Bei der Namensgebung wird häufig das Wort „Winchester“ verwendet Festplatte Computer. Es mag den Anschein haben, dass dieses Gerät nach dem Namen seines Entwicklers einen zweiten Namen erhalten hat. Dies ist jedoch überhaupt nicht wahr.

Was ist ein anderer Name für Festplatten?

Festplatten haben viele verschiedene Namen erhalten, und die Festplatte ist bei weitem nicht die einzige unter ihnen. So tauchte in alten Informatiklehrbüchern die Abkürzung HDD auf, die für „Hard Magnetic Disk Drive“ stand. Die Preisschilder von Computergeschäften enthalten eine weitere Abkürzung – HDD (Hard Disc Drive). Es wird auch im Computerspeicher verwendet. Auch ein verkürzter Name ist möglich – Festplatte. Aber Benutzer hören immer noch das Wort „Festplatte“ sowie seine Ableitungen – „Schraube“ und „Vinch“.

Die wahre Antwort auf das Wort „Winchester“

Tatsächlich war eine Winchester ein amerikanisches Gewehr, das im Wilden Westen verwendet wurde. Diese Information wird viele überraschen, denn eine Metallbox mit Magnetplatten ist kaum mit einer Schusswaffe zu vergleichen.

Den Namen „Festplatte“ erhielt das Laufwerk dank der amerikanischen Firma IBM, die 1973 eine Festplatte auf den Markt brachte. Die Spezialisten des Unternehmens, die an ähnlichen Produkten arbeiteten, entwickelten das Modell 3340. Es war das erste Modell, das Plattenteller und Leseköpfe in einem einzigen Gehäuse enthielt. Sie berührten einander nicht, da sich bei der schnellen Rotation eine Schicht aus einströmendem Luftstrom bildete. Bei der Arbeit an dem Gerät verwendeten die Ingenieure den internen Namen „30-30“. Diese Zahlen deuteten auf das Vorhandensein von 30 Sektoren und Gleisen hin.

Damals wurden Winchester-Jagdgewehre in den USA hergestellt. Beladen war es mit Patronen im Kaliber 7,62 mm. Die Markierungen dieser Patrone waren wie folgt: Winchester 30-30. Die in dieser Markierung enthaltenen Nummern stimmten mit dem angegebenen Arbeitstitel überein Festplatte. In Fortsetzung der Analogie begannen Ingenieure, ihre Entwicklung auch als Festplatte zu bezeichnen.

Das Gewehr selbst hieß Winchester Modell 94. Gleichzeitig stellten auch andere Unternehmen solche Waffen her, insbesondere Remington. In den meisten Fällen wurde das Gewehr bei der Jagd auf Großwild eingesetzt. Dann beschränkten die US-Behörden die Verwendung von Patronen dieser Waffen für Jagdzwecke. Infolgedessen ging die Nachfrage nach Waffen stark zurück. Derzeit wird es hauptsächlich von Sammlern gekauft.

In Europa und den USA wird das Wort „Hard Drive“ im Zusammenhang mit einer Festplatte nicht mehr verwendet. Im Russischen bleibt der Name halboffiziell, und im Slang werden normalerweise die Wörter „vint“, „vinch“ und sogar „broom“ verwendet.

Prinzipien Moderne Technologie Festplattenlaufwerke wurden 1973 von der amerikanischen Firma IBM (IBM) entwickelt. Das neue Gerät, das bis zu 16 Kilobyte an Informationen speichern konnte, verfügte über 30 Zylinder (Spuren) zur Aufzeichnung, die jeweils in 30 Sektoren unterteilt waren. Deshalb heißt es 30/30. Die berühmten Winchester-Gewehre haben ein Kaliber von 30/30, weshalb Festplatten auch als „Winchester“ bezeichnet wurden. Einer anderen Version zufolge erhielt es seinen Namen von der Stadt Winchester, wo die Entwicklung der Festplatte stattfand.

Die Festplatte ist auf einer Spindelachse montiert, die von einem speziellen Motor angetrieben wird. Es enthält eine bis zehn Scheiben (Platten). Die Motordrehzahl kann bei herkömmlichen Modellen 3600, 4500, 5400, 7200, 10000 oder sogar 12000 U/min betragen. Bei den Scheiben selbst handelt es sich um hochpräzise bearbeitete Keramik- oder Aluminiumplatten, auf denen eine Magnetschicht aufgebracht ist.

Der wichtigste Teil einer Festplatte ist der Lese-/Schreibkopf. Sie befinden sich in der Regel auf einem speziellen Positionierer (Kopfantrieb). Zur Bewegung des Positionierers werden überwiegend Linearmotoren (z. B. Schwingspulen) eingesetzt. In Festplatten werden verschiedene Arten von Köpfen verwendet: monolithische, zusammengesetzte, Dünnfilm-, magnetoresistive (MR, Magneto-Resistive) sowie Köpfe mit verstärktem magnetoresistivem Effekt (GMR, Giant Magneto-Resistive).

