Dato for opfindelsen | 13. september 1956 |
---|---|
Opfundet af | Reynold Johnson |
Opretter forbindelse via |
(Lille computersystemgrænseflade) (Forbedret interface til lille disk) (Integreret drevelektronik) (Forbedret integreret drevelektronik) (Serial Advanced Technology Attachment) (Seriel vedhæftet SCSI) |
Markedssegmentering |
|
Almindelige producenter |
En harddisk (undertiden forkortet DD ; på engelsk, harddisk , HD eller HDD ) er en roterende magnetisk hukommelse, der hovedsagelig bruges i computere , men også i digitale musikafspillere , videokameraer , dvd-afspillere / optagere i stuen, videospilkonsoller , etc.
Opfundet i 1956 har harddisken gennemgået en betydelig kapacitets- og ydeevneudvikling, mens den ser omkostningsnedgangen, hvilket har bidraget til generaliseringen af dens anvendelse, især inden for computing . Med fremkomsten af SSD'er er markedsandelen for harddiske faldende.
I 1956 blev det første harddisksystem kaldet IBM 350. Det blev brugt i RAMAC 305 (RAMAC til “ Random Access Method of Accounting and Control ”). Det afsløres for offentligheden af IBM . Kommerciel produktion begyndte i juni 1957, og indtil 1961 blev der solgt mere end tusind enheder. Dens pris er derefter $ 10.000 pr. Megabyte . Den RAMAC 305 bestod af 50 skiver 24 inches i diameter, to læse / skrive hoveder, der kunne bevæge sig fra det ene fad til et andet på mindre end et sekund. Den samlede kapacitet var fem millioner tegn.
RAMAC havde allerede en konkurrent: Univac File Computer , der består af 10 magnetiske tromler hver med en kapacitet på 180.000 tegn. Selvom sidstnævnte havde en højere hastighed, er det RAMAC, som kunne gemme tre gange mere information, som havde det mest interessante omkostnings / ydelsesforhold til det største antal applikationer.
I juni 1954 havde JJ Hagopian, en IBM-ingeniør, ideen om at få læse / skrivehovederne til at "flyve" over overfladen af pladerne på en luftpude. Han foreslår udformningen af formen på disse hoveder. I september 1954 designede han ækvivalenten med nuværende harddiske: overlejrede plader og en akse, hvorpå læse / skrivehovederne er fastgjort. Dette bliver et kommercielt produkt i 1961 under navnet " IBM 1301 Disk Storage ".
I 1962 udgav IBM sin model 1311 flytbare harddisklagerenhed, som var på størrelse med en vaskemaskine og kunne optage op til to millioner tegn på en stak diske . Brugere kan købe yderligere diskpakker og bytte dem ud efter behov, ligesom magnetbånd . Senere modeller af flytbare disk array-drevsenheder fra IBM og andre blev standard i de fleste computerfaciliteter på dagen. De nåede kapacitet på 300 MB i begyndelsen af 1980'erne. Ikke-flytbare harddiske blev kaldt "faste" harddiskoptagere.
I slutningen af 1969 overvejede tre ingeniører, hvad der kunne være det ideelle disksystem for dem. De er enige om en model, der består af to diske på hver 30 MB , den ene er aftagelig, den anden er fast. Det kaldes " 30 - 30 ", som for en model af Winchester- riffel . Navnet sidder fast, og selv i dag henviser et " Winchester " -drev til en ikke-flytbar harddisk (næsten alle interne drev siden 1990'erne).
I 1970'erne , HP udgivet sine første diske med bevægelige hoveder; først HP-7900A, efterfulgt af HP-7905, 7920 og 7925, har alle disse diske aftagelige patroner.
Samtidig var der harddiske med faste hoveder: et bestemt antal hoveder tillod meget hurtig spor-til-spor-adgang med selvfølgelig en lavere kapacitet end diske med bevægelige hoveder, men mindre mekanisk skrøbelige; de er blevet brugt til applikationer om bord, især i seismisk refleksion .
På dette tidspunkt udskiftede harddisken effektivt trommer og bånd og gradvis henviste sidstnævnte til arkivering og backup-applikationer i 1990'erne.
I 1980'erne , HP udgivet nye, mere effektive drev, HP-7933 og HP-7935 aftagelig pakke.
På dette tidspunkt, diske tilsluttet direkte til NAS og SAN -netværk optrådte , efterfulgt af andre programmer, hvor harddisken fundet sin brug: information opbevaring af videokameraer , hjem DVD-afspillere / optagere , konsoller videospil , etc.
I løbet af 1990'erne kunne størrelsen på harddiske reduceres betydeligt takket være Albert Fert og Peter Grünbergs arbejde med kæmpe magnetoresistance . Deres pris bliver mere demokratisk, og alle personlige computere vil være udstyret med en harddisk og ikke længere kun diskettedrev .
I 1998 , året for hundredeårsdagen for magnetisk optagelse (opfundet af den danske Valdemar Poulsen ), markedsførte IBM den første 25 gigabyte harddisk ( Deskstar 25 GP ), en kapacitet, som pressen på det tidspunkt præsenterede som uforholdsmæssig stor i forhold til behovene. . Faktisk: de havde endnu ikke masseadgang til Internettet og til downloading, især ulovlig downloading .
I 2000'erne begyndte han at konkurrere tidligere på grund af faldet i omkostningerne for giga- byten og dens større adgang til adgang; mod slutningen af det samme årti begyndte det at blive erstattet af sig selv som massehukommelse for små kapaciteter (4 til 32 GB ) ved flash-hukommelse, der, selvom det var dyrere, ikke krævede latenstidsforsinkelsen på grund af rotationen af plader.
I 2011 blev markedsbehovet for harddiske estimeret til 700 millioner enheder om året.
I fjerde kvartal 2011 forårsagede oversvømmelser i Thailand mangel på harddiske, hvilket gjorde flere fabrikker ude af drift, hvilket fik priserne til at stige kraftigt. Nogle modeller har set deres pris dobbelt eller endda tredobbelt.
Mellem 1980, da ST-506 med en kapacitet på 5 MB blev frigivet , og 2008, blev det gennemsnitlige areal, der blev besat af lidt information på disken, reduceret med en faktor på mere end 100.000 (5 MB for en bakke i 1980 og 500 GB i 2008, dvs. en tæthed 100.000 gange større).
På samme tid blev prisen på megabyte divideret med mere end en million uden at tage højde for inflationen, fordi:
Harddiskene med den største kapacitet på markedet overstiger 14 TB (terabyte) (2017) og 16 TB i 2019. Producenten Western Digital annoncerede iseptember 2019dens næste 20 TB (terabyte) model. Kapaciteten på harddiske er vokset meget hurtigere end deres hastighed, begrænset af mekanikere. Læseadgangstiden er knyttet til diskens rotationshastighed og til læsehovedernes positioneringstid. Jo højere diskens tæthed og jo højere rotationshastighed, desto bedre er informationsflowhastigheden.
Kapacitet | År | Maker | Model | Skære |
---|---|---|---|---|
5 MB | 1956 | IBM | 350 Ramac | 24 " |
28 MB | 1962 | IBM | model 1301 | |
1,02 GB | 1982 | Hitachi | H8598 | 14 " |
25 GB | 1998 | IBM | Deskstar 25 GP | 3,5 " |
500 GB | 2005 | Hitachi | ||
1 TB | 2007 | Hitachi | Deskstar 7K1000 | |
2 TB | 2009 | Western Digital | Kaviargrøn WD20EADS | |
3 TB | 2010 | Seagate | ||
4 TB | 2011 | Hitachi | 7K4000 | |
6 TB | 2013 | HGST | WD Red Pro | |
8 TB | 2014 | Seagate | HDD-arkiv | |
10 TB | 2015 | HGST | Ultrastar He10 | |
14 TB | 2018 | Seagate | Exos X14 | |
16 TB | 2019 | Seagate | Exos X16 | |
18 TB | 2020 | Seagate | Exos X18 |
I 2,5 tommer (2,5 "):
Så tidligt som i 1956 er der på en harddisk stive roterende plader. Hver plade består af en skive, der generelt er lavet af aluminium, hvilket har fordelene ved at være let, let at bearbejde og paramagnetisk . Fra 1990 bruger nye teknikker glas eller keramik, som muliggør endnu glattere overfladeforhold end aluminiums. Disse fladers ansigter er dækket af et magnetisk lag, hvorpå dataene lagres. Disse data er skrevet i binær kode {0/1} på disken takket være et læse / skrivehoved, en lille antenne meget tæt på det magnetiske materiale. Afhængigt af den elektriske strøm, der strømmer gennem den, ændrer dette hoved det lokale magnetfelt for at skrive enten en 1 eller en 0 på diskens overflade. Til at læse bruges det samme materiale, men i den anden retning: bevægelsen af det lokale magnetfelt genererer ved hovedets terminaler et elektrisk potentiale, der afhænger af den tidligere skrevne værdi, man kan således læse en 1 eller en 0 .
En typisk harddisk indeholder en central akse, omkring hvilken pladerne roterer med en konstant rotationshastighed. Alle læse- / skrivehoveder er forbundet med et anker, der bevæger sig over overfladen af pladerne, med et eller to hoveder pr. Fad (et hoved pr. Brugt side). Rammen bevæger hovederne radialt gennem pladerne, når de roterer, hvilket giver adgang til hele deres overflade.
Disken kan placeres vandret eller lodret alt efter sag.
Den tilknyttede elektronik styrer bevægelsen af ankeret såvel som pladernes rotation og udfører læsninger og skrivninger i henhold til de modtagne anmodninger. De firmwares seneste harddiske er i stand til at organisere anmodninger på en sådan måde, at minimere adgangstid til dataene, og derfor for at maksimere ydeevnen af disken.
Bakkeharddiske er mekaniske komponenter og derfor skrøbelige. Det er vigtigt ikke at udsætte skiverne, indvendige eller udvendige, for stød, der kan beskadige lejerne, eller for lave opbevaringstemperaturer, som gør smøremidlet for viskøst og forhindrer start.
BakkerBeskadigede harddiskplader.
Struktur af en harddisk med flere plader.
Pladerne er integreret med en akse på kuglelejer. Denne akse holdes i bevægelse af en elektrisk motor. Rotationshastigheden er i øjeblikket (2013) mellem 3.600 og 15.000 omdr./min. (Typiske hastighedsværdier varierer fra 3.600 til 10.000 omdr./min. Eller endda 15.000 omdr./min. ). RPM holdes konstant på alle modeller, til trods for til tider uklare specifikationer, der antyder andet . Efter stigningen i miljøhensyn har producenter faktisk produceret diske, der har til formål at spare energi, ofte omtalt som " grønne "; disse reklameres for at have variabel rotationshastighed (rotationshastigheden er ikke variabel, men diskelektronikken holder helt op med at dreje, når disken ikke bruges i lang tid; andre diske for nylig, der ikke kaldes " grøn ", gør det samme med , en kortere standby-tid) , hvilket antyder, at de i ro vil køre langsommere, mens de reducerer deres strømforbrug, og vil øge denne hastighed i tilfælde af stress. Imidlertid blev det bekræftet (især ved akustiske tests), at disse oplysninger var ukorrekt: disse skiver fungerer godt ved en konstant hastighed, lavere end standard hastighed på 7.200 rpm (dvs. 5.400 rpm for Western Digital og 5 900 rpm for Seagate).
Skiverne er sammensat af et substrat, tidligere af aluminium (eller zink), oftere og mere af glas, behandlet med forskellige lag, herunder en ferromagnetisk belagt med et beskyttende lag.
Overfladefinishen skal være den bedst mulige.
Bemærk: I modsætning til CD / DVD er det først de perifere spor (det vil sige de, der er længst fra midten af pladen), der skrives først (og anerkendes som "begyndelsen på disken"), fordi c 'er hvor forestillingen er på sit maksimale: Ja, den lineære hastighed for et punkt på disken er højere uden for disken (ved konstant rotationshastighed), så læse- / skrivehovedet dækker en længere serie af data på en gang end midt på disken.
Armen, der understøtter de to læse / skrive hoveder. De ridser, der er synlige på overfladen af tallerkenen, indikerer, at harddisken er ”landet”.
Harddiskhoved fra 1970.
Harddiskhoved i 2011.
WD Caviar WD205AA - 1999
Seagate - 2003
WD800JD Caviar SE - 2003
ST3146707LC-146GB - 2005
Fastgjort til enden af en arm er de integreret med en anden akse, som giver dem mulighed for at dreje i en cirkelbue på pladens overflade. Alle hoveder roterer derfor på samme tid. Der er et hoved pr. Overflade. Deres geometri giver dem mulighed for at flyve over overfladen af pladen uden at røre ved den: de hviler på en luftpude skabt af pladens rotation. I 1997 fløj hoveder 25 nanometer fra pladenes overflade; i 2006 var denne værdi omkring 10 nanometer.
Motoren, der driver dem, skal kunne levere meget stærk acceleration og deceleration. En af algoritmerne til styring af hovedstøttearmens bevægelser er at accelerere til det maksimale og derefter bremse maksimalt, så hovedet er placeret på den korrekte cylinder. Det bliver derefter nødvendigt at vente et kort øjeblik på, at de vibrationer, der genereres af denne bremsning, falmer.
Når de er stille, skal hovederne parkeres, enten i en speciel zone (tættest på centrum, der er da ingen data på dette sted) eller uden for gitrene.
Hvis et eller flere hoveder kommer i kontakt med overfladen af pladerne, kaldes dette en "landing" og forårsager oftest ødelæggelse af de oplysninger, der findes der. En ufuldkommenhed på overfladen som f.eks. Støv vil have den samme virkning. Harddiskens mekanik samles derfor i et rent rum, og alle forholdsregler (tætninger osv.) Tages, så ingen urenhed kan trænge ind i sagen (kaldet "HDA" til " Head Disk Assembly " på engelsk).
Teknikkerne til design af hovederne er (i 2006):
To hoveder.
Hoved og ledninger.
Hoved på en harddisk
Hoved på en harddisk
Den består af en del dedikeret til servostyring af motorerne og en anden til udnyttelse af den elektriske information som følge af den elektromagnetiske interaktion mellem læsehovederne og pladernes overflader. En mere computeriseret del vil interface med det udvendige og oversætte den absolutte adresse på en blok til 3-dimensionelle koordinater (hoved, cylinder, blok).
Elektronikken gør det også muligt at rette softwarefejl (skrivefejl).
ControllerEn diskcontroller er den elektroniske enhed, der styrer mekanikken på en harddisk. Denne forsamlings rolle er at drive rotationsmotorer, positionere læse / optagehovederne og fortolke de elektriske signaler, der modtages fra disse hoveder for at konvertere dem til brugbare data eller til at registrere data på et bestemt sted på enheden. af de diske, der udgør harddisken.
På de første harddiske, for eksempel ST-506 , blev disse funktioner udført af et elektronisk kort uafhængigt af den mekaniske samling. Den voluminøse kabelforbindelse tilskyndede hurtigt søgningen efter en mere kompakt løsning: diskcontrolleren blev derefter fastgjort til disken, hvilket gav anledning til SCSI , IDE og nu SATA-standarder .
Udtrykket "Diskcontroller" bruges ofte løst som erstatning for " ATA Controller " eller " SCSI Controller ". "Disk controller" er et generisk navn, som også er velegnet til andre typer af periferiudstyr eller opbevaring udstyr: harddisk derfor, men også cd-afspiller , magnetbånd afruller , scanner , etc.
I en personlig computer , magt er til en IDE-interface harddisk modtages via en Molex-stik . Nogle serielle ATA- interface-harddiske brugte oprindeligt det samme Molex-stik til at være kompatibelt med eksisterende strømforsyninger , men de overgik alle gradvist til et specifikt langt og fladt stik (SATA-strømforsyning).
Hver plade (som regel har to anvendelige overflader) består af koncentriske spor, der oprindeligt er adskilt fra hinanden med et område kaldet "mellemrumsrum". Dette område forsvinder for harddiske med større kapacitet, og sporene er overlejret i hinanden i et SMR-format kaldet magnetisk clapboard-optagelse, som er tættere men langsommere at skrive.
Sporene i samme afstand fra rotationsaksen danner en cylinder.
Sporet er opdelt i blokke (sammensat af sektorer ), der indeholder dataene.
I CHS- adressering har du derfor brug for tre koordinater for at få adgang til en diskblok (eller sektor):
Denne konvertering udføres oftest af diskcontrolleren fra en absolut blokadresse kaldet LBA (et tal mellem 0 og det samlede antal blokke på disken minus 1).
Da sporene er cirkulære (deres omkreds er en funktion af radius - c = 2 × pi × r ), har de ydre spor større længde end de indre spor (deres omkreds er større). Det faktum, at skivenes rotationshastighed er konstant, uanset hvilket spor der læses / skrives af hovedet, er derfor problematisk. På de første harddiske (f.eks. ST-506 ) var antallet af sektorer pr. Rotation uafhængig af spornummeret (derfor blev oplysningerne gemt med en variabel rumtæthed afhængigt af sporet). Siden 1990'erne og generalisering af bit optagelse område , har optagelsen tæthed bliver konstant, med en variation i antallet af sektorer afhængigt af sporet.
På de første diske blev en overflade formateret fra fabrikken og indeholdt de oplysninger, der gjorde det muligt for systemet at synkronisere (for at vide, hvad hovedernes position var til enhver tid). Denne overflade blev kaldt en "servo". Derefter blev disse synkroniseringszoner indsat mellem datablokkene, men de er stadig formateret fra fabrikken (i SCSI- standarden er der en FORMAT-kommando, der fuldstændigt gendanner al information på alle overfladerne, den implementeres ikke nødvendigvis på alle diske). Typisk derfor vil vi på hvert spor finde en række af:
Harddiskgrænseflader er de stik og kabler, der bærer data. De har stort set udviklet sig over tid af hensyn til kompakthed, ergonomi og øget ydeevne. Her er de 2 hovedgrænseflader i dag:
Samt mere specifikke eller ældre grænseflader:
Bemærk: M2-grænseflader vedrører kun SSD'er og ikke harddiske.
Kommunikationsprotokoller med en lagerenhed , inklusive harddiske, er meget afhængige af forbindelsesgrænsefladen, de bør dog ikke forveksles:
USB og Firewire / IEEE 1394 (såvel som netværksforbindelser) er ikke harddiskinterfaces: flytbare eksterne USB- eller Firewire-harddiske er internt udstyret med en USB / S-ATA-interface-adapter eller Firewire / S-ATA. Disse diske findes i tre formater: 1.3, 1.8 og 2.5 inches, men der er også tilfælde, der gør det muligt at omdanne interne diske til eksterne diske med deres separate strømforsyning og deres interface, generelt USB.
Ud over forbindelsernes kompatibilitet kan brug af diske med nyere teknologi muligvis kræve en adapterboks, der er i stand til at understøtte denne nye teknologi. Derudover kan nogle eksterne harddiske ikke adskilles fra deres adapter, fordi de danner en helhed (almindeligt trykt kredsløb); i dette tilfælde kan harddisken ikke ekstraheres til montering på en pc.
Fra april 2014 er den nuværende kapacitet på markedet 160, 250, 320, 500, 640, 750 GB og 1, 2, 3, 4, 5, 6 TB . Funktioner som biometrisk sikkerhed eller flere grænseflader er tilgængelige på de dyrere modeller.
Kapaciteten på en harddisk kan beregnes som: antal cylindre × antal hoveder × antal sektorer pr. Spor × antal bytes pr. Sektor ( normalt 512 ).
Antallet af cylindre, hoveder og sektorer er imidlertid forkert for diske, der bruger bitoptagelsesområdet (konstant tæthedsregistrering) eller LBA- adresseoversættelse . På ATA-drev, der er større end 8 GB , er værdierne fastsat til 255 hoveder, 63 sektorer og et antal cylindre afhængigt af drevets faktiske kapacitet for at opretholde kompatibilitet med ældre operativsystemer.
For eksempel med en Hitachi S-ATA-harddisk i slutningen af 2005: 63 sektorer × 255 × 10 011 hoveder cylindre × 512 byte / sektor = 82.343.278.080 bytes eller 76.688 Gio (eller 82.343 GB ).
Den FAT12 , lancerede den første version af PC-DOS , designet til diske , ikke lov til at sende som 4096 klynger , hvis størrelse kan være op til 4096 bytes under PC-DOS 2 . Dette resulterede i en de facto-grænse på 16 MiB pr. Partition under PC-DOS 2 .
FAT16 blev lanceret med MS-DOS 3.0 og tillod adressering af 16.384 klynger på 2.048 byte eller 32 MiB pr. Partition med maksimalt fire partitioner til MS-DOS 3.0 .
Med DOS 4 kunne antallet af klynger stige til 65.526, hvilket tillader partitioner på 128 MiB, men klyngernes størrelse kunne stadig ikke overstige 2048 byte.
MS-DOS 5 og 6 tillod brugen af større klynger, hvilket muliggjorde styring af 2 GiB- partitioner med 32 KiB- klynger , men understøttede ikke diske større end 7,88 GiB, fordi de brugte INT-13 CHS- grænsefladen (AH = 02h og AH = 03h) af BIOS .
MS-DOS 7.0 fjernede 7,88 GiB- grænsen ved hjælp af den nye Enhanced Disk Drive Specification ( LBA) INT-13- grænseflade , men bibeholdt 2 GiB pr. Partitionsbegrænsning, der er forbundet med FAT16 med 32 KiB- klynger .
MS-DOS 7.1, distribueret med Windows 95 OSR / 2 og Windows 98 , understøttede FAT32 , hvilket reducerede den teoretiske grænse til 2 TiB for MS-DOS 7.1 . Men på ATA-disken tillod 32-bit driveren til Windows 9x kun brugen af LBA-28 og ikke af LBA-48, hvilket reducerede den praktiske grænse for styring af diske på 128 GiB .
BIOS'er havde deres egne adresseringsgrænser, og BIOS-specifikke grænser dukkede op for størrelserne 504 MiB , 1,97 GiB , 3,94 GiB , 7,38 GiB , 7,88 GiB .
Denne sidstnævnte grænse på 7,88 GiB kunne kun overskrides ved at udvide BIOS INT-13-interface med BIOS Enhanced Disk Drive Specification .
Microsofts 16-bit-værktøjer havde deres egne grænser for størrelser på 32 GiB og 64.
LinuxMed kerner, der kun bruger CHS- adressering på IDE-drev, var kapaciteten begrænset til 8 GiB .
Med moderne kerner, der oprindeligt bruger 48-bit LBA- adressering , er kapacitetsgrænsen nu 128 PiB .
Strukturel grænseI 2010 blev ATA-adressering begrænset til 128 Pio ved hjælp af LBA -48- standarden .
Den kompression disk er en teknik, der øger mængden af oplysninger kan lagres på en harddisk.
Diskkomprimeringsværktøjer var populære i begyndelsen af 1990'erne , da harddiske til pc'er stadig var relativt små (20 til 80 megabyte ) og ganske dyre (ca. 10 [US $ pr. Megabyte ). Diskkomprimeringsværktøjer gjorde det derefter muligt at øge kapaciteten på en harddisk til en lav pris, en pris, som derefter stort set kompenserede for forskellen med en disk med større kapacitet.
Et godt diskkomprimeringsværktøj kunne i gennemsnit fordoble den ledige plads med ubetydeligt tab af hastighed .
Diskkomprimering faldt i brug fra midten af 1990'erne , når fremskridt inden for harddiskteknologi og -produktion førte til øget kapacitet, lavere priser og større operativsystemer for tiden indarbejdet denne funktionalitet som standard. Det bruges dog fortsat på nogle eksterne harddiske og endda SSD'er .
Adgangstid og gennemløb på en harddisk bruges til at måle dens ydeevne. De vigtigste faktorer, der skal tages i betragtning, er:
latenstid faktor for plades rotationshastighed. Latenstiden (i sekunder) er lig med 60 divideret med rotationshastigheden i omdrejninger pr. Minut. Den gennemsnitlige latenstid er lig med latenstiden divideret med to (fordi dataene statistisk estimeres til at være en halv omgang væk nær hovederne). I de første harddiske, indtil 1970, latenstiden var en tur: vi var nødt til at vente på hjemadressen , den oprindelige radius ( 1 / 2 omgang) for at blive vist i foran af lederne, så kiggede vi for eller sektorer pågældende vare fra denne hjemadresse ( 1 / 2 omgang). IBM leverede 3033 diske med et helt fast spor til adressering, hvilket eliminerede behovet for en hjemmeadresse ; positioneringstiden (på engelsk seek time ) den tid, det tager for hovedet at nå den valgte cylinder. Det er et gennemsnit mellem det tidsspor, der skal spores, og den længst mulige ( fuldtakt ); overførselstid er den tid, det tager, før dataene overføres mellem harddisken og computeren via dens grænseflade.For at estimere den samlede overførselstid tilføjer vi de tre foregående gange.
Vi kan for eksempel tilføje controllerens responstid. Det er ofte nødvendigt at være opmærksom på producentens specifikationer, de har tendens til at kommunikere topværdierne i stedet for de vedvarende værdier (for eksempel for strømningshastigheder).
Tilføjelse af RAM til diskcontrolleren øger ydeevnen. Denne hukommelse udfyldes af de blokke, der følger den anmodede blok, i håb om, at dataadgangen vil være sekventiel. I skrivetilstand kan disken informere værten, der startede overførslen, at overførslen er afsluttet, mens dataene endnu ikke er skrevet til selve mediet. Som ethvert cache- system udgør dette et problem med datakonsistens.
Den hurtige udvikling af systemer, der fører til periodisk udskiftning af udstyr, indeholder mange genbrugte harddiske oplysninger, der kan være fortrolige (bankkonti, personlige oplysninger osv.). Guider til sletning af magnetiske medier er tilgængelige.
Indholdet af harddiske krypteres i stigende grad for at opnå bedre sikkerhedsforhold. Kryptering kan være software (administreret af operativsystemet) eller administreret af en chip integreret i harddisken.
Midt på disken.
På kanten af disken.
På de første spor.
De gamle harddiske, der bruger interface Modified Frequency Modulation (in) , såsom Maxtor XT-2190, havde en etiket til at identificere dårlige sektorer. Under formatering og derfor som forberedelse til brug var det nødvendigt manuelt at indtaste denne liste over dårlige sektorer, så operativsystemet ikke har adgang til det. Denne liste var ikke nødvendigvis tom på købstidspunktet.
Over tid har de elektroniske controllere til harddiske fysisk overtaget de dårlige sektorer. Et område på harddisken er forbeholdt genallokering af dårlige sektorer. Ydelsen er reduceret, men antallet af sektorer er lavt, og effekten er ubetydelig for brugeren.
Slid på det magnetiske lag, der er vigtigt på de første harddiske, men i stigende grad reduceret, kan forårsage tab af datasektorer.
Den indbyggede elektroniske controller på harddisken styrer gendannelsen af dårlige sektorer transparent for brugeren, men informerer ham om sin status med SMART ( Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology ). I langt de fleste tilfælde forsøger controlleren ikke at gendanne nye dårlige sektorer, men markerer dem simpelthen som ubrugelige. De omfordeles ved den næste formatering på lavt niveau til perfekt læsbare erstatningssektorer. Afhængigt af controlleren og den anvendte algoritme kan omfordeling dog finde sted under drift.
Dårlige sektorer er en anstødssten i spejling af harddisk-sikkerhedskopier på harddisken (hvad enten du bruger dual docks med en offline hardcopeenhed eller en kommando som dd i Linux ), da disse sektorer kan findes på den ene disk og ikke på den anden eller endda være forskellige steder på hver disk, hvilket gør den fysiske kopi ufuldkommen.
Harddiskens dimensioner er standardiserede:
Mindre drev findes, men falder ind under kategorien mikrodrev med en størrelse på 2,54 cm .
De tidligere standardformater er defineret i henhold til størrelsen på bakkerne. Der er også en standardisering af størrelsen på sagerne, så harddiske fra alle producenter kan passe ind på alle computere.
Formfaktor (formfaktor) |
Bredde (tomme / mm) |
Længde (tomme / mm) |
Højde (tomme / mm) |
Ansøgning |
---|---|---|---|---|
2,5 ″ 19 mm høj | 2,75 / 70 | 3,94 / 100 | 0,75 / 19 | 2,5 tommer drev med den højeste kapacitet, der bruges i bærbare computere |
2,5 ″ 17 mm høj | 2,75 / 70 | 3,94 / 100 | 0,67 / 17 | Drev med medium kapacitet, der bruges i nogle bærbare computersystemer |
2,5 ″ 12,5 mm høj | 2,75 / 70 | 3,94 / 100 | 0,49 / 12,5 | Drev med lav kapacitet, der bruges i små laptops ( notebooks ) |
2,5 ″ 9,5 mm høj | 2,75 / 70 | 3,94 / 100 | 0,37 / 9,50 | Drev med meget lav kapacitet, der bruges i meget små bærbare computere ( mini-notebooks ) |
2,5 ″ 7 mm høj | 2,75 / 70 | 3,94 / 100 | 0,28 / 7,00 | Disker kaldet "slank", almindeligt format til SSD'er, der bruges i meget små bærbare computere ( mini-notebooks ) |
3,5 ″ halv højde | 4.0 / 101 | 5,75 / 146 | 1,63 / 41,5 | High end harddiske med høj kapacitet |
3,5 ″ Lavprofil | 4.0 / 101 | 5,75 / 146 | 1.0 / 25.4 | Standard industrielle drev, den mest almindelige form for harddisk |
Microdrive- disken blev oprettet i 1998 af IBM . Microdrive er et registreret varemærke for en meget lille harddisk, der er udviklet og derefter markedsført fra 1999 for at imødekomme behovene hos digitale musikafspillere og især digital fotografering .
Den Microdrive låner dimensioner og forbindelser af et CompactFlash hukommelseskort ( CF type 2 ) og anvendes på samme måde. Dens kapacitet varierer fra 170 MB til 8 GB . På det tidspunkt havde denne disk en højere kapacitet end hukommelseskort, men var dyrere (præcisionsmekanik med stødabsorberende systemer), mere skrøbelig og brugte mere elektricitet på grund af sin mikromotor. Det blev hovedsageligt brugt i professionelle kameraer og nogle MP3-afspillere på grund af dets store kapacitet. Siden omkring 2007 har denne type harddisk været i direkte konkurrence med flash-hukommelseskort , som er mindre følsomme over for stød, fordi de er lavet af ren elektronik, og hvis pris konstant falder.
En virtuel disk er software, der giver dig mulighed for at emulere en disk fra et plads, der er allokeret i den centrale hukommelse. Oprettelsen er lavet af den virtuelle disk -driver , er dens ødelæggelse lavet ved at nulstille eller lukke computeren (mere sjældent af føreren), er adgangen lavet af systemet kalder identiske med dem for rigtige diske (den kerne skal indeholde de korrekte drivere ) . Adgangstider er ekstremt hurtige, men kapaciteten på en virtuel disk kan imidlertid ikke overstige størrelsen på hovedhukommelsen.
Da data går tabt, hvis hukommelsen ikke længere forsynes med elektricitet, skrives filer normalt til en virtuel disk til skrivebeskyttet, kopier af filer på disk eller mellemfiler, hvis tab ikke betyder noget, for eksempel:
Historisk set var den første bredt distribuerede flytbare harddisk en rackmonteret kabinet indeholdende en harddisk og udstyret med en IDE-grænseflade; med denne type teknologi var ingen hot plugging mulig. Hot-plugbare eksterne drev, der senere markedsføres, har hovedsageligt en FireWire- , eSata- eller USB-port .
Eksterne harddiske, der er tilsluttet via en USB-port, er mere og mere overkommelige og har f.eks. Kapaciteter på 500 GB , 1 eller 2 TB til en typisk brug af sikkerhedskopiering af store data (fotos, musik, video). Interfacet er USB 2.0 eller USB 3.0 , og det bruges også til strømforsyningen. De er undertiden udstyret med to USB-stik, det andet giver en bedre strømforsyning, den ene port er begrænset til 500 mA ; ved hjælp af to porte opnås 1000 mA .
Toshiba 1TB kapacitet eksternt drev .
En SSD (til solid state-drev ) kan se ud som en klassisk harddisk på ydersiden, inklusive grænsefladen, eller have et mindre format (mSATA, mSATA halv størrelse, med andre ord halvformat), men er i enhver etui bestående af flere flash-hukommelseschips og indeholder ikke noget mekanisk element.
Sammenlignet med en harddisk er adgangstiderne meget hurtige til et generelt lavere forbrug, men når de fyres, var deres kapacitet stadig begrænset til 512 MB og deres meget høje pris.
Siden 2008 har vi set markedsføringen af bærbare computere (generelt ultraportable ) udstyret med SSD i stedet for harddisken af de fleste af de største producenter ( Apple , Acer , Asus, Sony, Dell, Fujitsu, Toshiba osv. ). Disse modeller kan for eksempel bruges i en bus, hvilket ikke ville være tilrådeligt for en model med en fysisk harddisk, da læsehovedet derefter kan komme i kontakt med disken og beskadige begge dele.
Som enhver ny teknologi ændres funktioner meget hurtigt:
Midtvejs mellem harddisk og SSD er hybridharddiske (SSHD) konventionelle magnetiske drev ledsaget af et lille flashhukommelsesmodul (8 til 64 GB afhængigt af producent) og en cachehukommelse (8 ved 64 MB afhængigt af producenten).
Fordelen ved disse drev, der primært er udviklet til bærbare computere, ligger i at reducere strømforbruget, øge starthastigheden og i sidste ende øge harddiskens levetid.
Når en bærbar computer med et hybriddrev skal gemme data, gemmes den midlertidigt i flashhukommelse og forhindrer, at mekaniske dele kommer i gang.
Brug af flashhukommelse skulle forbedre pc-indlæsninger og starttid med 20%. Bærbare computere bør drage fordel af en stigning i autonomi på 5 til 15%, hvilket kan oversættes til en gevinst på 30 minutter i løbet af de nyeste generationer af bærbare computere .
Antallet af harddiskproducenter er meget begrænset i dag på grund af forskellige overtagelser eller fusioner af virksomheder eller endda opgive nogle virksomheder af denne aktivitet.
De resterende globale producenter er:
De historiske producenter er: