▷ Apakah cakera keras dan bagaimana ia berfungsi

Hari ini kita akan melihat secara terperinci bagaimana cakera keras dan apakah itu. Ada kemungkinan bahawa hari ini kita tidak mempunyai komputer peribadi, bukan kerana penciptaan peranti storan. Tambahan pula, teknologi tidak akan menjadi lebih maju jika sokongan ini tidak wujud untuk dapat menyimpan begitu banyak maklumat.

Kami tahu bahawa cakera keras bukan peranti kritikal untuk pengendalian komputer, kerana ia boleh berfungsi jika ia. Tetapi tanpa data kegunaan sebuah komputer adalah praktikal nihil .

Indeks kandungan

Sedikit demi sedikit cakera keras dalam kecederaan ini atau SSD semakin meruncing dari cakera keras tradisional, yang mana yang akan kita pelajari dalam artikel ini. Walau bagaimanapun, ini masih lagi membekalkan kapasiti storan yang lebih besar dan lebih banyak ketahanan. Oleh itu, mari kita lihat apa cakera keras dan bagaimana ia berfungsi

Apakah cakera keras?

Perkara pertama yang perlu kita lakukan ialah menentukan apa cakera keras. Cakera keras adalah peranti untuk menyimpan data dalam cara yang tidak menentu, iaitu menggunakan sistem rakaman magnet untuk menyimpan data digital. Dengan cara ini adalah mungkin untuk menyimpan maklumat yang direkodkan pada medium secara kekal (oleh itu ia tidak menentu). Juga dipanggil HDD atau Pemacu Cakera Keras.

Hard cakera terdiri daripada satu atau lebih plat tegar yang dimasukkan ke dalam kotak hermetis dan disertai oleh paksi umum yang berputar pada kelajuan tinggi. Pada setiap itik, yang biasanya mempunyai dua muka mereka yang ditakdirkan untuk penyimpanan, terdapat dua kepala baca / tulis berasingan.

Pemacu keras adalah sebahagian daripada memori menengah komputer atau vita dalam graf, tahap ingatan 5 (L5) dan di bawah. Ia dipanggil memori sekunder kerana ia adalah sumber data supaya memori utama (memori RAM) dapat mengambilnya dan bekerja dengan mereka menghantar dan menerima arahan dari CPU atau pemproses. Memori sekunder ini akan menjadi kapasiti terbesar yang terdapat pada komputer dan juga tidak menentu. Jika kita mematikan komputer, RAM akan dikosongkan, tetapi bukan cakera keras.

Komponen fizikal dari cakera keras

Sebelum mengetahui operasi cakera keras, mudah untuk menyenaraikan dan menentukan komponen fizikal yang berbeza yang mempunyai cakera keras:

• Hidangan: akan di mana maklumat disimpan. Mereka disusun secara mendatar dan setiap plat terdiri daripada dua muka atau permukaan magnet, muka atas dan bawah. Ini biasanya dibina daripada logam atau kaca. Untuk menyimpan maklumat di dalamnya, mereka mempunyai sel-sel di mana mereka boleh magnetkan secara positif atau negatif (1 atau 0). Membaca kepala: ia adalah elemen yang berfungsi membaca atau menulis. Akan ada salah satu kepala untuk setiap muka atau permukaan plat, jadi jika kita mempunyai dua piring akan ada empat kepala bacaan. Kepala ini tidak bersentuhan dengan piring, jika ini berlaku cakram akan tercalar dan data akan rusak. Apabila hidangan berputar, filem nipis udara dicipta yang menghalang mengira di antara ia dan playhead (kira-kira 3nm berasingan). Lengan mekanikal: mereka akan menjadi elemen yang bertanggungjawab untuk memegang kepala bacaan. Mereka membenarkan akses kepada maklumat hidangan dengan memindahkan kepala bacaan dengan cara linear dari dalam ke luar mereka. anjakan ini sangat cepat, walaupun kerana unsur-unsur mekanikal mereka mempunyai sedikit batasan mengenai kelajuan membaca. Enjin: Kita akan mempunyai dua motor dalam cakera keras, satu untuk memutar plat, biasanya pada kelajuan antara 5000 dan 7200 revolusi per minit (rpm). Dan kita juga akan mempunyai satu lagi untuk pergerakan lengan mekanikal litar elektronik: sebagai tambahan kepada elemen mekanikal, cakera keras juga mengandungi litar elektronik yang bertanggungjawab untuk menguruskan fungsi kedudukan kepala dan membaca dan menulisnya. Litar ini juga bertanggungjawab untuk menyampaikan cakera keras dengan komponen komputer yang lain, menterjemahkan kedudukan sel-sel plat ke alamat yang difahami oleh RAM dan memori CPU. Memori cache: cakera keras semasa mempunyai cip memori bersepadu dalam litar elektronik yang berfungsi sebagai jambatan untuk pertukaran maklumat dari platters fizikal ke memori RAM. Ia seperti penampan dinamik untuk meringankan akses kepada maklumat fizikal. Pelabuhan sambungan: Di bahagian belakang cakera, dan di luar pakej, adalah sambungan port. Mereka biasanya terdiri daripada penyambung bas ke motherboard, penyambung kuasa 12 V dan, dalam hal IDE, dengan slot pelompat untuk pemilihan tuan / hamba.

Teknologi Sambungan

Hard cakera mesti disambungkan ke motherboard komputer. Terdapat teknologi sambungan yang berbeza yang akan memberikan ciri atau masa kepada pemacu keras.

IDE (Elektronik Peranti Bersepadu):

Juga dikenali sebagai ATA atau PATA (Parallel ATA). Sehingga baru-baru ini kaedah standard menghubungkan cakera keras ke komputer kami. Ia membolehkan menghubungkan dua atau lebih peranti melalui bas selari yang terdiri daripada 40 atau 80 kabel.

Teknologi ini juga dikenali sebagai DMA (Direct Memory Access), kerana ia membolehkan sambungan langsung antara RAM dan cakera keras.

Untuk menyambung dua peranti ke bas yang sama, ia perlu untuk dikonfigurasi sebagai tuan atau budak. Dengan cara ini, pengawal akan mengetahui kepada siapa ia harus menghantar data atau membaca datanya dan tidak ada penyeberangan maklumat. Konfigurasi ini dilakukan melalui jumper pada peranti itu sendiri.

• Sarjana: ia mestilah peranti pertama disambungkan ke bas, biasanya cakera keras mesti dikonfigurasikan dalam mod induk di hadapan pembaca DC / DVD. Anda juga perlu mengkonfigurasi Hard Drive Motosikal Induk jika ia mempunyai sistem operasi yang dipasang. Hamba: akan menjadi peranti sekunder yang disambungkan ke bas IDE. Untuk menjadi hamba, mesti ada yang pertama menjadi tuan.

Kelajuan pemindahan maksimum sambungan IDE ialah 166 MB / s. juga dikenali sebagai Ultra ATA / 166.

SATA (Serial ATA):

Ini adalah standard komunikasi semasa pada PC hari ini. Dalam kes ini, bas siri akan digunakan dan bukan selari untuk menghantar data. Ia lebih cepat daripada IDE tradisional dan lebih cekap. Di samping itu, ia membolehkan sambungan panas peranti dan mempunyai lebih banyak bas yang lebih kecil dan lebih mudah diurus.

Standard semasa ditemui di SATA 3 yang membolehkan pemindahan sehingga 600 MB / s

SCSI (Antara Muka Sistem Komputer Kecil):

Antara muka jenis selari ini direka untuk pemacu keras dengan kapasiti storan yang tinggi dan kelajuan putaran yang tinggi. Kaedah sambungan ini secara tradisinya digunakan untuk pelayan dan kluster penyimpanan cakera keras yang besar.