Der magnetoresistive Kopf, der Anfang der 1990er Jahre von IBM entwickelt wurde, ist eine Kombination aus zwei Köpfen: einem Dünnschicht-Schreibkopf und einem magnetoresistiven Lesekopf. Mit solchen Köpfen lässt sich die Aufzeichnungsdichte um fast das Eineinhalbfache erhöhen. Der GMR-Kopf kann die Aufzeichnungsdichte weiter erhöhen.

In jeder Festplatte befindet sich immer eine elektronische Platine, die die Befehle des Festplattencontrollers entschlüsselt, die Motordrehzahl stabilisiert, Signale für die Schreibköpfe erzeugt und diese von den Leseköpfen verstärkt.

Während des sogenannten Verfahrens Low-Level-Formatierung(Low-Level-Formatierung) Informationen werden auf die Festplatte geschrieben, die das Layout der Festplatte in Zylinder und Sektoren bestimmen. Die Formatstruktur umfasst verschiedene Dienstinformationen: Synchronisationsbytes, Identifikationsheader, Paritätsbytes. Bei modernen Festplatten werden solche Informationen einmalig bei der Herstellung der Festplatte aufgezeichnet. Eine Beschädigung dieser Informationen aufgrund einer unabhängigen Low-Level-Formatierung kann zur vollständigen Funktionsunfähigkeit der Festplatte und zur Notwendigkeit führen, diese Informationen auf den Werkszustand zurückzusetzen.

Die Kapazität einer Festplatte wird in Megabyte gemessen. Bis Ende der 1990er Jahre war die durchschnittliche Kapazität Festplatte Bei Desktop-Systemen sind es mittlerweile 15 Gigabyte, bei Servern und Workstations mit SCSI-Schnittstelle kommen Festplatten mit einer Kapazität von über 50 Gigabyte zum Einsatz. In den meisten modernen persönliche Computer Zum Einsatz kommen Festplatten mit einer Kapazität von 80 bis 400 Gigabyte oder mehr.

Eines der Hauptmerkmale einer Festplatte ist die durchschnittliche Zeit, in der die Festplatte die erforderlichen Informationen findet. Diese Zeit ist normalerweise die Summe der Zeit, die erforderlich ist, um die Köpfe auf der gewünschten Spur zu positionieren und auf den erforderlichen Sektor zu warten. Moderne Festplatten ermöglichen den Zugriff auf Informationen in 8–10 ms.

Ein weiteres Merkmal einer Festplatte ist die Lese- und Schreibgeschwindigkeit, die jedoch nicht nur von der Festplatte selbst, sondern auch von der Geschwindigkeit ihres Controllers, Busses und Prozessors abhängt. Bei modernen Standardfestplatten liegt diese Geschwindigkeit bei 15–17 MB/s.

Anweisungen

Wenn auf dem Computer ein Laufwerk installiert ist, wird diesem normalerweise der Buchstabe C zugewiesen. Dies ist praktisch, da sich das Betriebssystem standardmäßig auf Laufwerk C befindet. Sie sollten diesen Buchstaben nicht ändern, da dies zu einem nicht funktionsfähigen System oder zu Problemen beim Starten führen könnte installierte Programme.

Die Briefe aller anderen Festplatten kann gewechselt werden. Zum Ändern öffnen Sie: „Start“ – „Systemsteuerung“ – „Administration“ – „Computerverwaltung“. Wählen Sie in der linken Spalte des sich öffnenden Fensters „Datenträgerverwaltung“.

Im sich öffnenden Fenster sehen Sie eine Liste Festplatten und deren grafische Darstellung. Klicken erforderliche Festplatte Rechtsklick Maus und wählen Sie Kontextmenü Option „Laufwerksbuchstaben oder Laufwerkspfad ändern“. Wählen Sie in einem neuen Fenster einen beliebigen freien Buchstaben für das Laufwerk aus und speichern Sie die Änderungen.

Wenn Sie beispielsweise Laufwerk F in D umbenennen möchten, dieser Buchstabe jedoch bereits zu einem anderen Laufwerk gehört, benennen Sie Laufwerk D in ein beliebiges anderes Laufwerk um und weisen Sie den frei gewordenen Buchstaben Laufwerk F zu.

Sie können nicht nur den Laufwerksbuchstaben, sondern auch den im Explorer angezeigten Namen ändern. Öffnen Sie „Arbeitsplatz“, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf eine beliebige Festplatte und wählen Sie „Umbenennen“. Wenn Sie also Spiele auf dem ausgewählten Laufwerk haben, können Sie es „Spiele“ oder „Spiel“ nennen. Wenn es sich um einen Datenträger handelt, sind Optionen wie „Daten“ oder „Dateien“ durchaus geeignet. Auf Ihrem Computer befinden sich möglicherweise die folgenden Datenträger: „Foto“, „Musik“, „Software“, „Archiv“ usw.

