ฮาร์ดไดรฟ์ทำมาจากอะไร? ฮาร์ดไดรฟ์: หลักการทำงานและคุณสมบัติหลัก

ฮาร์ดไดรฟ์ (ฮาร์ดไดรฟ์, HDD) - หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล) ตามหลักการบันทึกด้วยแม่เหล็ก เป็นสื่อเก็บข้อมูลหลักในคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่

ไม่เหมือน " ยืดหยุ่นได้» ดิสก์ ( ฟลอปปีดิสก์) ข้อมูลใน HDDบันทึกบนแผ่นแข็ง (อลูมิเนียมหรือแก้ว) ที่เคลือบด้วยชั้นของวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นโครเมียมไดออกไซด์ - ดิสก์แม่เหล็ก ที่ HDDใช้เม็ดมีดหนึ่งชิ้นขึ้นไปบนแกนเดียว หัวอ่านในโหมดการทำงานไม่สัมผัสพื้นผิวของเพลตเนื่องจากชั้นของการไหลของอากาศที่กำลังจะมาถึงใกล้กับพื้นผิวระหว่างการหมุนอย่างรวดเร็ว ระยะห่างระหว่างส่วนหัวกับดิสก์คือหลายนาโนเมตร และไม่มีการสัมผัสทางกลทำให้อุปกรณ์มีอายุการใช้งานยาวนาน ในกรณีที่ไม่มีการหมุนของดิสก์ หัวจะอยู่ที่แกนหมุนหรือนอกดิสก์ในโซนปลอดภัย ซึ่งไม่รวมการสัมผัสที่ผิดปกติกับพื้นผิวของดิสก์

ฮาร์ดไดรฟ์ตัวแรก

ที่ 1957 ปีโดยบริษัท IBMฮาร์ดไดรฟ์ตัวแรกได้รับการพัฒนาและได้รับการพัฒนาก่อนที่จะมีการสร้างคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล สำหรับเขา เขาต้องจ่ายเงิน "เรียบร้อย" ทั้งๆ ที่เขามีเพียง 5 MB. จากนั้นฮาร์ดดิสก์ก็ได้รับการพัฒนาด้วยความจุ 10 MBสำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลโดยเฉพาะ IBM พีซี XT. วินเชสเตอร์มีทุกอย่าง 30 แทร็คและอื่นๆ 30 ภาคในทุกแทร็ค " วินเชสเตอร์"- นี่คือวิธีการเรียกฮาร์ดไดรฟ์ถ้าตัวย่อแล้ว" ที่อินทามิ” สิ่งนี้มาจากการเปรียบเทียบกับเครื่องหมายของปืนสั้นของ บริษัท วินเชสเตอร์ - “30/30”ซึ่งถูกเรียกเก็บเงินหลายครั้ง

เพื่อความชัดเจน มาดูกันเลย 3.5 นิ้ว SATAดิสก์. มันจะเป็นซีเกท ST31000333AS.

ข้อความสีเขียวพร้อมรางทองแดง ขั้วต่อสายไฟ และ SATAเรียกว่า บอร์ดอิเล็กทรอนิกส์ หรือ บอร์ดควบคุม (P แผงวงจรพิมพ์ PCB). ใช้สำหรับจัดการการทำงานของฮาร์ดไดรฟ์ ตัวเรือนอะลูมิเนียมสีดำและส่วนประกอบที่เรียกว่า HDA ( หัวหน้าและการประกอบดิสก์ HDA) ผู้เชี่ยวชาญก็เรียกมันว่า " ไห". ร่างกายที่ไม่มีเนื้อหาเรียกอีกอย่างว่า HDA (ฐาน).

ทีนี้ลองถอดแผงวงจรพิมพ์ออกแล้วตรวจสอบส่วนประกอบที่วางอยู่บนนั้น

สิ่งแรกที่ดึงดูดสายตาของคุณคือชิปขนาดใหญ่ที่อยู่ตรงกลาง - ไมโครคอนโทรลเลอร์หรือโปรเซสเซอร์ (ไมโครคอนโทรลเลอร์ยูนิต MCU) . บนฮาร์ดไดรฟ์สมัยใหม่ ไมโครคอนโทรลเลอร์ประกอบด้วยสองส่วน - จริงๆ แล้ว ซีพียู(หน่วยประมวลผลกลาง, ซีพียู)ซึ่งทำการคำนวณทั้งหมดและช่อง อ่าน/เขียน (ช่องอ่าน/เขียน)- อุปกรณ์พิเศษที่แปลงสัญญาณแอนะล็อกที่มาจากส่วนหัวเป็นข้อมูลดิจิทัลระหว่างการอ่านและเข้ารหัสข้อมูลดิจิทัลเป็นสัญญาณแอนะล็อกระหว่างการดำเนินการเขียน โปรเซสเซอร์มีพอร์ต อินพุต-เอาต์พุต (พอร์ต IO)เพื่อควบคุมส่วนที่เหลือของส่วนประกอบที่อยู่บนแผงวงจรพิมพ์และส่งข้อมูลผ่าน อินเทอร์เฟซ SATA.

ชิปหน่วยความจำเป็นปกติ DDR SDRAMหน่วยความจำ. จำนวนหน่วยความจำกำหนดขนาดของแคชของฮาร์ดดิสก์ หน่วยความจำถูกติดตั้งบนแผงวงจรนี้ ซัมซุง DDRปริมาณ 32 MBซึ่งในทางทฤษฎีจะให้แคชในดิสก์ 32 MB(และนี่คือจำนวนเงินที่กำหนดในลักษณะทางเทคนิคของฮาร์ดไดรฟ์) แต่นี่ไม่เป็นความจริงทั้งหมด ความจริงก็คือหน่วยความจำถูกแบ่งออกเป็นบัฟเฟอร์ตามตรรกะ หน่วยความจำ (แคช)และหน่วยความจำเฟิร์มแวร์ โปรเซสเซอร์ต้องการหน่วยความจำบางส่วนเพื่อโหลดโมดูลเฟิร์มแวร์ เท่าที่ทราบเท่านั้น ฮิตาชิ/IBMระบุปริมาณที่แท้จริง แคชในคำอธิบายลักษณะทางเทคนิค สัมพันธ์กับดิสก์อื่น ๆ เกี่ยวกับโวลุ่ม แคชหนึ่งสามารถเดาได้

ชิปตัวต่อไปคือตัวควบคุมเครื่องยนต์และส่วนหัวหรือ "บิด" (ตัวควบคุมวอยซ์คอยล์มอเตอร์, ตัวควบคุม VCM). นอกจากนี้ ชิปนี้ยังควบคุมพาวเวอร์ซัพพลายสำรองที่อยู่บนบอร์ด ซึ่งใช้หน่วยประมวลผลกลางและ ชิปสวิตช์ปรีแอมป์ (ปรีแอมป์, ปรีแอมป์)ตั้งอยู่ใน HDA นี่คือผู้ใช้พลังงานหลักบนแผงวงจรพิมพ์ ควบคุมการหมุนของแกนหมุนและการเคลื่อนที่ของศีรษะ แกน ตัวควบคุม VCMสามารถทำงานได้แม้อุณหภูมิ 100°C.

ส่วนหนึ่งของเฟิร์มแวร์ดิสก์ถูกเก็บไว้ใน หน่วยความจำแฟลช. เมื่อมีการจ่ายไฟให้กับดิสก์ ไมโครคอนโทรลเลอร์จะโหลดเนื้อหาของชิปแฟลชลงในหน่วยความจำและเริ่มรันโค้ด หากไม่มีโค้ดที่โหลดอย่างถูกต้อง ดิสก์ก็ไม่ต้องการที่จะหมุน หากไม่มีชิปแฟลชบนบอร์ดแสดงว่าไมโครคอนโทรลเลอร์นั้นติดตั้งไว้แล้ว

เซ็นเซอร์สั่นสะเทือน (เซ็นเซอร์ช็อต)ตอบสนองต่อการสั่นสะเทือนที่เป็นอันตรายต่อดิสก์และส่งสัญญาณไปยังคอนโทรลเลอร์ VCM. ตัวควบคุม VCMจอดรถทันทีและสามารถหยุดดิสก์ไม่ให้หมุน ในทางทฤษฎี กลไกนี้ควรปกป้องไดรฟ์จากความเสียหายเพิ่มเติม แต่วิธีนี้ใช้ไม่ได้ผลในทางปฏิบัติ ดังนั้นอย่าทำแผ่นดิสก์ตก ในแผ่นดิสก์บางแผ่น เซ็นเซอร์วัดแรงสั่นสะเทือนจะมีความไวสูง โดยจะทำปฏิกิริยากับการสั่นเพียงเล็กน้อย ข้อมูลที่ได้รับจากเซ็นเซอร์ช่วยให้ ตัวควบคุม VCMการเคลื่อนไหวของศีรษะที่ถูกต้อง มีการติดตั้งเซ็นเซอร์ตรวจจับการสั่นสะเทือนอย่างน้อยสองตัวบนดิสก์ดังกล่าว

มีอุปกรณ์ป้องกันอื่นอยู่บนกระดาน - ปราบปรามแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว (TVS). ช่วยปกป้องบอร์ดจากไฟกระชาก ด้วยกระแสไฟกระชาก TVS หมดไฟทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรลงกราวด์ กระดานนี้มีสอง TVS, สำหรับ 5 และ 12 โวลต์

พิจารณาบล็อกที่ปิดสนิท

ใต้กระดานมีหน้าสัมผัสของมอเตอร์และหัว นอกจากนี้ยังมีรูเล็ก ๆ ที่แทบจะมองไม่เห็นบนตัวดิสก์ (ช่องหายใจ). ทำหน้าที่ปรับความดันให้เท่ากัน หลายคนคิดว่ามีสุญญากาศอยู่ภายในฮาร์ดไดรฟ์ จริงๆแล้วมันไม่ใช่ รูนี้ช่วยให้ดิสก์ปรับแรงดันภายในและภายนอกให้เท่ากัน ข้างในเป็นรู ปกคลุมด้วยแผ่นกรองลมหายใจซึ่งดักจับฝุ่นละอองและความชื้น

ทีนี้มาดูภายในพื้นที่กักกัน ถอดฝาครอบแผ่นดิสก์

ฝาปิดตัวเองไม่มีอะไรพิเศษ เป็นเพียงชิ้นส่วนของโลหะที่มีซีลยางกันฝุ่น

พิจารณาการเติมพื้นที่กักกัน.

ข้อมูลอันล้ำค่าถูกจัดเก็บไว้บนแผ่นโลหะ หรือเรียกอีกอย่างว่า แพนเค้กหรือ พีครีบ (จาน). ในภาพที่คุณเห็นแผ่นด้านบน เพลตทำจากอลูมิเนียมขัดเงาหรือแก้ว และเคลือบด้วยองค์ประกอบต่างๆ หลายชั้น รวมถึงสารที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก ซึ่งอันที่จริง ข้อมูลถูกเก็บไว้ ระหว่างแพนเค้กกับด้านบนของแพนเค้ก เราจะเห็นจานพิเศษที่เรียกว่า ตัวคั่นหรือ ตัวแยก (แดมเปอร์หรือตัวแยก). สิ่งเหล่านี้จำเป็นต่อการปรับสมดุลการไหลของอากาศและลดเสียงรบกวน ตามกฎแล้วพวกเขาทำจากอลูมิเนียมหรือพลาสติก ตัวแยกอะลูมิเนียมประสบความสำเร็จมากกว่าในการระบายความร้อนของอากาศภายในพื้นที่กักกัน

หัวอ่าน-เขียน (หัว), ติดตั้งที่ปลายขายึดยูนิตหัวแม่เหล็ก หรือ HSA (Head Stack Assembly, HSA). โซนที่จอดรถ- นี่คือพื้นที่ที่ส่วนหัวของดิสก์ที่มีสุขภาพดีควรอยู่หากแกนหมุนหยุดทำงาน เมื่อใช้แผ่นดิสก์นี้ พื้นที่จอดรถจะอยู่ใกล้กับแกนหมุนมากขึ้น ดังที่เห็นในภาพ

ในบางไดรฟ์ ที่จอดรถจะทำในพื้นที่จอดรถพลาสติกพิเศษที่อยู่นอกแผ่นป้าย

HDDเป็นกลไกกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำและต้องการอากาศที่สะอาดมากเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง ระหว่างการใช้งาน อาจเกิดอนุภาคขนาดเล็กของโลหะและไขมันภายในฮาร์ดไดรฟ์ เพื่อทำความสะอาดอากาศภายในแผ่นดิสก์ทันที มี ตัวกรองหมุนเวียน. นี่คืออุปกรณ์ไฮเทคที่รวบรวมและดักจับอนุภาคที่เล็กที่สุดอย่างต่อเนื่อง ตัวกรองอยู่ในเส้นทางการไหลของอากาศที่เกิดจากการหมุนของเพลต

ถอดแม่เหล็กด้านบนออกแล้วดูว่ามีอะไรซ่อนอยู่ข้างใต้

ฮาร์ดไดรฟ์ใช้แม่เหล็กนีโอไดเมียมที่ทรงพลังมาก แม่เหล็กเหล่านี้มีพลังมากจนสามารถยกน้ำหนักได้ 1300 ใหญ่กว่าของตัวเองหลายเท่า ดังนั้นอย่าวางนิ้วของคุณระหว่างแม่เหล็กกับโลหะหรือแม่เหล็กอื่น - แรงระเบิดจะไวมาก ภาพนี้แสดงข้อจำกัด BMG. หน้าที่ของพวกเขาคือการจำกัดการเคลื่อนไหวของศีรษะโดยปล่อยให้มันอยู่บนพื้นผิวของแผ่นเปลือกโลก ตัวจำกัด BMGรุ่นต่างๆ ถูกจัดเรียงต่างกัน แต่มี 2 รุ่นเสมอ ซึ่งใช้กับฮาร์ดไดรฟ์สมัยใหม่ทั้งหมด ในไดรฟ์ของเรา ลิมิตเตอร์ตัวที่สองจะอยู่ที่แม่เหล็กด้านล่าง

ที่นี่เราเห็นที่นี่ คอยล์ (วอยซ์คอยล์)ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเฮดยูนิต แบบม้วนและแม่เหล็ก ไดรฟ์ BMG (วอยซ์คอยล์มอเตอร์, VCM). ไดรฟ์และบล็อกของหัวแม่เหล็ก แบบฟอร์ม ตัวกำหนดตำแหน่ง- อุปกรณ์ที่ขยับศีรษะ ชิ้นส่วนพลาสติกสีดำที่มีรูปร่างซับซ้อนเรียกว่า สลัก (สลักตัวกระตุ้น). เป็นกลไกป้องกันที่ปลดปล่อย BMGหลังจากที่มอเตอร์แกนหมุนถึงจำนวนรอบที่กำหนด สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากแรงดันของการไหลของอากาศ สลักป้องกันศีรษะจากการเคลื่อนไหวที่ไม่ต้องการในตำแหน่งที่จอดรถ

ทีนี้มาเอาบล็อคของหัวแม่เหล็กกัน.

