Что такое жесткий диск компьютера? Современная классификация жестких дисков

Здравствуйте! В мы с вами в подробностях рассмотрели устройство жесткого диска, но я специально ничего не сказал про интерфейсы - то есть способы взаимодействия жесткого диска и остальных устройств компьютера, или если еще конкретней, способы взаимодействия (соединения) жесткого диска и компьютера.

А почему не сказал? А потому что эта тема - достойна объема никак не меньшего целой статьи. Поэтому сегодня разберем во всех подробностях наиболее популярные на данный момент интерфейсы жесткого диска. Сразу оговорюсь, что статья или пост (кому как удобнее) в этот раз будет иметь внушительные размеры, но куда деваться, без этого к сожалению никак, потому как если написать кратко, получится совсем уж непонятно.

Понятие интерфейса жесткого диска компьютера

Для начала давайте дадим определение понятию "интерфейс". Говоря простым языком (а именно им я и буду по-возможности выражаться, ибо блог то на обычных людей рассчитан, таких как мы с Вами), интерфейс - способ взаимодействия устройств друг с другом и не только устройств. Например, многие из вас наверняка слышали про так называемый "дружественный" интерфейс какой-либо программы. Что это значит? Это значит, что взаимодействие человека и программы более легкое, не требующее со стороны пользователя большИх усилий, по сравнению с интерфейсом "не дружественным". В нашем же случае, интерфейс - это просто способ взаимодействия конкретно жесткого диска и материнской платы компьютера. Он представляет собой набор специальных линий и специального протокола (набора правил передачи данных). То есть чисто физически - это шлейф (кабель, провод), с двух сторон которого находятся входы, а на жестком диске и материнской плате есть специальные порты (места, куда присоединяется кабель). Таким образом, понятие интерфейс - включает в себя соединительный кабель и порты, находящиеся на соединяемых им устройствах.

Ну а теперь самый "сок" сегодняшней статьи, поехали!

Виды взаимодействия жестких дисков и материнской платы компьютера (виды интерфейсов)

Итак, первым на очереди у нас будет самый "древний" (80-е года) из всех, в современных HDD его уже не встретить, это интерфейс IDE (он же ATA, PATA).

IDE - в переводе с английского "Integrated Drive Electronics", что буквально означает - "встроенный контроллер". Это уже потом IDE стали называть интерфейсом для передачи данных, поскольку контроллер (находящийся в устройстве, обычно в жестких дисках и оптических приводах) и материнскую плату нужно было чем-то соединять. Его (IDE) еще называют ATA (Advanced Technology Attachment), получается что то вроде "Усовершенствованная технология подсоединения". Дело в том, что ATA - параллельный интерфейс передачи данных , за что вскоре (буквально сразу после выхода SATA, о котором речь пойдет чуть ниже) он был переименован в PATA (Parallel ATA).

Что тут сказать, IDE хоть и был очень медленный (пропускная способность канала передачи данных составляла от 100 до 133 мегабайта в секунду в разных версиях IDE - и то чисто теоретически, на практике гораздо меньше), однако позволял присоединять одновременно сразу два устройства к материнской плате, используя при этом один шлейф.

Причем в случае подключения сразу двух устройств, пропускная способность линии делилась пополам. Однако, это далеко не единственный недостаток IDE. Сам провод, как видно из рисунка, достаточно широкий и при подключении займет львиную долю свободного пространства в системном блоке, что негативно скажется на охлаждении всей системы в целом. В общем IDE уже устарел морально и физически, по этой причине разъем IDE уже не встретить на многих современных материнских платах, хотя до недавнего времени их еще ставили (в количестве 1 шт.) на бюджетные платы и на некоторые платы среднего ценового сегмента.

Следующим, не менее популярным, чем IDE в свое время, интерфейсом является SATA (Serial ATA) , характерной особенностью которого является последовательная передача данных. Стоит отметить, что на момент написания статьи - является самым массовым для применения в ПК.

Существуют 3 основных варианта (ревизии) SATA, отличающиеся друг от друга пропускной способностью: rev. 1 (SATA I) - 150 Мб/с, rev. 2 (SATA II) - 300 Мб/с, rev. 3 (SATA III) - 600 Мб/с. Но это только в теории. На практике же, скорость записи/чтения жестких дисков обычно не превышает 100-150 Мб/с, а оставшаяся скорость пока не востребована и влияет разве что на скорость взаимодействия контроллера и кэш-памяти HDD (повышает скорость доступа к диску).

Из нововведений можно отметить - обратную совместимость всех версий SATA (диск с разъемом SATA rev. 2 можно подключить к мат. плате с разъемом SATA rev. 3 и т.п.), улучшенный внешний вид и удобство подключения/отключения кабеля, увеличенная по сравнению с IDE длина кабеля (1 метр максимально, против 46 см на IDE интерфейсе), поддержка функции NCQ начиная уже с первой ревизии. Спешу обрадовать обладателей старых устройств, не поддерживающих SATA - существуют переходники с PATA на SATA , это реальный выход из ситуации, позволяющий избежать траты денег на покупку новой материнской платы или нового жесткого диска.

Так же, в отличии от PATA, интерфейсом SATA предусмотрена "горячая замена" жестких дисков, это значит, что при включенном питании системного блока компьютера, можно присоединять/отсоединять жесткие диски. Правда для ее реализации необходимо будет немного покопаться в настройках BIOS и включить режим AHCI.

Следующий на очереди - eSATA (External SATA) - был создан в 2004 году, слово "external" говорит о том, что он используется для подключения внешних жестких дисков. Поддерживает "горячую замену " дисков. Длина интерфейсного кабеля увеличена по сравнению с SATA - максимальная длина составляет теперь аж два метра. eSATA физически не совместим с SATA, но обладает той же пропускной способностью.

Но eSATA - далеко не единственный способ подключить внешние устройства к компьютеру. Например FireWire - последовательный высокоскоростной интерфейс для подключения внешних устройств, в том числе HDD.

Поддерживает "горячу замену" винчестеров. По пропускной способности сравним с USB 2.0, а с появлением USB 3.0 - даже проигрывает в скорости. Однако у него все же есть преимущество - FireWire способен обеспечить изохронную передачу данных, что способствует его применению в цифровом видео, так как он позволяет передавать данные в режиме реального времени. Несомненно, FireWire популярен, но не настолько, как например USB или eSATA. Для подключения жестких дисков он используется довольно редко, в большинстве случаев с помощью FireWire подключают различные мультимедийные устройства.

USB (Universal Serial Bus) , пожалуй самый распространенный интерфейс, используемый для подключения внешних жестких дисков, флешек и твердотельных накопителей (SSD). Как и в предыдущем случае - есть поддержка "горячей замены", довольно большая максимальная длина соединительного кабеля - до 5 метров в случае использования USB 2.0, и до 3 метров - если используется USB 3.0. Наверное можно сделать и бОльшую длину кабеля, но в этом случае стабильная работа устройств будет под вопросом.

Скорость передачи данных USB 2.0 составляет порядка 40 Мб/с, что в общем-то является низким показателем. Да, конечно, для обыкновенной повседневной работы с файлами пропускной способности канала в 40 Мб/с хватит за глаза, но как только речь пойдет о работе с большими файлами, поневоле начнешь смотреть в сторону чего-то более скоростного. Но оказывается выход есть, и имя ему - USB 3.0, пропускная способность которого, по сравнению с предшественником, возросла в 10 раз и составляет порядка 380 Мб/с, то есть практически как у SATA II, даже чуть больше.

Есть две разновидности контактов кабеля USB, это тип "A" и тип "B", расположенные на противоположных концах кабеля. Тип "A" - контроллер (материнская плата), тип "B" - подключаемое устройство.

USB 3.0 (тип "A") совместим с USB 2.0 (тип "A"). Типы "B" не совместимы между собой, как видно из рисунка.

Thunderbolt (Light Peak). В 2010 году компанией Intel был продемонстрирован первый компьютер с данным интерфейсом, а чуть позже в поддержку Thunderbolt к Intel присоединилась не менее известная компания Apple. Thunderbolt достаточно крут (ну а как иначе то, Apple знает во что стоит вкладывать деньги), стоит ли говорить о поддержке им таких фич, как: пресловутая "горячая замена", одновременное соединение сразу с несколькими устройствами, действительно "огромная" скорость передачи данных (в 20 раз быстрее USB 2.0).

Максимальная длина кабеля составляет только 3 метра (видимо больше и не надо). Тем не менее, несмотря на все перечисленные преимущества, Thunderbolt пока что не является "массовым" и применяется преимущественно в дорогих устройствах.

Идем дальше. На очереди у нас пара из очень похожих друг на друга интерфейсов - это SAS и SCSI. Похожесть их заключается в том, что они оба применяются преимущественно в серверах, где требуется высокая производительность и как можно меньшее время доступа к жесткому диску. Однако, существует и обратная сторона медали - все преимущества данных интерфейсов компенсируются ценой устройств, поддерживающих их. Жесткие диски, поддерживающие SCSI или SAS стоят на порядок дороже.

SCSI (Small Computer System Interface) - параллельный интерфейс для подключения различных внешних устройств (не только жестких дисков).

Был разработан и стандартизирован даже несколько раньше, чем первая версия SATA. В свежих версия SCSI есть поддержка "горячей замены".

SAS (Serial Attached SCSI) пришедший на смену SCSI, должен был решить ряд недостатков последнего. И надо сказать - ему это удалось. Дело в том, что из-за своей "параллельности" SCSI использовал общую шину, поэтому с контроллером одновременно могло работать только лишь одно из устройств, SAS - лишен этого недостатка.

Кроме того, он обратно совместим с SATA, что несомненно является большим плюсом. К сожалению стоимость винчестеров с интерфейсом SAS близка к стоимости SCSI-винчестеров, но от этого никак не избавиться, за скорость приходится платить.

Если вы еще не устали, предлагаю рассмотреть еще один интересный способ подключения HDD - NAS (Network Attached Storage). В настоящее время сетевые системы хранения данных (NAS) имеют большую популярность. По сути, это отдельный компьютер, этакий мини-сервер, отвечающий за хранение данных. Он подключается к другому компьютеру через сетевой кабель и управляется с другого компьютера через обычный браузер. Это все нужно в тех случаях, когда требуется большое дисковое пространство, которым пользуются сразу несколько людей (в семье, на работе). Данные от сетевого хранилища передаются к компьютерам пользователей либо по обычному кабелю (Ethernet), либо при помощи Wi-Fi. На мой взгляд, очень удобная штука.

Думаю, это все на сегодня. Надеюсь вам понравился материал, предлагаю подписаться на обновления блога, чтобы ничего не пропустить (форма в верхнем правом углу) и встретимся с вами уже в следующих статьях блога.

Внешний жесткий диск – это запоминающее устройство , которое пользователь может носить с собой и подсоединять его к любому устройству будь то компьютер или ноутбук через USB шнур.

Он отличается от флеш-накопителя тем, что имеет большую емкость хранения. Если раньше предел для емкости памяти был установлен в два террабайта, то сейчас анонсируется издание винчестера в один петабайт. Только для обычных пользователей пока недоступна такая емкость.

Жесткий накопитель предназначен для хранения пользовательской информации. Видеофайлы, аудиофайлы и другие данные будут храниться в нем намного дольше, чем на флешке. Винчестер имеет большое количество циклов перезаписи.

Теперь давайте разберем существующие виды.

Виды жестких дисков

В мире существует несколько видов винчестеров:

Мобильный

Это как раз и есть тот самый внешний диск. Его покупают для расширения памяти домашнего компьютера. На нем рекомендуется хранить ту информацию, которую вы не часто используете или хотите отложить на потом. Он является своего рода библиотекой современного пользователя. Только такая библиотека уместится у него в кармане.

Мобильные внешние накопители могут иметь память до 5 терабайт. Если емкость более пяти ТБ, то это носитель становится стационарным.

Стационарный

Это тот же внешний накопитель для компьютера, только с объемом памяти более пяти терабайт. Этот переносной носитель нельзя поместить в кармане. Однако в него вы можете сложить все необходимые и не только оцифрованные данные. От мобильного он отличается только емкостью и размерами.

Его также следует выбирать по фирме производителю, объему памяти. У многих таких винчестров есть выход HDMI для подсоединения к телевизору, а также интерфейс Wi — Fi . То есть не надо никаких проводов, подключили питание к внешнему носителю, через веб-интерфейс настроили доступ к своей сети и наслаждаетесь фильмами и музыкой, записанными на него.

HDD

Это внутренний винчестер, который устанавливается в системный блок или ноутбук. В качестве внешних устанавливаются в специальный карман с охлаждением и разъемами для подключения блока питания и USB. Для ноутбуков эти носители выпускаются размерами 2,5 дюйма, а для стационарных компьютеров – 3,5 дюйма. Данный жесткие диски имеют объем от 500 гигабайт и более.

Раньше эти накопители соединялись с материнской платой с помощью 40 и 80 pin’ового шнура и имели интерфейс IDE. Скорость передачи данных у первых накопителей в разы меньше нынешней. Сейчас разработан новый стандарт интерфейса винчестеров — SATA. Скорость работы шпинделя 7200 оборотов в минуту. Это улучшило скорость записи и чтения. А также его работоспособность.

На HDD устанавливается операционная система, а также хранятся данные.

SSD

Твердотельные накопители. Такие винчестеры работают на большой скорости. Скорость передачи информации через шнур SATA III равна 500 мб\с. Ранее такие диски продавались емкостью не более 240 гигабайт. Сейчас объем памяти увеличился до 1 террабайта.

Преимущества этого винчестера в том, что данные на нем открываются быстрее, с высокой скоростью работают программы и происходит загрузка Виндоус. Такой диск более стойкий к механическим повреждениям. Он питается малым количеством энергии и бесшумен. Из недостатков следует отметить дорогую стоимость, малое время работы на износ. Быстро начинает сыпаться.

SSHD

Это гибридный винчестер.

Такие накопители отличаются от первых высокой производительностью . Они намного эффективнее и обладают высокой скоростью, поскольку в них установлен один дисковый отсек в отличие от вышеописанных. Количество памяти на сегодняшний момент достигает 4 Терабайт. Время доступа к файлам 0,3 милисекунды, в то время как простого ssd накопителя 24 мс. Разница прилична. К этому стоит добавить невысокую стоимость по сравнению с SSD.

Принцип работы

Жесткий диск HDD состоит из электронной платы, двигателя, шпинделя, магнитных головок, магнитного диска. При включении двигатель начинает вращаться, задействуя магнитные диски. За счет вращения образовывается плотный поток воздуха. Он не дает головке упасть на диск.

Происходит считывание информации. Если сектора, где хранятся сведения повреждены, то он работать не будет. Если все нормально, головка начинает обрабатывать данные. Они распределены по дорожкам и находятся в различных секторах. Изменяя магнитное поле головка производит запись, а улавливая магнитный поток – чтение.

Форматирование – нанесение служебной информации на диск, данных о нахождении секторов и дорожек. После покупке при установке системы, винчестер всегда форматируется.

Как выбрать жесткий диск

При покупке рекомендуется в первую очередь обращать внимание на память устройства . Сейчас предлагаются диски от 500 гигабайт и выше. Вообще, рекомендуется для системы и сохранения рабочих файлов с которыми, вы будете иметь дело на протяжении всего пользования компьютером или ноутбуком, покупать винчестер с памятью не более 1 ТБ, в крайнем случае 2 ТБ. Для архива и хранения рабочих проектов, семейных видео лучше приобрести отдельный внешний диск. Его объем зависит от того, что вы собираетесь хранить на нем и сколько по объему.

Затем следуем обратить внимание на форм-фактор . Он может быть 3,5 – стандартный размер и 2,5 миниатюрный, как для ноутбуков. Если вы собираетесь его постоянно носить с собой, то лучше приобрести меньшего размера — 1,8. Последний размер имеют самые компактные внешние габариты на сегодняшний день.

На данный момент в интерфейс подключения винчестера к компьютеру входят новые модификации. У разъема usb 3.0 скорость взаимодействия с компьютером будет больше, чем usb 2.0. Новые модели интерфейса – это usb type C . Однако такой тип можно встретить только у новых ноутбуков и системных блоков. Его пропускная способность до 10 гигабит в секунду.

Следующий момент, на который надо обратить внимание — это скорость работы. Скорость чтения у SSD дисков заметно выше, чем у обычных HDD. И равна 400 mb/s. И Виндовс на таком диске запускается за 8 секунд в отличие от 40 на HDD. Скорость исполнения можно проверить специальными программами.

Еще одним моментом является выбор HDD или SSD. Первый более медленный и долговечный, второй более быстрый , но рассчитан на короткое количество перезаписей. Блок питания также является основной частью съемного жесткого диска. Большинство современных моделей не требуют отдельного питания и оснащены двумя шнурами USB. Один для передачи данных, другой для питания от компьютера.

При покупке также необходимо обратить внимание на многозадачность или присутствие NCQ (аппаратная установка очерёдности команд), которая позволяет значительно увеличить скорость доступа за счет одновременной работы с несколькими запросами. SSD обладают большей защитой от ударов и урона при падении с высоты, так как не имеют механических деталей. Если вы покупаете винчестер с большим объемом памяти, отдельным блоком питания, не забывайте про систему охлаждения – она должна соответствовать требуемым данным. На данный момент в ходу винчестеры от фирм Western Digital, Seagate Barracuda, A-Data, Kingston. В целом, следует обращать внимание на отзывы в интернете, поскольку сейчас появляется много молодых фирм, которые выпускают отличные и качественные модели по приемлемой цене.

Сколько стоят устройства

Ценовая категория носителей различна. Разумеется, SSD модели стоят дороже, чем HDD с большим объемом памяти. SSD в среднем имеют цену от 2500 рублей за 120 гигабайтный накопитель, а 1 терабайт можно приобрести за 29 000 рублей. Так как SDD славятся быстротой обработки данных, устойчивостью к ударам – поэтому в цене они дороже.

В то время, как 500 гигабайтный HDD стоит 5 000 рублей , а в 10 терабайт – 28 000 рублей . HDD постепенно устаревают не выдерживая конкуренции с новыми скоростными устройствами. Поэтому рекомендуется для работы с системой покупать небольшого объема SSD, а для архива или хранения данных HDD.

Что же выбрать

Перед тем, как купить носитель необходимо понять, для чего вы его берете. Если он вам нужен для хранения семейных архивов, фото, музыки, кино, то покупайте стационарный HDD с большим объемом памяти и современными интерфейсом. Если же вы собираетесь работать на нем и постоянно находиться в движении, то тут подойдет мобильный SSD.

Внешний винчестер должен иметь прорезиненный корпус . Это немного защитит его от вреда, полученного при падении с высоты. Для просмотра видео, прослушивания музыки через телевизор желательно покупать накопители с разъемом HDMI для подключения к телевизору.

Так как сегодня качество видео и музыки улучшается с каждым днем, то рекомендуется приобретать накопители с емкостью 1 терабайт и более. Это обезопасит вас от преждевременного окончания памяти и покупки дополнительного диска.

Тишина при работе и малые габариты – параметры идеального жесткого диска. Все вышеперечисленные параметры прописываются в характеристиках товара. Теперь вы знаете на что надо обращать внимание прежде всего, просматривая тот или иной товар.

Ниже приведены лучшие модели на сегодняшний день внешних накопителей.

Adata Dash Drive durable hd650 1 TB

Корпус изготовлен из пластика и силикона, который защищает данные во время падения. На корпусе находится синий светодиоидный индикатор активности . Доступен в черном и красном цвете. Продается в картонной коробке вместе с usb шнуром.

• Объем – 1 терабайт;
• Интерфейс USB 3,0;
• Форм-фактор – 2,5;
• Размеры устройства — 121 x 21 x 81 мм;

Стоит 4369 рублей . Вполне достойно для данного жесткого диска.

Western digital WD BUZG0010BBK-EESN

Поставляется в комплекте с предустановленной программой резервного копирования WD Smart Ware Pro и USB шнуром. Благодаря фирменной утилите пользователь может сохранять данные, как на внешний накопитель, так и сразу в облако.

• Объем – 1 терабайт;
• Интерфейс USB 3,0;
• Размер – 2,5 дюйма;
• Скорость передачи данных 500 мегабит в секунду;
• Вес – 130 грамм;
• Корпус изготовлен из пластика. Размеры — 82x15x111 мм.

Самый малый среди всех накопителей. Из-за этого хрупкий. Стоит 4200 рублей .

Toshiba canvio ready 1 TB

Третье место в рейтинге. Совместимость с интерфейсом USB 2,0 гарантирует пользователю стабильность работы с компьютером предыдущего поколения. Жесткий диск совместим с операционными системами Windows и Mac OS. Корпус изготовлен из пластика.

• Объем – 1 терабайт;
• Разъем USB 3,0;
• Форм-фактор – 2,5 дюйма;
• Скорость 500 Мб в секунду;
• Размеры — 80x15x119 мм.

Имеет самую низкую стоимость. Защищен от ударов и повреждений при падении.

Недостатки – короткий шнур и неудобный разъем со стороны винчестера. Цена – 3 800 рублей .

Seagate STEA500400

Из недостатков скользкая и гладкая поверхность. Из достоинств – длинный кабель.

• Объем – 500 гигабайт;
• Интерфейс USB 3,0;
• Форм-фактор – 2,5;
• Скорость — 20 мегабит в секунду;
• Вес 170 грамм, размеры — 117 x 80 x 14.8 мм.

Поставляется вместе с usb шнуром. Совместим только с Windows. Стоимость 2990 рублей .

ADATA HD 720 1 TB

Устройство соответствует американскому стандарту MIL STD 810 G . Из плюсов — прочный корпус и стильный дизайн.

• Объем – 1 терабайт;
• Интерфейс USB 3,0;
• Форм-фактор – 2,5;
• Скорость 500 мегабит в секунду;
• Размеры — 97.9×20.2×129.4 мм.

Цена 4200 рублей .

ADATA NH 13 1 TB

Взаимодействует со стандартом USB 2,0. Надежный, защищен от попадания влаги, прочный.

• Объем – 1 терабайт;
• Разъем подключения USB 3,0;
• Размер – 3,5 дюйма;
• Скорость работы 500 мегабит в секунду;
• Размеры — 77.8x16x118.8 мм.

Металлическая отделка. Стоимость – 4200 рублей .

WD My Passport Ultra

Размер — 1 Тб. Совместим с Windows, Mac OS. Имеет программу для резервного копирования WD Smart Ware Pro. Устанавливается пароль для защиты информации от других людей. Совместим с USB интерфейсами 2,0 и 3,0. Работает тихо без вибраций. Размеры — 81.6×15.84×110 мм. Вес – 160 грамм. Скорость – 500 мегабит в секунду.

Из недостатков следует отметить мягкий корпус , который притягивает к себе пыль. Стоимость 5000 рублей .

Silicon Power Stream S03

Накопитель по большей части напоминает блокнот. Имеются специальные резиновые вставки , которые защищают его от ударов. Из плюсов привлекательный дизайн.

• Форм фактор – 2,5 дюйма;
• Скорость передачи данных – 500 мб\с;
• Интерфейс usb совместим c 2.0 и 3.0;
• Емкостью в 1 терабайт;
• Вес – 145 грамм;
• Размеры устройства- 77.5×13.3×122.5 мм.

Недостатков не найдено. Цена – 3890 р .

Sony HD E1

Корпус изготовлен из металла . Имеет прорезиненные ножки. Вес – 250 граммов, что сильно отличает его от других накопителей. Размеры — 80x126x16 мм. Не нагревается , совместим со всеми операционными системами, а также с игровыми приставками SONY PS третьего поколения. Аппаратное шифрование. При работе шумов не замечено. Емкость 1 терабайт. Форм-фактор – 2,5 дюйма.

Недостатки — высокая цена, жесткий USB шнур в комплекте. Цена – 5090 р.

Различные типы оборудования, производимого сегодня зависят в первую очередь от типа компьютеров, для которых они предназначены.

Основными факторами, которые определяют физико-технические характеристики жесткого диска являются объем физически доступного места на компьютере, скорость необходимая для передачи данных и объем требуемого дискового пространства. Типы жестких дисков PATA, SATA, SCSI и SSD наиболее часто используются в современных компьютерах.

Это тип жесткого диска с параллельным интерфейсом. Эти типы приводов также известны как Integrated Drive Electronics (IDE) и Enhanced Integrated Drive Electronics (EIDE). Метки относятся к типу интерфейса, который используется для подключения дисковода к плате ЦП. Эти диски используют либо 40, либо 80 жильный кабель с широким 40-контактным разъемом. 40 жильные кабели используются для более старых и более медленных жестких дисков, в то время как 80-жильные кабели используются для дисков более новой и более быстрой модификации.

В настоящее время, жесткие диски PATA почти полностью замещены жесткими дисками SATA.

Это тип жесткого диска с последовательным интерфейсом. Эти диски используют совершенно другой разъем, нежели их коллеги PATA. Они также используют другой адаптер питания, отличный от IDE, хотя переходники легко доступны. Основное различие между SATA и PATA, в том, что первый тоньше и, предположительно, имеет более быстрый интерфейс передачи данных, чем второй. Тем не менее, скорость самих дисков PATA и SATA не различима, и имеет одинаковый рейтинг оборотов в минуту. Но SATA диски более эффективны и потребляют меньше энергии.

Переводится как "Малый системный интерфейс компьютера". Эти жесткие диски похожи на диски IDE. Они также вращаются на более высокой скорости по сравнению с IDE, SATA и т.п. IDE и SATA диски крутиться на 7200 об / мин, тогда как скорость SCSI от 10 000 до 15 000 оборотов в минуту. Сегодня также производятся SATA диски с скоростью вращения 10000 об / мин. Чем выше скорость вращения, тем быстрее происходит доступ к данным, но это также может привести к быстрой поломке. Жестким дискам с интерфейсом SCSI нужен контроллер, который управляет интерфейсом между дисками и материнской платой компьютера.

Эти жесткие диски, в отличие от других типов, не состоят из движущихся компонентов. Типичные жесткие диски состоят из вращающегося магнитного диска, который выполняет функцию хранения данных, а SSD-накопители используют полупроводники для этой цели. Так как в них нет никаких движущихся компонентов, эти жесткие диски работают намного быстрее и реже ломаются, чем другие диски. Однако их цена немного выше, чем у других жестких дисков.

Это были некоторые типы жестких дисков, которые обычно включаются в настольных компьютерах и ноутбуках. Надеюсь, эта статья была вам полезна.

Здравствуйте, дорогие друзья!

В сегодняшней небольшой заметке мы поговорим с вами о жестких дисках (HDD), точнее, что такое жесткий диск, его классификация и типы. Прежде, чем выбирать жесткий диск, следует знать, какие типы дисков бывают вообще и какие типы интерфейсов они поддерживают. В этой заметке вы найдете всю необходимую информацию по указанному вопросу. И начнем мы с вами с вопроса, что такое жесткий диск?

Что такое жесткий диск (HDD)?

Накопитель на жёстких магнитных дисках (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD), жёсткий диск, в компьютерном сленге «винчестер» - запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

Почему жесткий диск называют «винчестером» ? По одной из версий, название «винчестер» (англ. Winchester) накопитель получил благодаря работавшему в фирме IBM Кеннету Хотону (англ. Kenneth E. Haughton), руководителю проекта, в результате которого в 1973 году был выпущен жёсткий диск модели 3340, впервые объединивший в одном неразъёмном корпусе пластины диска и считывающие головки. При его разработке инженеры использовали краткое внутреннее название «30-30» , что означало два модуля (в максимальной компоновке) по 30 мегабайт каждый, что по созвучию совпало с обозначением популярного охотничьего оружия - винтовки Winchester Model 1894, использующего винтовочный патрон 30-30 Winchester .

В отличие от «гибкого» диска (раньше существовали, так называемые, дискеты или floppy-диски), информация в HDD записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома - магнитные диски.

В HDD (жесткий диск) используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной («парковочной») зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Также, в отличие от гибкого диска, носитель информации обычно совмещают с накопителем, приводом и блоком электроники. Такой жёсткий диск часто используются в качестве несъёмного носителя информации.

Выделяются следующие виды и типы жестких дисков

Жесткий диск для настольных компьютеров: их размер 3.5″, скорость вращения 5400 и 7200 оборотов в минуту, они поддерживают интерфейсы IDE, SATA, SATA-II и SATA-III. Жесткие диски для серверов: они имеют такой же размер, как и диски для настольных компьютеров, но являются более скоростными (их скорость вращения бывает до 15000 оборотов в минуту, возможно уже еще быстрее). Они поддерживают параллельный интерфейс SCSI и последовательные интерфейсы SATA и SAS. По сравнению с дисками для настольных компьютеров диски для серверов значительно качественнее. Время их непрерывного функционирования приблизительно 1000000 часов.

Внешний жесткий диск предназначены для хранения и перевозки больших объемов информации. Их еще называют мобильными носителями. Они позволяют транспортировать, например, аудио и видео файлы или офисные архивы. Внешний жесткий диск комплектуется контроллером подключения к определенному порту. Контроллеры поддерживают интерфейсы USB 2.0, USB 3.0 и FireWire (1394).

Жесткий диск для ноутбуков: их размер 2.5″, скорость вращения 4200 или 5400 оборотов в минуту. Они поддерживают интерфейс SATA и, как правило, обладают (по крайней мере, должны обладать) высокой ударостойкостью.

Типы интерфейсов подключения жестких дисков.

Следует следить за тем, чтобы интерфейс, поддерживаемый жестким диском, был в наличии на материнской плате.

USB - интерфейс последовательной передачи информации. Его пропускная способность 12 Мбит/сек (USB 1.1) и 480 Мбит/сек (USB 2.0). Сейчас появился USB 3.0 с еще большей пропускной способностью. Считается стандартным интерфейсом для подключения жестких дисков, особенно внешних.

IDE - интерфейс параллельной передачи информации. Его пропускная способность 133 Мб/сек. Чаще всего такой интерфейс имеют настольные компьютеры и ноутбуки. Его конкурент - интерфейс SATA.

SATA - интерфейс параллельной передачи информации. Его пропускная способность значительно выше - до 300 Мб/сек. Он более устойчив к помехам и значительно превосходит интерфейс IDE.

SCSI - интерфейс параллельной передачи информации. Используется преимущественно в серверах. Обладает высокой производительностью и надежностью.

SAS - (Serial Attached SCSI) - интерфейс последовательной передачи информации. Это более совершенная модификация интерфейса SCSI с более высокой скоростью передачи данных.

FireWire - интерфейс последовательной передачи информации со скоростью до 400 Мбит/сек и с высокой пропускной способностью. Просто не имеет аналогов при работе с видеоинформацией.

Примечание. Цифры здесь могут быть не точными или устаревшими, потому что технология сегодня не стоит на месте, а развивается быстрыми темпами.

На этом пока все! Надеюсь, что вы нашли в этой заметке что-то полезное и интересное для себя. Если у вас имеются какие-то мысли или соображения по этому поводу, то, пожалуйста, высказывайте их в своих комментариях. До встречи в следующих заметках! Удачи!

Еще до недавнего времени при покупке нового компьютера и выборе устанавливаемого накопителя, у пользователя был единственный выбор - жесткий диск HDD. И тогда нас интересовало всего два параметра: скорость вращения шпинделя (5400 или 7200 RPM), емкость диска и объема кэша.

Давайте разберемся в плюсах и минусах обоих типов накопителей и проведем наглядное сравнение HDD и SSD.

Принцип работы

Традиционный накопитель или как его принято называть ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) необходим для хранения данных даже после полного отключения питания. В отличие от ОЗУ (оперативного запоминающего устройства) или RAM, хранящиеся в памяти данные не стираются после выключения компьютера.

Классический жесткий диск состоит из нескольких металлических «блинов» с магнитным покрытием, а считывание и запись данных происходит с помощью специальной головки, которая перемещается над поверхностью вращающегося на высокой скорости диска.

У твердотельных накопителей совершенно иной принцип работы. В SSD напрочь отсутствуют какие-либо движимые компоненты, а его «внутренности» выглядят как набор микросхем флэш-памяти, размещенных на одной плате.

Такие чипы могут устанавливаться как на материнскую плату системы (для особо компактных моделей ноутбуков и ультрабуков), на карту PCI Express для стационарных компьютеров или специальный слот ноутбука. Используемые в SSD-чипы отличаются от тех, что мы видим во флешке. Они значительно надежнее, быстрее и долговечнее.

История дисков

Жесткие магнитные диски имеют весьма продолжительную (разумеется, по меркам развития компьютерных технологий) историю. В 1956 году компания IBM выпустила малоизвестный компьютер IBM 350 RAMAC , который был оснащен огромным по тем меркам накопителем информации в 3,75 МБ.

В этих шкафах можно было хранить целых 7,5 МБ данных

Для построения такого жесткого диска пришлось установить 50 круглых металлических пластин. Диаметр каждой составлял 61 сантиметр. И вся эта исполинская конструкция могла хранить… всего одну MP3-композицию с низким битрейтом в 128 Кб/с.

Вплоть до 1969 года этот компьютер использовался правительством и научно-исследовательскими институтами. Еще каких-то 50 лет назад жесткий диск такого объема вполне устраивал человечество. Но стандарты кардинально изменились в начале 80-х.

На рынке появились дискеты формата 5,25-дюймов (13,3 сантиметра), а чуть позднее и 3,5- и 2,5-дюймовые (ноутбучные) варианты. Хранить такие дискеты могли до 1,44 МБ-данных, а ряд компьютеров и того времени поставлялись без встроенного жесткого диска. Т.е. для запуска операционной системы или программной оболочки нужно было вставить дискету, после чего ввести несколько команд и только потом приступать к работе.

За всю историю развития винчестеров было сменено несколько протоколов: IDE (ATA, PATA), SCSI, который позднее трансформировался в ныне известный SATA, но все они выполняли единственную функцию «соединительного моста» между материнской платой и винчестером.

От 2,5 и 3,5-дюймовых флоппи-дисков емкостью в полторы тысячи килобайт, компьютерная индустрия перешла на жесткие диски такого же размера, но в тысячи раз большим объемом памяти. Сегодня объем топовых 3.5-дюймовых HDD-накопителей достигает 10 ТБ (10 240 ГБ); 2.5-дюймовых - до 4 ТБ.

История твердотельных SSD-накопителей значительно короче. О выпуске устройства для хранения памяти, которое было бы лишено движущихся элементов, инженеры задумались еще в начале 80-х. Появление в эту эпоху так называемой пузырьковой памяти было встречено весьма враждебно и идея, предложенная французским физиком Пьером Вейссом еще в 1907 году в компьютерной индустрии не прижилась.

Суть пузырьковой памяти заключалась в разбиении намагниченного пермаллоя на макроскопические области, которые бы обладали спонтанной намагниченностью. Единицей измерения такого накопителя являлись пузырьки. Но самое главное - в таком накопителе не было аппаратно движущихся элементов.

О пузырьковой памяти очень быстро забыли, а вспомнили лишь во время разработки накопителей нового класса - SSD.

В ноутбуках SSD появились только в конце 2000-х. В 2007 году на рынок вышел бюджетный ноутбук OLPC XO–1, оснащенный 256 МБ оперативной памяти, процессором AMD Geode LX–700 с частотой в 433 МГц и главной изюминкой - NAND флеш-памятью на 1 ГБ.

OLPC XO–1 стал первым ноутбук, который использовал твердотельный накопитель. А вскоре к нему присоединилась и легендарная линейка нетбуков от Asus EEE PC с моделью 700, куда производитель установил 2-гигабайтный SSD-диск.

В обоих ноутбуках память устанавливалась прямо на материнскую плату. Но вскоре производители пересмотрели принцип организации накопителей и утвердили 2,5-дюймовый формат, подключаемый по протоколу SATA.

Емкость современных SSD-накопителей может достигать 16 ТБ. Совсем недавно компания Samsung представила именно такой SSD, правда, в серверном исполнении и с космической для обычного обывателя ценой.

Плюсы и минусы SSD и HDD

Задачи накопителей каждого класса сводятся к одному: обеспечить пользователя работающей операционной системой и позволить хранить ему персональные данные. Но и у SSD, и у HDD есть свои характерные особенности.

Цена

SSD намного дороже традиционных HDD. Для определения разницы используется простая формула: цена накопителя делится на его емкость. В результате, получается стоимость 1 ГБ емкости в валюте.

Итак, стандартный HDD на 1 ТБ в среднем обходится в $50 (3300 руб). Стоимость одного гигабайта составляет $50/1024 ГБ = $0,05, т.е. 5 центов (3,2 рубля). В мире SSD все намного дороже. SSD емкостью в 1 ТБ в среднем обойдется в $220, а цена за 1 ГБ по нашей несложной формуле составит 22 цента (14,5 рублей), что в 4.4 раза дороже HDD.

Радует то, что стоимость SSD стремительно снижается: производители находят более дешевые решения для производства накопителей и ценовой разрыв между HDD и SSD сокращается.

Средняя и максимальная емкость SSD и HDD

Всего несколько лет назад между максимальной емкостью HDD и SSD стояла не только числовая, но и технологическая пропасть. Найти SSD, который бы по количеству хранимой информации мог соперничать с HDD было невозможно, но сегодня рынок готов предоставить пользователю и такое решение. Правда, за внушительные деньги.

Максимальная емкость SSD, которые предлагаются для потребительского рынка, составляет 4 ТБ. Подобный вариант в начале июля 2016 года . И за 4 ТБ пространства придется выложить $1499.

Базовый объем HDD-памяти для ноутбуков и компьютеров, выпускаемых во второй половине 2016 года составляет от 500 ГБ до 1 ТБ. Аналогичные по мощности и характеристикам модели, но с установленным SSD-накопителем, довольствуются лишь 128 ГБ.

Скорость SSD и HDD

Да, именно за этот показатель переплачивает пользователь, когда отдает предпочтение SSD-хранилищу. Его скорость многократно превосходят показатели, которыми может похвастать HDD. Система способна загружаться всего за несколько секунд, на запуск тяжеловесных приложений и игр уходит значительно меньше времени, а копирование больших объемов данных из многочасового процесса превращается в 5–10 минутный.

Единственное «но» - данные с SSD накопителя удаляются настолько же быстро, насколько копируются. Поэтому при работе с SSD вы можете просто не успеть нажать кнопку отмена, если однажды внезапно удалите важные файлы.

Фрагментация

Любимое «лакомство» любого HDD-винчестера - большие файлы: фильмы в формате MKV, большие архивы и образы BlueRay-дисков. Но стоит вам загрузить винчестер сотней-другой мелких файлов, фотографий или MP3-композиций, как считывающая головка и металлические блины приходят в замешательство, в результате чего значительно падает скорость записи.

После заполнения HDD, многократного удаления/копирования файлов, жесткий диск начинает работать медленнее. Это связано с тем, что по всей поверхности магнитного диска разбросаны части файла и когда вы дважды щелкаете мышкой по какому-либо файлу, считывающая головка вынуждена искать эти фрагменты из разных секторов. Так тратится время. Это явление и называется фрагментацией , а в качестве профилактических мер, позволяющих ускорить HDD, предусмотрен программно-аппаратный процесс дефрагментации или упорядочивания таких блоков/частей файлов в единую цепочку.

Принцип работы SSD кардинально отличается от HDD, а любые данные могут записываться в любой сектор памяти с дальнейшим моментальным считыванием. Именно поэтому для накопителей SSD дефрагментация не нужна.

Надежность и срок службы

Помните главное преимущество SSD-накопителей? Верно, отсутствие движущихся элементов. Именно поэтому вы можете использовать ноутбук с SSD в транспорте, по бездорожью или условиях, неизбежно связанных с внешними вибрациями. На стабильности работы системы и самого накопителя это не скажется. Хранящиеся на SSD данные не пострадают даже в случае падения ноутбука.

У HDD все с точностью наоборот. Считывающая головка располагается всего в нескольких микрометрах от намагниченных болванок, и поэтому любая вибрация может привести к появлению «битых секторов» - областей, которые становятся непригодными для работы. Регулярные толчки и неосторожное обращение с компьютером, который работает на базе HDD, приведет к тому, что рано или поздно такой винчестер попросту, говоря на компьютерном жаргоне, «посыпется» или перестанет работать.

Несмотря на все преимущества SSD, у них есть тоже весьма существенный недостаток - ограниченный цикл использования. Он напрямую зависит от количество циклов перезаписи блоков памяти. Другими словами, если вы ежедневно будете копировать/удалять/вновь копировать гигабайты информации, то очень скоро вызовите клиническую смерть своего SSD.

Современные SSD-накопители оснащены специальным контроллером, который заботится о равномерном распределении данных по всем блокам SSD. Так удалось значительно повысить максимальное время работы до 3000 – 5000 циклов.

Насколько долговечен SSD? Просто взгляните на эту картинку:

А потом сравните с гарантийным сроком эксплуатации, который обещает производитель конкретно вашего SSD. 8 – 13 лет для хранения, поверьте, не так и плохо. Да и не стоит забывать о том прогрессе, который приводит к постоянному увеличению емкости SSD при неизменно снижающейся их стоимости. Думаю, через несколько лет ваш SSD на 128 ГБ можно будет отнести к музейному экспонату.

Форм-фактор

Битва размеров накопителей всегда была вызвана типом устройств, в которых они устанавливаются. Так, для стационарного компьютера абсолютно некритична установка как 3.5-дюймового, так и 2.5-дюймового диска, а вот для портативных устройств, вроде ноутбуков, плееров и планшетов нужен более компактный вариант.

Самым миниатюрным серийным вариантом HDD считался 1.8-дюймовый формат. Именно такой диск использовался в уже снятом с производства плеере iPod Classic.

И как не старались инженеры, построить миниатюрный HDD-винчестер емкостью более 320 ГБ им так и не удалось. Нарушить законы физики невозможно.

В мире SSD все намного перспективнее. Общепринятый формат в 2,5-дюйма стал таковым не из-за каких-либо физических ограничений с которыми сталкиваются технологии, а лишь в силу совместимости. В новом поколении ультрабуков от формата 2.5‘’ постепенно отказываются, делая накопители все более компактными, а корпуса самих устройств более тонкими.

Шум

Вращение дисков даже в самом продвинутом HDD-винчестере нераздельно связано с возникновение шума. Считывание и запись данных приводят в движение головку диска, которая с безумной скоростью мечется по всей поверхности устройства, что также вызывает характерное потрескивание.

SSD-накопители абсолютно бесшумны, а все происходящие внутри чипов процессы проходят без какого-либо сопутствующего звука.

Итог

Подводя итог сравнения HDD и SSD, хочется четко определить основные преимущества каждого типа накопителей.

Достоинства HDD: емкие, недорогие, доступные.

Недостатки HDD: медленные, боятся механических воздействий, шумные.

Достоинства SSD: абсолютно бесшумные, износоустойчивые, очень быстрые, не имеют фрагментации.

Недостатки SSD: дорогие, теоретически имеют ограниченный ресурс эксплуатации.

Без преувеличения можно сказать, что одним из самых эффективных методов апгрейда старенького ноутбука или компьютера остается установка SSD-накопителя вместо HDD. Даже при самой свежей версии SATA можно добиться троекратного прироста производительности.