Manche Benutzer erstellen einen separaten Bereich, in dem sie alle Dateien speichern, die nicht mehr relevant sind, aber in manchen Situationen dennoch nützlich sein können. Der Name einer solchen Festplatte ist angemessen: „Junkyard“, „Miscellaneous“, „Old files“, „Scrap“ usw. – in diesem Fall hängt alles von der Vorstellungskraft des Benutzers ab. Durch Ändern des Laufwerksnamens wird der Buchstabe nicht geändert.

Auch wenn Ihr Computer nur über eine physische Festplatte verfügt, empfiehlt es sich, diese in mehrere logische aufzuteilen. Weisen Sie Laufwerk C eine relativ kleine Menge zu – zum Beispiel 50 GB. Dies reicht für das Betriebssystem und die installierten Programme. Speichern Sie alle anderen Dateien auf anderen Partitionen, dies erhöht deren Sicherheit erheblich. Noch besser ist es, wenn Ihr System über zwei oder mehr physische Festplatten verfügt: Durch das Duplizieren wichtiger Informationen minimieren Sie das Risiko, diese zu verlieren.

Video zum Thema

Das Vorhandensein mehrerer Festplatten auf dem Computer Festplatten erhöht die Sicherheit der Dateispeicherung erheblich. Aber auch wenn Ihr Computer nur über eine Festplatte verfügt, können Sie die Sicherheit Ihrer Dateien erhöhen, indem Sie diese auf mehrere logische Laufwerke aufteilen. Festplatten.

Anweisungen

Das Erstellen einer logischen Festplatte ist ein eher konventioneller Prozess, da kein neues Gerät physisch erstellt wird. Von einigen gibt es eine Veröffentlichung Festplatten des Platzes, dem dieser oder jener Buchstabe zugeordnet ist. Ab dem Zeitpunkt einer solchen Partitionierung kann der Benutzer als unabhängiges Gerät auf die neue logische Festplatte zugreifen – sie formatieren, Informationen darauf schreiben, ein Betriebssystem installieren usw.

Wenn Ihr Computer nur über eine Festplatte verfügt, teilen Sie diese unbedingt in zwei (oder mehr) logische Laufwerke auf. Dies ist sehr praktisch, da es die Sicherheit der Informationen auf dem Computer erheblich erhöht. Das Hauptbetriebssystem ist auf Laufwerk C und das Backup-Betriebssystem auf Laufwerk D installiert. Die Hauptdateien des Benutzers werden ebenfalls auf Laufwerk D gespeichert. Selbst bei sehr schwerwiegenden Problemen mit dem Hauptbetriebssystem können Sie vom Backup-Betriebssystem booten, wichtige Daten von Laufwerk C (z. B. dem Ordner „Eigene Dateien“) speichern und das Betriebssystem neu installieren. In diesem Fall bleiben die Dateien auf Laufwerk D in jedem Fall unangetastet.

Im Operationssaal Windows-System XP verfügt über keine integrierten Tools dafür harte Partition Scheibe. In Windows 7 besteht die Möglichkeit, die Festplatte zu partitionieren, es ist jedoch immer noch besser, sie für dieses Betriebssystem zu verwenden Dienstprogramm eines Drittanbieters. Einer der meisten praktische Programme ist das Acronis Disk Director-Programm letzte Version unterstützt alle Betriebssysteme der Windows-Familie. Das Programm existiert in zwei Hauptversionen: Die eine wird beim Start des Computers von einer CD geladen, die andere wird als normales Windows-Programm installiert. Ansonsten ist an ihnen alles gleich.

Um die Festplatte zu partitionieren, führen Sie Acronis Disk Director aus. Wählen Sie den manuellen Modus. Wählen Sie mit der Maus die Festplatte aus, die Sie partitionieren möchten. Klicken Sie dann auf der linken Seite des Programms auf „Teilen“. Es öffnet sich ein Fenster, in dem Sie aufgefordert werden, die Ordner auszuwählen, in die übertragen werden soll Neuer Abschnitt. Durch die Auswahl erforderliche Ordner, Weiter klicken".

Festplatten, oder wie sie auch genannt werden, sind eine der wichtigsten Komponenten Computersystem. Jeder weiß davon. Aber nicht jeder moderne Benutzer hat überhaupt ein grundlegendes Verständnis dafür, wie eine Festplatte funktioniert. Das Funktionsprinzip ist im Allgemeinen für ein grundlegendes Verständnis recht einfach, es gibt jedoch einige Nuancen, die weiter unten besprochen werden.

Fragen zum Zweck und zur Klassifizierung von Festplatten?

