HDD | |
---|---|
2,5-tommers harddisk med SATA -interface og 4-bens servicestik til adgang til drevets firmware. Indeslutningsområde åbnet | |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
En harddisk, eller HDD ( eng. hard (magnetisk) diskdrev, HDD, HMDD ), harddisk , kan sammenklappes. harddisk - en lagringsenhed med tilfældig adgang (informationslagringsenhed, drev ) baseret på princippet om magnetisk optagelse. Det er den vigtigste datalagringsenhed i de fleste computere .
I modsætning til en diskette ( floppy disk ) er information i en HDD optaget på hårde ( aluminium eller glas ) plader belagt med et lag af ferromagnetisk materiale, oftest kromdioxid - magnetiske diske. HDD'en bruger en eller flere plader på samme akse . Læsehoveder i driftstilstanden rører ikke pladernes overflade på grund af luftstrømmen dannet nær overfladen under hurtig rotation. Afstanden mellem hovedet og disken er flere nanometer (i moderne diske, ca. 10 nm [1] ), og fraværet af mekanisk kontakt sikrer en lang levetid for enheden. I fravær af diskrotation er hovederne ved spindlen eller uden for disken i en sikker ("parkering") zone, hvor deres unormale kontakt med skivernes overflade er udelukket.
I modsætning til en diskette er et lagermedie også normalt kombineret med et drev, et drev og en elektronikenhed. Sådanne harddiske bruges ofte som ikke-flytbare lagermedier.
Siden anden halvdel af 2000'erne har SSD'er med højere ydeevne spredt sig , og fortrængt diskdrev fra en række applikationer på trods af de højere omkostninger pr. lagerenhed; Samtidig er harddiske fra midten af 2010'erne blevet udbredt som lavpris- og højkapacitetslagringsenheder i både forbruger- og virksomhedssegmentet.
På grund af tilstedeværelsen af udtrykket logisk disk kaldes magnetiske diske (plader) af harddiske, for at undgå forvirring, fysisk disk , slang - pandekage . Af samme grund omtales solid state-drev nogle gange som en SSD-harddisk , selvom de ikke har magnetiske diske eller bevægelige enheder.
Ifølge en af versionerne [2] [3] blev navnet "Winchester" ( eng. Winchester ) givet til drevet takket være Kenneth Haughton, som arbejdede hos IBM , projektlederen, som et resultat , blev en harddisk udgivet i 1973 IBM 3340 , som for første gang kombinerede diskplader og læsehoveder i et hus i ét stykke. Ved udviklingen brugte ingeniørerne det korte interne navn "30-30", hvilket betød to moduler (i det maksimale layout) på hver 30 megabyte , hvilket faldt sammen med betegnelsen for det populære jagtvåben - Winchester Model 1894 -riflen, vha. .30-30 riffelpatronen . Der er også en version [4] om, at navnet udelukkende kom fra navnet på patronen, også produceret af Winchester Repeating Arms Company , den første ammunition skabt i USA til civile våben af "lille" kaliber på røgfrit pulver, som overgik patroner af ældre generationer i alle henseender og vandt straks bred popularitet.
I Europa og USA gik navnet "winchester" ud af brug i 1990'erne , men på russisk forblev det og fik en semi-officiel status, og i computerslang blev det reduceret til ordet "skrue" (nogle gange "vinch" [ 5] ).
Princippet om drift af harddiske ligner driften af båndoptagere . Diskens arbejdsflade bevæger sig i forhold til læsehovedet (for eksempel i form af en induktor med et hul i det magnetiske kredsløb ). Når en elektrisk vekselstrøm påføres (under optagelse) til hovedspolen, påvirker det fremkommende magnetiske vekselfelt fra hovedgabet ferromagneten på diskoverfladen og ændrer retningen af domænemagnetiseringsvektoren afhængigt af signalstyrken. Ved læsning fører bevægelsen af domæner nær hovedgabet til en ændring i den magnetiske flux i hovedets magnetiske kredsløb, hvilket fører til udseendet af et vekslende elektrisk signal i spolen på grund af elektromagnetisk induktion.
