L’un des principaux composants de tout ordinateur est un disque magnétique dur, utilisé comme périphérique de stockage d’informations permanentes.

Cet appareil porte plusieurs noms « informels » : disque dur, disque dur ou « vis ».

Pourquoi un disque dur est-il appelé disque dur ?

Les disques durs des ordinateurs ont commencé à être appelés Winchesters aux États-Unis dans les années 70 du XXe siècle. Puis IBM a sorti le premier analogique moderne dur disques : un appareil composé de deux armoires, à l'intérieur desquelles se trouvaient des disques magnétiques d'une capacité de 30 Mo chacun.

Il portait l'inscription «30x30» - exactement la même inscription était présente sur le fusil de la célèbre société «Winchester». D'abord disques durs On les appelait « Winchesters » pour plaisanter, mais bientôt le nom leur est resté fermement ancré et est devenu presque officiel.

Comment fonctionne le disque dur d'un ordinateur ?

Le principe du dur disque informatique reste inchangé depuis plusieurs décennies. Bien sûr, les détails techniques ont subi des changements majeurs, mais les principales caractéristiques de conception restent les mêmes qu'il y a quarante ans.

Le disque dur est constitué de plusieurs disques minces en verre ou en aluminium, sur la surface desquels est appliquée une fine couche de dioxyde de chrome. Les disques sont fixés strictement parallèles les uns aux autres sur la broche et recouverts d'un boîtier en aluminium. De plus, à l'intérieur du boîtier se trouve un bloc de têtes magnétiques.

Le moteur électrique met les disques en mouvement et ils commencent à tourner avec vitesse constante. Les flux d'air qui en résultent maintiennent les têtes à une certaine distance de la surface des disques, afin d'éviter toute rayure ou abrasion.

Couche supérieure disque dur sert à l’enregistrement et à la lecture d’informations. Ce travail est effectué par des têtes magnétiques qui se déplacent sur la surface des disques, trouvant les positions souhaitées à l'aide de marques spéciales sur le disque.

Bien entendu, les diamètres des disques durs modernes ont considérablement diminué par rapport aux premiers modèles, et la capacité d'information, au contraire, a augmenté des centaines de milliers de fois. Cependant, les premiers disques durs avaient à peu près la même structure de base.

Écrire des informations sur le disque dur

Le processus d'écriture et de lecture d'informations repose sur un code binaire : la présence ou l'absence d'un signal. Un bloc d'informations ainsi crypté, converti en vibrations courant électrique, est fourni au bloc de têtes magnétiques du disque dur.


Les têtes trouvent la section souhaitée du disque et convertissent les fluctuations de courant en oscillations champ magnétique. Dans ce cas, des zones microscopiques se créent à la surface du disque : certaines sont magnétisées, d'autres ne le sont pas. Code binaire Les enregistrements sont ainsi transférés sur le disque dur.

Le processus de lecture des informations est similaire : un bloc de têtes magnétiques passe dessus la zone requise disque, et en raison de la présence d'oscillations dans le champ magnétique généré par la surface du disque, la tension électrique dans les têtes augmente ou diminue.

Les informations lues vont là où elles sont traitées et affichées à l'écran. Le moniteur nous montre du texte ou une image stockée sur le disque dur.

Formater votre disque dur

Le processus de formatage d’un disque dur n’est pas sans rappeler l’effacement d’informations sur un tableau noir. Les têtes magnétiques détruisent complètement tout ce qui était précédemment écrit sur le disque et divisent sa surface en secteurs pour de nouveaux enregistrements. Les disques neufs sont également formatés : cela est nécessaire pour rationaliser le processus d'écriture et de lecture.

Présentation des informations sur le disque dur

Les informations ne sont pas écrites sur le disque dur de manière aléatoire, mais sous la forme de cercles (pistes) situés les uns dans les autres. Le disque dur se compose de plusieurs disques et chaque tête est responsable d'un côté d'un disque, mais ils se déplacent tous simultanément à la même profondeur.

