Dans cet article, nous examinerons la tendance actuelle des disques, ou plus précisément leurs types - magnétiques et à semi-conducteurs, et nous examinerons également les interfaces de connexion les plus courantes. disques durs. Mais commençons d’abord par une brève introduction.

La tendance des technologies informatiques modernes est telle que vous pouvez acheter n'importe quelle innovation ou composant technologique pour une somme modique. prix abordable, et il y a beaucoup plus de choix par rapport aux temps passés. A titre de comparaison, mon premier ordinateur contenait stockage magnétique volume de 2,3 Go. Bien sûr, sur ce moment c'est drôle parce que même cartes simples La mémoire peut offrir encore plus. Mais ce n'est pas le sujet…

A cause du manque grand choix, j'ai dû me concentrer uniquement sur la taille de l'espace lors de l'achat d'un transporteur. Au fil du temps, des ordinateurs de plus grande capacité ont commencé à apparaître (100, 200, 500 et même 1000 Go), avec de nouveaux connecteurs (ATA a été remplacé par SATA et USB externe) et les principes de fonctionnement technologique.

Si l'on se concentre sur la situation actuelle, le choix ne porte plus sur le volume, mais sur la vitesse d'accès aux données et la durée de vie du disque.

Types de disques durs - magnétiques

contenu du magnétique disque dur

Je crois que de nombreux passionnés ont essayé de démonter ce type de disque dur d'ordinateur, comme magnétique, afin de regarder son contenu (heureusement, s'il ne fonctionnait plus, sinon quelqu'un pourrait se faire heurter). Sans entrer dans tous les détails techniques, le principe de fonctionnement des disques durs de type magnétique peut être décrit comme suit :

À l’intérieur du support magnétique se trouvent des disques en aluminium recouverts d’un film magnétique. Il est bien préférable d’utiliser plusieurs disques magnétiques plutôt que d’en utiliser un seul, car cela vous permet d’augmenter la vitesse d’accès aux données. Les informations provenant des médias sont lues à l'aide de têtes magnétiques ; les disques eux-mêmes tournent à une vitesse énorme. Grâce aux têtes magnétiques, les informations sont non seulement lues, mais également écrites dans des sections (secteurs). Il est important de comprendre que les têtes et les plateaux eux-mêmes constituent un mécanisme qui peut devenir inutilisable avec le temps - cela peut être attesté par un grincement caractéristique lorsque le lecteur fonctionne.

Ces informations peuvent vous aider à comprendre le fonctionnement de la fonction de sélection de câble. La broche 20 est utilisée comme broche clé pour l'orientation du câble et n'est pas connectée à l'interface. Lors de l'initialisation à la mise sous tension, ce signal indique si un disque esclave est présent sur l'interface. Après cela, chaque disque signale qu'il est actif. Les premiers disques ne pouvaient pas multiplexer ces fonctions et nécessitaient paramètres spéciaux cavaliers pour travailler avec d’autres lecteurs. C'est pourquoi certains disques nécessitent un cavalier esclave et d'autres non.

Il est important de noter qu’une technologie similaire est utilisée dans les extérieurs durs. Clés USB, bien que leurs tailles soient plus petites que celles des disques internes. Ainsi, si vous ouvrez la pochette d'un disque externe, alors il y aura un simple support avec Connecteurs SATA, qui peut être facilement rendu interne. Malheureusement, la puce utilisée (qui sert d'adaptateur SATA-USB) ne peut pas être appliquée aux grands disques SATA internes (3,5 pouces), car ils nécessitent une alimentation supplémentaire. Vous pouvez acheter une pochette pour les disques 3,5 pouces et les connecter à votre ordinateur portable comme clé USB.

bon vieux disque ATA

Dans les disques durs traditionnels, une tête mobile écrit les données sur des plateaux magnétiques. Les disques durs sont toujours populaires en raison de leur faible prix, de leurs performances relativement bonnes et de leur très grande capacité. Actuellement, pour le prix d’un disque dur, vous pouvez acheter un SSD avec une capacité encore quatre fois inférieure. Et dans des équipements tels qu'un smartphone ou une tablette, seule la mémoire flash est utilisée, c'est-à-dire un SSD à semi-conducteurs.

