▷ Ano ang isang hard drive at paano ito gumagana

Ngayon makikita natin nang detalyado kung ano ang isang hard drive at kung ano ito para sa. Posible na ngayon ay wala kaming sariling mga computer ay hindi ito para sa pag-imbento ng mga aparato sa imbakan. Bukod dito, hindi magiging advanced ang teknolohiya kung ang mga suportang ito ay hindi umiiral upang maiimbak ang napakaraming impormasyon.

Alam namin na ang isang hard disk ay hindi isang kritikal na aparato para sa pagpapatakbo ng isang computer, dahil maaari itong gumana kung ito. Ngunit nang walang data ang pagiging kapaki-pakinabang ng isang computer ay halos hindi nilalaro .

Indeks ng nilalaman

Unti-unti ang mga hard drive sa nasasaktan na ito o ang SSD ay nakakakuha ng landas sa tradisyonal na mga hard drive, na kung saan ay sasagutin namin ang artikulong ito. Gayunpaman, nagtatanghal pa rin ito ng mas malaking kapasidad ng imbakan at higit na tibay. Kaya tingnan natin kung ano ang isang hard drive at kung paano ito gumagana

Ano ang isang hard drive?

Ang unang bagay na dapat nating gawin ay tukuyin kung ano ang isang hard drive. Ang isang hard disk ay isang aparato para sa pag-iimbak ng data sa isang hindi pabagu-bago na paraan, iyon ay, gumagamit ito ng isang magnetic system ng pag-record upang mag-imbak ng digital na data. Sa ganitong paraan posible na mapanatili ang naitala na impormasyon sa isang daluyan nang permanente (samakatuwid hindi ito pabagu-bago). Tinatawag din ang mga HDD o Hard Disk Drives.

Ang hard disk ay binubuo ng isa o higit pang mahigpit na mga plate na nakapasok sa isang hermetic box at sumali sa pamamagitan ng isang karaniwang axis na umiikot sa mataas na bilis. Sa bawat isa sa mga duck, na normal na nakalaan para sa imbakan ng kanilang dalawang mukha, mayroong dalawang magkahiwalay na basahin / sumulat ng ulo.

Ang mga hard drive ay bahagi ng pangalawang memorya ng computer o vita sa graph, antas ng memorya 5 (L5) at sa ibaba. Ito ay tinatawag na pangalawang memorya sapagkat ito ang mapagkukunan ng data upang ang pangunahing memorya (memorya ng RAM) ay maaaring kunin ang mga ito at magtrabaho kasama nila ang pagpapadala at pagtanggap ng mga tagubilin mula sa CPU o processor. Ang pangalawang memorya na ito ang siyang may pinakamalaking kapasidad na magagamit sa isang computer at hindi rin magiging pabagu-bago. Kung isasara natin ang computer, ang RAM ay mawawalan ng laman, ngunit hindi isang hard disk.

Mga pisikal na sangkap ng isang hard drive

Bago malaman ang pagpapatakbo ng isang hard disk, maginhawa upang ilista at tukuyin ang iba't ibang mga pisikal na sangkap na mayroon ng isang hard disk:

• Mga pinggan: ay kung saan naka-imbak ang impormasyon. Ang mga ito ay inayos nang pahalang at ang bawat plato ay binubuo ng dalawang mukha o magnetized na ibabaw, isang itaas at isang mas mababang mukha. Ito ay karaniwang itinayo ng metal o salamin. Upang maiimbak ang impormasyon sa kanila, mayroon silang mga cell kung saan maaari silang ma-magnetize ng positibo o negatibo (1 o 0). Pagbasa ng ulo: ito ang sangkap na gumagawa ng pagbasa o pag-andar. Magkakaroon ng isa sa mga ulo para sa bawat mukha o ibabaw ng plato, kaya kung mayroon kaming dalawang plate ay magkakaroon ng apat na ulo ng pagbasa. Ang mga ulo na ito ay hindi nakikipag-ugnay sa mga plato, kung nangyari ito ang disk ay ma-scratched at ang data ay masira. Kapag ang pinggan ay umiikot, isang manipis na film ng hangin ay nilikha na pumipigil sa pagbibilang sa pagitan nito at sa playhead (humigit-kumulang na 3nm bukod). Mekanikal na braso: sila ang magiging mga elemento na namamahala sa paghawak ng mga ulo ng pagbasa. Pinapayagan nila ang pag-access sa impormasyon ng pinggan sa pamamagitan ng paglipat ng mga ulo ng pagbasa sa isang guhit na paraan mula sa loob hanggang sa labas ng mga ito. ang pag-alis ng mga ito ay napakabilis, bagaman dahil sa pagiging mekanikal na elemento mayroon silang kaunting mga limitasyon tungkol sa bilis ng pagbasa. Mga Makina: Magkakaroon kami ng dalawang motor sa loob ng isang hard drive, ang isa ay paikutin ang mga plate, na karaniwang sa bilis ng pagitan ng 5000 at 7200 rebolusyon bawat minuto (rpm). At magkakaroon din kami ng isa pa para sa paggalaw ng mechanical arm Electronic circuit: bilang karagdagan sa mga elemento ng mekanikal, ang hard drive ay naglalaman din ng isang elektronikong circuit na responsable sa pamamahala ng mga pag-andar ng heading pagpoposisyon at ang pagbabasa at pagsulat nito. Ang circuit na ito ay namamahala din sa pakikipag-usap sa hard disk sa natitirang bahagi ng mga bahagi ng computer, isinalin ang mga posisyon ng mga cell ng mga plato upang matugunan ang naiintindihan ng RAM at CPU memory. Memorya ng cache: ang kasalukuyang mga hard drive ay may isang memory chip na isinama sa electronic circuit na nagsisilbing tulay para sa pagpapalitan ng impormasyon mula sa mga pisikal na platter hanggang sa memorya ng RAM. Ito ay tulad ng isang dynamic na buffer upang magaan ang pag-access sa pisikal na impormasyon. Mga port ng koneksyon: Sa likod ng disk, at sa labas ng pakete, ay ang mga port ng koneksyon. Karaniwan silang binubuo ng konektor ng bus sa motherboard, ang 12 V power connector at, sa kaso ng mga IDE, kasama ang mga jumper slot para sa pagpili ng master / alipin.

Mga Teknolohiya ng Koneksyon

Ang hard disk ay dapat na konektado sa motherboard ng computer. Mayroong iba't ibang mga teknolohiya ng koneksyon na magbibigay ng mga katangian o oras sa mga hard drive.

IDE (Pinagsamang Device Electronics):

Kilala rin bilang ATA o PATA (Parallel ATA). Hanggang sa kamakailan lamang ito ay ang pamantayang pamamaraan ng pagkonekta ng mga hard drive sa aming mga computer. Pinapayagan nito ang pagkonekta ng dalawa o higit pang mga aparato sa pamamagitan ng isang kahanay na bus na binubuo ng 40 o 80 cable.

Ang teknolohiyang ito ay kilala rin bilang DMA (Direct Memory Access), dahil pinapayagan nito ang direktang koneksyon sa pagitan ng RAM at ang hard drive.

Upang ikonekta ang dalawang aparato sa parehong bus, kinakailangan para sa kanila na mai-configure bilang mga masters o alipin. Sa ganitong paraan, malalaman ng magsusupil kung kanino dapat itong magpadala ng data o basahin ang data nito at walang impormasyon sa pagtawid. Ang pagsasaayos na ito ay ginagawa sa pamamagitan ng isang lumulukso sa aparato mismo.

• Master: dapat ito ang unang aparato na nakakonekta sa bus, karaniwang isang hard disk ay dapat na na-configure sa master mode sa harap ng isang DC / DVD reader. Dapat mo ring i-configure ang isang Master Motorsiklo Hard Drive kung naka-install ang operating system. Alipin: ay magiging pangalawang aparato na konektado sa isang bus na IDE. Upang maging isang alipin, kailangan munang maging isang master.

Ang maximum na bilis ng paglipat ng isang koneksyon ng IDE ay 166 MB / s. tinatawag din na Ultra ATA / 166.

SATA (Serial ATA):

Ito ang kasalukuyang pamantayan sa komunikasyon sa mga PC ngayon. Sa kasong ito isang serial bus ang gagamitin sa halip na kahanay upang maipadala ang data. Ito ay mas mabilis kaysa sa tradisyonal na IDE at mas mahusay. Bilang karagdagan, pinapayagan nito ang mga mainit na koneksyon ng mga aparato at may mas maliit at mas mapapamahalaang mga bus.

Ang kasalukuyang pamantayan ay matatagpuan sa SATA 3 na nagpapahintulot sa paglilipat ng hanggang sa 600 MB / s

SCSI (Maliit na Computer System Interface):

Ang magkatulad na uri ng interface ay dinisenyo para sa mga hard drive na may mataas na kapasidad ng imbakan at ang bilis ng pag-ikot. Ang pamamaraan ng koneksyon na ito ay tradisyonal na ginamit para sa mga server at kumpol ng malalaking hard drive ng imbakan.

Ang isang SCSI controller ay maaaring sabay na magtrabaho kasama ang 7 hard drive sa isang daisy-chain connection na hanggang sa 16 na aparato. Kung ang pinakamataas na bilis ng paglipat ay 20 Mb / s

SAS (Serial na naka-attach na SCSI):

Ito ang ebolusyon ng interface ng SCSI at, tulad ng SATA, ito ay isang bus na gumagana sa serye, kahit na ang mga utos na uri ng SCSI ay ginagamit pa rin upang makipag-ugnay sa mga hard drive. Ang isa sa mga pag-aari nito, bilang karagdagan sa mga ibinigay ng SATA, ay ang ilang mga aparato ay maaaring konektado sa parehong bus at may kakayahang magbigay ng isang palaging rate ng paglilipat para sa bawat isa sa kanila. Posible upang kumonekta ng higit sa 16 na aparato at mayroon itong parehong interface ng koneksyon tulad ng mga disk sa SATA.

Ang bilis nito ay mas mababa sa SATA, ngunit may higit na kapasidad ng koneksyon. Ang isang SAS Controller ay maaaring makipag-usap sa isang SATA disk, ngunit ang isang SATA controller ay hindi maaaring makipag-usap sa isang SAS disk.

Ginagamit ang mga form factor

Tungkol sa mga kadahilanan sa porma, mayroong ilang mga uri ng mga ito ay sinusukat sa pulgada: 8, 5'25, 3´5, 2'5, 1'8, 1 at 0'85. Kahit na ang pinaka ginagamit ay ang 3.5 at 2.5 pulgada.

3.5 pulgada:

Ang mga sukat nito ay 101.6 x 25.4 x 146 mm. Ito ay ang parehong sukat ng mga manlalaro ng CD, kahit na sila ay mas mataas (41.4 mm). Ang mga hard drive na ito ang ginagamit namin sa halos lahat ng mga desktop computer.

2.5 pulgada:

Ang mga sukat nito ay 69.8 x 9.5 x 100 mm, at ang mga karaniwang sukat ng isang floppy drive. Ang mga hard drive na ito ay ginagamit para sa mga computer sa notebook, na kung saan ay mas siksik, maliit at magaan.

Pisikal at lohikal na istraktura

Ang pagkakaroon ng nakikita ang mga pisikal na sangkap ng isang hard drive, dapat nating malaman kung paano nahahati ang istraktura ng data nito sa bawat plate ng hard drive. Tulad ng dati, hindi lamang isang bagay ang pag-record ng impormasyon nang sapalarang sa disk, mayroon silang sariling lohikal na istraktura na nagbibigay-daan sa pag-access sa mga tukoy na impormasyon na nakaimbak sa kanila.

Pisikal na istraktura ng nilalaman

Subaybayan

Ang bawat isa sa mga mukha ng disc ay nahahati sa mga concentric singsing, mula sa loob hanggang sa labas ng bawat mukha. Ang Track 0 ay kumakatawan sa panlabas na gilid ng hard drive.

Silindro

Ang mga ito ang hanay ng maraming mga track. Ang isang silindro ay nabuo ng lahat ng mga bilog na patayo na nakahanay sa bawat isa sa mga plato at mukha. Magbubuo sila ng isang haka-haka na silindro sa hard drive.

Sektor

Ang mga track naman ay nahahati sa mga piraso ng arko na tinatawag na mga sektor. Ang mga seksyon na ito ay kung saan naka-imbak ang mga data block. Ang laki ng mga sektor ay hindi maayos, bagaman normal ito upang mahanap ito na may kapasidad na 510 B (mga baitang), na kung saan ay umaabot sa 4 KB. Noong nakaraan, ang laki ng mga sektor para sa bawat pagtapak ay naayos, na nangangahulugang ang mga panlabas na track na may mas malaking diameter ay nasayang dahil sa pagkakaroon ng mga walang laman na butas. Nabago ito sa teknolohiyang ZBR (Bit Recording by Zones) na nagbibigay-daan sa puwang na magamit nang mas mahusay, sa pamamagitan ng pag-iiba ng bilang ng mga sektor depende sa laki ng track (mga track na may mas malaking radius, mas maraming mga sektor)

Cluster

Tinatawag din na yunit ng paglalaan, ito ay isang pangkat ng mga sektor. Ang bawat file ay sakupin ang isang tiyak na bilang ng mga kumpol, at walang ibang file na maiimbak sa isang tiyak na kumpol.

Halimbawa, kung mayroon kaming isang 4096 B kumpol at isang 2700 B file ay sakupin nito ang isang solong kumpol at magkakaroon din ito ng puwang sa loob nito. Ngunit wala nang mga file na maaaring maimbak dito. Kapag nag-format kami ng isang hard drive, maaari kaming magtalaga ng isang tiyak na sukat ng kumpol, mas maliit ang sukat ng kumpol na mas mahusay ang espasyo sa ito ay ilalaan, lalo na para sa mga maliliit na file. Bagaman, sa kabaligtaran, magiging mas mahirap na ma-access ang data para sa ulo ng pagbasa.

Iminumungkahi na ang 4096 na mga kumpol ng KB ay mainam para sa mga malalaking yunit ng imbakan.

Ang lohikal na istraktura ng nilalaman

Ang istrukturang lohikal na tinutukoy ang paraan kung saan ang data ay naayos sa loob nito.

Sektor ng Boot (Master Boot Record):

Karaniwan ding tinatawag na MBR, ito ang unang sektor ng buong hard disk, iyon ay, subaybayan 0, silindro 0 sektor 1. Inilalagay ng puwang na ito ang talahanayan ng pagkahati na naglalaman ng lahat ng impormasyon tungkol sa pagsisimula at pagtatapos ng mga partisyon. Ang Mester Boot program ay naka-imbak din, ang program na ito ay namamahala sa pagbasa ng talahanayan ng pagkahati na ito at nagbibigay ng kontrol sa sektor ng boot ng aktibong pagkahati. Sa ganitong paraan ang computer ay mag-boot mula sa operating system ng aktibong pagkahati.

Kung mayroon kaming ilang mga operating system na naka-install sa iba't ibang mga partisyon, kinakailangan upang mag-install ng isang bootloader upang mapili namin ang operating system na nais naming i-boot.

Lugar ng pagkahati:

Ang hard disk ay maaaring binubuo ng isang kumpletong pagkahati na sumasaklaw sa buong hard disk, o ilan sa mga ito. Ang bawat pagkahati ay naghahati sa hard drive sa isang tiyak na bilang ng mga cylinders at maaari silang maging ang laki na nais naming italaga sa kanila. Ang impormasyong ito ay maiimbak sa talahanayan ng pagkahati.

Ang bawat isa sa mga partisyon ay bibigyan ng isang pangalan na tinatawag na isang label. Sa Windows ay magiging mga titik C: D: C:, atbp. Para sa isang pagkahati upang maging aktibo dapat itong magkaroon ng isang format ng file.

Walang puwang

Maaaring mayroon ding isang tiyak na puwang na hindi pa namin nahati, iyon ay, na hindi namin binigyan ito ng isang format ng file. Sa kasong ito hindi ito magagamit upang mag-imbak ng mga file.

Sistema ng pagtawag

Pinapayagan ng systeming addressing ang ulo ng pagbabasa na mailagay sa eksaktong lugar kung saan matatagpuan ang data na nais naming basahin.

CHS (silindro - ulo - sektor): Ito ang unang addressing system na ginamit. Sa pamamagitan ng tatlong mga halagang ito posible na ilagay ang ulo ng pagbasa sa lugar kung saan matatagpuan ang data. Ang sistemang ito ay madaling maunawaan, ngunit kinakailangan ng mahabang haba ng mga direksyon sa pagpoposisyon.

LBA (logical block address): sa kasong ito hinati namin ang hard disk sa mga sektor at nagtatalaga kami sa bawat isa ng isang natatanging numero. Sa kasong ito, ang kadena ng pagtuturo ay magiging mas maikli at mas mahusay. Ito ang pamamaraan na kasalukuyang ginagamit.

Mga system ng file

Upang mag-imbak ng mga file sa loob ng isang hard disk, kailangang malaman kung paano ito maiimbak. Samakatuwid, dapat naming tukuyin ang isang file system.

FAT (Talalaan ng Talahanayan ng File):

Ito ay batay sa paglikha ng isang talahanayan ng paglalaan ng file na ang index ng disk. Ang mga kumpol na ginagamit ng bawat file ay naka-imbak, pati na rin libre at may mga faulty o fragment na kumpol. Sa ganitong paraan, kung ang mga file ay ipinamamahagi sa mga kumpol na hindi magkakasundo, sa pamamagitan ng talahanayan na ito ay malalaman natin kung nasaan sila.

Ang sistemang file na ito ay hindi maaaring gumana sa mga partisyon na mas malaki kaysa sa 2 GB

FAT 32:

Tinatanggal ng sistemang ito ang limitasyon ng 2GB FAT, at pinapayagan ang mas maliit na mga sukat ng kumpol para sa higit na mga kapasidad. Ang normal na drive ng USB drive ay karaniwang gumagamit ng file system na ito sapagkat ito ang pinaka-katugma para sa iba't ibang mga operating system at multimedia aparato tulad ng audio o video player.

Ang isang limitasyon na mayroon kami ay hindi namin maiimbak ang mga file na mas malaki kaysa sa 4 GB.

NTFS (Bagong Teknolohiya ng File System):

Ito ay ang file system na ginamit para sa mga operating system ng Windows pagkatapos ng Windows NT. Ang mga limitasyon sa mga file at partisyon ng mga system ng FAT ay tinanggal at din ang lahat ng higit na seguridad sa naka-imbak na mga file dahil sinusuportahan nito ang pag-encrypt ng file at pagsasaayos ng mga pahintulot ng mga ito. Bilang karagdagan, pinapayagan nito ang paglalaan ng iba't ibang mga sukat ng kumpol para sa iba't ibang mga sukat ng pagkahati.

Ang limitasyon ng file system na ito ay hindi ito ganap na katugma sa Linux o Mac OS sa mga mas lumang bersyon. At higit sa lahat, hindi ito suportado ng mga multimedia aparato tulad ng audio at video player o TV.

Rating (Hierarchical File System):

System na binuo ng Apple para sa mga operating system ng MAC. Ito ay isang hierarchical file system na naghahati ng dami o pagkahati sa mga lohikal na bloke ng 512 B. Ang mga bloke na ito ay pinagsama sa mga bloke ng paglalaan.

Extreme File System)

Ito ay ang file system na ginagamit ng mga operating system ng Linux. Kasalukuyan ito sa bersyon ng Ext4 nito. Ang system na ito ay may kakayahang magtrabaho sa mga malalaking partisyon at pag-optimize ng fragmentation ng file.

Ang isa sa mga pinaka-kahanga-hangang tampok nito ay ang may kakayahang mga file system bago ito at sa ibang pagkakataon.

Paano malalaman kung ang isang hard drive ay mabuti

Mayroong iba't ibang mga hakbang upang matukoy ang kapasidad ng isang hard disk sa mga tuntunin ng pagganap at bilis. Ang mga ito ay dapat isaalang-alang upang malaman kung paano ihambing ang pagganap ng isang hard disk ng isa pa.

• Ang bilis ng pag-ikot: ito ang bilis kung saan umiikot ang mga plato ng hard disk. Sa mas mataas na bilis ay magkakaroon kami ng mas mataas na mga rate ng paglilipat ng data, ngunit mas mataas na ingay at pag-init. Ang pinakamahusay na paraan ay ang pagbili ng isang IDE o SATA drive na may higit sa 5400 rpm. Kung ito ay SCSI, ipinapahiwatig na mayroon itong higit sa 7200 rpm. Nakakamit din ang mas mataas na pag-ikot ng mas mababang average na latency. Average na latency: ito ang oras na aabutin ng ulo ng pagbasa sa ipinahiwatig na sektor. Ang playhead ay dapat maghintay para sa disk na iikot upang mahanap ang sektor. Samakatuwid, sa mas mataas na rpm, mas mababang latency. Average na oras ng paghahanap: oras na aabutin ang playhead upang makapunta sa ipinahiwatig na Track. Ito ay sa pagitan ng 8 at 12 milliseconds Pag- access ng oras : oras na kinakailangan para sa mambabasa na ma-access ang sektor. Ito ang kabuuan ng average na latency at ang average na oras ng paghahanap. Oras sa pagitan ng 9 at 12 millisecond. Sumulat / basahin ang oras : Ang oras na ito ay nakasalalay sa lahat ng iba pang mga kadahilanan at bilang karagdagan sa laki ng file. Cache Memory: Solid-type na memorya tulad ng RAM na pansamantalang nag-iimbak ng data na nabasa mula sa disk. Sa ganitong paraan tumataas ang bilis ng pagbasa. Ang mas maraming memorya ng cache, mas mabilis ang pagbabasa / isulat. (Napakahalaga) Ang kapasidad ng pag-iimbak: malinaw naman ito ang dami ng puwang na magagamit upang mag-imbak ng data. Ang mas mahusay. Interface ng komunikasyon: Ang paraan ng data ay inilipat mula sa disk sa memorya. Ang interface ng SATA III ay ang pinakamabilis na kasalukuyang para sa ganitong uri ng mga hard drive.

Kung nais mo ring malaman ang higit pa tungkol sa detalye ng hardware, inirerekumenda namin ang aming mga artikulo:

• Bakit HINDI kinakailangan upang mag-defragment ng isang SSD?

Sa pamamagitan nito natapos namin ang aming paliwanag kung paano ang isang hard disk at kung paano ito gumagana. Inaasahan na ito ay lubos na kapaki-pakinabang para sa iyo at naunawaan mo na ang kahalagahan ng pagkakaroon ng isang mahusay na hard drive.