การเคลื่อนไหวที่แม่นยำและราบรื่น BMGรองรับแบริ่งที่มีความแม่นยำ รายละเอียดที่ใหญ่ที่สุด BMGทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่เรียกกันทั่วไปว่า วงเล็บหรือ ร็อกเกอร์ (แขน). ที่ส่วนท้ายของตัวโยกมีหัวบนระบบกันสะเทือนแบบสปริง (หัวหน้า Gimbal Assembly, HGA). โดยปกติผู้ผลิตหลายรายจะเป็นผู้จัดหาหัวและแขนโยก สายเคเบิลแบบยืดหยุ่น (วงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น, FPC)ไปที่แผ่นสัมผัสโดยเชื่อมต่อกับแผงควบคุม

พิจารณาส่วนประกอบ BMGมากกว่า.

ขดลวดเชื่อมต่อกับสายเคเบิล

การแบก.

ภาพต่อไปนี้แสดงให้เห็น ติดต่อ BMG.

ปะเก็นรับรองความแน่นของการเชื่อมต่อ ดังนั้น อากาศสามารถเข้าไปในด้านในของดิสก์และเฮดยูนิตได้ผ่านรูปรับแรงดันเท่านั้น หน้าสัมผัสบนแผ่นดิสก์นี้เคลือบด้วยชั้นทองบางๆ เพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้า

นี่คือการออกแบบโยกคลาสสิก

ส่วนสีดำเล็กๆ ที่ปลายไม้แขวนสปริงเรียกว่า ตัวเลื่อน. หลายแหล่งระบุว่าแถบเลื่อนและส่วนหัวเป็นอันเดียวกัน อันที่จริง แถบเลื่อนช่วยในการอ่านและเขียนข้อมูลโดยยกหัวขึ้นเหนือผิวแพนเค้ก ในฮาร์ดไดรฟ์สมัยใหม่ หัวจะเคลื่อนที่ในระยะไกล 5-10 นาโนเมตรจากพื้นผิวของแพนเค้ก สำหรับการเปรียบเทียบ ผมมนุษย์มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 25000 นาโนเมตร. หากมีอนุภาคใดอยู่ใต้แถบเลื่อน อาจทำให้หัวร้อนเกินไปเนื่องจากการเสียดสีและความล้มเหลว ซึ่งเป็นเหตุให้ความบริสุทธิ์ของอากาศภายในห้องกักกันมีความสำคัญมาก องค์ประกอบการอ่านและการเขียนนั้นอยู่ที่ส่วนท้ายของแถบเลื่อน มีขนาดเล็กมากจนสามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ดีเท่านั้น

อย่างที่คุณเห็น พื้นผิวของตัวเลื่อนไม่เรียบ แต่มีร่องแอโรไดนามิก ช่วยรักษาระดับความสูงการบินของตัวเลื่อนให้คงที่ อากาศภายใต้รูปแบบตัวเลื่อน เบาะลม (Air Bearing Surface, ABS). เบาะลมช่วยรักษาเที่ยวบินของตัวเลื่อนเกือบขนานกับพื้นผิวของแพนเค้ก

นี่คือภาพเลื่อนอีกภาพ

ผู้ติดต่อของหัวหน้าจะมองเห็นได้ชัดเจนที่นี่

นี่เป็นอีกส่วนหนึ่งที่สำคัญ BMGซึ่งยังไม่ได้มีการหารือกัน เรียกว่า p ปรีแอมป์ (ปรีแอมป์ ปรีแอมป์). ปรีแอมป์- นี่คือชิปที่ควบคุมส่วนหัวและขยายสัญญาณที่เข้าหรือออกจากหัว

ปรีแอมป์ตั้งอยู่ใน BMGด้วยเหตุผลง่ายๆ คือ สัญญาณที่มาจากหัวนั้นอ่อนมาก สำหรับไดรฟ์ที่ทันสมัย ​​มีความถี่ประมาณ 1 GHz. หากคุณนำปรีแอมป์ออกจากพื้นที่กักกัน สัญญาณอ่อนดังกล่าวจะถูกลดทอนลงอย่างมากระหว่างทางไปยังแผงควบคุม

มีแทร็กจากปรีแอมป์ไปที่ส่วนหัว (ขวา) มากกว่าไปยังพื้นที่กักกัน (ซ้าย) ความจริงก็คือฮาร์ดดิสก์ไม่สามารถทำงานพร้อมกันได้มากกว่าหนึ่งหัว (องค์ประกอบการเขียนและการอ่านคู่หนึ่ง) ฮาร์ดดิสก์จะส่งสัญญาณไปยังปรีแอมป์ และเลือกหัวที่ฮาร์ดดิสก์กำลังเข้าถึงอยู่ ฮาร์ดไดรฟ์นี้มีหกแทร็กที่นำไปสู่แต่ละหัว ทำไมมากมาย? หนึ่งแทร็กเป็นแบบกราวด์ อีกสองแทร็กสำหรับองค์ประกอบการอ่านและเขียน สองแทร็กถัดไปใช้สำหรับควบคุมมินิแอคทูเอเตอร์ อุปกรณ์เพียโซอิเล็กทริกพิเศษหรืออุปกรณ์แม่เหล็กที่สามารถเคลื่อนที่หรือหมุนตัวเลื่อนได้ ซึ่งจะช่วยให้กำหนดตำแหน่งของส่วนหัวเหนือแทร็กได้แม่นยำยิ่งขึ้น เส้นทางสุดท้ายนำไปสู่เครื่องทำความร้อน เครื่องทำความร้อนใช้เพื่อควบคุมความสูงของการบินของศีรษะ เครื่องทำความร้อนถ่ายเทความร้อนไปยังระบบกันสะเทือนที่เชื่อมต่อตัวเลื่อนและตัวโยก ที่แขวนทำจากโลหะผสมสองชนิดที่มีคุณสมบัติการขยายตัวทางความร้อนต่างกัน เมื่อถูกความร้อน ระบบกันสะเทือนจะโค้งไปทางพื้นผิวของแพนเค้ก ซึ่งจะช่วยลดความสูงของการบินของส่วนหัว เมื่อเย็นลง ระบบกันสะเทือนจะยืดตรง

ในบทความนี้เราจะพูดถึงเฉพาะฮาร์ดไดรฟ์ (HDD) เท่านั้น นั่นคือเกี่ยวกับสื่อบนดิสก์แม่เหล็ก เกี่ยวกับ SSD จะเป็นบทความถัดไป

ฮาร์ดไดรฟ์คืออะไร

ตามธรรมเนียม มาดูคำจำกัดความของฮาร์ดไดรฟ์บน Wikipedia:
ฮาร์ดดิสก์ (สกรู, ฮาร์ดไดรฟ์, ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์, HDD, HDD, HMDD) เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลโดยสุ่มเข้าถึงตามหลักการของการบันทึกด้วยแม่เหล็ก
ใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ เช่นเดียวกับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อแยกต่างหากสำหรับจัดเก็บสำเนาสำรองของข้อมูล เป็นที่เก็บไฟล์ ฯลฯ
ลองคิดออกเล็กน้อย ฉันชอบคำว่า "ฮาร์ดไดรฟ์" ห้าคำนี้สื่อถึงประเด็นทั้งหมด HDD เป็นอุปกรณ์ที่มีจุดประสงค์เพื่อเก็บข้อมูลที่บันทึกไว้เป็นเวลานาน HDD นั้นใช้ฮาร์ดดิสก์ (อลูมิเนียม) ที่มีการเคลือบพิเศษซึ่งข้อมูลจะถูกบันทึกโดยใช้หัวพิเศษ
ฉันจะไม่พิจารณารายละเอียดขั้นตอนการบันทึก - อันที่จริงนี่คือฟิสิกส์ของเกรดสุดท้ายของโรงเรียนและฉันแน่ใจว่าคุณไม่มีความปรารถนาที่จะเจาะลึกเรื่องนี้และบทความนี้ไม่เกี่ยวกับเรื่องนั้นเลย
ให้ความสนใจกับวลีที่ว่า: "การเข้าถึงโดยสุ่ม" ซึ่งพูดคร่าวๆ หมายความว่าเรา (คอมพิวเตอร์) สามารถอ่านข้อมูลจากส่วนใดส่วนหนึ่งของทางรถไฟได้ตลอดเวลา
สิ่งสำคัญคือหน่วยความจำ HDD จะไม่ระเหย กล่าวคือ ไม่ว่าไฟจะเชื่อมต่อหรือไม่ ข้อมูลที่บันทึกไว้ในเครื่องจะไม่หายไปไหน นี่เป็นข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างหน่วยความจำถาวรของคอมพิวเตอร์และหน่วยความจำชั่วคราว (RAM)
เมื่อดูฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ในชีวิตจริง คุณจะไม่เห็นดิสก์หรือส่วนหัวใดๆ เนื่องจากทั้งหมดนี้ซ่อนอยู่ในกล่องหุ้มที่ปิดสนิท (โซนสุญญากาศ) ภายนอกฮาร์ดไดรฟ์มีลักษณะเช่นนี้
ฉันคิดว่าคุณเข้าใจดีว่า HDD คืออะไร ก้าวต่อไป.

ทำไมคอมพิวเตอร์ถึงต้องการฮาร์ดไดรฟ์?

พิจารณาว่า HDD คืออะไรในคอมพิวเตอร์ นั่นคือหน้าที่ของ HDD ในพีซี เป็นที่ชัดเจนว่าจะเก็บข้อมูล แต่อย่างไรและอย่างไร ที่นี่เราเน้นฟังก์ชั่นต่อไปนี้ของ HDD:
- การจัดเก็บระบบปฏิบัติการ ซอฟต์แวร์ผู้ใช้ และการตั้งค่า
- การจัดเก็บไฟล์ของผู้ใช้: เพลง วิดีโอ รูปภาพ เอกสาร ฯลฯ ;
- การใช้พื้นที่ฮาร์ดดิสก์บางส่วนเพื่อจัดเก็บข้อมูลที่ไม่พอดีกับ RAM (ไฟล์เพจจิ้ง) หรือจัดเก็บเนื้อหาของ RAM ขณะใช้โหมดสลีป
- อย่างที่คุณเห็น ฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ไม่ได้เป็นเพียงการทิ้งรูปภาพ เพลง และวิดีโอเท่านั้น มันเก็บระบบปฏิบัติการทั้งหมดและนอกจากนี้ฮาร์ดไดรฟ์ยังช่วยจัดการกับปริมาณงานของ RAM โดยทำหน้าที่บางอย่างของมัน

ฮาร์ดไดรฟ์ทำมาจากอะไร?

เราได้กล่าวถึงส่วนประกอบต่างๆ ของฮาร์ดไดรฟ์แล้ว ตอนนี้เราจะจัดการกับรายละเอียดเพิ่มเติม ดังนั้นส่วนประกอบหลักของ HDD:
- กล่องหุ้ม - ปกป้องกลไกฮาร์ดไดรฟ์จากฝุ่นและความชื้น ตามกฎแล้วมันเป็นสุญญากาศเพื่อไม่ให้ความชื้นและฝุ่นละอองเดียวกันเข้าไปข้างใน
- แผ่นดิสก์ (แพนเค้ก) - แผ่นที่ทำจากโลหะผสมบางชนิดเคลือบทั้งสองด้านซึ่งข้อมูลจะถูกบันทึกไว้ จำนวนแผ่นอาจแตกต่างกัน - จากหนึ่ง (ในตัวเลือกงบประมาณ) ถึงหลายแผ่น
- เครื่องยนต์ - บนแกนหมุนที่แพนเค้กได้รับการแก้ไข
- หัวบล็อก - การออกแบบจากคันโยก (แขนโยก) ที่เชื่อมต่อระหว่างกันและหัว ส่วนของฮาร์ดไดรฟ์ที่อ่านและเขียนข้อมูลลงไป สำหรับหนึ่งแพนเค้กจะใช้หัวคู่เนื่องจากทั้งส่วนบนและส่วนล่างของมันใช้งานได้
- อุปกรณ์กำหนดตำแหน่ง (ตัวกระตุ้น) - กลไกที่ขับเคลื่อนบล็อกของหัว ประกอบด้วยแม่เหล็กนีโอไดเมียมถาวรและขดลวดที่ส่วนท้ายของเฮดยูนิต
- คอนโทรลเลอร์ - ไมโครวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมการทำงานของ HDD
- โซนที่จอดรถ - สถานที่ในฮาร์ดไดรฟ์ถัดจากดิสก์หรือด้านในซึ่งหัวจะลดลง (จอด) ในช่วงเวลาว่างเพื่อไม่ให้พื้นผิวการทำงานของแพนเค้กเสียหาย
อุปกรณ์ฮาร์ดไดรฟ์ที่เรียบง่ายดังกล่าว มันถูกสร้างขึ้นเมื่อหลายปีก่อนและไม่มีการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานเป็นเวลานาน และเราก้าวต่อไป

