Disques durs

Disques durs Disque, HDD) ou, plus exactement, les lecteurs de disque magnétiques durs (HDD), sont actuellement le type de lecteur de disque le plus courant et le plus abordable. Le principe de fonctionnement de tels dispositifs de stockage de données repose sur l'utilisation des propriétés de matériaux ferromagnétiques (d'où le nom de ce type de lecteur). C'est avec ce matériau que sont recouvertes de fines plaques en forme de disque en aluminium (pour certains modèles - verre), qui sont ensuite montées sur un axe commun - la broche. À l'aide d'un moteur spécial, la broche tourne, tournant disques magnétiques(dans les disques durs modernes, leur nombre atteint cinq).

Une tête de lecture est utilisée pour écrire et lire des informations à partir de disques magnétiques. Son mouvement dans point souhaité l'alignement des plaques est effectué à l'aide d'un dispositif de positionnement. Pour enregistrer des données, en règle générale, les deux surfaces d'un disque magnétique sont utilisées, c'est-à-dire qu'il y a deux têtes de lecture pour chaque plaque. Toutes les têtes sont assemblées en un seul bloc commun. Miniatures et légères, les têtes de lecture flottent dans les courants d’air générés par la rotation des plaques, sans toucher leur surface (la hauteur du « vol » est de plusieurs nanomètres, soit 100 fois inférieure à l’épaisseur d’un cheveu humain). Des « zones de stationnement » spéciales sont prévues pour leur « atterrissage » ; leur chute sur la surface de travail du disque peut entraîner des dommages à la couche ferromagnétique et, par conséquent, une perte d'informations.

La pénétration de particules de poussière dans des mécanismes aussi délicats est tout simplement inacceptable, c'est pourquoi tous les composants répertoriés disque dur placé dans un boîtier étanche.

Pour contrôler le fonctionnement des composants et interagir avec disque dur d'ordinateuréquipé d'une unité électronique - ce petit supplément fixé sous le boîtier d'entraînement. Sur celui-ci, entre autres choses, se trouve une puce de mémoire cache, qui sert de tampon et permet d'augmenter la vitesse d'échange de données.

Comment les informations sont stockées

Pour stocker les informations, des pistes sont formées à la surface de plaques magnétiques, divisées en secteurs. Toutes les pistes, en fonction de la distance par rapport au centre, sont regroupées en zones ; au sein d'une zone, le nombre de secteurs d'une piste est le même. Des pistes équidistantes du centre, situées sur différents disques magnétiques (et leurs différentes surfaces), forment des cylindres.

Disques SSD

Disques SSD ( État solide Disque, SSD) – relativement nouveau genre disques. Dans l'ensemble, les SSD sont appelés « disques » principalement par tradition : pour souligner le fait qu'ils constituent une alternative aux disques durs traditionnels et sont disponibles dans les mêmes facteurs de forme.

Bien que les disques SSD ne soient pas très différents en apparence des disques durs, ce sont des appareils complètement différents en fonction de leurs principes de fonctionnement. Les SSD n'ont pas de pièces mécaniques : à l'intérieur, ils ont juste circuit imprimé avec des microcircuits soudés dessus.

Les disques SSD les plus répandus aujourd'hui sont basés sur des puces de mémoire flash NAND. Ces SSD utilisent l'un des deux types de puces NAND : SLC (Single-Cell) ou MLC (Multi-Level Cell). Les cellules mémoire des puces SLC sont à un seul niveau ; un seul bit de données peut y être écrit. Les puces MLC sont constituées de cellules mémoire de plus haute densité capables de stocker au moins deux bits d'informations. Les disques MLC ont une capacité plus élevée et sont moins chers que les disques SLC. Mais ces derniers ont aussi des avantages : ils sont plus fiables et plus rapides.

Travailler avec des données

Les SSD utilisent des cellules de mémoire flash pour stocker les données. Pour y accéder, il vous suffit de spécifier l'adresse de la cellule souhaitée (cependant, en réalité, le contrôleur de lecteur fonctionne avec des tableaux de données plus grands - des blocs, qui, à leur tour, sont constitués de pages).

