Накопитель на магнитных головках - ( HDD -Hard Disk Drive ), так называемый винчестер, просто винт, самый хрупкий элемент компьютера. Представьте, он вращающиеся со скоростью 5000 - 11 000 оборотов в минуту (120 в секунду) диски имеют зеркальную поверхность над которой на расстоянии в пару микрон ( 1 микрон = 0.0001 миллиметр ) парят магнитные головки, читающие и записывающие информацию в виде нулей и единиц.
Одного сильного удара жесткому диску hdd хватит, чтобы он забыл все и навсегда. Головки пройдут по поверхности и оставят царапины, в худшем случае залипание головок с последующей потерей информации, в лучшем микро царапины и испорченные кластера.
Устройство.
Жёсткий диск состоит из гермозоны и блока электроники.
Гермозона.
Гермозона включает в себя корпус из прочного сплава, собственно диски (пластины) с магнитным покрытием, в некоторых моделях разделённые сепараторами, а также блок головок с устройством позиционирования, и электропривод шпинделя.
Вопреки разному мнению, в большинстве устройств внутри гермозоны нет вакуума. Одни производители делают её герметичной (отсюда название) и заполняют очищенным и осушенным воздухом или нейтральными газами, в частности, азотом, а для выравнивания давления устанавливают тонкую металлическую или пластиковую мембрану. (В таком случае внутри корпуса жёсткого диска предусматривается маленький карман для пакетика силикагеля, который абсорбирует водяные пары, оставшиеся внутри корпуса после его герметизации). Другие производители выравнивают давление через небольшое отверстие с фильтром, способным задерживать очень мелкие (несколько микрометров) частицы. Однако в этом случае выравнивается и влажность, а также могут проникнуть вредные газы. Выравнивание давления необходимо, чтобы предотвратить деформацию корпуса гермозоны при перепадах атмосферного давления (например, в самолёте) и температуры, а также при прогреве устройства во время работы.
Пылинки, оказавшиеся при сборке в гермозоне и попавшие на поверхность диска, при вращении сносятся на ещё один фильтр — пылеуловитель.
Блок головок — пакет кронштейнов (рычагов) из упругой стали (обычно по паре на каждый диск). Одним концом они закреплены на оси рядом с краем диска. На других концах (над дисками) закреплены головки.
Диски (пластины), как правило, изготовлены из металлического сплава. Хотя были попытки делать их из пластика и даже стекла (IBM), но такие пластины оказались хрупкими и недолговечными. Обе плоскости пластин, подобно магнитофонной ленте, покрыты тончайшей пылью ферромагнетика — окислов железа, марганца и других металлов. Точный состав и технология нанесения составляют коммерческую тайну. Большинство бюджетных устройств содержит одну или две пластины, но существуют модели с бо́льшим числом пластин.
Диски жёстко закреплены на шпинделе. Во время работы шпиндель вращается со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту (3600, 4200, 5000, 5400, 5900, 7200, 9600, 10 000, 12 000, 15 000). При такой скорости вблизи поверхности пластины создаётся мощный воздушный поток, который приподнимает головки и заставляет их парить над поверхностью пластины. Форма головок рассчитывается так, чтобы при работе обеспечить оптимальное расстояние от пластины. Пока диски не разогнались до скорости, необходимой для «взлёта» головок, парковочное устройство удерживает головки в зоне парковки. Это предотвращает повреждение головок и рабочей поверхности пластин. Шпиндельный двигатель жёсткого диска трёхфазный, что обеспечивает стабильность вращения магнитных дисков, смонтированных на оси (шпинделе) двигателя. Статор двигателя содержит три обмотки, включенных «звездой» с отводом посередине, а ротор — постоянный секционный магнит.
Сепаратор (разделитель) — пластина, изготовленная из пластика или алюминия, находящаяся между блинами и над верхним блином. Используется для выравнивания потоков воздуха внутри гермозоны.
Устройство позиционирования.
Устройство позиционирования (сервопривод, жарг. актуатор) головок представляет из себя малоинерционный соленоидный двигатель. Оно состоит из неподвижной пары сильных неодимовых постоянных магнитов, а также катушки (соленоид) на подвижном кронштейне блока головок.
Принцип работы двигателя заключается в следующем: обмотка находится внутри статора (обычно два неподвижных магнита), ток, подаваемый с различной силой и полярностью, заставляет ее точно позиционировать кронштейн (коромысло) с головками по радиальной траектории. От скорости работы устройства позиционирования зависит время поиска данных на поверхности пластин.
В каждом накопителе существует специальная зона, называемая парковочной, именно на ней останавливаются головки в те моменты, когда накопитель выключен, либо находится в одном из режимов низкого энергопотребления. В состоянии парковки кронштейн (коромысло) блока головок находится в крайнем положении и упирается в ограничитель хода. При операциях доступа к информации (чтение/запись) основном источником шума является вибрация вследствие ударов кронштейнов, удерживающих магнитные головки, об ограничители хода в процессе возвращения головок в нулевую позицию. Для снижения шума на ограничителях хода установлены демпфирующие шайбы из мягкой резины. Значительно уменьшить шум жёсткого диска можно программным путем, меняя параметры режимов ускорения и торможения блока головок. Для этого разработана специальная технология — Automatic Acoustic Management. Официально возможность программного управления уровнем шума жёсткого диска появилась в стандарте ATA/ATAPI-6, хотя некоторые производители делали экспериментальные реализации и в более младших версиях этого стандарта. Согласно стандарту, управление осуществляется путем изменения значения управляющей переменной в диапазоне от 128 до 254, что позволяет регулировать шум, производительность, температуру, потребление электроэнергии и срок эксплуатации жёсткого диска.
Блок электроники.
В ранних жёстких дисках управляющая логика была вынесена на MFM или RLL контроллер компьютера, а плата электроники содержала только модули аналоговой обработки и управления шпиндельным двигателем, позиционером и коммутатором головок. Увеличение скоростей передачи данных вынудило разработчиков уменьшить до предела длину аналогового тракта, и в современных жёстких дисках блок электроники обычно содержит: управляющий блок, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), буферную память, интерфейсный блок и блок цифровой обработки сигнала.
Интерфейсный блок обеспечивает сопряжение электроники жёсткого диска с остальной системой.
Блок управления представляет собой систему управления, принимающую электрические сигналы позиционирования головок, и вырабатывающую управляющие воздействия приводом типа «звуковая катушка», коммутации информационных потоков с различных головок, управления работой всех остальных узлов (к примеру, управление скоростью вращения шпинделя), приёма и обработки сигналов с датчиков устройства (система датчиков может включать в себя одноосный акселерометр, используемый в качестве датчика удара, трёхосный акселерометр, используемый в качестве датчика свободного падения, датчик давления, датчик угловых ускорений, датчик температуры).
Блок ПЗУ хранит управляющие программы для блоков управления и цифровой обработки сигнала, а также служебную информацию винчестера.
Буферная память сглаживает разницу скоростей интерфейсной части и накопителя (используется быстродействующая статическая память). Увеличение размера буферной памяти в некоторых случаях позволяет увеличить скорость работы накопителя.
Блок цифровой обработки сигнала осуществляет очистку считанного аналогового сигнала и его декодирование (извлечение цифровой информации). Для цифровой обработки применяются различные методы, например, метод PRML (Partial Response Maximum Likelihood — максимальное правдоподобие при неполном отклике). Осуществляется сравнение принятого сигнала с образцами. При этом выбирается образец, наиболее похожий по форме и временным характеристикам с декодируемым сигналом.
Низкоуровневое форматирование.
На заключительном этапе сборки устройства поверхности пластин форматируются — на них формируются дорожки и секторы. Конкретный способ определяется производителем и/или стандартом, но, как минимум, на каждую дорожку наносится магнитная метка, обозначающая её начало.
