Qu'est-ce qu'un disque dur d'ordinateur ? Disque dur : principe de fonctionnement et principales caractéristiques

Disque dur, ou disque dur, est la partie principale et très importante de l’ordinateur. Il stocke non seulement système opérateur, qui contrôle l'ordinateur, mais aussi toutes les informations d'un ou de plusieurs clients. Il arrive souvent que la valeur de l'information dépasse plusieurs fois non seulement le coût de l'information. disque dur, mais aussi l'ordinateur dans son ensemble. Par conséquent, la sécurité des informations dépend en grande partie de la qualité et de la fiabilité d'un tel périphérique de stockage. Un disque dur moderne ressemble à celui montré sur la photo.

Qu'est-ce qu'un disque dur ?

Alors, qu'est-ce qu'un périphérique de stockage exactement, grâce aux performances duquel le bien-être et bonne humeur son propriétaire ? En fait, un disque dur est un équipement de haute technologie qui stocke informations numériques même lorsque l'ordinateur est éteint.

Pour être plus précis, le disque dur est constitué de plusieurs disques magnétiques, sur lequel des informations sont appliquées et lues à l'aide d'une tête magnétique. Ces têtes, ainsi que les disques magnétiques, sont sous vide, ce qui permet au lecteur de fonctionner sans l'influence de l'environnement extérieur sur le processus d'écriture et de lecture des informations.

Quels types de disques durs existe-t-il ?

Nous avons donc découvert qu'un disque dur est un périphérique de stockage d'informations pour un ordinateur. Voyons maintenant ce que Types de disques durs il y a. Tout d’abord, il faut savoir que les disques durs peuvent être divisés en deux catégories :

  • Disques externes pouvant être connectés à n'importe quel ordinateur via une interface USB. À certains égards, ils ressemblent à un lecteur flash, mais de plus grande taille. Spécial logiciel ces disques durs n’en ont pas besoin.
  • Les disques durs internes sont installés à l’intérieur des ordinateurs et disposent de connecteurs spécifiques pour l’alimentation et le transfert d’informations.

Les disques durs internes sont également divisés en plusieurs catégories. Il existe plusieurs critères selon lesquels un disque dur peut être classé. Il s'agit de la taille physique du disque dur. Il existe trois tailles standards :

  • 5,5 pouces. En règle générale, les disques durs de cette taille sont utilisés sur les ordinateurs de bureau où il y a beaucoup d'espace libre.
  • Les 3,5 pouces sont principalement utilisés dans les ordinateurs portables où l'espace est limité et où de grandes quantités de mémoire sont nécessaires.
  • Les 2,5 pouces sont utilisés dans les ultrabooks où l'espace est très limité.

Une autre caractéristique selon laquelle les disques sont classés est le protocole d'échange de données entre le disque dur et l'ordinateur. Quels protocoles le disque dur peut-il utiliser ? Ils sont les suivants :

  • IDE- ancienne version protocole, qui était principalement utilisé sur les ordinateurs et les ordinateurs portables avant 2000.
  • SCSI est un contemporain de l'IDE, plus version haute vitesse gestion des disques, qui était principalement utilisée dans les machines serveurs. Il fallait des pilotes spéciaux pour utiliser de tels disques durs.
  • SATA- version moderne protocole, qui a plusieurs options et a une vitesse élevée d'écriture et de lecture des informations. Utilisé dans presque tous les systèmes informatiques modernes.

Problèmes de disque dur

L'un des messages les plus effrayants que l'on puisse voir à l'écran indique que l'ordinateur ne voit pas le disque dur. Pourquoi est-ce si effrayant pour les utilisateurs d’ordinateurs ? Avec un tel dysfonctionnement, l'appareil ne charge pas le système d'exploitation et, par conséquent, pratiquement aucune action prévue par ce système ne peut être effectuée.

Qu'est-ce qui pourrait causer ce problème ? Le problème le plus simple conduisant à ce résultat est une violation de l'intégrité des câbles d'alimentation ou de l'interface système. Souvent, la poussière ou la saleté pénétrant à l'intérieur d'un tel connecteur entraîne ce dysfonctionnement. Et la plupart des utilisateurs expérimentés n'ont pas particulièrement peur lorsqu'un tel message apparaît, mais rebranchent simplement les connecteurs d'alimentation et d'interface. Cette inscription peut ressembler à celle montrée sur la photo ci-dessus.

Disque dur non visible pour le BIOS

Lorsqu'un tel dysfonctionnement survient, la première chose à déterminer est de savoir si ce problème physique ou logiciel. Comment le savoir ? Après l'apparition d'un message indiquant que l'ordinateur ne voit pas le disque dur, vous devez redémarrer la machine et accéder au BIOS. Qu’est-ce que le BIOS ? Il s'agit d'un programme écrit dans la ROM de la carte mère de l'ordinateur. Il démarre avant le système d'exploitation et détermine les périphériques avec lesquels la carte mère fonctionnera. Pour Démarrage du BIOS vous devez appuyer sur la touche appropriée du clavier, généralement le bouton DEL ou F2. Après être entré dans le BIOS, vous pouvez voir l'image suivante.

