Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Чтобы ничего не потерять, я храню файлы на разных жестких дисках.

Один нужен, чтобы «Виндоус» загружалась за несколько секунд. Второй чуть медленнее, но объемнее — на нем я храню фильмы и архив музыки. Третий диск только для работы. И еще два внешних диска, на которых я храню то, что не влезло на остальные.

Такое разделение удобно: если сломается операционная система, не придется восстанавливать рабочие файлы, ведь они хранятся на другом физическом диске.

Что мы называем жестким диском

«Жесткий диск» — это устройство, на котором мы храним файлы и программы. Раньше был только один тип таких устройств — HDD. Потом добавились твердотельные накопители — SSD, но многие по привычке и их называют жесткими дисками. В этой статье я рассказываю обо всех основных типах устройств для хранения данных.

Расскажу, как выбрать жесткий диск без советов продавцов и так, чтобы ничего не перепутать.

HDD или SSD

Это два разных типа накопителей. Вот чем они отличаются.

HDD (hard disk drive — «жесткий диск»). Принцип работы основан на магнитной записи. Внутри корпуса размещаются диски из особой смеси металла и стекла с напылением сверху. На верхний слой записывается информация — по сути, тем же способом, что и на виниловых пластинках. Технология энергонезависимая: информация остается на диске и без подключения электричества.

У HDD есть большой минус — хрупкость. Достаточно небольшого удара, и диски сдвинутся с места, напыление повредится, и данные потеряются. Поэтому HDD или используют внутри системного блока или ноутбука, или помещают в специальный корпус и обращаются супернежно. Зато есть небольшая возможность восстановить данные даже с частично неисправного диска.

SSD (solid-state drive — «твердотельный накопитель»). Такой диск состоит из контроллера и набора микросхем, на которых хранится информация.

Мельчайшие элементы внутри микросхем принимают значение «1» либо «0». Дальше процессор считывает эти значения и преобразует их в привычные нам файлы: документы, картинки, видео. SSD можно сравнить с продвинутой и объемной флешкой.

Из минусов SDD обычно называют цену и емкость: в продаже сложно найти SDD с объемом больше 2 Тб. И стоят такие диски обычно дороже, чем HDD.

SSHD (solid-state hybrid drive — «гибридный жесткий диск»). Это устройство, в котором данные хранятся и на дисках, и во флеш-памяти.

Такие устройства повышают производительность компьютера за счет особой архитектуры: они записывают на SSD-часть диска информацию, которая нужна для загрузки операционной системы. Во время следующего включения компьютера система начнет работать быстрее, потому что ее данные расположены на быстрой части диска.

Моментами такие устройства работают быстрее, но по сути остаются теми же HDD со всеми их недостатками.

Например:
💾 Жесткий диск HDD на 1 Тб — Seagate за 4036 Р
💾 Твердотельный накопитель SSD на 500 Гб — Samsung за 5299 Р
💾 Гибридный жесткий диск SSHD на 2 Тб — Seagate за 10 490 Р

Внешний или внутренний диск

Накопители можно устанавливать внутрь компьютера или ноутбука или просто носить с собой как флешку.

Внутренние жесткие диски помещаются внутрь системного блока или ноутбука. Здесь важен форм-фактор — то, какого размера и формы будет жесткий диск. Его указывают обычно в дюймах.

Например, если купить для обычного системного блока жесткий диск шириной 2,5 дюйма, придется думать, куда его положить: стандартные крепления рассчитаны на диски 3,5 дюйма. В ноутбуках обычно используют форм-фактор 2,5 — большей ширины диск вы туда просто не засунете.

Некоторые производители измеряют диски не в дюймах, а в миллиметрах. Пишут так: 2242, 2262 или 2280 мм. Первые две цифры означают длину диска, последние две — ширину. Такие форм-факторы используют для SSD.

Прежде чем выбирать внутренний жесткий диск, проверьте, какой нужен форм-фактор , в инструкции к компьютеру или ноутбуку. Или просто посмотрите на характеристики уже имеющегося жесткого диска.

Чтобы подключить внутренний диск, нужно выключить компьютер или ноутбук, снять крышку, найти нужные разъемы для обмена данными и питания, подсоединить устройство.

Например:
💾 Внутренний HDD для системного блока с форм-фактором 3,5 — Seagate за 3669 Р
💾 Внутренний HDD для ноутбука с форм-фактором 2,5 — Toshiba за 3904 Р
💾 Внутренний SSD с форм-фактором 2280 — A-DATA за 11 990 Р

Внешние жесткие диски можно носить с собой, поэтому от форм-фактора зависит только удобство. Я спокойно пользуюсь большим диском на 2,5 дюйма, а кто-то предпочитает миниатюрные на 1,8 дюйма.

Внешние диски чаще всего используют USB-разъемы , поэтому для их подключения нужно просто вставить провод в нужное гнездо — как флешку.

Например:
💾 Внешний HDD с форм-фактором 2,5 — Toshiba за 3799 Р
💾 Внешний SSD с форм-фактором 2,5 — Samsung за 7599 Р

Интерфейсы

Этим термином обозначают то, каким образом подключается накопитель к компьютеру, — это и физический разъем, и программный метод передачи данных. Современных несколько.

Интерфейс SATA — основной стандарт для подключения жестких дисков. Есть три поколения таких разъемов, различаются они в основном пропускной скоростью:

  1. SATA 1: 1,5 гигабита в секунду. В идеальных условиях фильм весом 8 Гб скачается почти за минуту.
  2. SATA 2: 3 гигабита в секунду. На фильм должно хватить 30 секунд.
  3. SATA 3: 6 гигабит в секунду. Фильм скачивается за 10 секунд.

Производитель указывает максимальную пропускную скорость именно интерфейса: на то, с какой скоростью файлы будут записываться в реальности, влияют сотни факторов — от износа диска до особенностей файлов.