Существуют утилиты, способные тестировать физические секторы диска, и ограниченно просматривать и править его служебные данные. Конкретные возможности подобных утилит сильно зависят от модели диска и технических сведений, известных автору по соответствующему семейству моделей.
Геометрия магнитного диска.
С целью адресации пространства поверхности пластин диска делятся на дорожки — концентрические кольцевые области. Каждая дорожка делится на равные отрезки — секторы. Адресация CHS предполагает, что все дорожки в заданной зоне диска имеют одинаковое число секторов.
Цилиндр — совокупность дорожек, равноотстоящих от центра, на всех рабочих поверхностях пластин жёсткого диска. Номер головки задает используемую рабочую поверхность (то есть конкретную дорожку из цилиндра), а номер сектора — конкретный сектор на дорожке.
Чтобы использовать адресацию CHS, необходимо знать геометрию используемого диска: общее количество цилиндров, головок и секторов в нем. Первоначально эту информацию требовалось задавать вручную; в стандарте ATA-1 была введена функция автоопределения геометрии (команда Identify Drive).
Особенности геометрии жёстких дисков со встроенными контроллерами.
Зонирование
На пластинах современных «винчестеров» дорожки сгруппированы в несколько зон (англ. Zoned Recording). Все дорожки одной зоны имеют одинаковое количество секторов. Однако, на дорожках внешних зон секторов больше, чем на дорожках внутренних. Это позволяет, используя бо́льшую длину внешних дорожек, добиться более равномерной плотности записи, увеличивая ёмкость пластины при той же технологии производства.
Резервные секторы
Для увеличения срока службы диска на каждой дорожке могут присутствовать дополнительные резервные секторы. Если в каком-либо секторе возникает неисправимая ошибка, то этот сектор может быть подменён резервным (англ. remapping). Данные, хранившиеся в нём, при этом могут быть потеряны или восстановлены при помощи ECC, а ёмкость диска останется прежней. Существует две таблицы переназначения: одна заполняется на заводе, другая — в процессе эксплуатации. Границы зон, количество секторов на дорожку для каждой зоны и таблицы переназначения секторов хранятся в ПЗУ блока электроники.
Логическая геометрия
По мере роста емкости выпускаемых жёстких дисков их физическая геометрия перестала вписываться в ограничения, накладываемые программными и аппаратными интерфейсами (см.: Барьеры размеров жёстких дисков). Кроме того, дорожки с различным количеством секторов несовместимы со способом адресации CHS. В результате контроллеры дисков стали сообщать не реальную, а фиктивную, логическую геометрию, вписывающуюся в ограничения интерфейсов, но не соответствующую реальности. Так, максимальные номера секторов и головок для большинства моделей берутся 63 и 255 (максимально возможные значения в функциях прерывания BIOS INT 13h), а число цилиндров подбирается соответственно ёмкости диска. Сама же физическая геометрия диска не может быть получена в штатном режиме работы и другим частям системы неизвестна.
Адресация данных
Минимальной адресуемой областью данных на жёстком диске является сектор. Размер сектора традиционно равен 512 байт.[18] В 2006 году IDEMA объявила о переходе на размер сектора 4096 байт, который планируется завершить к 2010 году[19]. Компания Western Digital уже сообщила[20] о начале использования новой технологии форматирования, названой Advanced Format, и выпустил серию накопителей, использующих новую технологию. К этой серии относятся линейки AARS/EARS и BPVT в отличие от BEVT, которые при тех же характеристиках используют "старый" 512-байтный кластер.
Перед использованием накопителя с технологией Advanced Format для работы в Windows XP необходимо выполнить процедуру выравнивания с помощью специальной утилиты.[21] Для Windows Vista, Windows 7 и Mac OS выравнивание не требуется.[22]
В Windows Vista, Windows 7, Windows Server 2008 и Windows Server 2008 R2 присутствует ограниченная поддержка дисков с таким размером сектора.[23][24]
Существует 2 основных способа адресации секторов на диске: цилиндр-головка-сектор (англ. cylinder-head-sector, CHS) и линейная адресация блоков (англ. linear block addressing, LBA).
[править]
CHS
При этом способе сектор адресуется по его физическому положению на диске 3 координатами — номером цилиндра, номером головки и номером сектора. В дисках, объёмом больше 528 482 304 байт (504 Мб), со встроенными контроллерами эти координаты уже не соответствуют физическому положению сектора на диске и являются «логическими координатами» (см. выше).
[править]
LBA
При этом способе адрес блоков данных на носителе задаётся с помощью логического линейного адреса. LBA-адресация начала внедряться и использоваться в 1994 году совместно со стандартом EIDE (Extended IDE). Стандарты ATA требуют однозначного соответствия между режимами CHS и LBA:
LBA = [ (Cylinder * no of heads + heads) * sectors/track ] + (Sector-1)
Метод LBA соответствует Sector Mapping для SCSI. BIOS SCSI-контроллера выполняет эти задачи автоматически, то есть для SCSI-интерфейса метод логической адресации был характерен изначально.
Технологии записи данных
Принцип работы жёстких дисков похож на работу магнитофонов. Рабочая поверхность диска движется относительно считывающей головки (например, в виде катушки индуктивности с зазором в магнитопроводе). При подаче переменного электрического тока (при записи) на катушку головки возникающее переменное магнитное поле из зазора головки воздействует на ферромагнетик поверхности диска и изменяет направление вектора намагниченности доменов в зависимости от величины сигнала. При считывании перемещение доменов у зазора головки приводит к изменению магнитного потока в магнитопроводе головки, что приводит к возникновению переменного электрического сигнала в катушке из-за эффекта электромагнитной индукции.
В последнее время для считывания применяют магниторезистивный эффект и используют в дисках магниторезистивные головки. В них изменение магнитного поля приводит к изменению сопротивления, в зависимости от изменения напряжённости магнитного поля. Подобные головки позволяют увеличить вероятность достоверности считывания информации (особенно при больших плотностях записи информации).
Метод продольной записи
Биты информации записываются с помощью маленькой головки, которая, проходя над поверхностью вращающегося диска, намагничивает миллиарды горизонтальных дискретных областей — доменов. При этом вектор намагниченности домена расположен продольно, то есть параллельно поверхности диска. Каждая из этих областей является логическим нулём или единицей, в зависимости от намагниченности.
Максимально достижимая при использовании данного метода плотность записи составляет около 23 Гбит/см². К 2010 году этот метод был практически вытеснен методом перпендикулярной записи.
Метод перпендикулярной записи
Метод перпендикулярной записи — это технология, при которой биты информации сохраняются в вертикальных доменах. Это позволяет использовать более сильные магнитные поля и снизить площадь материала, необходимую для записи 1 бита. Плотность записи у современных (на 2009 год) образцов — 400 Гбит на кв/дюйм (62 Гбит/см²).[25]
Жёсткие диски с перпендикулярной записью доступны на рынке с 2005 года.
Неисправности электроники жесткого диска- самый редкий случай. Ремонт электроники жесткого диска очень трудоемкий процесс, и обычно ограничивается заменой платы на аналогичную с другого жесткого диска, хотя есть несколько видов чипичных для многих моделей hdd неисправностей разобраться с которыми под силу даже начинаюшему пользователю.
Неисправности механики HDD - часто приводов магнитных дисков и магнитных головок. Обычные причины последствия небрежного отношения, ранения, тряски при работаюшем hdd, и иногда из-за сбоев электроники и перепадов электроэнергии. Восстановление нормальной работы жестких дисков с механическими неполадками, затруднено из-за отсутствия специального оборудования и имеет смысл только для восстановления информации, так как очень сомнительно, чтожесткий диск после такого "ремонта" будет долго и нормально работать.
Програмные неполадки жестких дисков - потеря служебной информации, прошивки, загрузочной записи и т.д. Иногда последствия данных неисправностей выглядят как полная смерть "винта", диск может неопределятся BIOS'ом вообще, или определятся в виде непонятных "крякозябриков", иметь неправильные данные о структуре, размере и все в таком роде. Ремонт жесткого диска в этом случае осуществляется чисто програмными средствами и обычно заканчивается успешно.
