Què és un disc dur i com funciona?
Gairebé cada Ordinador d' escriptori i servidor l'ús d'avui conté un o més disc dur. Cada Plana central i superordinador Normalment està connectat a centenars d'ells. Fins i tot podeu trobar dispositius de tipus VCR i camcorders que usa discs durs enlloc de cinta . Aquests milers de milions de discs durs fan una cosa bé -- guarden la informació digital en un formulari relativament permanent. Donen ordinadors la capacitat de recordar les coses quan se'n va el poder.
En aquest article, ens separarem d'un disc dur per tal de veure què hi ha dins, i també discutirem com organitzaren els gigabytes d'informació que tenen als arxius!
Bàsics de disc dur
S'han inventat discos durs als anys 50. Van començar com grans discs fins a 20 polzades de diàmetre amb només uns pocs megabytes . S'anomenaven originalment " Discsfixats" o "Carsters" (un nom de codi usat per un producte popular d'IBM). Més tard es van conèixer com "discs durs" per distingir-los de " floppys ." Els discs durs tenen un safata de plat difícil que conté el suport magnètic, que s'oposen a la pel·lícula plàstic flexible trobada en cintes i tugures.
A nivell més simple, un disc dur no és tan diferent d'un cinta de cinta . Ambdós discs durs i cintes utilitzen el mateix magnetònic S' han descrit tècniques de gravació Com funcionen els registres de cinta . Discs durs i cintes també comparteixen els grans beneficis de l'emmagatzematge magnètic, el suport magnètic es pot esborrar fàcilment i tornar a escriure, i "recorda" els patrons de flux magnètics emmagatzemats al mig durant molts anys.
Advertiment
En la següent secció parlarem de les diferències principals entre cintes i discs durs.
Cassette Cinta contra disc dur
Mirem les grans diferències entre cintes i discs durs:
- El material magnètic de gravació d'una cinta està atrapat en una franja de plàstic fina. En un disc dur, el material magnètic de gravació està en capa en una alumini d'alta precisió o disc de vidre. La safata de disc dur és llavors politejada a la suau del mirall.
- Amb una cinta, s'ha d'avançar ràpidament o invertir a qualsevol punt en particular de la cinta. Això pot trigar uns quants minuts amb una cinta llarga. En un disc dur, es pot moure a qualsevol punt de la superfície del disc gairebé a l'instant.
- En una coberta de cintes, el cap de lectura/ escriptura toca la cinta directament. En un disc dur, el cap de lectura/ escriptura sobre el disc, mai el toca.
- La cinta d'una baralla de cinta es mou sobre el cap a unes 2 polzades (uns 5.08 cm) per segon. Un plat de disc dur pot girar sota el seu cap a velocitats fins a 3.000 polzades per segon (al voltant de 170 mph o 272 kh)!
- La informació en un disc dur es desa en dominis magnètics extremadament petits, comparat amb una cinta de cinta. La mida d' aquests dominis és possible per la precisió del plat i la velocitat del suport.
Irlanda a causa d'aquestes diferències, un disc dur modern pot emmagatzemar una quantitat increïble d'informació en un petit espai. Un disc dur també pot accedir qualsevol informació en una fracció d'un segon.
Advertiment
Capacitats i rendiment
Una màquina d' escriptori típica tindrà un disc dur amb una capacitat entre 10 i 40 gigabytes . Les dades es desen al disc en forma de fitxers . Un fitxer és simplement una col· lecció anomenada bytes . Els bytes poden ser els Codis ASCII per als caràcters d' un fitxer de text, o poden ser les instruccions d' una aplicació de programari per a executar l' ordinador, o poden ser els registres d' una base de dades, o podrien ser els colors dels píxels per a una imatge GIF. No importa el que contingui, però, un fitxer és simplement una cadena de bytes. Quan un programa executant- se a l'ordinador sol·licita un fitxer, el disc dur recupera els seus bytes i els envia al CPU Un a la vegada.
Hi ha dues maneres de mesurar l'actuació d' un disc dur:
Advertiment
- Taxa de dades - La taxa de dades és el nombre de bytes per segon que la unitat pot proporcionar a la CPU. Rates entre 5 i 40 megabytes per segon són comuns.