Pengawal SCSI secara serentak boleh bekerja dengan 7 cakera keras pada sambungan rangkaian daisy sehingga 16 peranti. Jika kelajuan pemindahan maksimum ialah 20 Mb / s

SAS (Serial bersambung SCSI):

Ia adalah evolusi antara muka SCSI dan, seperti SATA, ia merupakan bas yang berfungsi secara siri, walaupun perintah SCSI-jenis masih digunakan untuk berinteraksi dengan cakera keras. Salah satu sifatnya, sebagai tambahan kepada yang disediakan oleh SATA, adalah bahawa beberapa peranti boleh dihubungkan pada bas yang sama dan ia juga mampu menyediakan kadar pemindahan yang tetap untuk setiap daripada mereka. Ia boleh menyambung lebih daripada 16 peranti dan ia mempunyai antara muka sambungan yang sama dengan cakera SATA.

Kelajuannya kurang dari SATA, tetapi dengan kapasiti sambungan yang lebih besar. Pengawal SAS boleh berkomunikasi dengan cakera SATA, tetapi pengawal SATA tidak dapat berkomunikasi dengan cakera SAS.

Faktor bentuk yang digunakan

Mengenai faktor bentuk, terdapat beberapa jenisnya diukur dalam inci: 8, 5'25, 3'5, 2'5, 1'8, 1 dan 0'85. Walaupun yang paling banyak digunakan adalah 3.5 dan 2.5 inci.

3.5 inci:

Ukurannya ialah 101.6 x 25.4 x 146 mm. Ia adalah saiz yang sama dengan pemain CD, walaupun mereka lebih tinggi (41.4 mm). Pemacu keras ini adalah yang kita gunakan di hampir semua komputer desktop.

2.5 inci:

Ukurannya adalah 69.8 x 9.5 x 100 mm, dan merupakan ukuran tipikal pemacu liut. Pemacu keras ini digunakan untuk komputer notebook, yang lebih padat, kecil dan ringan.

Struktur fizikal dan logik

Setelah melihat komponen fizikal dari cakera keras, kita perlu tahu bagaimana struktur datanya dibahagikan kepada setiap plat cakera keras. Seperti biasa, ia bukan semata-mata merakam maklumat secara rawak pada cakera, mereka mempunyai struktur logik mereka sendiri yang membolehkan akses kepada maklumat tertentu yang disimpan pada mereka.

Struktur kandungan fizikal

Jejak

Setiap wajah cakera dibahagikan kepada cincin sepusat, dari bahagian dalam ke luar setiap wajah. Track 0 mewakili kelebihan luar cakera keras.

Silinder

Mereka adalah beberapa trek. Silinder dibentuk oleh semua kalangan yang bertentangan vertikal pada setiap plat dan muka. Mereka akan membentuk silinder khayalan pada cakera keras.

Sektor

Trek kemudiannya dibahagikan kepada beberapa bahagian arka yang dipanggil. Bahagian ini adalah di mana blok data disimpan. Saiz sektor tidak tetap, walaupun ia adalah normal untuk mencari dengan kapasiti 510 B (bait), yang berjumlah 4 KB. Di masa lalu, saiz sektor bagi setiap tapak telah ditetapkan, yang bermaksud bahawa trek luaran dengan garis pusat yang lebih besar telah terbuang kerana mempunyai lubang kosong. Ini berubah dengan teknologi ZBR (Bit Recording by Zones) yang membolehkan ruang digunakan dengan lebih cekap, dengan mengubah bilangan sektor bergantung pada saiz trek (jejak dengan radius yang lebih besar, lebih banyak sektor)

Kluster

Juga dikenali sebagai unit peruntukan, ia adalah kumpulan sektor. Setiap fail akan menduduki sejumlah kluster tertentu, dan tiada fail lain boleh disimpan dalam kelompok tertentu.

Contohnya, jika kita mempunyai kumpulan 4096 B dan fail 2700 B ia akan menduduki satu kelompok dan ia juga akan mempunyai ruang di dalamnya. Tetapi tiada lagi fail boleh disimpan di atasnya. Apabila kita memformat cakera keras, kita boleh menetapkan saiz kluster tertentu kepadanya, saiz kluster yang lebih kecil lebih baik ruang di dalamnya akan diperuntukkan, terutamanya untuk fail kecil. Walaupun, sebaliknya, ia akan menjadi lebih sukar untuk mengakses data untuk kepala bacaan.

Adalah dicadangkan bahawa kelompok 4096 KB sesuai untuk unit penyimpanan yang besar.

Struktur kandungan logik

Struktur logik menentukan cara di mana data disusun di dalamnya.

Sektor boot (Master Boot Record):

Secara amnya dipanggil MBR, ia adalah sektor pertama dari keseluruhan cakera keras, iaitu, trek 0, silinder 0 sektor 1. Ruang ini menyimpan jadual partition yang mengandungi semua maklumat mengenai permulaan dan pengakhiran partition. Program Mester Boot juga disimpan, program ini bertanggungjawab untuk membaca jadual partition ini dan memberikan kawalan ke sektor boot dari partition aktif. Dengan cara ini komputer akan boot dari sistem operasi partition aktif.

Apabila kita mempunyai beberapa sistem operasi yang dipasang pada sekatan yang berbeza, perlu memasang bootloader supaya kita dapat memilih sistem operasi yang kita mahu boot.

Ruang partition:

Hard disk boleh terdiri daripada partition lengkap yang meliputi seluruh cakera keras, atau beberapa dari mereka. Setiap partition membahagikan cakera keras ke dalam beberapa silinder tertentu dan mereka boleh menjadi saiz yang kita mahu tentukan kepada mereka. Maklumat ini akan disimpan di dalam jadual partition.

Setiap partisyen akan diberi nama yang dipanggil label. Di Windows ia akan menjadi huruf C: D: C:, dan lain-lain. Untuk partisyen untuk menjadi aktif ia mesti mempunyai format fail.

Ruang yang tidak berpartisipasi:

Terdapat juga ruang tertentu yang belum kita pisah, iaitu, kita tidak memberikan format fail. Dalam kes ini, ia tidak akan tersedia untuk menyimpan fail.

Sistem alamat

Sistem pengalamatan membolehkan kepala bacaan diletakkan di tempat yang tepat di mana data yang ingin kita baca terletak.

CHS (silinder - kepala - sektor): Ini adalah sistem alamat pertama yang akan digunakan. Dengan menggunakan ketiga-tiga nilai ini, kemungkinan untuk meletakkan kepala bacaan di tempat di mana data berada. Sistem ini mudah difahami, tetapi memerlukan arahan kedudukan yang agak panjang.

LBA (alamat blok logik): dalam kes ini kita membahagikan cakera keras ke dalam sektor dan kami memberikan nombor unik masing-masing. Dalam kes ini, rantaian arahan akan lebih pendek dan lebih cekap. Ia adalah kaedah yang sedang digunakan.

Sistem fail

Untuk menyimpan fail dalam cakera keras, ia perlu tahu bagaimana ini akan disimpan Oleh itu, kita mesti menentukan sistem fail.

FAT (Jadual Allocate File):

Ia didasarkan pada mewujudkan jadual peruntukan fail iaitu indeks cakera. Kluster yang digunakan oleh setiap fail disimpan, serta kluster bebas dan rosak atau terfragmentasi. Dengan cara ini, jika fail diedarkan dalam kelompok yang tidak berdampingan, melalui jadual ini, kita akan dapat mengetahui di mana mereka berada.

Sistem fail ini tidak dapat berfungsi dengan partition lebih besar daripada 2 GB

FAT 32:

Sistem ini membuang had 2GB FAT, dan membenarkan saiz kluster kecil untuk kapasiti yang lebih besar. Pemacu storan USB biasanya menggunakan sistem fail ini kerana ia adalah yang paling serasi untuk sistem pengendalian yang berbeza dan peranti multimedia seperti pemain audio atau video.

Satu batasan yang kami miliki ialah kami tidak dapat menyimpan fail yang lebih besar daripada 4 GB.