Для того, чтобы никогда не встречаться с данными неприятностями, стоит просто придерживаться необходимых правил использования (кстати, обычно прилагаются в виде гарантийного листа при покупке).
Коротко- не кидать, в воде не купать, лишный раз не снимать, по друзьям не таскать, использовать качественный блок питания, сетевой фильтр а лучше UPS (бесперебойный блок питания). Систематически делать процедуру ScanDisk (проверка на ошибки) и Defragmentation (дефрагментация). Но если вас все-таки постигла неприятность и жесткий диск требует восстановления, я искренне надеюсь, что информация собранная на этом сайте поможет вам.
Выбор жёсткого диска (HDD).
Жёсткий диск играет одну из важнейших ролей в компьютере. Он позволяет записывать и хранить десятки и сотни гигабайт информации. Именно на него устанавливается операционная система, компьютерные игры, программы. И, скорее всего, на винчестере вы будете хранить свои файлы – музыку, фильмы, документы и пр. Несмотря на то, что на первый взгляд вы вряд ли заметите разницу в работе различных жёстких дисков, правильный выбор этого компонента системного блока также немаловажен, как, например и материнской платы. Очень важно отметить, что ни одна деталь компьютера не приносит столько досады своим выходом из строя, сколько винчестер. Если сгорит мат.плата или, например, видеокарта – вы только потеряете в финансовом плане и сможете купить на замену сгоревшей детали новую. Но если сгорит жёсткий диск, информацию с него восстановить практически не удастся.
При выборе HDD необходимо обращать внимание на следующие характеристики:
1. Первая, и самая важная характеристика – это, конечно же, объём (ёмкость*) диска. Если вы планируете играть в компьютерные игры, «заливать» на диск фильмы и музыку, то вам необходим винчестер с довольно большим объёмом дискового пространства. Ведь некоторые современные игры уже требуют до 12 гигабайт свободного места на жёстком диске. Что уж говорить – установленная Windows Vista Ultimate «весит» 11 гигабайт!
* Ёмкость (англ. Capacity) - объём данных, которые можно вместить на диск. Ёмкость современных накопителей может достигать 1 Тб. Обычно производители указывают ёмкость диска как величину, кратную 1000, а не 1024, как следовало бы. В результате реальная ёмкость винчестера, заявленного как "200 Гб", составляет 186, 2 Гб. Кроме того, некоторые производители указывают ёмкость диска вместе со служебной информацией, что делает ещё большим "разрыв" между заявленными "200 Гб" и реальными ~160 Гб.
2. Интерфейс*. Сейчас распространены IDE- и SATA-диски. SATA-интерфейс более удобен в плане подключения (вместо широких IDE-шлейфов используются компактные SATA-кабели) и имеет более высокую скорость передачи данных. IDE-интерфейс уже устарел, но использующие его жёсткие диски, ещё в продаже. Не забывайте, что старые материнские платы не поддерживают интерфейс SATA.
* Интерфейс - устройство, преобразующее сигналы и передающее их от одного компонента оборудования к другому. Современные накопители могут использовать интерфейсы ATA (он же IDE* - Integrated Drive Electronic, он же Parallel ATA), EIDE, Serial ATA, SCSI, SAS, FireWire, USB, SDIO и Fibre Channel.
* IDE (АТА) (аdvanced Technology Attachment) - параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и оптических приводов) к компьютеру. В настоящее время вытесняется своим последователем - SATA. Разные версии ATA известны под синонимами IDE, EIDE, UDMA, ATAPI. С появлением SATA*, интерфейс IDE получил название PATA (Parallel ATA).
* SATA (Serial ATA) - последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации (как правило, с жёсткими дисками). SATA является развитием интерфейса ATA (IDE). Первоначально стандарт SATA предусматривал работу шины на частоте 1, 5 ГГц (SATA150), обеспечивающей пропускную способность приблизительно в 1, 2 Гбит/с (~150 МБ/с). Стандарт SATA300 позволяет работать на частоте 3 ГГц, обеспечивает пропускную способность до 2, 4 Гбит/с (~300 МБ/с). Впервые был реализован в контроллере чипсета nForce 4 фирмы NVIDIA. Весьма часто стандарт SATA300 называют SATA-II. Теоретически SATA150 и SATA300-устройства должны быть совместимы (как SATA300-контроллер и SATA150-устройство, так и SATA150-контроллер и SATA300-устройство).
3. Объём буфера (кэша*). Чем он больше, тем лучше. Сейчас распространены винчестеры с объёмом кэша 8, 16 и 32 Мбайт.
* Кэш (буфер) - это встроенная в жёсткий диск память, предназначенная для хранения данных, обращение к которым происходит наиболее часто. Это нужно для того, чтобы информация не считывалась с дисковой пластины при каждом запросе. В результате достигается более высокая скорость обработки данных. В настоящее время самым распространённым считается буфер объемом 16 Мб, бывают также модели с 8 Мб, и с 32 Мб-кэшем.
4. Скорость вращения шпинделя. Естественно, чем она выше, тем быстрее вращаются магнитные диски внутри корпуса HDD, и тем быстрее происходят чтение и запись информации. Чаще всего можно встретить жёсткие диски со скоростью вращения 7200 об/мин. (англ. 7200rpm). Хотя существуют "продвинутые модели" HDD со скоростью вращения шпинделя 10000 об/мин (интерфейс SATA-II) и 15000 об/мин (интерфейс SAS*). Как правило модели с высокими оборотами шпинделя имеют не очень большую ёмкость.
* SAS (Serial Attached SCSI*) - интерфейс, обеспечивающий подключение по физическому интерфейсу, аналогичному SATA, устройств, управляемых набором команд SCSI. Обладая обратной совместимостью с SATA-интерфейсом, он даёт возможность подключать по этому интерфейсу любые устройства, управляемые набором команд SCSI.
* SCSI (Small Computer Systems Interface) - интерфейс, разработанный для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, таких как жёсткие диски, приводы CD/DVD, принтеры, и т.д. SCSI широко применяется на серверах и высокопроизводительных рабочих станциях. RAID-массивы на серверах часто строятся на жёстких дисках со SCSI-интерфейсом (однако, в серверах нижнего ценового диапазона часто применяются RAID-массивы на основе SATA). В настоящее время устройства на шине SAS постепенно вытесняют устаревающую шину SCSI.
5. Производитель жёсткого диска. Большая часть всех винчестеров для настольных компьютеров производится всего несколькими компаниями:
Seagate (Maxtor), Samsung, Western Digital, Hitachi
Существует несколько мнений, что:
Диски от Seagate - самые надёжные
Western Digital - самые быстрые
Samsung - самые "холодные"
Но не стоит полностью полагаться на эти доводы. В настоящее время производители жёстких дисков практически сравняли качество своей продукции друг с другом. То есть, например, температурный режим дисков Seagate не намного отличается от Samsung, а скоростные характеристики последнего также несильно отличаются от WD (Western Digital) (при условии одинаковой скорости вращения шпинделя. Например, у обоих дисков - 7200 об/мин. Глупо сравнивать 10000 и 7200 об/мин). Таким образом, выбор производителя в основном исходит от личных предпочтений и симпатий пользователя к той или иной фирме. Мы же рекомендуем вам подобрать себе наиболее оптимальную модель в соотношении объём/цена. Выбирайте исходя из имеющейся у вас суммы денег. Все нынешние компании, выпускающие жёсткие диски, давно зарекомендовали себя как производители качественной продукции. И помните - при должном обращении, винчестеры любого производителя будут служить вам долго и без сбоев.
