Жёсткий диск

Жёсткий диск Персональный компьютер

Жёсткий диск является одним из важнейших компонентов любой компьютерной системы. От персональных компьютеров до серверов, жёсткие диски — это неотъемлемая часть любого современного вычислительного оборудования. В данной статье мы кратко рассмотрим два вида жёстких дисков, их устройство и способы использования.

Что такое жесткий диск?

Хард, винчестер, HDD — это устройство для хранения данных, которое использует магнитную или цифровую память для записи и чтения информации.

Жесткий диск HDD.

Жесткий диск (HDD) — тип компьютерного запоминающего устройства, использующего магнитную память. Он состоит из нескольких компонентов, включая пластины, головку чтения/записи, приводной рычаг, шпиндель и электронную составляющую.

Из чего состоит жесткий диск (HDD).

Из чего состоит жёсткий диск.

Пластины, также известные как диски, являются основным носителем информации HDD накопителя. Они изготавливаются из металлической или стеклянной подложки, покрытой тонким слоем магнитного материала.

Пластины расположены друг над другом, и вращаются с высокой скоростью, до 15000 оборотов в минуту. Это позволяет головке чтения/записи получать доступ к хранящимся на них данным.

Головка — это небольшое электромеханическое устройство, установленное на рычаге привода, имеющее доступ к различным участкам диска, перемещаемое над его поверхностью и использующее магнитные поля для считывания/записи информации.

Приводной рычаг  представляет собой механизм для перемещения головки чтения/записи над поверхностью дисков (пластин). Он управляется встроенным программным обеспечением HDD накопителя совместно с контроллером диска для точного позиционирования головки.

Шпиндель — это привод, вращающий пластины. Обычно он расположен в центре дискового узла и отвечает за поддержание постоянной скорости вращения. Двигатель шпинделя управляется электроникой HDD, которая регулирует его скорость в соответствии со скоростью передачи данных.

Кеш-память (буферная память), представляет собой небольшой объем высокоскоростной памяти, расположенный на плате контроллера HDD. Она используется для временного хранения данных, которые считываются с пластин или записываются на них. Кеш-память помогает повысить общую производительность жесткого диска за счет сокращения времени, необходимого для доступа к часто используемым данным.

Жёсткие диски являются одним из важнейших компонентов современных компьютерных систем. Они обеспечивают экономичное и надежное средство хранения и извлечения цифровой информации. Понимание различных компонентов и их функций важно для любого, кто работает с компьютерным оборудованием.

Жёсткий диск SSD.

SSD расшифровывается как твердотельный накопитель. Это тип устройств хранения данных, которые используют флеш-память на базе NAND.
(NAND — энергонезависимая память, которая может хранить данные, даже если она не подключена к источнику питания.  Хранение информации при выключенном питании делает NAND отличным вариантом для внутренних, внешних и портативных устройств.)
В отличие от (HDD), твердотельные (SSD) не имеют движущихся частей, что делает их более надежными. Но одним из ключевых преимуществ твердотельных накопителей является их скорость.

SSD могут получать доступ к данным намного быстрее, чем HDD. Это делает их идеальными для использования в высокопроизводительных приложениях.

Твердотельные накопители также обладают рядом других преимуществ перед HDD дисками. Например, SSD более долговечны и менее подвержены механическим повреждениям. Потребляют меньше электроэнергии. При работе выделяют меньше тепла, что благотворно влияет на общее состояние оборудования.
Когда дело доходит до выбора твердотельного накопителя, необходимо учитывать несколько параметров. Одним из наиболее важных является емкость, которая определяет, сколько данных может хранить накопитель. Другие параметры включают скорость чтения и записи, интерфейс (например, SATA или NVMe) и форм-фактор (2,5-дюймовый или M.2).

Жёсткий диск. Интерфейс SATA и NVMe.

SATA (Serial Advanced Technology Attachment).

NVMe (Non-Volatile Memory Express).

Более старый и медленный интерфейс SATA много лет применяется для подключения HDD, SSD и оптических приводов. Максимальная скорость передачи данных составляет 6 Гб/с. (Гигабит в секунду)
NVMe  — новый и быстрый интерфейс, был специально разработан для подключения твердотельных накопителей.

Он использует более прямой канал связи между устройством хранения данных и центральным процессором. Это обеспечивает высокую скорость передачи информации, которая достигает 32 Гбит/с.

Отличия:

Одним из основных отличий между SATA и NVMe является то, как они обрабатывают операции ввода-вывода. SATA использует очередь команд для управления этими операциями, что приводит к увеличению времени ожидания.

 NVMe, основан на более эффективном методе, называемом параллелизмом. Данный метод позволяет обрабатывать несколько операций одновременно, что приводит к меньшему времени ожидания и более высокой скорости.
Еще одно отличие между SATA и NVMe — это их физический дизайн.

SATA использует традиционный 7-контактный кабель для передачи данных и отдельный кабель питания. NVMe имеет меньший разъем M.2 или U.2, который объединяет данные и питание в одном кабеле. Это делает накопители NVMe более компактными и простыми в установке.

NVMe является более быстрым и эффективным интерфейсом, чем SATA, но он также более дорогой. Если вы ищете максимально быстрое решение для хранения данных, вам подойдет NVMe, но, если у вас ограниченный бюджет, SATA по-прежнему является более приемлемым вариантом.