Жесткий диск компа

Жесткий диск компа (он же — HDD (Hard Disk Drive), он же — винчестер, он же — магнитный накопитель, он же — «винт» и — «хард»). Энергонезависимое хранилище наших коллекций фильмов и других файлов :) «Энергонезависимый» в данном случае означает то, что вся сохраненная информация после выключения питания компа остается на жестком диске.

Жесткий диск компа

Какие же такие функции (помимо непосредственно хранения наших данных) выполняет жесткий диск компа? На него мы производим установку всего нашего программного обеспечения. На него же устанавливается и самая главная наша программа (набор программ) — операционная система. Без операционной системы компьютер — груда дорогого железа, сами понимаете :) Жесткий диск компа также очень часто выполняет еще одну немаловажную функцию, являясь (при необходимости) расширением для оперативной памяти компа. Особенно — при нехватке последней.

Поясню на примере: Программному обеспечению, запущенному на компьютере и выполняющему какую-то задачу, необходимо для работы 300 мегабайт памяти, а свободно в данный момент только 250 (к примеру). Операционная система делает хитрый ход: она начинает «сбрасывать» из оперативной памяти давно не запрашиваемые данные на жесткий диск компа, таким образом освобождая место в оперативной памяти для нужд запущенной программы.

Справедливости ради стоит отметить, что общая скорость выполнения любой задачи в таком случае начинает катастрофически падать. И это — логично. Ведь быстродействие памяти и жесткого диска не идут ни в какое сравнение. Жесткий диск компа — намного медленнее и чем больше данных операционной системе приходится на него «сбрасывать» из быстрой оперативной памяти, тем заметнее будет общая просадка производительности.

Если возвести этот процесс в крайность, то возможна ситуация, при которой практически любое действие пользователя будет сопровождаться судорожными попытками операционной системы освободить очередной участок оперативной памяти и переписыванием очередной порции данных на жесткий диск. Это можно визуально определить по постоянно мигающему красному индикатору работы винчестера на передней панели компа. Результат — очень медленный отклик системы на любые действия пользователя (часто напоминает зависание) и постоянно мигающая красная лампочка (светодиод) винчестера на передней панели корпуса.

Описанная выше ситуация часто характерна для компьютерных систем с недостаточным количеством оперативной памяти. Точнее сформулируем так: с недостаточным количеством памяти для задач, которые перед ней ставятся :)

Несколько слов о заблуждении, связанном с жестким диском компа: многие считают, что внутри него — вакуум, но это не так. Внутреннее закрытое пространство диска (гермоблок) в процессе производственного цикла заполняется воздухом с давлением в одну атмосферу для создания эффекта «воздушной подушки» между «блинами» и читающе-записывающими магнитными головками.

Требования к чистоте воздуха внутри гермоблока (гермозоны) достаточно строги. Там не должно присутствовать пылинок более 0,3 мкм (микрометра или микрона). Для сравнения, толщина человеческого волоса в среднем составляет 40 мкм. Теперь, я думаю, понятно, что жесткий диск компа нельзя разбирать в домашних условиях. 

Внутри винчестера расположен шпиндель (ось), на который нанизаны один или несколько магнитных дисков «блинов», которые располагаются друг над другом. Под этой конструкцией расположен двигатель, который раскручивает шпиндель до необходимой скорости.

Магнитные головки, которые производят операции чтения-записи в жестком диске компа объединены в блок магнитных головок (БМГ), который одновременно перемещает их все и располагает над нужным цилиндром жесткого диска. Привод БМГ называется позиционером.

А сейчас давайте «заглянем под крышечку» :) Итак — жесткий диск компа без защитной крышки.

Что мы здесь видим:

1 — шпиндель, который раскручивает пластину винчестера.

2 — сама магнитная пластина жесткого диска — «блин» (куда и записывается вся наша информация)

3 — читающе-записывающая головка, которая, двигаясь в нескольких микронах от поверхности диска и производит операции чтения-записи.

Если же полностью разобрать жесткий диск компа, то мы увидим вот такую картину:

Устройство жесткого диска

Есть еще один класс устройств — внешние жесткие диски. Это, по сути, конструктивно тот же самый винчестер, только более компактный и герметично упакованный в анти-ударную оболочку. Такие накопители подключаются к компьютеру через USB интерфейс и выполняют роль «больших флешек» :)

Внешний жесткий диск USB подключения

Бытует мнение, что внутри диска — вакуум, но это не так. Каждый жесткий диск компа имеет специальное микро-отверстие, под которым (с внутренней стороны) располагаются несколько фильтров, они и защищают гермозону винчестера от попадания в нее частичек пыли из воздуха.

Сейчас в моду все больше входят твердотельные компьютерные диски: SSD — solid-state drive. Более подробно про них написано в этой статье.