Несколько строк о массивах RAID
RAID (Redundant Array of Independent Disks - избыточный массив независимых дисков) - это объединение нескольких независимых дисковых накопителей в один массив. В этом массиве данные хранятся с дополнительной избыточной информацией. Она может быть либо в виде самих данных (зеркальное отражение, англ. mirroring), либо в виде информации о четности, вычисленной на основе нескольких блоков данных (RAID4 или RAID5). При установленном RAID-массиве операционная система работает уже не с отдельными дисками, а с целым массивом, как с одним логическим диском. RAID служит для повышения надёжности хранения данных и/или для повышения скорости чтения и записи информации (RAID0). Такой массив предназначен в первую очередь для серверов, где одновременно должны выполняться множество операций с жёсткими дисками. В домашнем компьютере (даже если это игровая конфигурация) массив RAID не нужен. Он не принесёт ощутимой прибавки в производительности компьютера.
Что такое NCQ
NCQ (Native Command Queuing - встроенная очередь команд) - это технология, предназначенная для повышения быстродействия SATA-устройств. NCQ предполагает "накопление" винчестером запросов, их упорядочивание и выполнение в соответствии с внутренней архитектурой самого устройства (например, для сведения к минимуму дополнительных перемещений считывающих головок). Данная технология повышает производительность накопителя при выполнении задач, связанных с одновременной работой нескольких программ, с произвольным чтением или одновременной обработкой данных из различных источников (яркий пример такой работы - сервер). Для включения NCQ необходимо, чтобы технология поддерживалась не только самим жёстким диском, но и SATA-контроллером, к которому он подключен.
Охлаждение дисков
Внимание! Так как жёсткие диски поставляются без систем охлаждения, многие пользователи не считают нужным обеспечивать свой винчестер такой важной деталью, как кулер (радиатор). Часто бывают случаи выхода диска из строя по причине перегрева. Запомните - либо вы устанавливаете жёсткий диск в корпус напротив переднего корпусного вентилятора (производители качественных корпусов заботятся о том, чтобы корзина для HDD располагалась в оптимальном, с точки зрения охлаждения диска, месте), либо вы покупаете отдельное устройство для охлаждения винчестера (с креплением под диском, или вместе с ним в отсек 5.25''). Иначе вы рискуете "сжечь" винт при малейшей же нагрузке (особенно если вы играете в компьютерные игры). Известны неоднократные случаи такого халатного обращения с жёсткими дисками, приводившего к выходу последних из строя раньше отведённого срока службы.
-----------------------------------
Итог. Что, в основном, нужно знать при выборе жёсткого диска:
1. Объём диска
2. Интерфейс
3. Объём кэша
4. Скорость вращения шпинделя
-----------------------------------
Пример расшифровки:
160 Gb SATA-II 300 Samsung 7200rpm 8Mb (1400)
-----------------------------------
Объём диска - 160 Гб/ Интерфейс - SATA-II (SATA300)/ Производитель - Samsung/ Модель - HD160HJ/ Скорость вращения шпинделя - 7200 об/мин./ Объём кэша - 8 Мб.
Винчестер скрипит или HDD шумит.
HDD, он же винчестер – шумит, щёлкает и скрипит. Почему и что можно сделать.
Большая часть шума HDD имеет звуковых волн в диапазонет 1 - 3 кГц состоит из шумов от двух разных источников.
Это шум жёсткого диска, генерируемый вращением его шпинделя и трением механических частей непосредственно внутри винчестера. Этот шум можно уменьшить лишь путём модификации компонентов жёсткого диска.
Больше всего мы слышим шум, вызванный вибрацией жёсткого диска внутри корпуса компьютера. Он в свою очередь состоит из вибрации от вращения шпинделя, а также из вибрации от головок чтения/записи, которые разгоняются и тормозят по много раз в секунду.
Щелчки в HDD например издает позиционер, в момент удара об ограничитель. Исправный жесткий может издавать щелчки по причине так называемой термокалибровки, когда жесткий диск в ответ на повышение температуры корпуса и составных частей производит переинициализацию системы позиционирования голов чтения/записи.
Кроме того, щелкает винчестер и от плохого, "дребезжащего" либо нестабильного питания, когда головы уходят в парковочную область и электроника HDD делает рестарт. Еще одной причиной, по которой щелкает исправный винт, может являться перевод жесткого диска в спящий режим, и если такие настройки явно указаны в свойствах энергосбережения системы, то подобный эффект может проявляться довольно часто. Есть смысл упомянуть и про оффлановое сканирование поверхности диска, как одну из причин по которой щелкает HDD. Правда в этом случае посторонние звуки из винчестера будут обусловлены сбойными секторами (bad blocks) жесткого диска, который офф-лайн сканирование пытается заместить или исключить из трансляции.
Что делать ?
Проще говоря - уменьшить громкость звуков, издаваемых жёстким диском, можно двумя способами – фиксировать их в корпусе с помощью мягких креплений, предотвращающих передачу вибрации от жёсткого диска на корпус и использовать функцию Automatic Acoustic Management.
"Скрип" - это тарахтенье винта во время работы или постоянный гул? Если второе, то скорее всего резонанс. Подкрутите или подожмите крепление винчестера. А если их два? Винты по одному работают бесшумно, а вместе в том же корпусе - гул стоит. Посоветуем один из винтов перевернуть кверху брюхом, чтоб вращение было в разные стороны. Перевернули. Звук уменьшился % на 80. Значит оно.
Не всем известно, что пользователь может изменить характеристики жёсткого диска с помощью функции акустического управления, которая позволяет модифицировать профили доступа к данным (access patterns) и менять режим жёсткого диска по умолчанию (быстрый) на тихий режим.
Запустите утилитку типа HD Tune Pro, включите AAM (Automatic Acoustic Management) и переведите его в тихий режим.
Скачайте программу Victoria и отрегулируйте с ее помощью уровень шума винчестера (шум уменьшается за счет снижения скорости вращения шпинделя).
У всех жёстких дисков, основанных на интерфейсах UltraATA/100 и Serial ATA, есть функция автоматического акустического управления (AAM), но чтобы получить к ней доступ и иметь возможность менять её настройки, вам нужны специальные программные средства.
Наибольшей восприимчивостью характеризуются звуки с частотой от 1 кГц до 3 кГц, поэтому уменьшение шумов именно на этих частотах является более эффективным, чем не других частотах. Вот от этого и отталкивается технология акустического управления.
Большая часть звуковых волн в диапазоне от 1 до 3 кГц состоит из шумов от двух разных источников. Во-первых, это шум жёсткого диска, генерируемый вращением его шпинделя и трением механических частей непосредственно внутри винчестера. Этот шум можно уменьшить лишь путём модификации компонентов жёсткого диска. Но больше всего мы слышим шум, вызванный вибрацией жёсткого диска внутри корпуса компьютера. Он в свою очередь состоит из вибрации от вращения шпинделя, а также из вибрации - SATA. от головок чтения/записи, которые разгоняются и тормозят по много раз в секунду.
Самый быстрый способ перемещения головок заключается в их ускорении до середины пути по направлению к новой дорожке и в их последующем торможении на оставшейся части пути (так называемый двухпозиционный поиск). Существует множество опций для изменения этой операции, начиная от модификации разгона и торможения, а также требуемого импульсного питания. Добавление сюда "родной" очереди команд (Native Command Queuing), которая анализирует и переупорядочивает все входящие команды, чтобы найти самый эффективный порядок запросов на чтение и запись, помогает уменьшить количество перемещений головок, что может сократить время доступа и снизить шум.
Теперь перейдем к разбору ситуации, когда жесткий диск стучит по причине неисправности. Как правило, в этом случае система позиционирования по той или иной причине не в состоянии получить с головок жесткого диска сигналы, свидетельствующие о том, что головка "видит" серворазметку. В этом случае винчестер скрипит, свистит, стучит или издает иные волнующие душу звуки. Актуатор перемещает блок голов по всей доступной амплитуде, отсюда и весь набор. HDD стучит и в том случае, если произошел сбой в процессе загрузки микропрограммы и она зависла, не давая процессору управлять потрохами винта. Во всех случаях, когда стучит жесткий диск, необходима квалифицированная диагностика для определения причин и выработки стратегии действий для осуществления успешного восстановления данных со стучащего винчестера.