Cette photo montre que le BIOS n'a pas été détecté sur ordinateur dur disques. Dans ce cas, le problème décrit ci-dessus pourrait survenir et l'ordinateur, étant déconnecté du câble d'alimentation ou de l'interface, serait invisible pour le BIOS. En revanche, tout dysfonctionnement de la carte de contrôle du disque dur entraînera un tel problème. De plus, s'il est possible de résoudre ce problème, alors seulement de la manière appropriée centre de services. Il est presque impossible de l’éliminer soi-même à la maison.

Windows 7 ne voit pas le disque dur

Mais il arrive parfois que le disque dur soit visible par le BIOS, mais que le système d'exploitation ne démarre pas non plus. il y a une constante redémarrer Windows. Dans quels cas cela se produit-il ? Puis, lorsque, tout en travaillant avec le système d'exploitation, l'un des fichiers système ou une erreur s'est produite lors de la réécriture et le fichier n'est pas lu correctement. Cela peut aussi arriver dommages physiques disque dur, égratignure ou éclat de la surface du disque. Si l'un des fichiers système se trouvait à cet emplacement, le système d'exploitation ne pourra pas le lire et émettra, comme le disent les administrateurs système : écran bleu mort, ce qui vous invite à redémarrer le système. Si l'erreur se répète, il est préférable de contacter administrateur du système. Parfois, ces erreurs logicielles peuvent être facilement corrigées sans réinstaller le système d'exploitation. Mais il arrive qu'ils soient mortels et qu'ils ne puissent être corrigés qu'avec l'aide de réinstallation complète systèmes. Pour résoudre ce genre de problème, ils utilisent habituellement utilitaires système qui sont engagés dans la restauration erreurs logicielles. Quels sont ces programmes ?

Erreurs logicielles du disque dur

Il existe de nombreux programmes permettant de récupérer les erreurs logicielles, qui peuvent être divisés en deux catégories. Le premier comprend les utilitaires situés à l'intérieur du système et pouvant être utilisés après pleine charge système opérateur. Il s'agit d'ensembles de programmes de maintenance des disques durs.

Par exemple, comment entretenir un disque dur Windows 7 ? Vous pouvez entretenir votre disque directement à partir du programme. Pour ce faire, allez simplement dans « Poste de travail » et sélectionnez le disque que nous souhaitons entretenir. Cliquez sur l'onglet "Propriétés" et voyez l'image suivante, montrée sur la photo ci-dessus.

Programmes de maintenance des disques durs

Comme vous pouvez le voir sur l'image, l'utilisateur se voit proposer trois utilitaires :

  • Vérifiez les erreurs.
  • Archivage sur disque.

Seul le premier programme corrige les erreurs et les autres entretiendront simplement ce disque. Mais il existe des programmes qui fonctionnent sans système d'exploitation. L'avantage de ces utilitaires est qu'ils peuvent conserver le disque même lorsque le système d'exploitation ne démarre pas. Par exemple, l'un de ces programmes s'appelle FDISK et a été développé par Microsoft en tant qu'utilitaire de maintenance de disque avant l'installation du système d'exploitation. Il est utilisé utilisateurs expérimentés matériel informatique Norton Disk Doctor, et il existe en fait de nombreux programmes de ce type, le choix dépend donc en grande partie des préférences personne spécifique. Avant d'installer Windows à partir d'un disque dur, il est conseillé de le réparer avec un programme similaire et de corriger les éventuelles erreurs.

Récupération du disque dur

Souvent, de nombreux utilisateurs sont confrontés au problème de la récupération des données d'un disque dur problématique. Comme mentionné ci-dessus, les informations qui y sont stockées ont souvent bien plus de valeur que le disque dur lui-même. Par conséquent, le travail de récupération des données perdues est non seulement précieux, mais également très rémunéré. Tout dépend de la manière dont les informations ont disparu. Il est important de se rappeler comment Windows supprime les informations de votre disque dur.

Le système d'exploitation n'efface pas les informations que l'utilisateur souhaite supprimer. Il supprime simplement la table des matières du disque dur, ce qui permet de retrouver ces informations. Cette table des matières est appelée table FAT. Et si après ça le corps est dur Disque Windows 10 autres informations n'ont pas été enregistrées, il est assez simple de les restaurer. Il existe de nombreux programmes qui peuvent faire ce travail. Selon de nombreux utilisateurs, l'un des meilleurs est Acronis Recovery Expert.