Par conséquent, les informations sont enregistrées sur plusieurs disques à la fois, dont les pistes forment une surface cylindrique. Les disques sont divisés en secteurs, avec une piste de secteur contenant 512 octets.

La présentation logique de l'information est différente de sa disposition physique. Lors du formatage, le disque dur est divisé en disques dits logiques, chacun étant désigné par une lettre latine. Taille de chacun lecteur logique attribué arbitrairement, à la demande du propriétaire de l’ordinateur.


Cette présentation des informations a été choisie pour la commodité des utilisateurs. Pour convertir les coordonnées logiques en coordonnées physiques, il existe un traducteur spécial situé dans le boîtier du disque dur.

Beaucoup ont entendu des mots comme Disque dur , « Disque dur », « vis" ou " Winchester" Tous ces mots sont synonymes du même appareil. Disque dur est un dispositif de stockage et de stockage d'informations basé sur les principes de l'enregistrement magnétique. Winchester majoritaire ordinateurs modernes est le principal périphérique de stockage de données. Il conserve les informations même lorsque l'ordinateur est éteint ; il peut également être retiré de l'unité système informatique et connecté à un autre PC .

L'histoire du disque dur Différence principale disque dur à partir de disquettes - il s'agit de l'enregistrement d'informations sur des plaques dures (aluminium ou verre) recouvertes d'un matériau ferromagnétique, dans la plupart des cas du dioxyde de chrome. Les Winchesters sont le plus souvent utilisés comme support de stockage non amovible , mais ces dernières années a été inventé disque dur amovible , qui a été largement utilisé. Un disque dur est généralement associé à un lecteur, un périphérique de stockage et une unité électronique.

Pour la première fois sur le marché informatique "vis" est apparu en 1957. Il est né grâce à l'entreprise IBM, bien avant l'apparition ordinateur personnel. Il était capable de contenir 5 Mo d’informations et coûtait une somme folle. Un peu plus tard, 10 a été développé Mo disque dur, mais pour un PC. Le disque dur était composé de 30 pistes et 30 secteurs chacune. Après le marquage « 30/30 » de la marque du même nom que la populaire carabine « Winchester"Le lecteur a été nommé familièrement" Winchester" ou en abrégé "vis". En Europe et aux États-Unis, ce terme a disparu dans les années 90, et ce n'est qu'en Russie qu'il continue d'être appelé ainsi en argot.

Winchester se compose de plusieurs disques métalliques recouverts d'une substance spéciale capable de maintenir un champ magnétique. Le nombre de plaques métalliques dans un disque dur varie de une à trois. Ces disques ont une surface très lisse et un excellent équilibrage. Ces qualités sont nécessaires pour une vitesse de rotation élevée. Têtes magnétiques spéciales situées une à la fois différents côtés disques, vous permettent d’enregistrer dessus. Têtes ont des propriétés magnétorésistives qui sont sensibles aux changements du champ magnétique dus aux changements de l'intensité du courant excité dans la tête. Le signal résultant est lu puis converti sous forme numérique. Se tête sous l'influence d'impulsions de courant, il est capable de créer un champ magnétique. En fonction de la direction du moment magnétique, une magnétisation des sections du disque se produit.

Les données sur les disques sont stockées dans ce que l'on appelle des pistes. Au fur et à mesure du fonctionnement du disque dur, les têtes magnétiques changent d'emplacement d'une piste à l'autre. Dans le moderne Disque dur utilisé pour changer la position des têtes magnétiques solénoïde unité d'entraînement.

Une piste est constituée de secteurs dont chacun stocke 512 octets de données. Le plus petit volume d'un disque est un secteur. Le produit des cylindres, des secteurs et du nombre de têtes est le volume maximum pouvant être stocké sur un disque dur. Presque tous les fabricants s'efforcent de rendre les pistes aussi denses que possible et de réduire le nombre de disques.