Одного сильного удара жесткому диску hdd хватит, чтобы он забыл все и навсегда. Головки пройдут по поверхности и оставят царапины, в худшем случае залипание головок с последующей потерей информации, в лучшем микро царапины и испорченные кластера.
Устройство.
Жёсткий диск состоит из гермозоны и блока электроники.
Гермозона.
Гермозона включает в себя корпус из прочного сплава, собственно диски (пластины) с магнитным покрытием, в некоторых моделях разделённые сепараторами, а также блок головок с устройством позиционирования, и электропривод шпинделя.
Вопреки разному мнению, в большинстве устройств внутри гермозоны нет вакуума. Одни производители делают её герметичной (отсюда название) и заполняют очищенным и осушенным воздухом или нейтральными газами, в частности, азотом, а для выравнивания давления устанавливают тонкую металлическую или пластиковую мембрану. (В таком случае внутри корпуса жёсткого диска предусматривается маленький карман для пакетика силикагеля, который абсорбирует водяные пары, оставшиеся внутри корпуса после его герметизации). Другие производители выравнивают давление через небольшое отверстие с фильтром, способным задерживать очень мелкие (несколько микрометров) частицы. Однако в этом случае выравнивается и влажность, а также могут проникнуть вредные газы. Выравнивание давления необходимо, чтобы предотвратить деформацию корпуса гермозоны при перепадах атмосферного давления (например, в самолёте) и температуры, а также при прогреве устройства во время работы.
Пылинки, оказавшиеся при сборке в гермозоне и попавшие на поверхность диска, при вращении сносятся на ещё один фильтр — пылеуловитель.
Блок головок — пакет кронштейнов (рычагов) из упругой стали (обычно по паре на каждый диск). Одним концом они закреплены на оси рядом с краем диска. На других концах (над дисками) закреплены головки.
Диски (пластины), как правило, изготовлены из металлического сплава. Хотя были попытки делать их из пластика и даже стекла (IBM), но такие пластины оказались хрупкими и недолговечными. Обе плоскости пластин, подобно магнитофонной ленте, покрыты тончайшей пылью ферромагнетика — окислов железа, марганца и других металлов. Точный состав и технология нанесения составляют коммерческую тайну. Большинство бюджетных устройств содержит одну или две пластины, но существуют модели с бо́льшим числом пластин.
Диски жёстко закреплены на шпинделе. Во время работы шпиндель вращается со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту (3600, 4200, 5000, 5400, 5900, 7200, 9600, 10 000, 12 000, 15 000). При такой скорости вблизи поверхности пластины создаётся мощный воздушный поток, который приподнимает головки и заставляет их парить над поверхностью пластины. Форма головок рассчитывается так, чтобы при работе обеспечить оптимальное расстояние от пластины. Пока диски не разогнались до скорости, необходимой для «взлёта» головок, парковочное устройство удерживает головки в зоне парковки. Это предотвращает повреждение головок и рабочей поверхности пластин. Шпиндельный двигатель жёсткого диска трёхфазный, что обеспечивает стабильность вращения магнитных дисков, смонтированных на оси (шпинделе) двигателя. Статор двигателя содержит три обмотки, включенных «звездой» с отводом посередине, а ротор — постоянный секционный магнит.
Сепаратор (разделитель) — пластина, изготовленная из пластика или алюминия, находящаяся между блинами и над верхним блином. Используется для выравнивания потоков воздуха внутри гермозоны.
Устройство позиционирования.
Устройство позиционирования (сервопривод, жарг. актуатор) головок представляет из себя малоинерционный соленоидный двигатель. Оно состоит из неподвижной пары сильных неодимовых постоянных магнитов, а также катушки (соленоид) на подвижном кронштейне блока головок.
Принцип работы двигателя заключается в следующем: обмотка находится внутри статора (обычно два неподвижных магнита), ток, подаваемый с различной силой и полярностью, заставляет ее точно позиционировать кронштейн (коромысло) с головками по радиальной траектории. От скорости работы устройства позиционирования зависит время поиска данных на поверхности пластин.
В каждом накопителе существует специальная зона, называемая парковочной, именно на ней останавливаются головки в те моменты, когда накопитель выключен, либо находится в одном из режимов низкого энергопотребления. В состоянии парковки кронштейн (коромысло) блока головок находится в крайнем положении и упирается в ограничитель хода. При операциях доступа к информации (чтение/запись) основном источником шума является вибрация вследствие ударов кронштейнов, удерживающих магнитные головки, об ограничители хода в процессе возвращения головок в нулевую позицию. Для снижения шума на ограничителях хода установлены демпфирующие шайбы из мягкой резины. Значительно уменьшить шум жёсткого диска можно программным путем, меняя параметры режимов ускорения и торможения блока головок. Для этого разработана специальная технология — Automatic Acoustic Management. Официально возможность программного управления уровнем шума жёсткого диска появилась в стандарте ATA/ATAPI-6, хотя некоторые производители делали экспериментальные реализации и в более младших версиях этого стандарта. Согласно стандарту, управление осуществляется путем изменения значения управляющей переменной в диапазоне от 128 до 254, что позволяет регулировать шум, производительность, температуру, потребление электроэнергии и срок эксплуатации жёсткого диска.
Блок электроники.
В ранних жёстких дисках управляющая логика была вынесена на MFM или RLL контроллер компьютера, а плата электроники содержала только модули аналоговой обработки и управления шпиндельным двигателем, позиционером и коммутатором головок. Увеличение скоростей передачи данных вынудило разработчиков уменьшить до предела длину аналогового тракта, и в современных жёстких дисках блок электроники обычно содержит: управляющий блок, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), буферную память, интерфейсный блок и блок цифровой обработки сигнала.
Интерфейсный блок обеспечивает сопряжение электроники жёсткого диска с остальной системой.
Блок управления представляет собой систему управления, принимающую электрические сигналы позиционирования головок, и вырабатывающую управляющие воздействия приводом типа «звуковая катушка», коммутации информационных потоков с различных головок, управления работой всех остальных узлов (к примеру, управление скоростью вращения шпинделя), приёма и обработки сигналов с датчиков устройства (система датчиков может включать в себя одноосный акселерометр, используемый в качестве датчика удара, трёхосный акселерометр, используемый в качестве датчика свободного падения, датчик давления, датчик угловых ускорений, датчик температуры).
Блок ПЗУ хранит управляющие программы для блоков управления и цифровой обработки сигнала, а также служебную информацию винчестера.
Буферная память сглаживает разницу скоростей интерфейсной части и накопителя (используется быстродействующая статическая память). Увеличение размера буферной памяти в некоторых случаях позволяет увеличить скорость работы накопителя.
Блок цифровой обработки сигнала осуществляет очистку считанного аналогового сигнала и его декодирование (извлечение цифровой информации). Для цифровой обработки применяются различные методы, например, метод PRML (Partial Response Maximum Likelihood — максимальное правдоподобие при неполном отклике). Осуществляется сравнение принятого сигнала с образцами. При этом выбирается образец, наиболее похожий по форме и временным характеристикам с декодируемым сигналом.
Низкоуровневое форматирование.
На заключительном этапе сборки устройства поверхности пластин форматируются — на них формируются дорожки и секторы. Конкретный способ определяется производителем и/или стандартом, но, как минимум, на каждую дорожку наносится магнитная метка, обозначающая её начало.
Существуют утилиты, способные тестировать физические секторы диска, и ограниченно просматривать и править его служебные данные. Конкретные возможности подобных утилит сильно зависят от модели диска и технических сведений, известных автору по соответствующему семейству моделей.
