Что такое жесткий диск и с чем его едят?

Жесткий диск это энергонезависимое постоянное запоминающее устройство. То есть иными словами это место, где хранится вся, сохраненная на компьютере, информация. Операционная система, настройки программ, драйвера устройств, ваши фотографии и видео + много всего прочего, что попадает под определение "информация". Давайте теперь поподробнее разберемся с основными терминами и характеристиками дисков.

Начнем пожалуй с разбора основных терминов для лучшего понимания происходящего.

Энергонезависимость и типы запоминающих устройств

Энергонезависимым считается устройство, которое способно хранить записанную на него информацию даже после отключения этого устройства от источника электропитания. К категории энергонезависимых запоминающих устройств относят: жесткие диски, внешние жесткие диски, твердотельные SSD накопители, флешки, CD/DVD/Bluray диски, перфокарты и листы бумаги распечатанные на принтере. С этих запоминающих устройств, записанная на них информация, не пропадает при отключении от источника электропитания и эти устройства не взаимодействуют с процессором напрямую. Еще такие устройства относят к категории постоянных запоминающих устройств, потому как они чаще всего используются для записи и последующего хранения определенного количество неизменяемой информации. Во всяком случае предполагается, что записанная информация не будет изменяться вообще либо будет изменятся начасто.

У энергозависимых устройств вся, хранящаяся на них информация, стирается при отключении от источника электропитания. К категории энергозависимых относятся: планки оперативной памяти, чипы памяти графических карт, кэш память процессора и много чего еще. Они используются как временная/промежуточная память для каких-либо вычислений, поэтому устройства из этой категории относят к оперативным запоминающим устройствам или ОЗУ. Записанная на них информация постоянно меняется

SSD это не жесткий диск!

Многие пользователи часто по ошибке называют твердотельные SSD накопители жесткими дисками. Это неправильно. Абревиатура SSD расшифровывается как solid-state drive. То есть дословно это можно перевести как "твердотельный накопитель". Твердотельные накопители, в отличии от жестких дисков, работают по иному принцыпу. В них нет намагниченных вращающихся пластин и подвижных головок для чтения. Они по большей части состоят из чипов flash памяти. Почти таких же, что используются в USB flash накопителях называемых “флешками”.

Жестким диском принято называть ставший уже традиционным Hard disk drive, он же HDD диск. Работает такой диск при помощи намагниченной вращающейся пластины и подвижной головки, считавыющей с этой пластины информацию. Количество намагниченных пластин, равно как и головок, определяется параметрами жесткого диска. Но об этом ниже.

Основные параметры жестких дисков

Теперь, когда мы разобрались с основными терминами, можно рассмотреть базовые параметры жестких дисков. К таковым относятся:

• объем диска
• производительность диска
• размер (форм фактор)
• надежность

Объем

Грубо говоря, эта цифра показывает, какое количество информации получится записать на диск. Объемы современных жестких и твердотельных дисков измеряются гигабайтами и терабайтами, при этом базовой единицей измерения объема является бит. Не будем сильно все усложнять долгими и нудными пояснениями. Ниже приведена таблица величин.

1 байт = 8 бит
1 килобайт = 1024 байта
1 мегабайт = 1024 килобайта
1 гигабайт = 1024 мегабайта
1 терабайт = 1024 гигабайта
1 петабайт = 1024 терабайта

Далее следуют эксабайты, зеттабайты, йоттабайты и прочие большие такие байты. Рассчитываются они примерно также. Доберемся до таких объемов мы еще не скоро, поэтому рассматривать их пока не будем. На сегодня рекордсменом по объему памяти среди устройств хранения данных для персональных компьютеров считается SSD 15,36 Тб кампании Samsung. Стоит такое удовольствие $10 000.

Следует также отметить, что хитрые маркетологи почему-то склонны полагать, что в 1 ГБ содержится всего лишь 1000 МБ вместо 1024. Поэтому заявляенный ими на диске объем практически никогда не соответсвует реальному.

Согласно представленному ассортименту на рынке, объем памяти, который охватывает HDD, варьируется от 4.2 ГБ до 32000 ГБ, а для SSD характерны объемы, лежащие в диапазоне от 8 ГБ до 3840 ГБ. Лучшая цена за 1 ГБ для HDD составляет около 0.03$ (около 2 руб), в то время как для SSD цена за 1 ГБ памяти составляет примерно 0.36$ (т.е. около 21 руб.). При этом самые эффективные цены у SSD находятся в диапазоне от 250 ГБ до 1 ТБ, а у HDD от 2 до 8 ТБ.

Как видно из вышеописанного, самый дешевый объем предоставляют HDD жесткие диски. Именно поэтому они так распространены и именно поэтому большинство продавцов готовых (уже собранных) компьютеров устанавливают в них HDD диски объемом от 250 ГБ. Чуть более опытные пользователи также не отстают от тренда и уже самостоятельно докупают себе жесткие диски объемом от 1 ТБ и более для хранения всякой всячины.

А вот высокообьемные SSD диски уже редкость. Объем на них стоит дорого, но они значительно выигрывают у HDD в скорости. Поэтому низкообъемные твердотельные накопители используются как правило в качестве системных дисков. Объемы таких дисков измеряются в гигабайтах и чаще всего находятся в диапазоне от нескольких ГБ до 120 ГБ.

Производительность жесткого диска

Производительность жесткого диска это совокупность скорости чтения/записи данных и времени доступа к ним. На производительность диска влияют следующие факторы:

• Интерфейс подключения — SATA/IDE/SCSI. С помощью интерфейса подключения происходит “интеграция” диска с материнской платой. На протяжении всего времени он претерпел ряд изменений. Каждое изменение улучшало скорость и легкость взаимодействия между жестким диском и материнской платой. Самый современный на текущий момент интерфейс - SATA 3. Именно с учетом его использования продавец пишет на диске скорость чтения/записи данных в MБ/c


• Объем кэша: кэш это то место, где хранится востребованная с диска информация, которая еще не была передана через интерфейс. Чем больше объем кэша, тем быстрее будет осуществлятся передача данных. Объем кэша измеряется в Мб. В магазинах например можно найти Western Digital Purple с 64 Мб кэша, Toshiba N300 с 128 Мб и Seagate Enterprise Performance 15K с 256 Мб.


• Поддержка алгоритмов повышения быстродействия. Таких как NCQ и TCQ


• Скорость вращения шпинделя. Измеряется она в оборотах в минуту. Чем быстрее вращается шпиндель с намагниченными дисками, тем быстрее скорость чтения/записи данных.

Измерить производительность диска и его общее состояние можно с помощью специальных программ. Таких как CrystalDiskMark либо Victoria

Размер (форм фактор)

На данный момент сущесвует 2 самых распространенных форм фатора для жетских дисков: 2,5 (Small Form Factor) и 3,5 (Large Form Factor). Как несложно догадаться, диски формата 2,5 чаще всего применяются в миниатюрных устройствах типа ноутбуков, нетбуков, таблеток и прочего. Короче говоря, в тех местах, где важен каждый выступающий сантиметр. А вот с форматом 3,5 все в точности наоборот. Это формат используется в настольных компьютерах, серверных стойках, дисковых raid-массивах. Преимущество формата 3,5 в объеме и простоте производства. Производитель может разместить в таком объеме большее количество начинки.

Разьемы для подключения жестких дисков к материнской плате и обоих форм факторов, как правило, одинаковы. Поэтому проблем с подключением дисков разного формата к одной материнской плате не возникает. Позволяло бы место.

Надежность

Величина достаточно условная. Выражается она как правило в максимальном количестве циклов записи данных на жесткий диск + продавец дает некую, ограниченную по времени, гарантию. Средний срок службы диска составляет от 3 до 5 лет, но опять все во многом зависит от того, в каких условиях диск работает. История знает немало случаев, когда HDD диск без проблем работал более 10 лет.

HDD диски очень чувствительны к механическим воздействиям ввиду наличия в них хрупких керамических пластин. Крайне не рекомендуется перемещать жесткие диски во время работы. Пластины вращаются на большей скороти, поэтому любое более-менне резкое движение может привести к их повреждению и поломке диска.

Если хотите выбрать себе диск по надежности, обратите внимание в первую очередь на заявленное производителем максимальное количество циклов записи и рекомендуемые условия использования. Затем почитайте отзывы пользователей в интернет-магазинах и на yandex market. Иногда случается такое, что производитель по недосмотру выпускает на рынок диск с браком и все пользователи, гневно матерясь, рвут на себе волосы. Найдите в интернете стресс тесты для выбранной вами модели жесткого диска. Их в интернете много и зачастую они показывают неожиданные результаты.