Die Frage nach dem Zweck ist natürlich rhetorischer Natur. Jeder Benutzer, selbst der Einsteiger, wird sofort antworten, dass eine Festplatte (auch bekannt als Festplatte, auch als Festplatte oder HDD bezeichnet) sofort antwortet, dass sie zum Speichern von Informationen verwendet wird.

Im Allgemeinen ist dies wahr. Vergessen Sie nicht, dass auf der Festplatte neben dem Betriebssystem und den Benutzerdateien auch vom Betriebssystem erstellte Bootsektoren vorhanden sind, dank derer es startet, sowie bestimmte Etiketten, anhand derer Sie schnell die erforderlichen Informationen auf der Festplatte finden können Scheibe.

Moderne Modelle sind sehr vielfältig: normale Festplatten, extern hart Festplatten, Hochgeschwindigkeits-Solid-State SSD-Laufwerke, obwohl es nicht üblich ist, sie speziell als Festplatten zu klassifizieren. Als nächstes schlagen wir vor, das Gerät und das Prinzip zu betrachten hart arbeiten Wenn nicht vollständig, dann zumindest ausreichend, um die grundlegenden Begriffe und Prozesse zu verstehen.

Bitte beachten Sie, dass es auch eine spezielle Klassifizierung moderner Festplatten nach einigen grundlegenden Kriterien gibt, darunter die folgenden:

• Methode zum Speichern von Informationen;
• Medientyp;
• Art und Weise, den Zugang zu Informationen zu organisieren.

Warum wird eine Festplatte Festplatte genannt?

Heutzutage fragen sich viele Benutzer, warum sie Festplatten als Kleinwaffen bezeichnen. Es scheint, was könnten diese beiden Geräte gemeinsam haben?

Der Begriff selbst tauchte bereits 1973 auf, als die weltweit erste Festplatte auf den Markt kam, deren Design aus zwei separaten Fächern in einem versiegelten Behälter bestand. Die Kapazität jedes Fachs betrug 30 MB, weshalb die Ingenieure der Festplatte den Codenamen „30-30“ gaben, der ganz im Einklang mit der Marke der damals beliebten „30-30 Winchester“-Waffe stand. Zwar wurde dieser Name in den frühen 90er Jahren in Amerika und Europa fast nicht mehr verwendet, im postsowjetischen Raum ist er jedoch immer noch beliebt.

Der Aufbau und das Funktionsprinzip einer Festplatte

Aber wir schweifen ab. Das Funktionsprinzip einer Festplatte kann kurz als der Vorgang des Lesens oder Schreibens von Informationen beschrieben werden. Aber wie passiert das? Um das Funktionsprinzip einer magnetischen Festplatte zu verstehen, müssen Sie zunächst deren Funktionsweise untersuchen.

Die Festplatte selbst besteht aus einem Satz Platten, deren Anzahl zwischen vier und neun liegen kann und die durch eine Welle (Achse), die Spindel genannt wird, miteinander verbunden sind. Die Platten liegen übereinander. Die Materialien für ihre Herstellung sind meist Aluminium, Messing, Keramik, Glas usw. Die Platten selbst haben eine spezielle magnetische Beschichtung in Form eines Materials namens Platte, das auf Gammaferritoxid, Chromoxid, Bariumferrit usw. basiert. Jede dieser Platten ist etwa 2 mm dick.

Radialköpfe (einer für jede Platte) sind für das Schreiben und Lesen von Informationen verantwortlich, und beide Oberflächen werden in den Platten verwendet. Die Drehzahl kann zwischen 3600 und 7200 U/min liegen, für die Bewegung der Köpfe sind zwei Elektromotoren zuständig.

In diesem Fall besteht das Grundprinzip der Funktionsweise einer Computerfestplatte darin, dass Informationen nicht irgendwo aufgezeichnet werden, sondern an genau definierten Orten, sogenannten Sektoren, die sich auf konzentrischen Pfaden oder Spuren befinden. Um Verwirrung zu vermeiden, gelten einheitliche Regeln. Dies bedeutet, dass die Funktionsprinzipien von Antrieben weiter gelten Festplatte, vom Standpunkt ihrer logischen Struktur her, sind universell. Beispielsweise beträgt die Größe eines Sektors, der weltweit als einheitlicher Standard gilt, 512 Byte. Sektoren werden wiederum in Cluster unterteilt, bei denen es sich um Abfolgen benachbarter Sektoren handelt. Und die Besonderheiten des Funktionsprinzips einer Festplatte bestehen in diesem Zusammenhang darin, dass der Informationsaustausch durch ganze Cluster (eine ganze Anzahl von Sektorketten) erfolgt.