Геометрия магнитного диска.
Цилиндр — совокупность дорожек, равноотстоящих от центра, на всех рабочих поверхностях пластин жёсткого диска. Номер головки задает используемую рабочую поверхность (то есть конкретную дорожку из цилиндра), а номер сектора — конкретный сектор на дорожке.
Чтобы использовать адресацию CHS, необходимо знать геометрию используемого диска: общее количество цилиндров, головок и секторов в нем. Первоначально эту информацию требовалось задавать вручную; в стандарте ATA-1 была введена функция автоопределения геометрии (команда Identify Drive).
Особенности геометрии жёстких дисков со встроенными контроллерами.
Зонирование
На пластинах современных «винчестеров» дорожки сгруппированы в несколько зон (англ. Zoned Recording). Все дорожки одной зоны имеют одинаковое количество секторов. Однако, на дорожках внешних зон секторов больше, чем на дорожках внутренних. Это позволяет, используя бо́льшую длину внешних дорожек, добиться более равномерной плотности записи, увеличивая ёмкость пластины при той же технологии производства.
Резервные секторы
Для увеличения срока службы диска на каждой дорожке могут присутствовать дополнительные резервные секторы. Если в каком-либо секторе возникает неисправимая ошибка, то этот сектор может быть подменён резервным (англ. remapping). Данные, хранившиеся в нём, при этом могут быть потеряны или восстановлены при помощи ECC, а ёмкость диска останется прежней. Существует две таблицы переназначения: одна заполняется на заводе, другая — в процессе эксплуатации. Границы зон, количество секторов на дорожку для каждой зоны и таблицы переназначения секторов хранятся в ПЗУ блока электроники.
Логическая геометрия
По мере роста емкости выпускаемых жёстких дисков их физическая геометрия перестала вписываться в ограничения, накладываемые программными и аппаратными интерфейсами (см.: Барьеры размеров жёстких дисков). Кроме того, дорожки с различным количеством секторов несовместимы со способом адресации CHS. В результате контроллеры дисков стали сообщать не реальную, а фиктивную, логическую геометрию, вписывающуюся в ограничения интерфейсов, но не соответствующую реальности. Так, максимальные номера секторов и головок для большинства моделей берутся 63 и 255 (максимально возможные значения в функциях прерывания BIOS INT 13h), а число цилиндров подбирается соответственно ёмкости диска. Сама же физическая геометрия диска не может быть получена в штатном режиме работы и другим частям системы неизвестна.
Адресация данных
Минимальной адресуемой областью данных на жёстком диске является сектор. Размер сектора традиционно равен 512 байт.[18] В 2006 году IDEMA объявила о переходе на размер сектора 4096 байт, который планируется завершить к 2010 году[19]. Компания Western Digital уже сообщила[20] о начале использования новой технологии форматирования, названой Advanced Format, и выпустил серию накопителей, использующих новую технологию. К этой серии относятся линейки AARS/EARS и BPVT в отличие от BEVT, которые при тех же характеристиках используют "старый" 512-байтный кластер.
Перед использованием накопителя с технологией Advanced Format для работы в Windows XP необходимо выполнить процедуру выравнивания с помощью специальной утилиты.[21] Для Windows Vista, Windows 7 и Mac OS выравнивание не требуется.[22]
В Windows Vista, Windows 7, Windows Server 2008 и Windows Server 2008 R2 присутствует ограниченная поддержка дисков с таким размером сектора.[23][24]
Существует 2 основных способа адресации секторов на диске: цилиндр-головка-сектор (англ. cylinder-head-sector, CHS) и линейная адресация блоков (англ. linear block addressing, LBA).
[править]
CHS
При этом способе сектор адресуется по его физическому положению на диске 3 координатами — номером цилиндра, номером головки и номером сектора. В дисках, объёмом больше 528 482 304 байт (504 Мб), со встроенными контроллерами эти координаты уже не соответствуют физическому положению сектора на диске и являются «логическими координатами» (см. выше).
[править]
LBA
При этом способе адрес блоков данных на носителе задаётся с помощью логического линейного адреса. LBA-адресация начала внедряться и использоваться в 1994 году совместно со стандартом EIDE (Extended IDE). Стандарты ATA требуют однозначного соответствия между режимами CHS и LBA:
LBA = [ (Cylinder * no of heads + heads) * sectors/track ] + (Sector-1)
Метод LBA соответствует Sector Mapping для SCSI. BIOS SCSI-контроллера выполняет эти задачи автоматически, то есть для SCSI-интерфейса метод логической адресации был характерен изначально.
Технологии записи данных
Принцип работы жёстких дисков похож на работу магнитофонов. Рабочая поверхность диска движется относительно считывающей головки (например, в виде катушки индуктивности с зазором в магнитопроводе). При подаче переменного электрического тока (при записи) на катушку головки возникающее переменное магнитное поле из зазора головки воздействует на ферромагнетик поверхности диска и изменяет направление вектора намагниченности доменов в зависимости от величины сигнала. При считывании перемещение доменов у зазора головки приводит к изменению магнитного потока в магнитопроводе головки, что приводит к возникновению переменного электрического сигнала в катушке из-за эффекта электромагнитной индукции.
В последнее время для считывания применяют магниторезистивный эффект и используют в дисках магниторезистивные головки. В них изменение магнитного поля приводит к изменению сопротивления, в зависимости от изменения напряжённости магнитного поля. Подобные головки позволяют увеличить вероятность достоверности считывания информации (особенно при больших плотностях записи информации).
Метод продольной записи
Биты информации записываются с помощью маленькой головки, которая, проходя над поверхностью вращающегося диска, намагничивает миллиарды горизонтальных дискретных областей — доменов. При этом вектор намагниченности домена расположен продольно, то есть параллельно поверхности диска. Каждая из этих областей является логическим нулём или единицей, в зависимости от намагниченности.
Максимально достижимая при использовании данного метода плотность записи составляет около 23 Гбит/см². К 2010 году этот метод был практически вытеснен методом перпендикулярной записи.
Метод перпендикулярной записи
Метод перпендикулярной записи — это технология, при которой биты информации сохраняются в вертикальных доменах. Это позволяет использовать более сильные магнитные поля и снизить площадь материала, необходимую для записи 1 бита. Плотность записи у современных (на 2009 год) образцов — 400 Гбит на кв/дюйм (62 Гбит/см²).[25]
Жёсткие диски с перпендикулярной записью доступны на рынке с 2005 года.
Неисправности электроники жесткого диска- самый редкий случай. Ремонт электроники жесткого диска очень трудоемкий процесс, и обычно ограничивается заменой платы на аналогичную с другого жесткого диска, хотя есть несколько видов чипичных для многих моделей hdd неисправностей разобраться с которыми под силу даже начинаюшему пользователю.
Неисправности механики HDD - часто приводов магнитных дисков и магнитных головок. Обычные причины последствия небрежного отношения, ранения, тряски при работаюшем hdd, и иногда из-за сбоев электроники и перепадов электроэнергии. Восстановление нормальной работы жестких дисков с механическими неполадками, затруднено из-за отсутствия специального оборудования и имеет смысл только для восстановления информации, так как очень сомнительно, чтожесткий диск после такого "ремонта" будет долго и нормально работать.
Програмные неполадки жестких дисков - потеря служебной информации, прошивки, загрузочной записи и т.д. Иногда последствия данных неисправностей выглядят как полная смерть "винта", диск может неопределятся BIOS'ом вообще, или определятся в виде непонятных "крякозябриков", иметь неправильные данные о структуре, размере и все в таком роде. Ремонт жесткого диска в этом случае осуществляется чисто програмными средствами и обычно заканчивается успешно.
Для того, чтобы никогда не встречаться с данными неприятностями, стоит просто придерживаться необходимых правил использования (кстати, обычно прилагаются в виде гарантийного листа при покупке).