- Temps de cerca - El temps de cerca és la quantitat de temps entre quan la CPU sol·licita un fitxer i quan s' envia el primer byte del fitxer a la CPU. Els temps entre 10 i 20 mil· lisegons són comuns.
L' altre paràmetre important és el capacitat de la unitat, que és el nombre de bytes que pot sostenir.
Advertiment
A dins: Consell d' Electronics
La millor manera d'entendre com funciona un disc dur és fer un cop d'ull a dins. (Nota això Fa molt de temps que no hi ha manera d'anar-se'n. Això no és res per provar a casa si no tens una unitat de difamació.)
Aquí teniu una unitat de disc dur típic:
Advertiment
ManveenI és una caixa d'alumini segellada amb controladors electrònics lligada a un costat. L'electrònica controla el mecanisme de lectura/ escriptura i el motor que fa girar el plat. Els electrònics també van muntar els dominis magnètics en el dispositiu en bytes (llegirant) i transformar els bytes en dominis magnètics (escriptura). L'electrònica són tots continguts en una petita junta que separa de la resta de la unitat:
Advertiment
Dins: Sota la junta
A sota del tauler hi ha les connexions per al motor que fa girar les safates, així com un forat de vent altament filtrat que permet la pressió interna i externa d'aire igualar:
Eliminar la portada de la unitat revela un interior molt simple però molt precís:
Advertiment
En aquesta imatge podeu veure:
- La platins - Aquests solen girar a 3,600 o 7,200 rpm quan la unitat està operada. Aquestes safates són fabricades per a una extraordinària tolerància i estan força equipades pel mirall (com podeu veure en aquest jo tan interessant autoretrat de l'autor... no és fàcil d'evitar-ho!).
- La braç - Això conté els caps de lectura/ escriptura i està controlat pel mecanisme de la cantonada superior esquerra. El braç és capaç de moure els caps de la nau fins a la vora de la unitat. El braç i el seu mecanisme de moviment són extremadament lleugers i ràpids. El braç d'un típic disc de disc dur pot moure des de l'eix fins a la vora i tornar a 50 vegades per segon, és una cosa increïble veure!
Advertiment
Dins: Platters i caps
Per tal d' incrementar la quantitat d'informació que el dispositiu pot emmagatzemar, els discs més durs tenen múltiples safata de plat . Aquesta unitat té tres plats i sis caps de lectura/ escriptura:
El mecanisme que mou els braços en un disc dur ha de ser increïblement ràpid i precís. Es pot construir usant un motor lineal d'alta velocitat.
Advertiment
Molts dispositius usen un " bobina de veu "Enfoc -- la mateixa tècnica usada per moure el con d'un Altaveu El teu estèreo s'utilitza per moure el braç.
Advertiment
S' estan desant les dades
Les dades es desen a la superfície d' un safata en sectors i peces . Les peces són cercles concèntrics, i els sectors són tires amb forma de pastís en una pista, així:
Es mostra una peça típica en groc, un sector típic es mostra en blau. Un sector conté un nombre fix de bytes -- per exemple, 256 o 512. O a la unitat o al Sistema operatiu Nivell, els sectors s'agrupen sovint en Clústers .
Advertiment
El procés de Format de baix nivell Un viatge estableix les pistes i sectors en el plat. Els punts d'inici i final de cada sector s'escriuen al plat. Aquest procés prepara la unitat per mantenir els blocs de bytes. Name Format d' alt nivell Després escriu les estructures d'arxius, com la taula d'localització de fitxers, als sectors. Aquest procés prepara la unitat per mantenir fitxers.
Per a més informació sobre discs durs i temes relacionats, consulteu els enllaços a la pàgina següent.
Advertiment
Preguntes respostes més freqüents
Què és el HDD contra la SSD?
Quin exemple és el disc dur?
Per a què s'utilitza un disc dur?
Artículos Relacionados:
- De què està feta un disc dur?
- Què passa quan es treu un disc dur?
- Què passa si canviem de disc dur?
- De què està feta el disc dur?
- Disc Dur -