Pour accélérer le fonctionnement des disques SSD, les fabricants utilisent un mode de fonctionnement multicanal (jusqu'à 10 canaux) : le contrôleur de périphérique « communique » en parallèle avec plusieurs puces mémoire à la fois.

Disques durs hybrides

Ces appareils sont des lecteurs équipés, avec un tampon de cache régulier, de plusieurs centaines (généralement 256) mégaoctets de mémoire flash. De tels disques sont principalement destinés à être utilisés dans les ordinateurs portables : leur vitesse de fonctionnement est plus élevée et leur consommation électrique est inférieure à celle des disques durs d'ordinateurs portables lents. Ceci est obtenu grâce au fait que les données les plus fréquemment utilisées ne sont pas stockées sur des plaques magnétiques, mais dans la mémoire flash. Cependant, le véritable effet de l’utilisation des entraînements hybrides ne peut être obtenu qu’en Windows Vista, avec ses technologies SuperFetch et ReadyBoost, qui permettent d'accélérer le chargement de l'OS et des programmes fréquemment utilisés.

Les H-HDD ne sont pas encore très répandus, nous n'en parlerons donc pas davantage dans cet article.

Sélection d'un disque dur

Lorsque vous êtes confronté au problème du choix d'un nouveau lecteur de disque, vous ne devez pas vous laisser guider uniquement par le désir d'obtenir autant de gigaoctets de capacité que possible pour moins d'argent. Il serait plus correct d'évaluer judicieusement vos besoins et de les comparer avec vos capacités, principalement financières. Nous vous dirons ce que vous devez prendre en compte lors de l'achat d'un nouveau lecteur de disque.

Interface

La première chose à laquelle vous devez faire attention lors de l'achat d'un nouveau lecteur de disque est l'interface permettant de le connecter à votre ordinateur. Aujourd'hui, sur les ordinateurs de bureau et portables, les disques avec Interface SATA, et sur les vieux PC, il est assez courant de trouver des disques avec une interface PATA, qui disparaît déjà de la scène.

Afin de savoir quelle interface de connexion disque prend en charge votre ordinateur, le plus simple est de consulter la description du logiciel qui y est installé. carte mère.

ATA parallèle

Pour connecter des lecteurs PATA à carte mère un large câble à 80 conducteurs est utilisé. Le plier soigneusement est un art. Longueur maximale un tel câble mesure 46 cm, ce qui n'est pas toujours suffisant pour connecter des disques dans de gros boîtiers. Deux appareils peuvent être connectés à un de ces câbles, partageant ce canal pour « communiquer » avec l'ordinateur. Vitesse maximum le transfert de données peut atteindre 133 Mb/s (environ 1 Gbit/s), et débit Le canal est partagé entre les appareils connectés, de sorte que vitesse réelle sera au moins deux fois inférieur.

Dans les PC modernes, l'interface PATA est utilisée pour connecter un lecteur optique.

Série ATA

À ce jour, trois versions de la spécification d'interface SATA ont déjà été adoptées : SATA 1.x, SATA 2.x et le nouveau SATA 3.0. L'interface SATA 3.0 n'en faisant que ses premiers pas, seules les deux premières versions nous intéressent, comme pour les personnes envisageant d'acquérir un disque dur aujourd'hui.

Dès le premier coup d'œil sur un disque doté d'une interface SATA, son avantage par rapport au PATA devient évident - taille plus petite connecteur Pour transférer des données, un câble compact à 7 conducteurs est utilisé, dont la longueur peut également être augmentée jusqu'à 1 M. La connexion d'un tel lecteur ne sera pas difficile même pour un débutant.

Un connecteur spécial à 15 broches a été développé pour alimenter les disques SATA, donc avant d'acheter, assurez-vous que l'alimentation de votre PC dispose des connecteurs appropriés, sinon vous devrez acheter un adaptateur.