ฮาร์ดไดรฟ์ทำงานอย่างไร

หลังจากจ่ายไฟให้กับ HDD เครื่องยนต์บนแกนหมุนซึ่งแพนเค้กได้รับการแก้ไขก็เริ่มหมุน เมื่อได้รับความเร็วซึ่งมีกระแสอากาศคงที่ใกล้กับพื้นผิวของแผ่นดิสก์แล้วหัวก็เริ่มเคลื่อนที่
ลำดับนี้ (ขั้นแรก แผ่นดิสก์จะหมุนขึ้น จากนั้นหัวเริ่มทำงาน) เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้หัวลอยอยู่เหนือเพลตอันเนื่องมาจากการไหลของอากาศ ใช่ พวกเขาไม่เคยสัมผัสพื้นผิวของดิสก์ มิฉะนั้น ดิสก์หลังจะได้รับความเสียหายทันที อย่างไรก็ตาม ระยะห่างจากพื้นผิวของแผ่นแม่เหล็กถึงส่วนหัวนั้นเล็กมาก (~10 นาโนเมตร) ที่คุณมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า
หลังจากเริ่มต้นก่อนอื่นจะอ่านข้อมูลบริการเกี่ยวกับสถานะของฮาร์ดดิสก์และข้อมูลที่จำเป็นอื่น ๆ เกี่ยวกับมันซึ่งอยู่บนแทร็กศูนย์ที่เรียกว่า จากนั้นการทำงานกับข้อมูลจะเริ่มต้นขึ้นเท่านั้น
ข้อมูลบนฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์จะถูกบันทึกบนแทร็กซึ่งจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ (เช่นพิซซ่าหั่นเป็นชิ้น) ในการเขียนไฟล์ มีหลายส่วนรวมกันเป็นคลัสเตอร์ ซึ่งเป็นที่ที่เล็กที่สุดที่สามารถเขียนไฟล์ได้
นอกจากการแบ่งพาร์ติชั่น "แนวนอน" ของดิสก์แล้ว ยังมี "แนวตั้ง" แบบมีเงื่อนไขอีกด้วย เนื่องจากส่วนหัวทั้งหมดถูกรวมเข้าด้วยกัน จึงวางตำแหน่งไว้เหนือหมายเลขแทร็กเดียวกันเสมอ โดยแต่ละหัวจะอยู่บนแผ่นดิสก์ของตัวเอง ดังนั้นในระหว่างการทำงานของ HDD ให้วาดหัวเหมือนที่เป็นอยู่
ในขณะที่ HDD ทำงาน อันที่จริงแล้ว มันทำงานสองคำสั่ง: การอ่านและการเขียน เมื่อจำเป็นต้องดำเนินการคำสั่งเขียน พื้นที่บนดิสก์ที่จะดำเนินการจะถูกคำนวณ จากนั้นส่วนหัวจะถูกจัดตำแหน่งและตามจริงแล้ว คำสั่งจะถูกดำเนินการ ผลลัพธ์จะถูกตรวจสอบ นอกจากการเขียนข้อมูลลงดิสก์โดยตรงแล้ว ข้อมูลยังลงเอยที่แคชด้วย
หากคอนโทรลเลอร์ได้รับคำสั่ง read อย่างแรกเลย จะตรวจสอบการมีอยู่ของข้อมูลที่จำเป็นในแคช หากไม่มีอยู่ พิกัดสำหรับการวางตำแหน่งส่วนหัวจะถูกคำนวณอีกครั้ง จากนั้นให้วางส่วนหัวและอ่านข้อมูล
หลังจากงานเสร็จสิ้น เมื่อแหล่งจ่ายไฟของฮาร์ดไดรฟ์หายไป หัวจะจอดโดยอัตโนมัติในบริเวณที่จอดรถ
นี่เป็นวิธีการทำงานของฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์โดยทั่วไป ในความเป็นจริงทุกอย่างซับซ้อนกว่ามาก แต่ผู้ใช้ทั่วไปมักไม่ต้องการรายละเอียดดังกล่าว ดังนั้นเราจะทำส่วนนี้ให้เสร็จและไปต่อ

ประเภทของฮาร์ดไดรฟ์และผู้ผลิต

ปัจจุบันมีผู้ผลิตฮาร์ดไดรฟ์รายใหญ่สามรายในตลาด ได้แก่ Western Digital (WD), Toshiba, Seagate ครอบคลุมความต้องการอุปกรณ์ทุกประเภทและข้อกำหนดอย่างเต็มที่ บริษัทอื่น ๆ ที่เหลือล้มละลายหรือถูกใครบางคนจากสามหลักเข้าซื้อกิจการหรือสร้างโปรไฟล์ใหม่
ถ้าเราพูดถึงประเภทของ HDD พวกเขาสามารถแบ่งได้ดังนี้:

1. สำหรับแล็ปท็อป - พารามิเตอร์หลักคือขนาดอุปกรณ์ 2.5 นิ้ว ทำให้สามารถวางไว้ในเคสแล็ปท็อปได้อย่างกะทัดรัด
2. สำหรับพีซี - ในกรณีนี้คุณสามารถใช้ฮาร์ดไดรฟ์ 2.5″ ได้ แต่ตามกฎแล้วจะใช้ 3.5 นิ้ว
3. ฮาร์ดไดรฟ์ภายนอก - อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับพีซี / แล็ปท็อปแยกต่างหากซึ่งส่วนใหญ่มักทำหน้าที่เป็นที่เก็บไฟล์
นอกจากนี้ยังมีฮาร์ดไดรฟ์ชนิดพิเศษ - สำหรับเซิร์ฟเวอร์ เหมือนกันกับพีซีทั่วไป แต่อาจแตกต่างกันในอินเทอร์เฟซสำหรับการเชื่อมต่อ และประสิทธิภาพที่มากขึ้น

การแบ่งประเภท HDD ออกเป็นประเภทอื่น ๆ ทั้งหมดมาจากคุณสมบัติของมัน ดังนั้นเราจะพิจารณาพวกเขา

ข้อมูลจำเพาะของฮาร์ดไดรฟ์

ดังนั้น ลักษณะสำคัญของฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์:

ขนาดคือการวัดปริมาณข้อมูลสูงสุดที่สามารถใส่ลงในดิสก์ได้ สิ่งแรกที่พวกเขามักจะดูเมื่อเลือก HDD ตัวเลขนี้สามารถเข้าถึง 10 TB แม้ว่ามักจะเลือก 500 GB - 1 TB สำหรับพีซีที่บ้าน
- ฟอร์มแฟกเตอร์ - ขนาดฮาร์ดไดรฟ์ ที่พบมากที่สุดคือ 3.5 และ 2.5 นิ้ว ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ในกรณีส่วนใหญ่ 2.5″ จะถูกติดตั้งในแล็ปท็อป พวกเขายังใช้ใน HDD ภายนอก 3.5″ ได้รับการติดตั้งบนพีซีและบนเซิร์ฟเวอร์ ฟอร์มแฟกเตอร์ยังส่งผลต่อโวลุ่มอีกด้วย เนื่องจากมีข้อมูลมากขึ้นในดิสก์ที่ใหญ่ขึ้น
- ความเร็วแกนหมุน - ความเร็วที่แพนเค้กหมุน ที่พบมากที่สุดคือ 4200, 5400, 7200 และ 10000 รอบต่อนาที ลักษณะนี้ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงานตลอดจนราคาของอุปกรณ์ ยิ่งความเร็วยิ่งสูง ค่าทั้งสองก็จะยิ่งมากขึ้น
- อินเทอร์เฟซ - วิธี (ประเภทขั้วต่อ) สำหรับเชื่อมต่อ HDD กับคอมพิวเตอร์ อินเทอร์เฟซยอดนิยมสำหรับฮาร์ดไดรฟ์ภายในในปัจจุบันคือ SATA (คอมพิวเตอร์รุ่นเก่าใช้ IDE) ฮาร์ดไดรฟ์ภายนอกมักจะเชื่อมต่อผ่าน USB หรือ FireWire นอกเหนือจากที่ระบุไว้แล้ว ยังมีอินเทอร์เฟซอื่นๆ เช่น SCSI, SAS;
- ขนาดบัฟเฟอร์ (หน่วยความจำแคช) - ประเภทของหน่วยความจำที่รวดเร็ว (ตามประเภทของ RAM) ที่ติดตั้งบนตัวควบคุม HDD ที่ออกแบบมาสำหรับการจัดเก็บข้อมูลชั่วคราวที่มีการเข้าถึงบ่อยที่สุด ขนาดบัฟเฟอร์สามารถเป็น 16, 32 หรือ 64 MB;
- เวลาเข้าถึงโดยสุ่ม - เวลาที่รับประกันว่า HDD จะเขียนหรืออ่านจากส่วนใดส่วนหนึ่งของดิสก์ มันผันผวนจาก 3 ถึง 15 ms;

นอกจากคุณสมบัติข้างต้นแล้ว คุณยังสามารถค้นหาตัวชี้วัดต่างๆ เช่น:

อัตราการถ่ายโอนข้อมูล
- จำนวนการดำเนินการ I/O ต่อวินาที;
- ระดับเสียง;
- ความน่าเชื่อถือ;
- ทนต่อแรงกระแทก ฯลฯ ;
ด้วยค่าใช้จ่ายของคุณสมบัติของ HDD นั่นคือทั้งหมด

ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ (HDD) \ HDD (ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์) \ ฮาร์ดไดรฟ์ (ผู้ให้บริการ) เป็นวัตถุวัสดุที่สามารถจัดเก็บข้อมูลได้

ตัวรวบรวมข้อมูลสามารถจำแนกตามคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• วิธีการจัดเก็บข้อมูล: แมกนีโตอิเล็กทริก, ออปติคัล, แมกนีโตออปติคอล;
• ประเภทของผู้ให้บริการข้อมูล: ไดรฟ์บนฟลอปปีดิสก์และฮาร์ดดิสก์แม่เหล็ก, ออปติคัลดิสก์และแมกนีโตออปติคัล, เทปแม่เหล็ก, องค์ประกอบหน่วยความจำโซลิดสเตต
• วิธีการจัดระเบียบการเข้าถึงข้อมูล - ไดรฟ์ของการเข้าถึงโดยตรง ตามลำดับ และบล็อก
• ประเภทของอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล - ในตัว (ภายใน), ภายนอก, อัตโนมัติ, มือถือ (สวมใส่ได้) เป็นต้น

ส่วนสำคัญของสื่อบันทึกข้อมูลที่ใช้อยู่ในปัจจุบันจะขึ้นอยู่กับสื่อแม่เหล็ก

อุปกรณ์ฮาร์ดดิสก์

ฮาร์ดไดรฟ์ประกอบด้วยชุดของเพลต ซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นดิสก์โลหะที่เคลือบด้วยวัสดุแม่เหล็ก - แผ่นเสียง (แกมมาเฟอร์ไรต์ออกไซด์ แบเรียมเฟอร์ไรต์ โครเมียมออกไซด์ ...) และเชื่อมต่อถึงกันโดยใช้แกนหมุน (เพลา แกน)
ตัวจานเอง (หนาประมาณ 2 มม.) ทำจากอะลูมิเนียม ทองเหลือง เซรามิกหรือแก้ว (ดูรูป)

พื้นผิวทั้งสองของแผ่นดิสก์ใช้สำหรับบันทึก ใช้แล้ว 4-9 จาน. เพลาหมุนด้วยความเร็วคงที่สูง (3600-7200 รอบต่อนาที)
การหมุนของแผ่นดิสก์และการเคลื่อนไหวที่รุนแรงของหัวจะดำเนินการโดยใช้2 มอเตอร์ไฟฟ้า.
ข้อมูลถูกเขียนหรืออ่านโดยใช้ เขียน/อ่านหัวหนึ่งอันสำหรับแต่ละพื้นผิวของดิสก์ จำนวนหัวเท่ากับจำนวนพื้นผิวการทำงานของดิสก์ทั้งหมด

การบันทึกข้อมูลบนดิสก์จะดำเนินการในสถานที่ที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด - ศูนย์กลาง แทร็ก (แทร็ก) . รางรถไฟแบ่งออกเป็น ภาคหนึ่งเซกเตอร์มีข้อมูล 512 ไบต์

การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง RAM และ NMD ดำเนินการตามลำดับโดยจำนวนเต็ม (คลัสเตอร์) กลุ่ม- ห่วงโซ่ของภาคต่อเนื่อง (1,2,3,4,…)

พิเศษ เครื่องยนต์ใช้วงเล็บเหลี่ยม วางตำแหน่งหัวอ่าน/เขียนไว้เหนือแทร็กที่กำหนด (เลื่อนไปในแนวรัศมี)
เมื่อหมุนดิสก์ ส่วนหัวจะอยู่เหนือส่วนที่ต้องการ เห็นได้ชัดว่าหัวข้อมูลทั้งหมดเคลื่อนที่พร้อมกันและอ่านหัวข้อมูลจะเคลื่อนที่พร้อมกันและอ่านข้อมูลจากแทร็กเดียวกันบนไดรฟ์ที่ต่างกันจากแทร็กเดียวกันบนดิสก์ที่ต่างกัน

แทร็กของฮาร์ดไดรฟ์ที่มีหมายเลขลำดับเดียวกันบนฮาร์ดไดรฟ์ที่แตกต่างกันเรียกว่า กระบอก .
หัวอ่าน/เขียนจะเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวของถาด ยิ่งส่วนหัวอยู่ใกล้พื้นผิวของแผ่นดิสก์มากขึ้นโดยไม่ได้สัมผัส ความหนาแน่นของการบันทึกที่อนุญาตก็จะยิ่งสูงขึ้น

อุปกรณ์ฮาร์ดไดรฟ์

หลักแม่เหล็กในการอ่านและเขียนข้อมูล

หลักการบันทึกแม่เหล็ก

รากฐานทางกายภาพของกระบวนการบันทึกและทำซ้ำข้อมูลบนสื่อแม่เหล็กถูกวางไว้ในผลงานของนักฟิสิกส์ M. Faraday (1791 - 1867) และ D. K. Maxwell (1831 - 1879)

ในสื่อเก็บข้อมูลแม่เหล็ก การบันทึกแบบดิจิทัลทำบนวัสดุที่ไวต่อสนามแม่เหล็ก วัสดุดังกล่าวรวมถึงเหล็กออกไซด์บางชนิด นิกเกิล โคบอลต์และสารประกอบ โลหะผสม เช่นเดียวกับแมกนีโตพลาสต์และแมกนีโตอีลาสที่มีพลาสติกและยางหนืด วัสดุแม่เหล็กไมโครพาวเดอร์

การเคลือบแม่เหล็กมีความหนาหลายไมโครเมตร การเคลือบถูกนำไปใช้กับฐานที่ไม่ใช่แม่เหล็ก ซึ่งเป็นพลาสติกที่แตกต่างกันสำหรับเทปแม่เหล็กและฟลอปปีดิสก์ และโลหะผสมอลูมิเนียมและวัสดุซับสเตรตคอมโพสิตสำหรับฮาร์ดดิสก์ การเคลือบแม่เหล็กของดิสก์มีโครงสร้างโดเมนคือ ประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กที่เป็นแม่เหล็กจำนวนมาก

โดเมนแม่เหล็ก (จากภาษาละติน dominium - การครอบครอง) - นี่คือบริเวณที่เป็นแม่เหล็กด้วยกล้องจุลทรรศน์และสม่ำเสมอในตัวอย่างที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก ซึ่งแยกออกจากบริเวณข้างเคียงด้วยชั้นทรานซิชันแบบบาง (ผนังโดเมน)

ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กภายนอก สนามแม่เหล็กภายในของโดเมนจะถูกวางแนวตามทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็ก หลังจากการกระทำของสนามภายนอกสิ้นสุดลง โซนของการทำให้เป็นแม่เหล็กที่เหลือจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวโดเมน เนื่องจากคุณสมบัตินี้ ข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในตัวพาแม่เหล็กซึ่งทำหน้าที่ในสนามแม่เหล็ก

เมื่อบันทึกข้อมูล สนามแม่เหล็กภายนอกจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้หัวแม่เหล็ก ในกระบวนการอ่านข้อมูล โซนของการทำให้เป็นแม่เหล็กที่เหลือซึ่งอยู่ตรงข้ามกับหัวแม่เหล็ก จะทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) ในนั้นเมื่ออ่าน

รูปแบบการบันทึกและการอ่านจากดิสก์แม่เหล็กแสดงไว้ในรูปที่ 3.1 การเปลี่ยนแปลงทิศทางของ EMF ในช่วงระยะเวลาหนึ่งจะถูกระบุด้วยหน่วยไบนารีและไม่มีการเปลี่ยนแปลงนี้จะถูกระบุด้วยศูนย์ ช่วงเวลานี้เรียกว่า องค์ประกอบบิต.