Pendant le travail disque dur des secteurs et des pistes endommagés apparaissent. À formatage de bas niveau ils sont spécialement marqués et ne seront plus pris en compte lors de l'exploitation du disque dur à l'avenir.

Paramètres de base du disque dur

Caractéristique principale disque dur est capacité(la quantité d'informations qu'il peut contenir). La capacité est mesurée en gigaoctets ( FR). Un FRégal à 1000 mégaoctets ( Mo). À son tour, 1 Mo équivaut à 1 000 kilo-octets ( Ko). Mais en monde de l'information Un système de comptage légèrement différent a été adopté. Au lieu de 1000, ils en comptent 1024. Il faut y prêter attention. Lors du diagnostic d'un ordinateur système opérateur indiquera une plus petite quantité FR que celui spécifié par le fabricant.

Un autre caractéristique importante est la vitesse de rotation de la broche. Cet indicateur affecte directement la vitesse du disque dur (c'est-à-dire la rapidité avec laquelle les informations seront échangées avec d'autres appareils informatiques). Plus la vitesse de rotation est élevée, plus la lecture et l'écriture sont rapides informations concrètes disque. Pour les ordinateurs de bureau, un bon indicateur est considéré 7200 tr/min . À des taux de rotation plus élevés, la vitesse du disque dur augmente considérablement.

Un de plus paramètre important est le temps d'accès aléatoire, qui est étroitement lié à la vitesse de rotation. La plupart des fabricants n'indiquent pas cet indicateur lors de la vente, mais si vous effectuez une recherche sur Internet, ces informations peuvent être facilement trouvées. Le temps d'accès aléatoire indique le temps nécessaire au disque dur pour lire ou écrire des informations sur n'importe quelle partie du disque. Ce paramètre est mesuré en millisecondes. Plus l'indicateur est bas, plus la vitesse du disque dur est élevée.

Il est important de savoir quelle interface le « vis ». En mots simples Le connecteur du disque dur qui le relie à la carte mère. C'était plus tôt EDI, mais maintenant il a été remplacé SATA. Tout moderne disques durs , ils fonctionnent plus rapidement et sont plus pratiques à installer. Il est nécessaire de considérer de quelle interface la carte mère est équipée. Si les connecteurs ne correspondent pas, la connexion sera impossible.

Il existe également des disques spécifiquement destinés aux serveurs. Ils ont la même taille que les modèles ordinaires. Disque dur, mais c'est beaucoup plus rapide au travail. La vitesse de rotation de ces appareils atteint 15 000 tr/min. Ils sont plus fiables que les disques durs des ordinateurs de bureau. Les disques du serveur sont livrés avec interface série SAS Et SATA et parallèle SCSI.

Il n’y a pas si longtemps, les disques durs externes ont été inventés. Ils sont très faciles à utiliser et ont petites tailles et le poids, de gros volumes de données. On les appelle aussi médias mobiles ou " grande clé USB" Utilisation externe Disque dur pratique à transporter diverses informations sous forme d'enregistrements audio, archives du bureau et fichiers multimédias. Les contrôleurs sont capables de prendre en charge USB 2.0, 3.0 et FireWire.

La vitesse de rotation moyenne des disques durs des ordinateurs portables est de 5 400 tr/min ou 4 200 tr/min. De plus, ils doivent être résistants aux chocs.

Principales interfaces de connexion

USB– transmission de données en série. Bande passante USB 1.1 – 12 Mo/s, USB 2.0 – 480 Mo/s USB 3.0 – 5 Go/s.

EDI– la transmission des données est parallèle. La bande passante est d'environ 133 Mo/s. Cette interface est généralement utilisée dans ordinateurs de bureau et les ordinateurs portables.

