Доброго дня! Нарешті знайшов час порадувати вас новим матеріалом! Вибачаюсь, що так довго не писав. Справа в тому, що я працював над одним проектом, про який у майбутньому ще розповім (підпишіться на оновлення блогу).

Чому доводиться купувати новий жорсткий диск? У кожного можуть бути свої причини, але в основному це означає, що швидкість роботи та завантаження програм помітно зменшилися або не вистачає місця для запису нової інформації на комп'ютер. Яка б причина не спонукала до покупки нового жорсткого диска, кожному є над чим подумати, перш ніж зробити покупку. Тож давайте ж розберемося як вибрати жорсткий дискдля комп'ютера та що потрібно взяти до уваги перед покупкою. А нижче розберемо реальний приклад покупки жорсткого диска. Адже раптове та необдумане рішення може призвести до того, що новий HDDне задовольнить ваші потреби.

Як вибирати жорсткий диск для комп'ютера

Жорсткі диски бувають внутрішніми, які встановлюються на комп'ютер, та зовнішніми. Внутрішні бувають звичайними (розміру 3,5” для комп'ютерів) та ноутбуків (форм-фактора 2,5”). У цій статті йтиметься саме про внутрішні диски.

Об'єм жорсткого диска

Пішли в минуле диски із 40 або 80Гб пам'яті. Зараз на ринку обсяг жорсткого диска вимірюється сотнями гігабайтів та терабайт. Який обсяг диска потрібно вибрати? Багато залежить від того, яка робота виконується на комп'ютері, і скільки місця вам дійсно необхідно. За більший обсяг доводиться платити більше. Краще виходити з реальних потреб із 20-50% запасом, а не з того, який обсяг диска встановив ваш друг чи сусід, оскільки йому, можливо, насправді потрібний великий обсяг.

Враховуючи те що жорстких дисківз обсягом менше 500Гб вже не зустрінеш у магазинах, то вважатимемо, що це мінімально достатній обсяг. Стільки місця достатньо для звичайного домашнього використання, для роботи та проведення дозвілля. Якщо потрібно завантажувати великі обсяги інформації з інтернету, наприклад, торренти, і якщо ви встановлюєте важкі ігри, то беріть диск ємністю від 1Тб. Диски ще більшого розміру стануть у нагоді тим, хто зберігає великі архіви. Ну, загалом вони самі знають навіщо їм такий диск 🙂

Мене іноді питають скільки в 1 гігабайті мегабайт, або скільки гігабайт у терабайте. Тут все просто, але із приколом. Насправді, у одному кілобайті 1024 байт, тобто. 1К = 1024Б. В одному мегабайті 1024 кілобайт, в одному гігабайті 1024 мегабайт, і в одному терабайте 1024 гігабайт. Але виробники жорстких дисків пішли на невелику хитрість і прийняли за множник не 1024, а число 1000, щоб покупці не плуталися 🙂

Ага, круто! Тільки тепер, встановивши накопичувач ємністю, скажімо, 500Гб, ми побачимо доступних лише 465Гб! Тому що комп'ютер, як і раніше, вважає гігабайти як належить!

Ось такий конфуз, тому не треба бігти віддавати жорсткий диск назад у магазин, адже ви знаєте тепер скільки мегабайт в одному гігабайті.

Як вибрати жорсткий диск по об'єму, думаю зрозуміло, проте хочу застерегти від покупки диска з об'ємом більше 2Тб. Якщо ваша материнська плата під керуванням звичайного Біосу, то більше 2Тб ви все одно не побачите! Для таких моделей потрібна наявність UEFI замість БІОС. Щоб перевірити це та уважно ознайомтеся з його інтерфейсом та налаштуваннями в меню «Boot». Якщо буде зустрічатися слово "UEFI", то вважайте, що вам пощастило 🙂 Або просто почитайте інструкцію до материнської плати комп'ютера.

Але чи обмежується об'ємом диска? Ні, є ще один важливий момент – швидкість.

Швидкість роботи жорсткого диска

Диск із великим обсягом ще не гарантує швидке завантаженняпрограм. Він лише дозволяє вмістити більше інформації. За швидкість завантаження програм та їх виконання відповідає швидкість жорсткого диска. Хоча, в принципі, опосередковано ємність також впливає на швидкість. Т.к. чим більше обсяг, тим вище щільність запису, і, відповідно, потрібно менше часу щоб прочитати блок даних. Простіше кажучи, диск великого обсягумайже завжди буде швидше, ніж диск меншого об'єму за інших рівних.

Жорсткий диск, вінчестер або просто гвинт, хард-диск, hdd (Hard Disk Drive) - це пристрій для зберігання даних має кілька назв, є основним накопичувачем для зберігання інформації у всіх сучасних комп'ютерах, ноутбуки та сервери. Саме на цьому пристрої записані всі ваші фотографії, відеозаписи, музика, фільми, на нього записана операційна система самого комп'ютера. Зараз набувають все більшого поширення диски SSD та гібридні диски SSHD, про них та їхні плюси та мінуси ми розповімо в окремій статті.

Які ж бувають диски?

У магазині сьогодні можна зустріти різні за своїми параметрами жорсткі диски, чим вони відрізняються? Спробуймо з вами розібратися в основних відмінностях та виділити кілька характеристик накопичувачів.

Форм-фактор (розмір)

Параметр показує ширину вінчестера у дюймах. Основна ширина 3,5 дюйма та 2,5 дюйма, використовуються в сучасних комп'ютерах та ноутбуках, а також у зовнішніх переносних та стаціонарних дисках та мережевих сховищах.

Для стаціонарного комп'ютера стандартний розмір 3,5 дюйма, в сучасних корпусах зустрічаються відсіки для дисків 2,5 дюйма, вони в основному призначені для установки SSDдиска, ставити в комп'ютер замість диска 3,5 дюйма, диски 2,5 дюйма особливо сенсу немає, тільки дуже компактні корпуси, наприклад micro-ATX.

У ноутбуках навпаки економія простору є дуже актуальною і для них використовується форм-фактів 2,5 дюйма. Існують диски меншого розміру - 1,8 дюйми, 1,3 дюйми, 0.8 дюйми, але в сучасних пристрояхви їх не зустрінете.

Ємність (Чому обсяг диска менший за заявлений?)

Параметр, від якого залежить, скільки інформації ми зможемо записати і зберігати на нашому комп'ютері або ноутбуку. Виробники вказують ємність з розрахунку 1 кілобайт = 1000 байт, а комп'ютери вважають інакше 1 Кбайт = 1024 байт, звідси виникає плутанина у користувачів, що зіткнулися з цим вперше і чим більше обсяг, тим більше різниця виходить у кінцевому обсязі. Зараз обсяг дисків вимірюється терабайтами, що більш ніж достатньо для зберігання колекції не лише фото, а й музики з фільмами.

Інтерфейс

Диски з роз'ємом SATA ви сьогодні зустрінете у всіх сучасних пристроях. Розрізнятися можуть лише швидкості передачі даних.

SATA роз'єм жорсткого диска

ATA він же PATA (IDE)

Диски з цим інтерфейсом більше не виготовляються і не встановлюються в сучасних пристроях, проте ви зможете зустріти їх у старих комп'ютерах. Спочатку інтерфейс називався ATA, але після появи більш сучасного та швидкісного SATA у 2003 році, його перейменували на PATA.

PATA (ATA) він же IDE

Назва IDE вигадала компанія WD (Western Digital) у 1986 році в маркетингових міркуваннях, коли розробила першу версію цього стандарту підключення.

SCSI та SAS

Диски з інтерфейсом SAS використовуються у серверному обладнанні. Прийшли зміну інтерфейсу SCSI. Звичайному користувачевіслід знати, тільки те, що вони призначені для інших завдань і не використовуються в домашніх ПК.

SCSI

Швидкість обертання шпинделя

Кількість обертів шпинделя (вісь на якій крутиться пластина або кілька пластин усередині диска). Є кілька стандартів, у домашніх комп'ютерах та ноутбуках використовуються диски зі швидкістю обертання 5400, 7200 та 10000 оборотів за хвилину, на серверному обладнанні бувають швидкості обертання та 15000 оборотів за хвилину. Параметр впливає на час доступу до інформації.

Є ще кілька параметрів, таких як рівень шуму, час відпрацювання на відмову і т.д. у сучасних накопичувачах ці параметри відповідають стандартним критеріям і не відрізняються в рази, на них ми звертатимемо увагу, коли будемо робити порівняння та вибір жорстких дисків.

Зовнішні диски (переносні чи стаціонарні)

Це вже знайомі нам диски, укладені у зовнішній пластиковий чи металевий бокс, у якому встановлено плату керування чи навіть цілий міні-пк на платі. На виході таких дисків є різні виходи, основні роз'єми це mini-USB, micro-USB, micro-USB 3.0, fireware та інші, переносні моделі живляться від роз'єму USB. Стаціонарні мають окремий кабель живлення. Сучасні моделі зовнішніх дисків вміють працювати за бездротової мережі wi-fi. Зараз у продажу можна знайти мережеві сховища з кількома дисками в одному корпусі, які можна з'єднати в RAID масиви. Окремо про всі ці пристрої ми розповімо у майбутніх статтях.

Ще донедавна при покупці нового комп'ютера та виборі встановлюваного накопичувача, у користувача був єдиний вибір - жорсткий диск HDD. І тоді нас цікавило лише два параметри: швидкість обертання шпинделя (5400 або 7200 RPM), ємність диска та об'єму кеша.

Давайте розберемося в плюсах та мінусах обох типів накопичувачів та проведемо наочне порівняння HDD та SSD.

Принцип роботи

Традиційний накопичувач або як його прийнято називати ПЗП (постійний пристрій) необхідний для зберігання даних навіть після повного відключення живлення. На відміну від ОЗУ (оперативного пристрою) або RAM, дані, що зберігаються в пам'яті, не стираються після вимкнення комп'ютера.

Класичний жорсткий диск складається з кількох металевих «млинців» з магнітним покриттям, а зчитування та запис даних відбувається за допомогою спеціальної головки, яка переміщається над поверхнею, що обертається на високої швидкостідиска.

У твердотільних накопичувачів зовсім інший принцип роботи. У SSD геть-чисто відсутні будь-які рухомі компоненти, а його «начинки» виглядають як набір мікросхем флеш-пам'яті, розміщених на одній платі.

Такі чіпи можуть встановлюватися як на материнську плату системи (для компактних моделей ноутбуків і ультрабуків), на карту PCI Express для стаціонарних комп'ютерів або спеціальний слот ноутбука. Використовувані в SSD-чіпи відрізняються від тих, що ми бачимо у флешці. Вони значно надійніші, швидші і довговічніші.

Історія дисків

Жорсткі магнітні диски мають дуже тривалу (зрозуміло, за мірками розвитку комп'ютерних технологій) історію. У 1956 році компанія IBM випустила маловідомий комп'ютер IBM 350 RAMAC, який був оснащений величезним за тими мірками накопичувачем інформації 3,75 МБ.

У цих шафах можна було зберігати цілих 7,5 МБ даних

Для побудови такого жорсткого диска довелося встановити 50 металевих круглих пластин. Діаметр кожної складав 61 сантиметр. І вся ця велетенська конструкція могла зберігати... лише одну MP3-композицію з низьким бітрейтом у 128 Кб/с.

Аж до 1969 року цей комп'ютер використовувався урядом та науково-дослідними інститутами. Ще якихось 50 років тому жорсткий диск такого обсягу цілком влаштовував людство. Але стандарти кардинально змінилися на початку 80-х.

На ринку з'явилися дискети формату 5,25-дюймів (13,3 сантиметри), а трохи пізніше і 3,5- та 2,5-дюймові (ноутбучні) варіанти. Зберігати такі дискети могли до 1,44 МБ-даних, а ряд комп'ютерів і на той час поставлялися без жорсткого диска. Тобто. Для запуску операційної системи або програмної оболонки потрібно було вставити дискету, після чого ввести кілька команд і потім приступати до роботи.

За всю історію розвитку вінчестерів було змінено кілька протоколів: IDE (ATA, PATA), SCSI, який пізніше трансформувався в нині відомий SATA, але всі вони виконували єдину функцію «з'єднувального мосту» між материнською платоюта вінчестером.

Від 2,5 і 3,5-дюймових флоппі-дисків ємністю в півтори тисячі кілобайт, комп'ютерна індустрія перейшла на жорсткі диски такого ж розміру, але у тисячі разів більшим обсягом пам'яті. Сьогодні обсяг топових 3.5-дюймових HDD-накопичувачів досягає 10 ТБ (10240 ГБ); 2.5-дюймових – до 4 ТБ.

Історія твердотільних SSD-накопичувачів значно коротша. Про випуск пристрою для зберігання пам'яті, яке було б позбавлене елементів, що рухаються, інженери задумалися ще на початку 80-х. Поява в цю епоху так званої міхурової пам'ятібуло зустрінуто дуже вороже і ідея, запропонована французьким фізиком П'єром Вейсс ще в 1907 в комп'ютерній індустрії не прижилася.

Суть бульбашкової пам'яті полягала в розбитті намагніченого пермалою на макроскопічні області, які мали б спонтанну намагніченість. Одиницею виміру такого накопичувача були бульбашки. Але найголовніше - в такому накопичувачі не було елементів, що апаратно рухаються.

Про бульбашкову пам'ять дуже швидко забули, а згадали лише під час розробки накопичувачів нового класу – SSD.

В ноутбуках SSDз'явилися лише наприкінці 2000-х. У 2007 році на ринок вийшов бюджетний ноутбук OLPC XO-1, оснащений 256 МБ оперативної пам'яті, процесором AMD Geode LX-700 з частотою 433 МГц і головною родзинкою - NAND флеш-пам'яттю на 1 ГБ.

OLPC XO-1 став першим ноутбуком, який використовував твердотільний накопичувач. А незабаром до нього приєдналася і легендарна лінійка нетбуків. Asus EEE PC із моделлю 700, куди виробник встановив 2-гігабайтний SSD-диск.

В обох ноутбуках пам'ять встановлювалася прямо на материнську плату. Але незабаром виробники переглянули принцип організації накопичувачів і затвердили 2,5-дюймовий формат протоколу SATA.

Місткість сучасних SSD-накопичувачів може досягати 16 ТБ. Нещодавно компанія Samsung представила саме такий SSD, щоправда, в серверному виконанні і з космічною для звичайного обивателя ціною.

Плюси та мінуси SSD та HDD

Завдання накопичувачів кожного класу зводяться до одного: забезпечити користувача працюючою операційною системою та дозволити зберігати йому персональні дані. Але і у SSD, і HDD є свої характерні особливості.

Ціна

SSD набагато дорожчий за традиційні HDD. Для визначення різниці використовується проста формула: ціна накопичувача поділяється на його ємність. В результаті виходить вартість 1 ГБ ємності у валюті.

Отже, стандартний HDD на 1 ТБ в середньому коштує $50 (3300 руб). Ціна одного гігабайта становить $50/1024 ГБ = $0,05, тобто. 5 центів (3,2 рубля). У світі SSD все набагато дорожче. SSD ємністю в 1 ТБ в середньому обійдеться в $220, а ціна за 1 ГБ за нашою нескладною формулою складе 22 центи (14,5 рублів), що в 4.4 рази дорожче за HDD.

Тішить те, що вартість SSD стрімко знижується: виробники знаходять дешевші рішення для виробництва накопичувачів та ціновий розрив між HDD та SSD скорочується.

Середня та максимальна ємність SSD та HDD

Лише кілька років тому між максимальною ємністю HDD та SSD стояла не лише числова, а й технологічна прірва. Знайти SSD, який би за кількістю збереженої інформації міг змагатися з HDD, було неможливо, але сьогодні ринок готовий надати користувачеві і таке рішення. Щоправда, за значні гроші.

Максимальна ємність SSD, що пропонується для споживчого ринку, становить 4 ТБ. Подібний варіант на початку липня 2016 року. І за 4 ТБ простору доведеться викласти $1499.

Базовий обсяг HDD-пам'яті для ноутбуків та комп'ютерів, що випускаються у другій половині 2016 року, становить від 500 ГБ до 1 ТБ. Аналогічні за потужністю та характеристиками моделі, але з встановленим SSD-накопичувачем, задовольняються лише 128 ГБ.

Швидкість SSD та HDD

Так, саме за цей показник переплачує користувач, коли віддає перевагу SSD-сховищу. Його швидкість багаторазово перевершують показники, якими може похвалитися HDD. Система здатна завантажуватися всього за кілька секунд, на запуск великовагових додатків та ігор йде значно менше часу, а копіювання великих обсягів даних з багатогодинного процесу перетворюється на 5-10 хвилин.

Єдине "але" - дані з SSD накопичувача видаляються настільки ж швидко, як копіюються. Тому при роботі з SSD ви можете просто не встигнути натиснути кнопку скасування, якщо одного разу раптово видаліть важливі файли.

Фрагментація

Улюблені «ласощі» будь-якого HDD-вінчестера великі файли: фільми у форматі MKV, великі архіви та образи BlueRay-дисків. Але варто вам завантажити вінчестер сотнею-другою дрібних файлів, фотографій або MP3-композицій, як зчитуюча голівка і металеві млинці приходять в замішання, внаслідок чого значно падає швидкість запису.

Після заповнення HDD, багаторазового видалення/копіювання файлів жорсткий диск починає працювати повільніше. Це пов'язано з тим, що по всій поверхні магнітного диска розкидані частини файлу і коли ви двічі клацаєте мишкою по будь-якому файлу, головка, що зчитує, змушена шукати ці фрагменти з різних секторів. Так витрачається час. Це явище і називається фрагментацією, а як профілактичних заходів, що дозволяють прискорити HDD, передбачено програмно-апаратний процес дефрагментаціїабо впорядкування таких блоків/частин файлів у єдиний ланцюжок.