Contrairement aux types de disques durs à semi-conducteurs, les disques magnétiques leur sont nettement inférieurs. Ainsi, la vitesse d'accès aux données dépend de la vitesse de rotation des disques et peut chuter considérablement en raison de chocs mécaniques, etc.

Types de disques durs SSD à semi-conducteurs

disque SSD SSD démonté

Contrairement aux types magnétiques de disques durs d'ordinateur, SSD à semi-conducteurs présentent de nombreux avantages. Tout d’abord, l’absence de pièces mécaniques au milieu les rend plus résistantes aux chocs extérieurs. Il s’agit essentiellement de gros lecteurs flash dotés d’une mémoire non volatile. Les principes de connexion sont similaires à ceux des disques durs magnétiques, mais les SSD sont plus économiques en termes de consommation d'énergie et plus rapides lors de l'accès aux données.

À l'origine à l'état solide disques durs Les SSD étaient destinés aux ordinateurs pour lesquels les disques durs classiques étaient trop libres ou trop sensibles aux dommages mécaniques. Ils étaient utilisés dans des serveurs et des équipements militaires très puissants. Initialement, les SSD à semi-conducteurs étaient constitués de modules de mémoire classiques, avaient une petite capacité et une batterie tampon était responsable de la sécurité des données sur le support lorsque l'ordinateur était éteint.

La section suivante traite de ces modes. Si vous définissez le mode sur une vitesse supérieure à ce que le lecteur peut gérer, le résultat est une corruption des données. Cela réduit les frais généraux et les transferts qui en résultent sont encore plus rapides. Cela enlève la majeure partie du travail de transfert des données au processeur, ce qui permet effectivement au processeur de faire autre chose pendant le transfert.

Il y en a deux divers types DMA : mot unique et mots multiples. L'interface parallèle est largement utilisée dans les systèmes de stockage depuis de nombreuses années. Une interface parallèle est un canal capable de transmettre des données en mode parallèle - il s'agit du transfert de plusieurs bits en même temps. Presque toutes Ordinateur personnel sont livrés avec au moins une interface parallèle.

Bien entendu, les SSD présentent également un certain nombre d’inconvénients. Ainsi, ils sont beaucoup plus chers que leurs homologues mécaniques et bien qu’ils soient plus fiables en termes de résistance aux chocs extérieurs, ils présentent également un défaut. Comme mentionné ci-dessus, les types magnétiques de matériaux durs Disques durs avant leur mort (panne), ils en informent le propriétaire de toutes les manières possibles, en émettant des sons suspects, leur donnant ainsi la possibilité d'avoir le temps de transférer les données sur un autre disque. Cette astuce ne fonctionnera pas avec les SSD : s’ils meurent, c’est tout de suite, sans ronflement ni grincement préalable. Ce n'est pas étrange, car les SSD utilisent des puces qui peuvent griller sans émettre de bruit.

Plus important Fonctionnalité SSD Ce type de disques durs est le fait qu'ils n'ont pas particulièrement besoin d'être défragmentés, car ils utilisent des méthodes complètement différentes pour stocker les données.

Vous pouvez également entendre parler de disques hybrides qui contiennent à la fois des éléments d'un disque dur magnétique et d'un SDD à semi-conducteurs. Le coût d’un disque hybride se situe entre le prix des disques durs magnétiques et celui des SSD à semi-conducteurs. Il faut comprendre qu'en raison de la présence d'éléments mécaniques en mouvement, le disque hybride est également susceptible d'être endommagé.

Adaptateurs de bus SCSI

Ces avantages comprennent meilleure performance, une meilleure évolutivité et meilleure fiabilité, car les interfaces parallèles sont à la limite de vitesse avec un transfert de données fiable. Qu'est-ce qui est interne Disque dur? Les disques durs internes offrent des capacités de stockage massives pour tous les types de données, notamment les images, les documents, les films, la musique et les jeux. Cela signifie plus de plaisir pour vous et plus de fonctionnalités pour votre ordinateur et vos appareils !

