Жёсткий Диск

Метод тепловой магнитной записи (англ. Heat-assisted magnetic recording, HAMR) остаётся перспективным, продолжаются его доработки и внедрение. При использовании этого метода используется точечный подогрев диска, который позволяет головке намагничивать очень мелкие области его поверхности. После того, как диск охлаждается, намагниченность «закрепляется».(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

Метод черепичной магнитной записи (англ. Shingled Magnetic Recording, SMR) был реализован в начале 2010-х. В нём используется тот факт, что ширина области чтения меньше, чем ширина записывающей головки. Запись дорожек в этом методе производится с частичным наложением в рамках групп дорожек (пакетов). Каждая следующая дорожка пакета частично закрывает предыдущую (подобно черепичной кровле), оставляя от неё узкую часть, достаточную для считывающей головки. Черепичная запись увеличивает плотность записанной информации, однако осложняет перезапись — при каждом изменении требуется полностью перезаписать, весь пакет перекрывающихся дорожек(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

Биты информации записываются с помощью маленькой головки, которая, проходя над поверхностью вращающегося диска, намагничивает миллиарды горизонтальных дискретных областей — доменов. При этом вектор намагниченности домена расположен продольно, то есть параллельно поверхности диска. Каждая из этих областей является логическим нулём или единицей, в зависимости от направления намагниченности.(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

Метод перпендикулярной записи — технология, при которой биты информации сохраняются в вертикальных доменах. Это позволяет использовать более сильные магнитные поля и снизить площадь материала, необходимую для записи 1 бита. Предыдущий метод записи, параллельно поверхности магнитной пластины, привёл к тому что в определённый момент инженеры упёрлись в «потолок» — дальше увеличивать плотность информации на дисках было невозможно. И тогда вспомнили о другом способе записи, который был известен ещё с 70-х годов прошлого века.(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

Винчестер содержит набор пластин, представляющих чаще всего металлические диски, покрытые магнитным материалом – платтером (гамма-феррит-оксид, феррит бария, окись хрома…)(Источник: http://komputercnulja.ru/sistem_blok/ustrojstvo-i-princip-raboty-zhestkogo)

И соединенные между собой при помощи шпинделя (вала, оси).Сами диски (толщина примерно 2мм.) изготавливаются из алюминия, латуни, керамики или стекла.(Источник: http://komputercnulja.ru/sistem_blok/ustrojstvo-i-princip-raboty-zhestkogo)

Запись информации на диск ведется по строго определенным местам — концентрическим дорожкам (трекам). Дорожки делятся на сектора. В одном секторе 512 байт информации.(Источник: http://komputercnulja.ru/sistem_blok/ustrojstvo-i-princip-raboty-zhestkogo)

Дорожки винчестера с одинаковым порядковым номером на разных дисках винчестера называется цилиндром.Головки чтения записи перемещаются в вдоль поверхности платтера. Чем ближе к поверхности диска находится головка при этом не касаясь ее, тем выше допустимая плотность записи.(Источник: http://komputercnulja.ru/sistem_blok/ustrojstvo-i-princip-raboty-zhestkogo)

Данные записываются или считываются с помощью головок записи/чтения по одной на каждую поверхность диска. Количество головок равно количеству рабочих поверхностей всех дисков.(Источник: http://komputercnulja.ru/sistem_blok/ustrojstvo-i-princip-raboty-zhestkogo)

Техническое средство взаимодействия 2-х разнородных устройств, что в случае с жёсткими дисками является совокупностью линий связи, сигналов, посылаемых по этим линиям, технических средств, поддерживающих эти линии (контроллеры интерфейсов), и правил (протокола) обмена. Современные серийно выпускаемые внутренние жёсткие диски могут использовать интерфейсы ATA (он же IDE и PATA), SATA, eSATA, SCSI, SAS, FireWire, SDIO иFibre Channel.(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

Количество данных, которые могут храниться накопителем. С момента создания первых жёстких дисков в результате непрерывного совершенствования технологии записи данных их максимально возможная ёмкость непрерывно увеличивается. Ёмкость современных жёстких дисков (с форм-фактором дисководов 3,5 дюйма) на 2016 год достигает 6, 8 или 10 терабайт (6000, 8000, 10000 гигабайт)(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

Почти все накопители 2001—2008 годов для персональных компьютеров и серверов имеют ширину либо 3,5, либо 2,5 дюйма — под размер стандартных креплений для них соответственно в настольных компьютерах и ноутбуках. Также получили распространение форматы 1,8, 1,3, 1 и 0,85 дюйма. Прекращено производство накопителей в форм-факторах 8 и 5,25 дюймов.(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

Среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска. Диапазон этого параметра — от 2,5 до 16 мс. (Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

Количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и средняя скорость передачи данных. В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки); 5400, 5700, 5900, 7200 и 10 000 (персональные компьютеры); 10 000 и 15 000 об/мин (серверы и высокопроизводительные рабочие станции). Увеличению скорости вращения шпинделя в винчестерах для ноутбуков препятствует гироскопический эффект, влияние которого пренебрежимо мало в неподвижных компьютерах.(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

Определяется как среднее время наработки на отказ (MTBF). Также подавляющее большинство современных дисков поддерживают технологию S.M.A.R.T.(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

У современных дисков это около 50 оп./с при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп./сек при последовательном доступе.(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

Важный фактор для мобильных устройств.(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

Сопротивляемость накопителя резким скачкам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки во включённом и выключенном состоянии.(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

При последовательном доступе:внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 Мб/с;внешняя зона диска: от 60,0 до 111,4 Мб/с.(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)

Буфером называется промежуточная память, предназначенная для сглаживания различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу. В современных дисках он обычно варьируется от 8 до 128 Мб.(Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D1%81%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA#.D0.A2.D0.B5.D1.85.D0.BD.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B3.D0.B8.D0.B8_.D0.B7.D0.B0.D0.BF.D0.B8.D1.81.D0.B8_.D0.B4.D0.B0.D0.BD.D0.BD.D1.8B.D1.85)