Ремонт компьютеров, ноутбуков
Вызвать мастера
Звонок, визит, диагностика - бесплатно!

Hdd что это

Топ смартфонов года: выбирайте лучшее. Могут ли определить ваше местоположение, если смартфон выключен? Поможет ли водка от коронавируса? Телевизоры 32 дюйма со Смарт ТВ: 6 оптимальных моделей года. Можно ли использовать медицинскую маску несколько раз?

Разница между SSD и HDD, что лучше и надежнее для вашего ПК

С самого начала эволюции компьютеров требовалось где-то хранить данные вне оперативной памяти, которая при выключении питания обнулялась. Кроме того, хранить данные требовалось не только между включениями компьютера, но и во время его работы — ведь оперативная память не безгранична, поэтому нужно где-то размещать промежуточные данные или окончательный результат их обработки. Первые — обеспечивают произвольный доступ к данным и, поэтому, высокую скорость операций с ними.

Вторые — записывают и считывают данные последовательно, поэтому их скорость доступа к данным невысока, зато себестоимость хранения данных на лентах чрезвычайно низкая. Для совместимости с прежними системами её стали выпускать в корпусах и с разъёмами, совместимыми с корпусами и разъёмами жёстких дисков.

В результате, их стали тоже называть дисками, но твёрдотельными SSD, Solid-State Drive , хотя, конечно, никаких подвижных частей в них нет. Их правильное русское название — твёрдотельный накопитель. Далее мы рассмотрим основные характеристики устройств, обеспечивающих быстрый и произвольный доступ к хранимым данным — жёстких магнитных дисков и твёрдотельных накопителей. Чего мы ожидаем от дисковой подсистемы компьютера?

Дисковая операция включает в себя несколько фаз: 1 выдачу команды на операцию чтения или записи ; 2 обработку данных контроллером дискового устройства; 3 передачу данных через интерфейс дисковой подсистемы при записи данных фазы 2 и 3 меняются местами. Таким образом, общее время дисковой операции складывается из продолжительности каждого из этих последовательных действий. Физическое устройство дисков разного типа имеет прямое отношение к их базовым характеристикам, поэтому кратко осветим этот аспект.

Данные на носители этого типа записываются путём намагничивания микроскопических областей ферромагнитного материала, нанесённого тонким слоем на поверхность алюминиевого диска.

Намагничивание производится специальной головкой, расположенной на специальном поворотном коромысле. Диск вращается, головка перемещается в радиальном, относительно диска, направлении. Когда требуется записать или прочитать данные, головка перемещается на соответствующую магнитную дорожку и ожидает поворота диска до нужного участка дорожки, чтобы начать непосредственную запись или чтение данных. На эти действия уходит, хоть и небольшое, но вполне измеримое время.

Время позиционирования на нужную дорожку называется временем поиска Seek Time , а время поворота диска — временем ожидания, или задержкой Rotational Latency. В них нет механических частей.

Данные записываются в энергонезависимые ячейки памяти. Энергонезависимость означает то, что состояние ячеек памяти при отключении электропитания сохраняется. Быстродействие носителей этого типа намного выше быстродействия механических дисков.

Электроны и дырки перемещаются в полупроводнике быстрее магнитной головки над поверхностью жёсткого диска. Из-за особенностей устройства полупроводниковой памяти операции записи и чтения могут занимать в ней разное время: запись проходит немного медленнее. Но в отличии от механических дисков в твёрдотельных накопителях нет потери времени на позиционирование магнитной головки и ожидание поворота диска.

Данные на долговременных носителях обрабатываются блоками порциями. То есть если на носитель требуется записать лишь один байт или даже один бит, под новый файл будет сразу выделена некоторая фиксированная порция дискового пространства. Соответственно, продолжительность операции с целым блоком или с одним из байтов этого блока будет одинаковой.

Очевидный вывод: если вы измените байтов из разных блоков, вы потратите на эти операции примерно в раз больше времени, чем в случае, когда эти байтов находятся в одном блоке. На минимальные порции данные делятся на двух уровнях: на уровне физического носителя минимальная порция данных — сектор в байтов в случае HDD или страница в 4 килобайта в случае SSD. На уровне файловой системы минимальной порцией данных является кластер, который объединяет в себе несколько соседних секторов или страниц.