Sauvegarde du disque dur

Quoi qu’il en soit, aucun utilisateur ne veut être constamment sous la menace que des informations précieuses soient en danger. Des efforts sont donc déployés pour minimiser les risques. Que peut-on faire ? Sauvegarde informations utiles le disque dur dans son ensemble ou secteur dur le disque aide à résoudre ce problème.

Quelles sont les méthodes de sauvegarde ?

  • DANS mode manuel. L'utilisateur choisit indépendamment quelles informations et quand le programme sera enregistré. Certaines entreprises en propres bureaux je préfère produire sauvegarde données à la fin quart de travail. Mais il existe un risque de perdre les informations accumulées au cours de la journée.
  • Sauvegarde vers mode automatique. Dans le même temps, le programme indique à quelle fréquence et ce qui doit être copié et enregistré.
  • Création d'une matrice RAID en miroir qui stocke toutes les informations du disque dur principal en parallèle sur un autre disque dur. Si cette dernière échoue, vous pouvez facilement utiliser un miroir.

Sélection d'un disque dur

Tout en accordant une grande attention à la sécurité des informations, il ne faut pas oublier le choix du fabricant du disque dur, ainsi que les paramètres techniques qui caractérisent la qualité de ce disque dur. Si nous parlons de la marque du fabricant du disque, il vaut la peine de choisir une entreprise plus connue, même si un tel disque dur coûtera un peu plus cher. Certains utilisateurs préfèrent Seagate.

Si nous parlons de paramètres techniques, toutes choses étant égales par ailleurs, il convient de prêter attention à la vitesse de lecture et d'écriture des informations. Parfois, ces données vous aideront à faire un choix en faveur de l'un ou l'autre disque dur.

Résumons-le

Ainsi, un disque dur est un outil très précieux et informations importantes sur l'ordinateur. Par conséquent, vous devez déployer beaucoup d’efforts pour choisir un disque dur de haute qualité. Vous devez également veiller à entretenir régulièrement votre appareil. De plus, il est important de prêter attention à la sécurité des informations, le cas échéant, sur votre ordinateur. Si vous faites tous ces efforts, votre disque dur vous servira longtemps et les informations qu'il contient seront totalement sécurisées. Le fonctionnement de votre appareil est entièrement entre vos mains, prenez donc toutes les mesures pour assurer son fonctionnement normal.

Comment fonctionne un disque dur ? Qu'y a-t-il disques durs? Quel rôle jouent-ils dans un ordinateur ? Comment interagissent-ils avec les autres composants ? Vous apprendrez grâce à cet article quels paramètres prendre en compte lors du choix et de l'achat d'un disque dur.

Disque dur- nom abrégé pour " Stockage sur disque dur". Vous trouverez également l'anglais Disque dur- et l'argot Winchester ou pour faire court Vis.

Dans un ordinateur, le disque dur est chargé de stocker les données. salle d'opération Système Windows, programmes, films, photos, documents, toutes les informations que vous téléchargez sur votre ordinateur sont enregistrées sur votre disque dur. Et les informations sur un ordinateur sont la chose la plus précieuse ! Si le processeur ou la carte vidéo tombe en panne, vous pouvez les acheter et les remplacer. Mais les photos de famille perdues lors des vacances de l'été dernier ou les données comptables d'une année d'une petite entreprise ne sont pas si faciles à récupérer. C’est pourquoi une attention particulière est portée à la fiabilité du stockage des données.

Pourquoi une boîte métallique rectangulaire est-elle appelée disque ? Pour répondre à cette question, nous devons regarder à l’intérieur et découvrir comment fonctionne le disque dur. Dans l'image ci-dessous, vous pouvez voir de quelles pièces se compose le disque dur et quelles fonctions remplissent chaque pièce. Cliquez pour agrandir. (Tiré du site itc.ua)

Je suggère également de regarder un extrait du programme Chaîne découverte sur le fonctionnement et le fonctionnement d'un disque dur.

Trois autres faits à savoir sur les disques durs.

  1. Le disque dur est la partie la plus lente de l'ordinateur. Lorsque votre ordinateur se bloque, faites attention à l'indicateur travailler dur disque. S'il clignote fréquemment ou s'allume en continu, cela signifie que le disque dur exécute les commandes de l'un des programmes tandis que tous les autres sont inactifs et attendent leur tour. Si le système d'exploitation n'est pas assez rapide BÉLIER Pour exécuter le programme, il utilise de l'espace sur votre disque dur, ce qui ralentit considérablement l'ensemble de l'ordinateur. Par conséquent, une façon d’augmenter la vitesse de votre ordinateur consiste à augmenter la taille de la RAM.
  2. Le disque dur est aussi la partie la plus fragile d’un ordinateur. Comme vous l'avez appris dans la vidéo, le moteur fait tourner le disque jusqu'à plusieurs milliers de tours par minute. Dans ce cas, les têtes magnétiques « planent » au-dessus du disque débit d'air, créé par un disque en rotation. Distance entre le disque et les têtes en appareils modernes est d'environ 10 nm. Si le disque est soumis à des chocs ou à des vibrations à ce moment-là, la tête peut toucher le disque et endommager la surface contenant les données qui y sont stockées. En conséquence, ce qu'on appelle " mauvais blocs" - zones illisibles, à cause desquelles l'ordinateur ne peut lire aucun fichier ou démarrer le système. Lorsqu'elles sont éteintes, les têtes sont « garées » en dehors de la zone de travail et les surcharges de choc ne sont pas si terribles disque dur. Veuillez faire des copies de sauvegarde des données importantes !
  3. La capacité du disque dur est souvent légèrement inférieure à celle indiquée par le vendeur ou le fabricant. La raison en est que les fabricants indiquent la capacité du disque en se basant sur le fait qu'il y a 1 000 000 000 d'octets dans un gigaoctet, alors qu'il y en a 1 073 741 824.