Aber wie geschieht das Lesen von Informationen? Die Funktionsprinzipien eines Festplattenlaufwerks für Festplatten sind wie folgt: Mithilfe einer speziellen Halterung wird der Lesekopf in radialer Richtung (Spiralrichtung) zur gewünschten Spur bewegt und beim Drehen über einem bestimmten Sektor und allen Köpfen positioniert kann sich gleichzeitig bewegen und die gleichen Informationen nicht nur von verschiedenen Spuren, sondern auch von verschiedenen Festplatten (Platten) lesen. Alle Gleise mit den gleichen Seriennummern werden üblicherweise als Zylinder bezeichnet.

In diesem Fall lässt sich ein weiteres Funktionsprinzip der Festplatte erkennen: Je näher der Lesekopf an der magnetischen Oberfläche ist (diese aber nicht berührt), desto höher ist die Aufzeichnungsdichte.

Wie werden Informationen geschrieben und gelesen?

Festplatten oder Festplatten wurden magnetisch genannt, weil sie die von Faraday und Maxwell formulierten Gesetze der Physik des Magnetismus nutzen.

Wie bereits erwähnt, sind Platten aus nicht magnetisch empfindlichem Material mit einer magnetischen Beschichtung versehen, deren Dicke nur wenige Mikrometer beträgt. Im Betrieb entsteht ein Magnetfeld, das eine sogenannte Domänenstruktur aufweist.

Eine magnetische Domäne ist ein magnetisierter Bereich einer Ferrolegierung, der streng durch Grenzen begrenzt ist. Darüber hinaus lässt sich das Funktionsprinzip einer Festplatte kurz wie folgt beschreiben: Wenn sie einem externen Magnetfeld ausgesetzt wird, beginnt sich das eigene Feld der Festplatte streng entlang der magnetischen Linien auszurichten, und wenn der Einfluss aufhört, treten Zonen mit Restmagnetisierung auf auf den Datenträgern, in denen die Informationen gespeichert sind, die zuvor im Hauptfeld enthalten waren.

Der Lesekopf ist für die Erzeugung eines externen Feldes beim Schreiben verantwortlich und erzeugt beim Lesen eine dem Kopf gegenüberliegende Zone der Restmagnetisierung elektromotorische Kraft oder EMF. Außerdem ist alles einfach: Eine Änderung der EMF entspricht eins im Binärcode, und ihre Abwesenheit oder Beendigung entspricht Null. Der Zeitpunkt der EMF-Änderung wird üblicherweise als Bitelement bezeichnet.

Darüber hinaus kann die magnetische Oberfläche rein aus informatischen Überlegungen als eine bestimmte Punktfolge von Informationsbits zugeordnet werden. Da die Position solcher Punkte jedoch nicht absolut genau berechnet werden kann, müssen Sie auf der Festplatte einige vorgefertigte Markierungen anbringen, die bei der Bestimmung der gewünschten Position helfen. Das Erstellen solcher Markierungen wird Formatieren genannt (grob gesagt das Aufteilen der Festplatte in Spuren und Sektoren, die zu Clustern zusammengefasst sind).

Logischer Aufbau und Funktionsprinzip einer Festplatte im Hinblick auf die Formatierung

Was die logische Organisation der Festplatte betrifft, steht hier die Formatierung an erster Stelle, wobei zwei Haupttypen unterschieden werden: Low-Level (physisch) und High-Level (logisch). Ohne diese Schritte ist es nicht möglich, die Festplatte in einen funktionsfähigen Zustand zu versetzen. Wie Sie eine neue Festplatte initialisieren, wird separat erläutert.

Bei der Low-Level-Formatierung wird die Oberfläche der Festplatte physisch beeinflusst, wodurch Sektoren entstehen, die sich entlang der Spuren befinden. Es ist merkwürdig, dass das Funktionsprinzip einer Festplatte so ist, dass jeder erstellte Sektor eine eigene eindeutige Adresse hat, die die Nummer des Sektors selbst, die Nummer der Spur, auf der er sich befindet, und die Nummer der Seite umfasst der Platte. Also bei der Organisation des Direktzugriffs das Gleiche Rom Adressen werden direkt an eine bestimmte Adresse gesendet, anstatt auf der gesamten Oberfläche nach den erforderlichen Informationen zu suchen, wodurch die Leistung erreicht wird (obwohl dies nicht das Wichtigste ist). Bitte beachten Sie, dass bei der Low-Level-Formatierung absolut alle Informationen gelöscht werden und in den meisten Fällen nicht wiederhergestellt werden können.

Eine andere Sache ist die logische Formatierung (in Windows-Systemen). schnelle Formatierung oder Schnellformatierung). Darüber hinaus sind diese Prozesse auch auf die Erstellung logischer Partitionen anwendbar, bei denen es sich um einen bestimmten Bereich der Hauptfestplatte handelt, die nach den gleichen Prinzipien funktionieren.