Siden slutningen af 1990'erne begyndte hoveder baseret på effekten af gigantisk magnetisk modstand (GMR) [6] [7] at blive brugt på informationslagringsmarkedet .
Siden begyndelsen af 2000'erne er hoveder baseret på GMR-effekten blevet erstattet af hoveder baseret på den tunnelerende magnetoresistive effekt (hvor en ændring i magnetfeltet fører til en ændring i modstanden afhængig af ændringen i magnetfeltstyrken; f.eks. hoveder gør det muligt at øge sandsynligheden for informationslæsningspålidelighed, især ved informationsregistreringer med høj tæthed). I 2007 erstattede enheder baseret på den tunnelmagnetoresistive effekt med magnesiumoxid (effekten blev opdaget i 2005) fuldstændigt enheder baseret på GMR-effekten.
Eksperter i slutningen af 2020 vurderer, at harddiskproducenter i de kommende år vil gå over til HAMR- teknologi (magnetic plate heated local recording), som menes at være bedre egnet til glasplader frem for aluminiumsfade, da glasset kan modstå lokal opvarmning uden defekter op til 700 °C, mens varmebestandigheden af aluminium er begrænset til 200 °C [8] .
Longitudinel optagelsesmetode - CMR-teknologi ( C onventional Magnetic Recording ) er en "normal" magnetisk optagelse, bits af information optages ved hjælp af et lille hoved, som passerer over overfladen af en roterende disk og magnetiserer milliarder af vandrette diskrete områder - domæner. I dette tilfælde er domænemagnetiseringsvektoren placeret på langs, det vil sige parallelt med diskoverfladen. Hvert af disse områder er et logisk nul eller et, afhængigt af magnetiseringens retning.
Den maksimalt opnåelige optagetæthed ved brug af denne metode er omkring 23 Gb/cm². I 2010 blev denne metode praktisk talt afløst af den vinkelrette optagelsesmetode.
Den vinkelrette optagelsesmetode er PMR-teknologi ( P erpendicular Magnetic R ecording ) , hvor bits af information er lagret i vertikale domæner . Dette giver dig mulighed for at bruge stærkere magnetfelter og reducere det materiale, der kræves for at optage 1 bit. Den tidligere optagemetode, parallelt med overfladen af den magnetiske plade, førte til, at ingeniørerne på et tidspunkt ramte "loftet" - det var umuligt yderligere at øge tætheden af information på diskene. Og så huskede de en anden optagemetode, som har været kendt siden 1970'erne.
Optagelsestætheden med denne metode er steget dramatisk - med mere end 30% selv på de første prøver (for 2009 - 400 Gb/inch² eller 62 Gb/cm² [9] ). Den teoretiske grænse har flyttet sig i størrelsesordener og er mere end 1 Tbit / tomme².
Harddiske med vinkelret optagelse har været tilgængelige på markedet siden 2006 [10] . Harddiske fortsætter tendensen til at øge kapaciteten, rumme op til 10-14 terabyte og bruge teknologier som heliumfyldte etuier, SMR, HAMR/MAMR [11] ud over PMR .
Metoden med flisebelagt magnetisk optagelse - SMR ( Shingled Magnetic R ecording ) teknologi blev implementeret i begyndelsen af 2010'erne . Det udnytter det faktum, at bredden af læseområdet er mindre end bredden af skrivehovedet. Spor optages i denne metode med delvis overlapning inden for sporgrupper (pakker). Hvert næste spor i pakken dækker delvist det foregående (som et tegltag ), og efterlader en smal del fra det, tilstrækkeligt til læsehovedet. I sine detaljer er det radikalt anderledes end de mere populære CMR- og PMR-optagelsesteknologier [12] [13] [14] .
Flisebelagt optagelse øger tætheden optaget information (teknologien bruges af harddiskproducenter til at øge dataoptagelsestætheden, hvilket giver dem mulighed for at passe mere information på hver harddiskplade), men komplicerer omskrivning - med hver ændring skal du fuldstændigt omskriv hele pakken af overlappende spor. Teknologien giver dig mulighed for at øge kapaciteten på harddiske med 15-20%, afhængigt af den specifikke implementering; samtidig er det ikke uden ulemper, hvoraf den vigtigste er en lav skrive-/omskrivningshastighed, hvilket er kritisk, når det bruges i klientcomputere. Officielt bruges flisebelagt magnetisk optagelsesteknologi hovedsageligt i harddiske til databehandlingscentre (DPC'er), brugt til arkiver og applikationer såsom WORM (skriv én gang, læs mange), hvor omskrivning sjældent er nødvendig.
I slutningen af 2010'erne skjulte WD og Toshiba bevidst information om brugen af denne teknologi i en række af deres drev målrettet forbrugersegmentet; dets brug fører til inkompatibilitet af drev med nogle modeller af filservere og til umuligheden af at kombinere dem i RAID-arrays [15] såvel som til et fald i tilfældig skrivehastighed. Derudover resulterede fejl i firmwaren på nogle WD SMR-drev i datatab ved brug af ZFS -filsystemet [16] [17] . Hvad angår den tredjestørste harddiskproducent, Seagate, rapporterede den brugen af SMR i dokumentationen for nogle drev, men holdt den skjult for andre [15] [18] .
Metoden til termisk magnetisk optagelse - HAMR-teknologi ( Eng. H eat - A ssisted M agnetic R ecording ) forbliver lovende, dens forbedringer og implementering fortsætter. Denne metode bruger punktopvarmning af disken, som gør det muligt for hovedet at magnetisere meget små områder af dens overflade. Efter at disken er afkølet, "fixer" magnetiseringen. For 2009 var kun eksperimentelle prøver tilgængelige, hvis optagetæthed var 150 Gbit/cm² [19] . Hitachi-eksperter kalder grænsen for denne teknologi til 2,3-3,1 Tbit/cm², og repræsentanter for Seagate Technology - 7,75 Tbit/cm² [20] . Seagate udgav ved hjælp af denne teknologi en 16 TB harddisk i 2018 [21] og 20 TB i 2020 . Ifølge Seagates regionale manager Vic Huang, planlægger virksomheden at lancere 30 TB og 50 TB diske noget tid senere [22] .
Strukturerede lagermedierEn struktureret ( mønstret ) databærer - BPM-teknologi ( Bit-P atterned M edia ) - er en lovende teknologi til lagring af data på et magnetisk medium, der bruger en række identiske magnetiske celler til at optage data, som hver svarer til en bit af information, i modsætning til moderne magnetiske registreringsteknologier, hvor en smule information registreres på flere magnetiske domæner.
Harddisken består af et indeslutningsområde og en elektronikenhed.
Indeslutningsområdet omfatter et hus lavet af holdbar legering, skiveformede plader med en magnetisk belægning (adskilt af separatorer i nogle modeller), samt en blok af hoveder med en positioneringsanordning og et elektrisk spindeldrev .
I modsætning til hvad mange tror, er der i langt de fleste enheder ikke noget vakuum inde i indeslutningen . Nogle producenter gør det lufttæt (deraf navnet) og fylder det med renset og tørret luft eller neutrale gasser, især nitrogen , og en tynd metal- eller plastmembran er installeret for at udligne trykket (i dette tilfælde er der en lille lomme indeni harddisketuiet til en pose silicagel , som absorberer vanddamp, der er tilbage inde i huset, efter at det er blevet forseglet). Andre producenter udligner trykket gennem en lille åbning med et filter, der er i stand til at fange meget fine (adskillige mikrometer ) partikler. Men i dette tilfælde udlignes luftfugtigheden også, og skadelige gasser kan også trænge ind. Trykudligning er nødvendig for at forhindre deformation af indeslutningshuset på grund af ændringer i atmosfærisk tryk (for eksempel i et fly) og temperatur, samt når enheden opvarmes under drift.
Støvpartikler, der er havnet i indeslutningsområdet under montering og faldt på overfladen af skiven, føres under rotation bort til et andet filter - en støvopsamler.
Hovedblok - en pakke med beslag (håndtag) lavet af aluminium-baserede legeringer, der kombinerer lav vægt og høj stivhed (normalt et par for hver skive). I den ene ende er de fastgjort på aksen nær kanten af disken. I de andre ender (over diskene) er hoveder fastgjort .
Diske (plader) er normalt lavet af en metallegering. Selvom der har været forsøg på at lave dem af plastik og endda glas (IBM), har sådanne plader vist sig at være sprøde og kortlivede. Begge pladernes planer er ligesom et bånd dækket af det fineste støv af en ferromagnet - oxider af jern , mangan og andre metaller. Den nøjagtige sammensætning og anvendelsesteknologi er en forretningshemmelighed . De fleste budgetenheder indeholder et eller to fade, men der er modeller med flere fade.
Skiverne er stift fastgjort på spindlen. Under drift roterer spindlen med en hastighed på flere tusinde omdrejninger i minuttet (fra 3600 til 15.000). Ved denne hastighed skabes en kraftig luftstrøm nær pladens overflade, som løfter hovederne og får dem til at svæve over pladens overflade. Formen på hovederne er beregnet på en sådan måde, at der sikres den optimale afstand fra indsatsen under drift. Indtil skiverne har accelereret til den hastighed, der er nødvendig for "start" af hovederne, holder parkeringsanordningen hovederne i parkeringszonen . Dette forhindrer beskadigelse af hovederne og arbejdsfladen på indsatserne. Spindelmotoren på en harddisk er en ventilmotor .
Separator (separator) - en plade lavet af plast eller aluminium, placeret mellem pladerne af magnetiske diske og over toppladen på en magnetisk disk. Den bruges til at udligne luftstrømme inde i indeslutningsområdet.
PositioneringsenhedHovedpositioneringsanordning ( Jarg. Aktuator ) er en lav-inerti magnetmotor . Den består af et stationært par stærke neodym - permanentmagneter samt en spole (solenoid) på et bevægeligt hovedblokbeslag . Motoren danner sammen med systemet til læsning og behandling af servoinformationen skrevet til disken og controlleren (VCM controller) et servodrev .
Hovedpositioneringssystemet kan også være dobbeltdrevet. Samtidig flytter det elektromagnetiske hoveddrev blokken med almindelig nøjagtighed, og en ekstra piezoelektrisk mekanisme justerer hovederne med det magnetiske spor med øget nøjagtighed.
Princippet for drift af motoren er som følger: viklingen er inde i statoren (normalt to faste magneter), strømmen, der leveres med forskellige styrker og polariteter, gør det nøjagtigt at placere beslaget (vippe) med hoveder langs en radial bane. Positioneringsanordningens hastighed afhænger af søgetiden for data på pladernes overflade.
Hvert drev har en speciel zone kaldet parkeringszonen - det er på den, at hovederne stopper, når drevet er slukket eller er i en af tilstandene med lavt strømforbrug. I parkeringstilstand er hovedenhedens beslag (vippearm) i yderposition og hviler mod slagbegrænseren. Under informationsadgangsoperationer (læse/skrive) er en af kilderne til støj vibrationer på grund af stød fra beslagene, der holder magnethovederne mod bevægelsesbegrænsningerne i færd med at bringe hovederne tilbage til nulpositionen. For at reducere støjen er der monteret dæmpningsskiver af blødt gummi på kørestoppene. Det er muligt at reducere støjen fra en harddisk markant programmæssigt ved at ændre parametrene for hovedenhedens accelerations- og decelerationstilstande. Til dette er der udviklet en særlig teknologi - Automatic Acoustic Management . Officielt dukkede muligheden for programmæssig styring af støjniveauet på en harddisk op i ATA / ATAPI-6-standarden (for at gøre dette skal du ændre værdien af kontrolvariablen), selvom nogle producenter har lavet eksperimentelle implementeringer før.
I de tidlige harddiske var styrelogikken placeret på computerens MFM - eller RLL-controller, og elektronikkortet indeholdt kun moduler til analog behandling og styring af spindelmotoren, positionsregulatoren og hovedkontakten. Stigningen i dataoverførselshastigheder tvang udviklerne til at reducere længden af den analoge vej til grænsen, og i moderne harddiske indeholder elektronikenheden normalt: en kontrolenhed, skrivebeskyttet hukommelse (ROM), bufferhukommelse, en grænsefladeenhed og en digital signalbehandlingsenhed .
Interfaceboksen forbinder harddiskens elektronik med resten af systemet.
Styreenheden er et kontrolsystem, der modtager elektriske signaler til positionering af hovederne og genererer kontrolhandlinger ved hjælp af en " slangespole " type drev , der skifter informationsstrømme fra forskellige hoveder, kontrollerer driften af alle andre knudepunkter (f.eks. spindelhastigheden), modtagelse og behandling af signaler fra enhedssensorer (sensorsystemet kan omfatte et enkeltakset accelerometer, der bruges som stødsensor, et treakset accelerometer , der bruges som fritfaldssensor, en tryksensor, en vinkelaccelerationssensor, en temperatur måler).
ROM-enheden gemmer styreprogrammer til styreenheder og digital signalbehandling samt serviceoplysninger om harddisken.
Bufferhukommelse udjævner hastighedsforskellen mellem interfacet og drevet ( statisk højhastighedshukommelse bruges ). Forøgelse af størrelsen af bufferhukommelsen giver dig i nogle tilfælde mulighed for at øge drevets hastighed.
Den digitale signalbehandlingsenhed renser det læste analoge signal og afkoder det (udtræk af digital information). Til digital behandling anvendes forskellige metoder, for eksempel PRML-metoden (Partial Response Maximum Likelihood - den maksimale sandsynlighed med et ufuldstændigt svar). Det modtagne signal sammenlignes med prøverne. I dette tilfælde vælges en sample, der ligner det afkodede signal mest i form og tidsmæssige karakteristika.
Makrofoto af magnethovedet, nedenfor - en spejlrefleksion fra overfladen af den magnetiske skive
Mikrofoto af magnethoved
Parkeret magnethoved
Controllerkort på 3,5" 73 GB Fujitsu SAS -drev
Mekaniske og elektriske komponenter i drevet af magnetiske hoveder
Der kræves en controller ( udvidelseskort ) for at tilslutte en MFM-disk til bundkortet
Controllerkort på et gammelt IDE-drev
For interne harddiske:
Båndbredde, Gbps | Maksimal kabellængde, m | Er et strømkabel påkrævet | Antal drev pr. kanal | Antal ledere i kablet | Andre funktioner | |
---|---|---|---|---|---|---|
Ultra ATA /133 | 1.2 | 0,46 | Ja (3,5") / Nej (2,5") | 2 | 40/80 | Controller+2Slave, hot swap ikke muligt |
SATA -300 | 2.4 | en | Ja | en | 7 | Vært/slave, kan hot-swap på nogle controllere |
SATA -600 | 4.8 | ingen data | Ja | en | 7 | |
Ultra - 320SCSI | 2,56 | 12 | Ja | 16 | 50/68 | enheder er ens, hot-swap muligt |
SAS | 2.4 | otte | Ja | Over 16384 | hot swap; det er muligt at tilslutte SATA -enheder til SAS-controllere |
For eksterne enheder baseret på harddiske, som næsten altid oprettes på basis af interne harddiske ved hjælp af et adapterkort (interface-konverter):
Båndbredde, Gbps | Maksimal kabellængde, m | Er et strømkabel påkrævet | Antal drev pr. kanal | Antal ledere i kablet | Andre funktioner | |
---|---|---|---|---|---|---|
FireWire /400 | 0,4 | 4,5 (op til 72 m i daisy chain) | Ja/Nej (afhængig af interfacetype og drev) | 63 | 4/6 | enheder er ens, hot-swap muligt |
FireWire /800 | 0,8 | 4,5 (op til 72 m i daisy chain) | Ja/Nej (afhængig af interfacetype og drev) | 63 | 9 | enheder er ens, hot-swap muligt |
USB 2.0 | 0,48
(faktisk - 0,25) |
5 (op til 72 m ved serieforbundet via hubs ) | Ja/Nej (afhængig af drevtype) | 127 | fire | Vært/slave, hot-swappable |
USB 3.0 | 4.8 | ingen data | Ja/Nej (afhængig af drevtype) | ingen data | 9 | Tovejs, USB 2.0-kompatibel |
lyn | ti | |||||
ethernet | ||||||
eSATA | 2.4 | 2 | Ja | 1 (op til 15 med portmultiplikator) | 7 | Vært/slave, hot-swappable |
Med henblik på adressering er overfladerummet på diskpladerne opdelt i spor - koncentriske ringformede områder. Hvert spor er opdelt i lige store segmenter- sektorer . CHS - adressering antager, at alle spor i et givet diskområde har det samme antal sektorer.
Cylinder - et sæt spor med samme afstand fra midten på alle arbejdsflader på harddiskplader. Hovednummeret angiver den anvendte arbejdsflade, og sektornummeret angiver en bestemt sektor på banen.
For at bruge CHS-adressering skal du kende geometrien på den anvendte disk: det samlede antal cylindre, hoveder og sektorer i den. I første omgang skulle disse oplysninger indtastes manuelt; i ATA - 1-standarden blev funktionen til automatisk detektering af geometri (identify Drive-kommandoen) [23] introduceret .
Harddiskens geometri påvirker læse-/skrivehastigheden. Tættere på den ydre kant af diskpladen øges længden af sporene (flere sektorer passer, antallet af sektorer på cylindrene var tidligere det samme) og følgelig mængden af data, som enheden kan læse eller skrive i en revolution. Samtidig kan læsehastigheden variere fra 210 til 30 MB/s. Når du kender denne funktion, er det tilrådeligt at placere rodpartitionerne af operativsystemer her. Sektornummerering starter fra den ydre kant af disken fra nul.
På pladerne af moderne "harddiske" er sporene grupperet i flere zoner ( eng. Zoned Recording ). Alle spor i en zone har det samme antal sektorer. Der er dog flere sektorer på sporene af de ydre zoner end på sporene af de indre. Dette gør det muligt, ved brug af et længere ydre spor, at opnå en mere ensartet optagetæthed, hvilket øger pladens kapacitet med samme produktionsteknologi.
ReservesektorerYderligere reservesektorer kan være til stede på hvert spor for at øge diskens levetid. Hvis der opstår en uoprettelig fejl i en sektor, så kan denne sektor erstattes af en reserve ( engelsk remapping ). De data, der er gemt i den, kan gå tabt eller gendannes ved hjælp af ECC , og diskkapaciteten forbliver den samme. Der er to omfordelingstabeller: Den ene udfyldes på fabrikken, den anden udfyldes under drift. Zonegrænser, antallet af sektorer pr. spor for hver zone og sektorkortlægningstabeller er lagret i ROM'en på elektronikenheden.
Logisk geometriEfterhånden som kapaciteten af fremstillede harddiske voksede, passer deres fysiske geometri ikke længere ind i de begrænsninger, som software- og hardwaregrænseflader pålægger (se: Harddiskkapacitet ). Spor med forskelligt antal sektorer er heller ikke kompatible med CHS-adresseringsmetoden. Som et resultat begyndte diskcontrollere at rapportere ikke ægte, men fiktiv, logisk geometri , der passer ind i grænsefladers begrænsninger, men ikke svarer til virkeligheden. Så det maksimale antal sektorer og hoveder for de fleste modeller er 63 og 255 (de maksimalt mulige værdier i BIOS INT 13h interrupt-funktionerne), og antallet af cylindre vælges i henhold til diskens kapacitet. Den fysiske geometri af selve disken kan ikke opnås i normal driftstilstand [24] og er ukendt for andre dele af systemet.
Det mindste adresserbare dataområde på en harddisk er en sektor . Sektorstørrelsen er traditionelt 512 bytes [25] . I 2006 annoncerede IDEMA overgangen til en sektorstørrelse på 4096 bytes, som efter planen skal være afsluttet i 2010 [26] .
Western Digital har allerede annonceret [27] lanceringen af en ny formateringsteknologi kaldet Advanced Format og har frigivet en række drev, der bruger den nye teknologi. Denne serie inkluderer AARS / EARS og BPVT-linjerne.
Før du bruger et drev med Advanced Format-teknologi til at fungere i Windows XP, skal du udføre partitionsjusteringsproceduren ved hjælp af et særligt hjælpeprogram [28] . Hvis diskpartitioner er oprettet af Windows Vista , Windows 7 og Mac OS , er justering ikke påkrævet [29] .