Acheter un disque dur

Si vous décidez d'augmenter la capacité de stockage de votre ordinateur en connectant très dur conduire ou remplacer l'ancien par un plus grand, que faut-il savoir lors de l'achat ?

Tout d’abord, regardez sous le couvercle unité système votre ordinateur. Vous devez déterminer quelle interface connexion difficile Le lecteur est pris en charge par la carte mère. Aujourd'hui, les normes les plus courantes sont SATA et moribond EDI. Ils sont faciles à distinguer par apparence. L'image de gauche montre un fragment d'une carte mère équipée des deux types de connecteurs, mais la vôtre en aura probablement un.

Il existe trois versions de l'interface SATA. Ils diffèrent par la vitesse de transfert des données. SATA, SATAII Et SATAIIIà des vitesses de 1,5, 3 et 6 gigaoctets par seconde, respectivement. Toutes les versions d'interfaces SATA se ressemblent et sont compatibles les uns avec les autres. Vous pouvez les connecter dans n'importe quelle combinaison, ce qui limitera les vitesses de transfert de données à la version la plus lente. Dans le même temps, la vitesse du disque dur est encore plus faible. Par conséquent, le potentiel des interfaces rapides ne pourra être révélé qu’avec l’avènement de nouveaux lecteurs à grande vitesse.

Si vous décidez d'acheter un disque dur supplémentaire Disque SATA, vérifiez si vous disposez d'un câble d'interface comme sur la photo. Il n'est pas vendu avec le disque. (Habituellement, ils sont équipés de carte mère.) De plus, parmi les connecteurs de l'alimentation, il devrait y en avoir au moins un libre pour connecter un disque dur, ou vous aurez peut-être besoin d'un adaptateur de l'ancienne norme vers la nouvelle.

Parlons maintenant du disque dur lui-même : le paramètre principal est bien sûr la capacité. Comme je l'ai mentionné ci-dessus, gardez à l'esprit que ce sera légèrement inférieur à ce qui est annoncé. Le système d'exploitation et les programmes nécessitent entre 100 et 200 gigaoctets, ce qui est considérable par rapport aux normes modernes. L’espace supplémentaire dont vous pourriez avoir besoin peut être déterminé expérimentalement. Des volumes importants peuvent être nécessaires, par exemple pour l'enregistrement vidéo haute qualité. Les films modernes au format HD atteignent plusieurs dizaines de gigaoctets.

De plus, les principaux paramètres comprennent :

  1. Facteur de forme- la taille du disque. Des disques de 1,8 et 2,5 pouces sont utilisés dans . Pour un ordinateur de bureau, vous devez acheter un lecteur de 3,5 pouces. Ils ont les mêmes connecteurs SATA et le lecteur d'ordinateur portable peut fonctionner ordinateur de bureau. Mais les petits disques sont fabriqués en mettant l'accent sur la compacité et la faible consommation d'énergie, et leurs performances sont inférieures à celles des modèles plus grands. Et ils coûtent plus cher.
  2. RPM- vitesse de rotation du disque. Mesuré en tours par minute ( RPM- abréviation de tours par minute). Comment plus de vitesse rotation, le disque plus rapideécrit et lit des informations. Mais cela consomme aussi plus d’énergie. Aujourd'hui, les disques les plus courants sont avec 5400 tr/min Et 7200 tr/min. Les RPM inférieurs sont plus courants dans les lecteurs d'ordinateurs portables, les lecteurs grande capacité(plus de deux téraoctets) et les disques dits « verts », ainsi nommés en raison de leur consommation électrique réduite. Il existe également des disques durs avec vitesse de rotation 10 000 tr/min Et 15 000 tr/min. Ils sont conçus pour fonctionner sur des serveurs très chargés et ont une durée de vie accrue, mais ils sont également beaucoup plus chers que les serveurs classiques.
  3. Fabricant. Sur à l'heure actuelle il existe plusieurs disques sur le marché grands fabricants. Il existe une concurrence assez rude entre eux, ils ne sont donc en aucun cas inférieurs les uns aux autres en termes de qualité. Par conséquent, vous pouvez choisir l'un des noms connus : Hitachi, HP, Seagate, Silicon Power, Toshiba Transcend, Numérique occidental.

