Жесткий диск

Жесткий диск (Hard Disk Drive, HDD), или винчестер, – устройство, используемое для постоянного хранения информации, необходимой для работы на компьютере, и доступа к ней. Данная информация может носить различный характер. Это могут быть документы, базы данных, видео, аудио и многое другое.

Внешне жесткий диск выглядит как прямоугольная металлическая коробка высотой 2–4 см, которая устанавливается в 3,5– или 5,25-дюймовый отсек компьютера (рис. 2.34).

Рис. 2.34. Внешний вид винчестера (вид сверху и снизу)

Внутри винчестера находится одна или несколько пластин (так называемых блинов), на которые и записывается информация. Запись и считывание данных осуществляется блоком магнитных головок, которые скользят над пластинами в непосредственной близости от них. Передвигает этот блок высокоточный шаговый двигатель, который, в свою очередь, управляется интегрированным контроллером.

В рабочем состоянии пластины постоянно вращаются и скорость их вращения очень высокая. Чем выше скорость вращения, тем выше скорость считывания и записи информации. На сегодняшний день наиболее распространенными являются винчестеры со скоростью вращения дисков 7200 об/мин для IDE– и SATA-дисков и 10 000–15 000 об/мин для SCSI-дисков. Вместе с тем существуют жесткие диски и с более низкой скоростью вращения, которые находят свое применение, в основном, в переносных компьютерах.

Основные различия жестких дисков – интерфейс подключения к материнской плате, скорость вращения пластин, объем хранимых данных, кэш-буфер, время позиционирования головок, время поиска информации и др. Кроме того, жесткие диски могут быть внутренними и внешними.

Для обычного пользователя главным показателем является объем жесткого диска, то есть то, сколько можно записать на него информации. Сегодня наибольшее распространение получили жесткие диски с объемом 200–250 Гбайт. Тем не менее любители собирать коллекции фильмов и музыки могут приобрести жесткий диск объемом 400 Гбайт и выше.

Интерфейс винчестера также играет важную роль, поскольку от него зависит скорость передачи данных от жесткого диска к материнской плате. Сегодня наибольшее распространение получили три типа интерфейсов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Ниже описан каждый из них.

IDE

Этот интерфейс возник одним из самых первых. Он получил широкое распространение благодаря своей простоте, дешевизне и достаточной эффективности. На жестких дисках с таким интерфейсом имеется интегрированный IDE-контроллер, что избавляет от необходимости приобретения дополнительных плат расширения.

За все время существования IDE-интерфейса было разработано множество стандартов, описывающих правила и скорость обмена данными между контроллером на жестком диске и контроллером на материнской плате. На сегодняшний день наибольшее распространение получили спецификации Ultra ATA/100 и Ultra ATA/133, которые позволяют передавать данные со скоростью 100 и 133 Мбайт/с соответственно.

Жесткие диски с IDE-интерфейсом чаще всего используются в рабочих компьютерах пользователей, поскольку интерфейс имеет некоторые ограничения.

Для подключения IDE-устройств к материнской плате используется 80-жильный шлейф (рис. 2.35). Обычно на материнской плате присутствует от одного до четырех IDE-разъемов, что, конечно же, зависит от ее стоимости.

Рис. 2.35. Внешний вид IDE-шлейфа

Serial ATA

Этот интерфейс (другое название SATA) появился в результате дальнейшего развития IDE-интерфейса. Работа над ним началась еще в 1999 году и завершилась созданием спецификации, которая позволяет передавать данные со скоростью до 150 Мбайт/с. Затем появилась еще одна спецификация, имеющая пропускную способность вдвое выше. В настоящий момент ведется разработка спецификации Serial ATA-3, которая обещает повышение скоростных показателей до 600 Мбайт/с. Однако теория – это теория, а практика – совсем другое. На практике скорость чтения информации с физического диска винчестера еще очень далека от теоретически возможной, поэтому дальнейшее теоретическое развитие спецификации интерфейса не имеет большого смысла, пока не будет увеличена реальная физическая скорость считывания данных с магнитных дисков винчестера.

На всех современных материнских платах присутствуют разъемы для подключения SATA-винчестеров с помощью 4-проводного шлейфа (рис. 2.36). Количество разъемов может быть разным и зависит от количества интегрированных контроллеров. Как правило, таких разъемов два-четыре, с возможностью создания RAID-массива (массива независимых дисков).

Рис. 2.36. Внешний вид SATA-шлейфа

SCSI

Этот интерфейс развивался параллельно с IDE-интерфейсом и изначально позиционировался для использования в серверах и мощных рабочих станциях различного назначения. Современные SCSI-контроллеры поддерживают скорость передачи данных до 320 Мбайт/с. Кроме того, SCSI-интерфейс обладает неоспоримыми преимуществами, среди которых поддержка большого числа накопителей и возможность параллельного считывания информации с нескольких из них, высокая надежность и др.

В отличие от IDE-шлейфа, SCSI-шлейф изначально имеет большую длину и большее количество коннекторов для подключения SCSI-устройств (рис. 2.37).

Рис. 2.37. Внешний вид SCSI-шлейфа

Однако при всех своих достоинствах SCSI является дорогим интерфейсом. Кроме того, для использования SCSI-винчестера необходим SCSI-контроллер, который также стоит недешево.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.