NTFS (Sistem Fail Teknologi Baru):

Ia adalah sistem fail yang digunakan untuk sistem operasi Windows selepas Windows NT. Keterbatasan pada fail dan sekatan sistem FAT dihapuskan dan juga semua keselamatan yang lebih besar ke fail yang disimpan kerana ia menyokong penyulitan dan konfigurasi perizinan. Di samping itu, ia membenarkan peruntukan saiz kluster yang berbeza untuk saiz partition yang berbeza.

Batasan sistem fail ini adalah bahawa ia tidak sepenuhnya serasi dengan Linux atau Mac OS dalam versi lama. Dan di atas semua, ia tidak disokong oleh peranti multimedia seperti pemain audio dan video atau TV.

HFS (Sistem Fail Hierarki):

Sistem yang dibangunkan oleh Apple untuk sistem operasi MACnya. Ini adalah sistem fail hierarki yang membahagikan isipadu atau partition ke blok logik 512 B. Blok ini dikumpulkan ke dalam blok peruntukan.

EXT Extended System File):

Ia adalah sistem fail yang digunakan oleh sistem operasi Linux. Ia kini dalam versi Ext4. Sistem ini mampu bekerja dengan partisyen besar dan mengoptimumkan fragmentasi fail.

Salah satu ciri yang paling luar biasa ialah ia mampu sistem fail sebelum ini dan kemudian.

Bagaimana untuk mengetahui jika cakera keras adalah baik

Terdapat pelbagai langkah yang menentukan kapasiti cakera keras dari segi prestasi dan kelajuan. Ini mesti diambil kira untuk mengetahui cara membandingkan prestasi satu cakera keras yang lain.

• Kelajuan putaran: ia adalah kelajuan di mana plat cakera keras berputar. Dengan kelajuan yang lebih tinggi, kami akan mempunyai kadar pemindahan data yang lebih tinggi, tetapi juga bunyi dan pemanasan yang lebih besar. Cara terbaik ialah membeli pemacu IDE atau SATA dengan lebih daripada 5400 rpm. Sekiranya SCSI, ia menunjukkan bahawa ia mempunyai lebih daripada 7200 rpm. Putaran yang lebih tinggi juga mencapai latency purata yang lebih rendah. Purata kependaman: ia adalah masa yang dibaca oleh pembaca untuk berada dalam sektor yang ditunjukkan. Playhead mesti menunggu cakera untuk berputar untuk mencari sektor. Oleh itu, pada rpm yang lebih tinggi, kependaman yang lebih rendah. Purata masa carian: masa yang diperlukan untuk main ke Track yang ditunjukkan. Ia adalah antara 8 dan 12 milisaat Masa akses: masa yang diperlukan untuk pembaca untuk mengakses sektor tersebut. Ia adalah jumlah purata latensi dan purata masa carian. Masa antara 9 dan 12 milisaat. Tulis / baca masa : Kali ini bergantung kepada semua faktor lain dan sebagai tambahan kepada saiz fail. Memori Cache: Memori jenis padat seperti RAM yang menyimpan data yang dibaca dari cakera buat sementara waktu. Dengan cara ini, kelajuan bacaan semakin meningkat. Memori lebih banyak cache, semakin cepat bacaan / tulis akan. (sangat penting) Kapasiti storan: jelasnya jumlah ruang yang ada untuk menyimpan data. Semakin baik. Antara muka komunikasi: Data cara dipindahkan dari cakera ke memori. Antara muka SATA III adalah yang terpantas pada masa ini untuk jenis cakera keras ini.

Jika anda juga ingin mengetahui lebih lanjut tentang perkakasan secara terperinci, kami mencadangkan artikel kami:

• Mengapa TIDAK perlu defragment SSD?

Dengan ini kami menyelesaikan penjelasan kami tentang bagaimana cakera keras dan bagaimana ia berfungsi. Semoga ia sangat berguna untuk anda dan anda sudah memahami pentingnya mempunyai cakera keras yang baik.