Сектора и страницы требуются для оптимизации работы аппаратной части носителя данных. Кластеры нужны для оптимизации работы файловой системы. Без секторов и кластеров обработка отдельных байтов была бы крайне неэффективной, а их адреса имели бы гигантскую длину.

Если установить размер кластера очень большим, операции с данными ускорятся, но в результате, на диске будет образовываться много пустых, не занятых полезными данными, участков. Если кластер сделать слишком маленьким, в файловой системе придётся хранить больше данных о месте размещения файлов.

Таким образом, в файловой системе минимальная порция данных — один кластер. Обычно чем больше размер диска, тем больше секторов включают в один кластер. Операционная система и приложения работают не с абстрактными блоками данных, а с прикладными файлами. Для того, чтобы получить тот или иной файл, сначала нужно узнать, в каких блоках он размещён.

Сведения об этом хранятся среди данных файловой системы, которые сами хранятся на диске, то есть для получения данных из файла, сначала нужно выполнить ряд вспомогательных накладных! Второй, тоже достаточно очевидный, вывод: большие файлы удельно обрабатываются быстрее, чем множество небольших файлов такого же суммарного объёма.

Ведь во втором случае потребуется большее число обращений к файловой системе. Файлы на диске редко хранятся в виде непрерывной последовательности блоков. Практически одновременно на нём обрабатываться разные файлы, кластеры которых могут быть записаны вперемешку.

В результате, содержимое конкретного файла может оказаться в цепочке фрагментов, размещённых в разных частях диска.

При обращении к этому файлу потребуется дополнительное время на сборку фрагментов. Чем больше фрагментов, тем больше времени. Физическая фрагментированность файлов не является большой проблемой в случае твёрдотельных накопителей SSD , но на жёстких механических дисках HDD замедление обработки данных из-за неё может быть очень заметным.

Посредником между непосредственным физическим носителем данных и операционной системой является контроллер. Ведь операционной системе совсем неважно, в каком конкретном месте диска хранятся её данные, ей нужно просто иметь возможность записать, изменить или получить их.

На прикладном уровне речь идёт о файлах, на уровне дисковых операций — о блоках данных кластерах, секторах, страницах. Контроллеры выполняют действия трёх типов:.

Все эти действия требуют определённого времени, поэтому их продолжительность и эффективность сказывается на общей производительности дисковой подсистемы. Одна из причин бурного развития компьютерной техники — унификация её элементов и, соответственно, их взаимозаменяемость, которая, среди прочего, включает в себя стандартные соединители.

Но под интерфейсом устройства понимается не только электрический разъём, но и протокол обмена данными. Интерфейс SAS имеет такую же максимальную скорость, но у сопоставимых моделей дисков он обеспечивает лучшие скоростные показатели. Кроме того, у него выше надёжность. Его протокол передачи данных является развитием протокола SCSI. Следует различать скорость чтения-записи данных в отношении физического носителя и максимальную скорость передачи данных через интерфейс контроллера.

Интерфейс имеет более высокую пропускную способность, что позволяет контроллеру кэшировать и буферизировать обрабатываемые данные.

Здесь перечислены основные на сегодняшний день интерфейсы. Существуют контроллеры и с другими аппаратными и программными интерфейсами, но они имеют меньшее распространение, чем указанные. На результирующей производительности дисковых устройств сказывается не только скорость передачи данных, но и то, как обрабатываются запросы на дисковые операции.

Напомним, что у механических дисков существенное время расходуется на перемещение считывающей головки до нужно кластера. Если контроллер умеет и ему разрешено работать с очередью запросов, он может оптимизировать порядок выполнения запрошенных дисковых операций и тем самым, в целом, ускорить их исполнение.

Например, контроллер может изменить порядок записи или чтения данных для разных запросов из очереди с целью минимизации перемещения магнитной головки. Очередь — это способ буферизации запросов. Аналогично можно поступать и с данными. Например, если они подготовлены, и их нужно передать дальше, совсем не обязательно ожидать окончания передачи — можно начать обработку следующей порции.

Нередко возникают ситуации, при которых в разных дисковых операциях запрашиваются одни и те же блоки данных. Если в состав контроллера включить дополнительную быструю память и хранить в ней часто запрашиваемые блоки данных, появится возможность реже обращаться к более медленному физическому носителю.