พื้นผิวของตัวพาแม่เหล็กถือเป็นลำดับของตำแหน่งประ ซึ่งแต่ละตำแหน่งมีความเกี่ยวข้องกับข้อมูลเพียงเล็กน้อย เนื่องจากไม่ได้ระบุตำแหน่งของตำแหน่งเหล่านี้อย่างแม่นยำ การบันทึกจึงจำเป็นต้องมีเครื่องหมายที่ใช้ล่วงหน้าเพื่อช่วยระบุตำแหน่งการบันทึกที่ต้องการ หากต้องการใช้เครื่องหมายการซิงโครไนซ์ดังกล่าว ดิสก์จะต้องแบ่งออกเป็นแทร็ก
และภาค - การจัดรูปแบบ

การจัดระเบียบการเข้าถึงข้อมูลบนดิสก์อย่างรวดเร็วเป็นขั้นตอนสำคัญในการจัดเก็บข้อมูล การเข้าถึงแบบออนไลน์ไปยังส่วนใดๆ ของพื้นผิวดิสก์นั้น ประการแรก ให้การหมุนอย่างรวดเร็ว และประการที่สอง โดยการเคลื่อนหัวอ่าน/เขียนแบบแม่เหล็กไปตามรัศมีของดิสก์
ฟลอปปีดิสก์หมุนด้วยความเร็ว 300-360 รอบต่อนาทีและฮาร์ดดิสก์ - 3600-7200 รอบต่อนาที

หน่วยลอจิคัลฮาร์ดไดรฟ์

ดิสก์แม่เหล็กไม่พร้อมสำหรับการใช้งานในขั้นต้น เพื่อให้ใช้งานได้จริง จะต้อง จัดรูปแบบ, เช่น. ต้องสร้างโครงสร้างดิสก์

โครงสร้าง (มาร์กอัป) ของดิสก์ถูกสร้างขึ้นระหว่างกระบวนการฟอร์แมต

การจัดรูปแบบ ดิสก์แม่เหล็กประกอบด้วย 2 ขั้นตอน:

1. การจัดรูปแบบทางกายภาพ (ระดับต่ำ)
2. ตรรกะ (ระดับสูง)

ในระหว่างการฟอร์แมตทางกายภาพ พื้นผิวการทำงานของดิสก์จะถูกแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ เรียกว่า ภาค ,ซึ่งตั้งอยู่บนวงกลมศูนย์กลาง - เส้นทาง

นอกจากนี้ยังมีการกำหนดเซกเตอร์ที่ไม่เหมาะสำหรับการบันทึกข้อมูลซึ่งจะถูกทำเครื่องหมายเป็น แย่เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้งาน แต่ละเซกเตอร์เป็นหน่วยข้อมูลที่เล็กที่สุดบนดิสก์และมีที่อยู่ของตนเองสำหรับการเข้าถึงโดยตรง ที่อยู่เซกเตอร์ประกอบด้วยหมายเลขด้านข้างของดิสก์ หมายเลขแทร็ก และหมายเลขเซกเตอร์บนแทร็ก มีการตั้งค่าพารามิเตอร์ทางกายภาพของดิสก์

ตามกฎแล้ว ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องจัดการกับการจัดรูปแบบจริง เนื่องจากโดยส่วนใหญ่แล้ว ฮาร์ดไดรฟ์จะได้รับการฟอร์แมต โดยทั่วไปควรทำโดยศูนย์บริการเฉพาะทาง

การจัดรูปแบบระดับต่ำจะต้องดำเนินการในกรณีต่อไปนี้:

• หากมีความล้มเหลวในแทร็กศูนย์ทำให้เกิดปัญหาเมื่อทำการบูทจากฮาร์ดดิสก์ แต่ตัวดิสก์จะพร้อมใช้งานเมื่อทำการบูทจากฟลอปปีดิสก์
• หากคุณกลับสู่สภาพการทำงาน ดิสก์เก่า เช่น จัดเรียงใหม่จากคอมพิวเตอร์ที่เสียหาย
• หากดิสก์ถูกฟอร์แมตให้ทำงานกับระบบปฏิบัติการอื่น
• หากดิสก์หยุดทำงานตามปกติและวิธีการกู้คืนทั้งหมดไม่ได้ผลลัพธ์ที่เป็นบวก

โปรดทราบว่าการจัดรูปแบบทางกายภาพคือ การดำเนินการที่ทรงพลังมาก- เมื่อดำเนินการแล้ว ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในดิสก์จะถูกลบออกอย่างสมบูรณ์และจะไม่สามารถกู้คืนได้อย่างสมบูรณ์! ดังนั้นอย่าเริ่มการฟอร์แมตระดับต่ำเว้นแต่คุณจะแน่ใจว่าได้บันทึกข้อมูลสำคัญทั้งหมดออกจากฮาร์ดไดรฟ์แล้ว!

หลังจากที่คุณทำการฟอร์แมตระดับต่ำแล้ว ขั้นตอนถัดไปจะตามมา - สร้างพาร์ติชั่นของฮาร์ดดิสก์เป็นอย่างน้อยหนึ่งพาร์ติชั่น ไดรฟ์ลอจิคัล -วิธีที่ดีที่สุดในการจัดการกับความสับสนของไดเร็กทอรีและไฟล์ที่กระจัดกระจายไปทั่วดิสก์

โดยไม่ต้องเพิ่มองค์ประกอบฮาร์ดแวร์ใดๆ ลงในระบบของคุณ คุณจะสามารถทำงานกับหลายส่วนของฮาร์ดไดรฟ์ตัวเดียวได้ เช่นเดียวกับหลายไดรฟ์
สิ่งนี้ไม่ได้เพิ่มความจุของดิสก์ แต่คุณสามารถปรับปรุงองค์กรได้อย่างมาก นอกจากนี้ สามารถใช้ไดรฟ์ลอจิคัลที่แตกต่างกันสำหรับระบบปฏิบัติการที่แตกต่างกัน

ที่ การจัดรูปแบบตรรกะ การเตรียมสื่อสำหรับจัดเก็บข้อมูลขั้นสุดท้ายเกิดขึ้นผ่านการจัดระเบียบพื้นที่ดิสก์แบบลอจิคัล
กำลังเตรียมดิสก์สำหรับเขียนไฟล์ไปยังเซกเตอร์ที่สร้างโดยการจัดรูปแบบระดับต่ำ
หลังจากสร้างตารางการแบ่งดิสก์แล้ว ขั้นตอนต่อไปจะตามมา - การจัดรูปแบบลอจิคัลของแต่ละส่วนของการแยกย่อย ซึ่งต่อไปนี้จะเรียกว่าดิสก์แบบลอจิคัล

ไดรฟ์ตรรกะ เป็นพื้นที่บางส่วนของฮาร์ดดิสก์ที่ทำงานในลักษณะเดียวกับไดรฟ์แยกต่างหาก

การจัดรูปแบบลอจิกเป็นกระบวนการที่ง่ายกว่าการจัดรูปแบบระดับต่ำมาก
เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้บูตจากฟลอปปีดิสก์ที่มียูทิลิตี้ FORMAT
หากคุณมีโลจิคัลไดรฟ์หลายตัว ให้ฟอร์แมตทีละตัว

ในระหว่างกระบวนการฟอร์แมตโลจิคัล ดิสก์จะถูกจัดสรร พื้นที่ระบบซึ่งประกอบด้วย 3 ส่วนคือ

• บูตเซกเตอร์และตารางพาร์ติชั่น (บันทึกการบูต)
• ตารางการจัดสรรไฟล์ (FAT)ซึ่งบันทึกจำนวนแทร็กและเซ็กเตอร์ที่เก็บไฟล์
• ไดเร็กทอรีราก (รูทไดเร็กทอรี).

การบันทึกข้อมูลจะดำเนินการในส่วนต่างๆ ผ่านคลัสเตอร์ ไม่สามารถมี 2 ไฟล์ที่แตกต่างกันในคลัสเตอร์เดียวกัน
นอกจากนี้ ในขั้นตอนนี้ ดิสก์สามารถกำหนดชื่อได้

ฮาร์ดดิสก์สามารถแบ่งออกเป็นโลจิคัลดิสก์ได้หลายตัว และในทางกลับกัน 2 ฮาร์ดดิสก์สามารถรวมกันเป็นโลจิคัลดิสก์เดียวได้

ขอแนะนำให้สร้างอย่างน้อยสองพาร์ติชั่น (สองโลจิคัลดิสก์) บนฮาร์ดดิสก์: หนึ่งในนั้นสงวนไว้สำหรับระบบปฏิบัติการและซอฟต์แวร์ ดิสก์ที่สองได้รับการจัดสรรเฉพาะสำหรับข้อมูลผู้ใช้ ดังนั้น ไฟล์ข้อมูลและไฟล์ระบบจึงถูกจัดเก็บแยกจากกัน และในกรณีที่ระบบปฏิบัติการล้มเหลว ความน่าจะเป็นในการบันทึกข้อมูลผู้ใช้มีมากขึ้น

ลักษณะของฮาร์ดไดรฟ์

ฮาร์ดไดรฟ์ (ฮาร์ดไดรฟ์) แตกต่างกันในลักษณะดังต่อไปนี้:

1. ความจุ
2. ความเร็ว - เวลาในการเข้าถึงข้อมูล ความเร็วในการอ่านและเขียนข้อมูล
3. อินเทอร์เฟซ (วิธีการเชื่อมต่อ) - ประเภทของคอนโทรลเลอร์ที่ควรเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์ (ส่วนใหญ่มักจะเป็น IDE / EIDE และตัวเลือก SCSI ต่างๆ)
4. คุณสมบัติอื่นๆ

1. ความจุ- ปริมาณข้อมูลที่พอดีกับดิสก์ (กำหนดโดยระดับของเทคโนโลยีการผลิต)
ปัจจุบันมีความจุ 500 -2000 GB ขึ้นไป มีพื้นที่ว่างในฮาร์ดไดรฟ์ไม่เพียงพอ

2. ความเร็วในการทำงาน (ประสิทธิภาพ)ดิสก์มีตัวบ่งชี้สองตัว: เวลาในการเข้าถึงดิสก์และ ความเร็วในการอ่าน/เขียนดิสก์.

เวลาเข้าใช้ - เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนย้าย (ตำแหน่ง) หัวอ่าน/เขียน ไปยังแทร็คและภาคที่ต้องการ
เวลาเข้าถึงลักษณะเฉพาะโดยเฉลี่ยระหว่างสองแทร็กที่เลือกแบบสุ่มคือประมาณ 8-12 มิลลิวินาที (มิลลิวินาที) ไดรฟ์ที่เร็วกว่าจะมีเวลา 5-7 มิลลิวินาที
เวลาในการเปลี่ยนผ่านไปยังแทร็กที่อยู่ติดกัน (กระบอกที่อยู่ติดกัน) น้อยกว่า 0.5 - 1.5 มิลลิวินาที ยังต้องใช้เวลาในการเลี้ยวเข้าสู่เซกเตอร์ที่ถูกต้อง
เวลาหมุนดิสก์ทั้งหมดสำหรับฮาร์ดไดรฟ์ปัจจุบันคือ 8 - 16 มิลลิวินาที เวลารอเฉลี่ยสำหรับเซกเตอร์คือ 3-8 มิลลิวินาที
ยิ่งเวลาในการเข้าถึงสั้นลง ไดรฟ์ก็จะยิ่งทำงานเร็วขึ้น

ความเร็วในการอ่าน/เขียน(แบนด์วิดธ์ I/O) หรืออัตราข้อมูล (โอน)- เวลาถ่ายโอนข้อมูลตามลำดับขึ้นอยู่กับดิสก์เท่านั้น แต่ยังขึ้นกับคอนโทรลเลอร์, ประเภทของบัส, ความเร็วของโปรเซสเซอร์ด้วย ความเร็วของดิสก์ช้าคือ 1.5-3 Mb / s สำหรับความเร็ว 4-5 Mb / s สำหรับ 20 Mb / s ล่าสุด
ฮาร์ดไดรฟ์ที่มีอินเทอร์เฟซ SCSI รองรับความเร็วในการหมุน 10,000 รอบต่อนาที และเวลาค้นหาเฉลี่ย 5ms อัตราการถ่ายโอนข้อมูล 40-80 Mb/s

3.มาตรฐานอินเทอร์เฟซฮาร์ดไดรฟ์ - เช่น. ประเภทของคอนโทรลเลอร์ที่ควรเชื่อมต่อฮาร์ดไดรฟ์ มันตั้งอยู่บนเมนบอร์ด
มีสามอินเทอร์เฟซการเชื่อมต่อหลัก

1. IDE และตัวแปรต่างๆ

IDE (Integrated Disk Electronics) หรือ (ATA) เอกสารแนบเทคโนโลยีขั้นสูง
ข้อดี - ความเรียบง่ายและต้นทุนต่ำ

อัตราการถ่ายโอน: 8.3, 16.7, 33.3, 66.6, 100 Mbps. ในขณะที่ข้อมูลพัฒนาขึ้น อินเทอร์เฟซรองรับการขยายรายการอุปกรณ์: ฮาร์ดดิสก์ ซูเปอร์ฟลอปปี แม๊กแก้วออปติก
NML, CD-ROM, CD-R, DVD-ROM, LS-120, ZIP

มีการแนะนำองค์ประกอบบางอย่างของการขนาน (การตรึงและตัดการเชื่อมต่อ / เชื่อมต่อใหม่) ควบคุมความสมบูรณ์ของข้อมูลในระหว่างการส่ง ข้อเสียเปรียบหลักของ IDE คืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจำนวนน้อย (ไม่เกิน 4) ซึ่งไม่เพียงพอสำหรับพีซีระดับไฮเอนด์อย่างชัดเจน
วันนี้ อินเทอร์เฟซ IDE ได้เปลี่ยนไปใช้โปรโตคอลการแลกเปลี่ยน Ultra ATA ใหม่ เพิ่มปริมาณงานของคุณอย่างมาก
โหมด 4 และ DMA (การเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง) โหมด 2 ให้คุณถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็ว 16.6 Mb / s อย่างไรก็ตามอัตราการถ่ายโอนข้อมูลจริงจะน้อยกว่ามาก
มาตรฐาน Ultra DMA/33 และ Ultra DMA/66 ที่พัฒนาขึ้นในเดือนกุมภาพันธ์ 98 โดยควอนตัมมี 3 โหมดการทำงาน 0,1,2 และ 4 ตามลำดับในโหมดที่สองสื่อรองรับ
ความเร็วในการโอน 33Mb/s (โหมด Ultra DMA/33 2) ความเร็วสูงนี้สามารถทำได้โดยการแลกเปลี่ยนกับบัฟเฟอร์การจัดเก็บเท่านั้น เพื่อใช้ประโยชน์
มาตรฐาน Ultra DMA ต้องเป็นไปตาม 2 เงื่อนไข:

1. การสนับสนุนฮาร์ดแวร์บนเมนบอร์ด (ชิปเซ็ต) และที่ด้านข้างของไดรฟ์เอง

2. เพื่อรองรับโหมด Ultra DMA เช่นเดียวกับ DMA อื่น ๆ (การเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง Acess-direct)