Коротко- не кидать, в воде не купать, лишный раз не снимать, по друзьям не таскать, использовать качественный блок питания, сетевой фильтр а лучше UPS (бесперебойный блок питания). Систематически делать процедуру ScanDisk (проверка на ошибки) и Defragmentation (дефрагментация). Но если вас все-таки постигла неприятность и жесткий диск требует восстановления, я искренне надеюсь, что информация собранная на этом сайте поможет вам.
Выбор жёсткого диска (HDD).
Жёсткий диск играет одну из важнейших ролей в компьютере. Он позволяет записывать и хранить десятки и сотни гигабайт информации. Именно на него устанавливается операционная система, компьютерные игры, программы. И, скорее всего, на винчестере вы будете хранить свои файлы – музыку, фильмы, документы и пр. Несмотря на то, что на первый взгляд вы вряд ли заметите разницу в работе различных жёстких дисков, правильный выбор этого компонента системного блока также немаловажен, как, например и материнской платы. Очень важно отметить, что ни одна деталь компьютера не приносит столько досады своим выходом из строя, сколько винчестер. Если сгорит мат.плата или, например, видеокарта – вы только потеряете в финансовом плане и сможете купить на замену сгоревшей детали новую. Но если сгорит жёсткий диск, информацию с него восстановить практически не удастся.
При выборе HDD необходимо обращать внимание на следующие характеристики:
1. Первая, и самая важная характеристика – это, конечно же, объём (ёмкость*) диска. Если вы планируете играть в компьютерные игры, «заливать» на диск фильмы и музыку, то вам необходим винчестер с довольно большим объёмом дискового пространства. Ведь некоторые современные игры уже требуют до 12 гигабайт свободного места на жёстком диске. Что уж говорить – установленная Windows Vista Ultimate «весит» 11 гигабайт!
* Ёмкость (англ. Capacity) - объём данных, которые можно вместить на диск. Ёмкость современных накопителей может достигать 1 Тб. Обычно производители указывают ёмкость диска как величину, кратную 1000, а не 1024, как следовало бы. В результате реальная ёмкость винчестера, заявленного как "200 Гб", составляет 186, 2 Гб. Кроме того, некоторые производители указывают ёмкость диска вместе со служебной информацией, что делает ещё большим "разрыв" между заявленными "200 Гб" и реальными ~160 Гб.
2. Интерфейс*. Сейчас распространены IDE- и SATA-диски. SATA-интерфейс более удобен в плане подключения (вместо широких IDE-шлейфов используются компактные SATA-кабели) и имеет более высокую скорость передачи данных. IDE-интерфейс уже устарел, но использующие его жёсткие диски, ещё в продаже. Не забывайте, что старые материнские платы не поддерживают интерфейс SATA.
* Интерфейс - устройство, преобразующее сигналы и передающее их от одного компонента оборудования к другому. Современные накопители могут использовать интерфейсы ATA (он же IDE* - Integrated Drive Electronic, он же Parallel ATA), EIDE, Serial ATA, SCSI, SAS, FireWire, USB, SDIO и Fibre Channel.
* IDE (АТА) (аdvanced Technology Attachment) - параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и оптических приводов) к компьютеру. В настоящее время вытесняется своим последователем - SATA. Разные версии ATA известны под синонимами IDE, EIDE, UDMA, ATAPI. С появлением SATA*, интерфейс IDE получил название PATA (Parallel ATA).
* SATA (Serial ATA) - последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации (как правило, с жёсткими дисками). SATA является развитием интерфейса ATA (IDE). Первоначально стандарт SATA предусматривал работу шины на частоте 1, 5 ГГц (SATA150), обеспечивающей пропускную способность приблизительно в 1, 2 Гбит/с (~150 МБ/с). Стандарт SATA300 позволяет работать на частоте 3 ГГц, обеспечивает пропускную способность до 2, 4 Гбит/с (~300 МБ/с). Впервые был реализован в контроллере чипсета nForce 4 фирмы NVIDIA. Весьма часто стандарт SATA300 называют SATA-II. Теоретически SATA150 и SATA300-устройства должны быть совместимы (как SATA300-контроллер и SATA150-устройство, так и SATA150-контроллер и SATA300-устройство).
3. Объём буфера (кэша*). Чем он больше, тем лучше. Сейчас распространены винчестеры с объёмом кэша 8, 16 и 32 Мбайт.
* Кэш (буфер) - это встроенная в жёсткий диск память, предназначенная для хранения данных, обращение к которым происходит наиболее часто. Это нужно для того, чтобы информация не считывалась с дисковой пластины при каждом запросе. В результате достигается более высокая скорость обработки данных. В настоящее время самым распространённым считается буфер объемом 16 Мб, бывают также модели с 8 Мб, и с 32 Мб-кэшем.
4. Скорость вращения шпинделя. Естественно, чем она выше, тем быстрее вращаются магнитные диски внутри корпуса HDD, и тем быстрее происходят чтение и запись информации. Чаще всего можно встретить жёсткие диски со скоростью вращения 7200 об/мин. (англ. 7200rpm). Хотя существуют "продвинутые модели" HDD со скоростью вращения шпинделя 10000 об/мин (интерфейс SATA-II) и 15000 об/мин (интерфейс SAS*). Как правило модели с высокими оборотами шпинделя имеют не очень большую ёмкость.
* SAS (Serial Attached SCSI*) - интерфейс, обеспечивающий подключение по физическому интерфейсу, аналогичному SATA, устройств, управляемых набором команд SCSI. Обладая обратной совместимостью с SATA-интерфейсом, он даёт возможность подключать по этому интерфейсу любые устройства, управляемые набором команд SCSI.
* SCSI (Small Computer Systems Interface) - интерфейс, разработанный для объединения на одной шине различных по своему назначению устройств, таких как жёсткие диски, приводы CD/DVD, принтеры, и т.д. SCSI широко применяется на серверах и высокопроизводительных рабочих станциях. RAID-массивы на серверах часто строятся на жёстких дисках со SCSI-интерфейсом (однако, в серверах нижнего ценового диапазона часто применяются RAID-массивы на основе SATA). В настоящее время устройства на шине SAS постепенно вытесняют устаревающую шину SCSI.
5. Производитель жёсткого диска. Большая часть всех винчестеров для настольных компьютеров производится всего несколькими компаниями:
Seagate (Maxtor), Samsung, Western Digital, Hitachi
Существует несколько мнений, что:
Диски от Seagate - самые надёжные
Western Digital - самые быстрые
Samsung - самые "холодные"
Но не стоит полностью полагаться на эти доводы. В настоящее время производители жёстких дисков практически сравняли качество своей продукции друг с другом. То есть, например, температурный режим дисков Seagate не намного отличается от Samsung, а скоростные характеристики последнего также несильно отличаются от WD (Western Digital) (при условии одинаковой скорости вращения шпинделя. Например, у обоих дисков - 7200 об/мин. Глупо сравнивать 10000 и 7200 об/мин). Таким образом, выбор производителя в основном исходит от личных предпочтений и симпатий пользователя к той или иной фирме. Мы же рекомендуем вам подобрать себе наиболее оптимальную модель в соотношении объём/цена. Выбирайте исходя из имеющейся у вас суммы денег. Все нынешние компании, выпускающие жёсткие диски, давно зарекомендовали себя как производители качественной продукции. И помните - при должном обращении, винчестеры любого производителя будут служить вам долго и без сбоев.
Несколько строк о массивах RAID
RAID (Redundant Array of Independent Disks - избыточный массив независимых дисков) - это объединение нескольких независимых дисковых накопителей в один массив. В этом массиве данные хранятся с дополнительной избыточной информацией. Она может быть либо в виде самих данных (зеркальное отражение, англ. mirroring), либо в виде информации о четности, вычисленной на основе нескольких блоков данных (RAID4 или RAID5). При установленном RAID-массиве операционная система работает уже не с отдельными дисками, а с целым массивом, как с одним логическим диском. RAID служит для повышения надёжности хранения данных и/или для повышения скорости чтения и записи информации (RAID0). Такой массив предназначен в первую очередь для серверов, где одновременно должны выполняться множество операций с жёсткими дисками. В домашнем компьютере (даже если это игровая конфигурация) массив RAID не нужен. Он не принесёт ощутимой прибавки в производительности компьютера.