Это сократит время выполнения операции. Особым способом ускорения дисковой подсистемы является совместное использование нескольких дисков RAID-массивов. В этом случае разные блоки одного и того же файла одновременно записываются на разные диски, что тоже сокращает продолжительность дисковой операции. Среди многих возможных характеристик дисковых подсистем наиболее важными в прикладном смысле являются: время задержки, скорость передачи данных и число операций в единицу времени.

При этом следует уточнять, о каких операциях идёт речь: записи или чтения. Как было сказано ранее, в общее время задержки можно включить разные фазы дисковых операций. Однако для операционной системы и приложений важен общий временной интервал между моментом отправки команды на выполнение дисковой операции и моментом начала получения её результата. Если при записи данных результатом операции является короткое сообщение о её завершении, то при чтении данных их передача может иметь заметную продолжительность.

В значительной степени время задержки характеризует физические особенности носителя. У современных дисков в штатном режиме время задержки составляет единицы миллисекунд или даже доли миллисекунд. Для замера скорости также требуется временной интервал между какими-то событиями. В качестве пары таких событий логично выбрать начало передачи данных и её окончание. Определять скорость передачи данных лучше с помощью файлов большего размера с нерегулярным содержанием.

Как правило, этим условиям соответствуют видео- или аудиофайлы, архивы сжатых файлов, большие jpeg-изображения и т. В первую очередь, скорость передачи данных характеризует возможности контроллера, его пропускную способность. Это особенно относится к SSD-дискам.

Во время реальной эксплуатации дисков редко бывает, что на них только записывают или с них только читают данные. Обычно запись и чтение постоянно чередуются между собой. Для правильного сравнения дисков по этой характеристике нужно, чтобы тестовые замеры на каждом из дисков производились с одинаковыми порциями блоками данных. В принципе, число операций с блоками одного размера можно пропорционально пересчитать в число операций с блоками другого размера, но это не будет достаточно корректным, так как удельные накладные расходы при обработке меньших блоков выше.

Другое важное обстоятельство. Как было отмечено при обсуждении скорости передачи данных контроллером диска, в реальности операции записи и чтения перемешаны между собой. Однозначного ответа этот вопрос нет и быть не может. В одних системах данные чаще записывают, чем читают; в других — наоборот.

Например, при видеохостинге данные, в основном, читают; в системах протоколирования log-данные , видеонаблюдения или резервного копирования — записывают; в корпоративных информационных системах — и записывают, и читают. Условно принято, что в средней информационной системы операции записи составляют четверть или треть от общего числа дисковых операций. Но в конкретной информационной системе соотношение между количеством операций записи и чтения может быть другим.

Разве не интересно узнать что такое HDD, чем он отличается от жёсткого диска и откуда появилось сленговое название винчестер? В данной статье. Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́сках, или НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск, Это позволяет использовать более сильные магнитные поля и снизить площадь материала, необходимую для.

Для хранения информации на ноутбуке производители предлагают два варианта: твердотельный накопитель SSD и жесткий диск HDD. Жесткий диск состоит из магнитных пластин и считывающих головок. Из-за того, что внутри него подвижные элементы, он не переживает падения, и скорость его работы ограничена.

Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

HDD — это в народе жесткий диск, винчестер, запоминающее устройство с движущимися частями, основанное на принципе магнитной записи в отличие от SSD — твердотельного накопителя с типом памяти flash. Чаще всего HDD от 1 Гб до 10 Тб используют в качестве несъемного носителя информации в персональных компьютерах и ноутбуках постоянное движение, падения, возможные в смартфонах и планшетах негативно сказывается на качестве HDD для хранения медийной информации: игр, музыки, фильмов, изображений.

Производительность HDD- и SSD-дисков

Еще до недавнего времени при покупке нового компьютера и выборе устанавливаемого накопителя, у пользователя был единственный выбор — жесткий диск HDD. И тогда нас интересовало всего два параметра: скорость вращения шпинделя или RPM , емкость диска и объема кэша. Традиционный накопитель или как его принято называть ПЗУ постоянное запоминающее устройство необходим для хранения данных даже после полного отключения питания. В отличие от ОЗУ оперативного запоминающего устройства или RAM, хранящиеся в памяти данные не стираются после выключения компьютера. У твердотельных накопителей совершенно иной принцип работы. Такие чипы могут устанавливаться как на материнскую плату системы для особо компактных моделей ноутбуков и ультрабуков , на карту PCI Express для стационарных компьютеров или специальный слот ноутбука.