Ce type de périphérique de stockage est non volatile, ce qui signifie qu'il ne nécessite pas d'énergie constante pour stocker les données. Un ensemble de composants entraîne les plateaux et les têtes effectuent des opérations sur les données des plateaux lors de leur rotation. La plupart des applications de stockage personnel ne nécessitent pas de performances extrêmes, mais une fiabilité élevée reste une fonctionnalité nécessaire.

De nombreux composants actuellement sur le marché informatique permettent d'installer deux disques durs ou plus divers types. Cela nous permet d'utiliser la puissance de calcul du SSD SSD sur lequel le système opérateur, ainsi que la capacité du disque dur magnétique sur lequel les données sont stockées.

Les disques durs SSD sont appréciés des joueurs sur ordinateur. Ils constituent un complément nécessaire à tout ordinateur nécessitant des performances et Puissance de calcul importants (par exemple, stations graphiques, ordinateurs pour joueurs).

De nombreux ordinateurs portables, netbooks et ultrabooks utilisent des cartes avec Mémoire SSD avec connecteur mSATA. Il s'agit d'une extension des fonctionnalités du bus SATA, connues des disques informatiques conventionnels.

Interfaces de connexion du disque dur

Pour connecter le support à votre ordinateur, vous devez utiliser l'emplacement approprié. Avant d'acheter un disque dur magnétique (HDD) ou SSD (SSD), vous devez vérifier de quels connecteurs est équipé votre ordinateur, puis sélectionner un disque qui sera compatible avec celui-ci.

Interfaces connexion difficile Les lecteurs sont divisés en deux catégories : internes et externes. Comme leurs noms l’indiquent, ils sont utilisés pour connecter des types de disques durs internes et externes. Les premiers servent avant tout à stocker les données les plus importantes sur l’ordinateur, que vous devez toujours avoir avec vous. Sur stockage interne le système d'exploitation sera installé et le plus programmes nécessaires. À son tour, le disque externe pourra servir de stockage de sauvegarde des données contenant, par exemple, de la musique, des vidéos et sauvegardes documents.

Interface du disque dur interne

SATA

disque dur magnétique avec connecteur SATA

L'interface de connexion de disque dur de loin la plus populaire, utilisée à la fois dans les ordinateurs de bureau et les ordinateurs portables, est SATA. Ce câble ressemble à un mince ruban qui relie le support à l'ordinateur. Malheureusement, il n'a pas été possible de fournir autant d'énergie avec son aide, il est donc nécessaire de connecter un deuxième fil d'alimentation au variateur. L'interface SATA est actuellement disponible en deux versions : SATA II (3 Gbit/s) et SATA III (6 Gbit/s). En cas de SATA-II débit est jusqu'à 375 Mo/sec, à son tour, SATA-III, théoriquement, peut permettre la transmission de données au niveau de 750 Mo/sec. En pratique ces valeurs s’avèrent bien inférieures. Comment calculer correctement le taux de transfert de données est décrit dans l'article.

Les deux générations d'interface SATA ne diffèrent pas en termes de fabrication et sont entièrement compatibles entre elles. Cependant, il convient de rappeler que pour une utilisation complète possibilités de dur type de disque SATA III, vous devez disposer d'un ordinateur équipé d'une interface SATA III. Vous pouvez ignorer cette condition si vous envisagez d'acheter un disque dur qui n'est pas capable d'utiliser tout le potentiel de la nouvelle interface. Les personnes qui achètent des SSD à semi-conducteurs remarqueront une amélioration des performances de l'ordinateur même s'ils disposent d'une interface plus ancienne, mais meilleures valeurs les transferts de données ne seront reçus que dans la nouvelle interface. On peut ajouter que l'interface SATA a remplacé il y a quelques années la populaire interface ATA, qui était plus grande et souvent sujette à des dommages mécaniques et n'avait pas l'air particulièrement esthétique.

SATA Express

L'interface permettant de connecter des types de disques durs - SATA Express est relativement nouvelle, mais avec un grand potentiel. Il permet les connexions SATA et PCI-Express. Ce n'est donc pas parfait nouvelle interface, mais une solution pour connecter les disques existants. Le port SATA Express peut connecter un canal PCI-Express ou deux SATA. De plus, lors de l'utilisation de la deuxième solution, une partie du connecteur reste inutilisée. Une chose à garder à l’esprit, cependant, est que SATA Express pourrait mourir de mort naturelle d’ici quelques années.