ต้องใช้ไดรเวอร์พิเศษสำหรับชิปเซ็ตที่แตกต่างกัน ตามกฎแล้วจะรวมอยู่ในแผงระบบหากจำเป็นสามารถ "ดาวน์โหลด"
จากอินเทอร์เน็ตจากเว็บไซต์ของผู้ผลิตเมนบอร์ด

มาตรฐาน Ultra DMA สามารถใช้งานร่วมกับคอนโทรลเลอร์ที่ช้ากว่ารุ่นก่อนหน้าได้
เวอร์ชันปัจจุบัน: Ultra DMA/100 (ปลายปี 2000) และ Ultra DMA/133 (2001)

SATA
แทนที่ IDE (ATA) ด้วยบัสอนุกรมความเร็วสูง Fireware (IEEE-1394) อื่น การใช้เทคโนโลยีใหม่จะทำให้ความเร็วในการส่งข้อมูลเพิ่มขึ้นเป็น 100Mb/s
เพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถติดตั้งอุปกรณ์โดยไม่ต้องใส่พีซี ซึ่งเป็นไปไม่ได้อย่างแน่นอนในอินเทอร์เฟซ ATA

SCSI (อินเทอร์เฟซระบบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก)- อุปกรณ์มีราคาแพงกว่าปกติถึง 2 เท่า โดยต้องใช้คอนโทรลเลอร์พิเศษบนเมนบอร์ด
ใช้สำหรับเซิร์ฟเวอร์ ระบบการเผยแพร่ CAD ให้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น (ความเร็วสูงสุด 160Mb/s) อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่เชื่อมต่อที่หลากหลาย
ต้องซื้อคอนโทรลเลอร์ SCSI พร้อมไดรฟ์ที่เหมาะสม

SCSI ได้เปรียบเหนือ IDE - ความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพ
ความยืดหยุ่นอยู่ในอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจำนวนมาก (7-15) และสำหรับ IDE (สูงสุด 4 รายการ) ความยาวของสายเคเบิลที่ยาวขึ้น
ประสิทธิภาพ - ความเร็วในการโอนสูงและความสามารถในการประมวลผลหลายธุรกรรมพร้อมกัน

1. Ultra SCSI 2/3 (เร็ว-20) สูงสุด 40Mb/s

2. เทคโนโลยีอินเตอร์เฟส SCSI อื่นที่เรียกว่า Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-AL) ให้คุณเชื่อมต่อได้สูงถึง 100Mbps ความยาวสายเคเบิลสูงสุด 30 เมตร เทคโนโลยี FC-AL ช่วยให้คุณทำการเชื่อมต่อ "ร้อน" เช่น ในระหว่างการเดินทาง มีบรรทัดเพิ่มเติมสำหรับการควบคุมและแก้ไขข้อผิดพลาด (เทคโนโลยีมีราคาแพงกว่า SCSI ทั่วไป)

4. คุณสมบัติอื่นๆ ของฮาร์ดไดรฟ์ที่ทันสมัย

ฮาร์ดไดรฟ์หลากหลายรุ่นทำให้ยากต่อการเลือกรุ่นที่ถูกต้อง
นอกจากความจุที่ต้องการแล้ว ประสิทธิภาพก็มีความสำคัญมากเช่นกัน ซึ่งพิจารณาจากลักษณะทางกายภาพเป็นหลัก
ลักษณะดังกล่าวได้แก่ เวลาค้นหาเฉลี่ย ความเร็วในการหมุน อัตราการถ่ายโอนภายในและภายนอก ขนาดหน่วยความจำแคช

4.1 เวลาค้นหาโดยเฉลี่ย

ฮาร์ดไดรฟ์ใช้เวลาในการย้ายหัวแม่เหล็กของตำแหน่งปัจจุบันไปยังตำแหน่งใหม่ ซึ่งจำเป็นสำหรับการอ่านข้อมูลส่วนถัดไป
ในแต่ละสถานการณ์ เวลานี้จะแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับระยะทางที่ศีรษะต้องขยับ โดยทั่วไปแล้ว ข้อมูลจำเพาะจะให้เฉพาะค่าเฉลี่ย และอัลกอริทึมการเฉลี่ยที่ใช้โดยบริษัทต่างๆ โดยทั่วไปจะแตกต่างกัน ดังนั้นการเปรียบเทียบโดยตรงจึงเป็นเรื่องยาก

ตัวอย่างเช่น Fujitsu, Western Digital ผ่านเส้นทางที่เป็นไปได้ทั้งหมด Maxtor และ Quantum ใช้วิธีการเข้าถึงแบบสุ่ม ผลลัพธ์ที่ได้สามารถปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมได้

ค่าเวลาแสวงหาสำหรับการเขียนมักจะสูงกว่าการอ่านเล็กน้อย ผู้ผลิตบางรายให้เฉพาะค่าที่ต่ำกว่า (สำหรับการอ่าน) ในข้อกำหนดเท่านั้น ไม่ว่าในกรณีใดนอกเหนือจากค่าเฉลี่ยแล้วควรคำนึงถึงค่าสูงสุด (ผ่านดิสก์ทั้งหมด)
และเวลาการค้นหาขั้นต่ำ (นั่นคือ จากแทร็กหนึ่งไปอีกแทร็ก)

4.2 ความเร็วในการหมุน

จากมุมมองของความเร็วในการเข้าถึงชิ้นส่วนที่ต้องการของบันทึก ความเร็วในการหมุนจะส่งผลต่อค่าของเวลาที่เรียกว่าซ่อนเร้นซึ่งเพื่อให้ดิสก์หันไปที่หัวแม่เหล็กด้วยเซกเตอร์ที่ต้องการ

ค่าเฉลี่ยของเวลานี้สอดคล้องกับการปฏิวัติดิสก์ครึ่งหนึ่งและเท่ากับ 8.33 ms ที่ 3600 rpm, 6.67 ms ที่ 4500 rpm, 5.56 ms ที่ 5400 rpm, 4.17 ms ที่ 7200 rpm

ค่าเวลาที่ซ่อนไว้นั้นเปรียบได้กับเวลาค้นหาโดยเฉลี่ย ดังนั้นในบางโหมด ค่านี้อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพเช่นเดียวกัน

4.3 อัตราบอดภายใน

อัตราที่ข้อมูลถูกเขียนหรืออ่านจากดิสก์ เนื่องจากการบันทึกโซน จึงมีค่าตัวแปร - สูงกว่าในแทร็กภายนอกและต่ำกว่าในแทร็ก
เมื่อทำงานกับไฟล์ขนาดยาว ในหลายกรณี พารามิเตอร์นี้จำกัดอัตราการถ่ายโอน

4.4 อัตราบอดภายนอก

- ความเร็ว (สูงสุด) ที่ข้อมูลถูกส่งผ่านอินเทอร์เฟซ

ขึ้นอยู่กับประเภทของอินเทอร์เฟซและส่วนใหญ่มักจะมีค่าคงที่: 8.3; 11.1; 16.7Mb/s สำหรับ Enhanced IDE (โหมด PIO2, 3, 4); 33.3 66.6 100 สำหรับ Ultra DMA; 5, 10, 20, 40, 80, 160 Mb/s สำหรับ SCSI แบบซิงโครนัส, Fast SCSI-2, FastWide SCSI-2 Ultra SCSI (16 บิต) ตามลำดับ

4.5 การมีอยู่ของฮาร์ดไดรฟ์ของหน่วยความจำแคชและขนาดของมัน (บัฟเฟอร์ดิสก์)

ปริมาณและการจัดระเบียบของหน่วยความจำแคช (บัฟเฟอร์ภายใน) อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของฮาร์ดไดรฟ์ เช่นเดียวกับหน่วยความจำแคชปกติ
การเพิ่มผลผลิตหลังจากถึงปริมาณที่กำหนดจะช้าลงอย่างรวดเร็ว

แคชแบบแบ่งกลุ่มขนาดใหญ่มีความเกี่ยวข้องกับไดรฟ์ SCSI ประสิทธิภาพสูงที่ใช้ในสภาพแวดล้อมแบบมัลติทาสก์ ยิ่งแคชมาก ฮาร์ดไดรฟ์ก็จะยิ่งเร็วขึ้น (128-256Kb)

ผลกระทบของแต่ละพารามิเตอร์ที่มีต่อประสิทธิภาพโดยรวมนั้นแยกออกได้ยาก

ข้อกำหนดฮาร์ดไดรฟ์

ข้อกำหนดหลักสำหรับดิสก์คือความน่าเชื่อถือของการทำงานรับประกันโดยอายุการใช้งานที่ยาวนานของส่วนประกอบ 5-7 ปี สถิติที่ดี กล่าวคือ

• เวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลวไม่น้อยกว่า 500,000 ชั่วโมง (ระดับสูงสุดคือ 1 ล้านชั่วโมงหรือมากกว่า)
• ระบบในตัวของการตรวจสอบสถานะของโหนดดิสก์ SMART /Self Monitoring การวิเคราะห์และเทคโนโลยีรายงาน

เทคโนโลยี ฉลาด. (เทคโนโลยีการวิเคราะห์และการรายงานการตรวจสอบตนเอง)เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมแบบเปิดที่พัฒนาขึ้นในคราวเดียวโดย Compaq, IBM และผู้ผลิตฮาร์ดไดรฟ์รายอื่นๆ

ประเด็นของเทคโนโลยีนี้อยู่ที่การวินิจฉัยตนเองภายในของฮาร์ดไดรฟ์ ซึ่งช่วยให้คุณประเมินสถานะปัจจุบันและแจ้งปัญหาในอนาคตที่อาจนำไปสู่การสูญหายของข้อมูลหรือไดรฟ์ล้มเหลว

สถานะขององค์ประกอบที่สำคัญทั้งหมดของดิสก์ได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง:
หัว, พื้นผิวการทำงาน, มอเตอร์ไฟฟ้าที่มีแกนหมุน, หน่วยอิเล็กทรอนิกส์ ตัวอย่างเช่น หากตรวจพบสัญญาณที่อ่อนลง ข้อมูลจะถูกเขียนทับและการสังเกตเพิ่มเติมจะเกิดขึ้น
หากสัญญาณอ่อนลงอีกครั้ง ข้อมูลจะถูกโอนไปยังตำแหน่งอื่น และคลัสเตอร์นี้จะถูกจัดให้มีข้อบกพร่องและไม่สามารถเข้าถึงได้ และคลัสเตอร์อื่นจากดิสก์สำรองจะพร้อมใช้งานแทน

เมื่อทำงานกับฮาร์ดไดรฟ์ คุณควรสังเกตระบบอุณหภูมิที่ไดรฟ์ทำงาน ผู้ผลิตรับประกันการทำงานที่ปราศจากปัญหาของฮาร์ดไดรฟ์ที่อุณหภูมิแวดล้อมในช่วงตั้งแต่ 0C ถึง 50C แม้ว่าโดยหลักการแล้ว โดยไม่มีผลกระทบร้ายแรง คุณสามารถเปลี่ยนขอบเขตได้อย่างน้อย 10 องศาในทั้งสองทิศทาง
ด้วยการเบี่ยงเบนของอุณหภูมิขนาดใหญ่ ช่องว่างอากาศของความหนาที่ต้องการอาจไม่เกิดขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่ความเสียหายต่อชั้นแม่เหล็ก

โดยทั่วไปแล้ว ผู้ผลิต HDD ให้ความสำคัญกับความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์เป็นอย่างมาก

ปัญหาหลักคือการเข้าของสิ่งแปลกปลอมเข้าไปในดิสก์

สำหรับการเปรียบเทียบ: อนุภาคของควันบุหรี่มีระยะห่างระหว่างพื้นผิวกับศีรษะเป็นสองเท่า ความหนาของเส้นผมมนุษย์นั้นมากกว่า 5-10 เท่า
สำหรับหัวหน้าการประชุมกับวัตถุดังกล่าวจะส่งผลให้เกิดการระเบิดอย่างรุนแรงและเป็นผลให้เกิดความเสียหายบางส่วนหรือล้มเหลวทั้งหมด
ภายนอกจะเห็นได้ชัดเจนจากลักษณะของคลัสเตอร์ที่ใช้งานไม่ได้จำนวนมากที่จัดเรียงเป็นประจำ

อันตรายคือการเร่งความเร็วขนาดใหญ่ในระยะสั้น (โอเวอร์โหลด) ที่เกิดขึ้นระหว่างการกระแทก การตกหล่น ฯลฯ ตัวอย่างเช่น จากการเป่า หัวกระแทกแม่เหล็กอย่างแรง
ชั้นและทำให้เกิดการทำลายล้างในที่ที่เกี่ยวข้อง หรือในทางตรงกันข้าม มันเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามก่อน จากนั้นภายใต้การกระทำของแรงยืดหยุ่น มันจะกระทบพื้นผิวเหมือนสปริง
เป็นผลให้อนุภาคเคลือบแม่เหล็กปรากฏขึ้นในเคสซึ่งอาจทำให้ศีรษะเสียหายได้อีกครั้ง

คุณไม่ควรคิดว่าภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยงพวกเขาจะบินออกจากดิสก์ - ชั้นแม่เหล็ก
ดึงพวกเขาเข้าอย่างแน่นหนา โดยหลักการแล้ว ผลที่ตามมาไม่ใช่ผลกระทบ (คุณสามารถทนกับการสูญเสียคลัสเตอร์จำนวนหนึ่งได้) แต่ความจริงที่ว่าในกรณีนี้อนุภาคจะก่อตัวขึ้นซึ่งจะทำให้ดิสก์เสียหายมากขึ้นอย่างแน่นอน

เพื่อป้องกันกรณีที่ไม่พึงประสงค์ดังกล่าว บริษัทต่าง ๆ หันไปใช้กลอุบายทุกประเภท นอกเหนือจากการเพิ่มความแข็งแรงทางกลของส่วนประกอบดิสก์แล้ว ยังใช้เทคโนโลยี S.M.A.R.T. อัจฉริยะ ซึ่งจะตรวจสอบความน่าเชื่อถือของการบันทึกและความปลอดภัยของข้อมูลบนสื่อ (ดูด้านบน)

ในความเป็นจริง ดิสก์ไม่ได้ฟอร์แมตเต็มความจุเสมอ มีระยะขอบอยู่บ้าง สาเหตุหลักมาจากความจริงที่ว่าแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะผลิตผู้ให้บริการ
ซึ่งพื้นผิวทั้งหมดจะมีคุณภาพสูงอย่างแน่นอน จะมีกลุ่มที่ไม่ดี (กลุ่มที่ผิดพลาด) อย่างแน่นอน เมื่อทำการฟอร์แมตดิสก์ระดับต่ำ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของดิสก์จะถูกกำหนดค่าเพื่อให้
เพื่อเลี่ยงผ่านพื้นที่ที่ล้มเหลวเหล่านี้ และผู้ใช้จะมองไม่เห็นอย่างสมบูรณ์ว่าสื่อมีข้อบกพร่อง แต่ถ้ามองเห็นได้ (เช่น หลังการจัดรูปแบบ
ยูทิลิตีแสดงหมายเลขอื่นที่ไม่ใช่ศูนย์) ซึ่งถือว่าแย่มากอยู่แล้ว

หากการรับประกันยังไม่หมดอายุ (และในความคิดของฉัน เป็นการดีที่สุดที่จะซื้อ HDD พร้อมการรับประกัน) จากนั้นนำไดรฟ์ไปยังผู้ขายทันทีและขอสื่อทดแทนหรือขอเงินคืน
แน่นอนผู้ขายจะเริ่มพูดทันทีว่าส่วนที่ไม่ดีสองสามส่วนยังไม่เป็นสาเหตุให้เกิดความกังวล แต่อย่าเชื่อเขา ดังที่ได้กล่าวไปแล้วคู่นี้น่าจะทำให้เกิดอื่น ๆ อีกมากมายและต่อมาความล้มเหลวของฮาร์ดไดรฟ์โดยทั่วๆไปก็เป็นไปได้

ดิสก์มีความไวเป็นพิเศษต่อความเสียหายในสภาพการทำงาน ดังนั้นคุณไม่ควรวางคอมพิวเตอร์ไว้ในที่ที่อาจได้รับแรงกระแทก แรงสั่นสะเทือน และอื่นๆ

การเตรียมฮาร์ดไดรฟ์สำหรับการทำงาน

มาเริ่มกันตั้งแต่ต้นเลย สมมติว่าคุณซื้อฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์และสายเคเบิลแยกต่างหากจากคอมพิวเตอร์
(ความจริงก็คือเมื่อคุณซื้อคอมพิวเตอร์ประกอบ คุณจะได้รับดิสก์ที่เตรียมไว้สำหรับการใช้งาน)

คำสองสามคำเกี่ยวกับการจัดการมัน ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์เป็นผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนมาก ซึ่งนอกจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แล้ว ยังมีกลไกที่แม่นยำอีกด้วย
ดังนั้นจึงต้องใช้ความระมัดระวังในการจัดการ - การกระแทก การตกหล่น และการสั่นสะเทือนที่รุนแรงอาจทำให้ชิ้นส่วนทางกลไกเสียหายได้ ตามกฎแล้ว แผงขับเคลื่อนประกอบด้วยชิ้นส่วนขนาดเล็กจำนวนมาก และไม่ได้ปิดด้วยฝาปิดที่แข็งแรง ด้วยเหตุนี้ คุณจึงควรดูแลความปลอดภัย
สิ่งแรกที่ต้องทำเมื่อคุณได้รับฮาร์ดไดรฟ์คือการอ่านเอกสารที่มาพร้อมกับฮาร์ดไดรฟ์ ซึ่งแน่นอนว่ามีข้อมูลที่เป็นประโยชน์และน่าสนใจมากมาย ในการทำเช่นนั้น คุณควรใส่ใจกับประเด็นต่อไปนี้:

• การมีอยู่และตัวเลือกสำหรับการตั้งค่าจัมเปอร์ที่กำหนดการตั้งค่า (การติดตั้ง) ของดิสก์ ตัวอย่างเช่น การกำหนดพารามิเตอร์เช่นชื่อจริงของดิสก์ (อาจเป็น แต่อาจไม่ใช่)
• จำนวนหัว กระบอกสูบ ส่วนบนดิสก์ ระดับการชดเชยล่วงหน้า เช่นเดียวกับประเภทดิสก์ ต้องป้อนข้อมูลนี้เพื่อตอบสนองต่อข้อความแจ้งจากโปรแกรมติดตั้งคอมพิวเตอร์ (การตั้งค่า)
  จะต้องใช้ข้อมูลทั้งหมดนี้เมื่อทำการฟอร์แมตดิสก์และเตรียมเครื่องให้ใช้งานได้
• หากพีซีเองไม่ได้กำหนดพารามิเตอร์ของฮาร์ดไดรฟ์ การติดตั้งไดรฟ์ที่ไม่มีเอกสารประกอบจะกลายเป็นปัญหาใหญ่
  ในฮาร์ดไดรฟ์ส่วนใหญ่ คุณสามารถค้นหาป้ายกำกับที่มีชื่อผู้ผลิต ประเภท (ยี่ห้อ) ของอุปกรณ์ รวมถึงตารางแทร็กที่ไม่อนุญาตให้ใช้
  นอกจากนี้ ไดรฟ์อาจมีข้อมูลเกี่ยวกับจำนวนหัว กระบอกสูบ และส่วน และระดับของการชดเชยล่วงหน้า

พูดตามตรงต้องบอกว่ามักเขียนชื่อไว้บนแผ่นดิสก์เท่านั้น แต่ในกรณีนี้ คุณสามารถค้นหาข้อมูลที่ต้องการได้ในไดเร็กทอรี
หรือโทรติดต่อตัวแทนบริษัท สิ่งสำคัญคือต้องได้รับคำตอบสำหรับคำถามสามข้อ:

• ควรตั้งค่าจัมเปอร์อย่างไรเพื่อใช้ไดรฟ์เป็นมาสเตอร์/สเลฟ
• จำนวนกระบอกสูบ, หัว, ส่วนต่อแทร็ก, ค่าชดเชยล่วงหน้าคืออะไร?
• ดิสก์ประเภทใดจาก ROM BIOS ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับไดรฟ์นี้

ด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถดำเนินการติดตั้งฮาร์ดไดรฟ์ได้

ในการติดตั้งฮาร์ดไดรฟ์ในคอมพิวเตอร์ของคุณ ให้ทำดังต่อไปนี้:

1. ถอดยูนิตระบบทั้งหมดออกจากแหล่งจ่ายไฟ ถอดฝาครอบออก
2. เชื่อมต่อสายเคเบิลฮาร์ดไดรฟ์เข้ากับคอนโทรลเลอร์ของเมนบอร์ด หากคุณติดตั้งไดรฟ์ที่สอง คุณสามารถใช้สายเคเบิลจากไดรฟ์แรกได้หากมีตัวเชื่อมต่อเพิ่มเติม แต่คุณต้องจำไว้ว่าความเร็วของฮาร์ดไดรฟ์ต่างๆ จะถูกเปรียบเทียบอย่างช้าๆ ในทิศทาง
3. หากจำเป็น ให้เปลี่ยนจัมเปอร์ตามวิธีการใช้ฮาร์ดดิสก์
4. ติดตั้งไดรฟ์ในพื้นที่ว่างและเชื่อมต่อสายเคเบิลจากคอนโทรลเลอร์บนบอร์ดกับขั้วต่อฮาร์ดไดรฟ์ด้วยแถบสีแดงไปยังแหล่งจ่ายไฟ สายไฟ
5. ยึดฮาร์ดไดรฟ์ให้แน่นด้วยสลักเกลียวสี่ตัวทั้งสองด้าน จัดเรียงสายเคเบิลให้เรียบร้อย / ในคอมพิวเตอร์เท่าที่จำเป็น เพื่อว่าเมื่อปิดฝาครอบอย่าตัดสาย
6. ปิดบล็อกระบบ
7. หากพีซีตรวจไม่พบฮาร์ดไดรฟ์ ให้เปลี่ยนการกำหนดค่าคอมพิวเตอร์โดยใช้การตั้งค่าเพื่อให้คอมพิวเตอร์ทราบว่ามีการเพิ่มอุปกรณ์ใหม่เข้าไป

ผู้ผลิตฮาร์ดไดรฟ์

ฮาร์ดไดรฟ์ที่มีความจุเท่ากัน (แต่มาจากผู้ผลิตหลายราย) มักจะมีลักษณะที่คล้ายคลึงกันไม่มากก็น้อย และความแตกต่างส่วนใหญ่แสดงออกมาในการออกแบบเคส ฟอร์มแฟกเตอร์ (กล่าวคือ มิติข้อมูล) และระยะเวลาการรับประกัน ยิ่งไปกว่านั้น ควรกล่าวถึงอย่างหลังเป็นพิเศษ: ราคาของข้อมูลเกี่ยวกับฮาร์ดไดรฟ์สมัยใหม่มักจะสูงกว่าราคาของตัวเองหลายเท่า

หากไดรฟ์ของคุณล้มเหลว การพยายามซ่อมแซมมักจะหมายถึงการเปิดเผยข้อมูลของคุณมีความเสี่ยงเพิ่มเติมเท่านั้น
วิธีที่สมเหตุสมผลกว่านั้นคือการเปลี่ยนอุปกรณ์ที่ล้มเหลวด้วยอุปกรณ์ใหม่
ส่วนแบ่งของฮาร์ดไดรฟ์ในตลาดรัสเซีย (และไม่เพียงเท่านั้น) ประกอบด้วยผลิตภัณฑ์จาก IBM, Maxtor, Fujitsu, Western Digital (WD), Seagate, Quantum

ชื่อของผู้ผลิตที่ผลิตไดรฟ์ประเภทนี้

บริษัท ควอนตัม (www. quantum. com.)ก่อตั้งขึ้นในปี 1980 เป็นหนึ่งในผู้มีประสบการณ์ในตลาดการจัดเก็บดิสก์ บริษัทเป็นที่รู้จักในด้านโซลูชันทางเทคนิคที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่มุ่งปรับปรุงความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของฮาร์ดไดรฟ์ เวลาเข้าถึงดิสก์ และความเร็วในการอ่าน/เขียนดิสก์ ความสามารถในการแจ้งปัญหาในอนาคตที่อาจนำไปสู่การสูญหายของข้อมูลหรือไดรฟ์ล้มเหลว

- หนึ่งในเทคโนโลยีที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ Quantum คือ SPS (Shock Protection System) ที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องดิสก์จากการกระแทก

- โปรแกรม DPS (ระบบป้องกันข้อมูล) ในตัวที่ออกแบบมาเพื่อบันทึกข้อมูลที่แพงที่สุด - ข้อมูลที่เก็บไว้

บริษัท เวสเทิร์น ดิจิตอล (www.wdс.com.)ยังเป็นหนึ่งในบริษัทผู้ผลิตดิสก์ไดรฟ์ที่เก่าแก่ที่สุดอีกด้วย โดยได้รู้จักช่วงขาขึ้นและขาลงในประวัติศาสตร์
บริษัทเพิ่งสามารถแนะนำเทคโนโลยีล่าสุดในไดรฟ์ของตนได้ ในหมู่พวกเขา เราควรสังเกตว่าการพัฒนาของเราเอง - เทคโนโลยี Data Lifeguard ซึ่งเป็นการพัฒนาเพิ่มเติมของ S.M.A.R.T. มันพยายามที่จะทำให้สายโซ่สมบูรณ์

ตามเทคโนโลยีนี้ พื้นผิวของดิสก์จะถูกสแกนอย่างสม่ำเสมอในช่วงเวลาที่ระบบไม่ได้ใช้งาน มันอ่านข้อมูลและตรวจสอบความสมบูรณ์ของมัน หากพบปัญหาในกระบวนการเข้าถึงเซกเตอร์ ข้อมูลจะถูกโอนไปยังเซกเตอร์อื่น
ข้อมูลเกี่ยวกับเซกเตอร์คุณภาพต่ำจะถูกบันทึกไว้ในรายการข้อบกพร่องภายใน ซึ่งทำให้สามารถหลีกเลี่ยงการเขียนไปยังเซกเตอร์เสียได้ในอนาคต

บริษัท ซีเกท (www.seagate.com)มีชื่อเสียงมากในตลาดของเรา อย่างไรก็ตาม ฉันแนะนำฮาร์ดไดรฟ์ของบริษัทนี้โดยเฉพาะ เนื่องจากมีความน่าเชื่อถือและทนทาน

ในปีพ.ศ. 2541 เธอได้คัมแบ็กครั้งใหม่ด้วยการเปิดตัวแผ่นดิสก์ซีรีส์ Medalist Pro
ด้วยความเร็วรอบ 7200 รอบต่อนาทีโดยใช้ตลับลูกปืนพิเศษสำหรับสิ่งนี้ ก่อนหน้านี้ ความเร็วนี้ใช้เฉพาะในไดรฟ์อินเทอร์เฟซ SCSI ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพ ชุดเดียวกันนี้ใช้เทคโนโลยี SeaShield System ซึ่งออกแบบมาเพื่อปรับปรุงการป้องกันดิสก์และข้อมูลที่จัดเก็บจากผลกระทบของไฟฟ้าสถิตและการกระแทก ในขณะเดียวกัน ผลกระทบของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าก็ลดลงด้วย

แผ่นที่ผลิตทั้งหมดรองรับ S.M.A.R.T.
ไดรฟ์ใหม่ของซีเกทรวมถึงระบบ SeaShield เวอร์ชันปรับปรุงพร้อมคุณสมบัติเพิ่มเติม
อย่างมีนัยสำคัญ ซีเกทอ้างว่าทนต่อแรงกระแทกสูงสุดในอุตสาหกรรมของซีรีส์ที่ได้รับการปรับปรุง - 300G ในสภาพที่ไม่ได้ใช้งาน

บริษัท ไอบีเอ็ม (www.storage.ibm.com)แม้ว่าจะไม่ใช่ซัพพลายเออร์รายใหญ่ในตลาดฮาร์ดไดรฟ์ของรัสเซีย จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ แต่ก็ได้รับชื่อเสียงอย่างรวดเร็วในด้านฮาร์ดไดรฟ์ที่รวดเร็วและเชื่อถือได้

บริษัท ฟูจิตสึ (www.fujitsu.com)เป็นผู้ผลิตดิสก์ไดรฟ์รายใหญ่และมีประสบการณ์ ไม่เพียงแต่แม่เหล็กเท่านั้น แต่ยังรวมถึงออปติคัลและแมกนีโตออปติคัลด้วย
จริงอยู่ บริษัทไม่เคยเป็นผู้นำในตลาดฮาร์ดไดรฟ์ที่มีอินเทอร์เฟซ IDE แต่ควบคุม (จากการศึกษาที่หลากหลาย) ประมาณ 4% ของตลาดนี้ และความสนใจหลักอยู่ที่อุปกรณ์ SCSI

พจนานุกรมศัพท์

เนื่องจากองค์ประกอบบางอย่างของไดรฟ์ที่มีบทบาทสำคัญในการดำเนินงานมักถูกมองว่าเป็นแนวคิดที่เป็นนามธรรม ต่อไปนี้คือคำอธิบายของคำศัพท์ที่สำคัญที่สุด

เวลาเข้าใช้คือระยะเวลาที่ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ใช้ในการค้นหาและถ่ายโอนข้อมูลไปยังหรือจากหน่วยความจำ
ประสิทธิภาพของฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์มักถูกกำหนดโดยเวลาในการเข้าถึง (ดึงข้อมูล)