Die logische Formatierung betrifft hauptsächlich den Systembereich, der aus den Bootsektor- und Partitionstabellen (Boot-Record), der Dateizuordnungstabelle (FAT, NTFS usw.) und dem Stammverzeichnis (Root Directory) besteht.

Informationen werden über den Cluster in mehreren Teilen in Sektoren geschrieben, und ein Cluster kann nicht zwei identische Objekte (Dateien) enthalten. Tatsächlich trennt die Erstellung einer logischen Partition diese sozusagen von der Hauptsystempartition, wodurch die darauf gespeicherten Informationen bei Fehlern und Ausfällen nicht geändert oder gelöscht werden können.

Hauptmerkmale der Festplatte

Es scheint, dass das Funktionsprinzip einer Festplatte im Allgemeinen etwas klar ist. Kommen wir nun zu den Hauptmerkmalen, die ein vollständiges Bild aller Fähigkeiten (oder Mängel) moderner Festplatten vermitteln.

Das Funktionsprinzip einer Festplatte und ihre wesentlichen Eigenschaften können völlig unterschiedlich sein. Um zu verstehen, was wir reden über Lassen Sie uns die grundlegendsten Parameter hervorheben, die alle derzeit bekannten Informationsspeichergeräte charakterisieren:

• Kapazität (Volumen);
• Leistung (Datenzugriffsgeschwindigkeit, Lese- und Schreibinformationen);
• Schnittstelle (Verbindungsmethode, Controllertyp).

Die Kapazität stellt die Gesamtmenge an Informationen dar, die auf einer Festplatte geschrieben und gespeichert werden können. Die HDD-Produktionsbranche entwickelt sich so schnell, dass heute Festplatten mit Kapazitäten von etwa 2 TB und mehr im Einsatz sind. Und es wird angenommen, dass dies nicht die Grenze ist.

Die Schnittstelle ist das wichtigste Merkmal. Es bestimmt genau, wie das Gerät eine Verbindung herstellt Hauptplatine, welcher Controller verwendet wird, wie das Lesen und Schreiben erfolgt usw. Die wichtigsten und gebräuchlichsten Schnittstellen sind IDE, SATA und SCSI.

Festplatten mit IDE-Schnittstelle sind kostengünstig, haben aber vor allem folgende Nachteile: limitierte Anzahl gleichzeitig angeschlossene Geräte (maximal vier) und niedrige Datenübertragungsgeschwindigkeit (auch mit Unterstützung für direkten Speicherzugriff Ultra DMA- oder Ultra ATA-Protokolle (Modus 2 und Modus 4). Es wird jedoch angenommen, dass ihre Verwendung die Lese-/Schreibgeschwindigkeit erhöhen kann auf das Niveau von 16 Mbit/s, aber in Wirklichkeit ist die Geschwindigkeit viel niedriger. Um den UDMA-Modus nutzen zu können, müssen Sie außerdem einen speziellen Treiber installieren, der theoretisch im Lieferumfang enthalten sein sollte Hauptplatine.

Wenn wir über das Funktionsprinzip einer Festplatte und ihre Eigenschaften sprechen, können wir nicht außer Acht lassen, welches der Nachfolger der IDE-ATA-Version ist. Der Vorteil dieser Technologie besteht darin, dass die Lese-/Schreibgeschwindigkeit durch die Verwendung des Hochgeschwindigkeits-Fireware-IEEE-1394-Busses auf 100 MB/s erhöht werden kann.

Schließlich ist die SCSI-Schnittstelle im Vergleich zu den beiden vorherigen die flexibelste und schnellste (Schreib-/Lesegeschwindigkeiten erreichen 160 MB/s und mehr). Aber solche Festplatten kosten fast das Doppelte. Die Anzahl der gleichzeitig angeschlossenen Informationsspeichergeräte liegt jedoch zwischen sieben und fünfzehn, die Verbindung kann ohne Ausschalten des Computers hergestellt werden und die Kabellänge kann etwa 15 bis 30 Meter betragen. Tatsächlich wird dieser Festplattentyp meist nicht in Benutzer-PCs, sondern auf Servern verwendet.

Geschwindigkeit, die die Übertragungsgeschwindigkeit charakterisiert und Durchsatz I/O, normalerweise ausgedrückt als Übertragungszeit und die Menge der sequenziell übertragenen Daten, ausgedrückt in MB/s.

Einige zusätzliche Optionen

Wenn wir darüber sprechen, was das Funktionsprinzip einer Festplatte ist und welche Parameter ihre Funktion beeinflussen, können wir einige nicht ignorieren zusätzliche Eigenschaften, von der die Leistung oder sogar die Lebensdauer des Geräts abhängen kann.