La vitesse de transfert sur le bus Serial ATA est également plus élevée : pour SATA – 1,5 Mbit/s, pour SATA II – 3 Mbit/s et pour SATA 3.0 – déjà 6 Mbit/s. De plus, SATA II a introduit la fonction NCQ - une installation matérielle d'une file d'attente de commandes, qui vous permet de modifier l'ordre d'accès au lecteur de disque de manière à réduire le temps nécessaire au déplacement des têtes de lecture. L'utilisation de cette fonction devient particulièrement pertinente si vous utilisez des applications à accès aléatoire qui nécessitent l'accès à des données situées à différents endroits du disque dur. Cette situation se produit lorsque l'on travaille simultanément avec plusieurs applications ou une base de données. Mais il convient de rappeler que pour que la fonction NCQ fonctionne, sa prise en charge est nécessaire non seulement depuis le disque dur, mais également depuis le contrôleur SATA de la carte mère, qui doit fonctionner en mode AHCI pour que cela fonctionne.

Résultat:

Si votre ordinateur prend en charge la connexion de lecteurs de disque avec l'interface SATA, alors le choix en faveur de cette interface est clair.

Facteur de forme

Le facteur de forme caractérise non seulement un ensemble de dimensions géométriques disques durs, mais aussi l'emplacement des connecteurs d'interface et les trous de montage dans ceux-ci.

Avant d'acheter un disque, vous devez savoir quelle taille de disque peut être installée sur votre PC. Moderne Disques durs sont produits principalement sous deux formats : 3,5" et 2,5". Les premiers sont destinés aux ordinateurs de bureau, les seconds sont généralement installés dans les ordinateurs portables.

Vous devez être particulièrement prudent lorsque vous choisissez un lecteur pour ordinateur portable, car, en plus du facteur de forme, dans ce cas, vous devez également prendre en compte la hauteur de montage du lecteur, qui différents modèles pas le même. La hauteur de montage typique des disques de 2,5 pouces est de 9,5 mm, mais il existe également des disques avec une hauteur de montage de 12,5 mm (généralement des disques durs avec trois plateaux magnétiques).

D'ailleurs, dans ordinateurs de bureau, dont les boîtiers ont des cages conçues pour installer des disques de 3,5 pouces, parfois des disques de 2,5 pouces sont installés, pour lesquels des supports spéciaux sont utilisés. Cette étape apparemment irrationnelle (les disques de 2,5 pouces sont plus chers que les disques de 3,5 pouces) est logique si vous souhaitez minimiser la consommation électrique de votre PC ou créer un système particulièrement silencieux.

Résultat:

Avant d'acheter un disque, découvrez quelle taille de disque peut être installée dans votre unité centrale.

Capacité

Lorsque vous choisissez un lecteur, ne recherchez pas inconsidérément des gigaoctets. Avant de dépenser de l’argent, décidez de ce que vous allez faire de votre ordinateur. Si votre ordinateur de bureau ou ordinateur portable n'est qu'une machine à écrire électronique avec accès à Internet, un petit disque dur vous suffira. Même si dans ce cas, vous pouvez penser à acheter un SSD d'une capacité de 32, 64 ou 128 Go : ces disques sont silencieux et ont une faible consommation d'énergie. Si un ordinateur pour vous est avant tout un centre de divertissement multimédia où sont stockés des films, de la musique et des photos, achetez le maximum. Cependant, il convient de rappeler que le coût de 1 Go espace disque varie en fonction de la capacité de stockage. Sa taille minimale est aujourd'hui destinée aux disques durs d'une capacité de 1 To parmi les modèles de 3,5 pouces (environ 3 roubles pour 1 Go) et de 320 ou 500 Go parmi les disques de 2,5 pouces (6 à 7 roubles pour 1 Go).

Résultat:

Une grande capacité de disque s'avère parfois inutile. Actuellement, le meilleur achat est un disque dur de 3,5 pouces d’une capacité de 1 To.

Fiabilité

Fiabilité travailler dur Les performances d'un disque dépendent non seulement de la qualité de sa fabrication, mais également des conditions de son fonctionnement. En règle générale, lorsqu'un disque tombe en panne, c'est nous-mêmes qui sommes responsables : par exemple, il est peu probable que les vibrations et la surchauffe résultant d'une mauvaise utilisation du disque contribuent à augmenter sa durée de vie.