คลัสเตอร์ (คลัสเตอร์)- หน่วยพื้นที่ที่เล็กที่สุดที่ระบบปฏิบัติการใช้งานได้ในตารางตำแหน่งไฟล์ โดยปกติคลัสเตอร์ประกอบด้วย 2-4-8 ภาคขึ้นไป
จำนวนเซกเตอร์ขึ้นอยู่กับประเภทของดิสก์ การค้นหาคลัสเตอร์แทนแต่ละเซกเตอร์ช่วยลดโอเวอร์เฮดของระบบปฏิบัติการเมื่อเวลาผ่านไป คลัสเตอร์ขนาดใหญ่ให้ประสิทธิภาพที่เร็วขึ้น
ไดรฟ์ เนื่องจากจำนวนคลัสเตอร์ในกรณีนี้น้อยกว่า แต่พื้นที่ (ช่องว่าง) บนดิสก์ถูกใช้ที่แย่กว่านั้น เนื่องจากไฟล์จำนวนมากอาจมีขนาดเล็กกว่าคลัสเตอร์และไบต์ที่เหลือของคลัสเตอร์จะไม่ถูกใช้

คอนโทรลเลอร์ (CU) (คอนโทรลเลอร์)- วงจรซึ่งมักจะอยู่บนบอร์ดขยาย ซึ่งควบคุมการทำงานของฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ รวมถึงการเคลื่อนหัวอ่านและเขียนข้อมูล

กระบอก (กระบอก)- แทร็กตั้งอยู่ตรงข้ามกันในทุกด้านของแผ่นดิสก์ทั้งหมด

หัวขับ- กลไกที่เคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวของฮาร์ดดิสก์และให้การบันทึกหรืออ่านข้อมูลด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ตารางการจัดสรรไฟล์ (FAT)- บันทึกที่สร้างโดยระบบปฏิบัติการที่ติดตามตำแหน่งของแต่ละไฟล์บนดิสก์และเซกเตอร์ใดที่ใช้และมีอิสระในการเขียนข้อมูลใหม่

ช่องว่างหัวคือระยะห่างระหว่างหัวไดรฟ์กับพื้นผิวดิสก์

อินเตอร์ลีฟ- ความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของการหมุนของดิสก์และการจัดระเบียบของเซกเตอร์บนดิสก์ โดยปกติ ความเร็วในการหมุนดิสก์จะเกินความสามารถของคอมพิวเตอร์ในการรับข้อมูลจากดิสก์ เมื่อถึงเวลาที่ผู้ควบคุมอ่านข้อมูล เซกเตอร์อนุกรมถัดไปก็ผ่านหัวไปแล้ว ดังนั้น ข้อมูลจึงถูกเขียนลงดิสก์ผ่านหนึ่งหรือสองเซกเตอร์ ด้วยความช่วยเหลือของซอฟต์แวร์พิเศษ เมื่อทำการฟอร์แมตดิสก์ คุณสามารถเปลี่ยนลำดับการสตริปได้

ไดรฟ์ลอจิก- บางส่วนของพื้นผิวการทำงานของฮาร์ดดิสก์ซึ่งถือเป็นไดรฟ์แยกต่างหาก
โลจิคัลไดรฟ์บางตัวสามารถใช้กับระบบปฏิบัติการอื่น เช่น UNIX

ที่จอดรถ- ย้ายหัวไดรฟ์ไปยังจุดหนึ่งและยึดให้อยู่ในสถานะคงที่เหนือส่วนที่ไม่ได้ใช้ของดิสก์ เพื่อลดความเสียหายเมื่อไดรฟ์สั่นเมื่อหัวกระแทกกับพื้นผิวของดิสก์

พาร์ทิชัน– การแบ่งฮาร์ดดิสก์ออกเป็นโลจิคัลดิสก์ ดิสก์ทั้งหมดถูกแบ่งพาร์ติชัน แม้ว่าดิสก์ขนาดเล็กอาจมีพาร์ติชันเดียวเท่านั้น

ดิสก์ (จาน)- แผ่นโลหะหุ้มด้วยวัสดุแม่เหล็กซึ่งเขียนข้อมูล ฮาร์ดไดรฟ์มักจะมีมากกว่าหนึ่งไดรฟ์

RLL (จำกัดระยะเวลาในการรัน)รูปแบบการเข้ารหัสที่ใช้โดยผู้ควบคุมบางส่วนเพื่อเพิ่มจำนวนเซกเตอร์ต่อแทร็กเพื่อรองรับข้อมูลมากขึ้น

ภาค- การแบ่งแทร็กดิสก์ซึ่งเป็นหน่วยหลักของขนาดที่ใช้โดยไดรฟ์ ส่วนของระบบปฏิบัติการโดยทั่วไปคือ 512 ไบต์

เวลาตำแหน่ง (ค้นหาเวลา)- เวลาที่ใช้ในการเคลื่อนศีรษะจากแทร็กที่ติดตั้งไปยังแทร็กอื่นที่ต้องการ

ติดตาม (ติดตาม)- การแบ่งศูนย์กลางของแผ่นดิสก์ แทร็กเป็นเหมือนแทร็กในบันทึก แทร็คบนแผ่นดิสก์มีลักษณะเป็นวงกลมไม่เหมือนกับแทร็คในแผ่นเสียงซึ่งเป็นเกลียวต่อเนื่อง ในทางกลับกัน แทร็กจะแบ่งออกเป็นกลุ่มและส่วนต่างๆ

Track-to-track หาเวลา- เวลาที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนหัวไดรฟ์ไปยังแทร็กที่อยู่ติดกัน

อัตราการถ่ายโอน- จำนวนข้อมูลที่ส่งระหว่างดิสก์และคอมพิวเตอร์ต่อหน่วยเวลา รวมถึงเวลาในการค้นหาแทร็กด้วย

สวัสดีผู้อ่านบล็อกทุกคน หลายคนสนใจคำถามนี้ - ฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์ทำงานอย่างไร ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจอุทิศบทความของวันนี้เพื่อสิ่งนี้

ฮาร์ดดิสก์ของคอมพิวเตอร์ (HDD หรือฮาร์ดไดรฟ์) เป็นสิ่งจำเป็นในการจัดเก็บข้อมูลหลังจากที่คอมพิวเตอร์ปิดอยู่ ซึ่งต่างจาก RAM () ซึ่งเก็บข้อมูลไว้จนกว่าจะปิดเครื่อง (จนกว่าคอมพิวเตอร์จะปิด)

ฮาร์ดไดรฟ์สามารถเรียกได้ว่าเป็นงานศิลปะที่แท้จริงวิศวกรรมเท่านั้น ใช่ ใช่ แน่นอน มันซับซ้อนมากภายในทุกอย่างถูกจัดวาง ในขณะนี้ ฮาร์ดไดรฟ์เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่ได้รับความนิยมสูงสุดทั่วโลก เทียบเท่ากับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น หน่วยความจำแฟลช (แฟลชไดรฟ์) SSD หลายคนเคยได้ยินเกี่ยวกับความซับซ้อนของอุปกรณ์ฮาร์ดดิสก์และสงสัยว่ามีข้อมูลอยู่ในนั้นมากแค่ไหนจึงต้องการทราบว่าฮาร์ดดิสก์ของคอมพิวเตอร์มีการจัดวางอย่างไรหรือประกอบด้วยอะไรบ้าง วันนี้จะมีโอกาสดังกล่าว)

ฮาร์ดไดรฟ์ประกอบด้วยห้าส่วนหลัก และคนแรกของพวกเขา - วงจรรวมซึ่งซิงโครไนซ์งานของดิสก์กับคอมพิวเตอร์และจัดการกระบวนการทั้งหมด

ส่วนที่สองคือมอเตอร์ไฟฟ้า(แกนหมุน) ทำให้ดิสก์หมุนด้วยความเร็วประมาณ 7200 รอบต่อนาที และวงจรรวมจะรักษาความเร็วรอบการหมุนให้คงที่

และตอนนี้ที่สาม ส่วนที่สำคัญที่สุดคือตัวโยกซึ่งสามารถเขียนและอ่านข้อมูลได้ ปลายของตัวโยกมักจะถูกแบ่งออกเพื่อให้คุณสามารถทำงานกับแผ่นดิสก์หลายแผ่นในคราวเดียว อย่างไรก็ตาม หัวโยกไม่เคยสัมผัสกับแผ่นดิสก์ มีช่องว่างระหว่างพื้นผิวของดิสก์และส่วนหัว ขนาดของช่องว่างนี้เล็กกว่าความหนาของเส้นผมมนุษย์ประมาณห้าพันเท่า!

แต่เรามาดูกันว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากช่องว่างหายไปและหัวโยกมาสัมผัสกับพื้นผิวของจานหมุน เรายังจำได้ตั้งแต่สมัยเรียนว่า F = m * a (ในความคิดของฉัน กฎข้อที่สองของนิวตัน) ซึ่งตามมาด้วยวัตถุที่มีมวลน้อยและความเร่งมหาศาลจะกลายเป็นหนักอย่างเหลือเชื่อ ด้วยความเร็วในการหมุนของดิสก์อย่างมาก น้ำหนักของหัวโยกจึงชัดเจนมาก โดยปกติความเสียหายของดิสก์จะหลีกเลี่ยงไม่ได้ในกรณีนี้ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับดิสก์ซึ่งช่องว่างนี้หายไปด้วยเหตุผลบางประการ:

บทบาทของแรงเสียดทานก็มีความสำคัญเช่นกัน กล่าวคือ มันขาดหายไปเกือบสมบูรณ์เมื่อโยกเริ่มอ่านข้อมูลในขณะที่ขยับขึ้นถึง 60 ครั้งต่อวินาที แต่เดี๋ยวก่อนเครื่องยนต์ที่นี่ที่ขับเคลื่อนตัวโยกอยู่ที่ไหนและแม้กระทั่งด้วยความเร็วเช่นนี้? อันที่จริงมันมองไม่เห็นเพราะเป็นระบบแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำงานด้วยปฏิสัมพันธ์ของ 2 พลังแห่งธรรมชาติ: ไฟฟ้าและแม่เหล็ก ปฏิสัมพันธ์ดังกล่าวทำให้ตัวโยกเร่งความเร็วแสงได้อย่างแท้จริง

ภาคที่สี่- ฮาร์ดไดรฟ์ นี่คือที่ที่ข้อมูลถูกเขียนและอ่าน แต่อาจมีหลายตัว

แน่นอนว่าส่วนที่ห้าซึ่งเป็นส่วนสุดท้ายของการออกแบบฮาร์ดไดรฟ์คือกรณีที่มีการติดตั้งส่วนประกอบอื่นๆ ทั้งหมด วัสดุที่ใช้มีดังนี้: ตัวเครื่องเกือบทั้งหมดทำจากพลาสติก แต่ฝาครอบด้านบนเป็นโลหะเสมอ ตัวเรือนที่ประกอบแล้วมักเรียกกันว่า "เขตกักกัน" มีความเห็นว่าไม่มีอากาศภายในพื้นที่กักกัน หรือมากกว่า ว่ามีสุญญากาศอยู่ที่นั่น ความคิดเห็นนี้อิงจากข้อเท็จจริงที่ว่าด้วยความเร็วการหมุนดิสก์ที่สูงเช่นนี้ แม้แต่เศษฝุ่นที่เข้าไปข้างในก็สามารถทำสิ่งเลวร้ายได้มากมาย และนี่เกือบจะเป็นความจริง ยกเว้นว่าไม่มีสุญญากาศอยู่ที่นั่น แต่มีไนโตรเจน อากาศบริสุทธิ์ อากาศแห้ง หรือก๊าซที่เป็นกลาง แม้ว่าบางทีในฮาร์ดไดรฟ์รุ่นก่อนๆ แทนที่จะทำความสะอาดอากาศ มันก็ถูกสูบออกไป

เราพูดถึงส่วนประกอบต่างๆ เช่น ฮาร์ดไดรฟ์ทำมาจากอะไร. ทีนี้มาพูดถึงการจัดเก็บข้อมูลกัน

ข้อมูลถูกเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์อย่างไรและในรูปแบบใด

ข้อมูลถูกเก็บไว้ในแทร็กแคบ ๆ บนพื้นผิวดิสก์ ในระหว่างการผลิต มีการนำแทร็กดังกล่าวไปใช้กับแผ่นดิสก์มากกว่า 200,000 แทร็ก แต่ละแทร็กแบ่งออกเป็นภาค

แผนที่ติดตามและเซกเตอร์ช่วยให้คุณกำหนดตำแหน่งที่จะเขียนหรืออ่านข้อมูลได้ที่ไหน อีกครั้ง ข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับเซ็กเตอร์และแทร็กจะอยู่ในหน่วยความจำของวงจรรวม ซึ่งไม่เหมือนกับส่วนประกอบอื่นๆ ของฮาร์ดไดรฟ์ ที่ไม่ได้อยู่ภายในเคส แต่อยู่ภายนอกและมักจะมาจากด้านล่าง

พื้นผิวของดิสก์นั้นเรียบและเป็นมันเงา แต่นี่เป็นเพียงแวบแรกเท่านั้น เมื่อตรวจสอบอย่างใกล้ชิด โครงสร้างพื้นผิวจะซับซ้อนมากขึ้น ความจริงก็คือดิสก์นี้ทำจากโลหะผสมที่เคลือบด้วยชั้นเฟอร์โรแมกเนติก เลเยอร์นี้ทำงานทั้งหมด เลเยอร์เฟอร์โรแมกเนติกจะจดจำข้อมูลทั้งหมดได้อย่างไร ง่ายมาก. หัวโยกดึงดูดพื้นที่ขนาดเล็กมากบนฟิล์ม (ชั้นเฟอร์โรแมกเนติก) โดยตั้งค่าโมเมนต์แม่เหล็กของเซลล์ดังกล่าวให้อยู่ในสถานะใดสถานะหนึ่ง: 0 หรือ 1 แต่ละศูนย์และหนึ่งดังกล่าวเรียกว่าบิต ดังนั้น ข้อมูลใด ๆ ที่บันทึกไว้ในฮาร์ดดิสก์ แท้จริงแล้ว เป็นลำดับที่แน่นอน และจำนวนศูนย์และจำนวนที่แน่นอน ตัวอย่างเช่น ภาพถ่ายคุณภาพดีใช้พื้นที่ประมาณ 29 ล้านเซลล์ และกระจัดกระจายไปตามส่วนต่างๆ 12 ส่วน ใช่ ฟังดูน่าประทับใจ แต่ในความเป็นจริง บิตจำนวนมากดังกล่าวใช้พื้นที่ขนาดเล็กมากบนพื้นผิวของดิสก์ พื้นผิวฮาร์ดดิสก์แต่ละตารางเซนติเมตรประกอบด้วยบิตหลายหมื่นล้านบิต

ฮาร์ดไดรฟ์ทำงานอย่างไร

เราเพิ่งตรวจสอบอุปกรณ์ฮาร์ดไดรฟ์แต่ละส่วนประกอบแยกกัน ตอนนี้ฉันเสนอให้เชื่อมโยงทุกอย่างเข้ากับระบบใดระบบหนึ่งซึ่งหลักการของการทำงานของฮาร์ดดิสก์จะชัดเจน

ดังนั้น, ฮาร์ดไดรฟ์ทำงานอย่างไรถัดไป: เมื่อใช้งานฮาร์ดไดรฟ์หมายความว่ากำลังเขียนหรืออ่านข้อมูลจากฮาร์ดไดรฟ์หรือจากมันมอเตอร์ไฟฟ้า (แกนหมุน) เริ่มได้รับโมเมนตัมและเนื่องจากฮาร์ดไดรฟ์ได้รับการแก้ไข บนแกนหมุนเองตามลำดับพร้อมกับเริ่มหมุนด้วย และจนกว่าความเร็วของดิสก์จะถึงระดับที่สร้างเบาะลมระหว่างหัวโยกและดิสก์ ตัวโยกจะอยู่ใน "เขตจอดรถ" พิเศษเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย นี่คือสิ่งที่ดูเหมือน

ทันทีที่ความเร็วถึงระดับที่ต้องการ เซอร์โวไดรฟ์ (มอเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้า) จะเคลื่อนตัวโยก ซึ่งอยู่ในตำแหน่งที่คุณต้องการเขียนหรืออ่านข้อมูลแล้ว สิ่งนี้อำนวยความสะดวกได้อย่างแม่นยำด้วยวงจรรวมที่ควบคุมการเคลื่อนไหวทั้งหมดของแขนโยก

มีความเห็นอย่างกว้างขวางว่าเป็นตำนานที่ว่าในบางครั้งเมื่อดิสก์ "ไม่ได้ใช้งาน" เช่น ไม่มีการดำเนินการอ่าน / เขียนชั่วคราว ฮาร์ดไดรฟ์ภายในหยุดหมุน นี่เป็นตำนานจริงๆ เพราะอันที่จริง ฮาร์ดไดรฟ์ในเคสหมุนอยู่ตลอดเวลา แม้ว่าฮาร์ดไดรฟ์จะอยู่ในโหมดประหยัดพลังงานและไม่ได้เขียนอะไรเลย

เราได้ตรวจสอบอุปกรณ์ของฮาร์ดดิสก์ของคอมพิวเตอร์กับคุณในรายละเอียดทั้งหมดแล้ว แน่นอน ภายในกรอบของบทความหนึ่ง เป็นไปไม่ได้ที่จะบอกทุกอย่างที่เกี่ยวข้องกับฮาร์ดไดรฟ์ ตัวอย่างเช่น บทความนี้ไม่ได้กล่าวถึง - นี่เป็นหัวข้อใหญ่ ฉันตัดสินใจเขียนบทความแยกต่างหากเกี่ยวกับเรื่องนี้

ฉันพบวิดีโอที่น่าสนใจเกี่ยวกับวิธีการทำงานของฮาร์ดไดรฟ์ในโหมดต่างๆ

ขอขอบคุณทุกท่านที่ให้ความสนใจ หากคุณยังไม่ได้สมัครรับข้อมูลอัปเดตของเว็บไซต์นี้ - ผมขอแนะนำให้ทำเช่นนี้เพื่อไม่ให้พลาดเนื้อหาที่น่าสนใจและมีประโยชน์ พบกันที่หน้าบล็อก!

หากพิจารณาฮาร์ดไดรฟ์โดยรวมแล้วจะประกอบด้วยสองส่วนหลัก: นี่คือบอร์ดอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งเป็นที่ตั้งของ "สมอง" ของฮาร์ดไดรฟ์ โปรเซสเซอร์ตั้งอยู่นอกจากนี้ยังมีโปรแกรมควบคุม, หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม, แอมพลิฟายเออร์สำหรับเขียนและอ่าน ชิ้นส่วนกลไกประกอบด้วยชิ้นส่วนต่างๆ เช่น บล็อกของหัวแม่เหล็กที่มีชื่อย่อว่า BMG เครื่องยนต์ที่ให้การหมุนไปยังเพลต และแน่นอนว่าตัวเพลตเองด้วย มาดูรายละเอียดแต่ละส่วนกัน

เอชดีเอ

บล็อกสุญญากาศ หรือที่เรียกว่าเคสฮาร์ดดิสก์ ออกแบบมาเพื่อยึดทุกส่วน และยังทำหน้าที่ป้องกันอนุภาคฝุ่นบนพื้นผิวของเพลต ควรสังเกตว่า HDA เปิดได้เฉพาะในห้องที่เตรียมไว้เป็นพิเศษสำหรับสิ่งนี้เท่านั้น เพื่อป้องกันไม่ให้ฝุ่นและสิ่งสกปรกเข้าไปในเคส

วงจรรวม.

แผงวงจรรวมหรือแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ซิงโครไนซ์การทำงานของฮาร์ดไดรฟ์กับคอมพิวเตอร์และควบคุมกระบวนการทั้งหมด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จะรักษาความเร็วคงที่ของการหมุนของแกนหมุนและแผ่นซึ่งดำเนินการโดยเครื่องยนต์

มอเตอร์ไฟฟ้า.

มอเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์หมุนจาน: ประมาณ 7200 รอบต่อวินาที (ใช้ค่าเฉลี่ยมีฮาร์ดไดรฟ์ที่ความเร็วสูงกว่าและถึง 15,000 รอบต่อวินาทีและมีความเร็วต่ำกว่าประมาณ 5400 ความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลที่จำเป็นบนฮาร์ดไดรฟ์)

ร็อคเกอร์

ตัวโยกถูกออกแบบมาเพื่อเขียนและอ่านข้อมูลจากจานฮาร์ดดิสก์ ส่วนปลายของตัวโยกถูกแบ่งออกและมีบล็อกของหัวแม่เหล็กอยู่ ซึ่งทำขึ้นเพื่อให้สามารถเขียนและอ่านข้อมูลจากแผ่นต่างๆ ได้หลายแผ่น

บล็อกของหัวแม่เหล็ก

องค์ประกอบของแขนโยกประกอบด้วยหัวแม่เหล็กซึ่งค่อนข้างจะล้มเหลว แต่พารามิเตอร์ "บ่อยครั้ง" นี้มีเงื่อนไขมาก หัวแม่เหล็กตั้งอยู่ด้านบนและด้านล่างของจาน และใช้สำหรับอ่านข้อมูลจากแพลตตินั่มที่อยู่บนฮาร์ดดิสก์โดยตรง

จาน.

ข้อมูลจะถูกเก็บไว้โดยตรงบนเพลท ซึ่งทำมาจากวัสดุ เช่น อะลูมิเนียม แก้ว และเซรามิก อลูมิเนียมเป็นวัสดุที่แพร่หลายที่สุด แต่สิ่งที่เรียกว่า "ล้อชั้นยอด" ทำจากวัสดุอีกสองชนิด เพลตที่ผลิตขึ้นชุดแรกเคลือบด้วยเหล็กออกไซด์ แต่เฟอร์โรแม่เหล็กนี้มีข้อเสียเปรียบอย่างมาก แผ่นที่เคลือบด้วยสารดังกล่าวมีความต้านทานการสึกหรอน้อย ในขณะนี้ ผู้ผลิตฮาร์ดไดรฟ์ส่วนใหญ่ปิดแผ่นด้วยโครเมียมโคบอลต์ซึ่งมีลำดับความสำคัญด้านความปลอดภัยสูงกว่าเหล็กออกไซด์ แผ่นยึดกับแกนหมุนในระยะห่างเท่ากัน การออกแบบดังกล่าวเรียกว่า "แพ็คเกจ" ใต้จานเป็นเครื่องยนต์หรือมอเตอร์ไฟฟ้า

แต่ละด้านของจานถูกแบ่งออกเป็นราง ซึ่งในทางกลับกัน จะแบ่งออกเป็นเซกเตอร์หรือบล็อกในอีกทางหนึ่ง รางทั้งหมดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันคือรูปทรงกระบอก

ฮาร์ดไดรฟ์สมัยใหม่ทั้งหมดมีสิ่งที่เรียกว่า "กระบอกวิศวกรรม" ซึ่งเก็บข้อมูลการบริการ เช่น รุ่น hdd หมายเลขซีเรียล ฯลฯ ข้อมูลนี้ออกแบบมาเพื่อให้คอมพิวเตอร์อ่านได้

ฮาร์ดไดรฟ์ทำงานอย่างไร

หลักการพื้นฐานของการทำงานของฮาร์ดดิสก์มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง อุปกรณ์ของฮาร์ดไดรฟ์นั้นคล้ายกับเครื่องเล่นแผ่นเสียงทั่วไปมาก เฉพาะภายใต้ร่างกายเท่านั้นที่สามารถติดตั้งเพลตหลายแผ่นบนแกนร่วม และส่วนหัวสามารถอ่านข้อมูลจากทั้งสองด้านของแต่ละเพลตได้ในคราวเดียว ความเร็วในการหมุนของเพลตจะคงที่และเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลัก หัวเคลื่อนที่ไปตามจานในระยะคงที่จากพื้นผิว ยิ่งระยะนี้เล็กลงเท่าใด ความแม่นยำในการอ่านข้อมูลก็จะยิ่งมากขึ้น และความหนาแน่นของการบันทึกข้อมูลก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

เมื่อมองไปที่ฮาร์ดไดรฟ์ สิ่งที่คุณเห็นคือเคสโลหะแข็ง มีการปิดผนึกอย่างสมบูรณ์และปกป้องไดรฟ์จากฝุ่นละออง ซึ่งหากเข้าไปในช่องว่างแคบ ๆ ระหว่างส่วนหัวและพื้นผิวดิสก์ อาจทำให้ชั้นแม่เหล็กที่ละเอียดอ่อนเสียหายและปิดการใช้งานดิสก์ได้ นอกจากนี้เคสยังป้องกันไดรฟ์จากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ภายในเคสมีกลไกทั้งหมดและส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์บางส่วน กลไกคือตัวดิสก์เอง ซึ่งเก็บข้อมูล หัวที่เขียนและอ่านข้อมูลจากดิสก์ ตลอดจนเอ็นจิ้นที่ตั้งค่าให้ทุกอย่างเคลื่อนไหว

ดิสก์เป็นจานกลมที่มีพื้นผิวเรียบมาก มักทำจากอลูมิเนียม มักทำจากเซรามิกหรือแก้วน้อยกว่า เคลือบด้วยชั้นเฟอร์โรแมกเนติกบางๆ ไดรฟ์จำนวนมากใช้ชั้นของไอรอนออกไซด์ (ซึ่งเคลือบอยู่บนเทปแม่เหล็กแบบธรรมดา) แต่ฮาร์ดไดรฟ์รุ่นล่าสุดนั้นทำงานร่วมกับชั้นโคบอลต์ที่มีความหนาประมาณสิบไมครอน การเคลือบดังกล่าวมีความทนทานมากขึ้นและนอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มความหนาแน่นในการบันทึกได้อย่างมาก เทคโนโลยีการใช้งานใกล้เคียงกับที่ใช้ในการผลิตวงจรรวม

จำนวนดิสก์อาจแตกต่างกัน - จากหนึ่งถึงห้าจำนวนพื้นผิวการทำงานตามลำดับคือมากเป็นสองเท่า (สองดิสก์ในแต่ละดิสก์) ส่วนหลัง (รวมถึงวัสดุที่ใช้เคลือบแม่เหล็ก) เป็นตัวกำหนดความจุของฮาร์ดไดรฟ์ บางครั้งพื้นผิวด้านนอกของดิสก์ชั้นนอกสุด (หรือหนึ่งในนั้น) ไม่ได้ใช้ ซึ่งทำให้สามารถลดความสูงของไดรฟ์ได้ แต่จำนวนพื้นผิวการทำงานจะลดลงและอาจกลายเป็นเลขคี่

หัวแม่เหล็กอ่านและเขียนข้อมูลลงแผ่นดิสก์ หลักการของการบันทึกโดยทั่วไปจะคล้ายกับที่ใช้ในเครื่องบันทึกเทปทั่วไป ข้อมูลดิจิทัลจะถูกแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าสลับที่จ่ายให้กับหัวแม่เหล็ก จากนั้นจึงถ่ายโอนไปยังดิสก์แม่เหล็ก แต่อยู่ในรูปแบบของสนามแม่เหล็กที่ดิสก์สามารถรับรู้และ "จดจำ" ได้

การเคลือบแม่เหล็กของดิสก์คือชุดของพื้นที่เล็กๆ ของการสะกดจิตที่เกิดขึ้นเอง (ที่เกิดขึ้นเอง) เพื่อความชัดเจน ลองจินตนาการว่าดิสก์ถูกปกคลุมด้วยชั้นของลูกศรเข็มทิศขนาดเล็กมากซึ่งชี้ไปในทิศทางต่างๆ อนุภาคลูกศรดังกล่าวเรียกว่าโดเมน ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กภายนอก สนามแม่เหล็กของโดเมนของตัวเองจะถูกจัดวางตามทิศทางของมัน หลังจากสิ้นสุดการกระทำของสนามภายนอก โซนของการสะกดจิตที่เหลือจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของดิสก์ ด้วยวิธีนี้ ข้อมูลที่เขียนลงในแผ่นดิสก์จะยังคงอยู่ พื้นที่ของการทำให้เป็นแม่เหล็กที่เหลือ เมื่อแผ่นดิสก์หมุนตรงข้ามช่องว่างของหัวแม่เหล็ก จะทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าในนั้น ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามขนาดของการทำให้เป็นแม่เหล็ก

ชุดดิสก์ซึ่งติดตั้งบนเพลาแกนหมุน ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์พิเศษที่อยู่ด้านล่างอย่างแน่นหนา เพื่อลดเวลาที่ไดรฟ์เข้าสู่สถานะการทำงาน เครื่องยนต์จะทำงานในโหมดบังคับในบางครั้งเมื่อเปิดเครื่อง ดังนั้นแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์จะต้องมีระยะขอบสำหรับกำลังไฟสูงสุด ตอนนี้เกี่ยวกับการทำงานของหัวหน้า พวกเขาเคลื่อนที่ด้วยความช่วยเหลือของสเต็ปเปอร์มอเตอร์และ "ลอย" ที่ระยะห่างเศษเสี้ยวของไมครอนจากพื้นผิวของดิสก์โดยไม่ต้องสัมผัส จากการบันทึกข้อมูล พื้นที่แม่เหล็กจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของดิสก์ ในรูปของวงกลมศูนย์กลาง

เรียกว่ารางแม่เหล็ก การย้ายหัวหยุดในแต่ละแทร็กถัดไป ชุดรางที่อยู่ด้านล่างอีกด้านหนึ่งของพื้นผิวทั้งหมดเรียกว่าทรงกระบอก หัวไดรฟ์ทั้งหมดเคลื่อนที่พร้อมกัน โดยเข้าถึงกระบอกสูบที่มีชื่อเดียวกันด้วยหมายเลขเดียวกัน