SATA – transmission de données en parallèle. La bande passante est d'environ 300 Mo/s. Le principal concurrent d'IDE. SATA est plus résistant aux interférences et légèrement meilleur que l'IDE.

SCSI– transmission de données en parallèle. Principalement utilisé lorsque vous travaillez avec des serveurs. Il se distingue par ses performances et sa fiabilité élevées.

SCSI connecté en série (SAS) – transmission série information. Une version améliorée de SCSI avec des performances et une fiabilité améliorées.

FireWire– transmission série. La vitesse est proche de 400 Mo/s. Pour travailler avec des fichiers vidéo, c'est le meilleur choix.

Fabricants

À la fin du siècle dernier, de nombreuses entreprises manufacturières étaient présentes sur le marché informatique. disques durs . Mais à l’heure actuelle, le nombre d’entreprises a considérablement diminué. Certains n'ont pas pu résister à la concurrence, d'autres ont été rachetés par des concurrents plus puissants et d'autres ont commencé à fabriquer des produits autres que des disques durs.

Au milieu des années 90, les disques durs étaient produits par l'entreprise Périphériques Conner, acquis plus tard Seagate, Et Micropole. Le dernier l'a fait haute qualitéSCSI disques premium pour serveurs. L'entreprise fabriquait des produits très coûteux, mais en raison de la fourniture de roulements de broche de mauvaise qualité, l'entreprise a subi d'énormes pertes lors du retour et du remplacement des disques durs et a ensuite fait faillite. Il a également été racheté par Seagate.

Les produits de l'entreprise japonaise sont toujours populaires Fujitsu. Elle mise désormais sur la production de disques durs pour ordinateurs portables et SCSI disques. Mais elle n'a plus le même chiffre d'affaires qu'au siècle dernier. En 2001, l’entreprise subit un sérieux revers. Cette année-là, la puce du contrôleur est tombée en panne massivement, ce qui a entraîné de graves pertes financières dont l'entreprise ne s'est pas encore remise. Mais avant la panne entreprise japonaiseétait considéré comme un leader dans la production de disques durs. Les disques durs de ce fabricant se distinguaient par d'excellentes caractéristiques de surfaces rotatives. En 2009, production en série de disques durs Fujitsu est allé à Toshiba .

Jusqu'au début des années 2000, les disques des divisions IBM étaient considérés comme une référence. Mais après des pannes massives de disques pour PC en raison de l'oxydation des contacts du connecteur bancaire scellé, la succursale américaine a subi d'importantes pertes financières et a été vendue Hitachi.

La société Quantrum a laissé une marque brillante dans l'histoire, mais en raison de pannes massives Disque dur dans la serie CX, elle a également abandonné le marché de l'informatique.

Maxtor était considéré comme un leader dans son domaine. Début 2001, elle rachète la division Quantique, qui produit des disques durs et hérite d'une série de problèmes pour l'entreprise rachetée en raison de disques « minces ». En 2006, elle fusionne avec la société Seagate .

Le printemps 2011 a été le dernier pour Hitachi, très populaire sur le marché disques durs . Il a été acquis Numérique occidental , et la même année, la division HDD de Samsung a été transférée à Seagate.

Il ne reste plus que trois fabricants sur le marché des disques durs : Seagate, Western Digital et Toshiba . Mais en Dernièrement en raison du développement de la technologie SSD et de l'émergence externe dur disques, le nombre d'entreprises prêtes à proposer de nouvelles technologies et développements recommence à augmenter.

Disque dur(HDD, SCREW, WINCHESTER) est un périphérique de stockage d'informations dans un ordinateur personnel. Disque dur – conçu pour stocker et transmettre des informations. Un disque dur stocke les données sur la surface magnétique du disque. Les informations sont enregistrées et récupérées à l'aide de têtes magnétiques. Un disque dur peut contenir plusieurs plateaux appelés disques. Le moteur qui fait tourner le disque s'allume lorsque l'alimentation est appliquée au disque et reste allumé jusqu'à ce que l'alimentation soit coupée. Le moteur tourne à une vitesse constante, mesurée en tours par minute (rpm). Les données sont organisées sur un disque en cylindres, pistes et secteurs. Les cylindres sont des pistes concentriques sur des disques, situés les uns au-dessus des autres. La piste est ensuite divisée en secteurs. Le disque possède une couche magnétique de chaque côté. Chaque paire de têtes est en quelque sorte montée sur une « fourchette » qui enserre chaque disque. Cette "fourche" se déplace au-dessus de la surface du disque à l'aide d'un servomoteur séparé (et non d'un moteur pas à pas, comme on le pense souvent à tort - un moteur pas à pas ne permet pas de se déplacer rapidement au-dessus de la surface). Tous les disques durs disposent de secteurs de rechange qui sont utilisés par ses circuits de gestion si des secteurs défectueux sont détectés sur le disque.

Périphérique de disque dur :

Interfaces de disque dur

Une interface de stockage est un ensemble électronique qui assure l'échange d'informations entre le contrôleur de l'appareil (tampon de cache) et l'ordinateur. Une interface est la manière dont le disque dur et la carte mère de l'ordinateur interagissent. Il s'agit d'un ensemble de lignes spéciales et d'un protocole spécial (un ensemble de règles de transfert de données). C'est-à-dire que, purement physiquement, il s'agit d'un câble (câble, fil), des deux côtés duquel se trouvent des entrées, et sur le disque dur et la carte mère, il y a des ports spéciaux (endroits où le câble est connecté). Ainsi, la notion d'interface inclut un câble de connexion et des ports situés sur les appareils qu'il connecte.

EDI- traduit de l'anglais « Integrated Drive Electronics », qui signifie littéralement « contrôleur intégré ». Ce n'est que plus tard que l'IDE a commencé à être appelé une interface de transfert de données, puisque le contrôleur (situé dans l'appareil, généralement dans les disques durs et lecteurs optiques) et la carte mère devait être connectée à quelque chose. Il (IDE) est également appelé ATA (Advanced Technology Attachment), il s'avère quelque chose comme « Advanced Connection Technology ».

Que puis-je dire, même si l'IDE était très lent ( débit le canal de transmission de données variait de 100 à 133 mégaoctets par seconde par différentes versions IDE - et même alors purement théorique, en pratique beaucoup moins), mais il vous permettait de connecter simultanément deux appareils à la carte mère à l'aide d'un seul câble.

De plus, dans le cas de la connexion simultanée de deux appareils, la capacité de la ligne était divisée par deux. Cependant, c'est loin d'être le seul inconvénient de l'EDI. Le fil lui-même, comme le montre la figure, est assez large et, une fois connecté, il occupera la part du lion espace libre V unité système, ce qui affectera négativement le refroidissement de l'ensemble du système dans son ensemble. En tout L'IDE est déjà obsolète moralement et physiquement, c'est pour cette raison que le connecteur IDE est introuvable sur de nombreux modèles modernes cartes mères, même si jusqu'à récemment, ils étaient encore installés (en quantités de 1 pièce) sur les planches économiques et sur certaines planches du segment de prix moyen.

La prochaine interface, non moins populaire que l'IDE en son temps, est SATA (Série ATA), dont une caractéristique est la transmission de données en série. Il convient de noter qu’au moment de la rédaction de cet article, il s’agit de l’utilisation la plus répandue sur les PC.

Interfaces SATA, SATA 2(II), SATA 3 (III)

En 2002, apparaissent les premiers disques durs, avec une interface évolutive à l'époque SATA . Vitesse maximum dont le taux de transfert de données était de 150 Mo/s.

Si nous parlons des avantages, la première chose qui attire votre attention est le remplacement Boucle de 80 fils (Fig. 1), pour sept cœurs Câble SATA(Fig. 3), beaucoup plus résistant aux interférences, ce qui a permis d'augmenter la longueur standard du câble de 46 cm à 1 m. De plus, des connecteurs SATA correspondants ont été développés (Fig. 4), qui sont plusieurs fois plus compacts que les connecteurs de la norme IDE précédente. Cela a permis de placer plus de connecteurs sur la carte mère ; on en trouve désormais plus de 6 sur les nouvelles cartes mères. Connecteurs SATA, contre 2-3 IDE traditionnels dans les anciennes cartes mères orientées vers cette norme.

Puis, la norme SATA II est apparue, la vitesse de transfert des données a atteint 300 Mo/s. Cette norme a acquis de nombreux avantages, parmi lesquels : la technologie Native Command Queuing (c'est cette technologie qui a permis d'atteindre une vitesse de 300 Mo/s), le hot-pluging des disques, l'exécution de plusieurs commandes en une seule transaction, et d'autres.

Eh bien, en 2009, l'interface a été introduite SATA3 . Cette norme prévoit le transfert de données à des vitesses 600 Mo/s (pour les disques durs, « oh » comme c'est redondant).

Les améliorations de l'interface peuvent inclure une gestion plus efficace de l'énergie et, bien sûr, une vitesse accrue.

Il convient de noter que SATA, SATA II et SATA III sont entièrement compatible.

• 1956 - Disque dur IBM 350 faisant partie du premier ordinateur de production, l'IBM 305 RAMAC. Le lecteur occupait une boîte de la taille d'un grand réfrigérateur et pesait 971 kg, et la capacité mémoire totale de 50 disques minces recouverts de fer pur d'un diamètre de 610 mm tournant à l'intérieur était d'environ 5 millions d'octets de 6 bits.
• 1980 - le premier Winchester de 5,25 pouces, Shugart ST-506, 5 Mo.
• 1981 - Shugart ST-412 de 5,25 pouces, 10 Mo.
• 1986 - Normes SCSI, ATA.
• 1990 - capacité maximale 320 Mo.
• 1995 - capacité maximale 2 Go.
• 1997 - capacité maximale 10 Go.
• 1998 - Normes UDMA/33 et ATAPI.
• 1999 - IBM lance Microdrive avec des capacités de 170 et 340 Mo.
• 2000 - IBM lance Microdrive avec des capacités de 500 Mo et 1 Go.
• 2002 - Norme ATA/ATAPI-6 et disques d'une capacité supérieure à 137 Go.
• 2003 - apparition de SATA.
• 2003 - Hitachi lance Microdrive d'une capacité de 2 Go.
• 2004 - Seagate lance ST1 - un analogue de Microdrive d'une capacité de 2,5 et 5 Go.
• 2005 - capacité maximale 500 Go.
• 2005 - Norme série ATA 3G.
• 2005 - SAS apparaît.
• 2005 - Seagate lance ST1 - un analogue de Microdrive d'une capacité de 8 Go.
• 2006 - application de la méthode d'enregistrement perpendiculaire dans les drives commerciaux.
• 2006 - apparition des premiers disques durs « hybrides » contenant une unité de mémoire flash.
• 2006 - Seagate lance ST1 - un analogue de Microdrive d'une capacité de 12 Go.
• 2007 - Hitachi présente le premier disque commercial d'une capacité de 1 To.
• 2009 - basé sur des plateaux de 500 Go de Western Digital, puis Seagate Technology LLC a lancé des modèles d'une capacité de 2 To.
• 2009 - Samsung lance les premiers disques durs avec interface USB 2.0
• 2009 - Western Digital annonce la création de disques durs de 2,5 pouces d'une capacité de 1 To
• 2009 - l'émergence de la norme SATA 3.0.
• 2010 – Seagate lance un disque dur de 3 To.
• 2010 - Samsung lance un disque dur avec plateaux avec une densité d'enregistrement de 667 Go sur un plateau
• 2011 – Western Digital sort le premier disque sur des plateaux de 750 Go.

Nous, utilisateurs d'ordinateurs personnels, rencontrons souvent l'abréviation HDD. Et le désir de savoir ce qu'est un disque dur, où il se trouve et à quoi il sert est justifié.

Disque dur signifie " disque dur conduire". En termes simples, c'est un disque dur. Ils appartiennent progressivement au passé et sont remplacés par les SSD, mais les disques durs occuperont encore longtemps leur niche sur le marché.

Pourquoi le disque est-il "dur"

Il n’y a pas de nom pour le disque dur d’un ordinateur. Disque dur, disque dur, disque dur, vis - juste une petite liste de ses noms. Pourquoi « disque dur » ?

Contrairement aux disquettes « disquettes », les données des disques durs sont enregistrées sur des plaques dures et celles-ci sont à leur tour recouvertes d'une couche de matériau ferromagnétique. On les appelle simplement « disques magnétiques ». Un disque dur utilise un ou plusieurs plateaux sur un axe. Les appareils de lecture (têtes) ne touchent pas la surface des plaques pendant le fonctionnement. Cela s'explique simplement : avec la rotation rapide des plaques, une couche de flux d'air entrant se forme. La distance entre l'appareil de lecture et la surface de travail est très petite - quelques nanomètres seulement, et la couche d'air, qui élimine tout contact mécanique, assure une longue durée de vie. Si les plaques ne tournent pas à la bonne vitesse, alors les têtes se trouvent dans la zone dite de « stationnement » - en dehors des limites des plaques.

Une propriété distinctive d'un disque dur dans un ordinateur est que le support de stockage est combiné avec un lecteur, ainsi qu'avec un bloc d'électronique nécessaire dans un seul boîtier.

Principales caractéristiques du disque dur

Comme n'importe quel dispositif technique, le disque dur présente un certain nombre de caractéristiques, sur la base desquelles nous pouvons tirer des conclusions sur sa pertinence.

• La capacité est l'une des quantités les plus importantes. Caractérise la quantité de données pouvant être stockée par le lecteur.
• Dimensions (facteur de forme). Les variantes les plus courantes sont de 3,5 et 2,5 pouces. Définit la largeur du périphérique.
• Vitesse de rotation de l'axe et de la broche. Le nombre de ses tours par minute. Le paramètre affecte de manière significative la vitesse d'accès aux données et directement la vitesse de leur transfert. Les options les plus courantes : 4200, 5400, 7200, 10 000 tr/min.
• Nombre d'opérations d'E/S par seconde. Pour les disques modernes, ce nombre approche 50 (avec accès aléatoire aux données) ; avec un accès séquentiel, il est proportionnellement plus élevé - environ 100.
• La consommation d'énergie est un paramètre important pour des appareils portables(nous parlons d'ordinateurs portables/netbooks).
• Taille du tampon. Le tampon est une mémoire intermédiaire. Son objectif est de lisser les différences de vitesses de lecture/écriture. Dans les disques durs modernes, sa taille est généralement comprise entre 8 et 64 mégaoctets.

J'espère que nous avons pu comprendre ce qu'est un disque dur dans un ordinateur, et même élargir un peu nos horizons dans le monde du matériel informatique.

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 à tout moment des informations provenant de n'importe quelle section de la voie ferrée.

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 l'espace du disque dur pour stocker des données qui ne rentrent pas dans la RAM (fichier d'échange) ou stocker du contenu mémoire vive lors de l'utilisation du 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 d'assiettes peut être différent - d'une (dans les options économiques) 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, puisque 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 ;
• Manette - 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. Toutes les têtes étant 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 est coupée, 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 tu parles 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 la mallette de l'ordinateur portable ;
2. Pour 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 existe également un type spécial de disque dur : 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

Donc les principaux caractéristiques du dur disque informatique :

• 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, puisque 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 :