Windows Vista, Windows 7, Windows Server 2008 og Windows Server 2008 R2 har begrænset understøttelse af overdimensionerede diske [30] [31] .
Der er to hovedmåder at adressere sektorer på en disk:
CHSMed denne metode adresseres sektoren ved dens fysiske position på disken med tre koordinater - cylindernummer , hovednummer og sektornummer . I diske større end 528.482.304 bytes (504 MB) med indbyggede controllere svarer disse koordinater ikke længere til den fysiske position af sektoren på disken og er "logiske koordinater" (se ovenfor ).
LBAMed denne metode specificeres adressen på datablokkene på bæreren ved hjælp af en logisk lineær adresse. LBA-adressering begyndte at blive implementeret og brugt i 1994 i forbindelse med EIDE-standarden (Extended IDE). Behovet for LBA var til dels forårsaget af fremkomsten af diske med stor kapacitet , som ikke kunne udnyttes fuldt ud ved hjælp af de gamle adresseringssystemer.
LBA-metoden svarer til Sector Mapping for SCSI . SCSI-controllerens BIOS udfører disse opgaver automatisk, det vil sige, at den logiske adresseringsmetode var typisk for SCSI-grænsefladen lige fra begyndelsen.
Støjniveau er den støj, der produceres af drevets mekanik under driften. Angivet i decibel . Stille drev er enheder med et støjniveau på omkring 26 dB eller mindre. Støj består af spindelrotationsstøj (inklusive aerodynamisk støj) og positioneringsstøj.
For at reducere støjen fra harddiske bruges følgende metoder:
Harddiske er kendetegnet ved høj driftssikkerhed og lagring af information. De kan holde i årtier. De udskiftes normalt for at købe en HDD med højere kapacitet, længe før det gamle drev fejler.
Produktionsprocessen af harddiske består af flere faser:
Ved magnetisk belægning flyttes emner til den magnetiske belægningszone (placeret inde i testzonen, klasse 10).
Efter afslutningen af processen med påføring af magnetiske belægninger anbringes skiverne i kassetter og flyttes igen til testområdet.
På det sidste trin af samlingen af enheden formateres pladernes overflader - spor og sektorer dannes på dem. Den specifikke metode bestemmes af producenten og/eller standarden, men hvert spor er i det mindste magnetisk markeret for at angive banens start.
Der er hjælpeprogrammer , der kan teste de fysiske sektorer af en disk og se og redigere dens servicedata i begrænset omfang [47] . De specifikke muligheder for sådanne hjælpeprogrammer er meget afhængige af diskmodellen og tekniske oplysninger, som er kendt af forfatteren af softwaren til den tilsvarende familie af modeller [48] .
Nogle af de enheder, der bruger harddiske, er:
I udvidelseskort ( Hardcard )
Da DVD-drev i bærbare computere og monoblokke i øjeblikket er irrelevante, er der meget ofte en ekstra HDD indsat der i en speciel adapter (slæde)
Harddiske forblev populære i det første årti af det 21. århundrede, da der ikke var nogen værdig erstatning for dem på det tidspunkt: Solid-state-drev (SSD'er) var lige begyndt deres udviklingsvej og var derfor dyre, mens de rummede meget små mængder data . I begyndelsen af 2020'erne førte den fortsatte vækst i popularitet af SSD'er som mere pålidelige og hurtigere drev (i forbrugersegmentet valgte brugere i stigende grad SSD'er mellem HDD'er og SSD'er af samme størrelse) til, at forsendelser af harddiske i den globale mængde kollapsede med 15 % (i 2022 i forhold til 2021) [49] .
Oprindeligt var der en bred vifte af harddiske på markedet, produceret af mange virksomheder . Med hårdere konkurrence, eksplosiv kapacitetsvækst, der kræver moderne teknologi, og faldende fortjenstmargener, er de fleste producenter enten blevet købt af konkurrenter eller skiftet til andre typer produkter.
Der var et firma ved navn Conner Peripherals i midten af 1990'erne , som efterfølgende blev købt af Seagate.
I første halvdel af 1990'erne var der Micropolis Corporation , som producerede meget dyre premium SCSI-drev til servere. Men med udgivelsen af branchens første 7200 rpm harddiske. det brugte spindellejer af lav kvalitet leveret af Nidec, og Micropolis led fatale tab ved returnering, gik konkurs og blev helt købt ud af Seagate.
Harddiske blev også produceret af NEC .
Fujitsu fortsætter med at producere harddiske til bærbare computere og SCSI-drev, men forlod massemarkedet for desktop-drev i 2001 på grund af den massive fejl i Cirrus Logic-controllerchippen (flux af dårlig kvalitet førte til loddekorrosion). Før dette blev Fujitsu-harddiske overvejet[ af hvem? ] den bedste i desktopsektoren , med fremragende egenskaber ved roterende overflader, med praktisk talt ingen sektorer omfordelt på fabrikken. I 2009 blev produktionen af harddiske fuldstændigt overført til Toshiba [50] .
Efter fatale fejl i forbindelse med massefejl af diske til stationære computere i begyndelsen af 2000'erne (kontakterne på et forgæves fremstillet stik til en hermetisk krukke blev oxideret), blev IBM - divisionen , hvis diske hidtil blev betragtet som næsten standard, købt af Hitachi i 2002 [51] .
Et ganske lysende præg i harddiskens historie blev efterladt af Quantum Quantum Corp. , men det mislykkedes også i begyndelsen af 2000'erne, endnu mere tragisk end IBM og Fujitsu: I Quantum CX-seriens harddiske svigtede head switching-chippen placeret i diskens hermetiske bank, hvilket førte til meget dyr dataudtrækning fra en defekt disk.
En af lederne inden for produktion af diske var Maxtor . I 2001 købte Maxtor Quantums harddiskafdeling ud og fik også problemer med omdømmet med såkaldte "tynde" drev. I 2006 blev Maxtor opkøbt af Seagate [51] .
I foråret 2011 blev Hitachi-produktionen opkøbt af Western Digital (3,5-tommers drevfabrikker blev overført til Toshiba i 2012) [52] [53] [54] ; samtidig solgte Samsung sin HDD-afdeling til Seagate [55] [56] .
Siden 2012 er der tre hovedproducenter tilbage - Seagate , Western Digital og Toshiba [57] [58] .
Plade fabrikanterSiden introduktionen af harddiske i 1956, er deres pris faldet fra titusindvis af dollars til titusinder af dollars i midten af 2010'erne. Kapacitetsomkostningerne er faldet fra $9200 til $0,000035 per megabyte [62] .
Oversvømmelserne i Thailand i 2011 oversvømmede Western Digital , Seagate Technology , Hitachi og Toshiba harddiskfabrikker . Ifølge IDC førte dette til et fald på en tredjedel i produktionen af harddiske [63] . Ifølge Piper Jaffray vil manglen på harddiske på verdensmarkedet i IV-kvartalet af 2011 være 60-80 millioner enheder med et efterspørgselsvolumen på 180 millioner, pr. 9. november 2011 er harddiskpriserne allerede steget i intervallet fra 10 til 60 % [64] .
I 2020, på grund af COVID-19-pandemien , reducerede harddiskproducenter produktionen af drev betydeligt, men i fremtiden vil dette marked ifølge eksperter begynde at vokse igen (i det mindste i lagerdrev-nichen). Vi taler om harddiske op til 20 TB. Drev med højere kapacitet vil i løbet af de næste år eller to gå over til opvarmet optagelse (HAMR), hvortil, som det antages, glasplader er bedre egnede end aluminium. Den forventede vækst i data i netværk med udbredelsen af 5G -kommunikation vil kræve nye og mere rummelige lagersystemer, som SSD'er ikke vil være i stand til at klare, fjernarbejde og tingenes internet vil også blive en kilde til en håndgribelig vækst i efterspørgslen efter HDD-drev [65] [66] .
I maj 2021, i forbindelse med lanceringen af Chia , baseret på HDD-mining , steg prisen på harddiske 2-3 gange [67] [68] [69] [70] [71] .
![]() | |
---|---|
I bibliografiske kataloger |
|