Поэтому для получения реальных данных максимальный показатель скорости нужно делить на 3—5. То есть на высокоскоростном SATA 3 фильм будет скачиваться не 10 секунд, а около минуты. На SATA 1 стоит рассчитывать на несколько минут.

Новые устройства выпускают в основном на базе SATA 3.

PCI-E — этот интерфейс используют в основном для подключения твердотельных дисков — SSD. На базе PCI-E создано несколько разъемов, например M2.

USB — этот интерфейс используют для подключения внешних дисков. Вот популярные версии.

  1. USB 2 — довольно медленный, но распространенный формат для HDD и флешкарт. Максимальная скорость — до 60 мегабайт в секунду. В реальности такие HDD записывают порядка 1—10 мегабайтов в секунду, то есть фильм весом в 8 Гб будет скачиваться около 10 минут.
  2. USB 3.0 — современный стандарт с высокой скоростью, пропускная способность до 4,8 гигабит в секунду. Если смотреть на тесты, то жесткий диск через USB 3.0 может записывать со скоростью 1—15 мегабайт в секунду. Кино скачается за 1—3 минуты.
  3. USB 3.2 Type C — спецификация USB с еще большей скоростью. Пропускная способность до 10 гигабит, в реальности же такой диск может выдавать до нескольких десятков мегабайт в секунду. Кино получится записать буквально за минуту.

Подходящие интерфейсы должны быть не только в жестком диске, но и в самом устройстве, к которому вы будете подключать диск. Поэтому перед покупкой внутреннего жесткого диска проверьте наличие необходимых интерфейсов на материнской плате. Это можно сделать в бесплатной программе HWiNFO в разделе Motherboard.

Если покупаете внешний диск, учитывайте обратную совместимость: вы сможете использовать диск USB 3.0 в старом разъеме USB 2, только скорость будет минимальной. Поэтому покупать дорогой внешний SSD для обычного ноутбука смысла нет.

Например:
💾 HDD на SATA 2 — Toshiba за 3090 Р
💾 HDD на SATA 3 — Western за 4144 Р
💾 SSD на PCI-E, M2 — WD Black за 7399 Р
💾 HDD на USB 3.0 — Seagate за 4190 Р

Скорость передачи данных

Хотя некоторые производители указывают скорость передачи данных, это в любом случае относительный, условный показатель. На скорость чтения и записи влияют десятки параметров — от внутренних вроде скорости вращения дисков и особенности конструкции до внешних: интерфейсов подключения, других устройств, материнской платы и прочего.

Если вы планируете купить HDD, то можно ориентироваться на скорость вращения шпинделя — это ось, которая крутит те самые пластинки:

  1. 5400 оборотов в минуту — медленнее, меньше шума, меньше тепловыделения, а значит, надежнее;
  2. 7200 оборотов в минуту — быстрее, больше шума, чуть меньше надежности.

Лучше же ориентироваться на разные характеристики в зависимости от потребностей.

Если нужен внутренний жесткий диск для операционной системы — выбирайте SSD или HDD на 7200 об/мин. Так компьютер будет загружаться и работать быстрее.

Для хранилища данных подойдет HDD на 5400 об/мин. Работает тихо, надежно.

В качестве внешнего жесткого диска удобен HDD с интерфейсом USB 3.0. Такой интерфейс будет у большинства ноутбуков, компьютеров и даже телевизоров.

Например:
💾 SSD на 500 Гб — Samsung за 5299 Р
💾 HDD на 4 Тб — Western за 8714 Р
💾 Внешний HDD на 2 Тб — Seagate за 4190 Р

Объем памяти

У HDD-дисков в основном объем памяти от 500 Гб до 10 Тб, у SSD-накопителей — от 128 Гб до 2 Тб. Сколько именно вам нужно памяти, зависит от задач, но есть несколько особенностей:

  1. Цены на HDD с объемом до 2 Тб будут практически одинаковыми: нет смысла экономить и покупать диск на 500 Гб, если за ту же сумму можно купить 2 Тб.
  2. У дисков с объемом памяти 4 Тб и выше ценник растет пропорционально: проще купить пять дисков по 2 Тб, чем один диск на 10 Тб.

Например:
💾 HDD на 500 Гб — Western за 4090 Р
💾 HDD на 2 Тб — Seagate за 4879 Р
💾 SSD на 250 Гб — Samsung за 3760 Р
💾 SSD на 1 Тб — Samsung за 10 494 Р

На что обратить внимание при выборе жесткого диска

  1. Решите, для чего вам нужен жесткий диск: чтобы быстро загружался компьютер или чтобы хранить коллекцию файлов.
  2. Когда выбираете внутренний жесткий диск, обязательно проверьте наличие нужных разъемов в материнской плате.
  3. Если нужен внешний диск, не переплачивайте за новомодные интерфейсы: все равно они не будут работать, если в вашем ноутбуке старый USB 3.0.
  4. Памяти бывает много — подумайте, действительно ли вам нужен огромный диск на 4 Тб. Скорее всего, быстрого SSD на 500 Гб и хранилища на 1 Тб будет достаточно.

Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Настаиваю, что акценты в статье расставлены неправильно) Да, критиковать проще, чем творить — поэтому критикую)))

Сейчас, когда цены на SSD спустились с небес на землю, всем далёким от компьютеров людям можно и нужно советовать следующее — покупать и по возможности пользоваться только такими компьютерами, где операционная система на букву W установлена на SSD диск, и чтобы он был не менее 256 (+-) гигабайт (в 128 рано или поздно будет очень тесно).

Те люди, которым нужен большой внутренний HDD, разберутся и без наших советов)

Обычным пользователям лучше пользоваться внешним винчестером. Т.к. если сломается основной компьютер, у них будут сложности вытащить информацию с внутреннего винчестера. И внешний именно SSD — при всех уже спорных мнениях о ненадежности его в долговременном хранении инфы — что было справедливо несколько лет назад — сейчас он превосходит HDD в надёжности, т.к. рядовой пользователь не сможет так легко его укокошить уронив или грубо двинув во время его работы.
И да, все эти советы не отменяют необходимость банально резервировать данные.
И последнее — хватит хранить мегаценную инфу на флешках) Флешка — это всегда лотерея надёжности.

chitatel,Сломается компьютер, но не винчестер, и не будет сложности вытащить информацию

Начнем с того, что автор не разбирается в дисках.
1. "На верхний слой записывается информация — по сути, тем же способом, что и на виниловых пластинках"
Автор, срочно учить, что такое продольная и поперечная запись, методы черепичной записи, что такое сектора и дорожки!

2. "Например, если купить для обычного системного блока жесткий диск шириной 2,5 дюйма, придется думать, куда его положить: стандартные крепления рассчитаны на диски 3,5 дюйма".
Ложь! Все современные корпуса, уже года 4, имеют от 2 до 4 креплений для дисков формата 2,5 либо имеют салазки для крепления таких дисков.

3. "Некоторые производители измеряют диски не в дюймах, а в миллиметрах. Пишут так: 2242, 2262 или 2280 мм. Первые две цифры означают длину диска, последние две — ширину".
Во первых, наоборот, а в вторых это называется формат M2, который еще имеет два типа ключей — В и К.

4. "Чтобы подключить внутренний диск, нужно выключить компьютер или ноутбук, снять крышку, найти нужные разъемы для обмена данными и питания, подсоединить устройство."
А крепить к месту его что, не надо? И ничего, что даже SATA разъемы в ноуте двух типов и могут понадобится переходники?

5. А еще есть, помимо SATA, такой интерфейс, как SAS. И тут засада — SAS обратно совместим с интерфейсом SATA: устройства 3 Гбит/с и 6 Гбит/с SATA могут быть подключены к контроллеру SAS, но не наоборот. То есть, купили диск SAS, а контроллера нет. Как правило, в магазинах появляется немного реже и стоит дороже, но покупатель может повестись на скорость до 12 Гбит/сек и на желании консультанта втюхать железку подороже.

6. PCI-E — это шина. А вот М2 — разъем, который работает через PCI-E, как и разъемы ExpressCard, Mini PCI, МХМ и другие. И снова — не указано, что есть два типа ключей, и даже если разъем М2, но ключи разные — велик риск, что диск не получится подключить. Хотя все чаще появляются модели с двумя ключами.

7. Диски существуют с оборотами 5400, 7200, 10000 и 15000 оборотов в минуту. Так же есть диски (их можно встретить в сборках иностранных брендов) со скоростью 5900 и 5700 оборотов. Ну и специализированнные диски IntelliPower, где нет фиксированной скорости. Такие версии редко встретишь в рядовой домашней системе, но они есть в магазинах, и часто их берут для домашних NAS систем.

Более скоростные диски дают чуть лучше показатели времени доступа и поиска. Но на практике — это крайне редко заметно, особенно, если регулярно делать дефрагментацию — при последовательном чтении скорость доступа к данным будет одинакова. Также на время доступа влияет еще такой параметр, как диаметр диска.

8."Если нужен внешний диск, не переплачивайте за новомодные интерфейсы: все равно они не будут работать, если в вашем ноутбуке старый USB 3.0."
Если покупается на сечас и завтра будет выброшен — то да, не стоит покупать более новую модель. Но скоро будет новый ноутбук или настольный ПК — и мучиться, что купил когда-то дешевый диск, сэкономил 200 рублей? А ведь часто внешние диски берут для хранения фото, документов или фильмов для хранения годами.

Ну и в довесок. На скорость работы диска, если это именно HDD, еще влияет размер буфера или кэш памяти, сейчас он может быть от 32 до 256 мегабайт, что несколько улучшает работу, например, с множеством мелких файлов. Также, для улучшения характеристик, производители добавляют вместо воздуха внутрь диска гелий. Он немного повышает надежность и вроде как скорость, но это больше маркетинг.

Еще важно учитывать при покупке SSD — его кэш, он более важен, чем в HDD. Чем больше SSD по объему, тем он быстрее. Как раз из-за кэша. Например, размер файла 10 Мб, и есть два диска с кэшем 5 и 15 Мб. В первом случае часть файла скопируется быстро, а часть в разы медленнее. Во втором — размер кэша позволяет скопировать файл целиком на полной скорости.

Стоит упомянуть, как подключается шнур к самому диску (речь о внешних). Коннектор для компа может быть USB, а вот другой конец может быть любым — от обычного mini-USB до экзотических проприетарных разъемов, которые потом не найти даже на Али.
Ну и плюс внешние диски могут иметь два коннектора USB — один для передачи данных, второй для питания. Обычно этим грешат модели высокой емкости.

И если вы не видели, как меняют диски, лучше не рискуйте — попросите профи. Потому как просто подключил и пользуешься — это не про диски.
Что я встречал:
— упал один мелкий болтик и замкнул материнку, привет новая мать;
— немного силы и кабель питания воткнут в разъем для SATA кабеля, диск в мусор;
— ноутбук был залочен от подключения других носителей (а разлочить только в BIOS), в итоге слетело все, что могло слететь;
— вместо болтов прикрутили саморезом, да еще и шуруповертом, ессно, пробили все, что можно;
— не расчитали мощность блока питания и поставили два емких диска, скачек напряжения и груда металла, выжили только процессор и DVD привод;
— выломанный/выдранный MOLEX с диска — не смогли инициализировать в ОС и пытались переподключить.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD

Жёсткий диск может хранить в себе большое количество данных, но знаете ли вы как он устроен внутри или принцип его работы?

Так вот я вам наглядно покажу. HDD состоит из двух частей. Корпус, чёрного цвета и прикрытый крышкой, это гермоблок. Плата на обратной стороне, это контроллер. О нём я расскажу чуть позже. А сейчас посмотрим что внутри гермоблока.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

Открыв крышку, сразу бросается в глаза большая блестящая пластина, занимающая большую часть корпуса и зажатая шайбой. Это и есть сам жесткий диск, их кстати может быть несколько расположенных один над другим.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

Пластины крепятся на шпиндель электромотора, который заставляют их вращаться со скоростью 7200 об/мин, а контроллер поддерживает постоянную скорость вращения при помощи контактов на обратной стороне корпуса, через них же и осуществляется питание. Именно на пластинах хранятся все данные, причём не только пользовательские, но и служебные необходимые самому устройству.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

Чем больше пластин, тем больше информации может вместить устройство, а выполнены они обычно из металлических сплавов (хотя были попытки делать их из пластика и даже стекла, но они были не долговечны, встречаются даже керамические диски).

Покрыты пластины ферромагнитным слоем, который и хранит всю информацию. Этот слой разбивается на сотни тысяч узких дорожек, каждая из дорожек разделена на секторы это позволяет определять, куда записывать и где считывать информацию. А вся карта о секторах и дорожках находится в памяти контроллера.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

Ну а чтобы записать данные, над диском с большой скоростью движется металлический кронштейн, который называется коромысло, на его конце находятся слайдеры с магнитными головками.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

Головка проходя над дорожкой намагничивает микроскопическую область на ферромагнитном слое, устанавливая магнитный момент такой ячейки в одно из состояний «0» или «1», а с помощью улавливания магнитного потока происходит считывание информации, когда головка проходит над областью с измененной полярностью, она фиксирует импульс напряжения, этот импульс считывается как единица, а его отсутствие как 0,(каждый такой 0 и 1 называется «бит»). Считываемые головкой сигналы очень слабы и перед отправкой на контроллер должны проходить через усилитель. Отвечающий за это чип находится с боку коромысла (preamplifier).

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

Вся эта конструкция приводится в движение при помощи привода основанном на электромагнетизме. Который называется сервопривод. Вот он позиционирует коромысло в то место, куда нужно записать или откуда считать информацию и управляется интегральной микросхемой. Внутри он состоит из двух мощных неодимовых магнитов, катушки и фиксатора. Фиксатор предотвращает какие-либо движения головок в отключенном состоянии и пока шпиндель не наберёт обороты. Всё это важно, потому что от этой конструкции зависит долговечность головок, а от скорости и точности перемещения коромысла зависит время поиска данных на поверхности пластин. Интересно ещё то что головка коромысла обычно не соприкасается с дисками, а парит над ними при помощи восходящих воздушных потоков на расстоянии примерно 10 нм от крутящейся пластины благодаря аэродинамической форме слайдера.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

А так как это очень маленькие расстояния, и все детали движутся на огромных скоростях. Внутри корпуса есть циркуляционный фильтр (recirculation filter), он находится на пути потоков воздуха, создаваемый вращением пластин, этот фильтр постоянно собирает и задерживает мельчайшие частицы которые могли бы повредить пластины и хранящуюся на них информацию или вывести из строя магнитную головку. Кроме него, на обратной стороне корпуса и на крышке имеются маленькие, почти незаметное отверстия (breath hole). Они служит для выравнивания давления и прикрыты фильтром (breath filter), которые так же задерживают частицы пыли и влаги.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

Внутренности гермоблока мы рассмотрели, давайте теперь вернёмся к контроллеру, так как очень сложная и важная часть жёсткого диска. Эта плата с разъёмами представляет собой интегральную схему, которая синхронизирует работу диска с компьютером и управляет всеми всеми процессами внутри hdd. Перевернув плату, можно увидеть что это целый микрокомпьютер со своим процессором, оперативной и постоянной памятью и есть своя система ввода/вывода.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

Чип с большим количеством ножек это MCU — контроллер который занимается всеми расчётами и преобразует аналоговый сигнал с головки в цифровой и наоборот. Для ускорения этих операций рядом распаян чип с памятью DDR SDRAM. Который служит в роли буфера для хранения промежуточных данных, которые уже считаны с жесткого диска, но еще не были переданы для дальнейшей обработки, а также для хранения данных, к которым система обращается довольно часто.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

А вот два других крупных чипа это Flash память и её контроллер. Они действует как большой кэш для часто используемых данных, для повышения производительности. Но эти чипы устанавливаются только в гибридных HDD и в большенстве дисков их нет.

(по сути это ssd внутри hdd=SSHD).

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

Так же, важным чипом является контроллер управления двигателем и головками VCM controller, так как, он управляет питанием MCU, Блоком магнитных головок внутри гермозоны и двигателем hdd.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

Так же на плату устанавливаются датчики вибрации (shock sensor) которые определяет уровень тряски и в случаи высокой интенсивности отправляют сигнал VCM контролеру на корректировку движения головок или на их парковку и выключение hdd. В действительности, эти датчики плохо работают, так что лучше не трясти и не ронять жёсткий.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

Компоненты hdd мы рассмотрели, давайте теперь свяжем всё это вместе чтобы был понятен сам принцип работы жесткого диска.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

При подаче питания на Жёсткий диск, двигатель расположенный внутри корпуса начинает раскручивать шпиндель на котором закреплены магнитные пластины. И пока пластины ещё не набрали обороты, чтобы между головкой коромысла и диском образовалась воздушная подушка, головки запаркованы у шпинделя у центра, чтобы не навредить секторам с информацией и самой головке. Как только обороты достигают нужного уровня, сервопривод (электромагнитный двигатель) приводит в движение коромысло, которое уже позиционируется в то место, откуда нужно считать служебную информацию о состоянии жесткого диска и других необходимых сведениях о нем, эта область со служебной информацией называется нулевой дорожкой. После неё уже считываются все остальные данные хранящиеся на диске.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

Ну а в случае когда питание, резко прекращается, двигатель переходит в режим генератора, и энергия от вращения шпинделей превращается в электрическую энергию, благодаря которой, головки безопасно паркуются и не повреждаются.

Как устроен жёсткий диск и принцип работы HDD и SSHD Жесткий Диск, Память, Компьютерное железо, Компьютерная графика, Электроника, Компьютер, Диски, ПК, Информатика, Технологии, Устройство, Видео, Длиннопост

Как вы видите, жёсткий диск удивительное и сложное инженерное устройство. Надеюсь, что я смог достаточно понятно и подробно представить для вас базовую информацию об его устройстве.

офигеть, я такое в хакере читал. в 98м году.
А еще из HDD получаются отличные брелки!

Здесь лучше не писать ничего познавательного, найдутся умники, которым всё не так. Пишите, как вы обосрались десять лет назад или пятнадцать лет назад услышали от бати банальщину.

Всё ништяк: и анимация, и знания, но дикция — это просто атас.

То есть, подождите, гермоблок не совсем герметичен, получается, если он через этот фильтр сообщается с атмосферой?

Иллюстрация к комментарию

Как будто Фиксиков посмотрел, спасибо 🙂

с хера ли камера — гемоблок

если она не герметична?

там сквозные дырки в атмосферу через фильтр

герметичные только новые диски с гелием
остальным герметичность не нужна

Тока паркуются головки в другую сторону 🙂

«контроллер поддерживает постоянную скорость вращения при помощи контактов на обратной стороне корпуса, через них же и осуществляется питание.»

«Ну а в случае когда питание, резко прекращается, двигатель переходит в режим генератора, и энергия от вращения шпинделей превращается в электрическую энергию, благодаря которой, головки безопасно паркуются и не повреждаются.»

тут вообще слов нет, одни эмоции

Минцифры предложило Lenovo, HP и Acer выпустить ноутбуки с процессорами российского производства

Минцифры предложило Lenovo, HP и Acer выпустить ноутбуки с процессорами российского производства Ноутбук, Компьютер, Технологии, IT

Минцифры РФ предложило компаниям Lenovo, HP и Acer наладить выпуск ноутбуков с процессорами российского производства.

В Минцифры отметили, что запуск промышленного производства ноутбуков этих компаний с использованием российских компонентов запланирован на 2023 год. В Lenovo и HP заявили, что говорить о конкретных проектах и сроках их реализации пока рано.

О ПРОГРЕССЕ

Не очень грамотно, зато от души пели в детском фильме «Приключения Электроника» больше сорока лет назад, в 1979 году. А прогресс потому так и называется, что не стоит на месте.

В 2000 году в лаборатории Министерства энергетики США установили суперкомпьютер ASCI Red, который первым в мире обеспечил производительность в один терафлопс — то есть в секунду осуществлял больше триллиона операций с плавающей запятой. Электронный монстр занимал площадь 150 кв.м и потреблял 500 кВт электроэнергии, плюс ещё столько же тратилось на охлаждение помещения.

Пятнадцать лет спустя на ежегодной январской Международной выставке электроники CES-2015 в Лас-Вегасе среди самых долгожданных новинок одна американская компания представила публике чип Tegra X1. Восьмиядерный 64-битный процессор и 256 ядер GPU занимали пространство немногим больше ногтя большого пальца и потребляли меньше 10 Вт электроэнергии, но при этом обеспечивали ту же производительность, что и суперкомпьютер пятнадцать лет назад.

Чипами невероятной мощности стали оснащать мобильные телефоны.

Конечно, пользователи тут же придумали этому чуду очень достойные задачи: снимки утиного хлебала в зеркале туалета, фото утренних голубцов, видео некрасивых компаний — и сообщения в мессенджере «го тусить» или «чот приуныл». Но тут уж ничего не поделаешь.

. а прогресс продолжает прогрессировать. К традиционной выставке CES-2022 та же компания заплатила аванс в 3.43 млрд долларов из всего 6.9 млрд за разработку и производство видеокарты на флагманском графическом процессоре с тактовой частотой до 2.5 ГГц, работу которого обеспечивают 18432 ядра CUDA, и с вычислительной мощностью 90 терафлопс.

Речь не только и не столько про то, что за последние пять-семь лет в быту перестала удивлять (но не перестала радовать!) производительность, которая почти в 100 раз больше, чем у суперкомпьютера двадцатидвухлетней давности, при снижении потребляемой мощности в 100,000 раз и площади вычислительного устройства в 1,000,000 раз.

Интересно: при таком количественном улучшении показателей — когда и куда нас унесёт качественный скачок?

Хорошо, что скорость прогресса тоже растёт, и ждать осталось недолго 🙂

О ПРОГРЕССЕ Технологии, Наука, Компьютер, История

Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Что есть файловая система?

Вам когда-нибудь требовалось отформатировать новый жесткий диск или USB-накопитель, и были даны варианты выбора из аббревиатур, таких как FAT, FAT32 или NTFS? Или вы однажды пытались подключить внешнее устройство, но ваша операционная система не смогла его определить? Вас иногда расстраивает, сколько времени требуется вашей операционной системе на поиск файла?Если вы сталкивались с чем-то из вышеперечисленного или просто кликнули мышью, чтобы найти файл или приложение на своем компьютере, значит, вы на собственном опыте узнали, что такое файловая система.

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

Многие люди могут не использовать явную методологию организации их личных файлов на ПК (статья_что_такое_файловая_система.docx). Однако абстрактная концепция организации файлов и каталогов для любого устройства с постоянной памятью должна быть очень систематичной при чтении, записи, копировании, удалении и взаимодействии с данными. Эта задача операционной системы обычно назначается файловой системе.

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

Есть много разных способов организации файлов и каталогов. Если просто представить себе картотечный шкаф с бумагами и папками, нужно будет учесть многие вещи при разработке системы для извлечения ваших документов. Вы бы упорядочили папки в алфавитном или обратно-алфавитном порядке? Вы бы разместили часто используемые файлы в передней или задней части картотеки? Как бы вы поступили с дубликатами, будь то намеренно (для избыточности) или случайно (назвав два файла одинаково)? Это всего лишь несколько аналогичных вопросов, на которые необходимо ответить при разработке файловой системы.

В этой статье мы глубоко погрузимся в то, как современные компьютеры решают эти проблемы. Мы рассмотрим различные роли файловой системы в более широком контексте операционной системы и физических дисков, и в дополнение, как файловые системы разработаны и реализованы.

Постоянные данные: Файлы и каталоги

Современные операционные системы становятся всё более сложными и нуждаются в управлении различными аппаратными ресурсами, планировании процессов, виртуализации памяти и многих других задачах. Когда дело доходит до данных, многие аппаратные средства, типа кэша и ОЗУ, были разработаны для ускорения времени доступа и обеспечения того, чтобы часто используемые данные находились “рядом” с процессором. Однако после выключения компьютера останется только информация, хранящаяся на постоянных устройствах, таких как жесткие диски (HDD) или твердотельные накопители (SSD). Таким образом, ОС должна особенно заботиться об этих устройствах и данных внутри, поскольку именно здесь пользователи будут хранить нужные им данные.

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

Две самые важные абстракции, разработанные за всё время для хранения — это файл и каталог. Файл — это линейный массив байтов, каждый из которых вы можете прочитать или записать. В то время как в пользовательском пространстве мы можем придумать умные имена для наших файлов, под капотом обычно находятся числовые идентификаторы для отслеживания имён файлов. Исторически сложилось так, что эта базовая структура данных часто ссылается на её индексный дескриптор inode. Интересно, что сама ОС мало что знает о внутренней структуре файла (т. е. является ли он изображением, видео или текстовым файлом); Фактически, всё, что ему нужно знать, — это как записать байты в файл для постоянного хранения и убедиться, что он сможет извлечь их позже при вызове.

Вторая основная абстракция — это каталог. На самом деле, под капотом, каталог — это просто файл, но он содержит очень специфический набор данных: список удобочитаемых имён сопоставленных с низкоуровневыми именами. На практике, это означает, что он содержит список других каталогов или файлов, которые в совокупности могут формировать дерево каталогов, в котором хранятся все файлы и каталоги.

Такая организация достаточно выразительна и масштабируема. Всё, что вам нужно, это указатель на корень дерева каталогов (это будет первый индексный дескриптор inode в системе), а оттуда вы сможете получить доступ к любым другим файлам на этом разделе диска. Эта система также позволяет создавать файлы с одинаковыми именами, если у них не один и тот же путь (т. е. они находятся в разных местах дерева файловой системы).

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

Технически вы можете назвать файл как угодно, но обычно принято обозначать тип файла с разделением точкой (например, .jpg в картинка.jpg), хотя и не обязательно. Некоторые операционные системы, такие как Windows, настоятельно рекомендуют использовать эти соглашения чтобы файлы открывались в соответствующем приложении, но содержимое самого файла не зависит от его расширения. Расширение — это всего лишь подсказка для операционной системы о том, как интерпретировать байты, содержащиеся в файле.

Как только у вас появятся файлы и каталоги, у вас должна быть возможность работать с ними. В контексте файловой системы это означает возможность считывать и записывать данные, управлять файлами (удалять, перемещать, копировать и т.д.) и управлять разрешениями для файлов (кто может выполнять все вышеперечисленные операции). Как же реализованы современные файловые системы, позволяющие выполнять все эти операции быстрым и масштабируемым образом?

Организация файловой системы

Размышляя о файловой системе обычно необходимо учитывать два аспекта. Первый — это структуры данных файловой системы. Другими словами, какие типы дисковых структур используются файловой системой для организации своих данных и метаданных? Второй аспект — это методы доступа: как процесс может открывать, читать или записывать в свои структуры?

Начнем с описания общей организации на диске элементарной файловой системы.

Первое, что вам нужно сделать, это разделить ваш диск на блоки. Обычно используемый размер блока составляет 4 КБ. Предположим, у вас очень маленький диск с объемом памяти 256 КБ. Первый шаг — разделить это пространство равномерно, используя размер вашего блока, и назначить номер каждому блоку (в нашем случае, обозначив блоки от 0 до 63):

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

Теперь давайте разберем эти блоки на разные регионы. Давайте отложим большую часть блоков для пользовательских данных и назовем это областью данных. В этом примере, давайте зафиксируем блоки 8-63 в качестве нашей области данных:

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

Если вы заметили, мы поместили область данных в последнюю часть диска, оставив первые несколько блоков для использования файловой системой в других целях. В частности, мы хотим использовать их для отслеживания информации о файлах, такой как местоположение файла в области данных, его размер, владелец и права доступа, а также прочая информация. Эта информация является ключевой частью файловой системы и называется метаданными.

Для хранения этих метаданных мы будем использовать специальную структуру данных, называемую индексным дескриптором (inode). В текущем примере давайте зададим 5 блоков в качестве inode и назовем эту область диска таблицей inode:

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

Индексы inode обычно не очень большие, в районе 256 байт. Таким образом, блок размером 4 КБ может содержать около 16 inode, а наша простая файловая система выше содержит всего 80 inode. Это число на самом деле значительно: это означает, что максимальное количество файлов в нашей файловой системе составляет 80. С большим диском вы, безусловно, можете увеличить количество inode, напрямую переводя их в большее количество файлов в вашей файловой системе.

Осталось еще несколько вещей для завершения нашей файловой системы. Нам нужно отслеживать, являются ли inode или блоки данных свободными или распределёнными. Эта структура распределения может быть реализована в виде двух отдельных битовых массивов, один для inode, а другой для области данных.

Битовый массив — это очень простая структура данных: каждый бит соответствует тому, является ли объект/блок свободным (0) или используемым (1). Мы можем назначить битовый массив индекса и битовый массив области данных их собственному блоку. Хотя это излишне (блок может использоваться для отслеживания объектов размером до 32 КБ, но у нас есть только 80 inode и 56 блоков данных), это удобный и простой способ организации нашей файловой системы.

Наконец, для последнего оставшегося блока (который, по совпадению, является первым блоком на нашем диске) нам нужен суперблок. Этот суперблок является своего рода метаданными для метаданных: в блоке мы можем хранить информацию о файловой системе, такую как количество inode (80) и где находится блок inode (блок 3) и так далее. Мы также можем поместить для файловой системы некоторый идентификатор в суперблок, чтобы было понятно как интерпретировать нюансы и детали различных файловых систем (например, мы можем отметить, что эта файловая система основана на Unix, файловая система ext4 или, возможно, NTFS). Когда операционная система считывает суперблок, у неё может быть схема того, как интерпретировать различные данные на диске и получать к ним доступ.

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

Индексный дескриптор Inode

До сих пор мы упоминали структуру данных inode в файловой системе, но еще не объяснили, какой это важный компонент. Inode — это сокращение от index node, и это историческое имя, данное в UNIX и более ранних файловых системах. Практически все современные системы используют концепцию inode, но могут называть их по-разному (например, dnode, fnode, и т. д.).

По сути, inode — это индексируемая структура данных, то есть специфичная информация, которая позволяет вам перейти в определенное местоположение (индекс) и узнать, как интерпретировать следующий набор битов.

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

На конкретный inode ссылается число (i-number), это низкоуровневое имя файла. Получив i-number, вы можете просмотреть его информацию, быстро перейдя к его местоположению. Например, из суперблока мы знаем, что область inode начинается с адреса 12 КБ.

Поскольку диск не адресуется по байтам, мы должны знать, к какому блоку обращаться, чтобы найти наш индекс. С помощью довольно простой математики мы можем вычислить идентификатор блока на основе i-number, размера каждого inode и размера блока. Впоследствии мы можем найти начало inode внутри блока и прочитать желаемую информацию.

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

Inode содержит практически всю необходимую информацию о файле. Например, каков его размер, сколько блоков ему выделено, какие разрешения выданы для доступа к файлу (т. Е. Кто является владельцем и кто может читать или записывать) это обычный файл или каталог, когда файл был создан или к нему в последний раз обращались. И многие другие флаги или метаданные о файле.

Один из наиболее важных элементов информации, хранящейся в inode это указатель (или список указателей), сообщающий где в области данных находятся нужные данные. Они известны как прямые указатели. Концепция хороша, но для очень больших файлов в небольшой структуре данных inode у вас могут закончиться указатели. Поэтому, многие современные системы имеют специальные косвенные указатели: вместо прямого перехода к данным файла в области данных вы можете использовать косвенный блок, чтобы увеличить количество прямых указателей для вашего файла. Таким образом, файлы могут стать намного больше, чем ограниченный набор прямых указателей, доступных в структуре данных inode.

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

Конечно вы можете использовать этот подход для поддержки ещё больших типов данных, используя двойные или тройные косвенные указатели. Этот тип файловой системы известен как имеющий многоуровневый индекс и позволяет файловой системе поддерживать большие файлы, например, в диапазоне гигабайт или больше. Распространённые файловые системы, такие как ext2 и ext3, используют многоуровневые системы индексирования. Более новые файловые системы, такие как ext4, имеют концепцию экстентов, которые представляют собой несколько более сложные схемы указателей.

Хотя структура данных inode очень популярна благодаря своей масштабируемости, было проведено множество исследований, чтобы понять её эффективность и степень, в которой необходимы многоуровневые индексы. Одно исследование показало кое-какие интересные измерения в файловых системах, в том числе:

⦁ Большинство файлов на самом деле очень маленькие (2 КБ — наиболее распространенный размер)

⦁ Средний размер файла растёт (в среднем почти на 200k)

⦁ Большинство байтов хранится в больших файлах (несколько больших файлов занимают большую часть пространства)

⦁ Файловые системы содержат много файлов (в среднем почти 100k)

⦁ Файловые системы заполнены примерно наполовину (даже по мере роста дисков файловые системы остаются заполненными на

⦁ Каталоги, как правило, маленькие (во многих из них мало записей, 20 или меньше)

Всё это указывает на универсальность и масштабируемость структуры данных inode, а также на то, как она прекрасно поддерживает большинство современных систем. Было реализовано множество оптимизаций для повышения скорости и эффективности, но основная структура за последнее время мало изменилась.

Под капотом каталоги — это просто очень специфичный тип файлов: они содержат список записей, использующих систему сопряжения (имя записи с i-number). Номер записи, как правило — человеко-читаемое имя, а соответствующий i-number отражает его «имя» в файловой системе.

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

Каждый каталог обычно также содержит 2 дополнительные записи указателей помимо списка имён пользователей: одна запись — “текущий каталог”, а другая — «родительский каталог».

Поскольку каталоги обычно являются просто «специальными файлами», управление содержимым каталога обычно так же просто, как добавление и удаление пар внутри файла. Каталог обычно имеет свой собственный inode в линейном дереве файловой системы (как описано выше), но в некоторых современных файловых системах, таких как XFS, были предложены и использованы новые структуры данных, такие как B-trees (B-деревья).

Методы доступа и оптимизации

Файловая система была бы бесполезна, если бы вы не могли читать и записывать в неё данные. Для этого вам требуется чётко определённая методология, позволяющая операционной системе получать доступ к байтам в области данных и интерпретировать их.

Основные операции с файлом включают открытие файла, чтение файла или запись в файл. Эти процедуры требуют огромного количества операций ввода-вывода (I/O) и обычно разбросаны по диску. Например, проход по дереву файловой системы от корневого узла к интересующему файлу требует перейти от inode к файлу каталога (потенциально мультииндексированному) и к расположению нужного файла. Если файл не существует, то требуются некоторые дополнительные операции, такие как создание записи inode и назначение требуемых разрешений.

Многие технологии, как аппаратные, так и программные, были разработаны для улучшения времени доступа и взаимодействия с хранилищем. Очень распространённой аппаратной оптимизацией является использование твердотельных накопителей, которые значительно ускоряет время доступа благодаря своим твердотельным свойствам. Жёсткие диски, с другой стороны, обычно имеют механические части (движущийся шпиндель), что означает, что существуют физические ограничения на то, как быстро вы можете “перепрыгивать” с одной части диска в другую.

Хотя твердотельные накопители обеспечивают быстрый доступ к диску, этого обычно недостаточно для ускорения чтения и записи данных. Операционная система обычно использует более быстрые, энергозависимые структуры памяти, такие как оперативная память и кэш, чтобы сделать данные “ближе” к процессору и ускорить операции. Фактически, сама операционная система обычно хранится в файловой системе, и одна из основных оптимизаций заключается в постоянном хранении общих файлов ОС, доступных только для чтения, в оперативной памяти, чтобы обеспечить быструю и эффективную работу операционной системы.

Не вдаваясь в подробности файловых операций, отметим, что для управления данными используются кое-какие интересные оптимизации. Например, при удалении файла одной из распространенных оптимизаций является простое удаление inode, указывающего на данные, и эффективная маркировка областей диска как «свободной памяти». В этом случае данные на диске физически не стираются, но доступ к ним удаляется. Чтобы полностью «удалить» файл, можно выполнить определенные операции форматирования, чтобы записать все нули (0) в удаляемые области диска.

Другой распространённой оптимизацией является перемещение данных. Как пользователи, мы можем захотеть переместить файл из одного каталога в другой в зависимости от наших личных предпочтений организации. Однако файловой системе просто необходимо изменить минимальные данные в нескольких файлах каталогов, а не фактически перемещать биты из одного места в другое. Используя концепцию inode и указателей, файловая система может очень быстро выполнить операцию “перемещения” (в пределах того же диска).

Когда дело доходит до “установки” приложений или игр, это просто означает копирование файлов в определённое место и установку глобальных переменных и флагов для их выполнения. В Windows установка обычно запрашивает каталог, а затем загружает данные для запуска приложения и помещает их в этот каталог. В установке нет ничего особенного, кроме автоматизированного механизма записи множества файлов и каталогов из внешнего источника (онлайн или физического носителя) на выбранный диск.

Популярные Файловые Системы

Современные файловые системы имеют множество подробных оптимизаций, которые работают рука об руку с операционной системой для повышения производительности и предоставления различных функций (таких как безопасность или поддержка больших файлов). Некоторые из наиболее популярных файловых систем сегодня: FAT32 (для флэш-накопителей и, ранее, Windows), NTFS (для Windows) и ext4 (для Linux).

На высшем уровне все эти файловые системы имеют схожие структуры на диске, но отличаются деталями и функциями, которые они поддерживают. Например, формат FAT32 (Таблица распределения файлов) был первоначально разработан в 1977 году и использовался на заре персональных компьютеров. Он использует концепцию связанного списка для доступа к файлам и каталогам, которая, хотя проста и эффективна, может быть медленной для больших дисков. Сегодня это широко используемый формат для флэш-накопителей.

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

NTFS (Файловая система новой технологии), разработанная Microsoft в 1993 году, учитывала многие из скромных начинаний FAT32. Она повышает производительность за счёт хранения различных дополнительных метаданных о файлах и поддерживает различные структуры для шифрования, сжатия, разреженных файлов и ведения системного журнала. NTFS всё еще используется сегодня в Windows 10 и 11. Аналогичным образом, устройства macOS и iOS используют проприетарную файловую систему, созданную Apple, HFS+ (также известная как Mac OS расширенная) была стандартом до того, как они представили файловую систему Apple (APFS) относительно недавно в 2017 году, и она лучше оптимизирована для более быстрых носителей данных, а также для поддержки расширенных возможностей, таких как шифрование и повышенная целостность данных.

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

Четвёртая «расширенная файловая» система, или ext4, является четвёртой итерацией файловой системы ext, разработанной в 2008 году, и системой по умолчанию для многих дистрибутивов Linux, включая Debian и Ubuntu. Она может поддерживать файлы больших размеров (до 16 тебибайт) и использует концепцию экстентов для дальнейшего улучшения inode и метаданных файлов. Она использует систему отложенного распределения для уменьшения записи на диск и имеет множество улучшений для контрольных сумм файловой системы для целостности данных, а также поддерживается в Windows и Mac.

Каждая файловая система предоставляет свой собственный набор функций и оптимизаций, и может иметь множество различий в реализации. Однако, по сути, все они выполняют одну и ту же функцию поддержки файлов и взаимодействия с данными на диске. Некоторые файловые системы оптимизированы для лучшей работы с различными операционными системами, поэтому файловая и операционная системы очень тесно переплетены.

Файловые системы Нового Поколения

Одной из наиболее важных особенностей файловой системы является её устойчивость к ошибкам. Аппаратные ошибки могут возникать по разным причинам, включая износ, случайные скачки напряжения или спады (из-за разгона процессора или других оптимизаций), случайные удары альфа-частиц (также называемые мягкими ошибками) и многие другие причины. На самом деле, аппаратные ошибки являются настолько дорогостоящей проблемой для выявления и отладки, что и Google, и Facebook опубликовали статьи о том, насколько важна устойчивость в масштабировании, особенно в центрах обработки данных.

С этой целью большинство файловых систем следующего поколения фокусируются на более высокой отказоустойчивости и более быстрой безопасности. Эти функции обходятся дорого, обычно приводя к снижению производительности, чтобы включить больше функций избыточности или безопасности в файловую систему.

Поставщики оборудования обычно включают различные механизмы защиты для своих продуктов, такие как защита ECC для оперативной памяти, опции RAID для резервирования дисков или полномасштабное резервирование процессора, такой как недавний полностью автономный чип Tesla (FSD). Однако этот дополнительный уровень защиты программного обеспечения через файловую систему не менее важен.

Что есть файловая система? