Wprowadzeniedo namiotów dysków dwa razy (HDD)
A Dysk twardy (HDD) jest urządzeniem do przechowywania danych nielotnych wykorzystywanym do przechowywania i pobierania informacji cyfrowych przy użyciu jednego lub więcej sztywnych, szybko obracających się płytek pokrytych materiałem magnetycznym. Dyski twarde są podstawowym składnikiem komputerów osobistych, serwerów i centrów danych od czasu ich wprowadzenia w latach 50.
W przeciwieństwie do pamięci tymczasowej, takich jak RAM (PamiÄ o dostÄ pie losem), Dysk twardy zachowuje dane nawet gdy wyłącza się zasilanie. Dzięki temu idealnie nadaje się do przechowywania danych długoterminowych, takich jak systemy operacyjne, aplikacje, dokumenty, zdjęcia, filmy i kopie zapasowe.
Każdy dysk twardy zawiera kilka kluczowych komponentów, w tym:
- Płyty – Dyski okrągły, gdze dane są magnetyczne rejencje.
- Wrzeciono – Silnik, który podlega opłatom z tytułu prowizji (zastaw 5400 lub 7200 RPM).
- Read / Write Heads – Umieszczy na ramieniu siłownika, uznajmy się tutaj nad opłatami do odpisu lub zapasu danych.
- Aktywator – Przesuwa glowice odczytu / zapasu do własnej pory na płatach.
- Zarząd – Płyta obwodu, która zamówiła działalność napledu i komunikuje się z komputerem.
Dane są przechowywane na płytach w formie maleńkich pól magnetycznych. Głowice odczytu / zapisu napędu wykrywają i zmieniają te pola, aby reprezentować dane binarne -0s oraz1d. Pozycja danych jest śledzona za pomocą systemu tory, sektory, oraz cylindryna.
Tylko z cecha characterystycznymi dyskami dwa razy jest ich character mechaniczny. Ponieważ opisują się na ruchomach częściowych, są one na ogólnym poziomie podatku na mocy i wolnościąze względów do dnia w porowaniach z nowymi stacjami (SSD). Jednak nadal są one szeroko stosowane ze wzniesienia na ich wymowę pomostową i inne koszty na gigabajt.
Dzisij, Dyski twarde są powszechnie znane z zakresu statystyki, jak i laptopowych, zewnêtrzne urzêdzenia masowe, cyfrowe restrukturyzatory wideo, consolach do gier oraz w systemie pamiennej produkcji. Ich pojemność waha się od kilkuset gigabajtów do poda 20 terabajtów na napled, co by, że napada się do własnego, od poddanego uzytku obozowego do dużych infrastruktur przechodzenia danych.
Jak działa dyski: Podatki magnetyczne
Dyski twarde działają na podstawie zasad magynowanie magnetowe, technika kodująca dane poprzez magnetyzowanie małych regionów na powierzchni. Podstawowa idea jest prosta, ale potężna: pola magnetyczne mogą być zorientowane w różnych kierunkach, aby reprezentować dane binarne -0s oraz1s - które są elementami składowymi wszystkich informacji cyfrowych.
Każdy dysk twardy zawiera jedną lub więcej płaty, które są pokryte cienką warstwą materiału ferromagnetycznego. Te płyty są podzielone na miliardy mikroskopijnych obszarów zwanych domen magnetyczni. Każda domena może być namagnesowana w kierunku odpowiadającym wartości binarnej. Orientacja tych pól magnetycznych określa dane przechowywane w tej lokalizacji.
Jak płyty wirują przy dużych prędkościach (często między 5400 RPM oraz 7200 RPM, though enterprise models can reach 10,000- 15,000 RPM), składnik znany jako glevica odczyn / zapasu Unosi tylko nanometry nad powierzchnią. Ta głowa jest zamontowana na ramieniu siłownika i porusza się w tę i z powrotem przez talerz, aby uzyskać dostęp do danych.
Podczas pisania danych, głowa używa cewka elektromagnetyczna generowanie pola magnetycznego, które dostosowuje domen na powierzchni talerza. Podczas czytania, ta sama głowa wykrywa polaryzację magnetyczną domen i przekształca ją z powrotem w sygnał elektryczny, który sterownik napędu interpretuje jako dane binarne.
Aby skutecznie organizować dane, każdy talerz jest uporządkowany w koncentryczne koła zwane tory, które są dalej podzielone na segmenty znane jako sektory. Wiele płyt układanych razem cylindryna, pozwalając na pionowe ustawienie torów na dyskach. Struktura ta pozwala na szybkie zlokalizowanie i odzyskanie danych, choć nie tak szybko, jak pamięć masowa oparta na flashu.
Ruch ramienia siłownika i dokładne wirowanie płyt są synchronizowane przez napęd firmware oraz sterownik silnika. Aby uniknąć fizycznego kontaktu i zmniejszyć zużycie, głowa "lata" tuż nad talerzem, wspierane cienką poduszką powietrza generowaną przez wirujące dyski - wyczyn, który wymaga niezwykłej precyzji.
Nowoczesne dyski twarde obejmują również pokładowe należ (zwykle od 8 MB do 256 MB), które tymczasowo przechowuje często dostępne dane lub przychodzące instrukcje zapisu w celu poprawy ogólnej wydajności poprzez zmniejszenie opóźnień mechanicznych.
Dzieki temu skomplikowanemu systemowi i elektronicznemu mechanizmowi dyskiemu twarde moga przechodzic stromne ilości danych i niebywałe je pomoerać. Zaangażowanie części ruchomów oznacza jednak, że to co robi jest wolniejsze niż przechodzenie w stanie stałym, które nie ma wpływu mechanicznego.
Krotka historia dwóch drzew
Historia dysków dwóch rozdziałów znajduje się na przekrój siedzeń dekad, characteryzujace sie duzymi skokami technologicznymi, ktore staja sie bardziej zbliżona pamieci masowa, zmnieja rozmiar fizyjny i obchodza koszta. Ewolucja dysków dwóch odwierciedla szerszy rozwójsamych komputerów.
Pierwszy dysk został wprowadzony przez IBM w 1956 z IBM 305 RAMAC (Losowa metoda dostępu do rachunkowości i kontroli). Ten system 50 płatów 24- kalorycznych do przechowywania 5 megabajtów danych i waży ponad tonę. To było pierwsze urządzenie, które umożliwiło bezpośredni dostęp do jakichkolwiek danych, a nie czytanie sekwencyjnie, jak taśma magnetyczna.
W latach 60. i 70. dyski twarde stały się bardziej kompaktowe i zaczęły wykorzystywać uszczelnione obudowy, zwiększając niezawodność i umożliwiając ich stosowanie w szerszym zakresie środowisk obliczeniowych. W szczególności 1973, IBM opracował IBM 3340 "Winchester" napled, który wprowadził koncepcję trwale uszczelnionego zespołu głowy / dysku. Projekt ten miał ogromny wpływ na wszystkie przyszłe architektury dysku twardego.
Lata 80. XX wieku były punktem zwrotnym przy wprowadzaniu dysków twardych do komputerów osobistych. W 1983, IBM XT wyposażony w dysk twardy o pojemności 10 MB, pomagający w standaryzacji dysków twardych w komputerach konsumenckich. W tym samym czasie, firmy jak Seagate oraz Western Digital zaczął rozwijać napędy z ulepszonych interfejsów, takich jak ST- 506, i później, IDE (Integrated Drive Electronics).
W latach dziewięćdziesiątych zwiększyła się pojemność magazynowa - od setek megabajtów do wielu gigabajtów - podczas gdy fizyczne rozmiary skurczyły się. Wprowadzenie SCSI oraz SATA interfejsy umożliwiły szybsze przesyłanie danych oraz lepsze wsparcie dla wielozadaniowości w systemach przedsiębiorstw i konsumentów.
W latach 2000-tych nastąpiła dalsza miniaturyzacja i przystępność cenowa. Standard 3.5- cala i 2.5- calowe czynniki formy stały się dominujące. Dyski twarde o pojemności 500 GB do 2 TB stały się powszechne w komputerach stacjonarnych i laptopach, podczas gdy napędy zewnętrzne zyskały popularność dla kopii zapasowych i pamięci nośnej.
Jeden z najważniejszych innowacji technologicznych przyszedł z wykorzystaniem PROSTOPADY ZAPISU magnetycznego (PMR) w połowie 2000s, co pozwoliło na przechowywanie bitów danych pionowo, a nie poziomo. To znacznie zwiększyło gęstość powierzchni bez zwiększenia wielkości talerza.
W 2010 roku, kolejne przełomy jak nagrywanie magnetycznych łuskane (SMR) oraz Napledy heliumowe zdolność produkcyjna powyżej 10 TB. Dziś na dyskach HDD klasy przedsiębiorczej Nagrywanie magnetycznych wsmagane cieplem (HAMR) oraz Techniki związane z energią Przekraczają granice 20 TB, co dyski twarde są niezbędne w centrach danych w chmurze i archiwalnej pamięci masowej.
W ramach ich ewolucji dyski dwa razy przed masywnymi maszynami o rozmiarach pomysłowych na mocy o wielości palmy z terabajtami mocy, przed jednym zaczajem komunikacyjnym we wszystkich z istniejącymi systemami i w każdym razie rozbudowa obiektu stawali alternaci.
We wszystkich przypadkach uwzględnia się dyskoteki dwa
Pomimo wzrostu napędów stałych, Dyski twarde Drives nadal są szeroko stosowane w wielu zastosowaniach, gdzie Wydajność produkcji, Efektywność kosztów, oraz Utrzymuj się są krytyczne. Ich charakter mechaniczny może ograniczać wydajność w niektórych scenariuszach, ale ich gęstość i przystępność cenowa sprawiają, że preferowany wybór w wielu kontekstach.
1. Backup i archiwizja danych
Dyski twarde są idealne do Strona główna oraz dodatkowe kopie zapasowe, czy do użytku osobistego lub środowiska przedsiębiorstw. Ich duże możliwości pozwalają użytkownikom przechowywać pełne obrazy systemowe, rekordy historyczne lub biblioteki medialne. Ze względu na ich przystępność cenową są one często wykorzystywane do budowania zbędnych systemów tworzenia kopii zapasowych (np. przy użyciu programów rotacyjnych, takich jak grandfather- ojciec-syn lub 3- 2-1 strategii tworzenia kopii zapasowych).
2. Systemy pamięci masowej do sieci (NAS)
Wielu użytkowników domowych i biznesowych wprowadza dyski twarde w Aktualizacja NAS aby umożliwić scentralizowane przechowywanie, udostępnianie i strumieniowanie plików. Drives zaprojektowany specjalnie dla NAS - jak WD Red lub Seagate IronWolf - oferta zoptymalizowane programy firmowe, poprawiła trwałość pracy 24 / 7 oraz obsługa konfiguracji RAID, co czyni je idealnym rozwiązaniem dla małych środowisk biurowych i multimedialnych.
3. System nadzoru wizyjnego
Systemy nadzoru generują ogromne ilości ciągłych danych wideo. Dyski twarde zbudowane w tym celu - takie jak napędy klasy obserwacyjnej - są zaprojektowane do obsługi WYSOKI OBCIĄŻENIA ZAPEWNIANIA oraz równnoczesne strumie wideo z wielu kamer. Ich niezawodność w ciężkich materiałach sprawia, że są one standardem w infrastrukturze bezpieczeństwa.
4. Masowe przechodnie danych w centrach danych
Wielkoskalowi dostawcy chmur i centra danych przedsiębiorstw polegają w dużym stopniu na dyskach twardych do przechowywania Dane na zimno— informacje, które muszą być przechowywane, ale rzadko są dostępne. Obejmuje to archiwa użytkowników, rejestry zgodności, kopie zapasowe i duże repozytoria danych. Dyski o dużej pojemności (12 TB i powyżej) są często stosowane w dużych tablicach w celu zmniejszenia kosztów przechowywania na petabajt.
5. Biblioteki medialne i tworzanie trealności
Profesjonaliści pracujący z mediami wysokiej rozdzielczości - takimi jak edytorzy wideo 4K / 8K, fotografowie lub animatorzy - używają dysków twardych do przechowywania i archiwizowania dużych plików projektowych. Podczas gdy SSD mogą obsługiwać aktywne zadania edycyjne, dysk twardy służy jako koszty administracyjne w odniesieniu do surowego materiału filmowego, ukończonych projektów i wynagradzanych aktywów.
6. Konsola do gry i skladanie zewnêtrznych
Dyski twarde są powszechnie stosowane jako zewnêtrzne urzêdzenia pamiêci konsole do gier i komputery. Wielu użytkowników konsoli instaluje dyski twarde, aby przechowywać rosnącą bibliotekę cyfrowych tytułów, aktualizacji gier i treści do pobrania (DLC), zwłaszcza gdy wewnętrzna przestrzeń SSD jest ograniczona.
7. Zastosania naukowe i badawcze
Pola takie jak genomika, astronomia i modelowanie klimatu często generują zbiory danych mierzone w terabajtach lub petabajtach. Tablice HDD oferują niezbędną pojemność do przechowywania tych informacji w dłuższych okresach, a jednocześnie wspierają dost ¶ p równnolegly i integracji z wysokowydajnym środowiskiem obliczeniowym (HPC).
8. Personal Computing and Budget PC
W wielu komputerach stacjonarnych na poziomie wejściowym i laptopach dyski są nadal używane jako pierwsze przedłożenie wewnętrzne lub w układach hybrydowych (HDD + SSD). Dla użytkowników skupionych na ogólnych zadaniach, takich jak przeglądanie stron internetowych, odtwarzanie mediów i przechowywanie dokumentów, dyski twarde zapewniają dużą przestrzeń po niższych kosztach.