Hier steht an erster Stelle die Rotationsgeschwindigkeit, die sich direkt auf die Zeit der Suche und Initialisierung (Erkennung) des gewünschten Sektors auswirkt. Das ist das sogenannte verborgene Zeit Suche – das Intervall, in dem der erforderliche Sektor zum Lesekopf gedreht wird. Heutzutage wurden mehrere Standards für die Spindelgeschwindigkeit übernommen, ausgedrückt in Umdrehungen pro Minute mit einer Verzögerungszeit in Millisekunden:

• 3600 - 8,33;
• 4500 - 6,67;
• 5400 - 5,56;
• 7200 - 4,17.

Es ist leicht zu erkennen, dass je höher die Geschwindigkeit ist, desto weniger Zeit wird für die Suche nach Sektoren aufgewendet, und zwar physikalisch gesehen pro Umdrehung der Platte, bevor der Kopf auf den gewünschten Plattenpositionierungspunkt eingestellt wird.

Ein weiterer Parameter ist die interne Übertragungsgeschwindigkeit. Auf externen Gleisen ist sie minimal, nimmt jedoch mit einem allmählichen Übergang zu internen Gleisen zu. Somit ist derselbe Defragmentierungsprozess, bei dem häufig verwendete Daten in die schnellsten Bereiche der Festplatte verschoben werden, nichts anderes, als sie auf eine interne Spur mit einer höheren Lesegeschwindigkeit zu verschieben. Die externe Geschwindigkeit hat feste Werte und hängt direkt von der verwendeten Schnittstelle ab.

Endlich einer von wichtige Punkte hängt mit dem Vorhandensein eines eigenen Cache-Speichers oder Puffers der Festplatte zusammen. Tatsächlich ähnelt das Funktionsprinzip einer Festplatte in Bezug auf die Puffernutzung in gewisser Weise dem Betriebs- oder virtueller Speicher. Je größer der Cache-Speicher (128-256 KB), desto schneller arbeitet die Festplatte.

Hauptanforderungen an die Festplatte

Es gibt in den meisten Fällen nicht so viele grundlegende Anforderungen, die an Festplatten gestellt werden. Hauptsache lange Lebensdauer und Zuverlässigkeit.

Der Hauptstandard für die meisten Festplatten ist eine Lebensdauer von etwa 5 bis 7 Jahren bei einer Betriebszeit von mindestens fünfhunderttausend Stunden, bei High-End-Festplatten liegt dieser Wert jedoch bei mindestens einer Million Stunden.

Für die Zuverlässigkeit ist die S.M.A.R.T.-Selbsttestfunktion verantwortlich, die den Zustand einzelner Elemente der Festplatte überwacht und eine ständige Überwachung durchführt. Basierend auf den gesammelten Daten kann sogar eine bestimmte Prognose des Auftretens von erstellt werden mögliche Fehlfunktionen weiter.

Es versteht sich von selbst, dass der Nutzer nicht abseits stehen sollte. So ist es beispielsweise beim Arbeiten mit einer Festplatte äußerst wichtig, das optimale Temperaturregime (0 - 50 ± 10 Grad Celsius) einzuhalten, Erschütterungen, Stöße und Stürze der Festplatte sowie das Eindringen von Staub oder anderen kleinen Partikeln zu vermeiden usw. Übrigens wird es für viele interessant sein zu wissen, dass die gleichen Tabakrauchpartikel etwa doppelt so groß sind wie der Abstand zwischen dem Lesekopf und der magnetischen Oberfläche der Festplatte und menschliches Haar - 5-10 Mal.

Initialisierungsprobleme im System beim Austausch einer Festplatte

Nun ein paar Worte dazu, welche Maßnahmen ergriffen werden müssen, wenn der Benutzer aus irgendeinem Grund die Festplatte gewechselt oder eine zusätzliche installiert hat.

Wir werden diesen Prozess nicht vollständig beschreiben, sondern uns nur auf die Hauptphasen konzentrieren. Zuerst müssen Sie die Festplatte anschließen und sich diese ansehen BIOS-Einstellungen, ob neue Geräte identifiziert wurden, im Abschnitt Datenträgerverwaltung initialisieren und erstellen Boot-Eintrag, erstellen Sie ein einfaches Volume, weisen Sie ihm eine Kennung (Buchstabe) zu und formatieren Sie es mit einer Auswahl Dateisystem. Erst danach ist die neue „Schraube“ vollständig einsatzbereit.

Abschluss

Das ist eigentlich alles, was kurz gesagt die grundlegende Funktionsweise und Eigenschaften moderner Festplatten betrifft. Die Funktionsweise einer externen Festplatte wurde hier nicht grundsätzlich betrachtet, da sie sich praktisch nicht von der Funktionsweise stationärer Festplatten unterscheidet. Der einzige Unterschied besteht in der Art und Weise, wie das zusätzliche Laufwerk an einen Computer oder Laptop angeschlossen wird. Der gängigste Anschluss erfolgt über eine USB-Schnittstelle, die direkt mit dem Mainboard verbunden wird. Wenn Sie gleichzeitig maximale Leistung gewährleisten möchten, ist es natürlich besser, den USB 3.0-Standard zu verwenden (der Anschluss im Inneren ist blau eingefärbt), vorausgesetzt, die externe Festplatte selbst unterstützt ihn.

Ansonsten denke ich, dass viele Leute zumindest ein wenig verstanden haben, wie eine Festplatte jeglicher Art funktioniert. Vielleicht wurden oben zu viele Themen genannt, insbesondere auch aus einem Schulphysikkurs, dennoch ist es ohne diese möglich, alle Grundprinzipien und Methoden der Produktionstechnologien vollständig zu verstehen und HDD-Anwendungen, es ist unmöglich zu verstehen.

Viele von Ihnen wissen, dass alle Informationen auf einem Computer, die in Form von Dateien und Ordnern vorliegen, auf der Festplatte gespeichert sind. Und hier, Was ist eine Festplatte? und wofür es gedacht ist, werden nicht viele richtig beantworten. Für Leute, die weit von der Programmierung entfernt sind, ist es sehr schwierig, sich vorzustellen, wie Informationen auf einer Hardware gespeichert werden können. Dabei handelt es sich nicht um eine Schachtel oder ein Blatt Papier, auf dem genau diese Informationen niedergeschrieben und in der Schachtel versteckt werden können. Ja, eine Festplatte ist kein Kästchen mit einem Buchstaben.

Festplatte(HDD, HMDD – vom englischen hard (magnetic) disk drive) ist ein magnetisches Speichermedium. An Computer-Slang es heißt „Winchester“. Es dient zum Speichern von Informationen in Form von Fotos, Bildern, Briefen und Büchern verschiedene Formate, Musik, Filme usw. Äußerlich sieht dieses Gerät überhaupt nicht wie eine Festplatte aus. Es sieht eher aus wie eine kleine rechteckige Eisenkiste.

Das Innenleben einer Festplatte ähnelt einem alten Schallplattenspieler.

Im Inneren dieses Metallkastens befinden sich auf gleicher Achse angeordnete runde Scheibenplatten aus Aluminium oder Glas, entlang derer sich der Lesekopf bewegt. Anders als bei einem Player berührt der Festplattenkopf im Betrieb nicht die Oberfläche der Platten.

Zur einfacheren Nutzung ist die Festplatte in mehrere Abschnitte unterteilt. Diese Aufteilung ist bedingt. Dies erfolgt über das Betriebssystem bzw spezielle Programme. Die neuen Partitionen werden logische Festplatten genannt. Ihnen werden die Buchstaben C, D, E oder F zugewiesen. Normalerweise wird es auf dem Laufwerk C installiert, und Dateien und Ordner werden auf anderen Laufwerken gespeichert, damit Ihre Dateien und Ordner bei einem Systemabsturz nicht beschädigt werden.

Sehen Sie sich ein Video darüber an, was eine Festplatte ist:

Grundlegende Eigenschaften von Festplatten

• Formfaktor ist die Breite der Festplatte in Zoll. Standardgröße für Desktop-Computer 3,5 Zoll und für Laptops 2,5 Zoll;
• Schnittstelle– Moderne Computer verwenden SATA-Verbindungen zum Motherboard verschiedene Versionen. SATA, SATA II, SATA III. Ältere Computer nutzen die IDE-Schnittstelle.
• Kapazität– Dies ist die maximale Informationsmenge, die eine Festplatte speichern kann, gemessen in Gigabyte;
• Spulengeschwindigkeit ist die Anzahl der Spindelumdrehungen pro Minute. Wie mehr Geschwindigkeit Scheibenrotation, desto besser. Für Betriebssysteme Es ist erforderlich, Festplatten mit 7.200 U/min und höher zu installieren. Zum Speichern von Dateien können Sie Festplatten mit niedrigeren Geschwindigkeiten installieren.
• MTBF– Dies ist die vom Hersteller berechnete durchschnittliche Zeit zwischen Ausfällen. Je größer es ist, desto besser;
• Zufällige Zugriffszeit ist die durchschnittliche Zeit, die der Kopf benötigt, um sich auf einem beliebigen Abschnitt des Wafers zu positionieren. Der Wert ist nicht konstant.
• Schlagfestigkeit ist die Fähigkeit einer Festplatte, Druckschwankungen und Stößen standzuhalten.
• Geräuschpegel, die die Scheibe im Betrieb abgibt, wird in Dezibel gemessen. Je kleiner es ist, desto besser.

Es existiert bereits jetzt SSD-Laufwerke(Solid-State-Laufwerk in einfacher Übersetzung - Solid-State-Laufwerk), die weder eine Spindel noch Platten haben. Es handelt sich um ein Speichergerät, das auf Speicherchips basiert.