Si la fiabilité du disque est extrêmement importante pour vous et que vous êtes prêt à payer pour cela, meilleur choix volonté acheter un SSD. Si ce type de disque ne vous convient pas en raison de son coût élevé ou de sa petite capacité et que vous décidez d'acheter un disque dur, alors pour assurer une plus grande fiabilité du système, toutes choses égales par ailleurs, vous devriez opter pour des modèles avec moins de plaques magnétiques. Après tout, il est tout à fait naturel que moins il y a de composants mécaniques dans un appareil, plus faible est le risque de panne.

Résultat:

Le SSD est le meilleur choix pour les systèmes utilisés sur le terrain. Au moment de l'achat Le disque dur est meilleur privilégier les modèles avec moins de plaques magnétiques.

Caractéristiques de vitesse

Si vous n'êtes pas engagé dans le montage vidéo ou le montage photo (les applications utilisées à cet effet fonctionnent activement avec le sous-système de disque de l'ordinateur, surtout s'il y a peu mémoire vive), puis des caractéristiques des lecteurs de disque telles que le temps d'accès ou la vitesse lecture linéaire et les dossiers ne sont pas si importants pour vous.

Si les performances d'un lecteur de disque sont une question fondamentale, alors lors du choix, vous devez prendre en compte un certain nombre de les points suivants. Temps de lecture et d'écriture aléatoire le plus faible, ce qui est important lors de l'exécution de tâches telles que l'édition de bases de données ou fonctionnement simultané avec plusieurs applications, disposez de disques SSD. Particulièrement bon pour un tel travail avec Données SSD, basés sur des puces SLC, et des modèles MLC équipés de contrôleurs multicanaux rapides. Il convient de noter que le temps d'écriture des SSD est généralement beaucoup plus long que le temps de lecture (cela est particulièrement visible dans les disques basés sur des puces MLC). Ce fait s'explique assez simplement, il suffit de rappeler comment fonctionne un SSD. Si pour lire des données, ce lecteur n'a besoin que de commuter les lignes électriques et de lire bloc requis, puis lors de l'écriture, il doit effectuer plusieurs opérations : lire le bloc, y modifier les données nécessaires et l'écrire à nouveau. Naturellement, cela demande beaucoup plus de temps.

Les temps de lecture et d'écriture du disque dur sont comparables. Pour eux paramètres importants sont le temps de positionnement de la tête de lecture et la vitesse de rotation de la broche. Plus le premier est petit et le second est haut, plus le secteur souhaité de la plaque magnétique apparaîtra rapidement sous la tête de lecture. La plupart des disques durs modernes pour ordinateurs de bureau ont une vitesse de rotation de 7 200 tr/min, bien que si vous le souhaitez, vous pouvez également acheter des modèles avec une vitesse de rotation de 10 000 tr/min. Pour les disques durs de 2,5 pouces, la vitesse de broche typique est de 5 400 tr/min, mais des disques plus rapides de 7 200 tr/min sont également disponibles.

Résultat:

Si les performances du sous-système de disque sont extrêmement importantes pour vous, alors votre choix se porte sur des disques SSD coûteux sur puces SLC ou sur une mémoire MLC avec des contrôleurs « avancés ». Une alternative serait des disques durs avec des vitesses de broche élevées.

Mémoire tampon

Plus un lecteur dispose de mémoire cache, mieux c'est. Grâce à la présence de ce tampon rapide, il est possible d'augmenter la vitesse de travail avec les données grâce à l'utilisation d'algorithmes de lecture anticipée et d'écriture différée. Disques modernes sont équipés de 8, 16 ou 32 Mo de mémoire cache.

Quant aux SSD, tous les modèles ne sont pas équipés d'un buffer. Ces disques ont déjà des vitesses d’accès aléatoires élevées et peuvent donc s’en passer.

Résultat:

Il n'y a jamais trop de cache. Plus le volume tampon du lecteur de disque est grand, mieux c'est.

Niveau de bruit

DANS Dernièrement Les utilisateurs ont commencé à imposer des exigences de plus en plus strictes en matière de niveau sonore de leurs ordinateurs de bureau et portables. Les PC silencieux et silencieux sont de plus en plus populaires. Les SSD sont devenus une aide précieuse dans la création de tels systèmes : de par leur nature, ces appareils sont absolument silencieux, et leur faible consommation d'énergie et leur faible dissipation thermique permettent de se passer de refroidissement supplémentaire.