En effet, il s'agit d'une interface de transition pour les types de disques durs, offrant une transition facile de l'interface SATA au PCI-Express haut débit. Lorsque SATA finit par mourir, SATA Express suivra rapidement. Le connecteur SATA Express est conçu pour rester compatible avec les nouvelles normes de connecteurs qui seront disponibles à l'avenir.

M.2

à gauche se trouve l'interface de connexion mSATA, à droite se trouve m.2

Une version miniature de SATA Interface expresse M. 2. Il vous permet de connecter un support via mini-PCI-Express à votre ordinateur. Le connecteur M. 2 est disponible dans différentes configurations, différant par le type et le nombre de voies PCI-Express prises en charge. Sa version la plus performante autorise jusqu'à quatre voies PCI-Express 3.0, ce qui signifie un débit théorique maximum de 4 Gbps.

Mini-SATA

exemple de connexion d'un animal sauvage cruel via le connecteur mSATA

L'interface mSATA (Mini-SATA) a été créée en 2009 en raison du besoin petits appareils vers des composants plus efficaces. Le connecteur est principalement utilisé dans les netbooks, mais aussi dans les ordinateurs portables et autres appareils. mSATA ressemble visuellement à PCI-Express Mini Card, cependant, elles sont électriquement compatibles les unes avec les autres. Le signal n'est pas non plus fourni aux contrôleurs PCI Express et SATA. Le transfert maximum est de 6 Gbit/s.

Emplacement PCI-Express

connecteur connecteur PCI-Express sur la carte mère

Une interface beaucoup moins utilisée pour connecter des disques durs est PCI-Express. Les fabricants ont décidé de l'utiliser pour plusieurs raisons. Le plus important d'entre eux est que le SATA III 6 Gb/s limite les capacités des disques les plus récents, et cela ne fera qu'empirer. Bien sûr, il serait possible de créer une autre version de l'interface SATA, cependant, elle consommerait 10% d'énergie en plus que la version actuellement sur le marché et... serait presque deux fois plus lente, de Interface PCI-Express. PCI-Express est également une interface très économe en énergie, ce qui constitue une fonctionnalité hautement souhaitable à l'ère de la mobilité.

Un autre avantage du PCI-Express est le fait que ses performances peuvent être modifiées très facilement en modifiant la largeur du slot. De plus, le PCI-Express se développe très rapidement du fait que d'autres appareils tels que les cartes vidéo fonctionnent également dessus. Il devrait avoir un débit deux fois supérieur à celui de la version de l'interface actuellement utilisée. L'inconvénient des types de disques durs PCI-Express est qu'ils sont chers et non compatibles avec le connecteur SATA.

Interface pour connecter un disque dur externe

eSATA

interface Câble SATA(à gauche) et eSATA (à droite)

eSATA (SATA externe) est port externe SATA. C'est juste une version de SATA conçue pour disques externes. Son débit, selon la version, est de 375 ou 750 Mo/sec. Il convient de rappeler que les câbles SATA et eSATA ne sont pas compatibles entre eux. Cette interface était autrefois utilisée en raison de grande productivité que lors de l’utilisation d’une interface USB 2.0. Depuis l’avènement de l’USB 3.0, sa popularité n’a cessé de baisser.

USB

L'USB est de loin le type d'interface de connexion le plus populaire externe dur disques et est utilisé dans différents types d’appareils. Même un amateur complet comprend à quoi ressemble l'USB et ce qui peut y être connecté. En effet, cette interface est disponible sur le marché depuis 15 ans, et ses créateurs, en présentant la prochaine Versions USB, s'est occupé de leur rétrocompatibilité. Bien que l'apparence de l'interface USB n'ait pas changé au fil des années, nous utilisons actuellement la troisième génération de cette interface, et bientôt une autre version apparaîtra sur le marché. L’interface de loin la plus couramment utilisée est l’USB 2.0. se connecter externe dur type de disque SSD. Caractérisé par un très faible taux de transfert de données de 60 Mo/sec, pour le transfert gros fichiers c'est très lent.

L'USB 3.0 est bien meilleur à cet égard, dont le débit maximum est de 640 Mo/s. C'est encore moins que le SATA le plus rapide, mais il est suffisamment rapide pour transférer des données entre votre ordinateur et votre ordinateur. apparence disque dur. Aujourd'hui, presque tout le monde externe dur le disque utilise cette norme. Bien sûr, un disque dur USB 2.0 peut être connecté à un port 3.0, mais tout fonctionne aussi dans l'autre sens. Cependant, il faut savoir que pour utiliser toutes les capacités de l'interface USB 3.0, il est nécessaire que l'ordinateur, le câble et le disque la prennent en charge.

Coup de tonnerre

Thunderbolt est une combinaison de deux autres interfaces de connexion de disques durs externes, magnétiques et SSD, et notamment PCI-Express et Port d'affichage. Grâce à cela, il a la capacité de transmettre non seulement des données, mais aussi des images. Les autres capacités de cette interface sont un débit allant jusqu'à 1 250 Mbit/s et la possibilité de connecter jusqu'à 6 appareils, un ou différents types. De plus, cette interface de connexion est capable de fournir à l'appareil jusqu'à 10V d'énergie. Il faut admettre que ces résultats ne sont pas moins impressionnants, puisque l'USB 3.0 peut transférer jusqu'à deux fois moins de données, tout en délivrant seulement 4,5 watts de puissance. Thunderbolt, principalement utilisé dans Ordinateurs Apple, mais devient progressivement disponible pour une utilisation dans des équipements d'autres fabricants.

Comme si cela ne suffisait pas, la deuxième génération de Thunderbolta fait son entrée sur le marché. Sa caractéristique la plus importante est le double du débit du premier Thunderbolta, jusqu'à 20 Gb/s. Cela permet de transférer de manière transparente des images 4K en utilisant quatre fois la surface des fichiers 1080p.

SATA(Série -À, En sérieAvancéTechnologiePièce jointe) – un type d'interface de bus informatique conçu pour connecter des périphériques, des lecteurs optiques, et d'autres.

A été développé et présenté dans 2003 année, en remplacement de l'interface désormais obsolèteÀ(À la pièce jointe ), aussi connu sous le nomEDI. Plus tard, Àa été renommé enPATA(ATA parallèle , pour une meilleure reconnaissance et éviter toute confusion.

Une organisation appeléeSATA-IO (Organisation internationale SATA ), qui est responsable du développement, du support et de la publication de nouvelles spécifications pour les deuxSATA, et pour SAS (SCSI connecté en série ).

Avantagesla nouvelle interface par rapport à l'ancienne ressemblait à physique:dimensions réduites des connecteurs, des câbles et moins de broches de contact ( 7 contre 40); ainsi et technique: support à chaud natif remplaçants"(remplacement d'appareil inactif), plus rapide transfert de donnéesà plus haut vitesses, augmenté efficacité de la file d'attente Commandes d'E/S (je o). Plus tard, avec l’avènement du régime, un soutien à la technologie est apparu.

En théorie, port série plus lent que le parallèle, mais l'augmentation de la vitesse a été obtenue grâce à haute fréquence fonctionnement. La fréquence a été augmentée en raison de l'absence de besoin de synchronisation des données, ainsi que d'une plus grande sécurité des câbles des interférences (conducteur plus épais, moins d’interférences).

DANS 2008 année, plus 90% nouveau ordinateurs de bureau utilisé pour connecter des périphériquesSATAconnecteur PATA peuvent toujours être achetés, mais ils sont vendus uniquement pour maintenir la compatibilité avec les anciens disques et cartes mères.

VérificationsSATA :

SATA 1. X

La première révision de l'interface prévoit la fréquence de fonctionnement 1,5 GHz, qui fournit de la bande passante 1,5 Gbit/s. Près 20% est supprimé pour les besoins du système de codage de type 8 b 10 b, où dans chaque 10 bits on investit davantage 2 bits des informations de service. Ainsi, vitesse maximuméquivaut à 1,2 Gbit/s (150 Mbit/s). C'est juste un peu plus rapide que le plus rapidePATA/133 , mais beaucoup Meilleure performance atteint en modeAHCIoù le support fonctionneNCQ (File d'attente de commandes native ). Cela améliore considérablement les performances dans les tâches multithread, mais tous les contrôleurs ne prennent pas en charge AHCI sur la première version SATA.