Disque dur d'ordinateur est un lieu de stockage à long terme d'informations. Dans les spécifications de l'ordinateur, il est désigné comme HDD (Hard Disk Drive). En argot informatique, on l’appelle « disque dur » ou « vis ». Vous pouvez également entendre le nom « dur ». Il a reçu le nom « Winchester » par analogie avec la populaire carabine Winchester, qui utilisait la cartouche « 30-30 Winchester ». Le premier disque dur d'un ordinateur personnel était disposé en 30 pistes, chacune comportant 30 secteurs, d'où le nom de « disque dur ». Un disque dur est un composant non volatile d'un ordinateur, c'est-à-dire Lorsque l'alimentation est coupée, les données enregistrées (sauvegardées) ne sont pas effacées.

Périphérique de disque dur.

Les données sont stockées sur une ou plusieurs plaques circulaires (disques) en aluminium ou en verre recouvertes d'une couche magnétique. Le ou les disques sont sur une broche et tournent à grande vitesse, et un bloc de têtes magnétiques mobiles lit ou écrit des données sur la surface des plateaux.

Le(s) disque(s) contenant l'unité principale sont enfermés dans boîtier en métal pour la protection contre la poussière et influences mécaniques. Sur le corps il y a carte électronique, qui contrôle le fonctionnement du disque dur - le soi-disant contrôleur. L'ensemble de cet appareil représente bloc unique, qui est situé dans un endroit spécialement désigné « » et connecté à la carte mère avec un câble spécial.

Caractéristiques de base du disque dur.

Regardons l'essentiel caractéristiques du dur disque que vous devez connaître.

VolumeDisque dur. Probablement le plus caractéristique importante, qui détermine le volume maximum possible pour stocker des informations. Indiqué en gigaoctets (Go) et téraoctets (To). Les disques durs modernes ont des capacités allant de 320 Go à 4 To.

Comment un utilisateur novice peut-il décider de la capacité du disque dur dont il a besoin ? Lorsque vous choisissez un ordinateur, vous devez baser vos besoins sur celui-ci. Ne serait-ce que pour un usage bureautique (saisie de texte, impression, Internet, stockage et traitement de photos...), alors un disque dur d'une capacité de 320 à 500 Go est suffisant. Pour jouer, regarder des films, écouter de la musique, vous avez besoin d'un volume plus important - de 500 Go au maximum. Filmer en Format Blu-ray peut prendre jusqu'à 45 Go, et les jeux modernes sont de plus en plus gourmands en énergie, par exemple GTA 5 nécessite 65 Go d'espace disque.

Vitesse de rotation. Une autre caractéristique importante qui affecte performances difficiles disque. Plus les plaques tournent vite, plus accès plus rapide et enregistrer des données sur eux. La vitesse de rotation se mesure en tours par minute (rpm ou rpm de l'anglais rotate per minute). Pour une utilisation dans ordinateurs personnels Des disques durs à 5 400 tr/min et 7 200 tr/min sont produits. Les disques durs avec une vitesse de rotation de 7 200 tr/min sont préférables, mais ils sont plus chers et plus bruyants que les disques avec 5 400 tr/min.

Taille du cache ou mémoire cache. Cache dur Le disque est un type spécial de RAM (mémoire tampon) dans lequel sont stockées les données fréquemment utilisées. Du fait que les données proviennent d'un cache électronique à grande vitesse et non d'un support mécanique relativement lent, les performances du disque dur augmentent. Comment taille plus grande cache, moins il y a d’accès au disque. La taille de la mémoire tampon est mesurée en mégaoctets et moderne dur les disques sont de 16 à 128 Mo.

Toutes les caractéristiques ci-dessus sont indiquées dans les listes de prix des ordinateurs du magasin et vous pouvez désormais facilement naviguer dans votre choix.

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Disque dur (« dur » lecteur de disque» abbr. HDD) est un dispositif de stockage permanent d’informations. DANS monde informatique on l'appelle aussi : disque dur, Winchester, vis. C'est sur le disque dur de votre ordinateur que sont stockées toutes les informations et données : fichiers du système d'exploitation, musique et films, documents et photos.

Apparence du disque dur Structure interne 1. Trous pour les boulons fixant le capot supérieur. 2.12. Boîtier de disque dur (disque dur). 3. Broche - un arbre sur lequel tournent des plaques magnétiques contenant des informations. 4. Têtes de lecture, qui lisent les informations contenues dans des plaques magnétiques. 5,6,7. Lecteur de tête de lecture. 8. Connecteur d'interface pour transmettre des informations et des commandes de service du disque dur au système et vice versa. La photo montre un connecteur ATA (IDE) que les modèles plus récents utilisent généralement ; Interface SATA(plus compact). 9.10. Cavaliers de configuration. Servir à demander divers modes fonctionnement du disque dur, par exemple Esclave et Maître ( disque de démarrage avec le système). 11. Connecteur pour connecter l'alimentation (+12 volts) au disque. 13. Câble pour connecter l'unité principale à la carte contrôle strict disque. 14. Plaques magnétiques avec toutes les informations stockées. 15. Trous pour les boulons fixant le boîtier du disque dur à l'intérieur de l'ordinateur.  Principe de fonctionnement Bref, le principe travailler dur Le fonctionnement des disques est très similaire au fonctionnement des magnétophones à cassettes et à bobines. Les plaques magnétiques (cylindres) sont recouvertes d'une couche spéciale d'oxyde de fer sur laquelle la tête de lecture écrit les données à l'aide d'un champ magnétique alternatif. Lors de la lecture d'une information, la tête de lecture passe sur les zones aimantées de la plaque. En conséquence, un CA , qui est envoyé pour traitement à planche dure disque où se trouve l'élément principal - le microcontrôleur. Un microcontrôleur est une version simplifiée d'un processeur conçu pour exécuter tâches spécifiques . C'est le microcontrôleur du disque dur qui est responsable de sa fonctionnalité. Structure de stockage des données sur un disque dur. Si toutes les informations d'un disque dur étaient stockées sous la forme d'une simple séquence de données, comme dans un magnétophone, cela compliquerait grandement le travail de l'utilisateur. Après tout, il serait impossible de trouver immédiatement le début le fichier souhaité , ou déterminer espace libre pour écrire de nouvelles données. C'est pourquoi tout disque dur a une certaine structure qui vous permet de trouver presque instantanément document requis et enregistrez les nouveaux fichiers. Structurellement, le disque peut être divisé en pistes circulaires, elles-mêmes divisées en secteurs. C'est le secteur qui est bloc minimal avec des données sur le disque dur.
Structure du cylindre du disque dur De plus, tout disque dur dispose d'un secteur de service spécial, dont la taille représente généralement 10 % de la taille du support. Ce secteur contient des informations de service sur le nombre de cylindres sur le disque dur, le nombre de secteurs, leur taille, etc. Également dans cette section, il y a un tableau système de fichiers . En gros, c'est la base disque. C'est dans celui-ci qu'est enregistrée toute la structure du disque : les noms des répertoires (dossiers), leur contenu (fichiers et sous-dossiers), etc. Toute la structure des dossiers et des fichiers que nous voyons lorsque nous travaillons sur un ordinateur est formée précisément à partir des données contenues dans la table des fichiers. Lorsque nous souhaitons, par exemple, regarder un fichier vidéo enregistré sur ce disque dur, le système d'exploitation lit les informations sur les secteurs dans lesquels les données du fichier sont enregistrées, détermine le secteur de départ (le début du fichier) et commence la lecture des données, qui est traité par le système d'exploitation ou programme spécial(dans ce cas, il s'agit d'un lecteur multimédia). C'est exactement comme ça que tout fonctionne, en un mot. Programmes spécialisés pour travailler avec des disques durs

Lorsque l'ordinateur démarre, un ensemble de micrologiciels stockés dans Puce BIOS, vérifie l'équipement. Si tout va bien, il transfère le contrôle au chargeur de démarrage du système d'exploitation. Ensuite, le système d'exploitation se charge et vous commencez à utiliser l'ordinateur. Dans le même temps, où était stocké le système d’exploitation avant d’allumer l’ordinateur ? Comment votre essai, que vous avez écrit toute la nuit, est-il resté intact une fois le PC éteint ? Encore une fois, où est-il stocké ?

Bon, je suis probablement allé trop loin et vous savez tous très bien que les données informatiques sont stockées sur le disque dur. Cependant, tout le monde ne sait pas ce que c'est et comment cela fonctionne, et puisque vous êtes ici, nous concluons que nous aimerions le savoir. Eh bien, découvrons-le !

Qu'est-ce qu'un disque dur

Par tradition, regardons la définition d'un disque dur sur Wikipédia :

Disque dur (vis, disque dur, disque dur disques magnétiques, HDD, HDD, HMDD) est un périphérique de stockage à accès aléatoire basé sur le principe de l'enregistrement magnétique.

Utilisé dans la grande majorité des ordinateurs, ainsi que comme périphériques de stockage connectés séparément copies de sauvegarde données, comme stockage de fichiers, etc.

Voyons cela un peu. J'aime le terme " disque dur ". Ces cinq mots véhiculent l’essence. Le disque dur est un appareil dont le but est de stocker les données qui y sont enregistrées pendant une longue période. La base des disques durs est constituée de disques durs (en aluminium) dotés d'un revêtement spécial, sur lesquels les informations sont enregistrées à l'aide de têtes spéciales.