Suivant la tendance générale, les fabricants de disques durs ont également lancé un certain nombre de modèles avec des niveaux de bruit et une consommation d'énergie réduits : la société Ligne Samsung Ces disques étaient appelés EcoGreen F1, Seagate appelé Barracuda LP et Wester Digital appelé Caviar Green. Dans les modèles de cette série, les développeurs ont recommencé à utiliser une faible vitesse de broche de 5 400 tr/min. (pour Barracuda LP - 5900 tr/min). Ces disques fonctionnent presque silencieusement et, contrairement aux SSD, sont bon marché et leur capacité atteint 2 To.

Résultat: Si vous envisagez de construire un PC silencieux, un SSD serait le meilleur choix pour un tel système. Les disques durs de séries spéciales « écologiques » à faible vitesse de broche conviennent également parfaitement à cet effet.

Conseils d'entretien des disques

Le « bien-être » d'un disque dépend en grande partie des conditions dans lesquelles il doit fonctionner. Si vous voulez que votre disque vous serve fidèlement pendant de nombreuses années et que vous voulez tout savoir exactement sur son état de « santé », vous devez suivre quelques règles simples et effectuez un certain nombre de procédures simples. Lesquels? Nous en parlerons ci-dessous.

Installation

Lorsque vous installez un disque dur dans le boîtier de votre PC, essayez d'éliminer la possibilité de transfert de vibrations du boîtier au disque dur et inversement. Dans le premier cas, cela peut conduire à l'apparition de secteurs « cassés », dans le second cela rendra l'ordinateur plus bruyant. Pour éviter influence négative vibrations, vous devez utiliser un support amortisseur. Dans le cas le plus simple, cela convient pour rondelles en caoutchouc, posé lors de la fixation entre le corps et disque dur. Certains fabricants de boîtiers proposent des « glissières » spéciales et d'autres éléments de conception d'amortissement, tels que de petites rondelles en caoutchouc sur les paniers d'entraînement.

Défragmentation

À PROPOS défragmentation dure disque

À cet égard, nous n’aborderons bien entendu que brièvement cette question importante. Notons les bénéfices de cette procédure, qui peuvent augmenter performances difficiles disque, et parfois réduire le bruit qu'il produit en optimisant la localisation des données sur les disques magnétiques et, par conséquent, en réduisant le nombre de mouvements des têtes magnétiques lors de leur accès. Mais tout ce qui précède ne s’applique pas aux SSD. Si votre système dispose d'un disque SSD, vous ne devez pas essayer de le défragmenter. moyens standards: cela n'apportera aucun avantage, au contraire - en « précipitant » les données une fois de plus, vous ajouterez simplement des cycles de réécriture supplémentaires aux cellules. Pour défragmenter, ou plutôt optimiser la localisation des données sur disques SSD sont utilisés utilitaires spéciaux(par exemple, le module Hyper fast de l'utilitaire Diskeeper 2009).

Conditions de refroidissement et de température

Les lecteurs de disque, comme tout autre composant informatique, n'aiment pas hautes températures et nécessitent donc un refroidissement adéquat.

Disques magnétiques.

Périphériques de stockage sur disque. Types, types, propriétés des périphériques de stockage sur disque. Périphériques de stockage sur disque magnétique.

Périphériques de stockage sur disque. Les dispositifs de stockage d'informations fabriqués représentent une gamme de dispositifs de stockage avec différents principes de fonctionnement, caractéristiques physiques, techniques et opérationnelles. La principale propriété et objectif des dispositifs de stockage d'informations est leur stockage et leur reproduction.

Types, types, propriétés des périphériques de stockage sur disque. Principaux types de périphériques de stockage :

lecteurs de disquettes magnétiques (FMD);

lecteurs de disques magnétiques durs (HDD);

lecteurs de bandes magnétiques (TMD);

Lecteurs de CD-ROM, CD-RW, DVD.

Les principaux types de médias leur correspondent :

disquettes magnétiques ( Disquette) (diamètre 3,5'' et capacité 1,44 Mo ; diamètre 5,25'' et capacité 1,2 Mo (actuellement obsolète et pratiquement inutilisé, production de lecteurs conçus pour des disques d'un diamètre de 5,25'', également abandonnée)), disques pour supports amovibles ;

disques magnétiques durs ( Disque dur);

cassettes pour streamers et autres NML ;

Disques CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD.