Принцип роботи SSD кардинально відрізняється від HDD, а будь-які дані можуть записуватись у будь-який сектор пам'яті з подальшим моментальним зчитуванням. Ось тому для накопичувачів SSD дефрагментація не потрібна.

Надійність та термін служби

Пам'ятаєте головну перевагу SSD-накопичувачів? Правильно, відсутність рухомих елементів. Саме тому ви можете використовувати ноутбук із SSD у транспорті, за бездоріжжям або умовами, неминуче пов'язаними із зовнішніми вібраціями. На стабільності роботи системи та самого накопичувача це не позначиться. Дані, що зберігаються на SSD, не постраждають навіть у разі падіння ноутбука.

HDD все з точністю навпаки. Головка, що зчитує, розташовується всього в декількох мікрометрах від намагнічених болванок, і тому будь-яка вібрація може призвести до появи. битих секторів» - областей, що стають непридатними до роботи. Регулярні поштовхи та необережне поводження з комп'ютером, який працює на базі HDD, призведе до того, що рано чи пізно такий вінчестер просто, говорячи на комп'ютерному жаргоні, «посиплеться» або перестане працювати.

Незважаючи на всі переваги SSD, у них також є дуже істотний недолік - обмежений цикл використання. Він безпосередньо залежить від кількості циклів перезапису блоків пам'яті. Іншими словами, якщо ви щодня копіюватимете / видаляти / знову копіювати гігабайти інформації, то дуже скоро викличте клінічну смерть свого SSD.

Сучасні SSD-накопичувачі оснащені спеціальним контролером, який опікується рівномірним розподілом даних по всіх блоках SSD. Так вдалося значно підвищити максимальний час роботи до 3000 – 5000 циклів.

Наскільки довговічним є SSD? Просто погляньте на цю картинку:

А потім порівняйте з гарантійним терміном експлуатації, який обіцяє виробник саме вашого SSD. 8 - 13 років для зберігання, повірте, не так і погано. Та й не варто забувати про той прогрес, який призводить до постійного збільшення ємності SSD при їх вартості, що незмінно знижується. Думаю, за кілька років ваш SSD на 128 ГБ можна буде зарахувати до музейного експонату.

Форм-фактор

Битва розмірів накопичувачів завжди була викликана типом пристроїв, де вони встановлюються. Так, для стаціонарного комп'ютера абсолютно некритична установка як 3.5-дюймового, так і 2.5-дюймового диска, а от для портативних пристроїв, Як ноутбуків, плеєрів і планшетів потрібен більш компактний варіант.

Найменшим серійним варіантом HDD вважався 1.8-дюймовий формат. Саме такий диск використовувався у вже знятому з виробництва плеєрі iPod Classic.

І як не намагалися інженери, збудувати мініатюрний HDD-вінчестер ємністю понад 320 ГБ їм так і не вдалося. Порушити закони фізики неможливо.

У світі SSD все набагато перспективніше. Загальноприйнятий формат у 2,5-дюйми став таким не через будь-які фізичні обмеження з якими стикаються технології, а лише через сумісність. У новому поколінні ультрабуків від формату 2.5'' поступово відмовляються, роблячи накопичувачі все компактнішими, а корпуси самих пристроїв більш тонкими.

Шум

Обертання дисків навіть у самому просунутому HDD-вінчестері пов'язане з виникнення шуму. Зчитування і запис даних надають руху голівку диска, яка з шаленою швидкістю кидається по всій поверхні пристрою, що також викликає характерне потріскування.

SSD-накопичувачі абсолютно безшумні, а всі процеси, що відбуваються всередині чіпів, проходять без будь-якого супутнього звуку.

Підсумок

Підсумовуючи порівняння HDD і SSD, хочеться чітко визначити основні переваги кожного типу накопичувачів.

Переваги HDD:ємні, недорогі, доступні.

Недоліки HDD:повільні, бояться механічних впливів, галасливі.

Переваги SSD:абсолютно безшумні, зносостійкі, дуже швидкі, немає фрагментації.

Недоліки SSD:дорогі, теоретично мають обмежений ресурс експлуатації.

Без перебільшення можна сказати, що одним з найефективніших способів апгрейду старого ноутбука або комп'ютера залишається установка SSD-накопичувача замість HDD. Навіть за найсвіжішої версії SATA можна досягти триразового приросту продуктивності.

Відповідаючи питанням, кому потрібен той чи інший накопичувач, наведу кілька аргументів на користь кожного типу.

Зберігання інформації на жорстких дисках

Частина 1

1. Введення

Більшість користувачів, відповідаючи на питання, що знаходиться в їхньому системному блоці, також згадують вінчестер. Вінчестер – це пристрій, на якому найчастіше зберігаються Ваші дані. Існує легенда, яка пояснює, чому за жорсткими дисками повелася така химерна назва. Перший жорсткий диск, випущений Америці на початку 70-х, мав ємність по 30 МБ інформації кожної робочої поверхні. У той же час широко відома в тій же Америці магазинна гвинтівка О. Ф. Вінчестера мала калібр - 0,30; може гуркотів при своїй роботі перший вінчестер як автомат або порохом від нього пахло - не знаю, але з того часу стали називати жорсткі диски вінчестерами.

У процесі роботи комп'ютера трапляються збої. Віруси, перебої енергопостачання, програмні помилки— все це може спричинити пошкодження інформації, що зберігається на жорсткому диску. Пошкодження інформації далеко не завжди означає її втрату, тому корисно знати про те, як вона зберігається на жорсткому диску, бо тоді її можна відновити. Тоді, наприклад, у разі пошкодження вірусом завантажувальної області, не обов'язково форматувати весь диск (!), а, відновивши пошкоджене місце, продовжити нормальну роботуіз збереженням всіх своїх безцінних даних.

З одного боку, в процесі написання цієї статті я ставив собі завдання розповісти Вам:

1. про засади запису інформації на жорсткий диск;
2. про розміщення та завантаження операційної системи;
3. про те, як грамотно розділити Ваш новий вінчестер на розділи з метою використання декількох операційних систем.

З іншого боку, я хочу підготувати читача до другої статті, в якій я розповім про програми, які називають boot manager-ами. Для того щоб розуміти, як працюють ці програми, потрібно мати базові знання про такі речі як MBR, Partitions і т.д.

Досить загальних слів - приступимо.

2. Пристрій жорсткого диска

Жорсткий диск (НDD - Hard Disk Drive) влаштований таким чином: на шпинделі, з'єднаним з електромотором, розташований блок з декількох дисків (млинців), над поверхнею яких знаходяться головки для читання/запису інформації. Форма голівок надається у вигляді крила і кріпляться вони на серпоподібний повідець. Під час роботи вони «літають» над поверхнею дисків у повітряному потоці, що створюється при обертанні цих дисків. Вочевидь, що підйомна сила залежить від тиску повітря на головки. Воно ж, своєю чергою, залежить від зовнішнього атмосферного тиску. Тому деякі виробники вказують у специфікації на пристрої граничну стелю експлуатації (наприклад, 3000 м). Ну, чим не літак? Диск розбитий на доріжки (або треки), які у свою чергу поділені на сектори. Дві доріжки, що рівно віддалені від центру, але розташовані по різні боки диска, називаються циліндрами.

3. Зберігання інформації

Жорсткий диск, як і будь-який інший блоковий пристрій, зберігає інформацію фіксованими порціями, які називаються блоками. Блок є найменшою порцією даних, що має унікальну адресу на жорсткому диску. Для того, щоб прочитати або записати потрібну інформаціюу потрібне місце, необхідно представити адресу блоку як параметр команди, що видається контролеру жорсткогодиска. Розмір блоку вже досить з давніх-давен є стандартним для всіх жорстких дисків - 512 байт.

На жаль, досить часто відбувається плутанина між такими поняттями як «сектор», «кластер» та «блок». Фактично, між «блоком» та «сектором» різниці немає. Щоправда, одне поняття логічне, а друге — топологічне. "Кластер" - це кілька секторів, що розглядаються операційною системою як одне ціле. Чому не відмовилися від простої роботи із секторами? Відповім. Перехід до кластерів стався оскільки розмір таблиці FAT було обмежено, а розмір диска збільшувався. У разі FAT16 для диска об'ємом 512 МБ кластер становитиме 8 КБ, до 1 ГБ – 16 КБ, до 2 ГБ – 32 КБ тощо.

Щоб однозначно адресувати блок даних, необхідно вказати всі три числа (номер циліндра, номер сектора на доріжці, номер головки). Такий спосіб адресації диска був поширений і отримав згодом позначення абревіатурою CHS (cylinder, head, sector). Саме цей спосіб був спочатку реалізований у BIOS, тому згодом виникли обмеження, пов'язані з ним. Справа в тому, що BIOS визначив розрядну сітку адрес на 63 сектори, 1024 циліндри та 255 головок. Однак розвиток жорстких дисків на той час обмежився використанням лише 16 головок у зв'язку із складністю виготовлення. Звідси з'явилося перше обмеження максимально допустиму для адресації ємність жорсткого диска: 1024×16×63×512 = 504 МБ.

Згодом, виробники стали робити HDD більшого розміру. Відповідно число циліндрів на них перевищило 1024, максимально допустиме число циліндрів (з погляду старих BIOS). Однак, адресована частина диска продовжувала дорівнювати 504 Мбайт за умови, що звернення до диска велося засобами BIOS. Це обмеження з часом було знято запровадженням так званого механізму трансляції адрес, про який трохи нижче.

Проблеми, що виникли з обмеженістю BIOS щодо фізичної геометрії дисків, призвели зрештою до появи нового способу адресації блоків на диску. Цей метод досить простий. Блоки на диску описуються одним параметром – лінійною адресою блоку. Адресація диска лінійно отримала абревіатуру LBA (logical block addressing). Лінійна адреса блоку однозначно пов'язана з його CHS адресою:

lba = (cyl * HEADS + head) * SECTORS + (sector-1);

Суть цього методу полягає в тому, що якщо в наведеній вище формулі збільшити параметр HEADS, то потрібно менше циліндрів, щоб адресувати таку ж кількість блоків диска. Але зате потрібно головок.Однак головок-то якраз використовувалося всього 16 з 255. Тому BIOS"и стали переводити надлишкові циліндри в головки, зменшуючи число одних і збільшуючи число інших. Це дозволило їм використовувати розрядну сітку головок. Це відсунуло межу адресованого BIOS"ом дискового простору до 8 ГБ.

Не можна не сказати кілька слів і про Large Mode. Цей режим роботи призначений для жорстких дисків об'ємом до 1 ГБ. У Large Mode кількість логічних головок збільшується до 32, а кількість логічних циліндрів зменшується вдвічі. При цьому звернення до логічних головок 0.. F транслюються в парні фізичні циліндри, а звернення до головок 10.. F - в непарні. Вінчестер, розмічений у режимі LBA, несумісний із режимом Large, і навпаки.

Подальше збільшення об'ємів диска, що адресуються, з використанням колишніх сервісів BIOS стало принципово неможливим. Справді, всі параметри задіяні за максимальною «планкою» (63 сектори, 1024 циліндри та 255 головок). Тоді було розроблено новий розширений інтерфейс BIOS, що враховує можливість великих адрес блоків. Однак цей інтерфейс вже не сумісний з колишнім, внаслідок чого старі операційні системи, такі як DOS, які користуються старими інтерфейсами BIOS, не змогли і не зможуть переступити межі 8GB. Практично все сучасні системивже не користуються BIOS"ом, а використовують власні драйвери для роботи з дисками. Тому це обмеженняними не поширюється. Але слід розуміти, що перш ніж система зможе використати власний драйвер, вона має як мінімум його завантажити. Тому на етапі початкового завантаження будь-яка система змушена користуватися BIOS". Це і викликає обмеження на розміщення багатьох систем за межами 8GB, вони не можуть звідти завантажуватися, але можуть читати і писати інформацію (наприклад, DOS який працює з диском через BIOS).

4. Розділи, або Partitions

Звернемося до розміщення операційних систем на жорстких дисках. Для організації систем дисковий адресний простір блоків поділяється на частини, які називаються розділами (partitions). Розділи повністю подібні до цілого диска в тому, що вони складаються з суміжних блоків. Завдяки такій організації для опису розділу достатньо вказівки початку розділу та його довжини у блоках. Жорсткий диск може містити чотири первинні розділи.

Під час завантаження комп'ютера, BIOS завантажує перший сектор головного розділу ( завантажувальний сектор) за адресою 0000h:7C00h та передає йому управління. На початку цього сектора розташований завантажувач (завантажувальний код), який прочитує таблицю розділів і визначає розділ, що завантажується (активний). А далі все повторюється. Тобто він завантажує завантажувальний сектор цього розділу на цю адресу і знову передає йому управління.

Розділи є контейнерами всього вмісту. Цим вмістом, як правило, є файлова система. Під файловою системою з погляду диска розуміється система розмітки блоків зберігання файлів. Після того, як на розділі створено файлову систему і в ній розміщено файли операційної системи, розділ може стати завантаженим. Завантажуваний розділ має у своєму першому блоці невелику програму, яка завантажує операційну систему. Однак для завантаження певної системи потрібно явно запустити її завантажувальну програмуіз першого блоку. Про те, як це відбувається, буде розказано трохи нижче.

Розділи із файловими системами не повинні перетинатися. Це пов'язано з тим, що дві різні файлові системи мають кожна своє уявлення про розміщення файлів, але коли це розміщення припадає на те саме фізичне місце на диску, між файловими системами виникає конфлікт. Цей конфлікт виникає не відразу, а лише в міру того, як файли починають розміщуватися там диска, де розділи перетинаються. Тому слід уважно ставитись до розділення диска на розділи.

Саме собою перетин розділів не є небезпечним. Небезпечне саме розміщення декількох файлових систем на розділах, що перетинаються. Розмітка диска на розділи ще означає створення файлових систем. Проте, вже сама спроба створення порожньої файлової системи(тобто форматування), на одному з розділів, що перетинаються, може призвести до виникнення помилок у файловій системі іншого розділу. Все сказане відноситься однаково до всіх операційних систем, а не тільки найпопулярніших.

Диск розбивається на розділи програмним шляхом. Тобто Ви можете створити довільну конфігурацію розділів. Інформація про розбиття диска зберігається в першому блоці жорсткого диска, званому головною завантажувальним записом(Master Boot Record (MBR)).

5. MBR

MBR є основним засобом завантаження з жорсткого диска, що підтримується BIOS. Для наочності представимо вміст завантажувальної області у вигляді схеми:

Все те, що знаходиться по зміщенню 01BEh-01FDh називається таблицею розділів. Ви бачите, що в ній чотири розділи. Тільки один із чотирьох розділів має право бути поміченим як активний, що означатиме, що програма завантаження має завантажити на згадку перший сектор саме цього розділу та передати туди управління. Останні два байти MBR повинні містити число 0xAA55. Наявність цієї сигнатури BIOS перевіряє, що перший блок був завантажений успішно. Сигнатура ця обрана невипадково. Її успішна перевірка дозволяє встановити, що всі лінії даних можуть передавати і нулі, і одиниці.

Програма завантаження переглядає таблицю розділів, вибирає їх активний, завантажує перший блок цього розділу і передає туди управління.

Давайте подивимося як влаштований дескриптор розділу:

* 0001h-0003h початок розділу
** 0005h-0007h кінець розділу

З погляду розділів диска найпопулярнішою донедавна була і залишається MS-DOS. Вона забирає у своє користування два з чотирьох розділів: Primary DOS partition, Extended DOS partition. Перший з них (primary) це звичайний досовий диск C:. Другий – це контейнер логічних дисків. Вони всі бовтаються там у вигляді ланцюжка підрозділів, які так і називаються: D:, E:, ... Логічні диски можуть мати і сторонні файлові системи, відмінні від файлової системи DOS. Однак, як правило, стороння файлова система пов'язана присутністю ще однієї операційної системи, яку, взагалі кажучи, слід було б помістити у свій власний розділ (не extended DOS), але для таких витівок часто виявляється занадто маленькою таблиця розділів.

Зазначимо ще одну важливу обставину. Коли на чистий жорсткий диск встановлюється DOS, при завантаженні немає жодних альтернатив у виборі операційних систем. Тому завантажувач виглядає дуже примітивно, йому не треба запитувати в користувача, яку систему хоче завантажити. З бажанням мати відразу кілька систем виникає потреба заводити програму, що дозволяє вибирати систему для завантаження.

6. Висновок

Я сподіваюся, що зміг досить зрозуміло і докладно подати базову інформацію про пристрій жорсткого диска, MBR і PT. На мою думку, такого набору знань цілком достатньо для дрібного «ремонту» сховища інформації. У наступній статті я розповім Вам про програми, які звуться Boot Manager, та принципи їх роботи.

Дякуємо за допомогу Володимиру Дашевському

Доброго дня!

Є одна цікава статистика: підраховано, що кожен третій користувач стикається з нестачею місця на жорсткому диску (HDD) через півроку використання нового ПК/ноутбука (стандартної конфігурації). Правда, мені здається, що в Останнім часомтенденція все ж таки повинна змінюватися - все більше інформації починає зберігатися в ...

Як би там не було, я хотів розглянути найважливіші моменти при виборі нового HDD. Думаю, матеріал статті буде корисний багатьом недосвідченим користувачам.

Доповнення! Можливо, вам також знадобляться статті:

1) як підключити другий жорсткийдиск до комп'ютера -

2) як підключити 2 диски до ноутбука -

⑴

Зовнішній чи внутрішній

Мабуть, перше, з чого варто розпочати – це те, що жорсткі диски можуть бути як внутрішніми (Встановлюються всередину системного блоку, ноутбука), так і зовнішніми (зазвичай підключаються до USB-порту).

Вибір, головним чином, залежить від цілей. Якщо ви берете диск для перенесення інформації з одного ПК на інший - то краще вибрати зовнішній накопичувач (його, до речі, можна підключити не тільки до ПК, але і до будь-якого пристрою з USB портом).

Якщо диск вам потрібен для роботи, наприклад, встановити ще один операційну систему, то в цьому випадку вибір за внутрішнім диском (та й у тих випадках, коли ви не збираєтеся переносити диск).

До речі, кажучи з приводу вибору зовнішнього накопичувача, у мене на блозі є окрема стаття, її і рекомендую (посилання нижче).

⑵

Про об'єм диска

Здавалося б, з обсягом все досить просто: чим більше – тим краще. Але це лише з одного боку, а з іншого є кілька моментів, на які хочу загострити увагу!

1) Реальний обсяг диска менший, ніж зазначено на його упаковці!

Це істина у першій інстанції! Наприклад, на упаковці диска вказано його об'єм в 1 Тб (або 1000 Гб) – за фактом, реальне вільне місцена ньому буде лише 931 Гб!

Чому так відбувається?

Справа в тому, що виробники жорстких дисків ведуть вимірювання в десятковийсистемі, а комп'ютер вважає в двійковій(мабуть, багато хто чув з курсів інформатики). Так от, 1 Кб = 1024 байт (це теоретично!), але у виробників: 1 Кб = 1000 байт. Через цю "не кратність" і виходить так, що на упаковці заявлено один об'єм, а в "Моєму комп'ютері", після підключення диска до ПК, ви бачите інший...

Важливо!

1. Якщо на упаковці диска значиться об'єм 1 Тб – його реальний об'єм всього 931,32 Гб!
2. Для визначення реального об'єму накопичувача: помножте заявлений об'єм диска виробником на 0,931 (Важливо! Спосіб підрахунку не дає високої мат. точності, годиться для повсякденних потреб).
3. Наприклад, візьмемо диск у 4 Тб: 4 Тб * 0,931 ≈ 3,724 Тб (тобто заявлено 4 Тб, за фактом зможете записати ~ 3,7 Тб).
4. Другий приклад для диска в 2000 Гб: 2000 Гб * 0,931 ≈ 1862 Гб.

2) Не варто гнатися за останніми новинками з найбільшим обсягом!

Питання, звісно, ​​дискусійне. І все-таки, виходячи зі статистики та досвіду скажу так, що новинки, як правило, набагато менш надійні! Мабуть тут справа в тому, що їх виготовляють за "не обкатаною" технологією, і багато нових тих. рішення ще не доведено до досконалості.

Набагато важливіше звернути увагу на відгуки та рейтинги конкретного модельного рядуодного з найвідоміших виробників. Принаймні, я особисто вважаю, краще взяти 2 диски (перевіреного модельного ряду) по 8 Тб, ніж один на 16 Тб (звісно, ​​за другого варіанта можна заощадити 20-30%, але чи надовго?).

⑶

Про форм-фактор (розміри) та інтерфейси диска

Під форм-фактороммається на увазі розмір диска, вимірюється він у дюймах (не обсяг вільної пам'яті, а його фізичний розмір! Див. скрін нижче). Зараз найбільш популярні два типи форм-фактору:

1. 2,5 дюйма (2,5") - використовується в ноутбуках (хоча, нічого не заважає підключити його і до ПК. У цьому випадку, для його фіксації в корпусі системного блоку можуть знадобитися спец. санки);
2. 3,5 дюйма (3,5") - використовуються в класичних ПК (до ноутбука такий не підключиш, хіба тільки з використанням спец. перехідників для підключення до USB порту). Набагато важче і більше, ніж диски 2,5".

Порівняння габаритів дисків 2,5" та 3,5"

Важливий момент!

Врахуйте, що диски можуть бути ще й різної товщини! Це має значення, якщо ви купуєте диск для ноутбука (диск більшої товщини може просто не поміститися у відсік).

Наприклад, 9,5 мм класична товщина 2,5" диска для ноутбука (але нерідко зустрічаються і диски завтовшки 7 мм, наприклад, у тонких ультрабуках).

Інтерфейси

Найбільш популярним інтерфейсом на сьогоднішній день є SATA (на старих ПК ще можна зустріти IDE, різниця між ними показана на фото нижче). Зовнішні жорсткі диски, як правило, йдуть з USB 3.1 (або з USB Type-C, який набирає популярності останнім часом).

SATA III і IDE - як приклад для наочного порівняння

Взагалі, SATA поділяється на три види:

• SATA I - швидкість до 1,5 Гбіт \ сек;
• SATA II - швидкість до 3 Гбіт\сек;
• SATA III – швидкість до 6 Гбіт\сек.

SATA, SATA II, SATA III - взаємозамінні. Це означає, що ви можете підключити диск з SATA III до материнської плани з підтримкою SATA II (правда, працювати диск буде на швидкості SATA II).

Доповнення!

До речі, щоб дізнатися про поточний режим роботи SATA жорсткого диска, можна скористатися утилітою . Після запуску вам потрібно буде вибрати диск (якщо у вас їх кілька) і подивитися на рядок "Режим передачі" (див. приклад нижче).

SATA/600 -> SATA III

SATA/300 -> SATA II

SATA/150 -> SATA

Режим передачі (на скрині SATA III) / CrystalDiskInfo

⑷

Про швидкість читання/запису диска

Є ще одна важлива характеристика, на яку багато користувачів-початківців практично не звертають увагу. Йдеться про швидкість читання/запису.

Взагалі, останнім часом у тих. Показники стали вказувати цей параметр. Як правило, або вказують конкретні значення для запису та читання, або усереднений параметр (званий швидкістю передачі даних, як у прикладі нижче). Тобто. абстрактні SATA III мало говорять про реальної швидкостізапису файлу на диск, а ось цей параметр дає приблизно оцінити швидкість (правда врахуйте, що мається на увазі ДО 164 Мбайт/с, а чи не гарантовано завжди 164!) .

А взагалі, у цьому плані зверніть увагу також на розмір кешадиска та швидкість обертання шпинделя (Вони сильно впливають на швидкість передачі даних). Про це кілька слів нижче.

Кеш (обсяг буфера)

Кеш-пам'ять (або обсяг буфера)- це проміжна пам'ять, необхідна дискузбільшення швидкості роботи при зверненні до даних. У кеш диск поміщає найчастіше запитані дані. В результаті, коли система запитує щось, частина інформації віддається з кеша (а частина зчитується з пластин), за рахунок чого серйозно збільшується швидкість та чуйність диска.

Зрозуміло, що більше розмір кешу - то краще. У найбільш поширених моделях жорстких дисків на сьогодні розмір кешу варіюється від 16 Мб до 256 Мб. Як правило, диски з великим розміромкеша – коштують дорожче.

Скрін характеристик випадкового HDD

Швидкість обертання шпинделя

Щоб було зрозуміло, про що мова, коротко змалюю роботу HDD: накопичувач усередині має кілька дискових пластин, які встановлені на шпиндель. Завдяки його обертанню – головка зчитує та записує інформацію на дискову пластину. Чим вище швидкість обертання - тим вище швидкість обміну інформацією з диском (і тим більше шумить і гріється!).

Для довідки!Вимірюється швидкість обертання об./хв. (або у загальноприйнятому варіанті rpm).

Найбільш поширені диски зараз зі швидкістю обертання 5400, 5900, 7200 та 10000 оборотів за хвилину (rpm).

Найбільш оптимальним варіантом, як багато фахівців, є диски з 7200 rpm. При встановленні диска в 10000 rpm – рекомендується встановлювати дод. охолодження (т.к. нерідко можуть перегріватися).

До речі, якщо ви берете диск виключно для складування файлів (музики, фільмів та ін добра) - то хорошим варіантом будуть диски з 5400 rpm (не гріються, і набагато менше шумлять). У цьому плані одні з лідерів є диски лінійки WD Green.

⑸

Шум при роботі

Більше половини користувачів при покупці диска навіть не замислюються про це! Зазвичай, прозріння приходить у нічний час, коли навколо стає тихо і починаєш чути шум (легке потріскування) від роботи диска (тим більше це засмучує, коли решта заліза в ПК практично безшумно).

Загалом, якщо подивитися уважно тих. характеристики перед покупкою – можна побачити такий параметр, як "Рівень шуму під час роботи" (Вимірюється шум у такій величині, як дБ).

Рівень шуму під час роботи (скрин тех. характеристик одного з HDD із сайту DNS)

Так ось, щоб зрозуміти взагалі, чи велика величина, скажімо, шум 20 дБ, наводжу нижче табличку.

Таблиця з приблизною оцінкою шуму по дБ

Якщо вам потрібен дуже тихий диск, орієнтуйтесь на величину менше 15 дБ (але таких моделей мало, і коштують дорого).

Важливо!

Зовсім безшумними можна назвати інший тип дисків. У них немає механічних частин, тому працюють вони апріорі без шуму. Але у них є свої мінуси: поки що ще нижчий обсяг (за ту саму ціну), обмежена кількість циклів запису/перезапису.

Більш оптимальний варіант, на мій погляд, близько 20-25 дБ (щодо тихо. Щоправда, див. відгуки до конкретної моделі, т.к. деякі диски не витримують цю величину, і при сильному навантаженні іноді "потріскують").

Диски з шумом більше 30 дБ для людей, які люблять тишу, я б не рекомендував...

В допомогу!

Якщо у вас вже є диск, який шумить, рекомендую ознайомитися з цією заміткою (за допомогою тонкого налаштування можна зробити роботу тихіше):

⑹

Про виробників

Виробників жорстких дисків зараз десятки: WD, Toshiba, Seagate, Hitachi і т.д. Питання щодо виробників настільки спірне, що я навіть не знаю, чи варто його взагалі порушувати?

Проте, т.к. це часто запитання, виходячи зі свого досвіду роботи, зроблю коротку ремарку:

1. Hitachi – диски цієї марки в цілому одні з найнадійніших, щоправда, цінники на них значно вищі, ніж на моделі ін. виробників;
2. WD - на мою думку, забезпечують певний баланс між якістю/ціною. Їхня правда є кілька ліній Red, Blue, Green, Black (Blue і Red - одні з найкращих варіантівяк надійність. При виборі варіанта Black - бажано встановити дод. охолодження);
3. Seagate – непогана лінійка Barracuda. Але в цілому останнім часом за якістю стали сильно програвати WD. Є у них одна серйозна перевага – ціна (одна з найнижчих на ринку). Так що, якщо ви берете диск виключно під "файло-смітник" - будуть дуже доречні.
4. Інші марки згадувати не стану, т.к. частина з них вже канула в лету, а інша - не показова (бо таких дисків не так вже й багато було в моєму використанні).

І так, пам'ятайте, що якої б марки не була залізка (і скільки б не коштувала) - всі вони можуть вийти з ладу (заводський шлюб також ніхто не скасовував). Робіть іноді важливих даних. Як варіант, можна налаштувати на хмарний диск.

P S

До речі! Після підключення нового диска до комп'ютера (ноутбука), швидше за все, Windows його не побачить. Справа в тому, що нові диски йдуть не відформатовані (а такі накопичувачі провідник не завжди бачить). Тому, спочатку його потрібно буде відформатувати за допомогою спец. утиліт. Докладніше про це в одній із моїх минулих статей (посилання нижче).

Що робити, якщо жорсткий диск не відображається на моєму комп'ютері -

На цьому поки що все.

Доповнення на тему вітаються...

Всього найкращого!

Відновлення даних