SATA 2. X

La fréquence de fonctionnement a été augmentée à 3,0 GHz, ce qui a augmenté le débit jusqu'à 3,0 Gbit/s. Le débit effectif est égal à 2,4 Gbit/s (300 Mo/ c), soit 2 fois supérieure à celle deSATA 1 . Compatibilité conservé entre la première et la deuxième révision. Les câbles d'interface sont également restés les mêmes et entièrement compatible Entre elles.

SATA 3.0

En juillet 2008, SATA-IO spécifications soumisesSATA 3.0 , avec une capacité 6 Go / Avec. Complet 3.0 la norme a été publiée en mai 2009.

Le débit effectif était 600 Mo/s, et la fréquence de fonctionnement 6,0 GHz(c'est-à-dire que seule la fréquence est augmentée). Compatibilité préservé à la fois dans la méthode de transmission des données et dans les connecteurs et les fils ; Gestion de l’énergie améliorée.

La principale application où une telle bande passante était requise étaitSSD (à semi-conducteurs). Pour les disques durs, une telle bande passante n'était pas requise. L'avantage pour eux était la vitesse de transfert de données plus élevée de cache ( DRAM - cache) mémoire disque.

SATA3.1

Changements:

• · Apparu mSATA, un connecteur similaire (et compatible) pour disques SSD et les appareils portables, combiné avec la conduite d'alimentation batterie faible.
• · Lecteurs optiques prenant en charge la norme, plus ne consomme pas d'énergie(complètement) dans mode juste moi.
• · Ajout d'une commande de file d'attente matérielle, améliorant les performances et la durabilité SSD.
• · Caractéristiques matérielles identification, définissant possibilités dispositifs.
• ·Avancé gestion de la nutrition, permettant aux appareils connectés via SATA 3.1 de consommer moins d'énergie.

Une interface avancée de contrôleur d'hôte

Interface hôte ouverte proposéeIntel, qui est devenu un standard. Est plus préférable interface pour appareilsSATA. Vous permet d'utiliser des commandes comme celle-ciSATA Comment Prise chaude(échange à chaud)NCQ (File d'attente de commandes native ). Si dans les paramètres carte mère mode non définiAHCI, alors " émulation EDI"et les nouvelles fonctionnalités ne sont pas prises en chargeSATA. Versions les fenêtres(presque tous) installés en modeEDI, ne pourra pas démarrer si vous démarrez le système avec les paramètresAHCI. Cela nécessitera pilotes spéciaux AHCI, installé sur le système. 2.0 Et IEEE 1394 .

Principaux changements par rapport àSATA:

• · Les connecteurs sont blindés et plus durable pour plusieurs connexions.
• · Modifié compensation des pertes signaux, qui ont permis augmenter longueur maximale câble jusqu'à 2 mètres.
• · Nécessite une connexion 2 connecteurs, une alimentation, deuxième interface.

eSATAp

– connecteur améliorée-Sata, Mais avec des repas du connecteur. Ainsi,e-Satadevient une interface portable et universelle à part entière. Avec la sortie USB 3.0, a été privé d'attention, parce que USB des offres mise en œuvre plus simple.

mSATA

– PCI— e comme interface introduite en septembre 2009 de l'année. Conçu pour appareils miniatures(disques SSD, disques durs portables). Il est également prévu de l'utiliser dans de tels des appareils portables comme les ordinateurs portables et autres. Les appareils dotés de cette interface peuvent avoir tailles très miniatures, similaire aux cartes d'extension pour ordinateurs portables (par exemple).

Exister adaptateurs Pata— SATA , SATA— Pata.

Ils vous permettent de connecter des appareils avec différentes interfaces qui émulé par un contrôleur spécial sur l'adaptateur. La grande majorité des adaptateurs nécessitent nourriture supplémentaire de l'alimentation électrique (généralement tapez " molex" ou 5V connecteur de lecteur).