Πώς λειτουργούν οι σκληροί δίσκοι του υπολογιστή;

Μέσα σε ένα σκληρό δίσκο:Πώς τα δεδομένα σας παίρνουν μια περιστροφή

Μια μονάδα δίσκου σκληρού δίσκου (HDD) είναι σαν ένα μικροσκοπικό πρόγραμμα εγγραφής υψηλής ταχύτητας για τα δεδομένα σας. Δείτε πώς λειτουργεί:

1. Η ανατομία της αποθήκευσης:

* Πλάκες: Αυτά είναι τα "αρχεία", κυκλικοί δίσκοι από μέταλλο ή γυαλί επικαλυμμένο με μαγνητικό υλικό. Τα δεδομένα αποθηκεύονται και στις δύο πλευρές.

* άξονα: Αυτός ο κινητήρας περιστρέφει τις πιατέλες σε υψηλές ταχύτητες (συνήθως 5400-7200 σ.α.λ.), δημιουργώντας ροή αέρα για τις κεφαλές ανάγνωσης/εγγραφής.

* Ανάγνωση/εγγραφή κεφαλών: Αυτά τα μικροσκοπικά ηλεκτρομαγνήτες αιωρούνται πάνω από την επιφάνεια της πιατέλας. Γράφουν δεδομένα με μαγνήτη μικροσκοπικών περιοχών και διαβάζουν δεδομένα ανιχνεύοντας τις μαγνητικές αλλαγές.

* βραχίονα ενεργοποιητή: Ένας ακριβής μηχανικός βραχίονας που μετακινεί γρήγορα τις κεφαλές ανάγνωσης/εγγραφής κατά μήκος της ακτίνας της πιατέλας για πρόσβαση σε διαφορετικές θέσεις δεδομένων.

2. Γράφοντας δεδομένα - ένα μαγνητικό ταγκό:

* Όταν αποθηκεύετε ένα αρχείο, τα δεδομένα αποστέλλονται στον ελεγκτή του σκληρού δίσκου.

* Ο ελεγκτής μεταφράζει αυτά τα δεδομένα σε δυαδικό κώδικα (0s και 1s).

* Ο βραχίονας του ενεργοποιητή τοποθετεί την κεφαλή εγγραφής πάνω από τη σωστή θέση στην πιατέλα.

* Η κεφαλή εγγραφής δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο, μαγνητικές μικροσκοπικές περιοχές στην πιατέλα.

* Μια μαγνητισμένη περιοχή αντιπροσωπεύει ένα bit "1".

* Μια περιοχή χωρίς σχηματισμό αντιπροσωπεύει ένα bit "0".

3. Δεδομένα ανάγνωσης - Ανίχνευση των μαγνητικών ψιθυριστών:

* Για να διαβάσετε δεδομένα, ο βραχίονας ενεργοποιητή τοποθετεί την κεφαλή ανάγνωσης πάνω από την επιθυμητή θέση.

* Καθώς η πιατέλα περιστρέφεται, η κεφαλή ανάγνωσης ανιχνεύει τις μαγνητικές αλλαγές στην επιφάνεια του.

* Αυτές οι μαγνητικές αλλαγές μετατρέπονται πίσω σε ηλεκτρικά σήματα, που αντιπροσωπεύουν τα 0s και 1s των αποθηκευμένων δεδομένων.

* Ο ελεγκτής επανασυνδέει αυτόν τον δυαδικό κώδικα στο αρχικό αρχείο, καθιστώντας το προσβάσιμο στον υπολογιστή σας.

Βασικές έννοιες:

* κομμάτια και τομείς: Οι πιατέλες χωρίζονται σε ομόκεντρους κύκλους που ονομάζονται κομμάτια. Κάθε κομμάτι χωρίζεται σε μικρότερα τμήματα που ονομάζονται τομείς, όπου τα δεδομένα αποθηκεύονται σε μπλοκ.

* αναζήτηση χρόνου: Ο χρόνος που χρειάζεται για το κεφάλι ανάγνωσης/εγγραφής για να μετακινηθεί στο σωστό κομμάτι.

* περιστροφική λανθάνουσα κατάσταση: Ο χρόνος που χρειάζεται για τον επιθυμητό τομέα να περιστρέφεται κάτω από την κεφαλή ανάγνωσης/εγγραφής.

* Ποσοστό μεταφοράς δεδομένων: Η ταχύτητα με την οποία τα δεδομένα διαβάζονται από ή γράφονται στη μονάδα δίσκου.

Πλεονεκτήματα των HDDS:

* χαμηλότερο κόστος ανά gigabyte: Οι σκληροειδείς δίσκοι είναι γενικά πιο προσιτές για την αποθήκευση μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων.

* μεγαλύτερες ικανότητες: Οι HDD είναι διαθέσιμες σε πολύ μεγαλύτερες ικανότητες από τα SSD.

Μειονεκτήματα των HDDS:

* πιο αργή ταχύτητα: Τα HDD είναι σημαντικά πιο αργά από τα SSD λόγω της μηχανικής τους φύσης.

* Περισσότερο εύθραυστο: Τα κινούμενα μέρη καθιστούν τα HDD πιο ευαίσθητα σε ζημιές από κραδασμούς ή δονήσεις.

με λίγα λόγια:

Οι σκληροί δίσκοι είναι έξυπνοι θαύματα μηχανικής που χρησιμοποιούν μαγνητισμό για να αποθηκεύσουν την ψηφιακή σας ζωή. Ενώ είναι πιο αργή από τα αντίστοιχα στερεάς κατάστασης, οι HDD παραμένουν μια οικονομικά αποδοτική επιλογή για την αποθήκευση τεράστιων ποσοτήτων δεδομένων.