Жёсткий диск

На рынке жёстких дисков регулярно происходят изменения, зачастую остающиеся незамеченными потребителями. Тем не менее, некоторые изменения не заметить попросту невозможно. Сегодня производители жёстких дисков находятся в активной фазе перевода производства жёстких дисков с форм-фактора 3. Подобные эволюционные изменения происходили и раньше - при переходе с форм-фактора 5. Часто, вместо указания конкретного форм-фактора жёсткого диска в дюймах а двойной кавычкой обозначается именно дюйм , поставщики компьютерного оборудования используют аббревиатуры SFF и LFF, сокращения фраз Small Form Factor и Large Form Factor, соответственно. Не секрет, что в современных высокопроизводительных жёстких дисках форм-факторов 3. Потому, зачастую, и ёмкость, и параметры производительности 2. Более того, некоторые производители объявили о прекращении производства высокопроизводительных жёстких дисков размера 3. Доступность высокопроизводительных жёстких дисков форм-фактора 3.

В этой части мы обсудим основные различия двух существующих ныне видов дисков и 7 причин по которым вам будет выгодно перейти на SSD.

HDD-диски стоят в большинстве персональных компьютеров и ноутбуках. Внутри диска находятся несколько алюминиевых пластин. Операции чтения и записи происходят за счет вращения пластин и расположенной в нескольких нанометрах считывающей головки.

Решения на базе жестких дисков форм-фактора 2.5" и 3.5"

С самого начала эволюции компьютеров требовалось где-то хранить данные вне оперативной памяти, которая при выключении питания обнулялась. Кроме того, хранить данные требовалось не только между включениями компьютера, но и во время его работы — ведь оперативная память не безгранична, поэтому нужно где-то размещать промежуточные данные или окончательный результат их обработки. Первые — обеспечивают произвольный доступ к данным и, поэтому, высокую скорость операций с ними. Вторые — записывают и считывают данные последовательно, поэтому их скорость доступа к данным невысока, зато себестоимость хранения данных на лентах чрезвычайно низкая. Для совместимости с прежними системами её стали выпускать в корпусах и с разъёмами, совместимыми с корпусами и разъёмами жёстких дисков. В результате, их стали тоже называть дисками, но твёрдотельными SSD, Solid-State Drive , хотя, конечно, никаких подвижных частей в них нет. Их правильное русское название — твёрдотельный накопитель. Далее мы рассмотрим основные характеристики устройств, обеспечивающих быстрый и произвольный доступ к хранимым данным — жёстких магнитных дисков и твёрдотельных накопителей. Чего мы ожидаем от дисковой подсистемы компьютера? Дисковая операция включает в себя несколько фаз: 1 выдачу команды на операцию чтения или записи ; 2 обработку данных контроллером дискового устройства; 3 передачу данных через интерфейс дисковой подсистемы при записи данных фазы 2 и 3 меняются местами. Таким образом, общее время дисковой операции складывается из продолжительности каждого из этих последовательных действий. Физическое устройство дисков разного типа имеет прямое отношение к их базовым характеристикам, поэтому кратко осветим этот аспект. Данные на носители этого типа записываются путём намагничивания микроскопических областей ферромагнитного материала, нанесённого тонким слоем на поверхность алюминиевого диска. Намагничивание производится специальной головкой, расположенной на специальном поворотном коромысле.

Применяется повсеместно в персональных компьютерах, ноутбуках, нэтбуках , планшетных компьютерах , серверах и так далее. Устройство жёсткого диска. Как жёсткий диск работает. В полу герметичном блоке находятся двусторонние пластины, с нанесённым на них магнитным слоем , посаженные на вал двигателя и вращающиеся со скоростью от оборотов в минуту. Блок не совсем герметичен, но самое главное он не пропускает мелкие частицы и не допускает перепадов влажности. Всё это пагубно сказывается на сроке службы и качестве работы жёсткого диска. В современных жёстких дисках, для вала используются гидродинамические подшипники. Это даёт меньший шум при работе, значительно увеличивает долговечность и уменьшает шанс заклинивания вала из-за разрушившегося подшипника качения.

Похожие публикации
Яндекс.Метрика