить ненужные или слишком большие программы, а также удалить файлы или скопировать их в другое место, если на жестком диске мало места.
Вам необходимо отформатировать диск или разбить его на разделы, прежде чем вы сможете установить операционную систему или сохранить файлы. При первой установке ОС обычно происходит форматирование нового жесткого диска и файловой системы.
Когда вы имеете дело с фрагментированным жестким диском, доступны бесплатные инструменты дефрагментации, которые могут помочь уменьшить фрагментацию. Иногда дефрагментация жесткого диска может ускорить работу вашего компьютера.
Поскольку на жестком диске хранятся все данные с компьютера, часто возникает необходимость безопасно стереть данные с диска, например, перед продажей оборудования или переустановкой новой операционной системы. Обычно это можно сделать с помощью программы уничтожения данных.
С другой стороны, вы можете защитить данные на жестком диске с помощью программы шифрования диска. Только после того, как вы введете определенный пароль, данные будут расшифрованы и доступны для чтения / использования.
Устранение неполадок жесткого диска
Ваш компьютер использует жесткий диск снова и снова, каждый раз, когда вы делаете что-то, связанное с чтением или записью данных на диск. В конечном итоге часто возникают проблемы с устройством.
Одной из наиболее распространенных проблем является шум жесткого диска, и лучший первый шаг в устранении неисправности жесткого диска любого типа — это запустить тест жесткого диска.
Windows включает встроенный инструмент под названием chkdsk, который помогает выявлять и, возможно, даже исправлять различные ошибки жесткого диска. Вы можете запустить графическую версию этого инструмента в большинстве версий Windows.
Множество бесплатных программ могут проверить жесткий диск на наличие проблем, которые в конечном итоге могут привести к необходимости замены диска. Некоторые из них также могут измерять производительность, например время поиска.
Источник: dzen.ru