Что такое NCQ
NCQ (Native Command Queuing - встроенная очередь команд) - это технология, предназначенная для повышения быстродействия SATA-устройств. NCQ предполагает "накопление" винчестером запросов, их упорядочивание и выполнение в соответствии с внутренней архитектурой самого устройства (например, для сведения к минимуму дополнительных перемещений считывающих головок). Данная технология повышает производительность накопителя при выполнении задач, связанных с одновременной работой нескольких программ, с произвольным чтением или одновременной обработкой данных из различных источников (яркий пример такой работы - сервер). Для включения NCQ необходимо, чтобы технология поддерживалась не только самим жёстким диском, но и SATA-контроллером, к которому он подключен.
Охлаждение дисков
Внимание! Так как жёсткие диски поставляются без систем охлаждения, многие пользователи не считают нужным обеспечивать свой винчестер такой важной деталью, как кулер (радиатор). Часто бывают случаи выхода диска из строя по причине перегрева. Запомните - либо вы устанавливаете жёсткий диск в корпус напротив переднего корпусного вентилятора (производители качественных корпусов заботятся о том, чтобы корзина для HDD располагалась в оптимальном, с точки зрения охлаждения диска, месте), либо вы покупаете отдельное устройство для охлаждения винчестера (с креплением под диском, или вместе с ним в отсек 5.25''). Иначе вы рискуете "сжечь" винт при малейшей же нагрузке (особенно если вы играете в компьютерные игры). Известны неоднократные случаи такого халатного обращения с жёсткими дисками, приводившего к выходу последних из строя раньше отведённого срока службы.
-----------------------------------
Итог. Что, в основном, нужно знать при выборе жёсткого диска:
1. Объём диска
2. Интерфейс
3. Объём кэша
4. Скорость вращения шпинделя
-----------------------------------
Пример расшифровки:
160 Gb SATA-II 300 Samsung 7200rpm 8Mb (1400)
-----------------------------------
Объём диска - 160 Гб/ Интерфейс - SATA-II (SATA300)/ Производитель - Samsung/ Модель - HD160HJ/ Скорость вращения шпинделя - 7200 об/мин./ Объём кэша - 8 Мб.
Винчестер скрипит или HDD шумит.
HDD, он же винчестер – шумит, щёлкает и скрипит. Почему и что можно сделать.
Большая часть шума HDD имеет звуковых волн в диапазонет 1 - 3 кГц состоит из шумов от двух разных источников.
Это шум жёсткого диска, генерируемый вращением его шпинделя и трением механических частей непосредственно внутри винчестера. Этот шум можно уменьшить лишь путём модификации компонентов жёсткого диска.
Больше всего мы слышим шум, вызванный вибрацией жёсткого диска внутри корпуса компьютера. Он в свою очередь состоит из вибрации от вращения шпинделя, а также из вибрации от головок чтения/записи, которые разгоняются и тормозят по много раз в секунду.
Щелчки в HDD например издает позиционер, в момент удара об ограничитель. Исправный жесткий может издавать щелчки по причине так называемой термокалибровки, когда жесткий диск в ответ на повышение температуры корпуса и составных частей производит переинициализацию системы позиционирования голов чтения/записи.
Кроме того, щелкает винчестер и от плохого, "дребезжащего" либо нестабильного питания, когда головы уходят в парковочную область и электроника HDD делает рестарт. Еще одной причиной, по которой щелкает исправный винт, может являться перевод жесткого диска в спящий режим, и если такие настройки явно указаны в свойствах энергосбережения системы, то подобный эффект может проявляться довольно часто. Есть смысл упомянуть и про оффлановое сканирование поверхности диска, как одну из причин по которой щелкает HDD. Правда в этом случае посторонние звуки из винчестера будут обусловлены сбойными секторами (bad blocks) жесткого диска, который офф-лайн сканирование пытается заместить или исключить из трансляции.
Что делать ?
Проще говоря - уменьшить громкость звуков, издаваемых жёстким диском, можно двумя способами – фиксировать их в корпусе с помощью мягких креплений, предотвращающих передачу вибрации от жёсткого диска на корпус и использовать функцию Automatic Acoustic Management.
"Скрип" - это тарахтенье винта во время работы или постоянный гул? Если второе, то скорее всего резонанс. Подкрутите или подожмите крепление винчестера. А если их два? Винты по одному работают бесшумно, а вместе в том же корпусе - гул стоит. Посоветуем один из винтов перевернуть кверху брюхом, чтоб вращение было в разные стороны. Перевернули. Звук уменьшился % на 80. Значит оно.
Не всем известно, что пользователь может изменить характеристики жёсткого диска с помощью функции акустического управления, которая позволяет модифицировать профили доступа к данным (access patterns) и менять режим жёсткого диска по умолчанию (быстрый) на тихий режим.
Запустите утилитку типа HD Tune Pro, включите AAM (Automatic Acoustic Management) и переведите его в тихий режим.
Скачайте программу Victoria и отрегулируйте с ее помощью уровень шума винчестера (шум уменьшается за счет снижения скорости вращения шпинделя).
У всех жёстких дисков, основанных на интерфейсах UltraATA/100 и Serial ATA, есть функция автоматического акустического управления (AAM), но чтобы получить к ней доступ и иметь возможность менять её настройки, вам нужны специальные программные средства.
Наибольшей восприимчивостью характеризуются звуки с частотой от 1 кГц до 3 кГц, поэтому уменьшение шумов именно на этих частотах является более эффективным, чем не других частотах. Вот от этого и отталкивается технология акустического управления.
Большая часть звуковых волн в диапазоне от 1 до 3 кГц состоит из шумов от двух разных источников. Во-первых, это шум жёсткого диска, генерируемый вращением его шпинделя и трением механических частей непосредственно внутри винчестера. Этот шум можно уменьшить лишь путём модификации компонентов жёсткого диска. Но больше всего мы слышим шум, вызванный вибрацией жёсткого диска внутри корпуса компьютера. Он в свою очередь состоит из вибрации от вращения шпинделя, а также из вибрации - SATA. от головок чтения/записи, которые разгоняются и тормозят по много раз в секунду.
Самый быстрый способ перемещения головок заключается в их ускорении до середины пути по направлению к новой дорожке и в их последующем торможении на оставшейся части пути (так называемый двухпозиционный поиск). Существует множество опций для изменения этой операции, начиная от модификации разгона и торможения, а также требуемого импульсного питания. Добавление сюда "родной" очереди команд (Native Command Queuing), которая анализирует и переупорядочивает все входящие команды, чтобы найти самый эффективный порядок запросов на чтение и запись, помогает уменьшить количество перемещений головок, что может сократить время доступа и снизить шум.
Теперь перейдем к разбору ситуации, когда жесткий диск стучит по причине неисправности. Как правило, в этом случае система позиционирования по той или иной причине не в состоянии получить с головок жесткого диска сигналы, свидетельствующие о том, что головка "видит" серворазметку. В этом случае винчестер скрипит, свистит, стучит или издает иные волнующие душу звуки. Актуатор перемещает блок голов по всей доступной амплитуде, отсюда и весь набор. HDD стучит и в том случае, если произошел сбой в процессе загрузки микропрограммы и она зависла, не давая процессору управлять потрохами винта. Во всех случаях, когда стучит жесткий диск, необходима квалифицированная диагностика для определения причин и выработки стратегии действий для осуществления успешного восстановления данных со стучащего винчестера.
Комментариев нет:
Отправить комментарий