Les périphériques de stockage sont généralement divisés en types et catégories en fonction de leurs principes de fonctionnement, de leurs caractéristiques opérationnelles, techniques, physiques, logicielles et autres. Par exemple, selon les principes de fonctionnement, on distingue les types de dispositifs suivants : électroniques, magnétiques, optiques et mixtes - magnéto-optiques. Chaque type d'appareil est organisé sur la base de la technologie correspondante de stockage/reproduction/enregistrement d'informations numériques. Par conséquent, en ce qui concerne le type et la conception technique du support d'informations, ils distinguent : les dispositifs électroniques, à disque et à bande. Principales caractéristiques des lecteurs et supports :

capacité d'information;

rapidité de l'échange d'informations;

fiabilité du stockage des informations;

prix.

Périphériques de stockage sur disque magnétique.

Principe d'opérationdispositifs de stockage magnétiques basé sur des méthodes de stockage d'informations utilisant les propriétés magnétiques des matériaux. Généralement, les dispositifs de stockage magnétiques sont constitués de appareils de lecture/écriture d'informations Et supports magnétiques, sur lequel l'enregistrement est directement effectué et à partir duquel les informations sont lues. Les dispositifs de stockage magnétiques sont généralement divisés en types en fonction de leur conception, des caractéristiques physiques et techniques du support de stockage, etc. Les distinctions les plus courantes sont faites entre les périphériques de disque et de bande. La technologie générale des dispositifs de stockage magnétique consiste à magnétiser des zones du support avec un champ magnétique alternatif et à lire des informations codées sous forme de zones de magnétisation alternative. En règle générale, les supports de disque sont magnétisés le long de champs concentriques - des pistes situées le long de tout le plan du support en rotation discoïde. L'enregistrement est effectué dans un code numérique. La magnétisation est obtenue en créant un champ magnétique alternatif à l'aide de têtes de lecture/écriture. Les têtes sont deux ou plusieurs circuits à commande magnétique avec des noyaux dont les enroulements sont alimentés en tension alternative. Un changement de tension provoque un changement de direction des lignes d'induction magnétique du champ magnétique et, lorsque le support est magnétisé, signifie un changement de la valeur du bit d'information de 1 à 0 ou de 0 à 1.

Habituellement, le NMD se compose des parties suivantes :

contrôleur de lecteur de disque,

le lecteur de disque lui-même,

câbles d'interface,

disque magnétique

Un disque magnétique est une base à revêtement magnétique qui tourne autour d'un axe à l'intérieur du lecteur.

Le revêtement magnétique est utilisé comme périphérique de stockage.

Les disques magnétiques sont : durs (Winchester) et flexibles (Floppy). Disque dur - HDD. Lecteur de disquettes - NGMD(FDD).

En plus des disques durs et des disques durs, des supports amovibles sont souvent utilisés. Un périphérique de stockage assez populaire est Zip. Il est disponible sous forme d'unités intégrées ou autonomes connectées à un port parallèle. Ces lecteurs peuvent stocker 100 et 250 Mo de données sur des cartouches ressemblant à une disquette de 3,5 pouces, offrent un temps d'accès de 29 ms et des vitesses de transfert de données allant jusqu'à 1 Mo/s. Si un appareil est connecté au système via un port parallèle, le taux de transfert de données est limité par la vitesse du port parallèle.

Au type de disques amovibles disques durs fait référence au lecteur Jaz. La capacité de la cartouche utilisée est de 1 ou 2 Go. L'inconvénient est le coût élevé de la cartouche. L'application principale est la sauvegarde des données.

Dans les lecteurs de bande magnétique (le plus souvent, ces appareils sont banderoles) l'enregistrement est réalisé sur mini-cassettes. La capacité de ces cassettes est de 40 Mo à 13 Go, la vitesse de transfert des données est de 2 à 9 Mo par minute, la longueur de la bande est de 63,5 à 230 m, le nombre de pistes est de 20 à 144.