Je n'examinerai pas le processus d'enregistrement lui-même en détail - il s'agit essentiellement de la physique des dernières années d'école, et je suis sûr que vous n'avez aucune envie d'approfondir cela, et ce n'est pas du tout le sujet de l'article.

Faisons également attention à la phrase : « accès aléatoire "Ce qui, grosso modo, signifie que nous (l'ordinateur) pouvons lire des informations sur n'importe quelle section de la voie ferrée, à tout moment.

Un fait important est que la mémoire du disque dur n'est pas volatile, c'est-à-dire que, que l'alimentation soit connectée ou non, les informations enregistrées sur l'appareil ne disparaîtront nulle part. C'est une différence importante mémoire permanente ordinateur, à partir de temporaire ().

En regardant le disque dur d'un ordinateur dans la vraie vie, vous ne verrez ni disques ni têtes, puisque tout cela est caché dans un boîtier scellé (zone hermétique). Extérieurement, le disque dur ressemble à ceci :

Pourquoi un ordinateur a-t-il besoin d’un disque dur ?

Regardons ce qu'est un disque dur dans un ordinateur, c'est-à-dire quel rôle il joue dans un PC. Il est clair qu'il stocke des données, mais comment et quoi. Nous soulignons ici les fonctions suivantes du disque dur :

  • Stockage du système d'exploitation, des logiciels utilisateur et de leurs paramètres ;
  • Stockage des fichiers utilisateur : musiques, vidéos, images, documents, etc. ;
  • Utiliser une partie de la capacité du disque dur pour stocker des données qui ne rentrent pas dans la RAM (fichier d'échange) ou stocker le contenu de la RAM tout en utilisant le mode veille ;

Comme vous pouvez le constater, le disque dur d’un ordinateur n’est pas seulement un stockage de photos, de musique et de vidéos. L'intégralité du système d'exploitation y est stockée et, de plus, le disque dur aide à faire face à la charge de la RAM, en assumant certaines de ses fonctions.

De quoi est composé un disque dur ?

Nous avons partiellement évoqué les composants d'un disque dur, nous allons maintenant y réfléchir plus en détail. Ainsi, les principaux composants du disque dur :

  • Cadre — protège les mécanismes du disque dur de la poussière et de l'humidité. En règle générale, il est scellé afin que l'humidité et la poussière ne pénètrent pas à l'intérieur ;
  • Disques (crêpes) - plaques constituées d'un certain alliage métallique, revêtues des deux côtés, sur lesquelles les données sont enregistrées. Le nombre de plaques peut être différent - de un (à options budgétaires), jusqu'à plusieurs ;
  • Moteur — sur le fuseau duquel sont fixées les crêpes ;
  • Bloc de tête - une conception de leviers (culbuteurs) et de têtes interconnectés. Partie du disque dur qui lit et écrit des informations. Pour une crêpe, une paire de têtes est utilisée, car le dessus et partie inférieure il en a un qui fonctionne ;
  • Dispositif de positionnement (actionneur ) - un mécanisme qui entraîne le bloc de tête. Se compose d'une paire d'aimants permanents en néodyme et d'une bobine située à l'extrémité du bloc de tête ;
  • Contrôleur - puce électronique chef de chantier Disque dur ;
  • Zone de stationnement - un endroit à l'intérieur du disque dur à côté des disques ou sur leur partie interne, où les têtes sont abaissées (garées) pendant les temps d'arrêt, afin de ne pas endommager la surface de travail des crêpes.

C'est si simple périphérique dur disque. Il a été créé il y a de nombreuses années et aucun changement fondamental n'y a été apporté depuis longtemps. Et nous passons à autre chose.

Comment fonctionne un disque dur ?

Une fois le disque dur alimenté, le moteur, sur la broche duquel les crêpes sont fixées, commence à tourner. Ayant atteint la vitesse à laquelle un flux d'air constant se forme à la surface des disques, les têtes commencent à bouger.

Cette séquence (d'abord les disques tournent, puis les têtes commencent à fonctionner) est nécessaire pour que, grâce au flux d'air qui en résulte, les têtes flottent au-dessus des plaques. Oui, ils ne touchent jamais la surface des disques, sinon ces derniers seraient instantanément endommagés. Cependant, la distance entre la surface des plaques magnétiques et les têtes est si petite (~ 10 nm) qu’elle n’est pas visible à l’œil nu.

Après le démarrage, tout d'abord, les informations de service sur état de rigide disque et d'autres informations nécessaires à ce sujet, situées sur la piste dite zéro. Ce n’est qu’à ce moment-là que commence le travail avec les données.

Les informations sur le disque dur d'un ordinateur sont enregistrées sur des pistes, elles-mêmes divisées en secteurs (comme une pizza coupée en morceaux). Pour écrire des fichiers, plusieurs secteurs sont combinés en un cluster, qui est le plus petit endroit où un fichier peut être écrit.

En plus de cette partition de disque « horizontale », il existe également une partition « verticale » classique. Puisque toutes les têtes sont regroupées, elles sont toujours positionnées au dessus du même numéro de piste, chacune au dessus de son propre disque. Ainsi, pendant Fonctionnement du disque dur les têtes semblent dessiner un cylindre :

Pendant que le disque dur fonctionne, il exécute essentiellement deux commandes : lire et écrire. Lorsqu'il est nécessaire d'exécuter une commande d'écriture, on calcule la zone du disque où elle sera exécutée, puis les têtes sont positionnées et, en fait, la commande est exécutée. Le résultat est ensuite vérifié. En plus d'écrire les données directement sur le disque, les informations se retrouvent également dans son cache.

Si le contrôleur reçoit une commande de lecture, il vérifie d'abord si les informations requises se trouvent dans le cache. Si ce n'est pas le cas, les coordonnées de positionnement des têtes sont recalculées, puis les têtes sont positionnées et les données sont lues.

Une fois les travaux terminés, lorsque l'alimentation du disque dur disparaît, les têtes sont automatiquement garées dans la zone de stationnement.

C’est essentiellement ainsi que fonctionne le disque dur d’un ordinateur. En réalité, tout est bien plus compliqué, mais à l'utilisateur moyen, très probablement, de tels détails ne sont pas nécessaires, terminons donc cette section et passons à autre chose.

Types de disques durs et leurs fabricants

Aujourd’hui, il en existe en réalité trois principaux sur le marché fabricant de rigide lecteurs : Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. Ils couvrent entièrement la demande d'appareils de tous types et de toutes exigences. Les sociétés restantes ont fait faillite, ont été absorbées par l’une des trois principales ou ont été reconverties.

Si nous parlons de types de disque dur, ils peuvent être divisés de cette façon :

  1. Pour les ordinateurs portables, le paramètre principal est la taille de l'appareil de 2,5 pouces. Cela leur permet d'être placés de manière compacte dans le corps de l'ordinateur portable ;
  2. Pour un PC - dans ce cas, il est également possible d'utiliser des disques durs de 2,5", mais en règle générale, des disques de 3,5" sont utilisés ;
  3. Externe dur les disques sont des périphériques connectés séparément à un PC/ordinateur portable, servant le plus souvent de stockage de fichiers.

Il y a aussi un spécial type dur disques - pour les serveurs. Ils sont identiques à ceux des PC classiques, mais peuvent différer par leurs interfaces de connexion et leurs performances supérieures.

Toutes les autres divisions des disques durs en types proviennent de leurs caractéristiques, alors considérons-les.

Spécifications du disque dur

Ainsi, les principales caractéristiques d'un disque dur d'ordinateur :

  • Volume — un indicateur de la quantité maximale possible de données pouvant être stockées sur le disque. La première chose qu'ils regardent habituellement quand choisir le disque dur. Ce chiffre peut atteindre 10 To, même si pour un PC domestique, ils choisissent souvent 500 Go - 1 To ;
  • Facteur de forme — taille du disque dur. Les plus courants sont 3,5 et 2,5 pouces. Comme mentionné ci-dessus, 2,5″ sont installés dans la plupart des cas dans les ordinateurs portables. Ils sont également utilisés dans disques durs externes. 3.5″ est installé sur les PC et les serveurs. Le facteur de forme affecte également le volume, puisqu'un disque plus grand peut contenir plus de données ;
  • Vitesse de broche — à quelle vitesse tournent les crêpes ? Les plus courants sont 4 200, 5 400, 7 200 et 10 000 tr/min. Cette caractéristique affecte directement les performances, ainsi que le prix de l'appareil. Plus la vitesse est élevée, plus les deux valeurs sont élevées ;
  • Interface - méthode (type de connecteur) Connexions disque durà l'ordinateur. L'interface la plus populaire pour les disques durs internes aujourd'hui est SATA (les anciens ordinateurs utilisaient l'IDE). Les disques durs externes sont généralement connectés via USB ou FireWire. En plus de celles répertoriées, il existe également des interfaces telles que SCSI, SAS ;
  • Volume tampon (mémoire cache) - tapez mémoire rapide(type de RAM) disque dur installé sur le contrôleur, conçu pour le stockage temporaire des données les plus souvent consultées. La taille du tampon peut être de 16, 32 ou 64 Mo ;
  • Temps d'accès aléatoire — le temps pendant lequel le disque dur est garanti d'écrire ou de lire à partir de n'importe quelle partie du disque. Varie de 3 à 15 ms ;

En plus des caractéristiques ci-dessus, vous pouvez également trouver des indicateurs tels que :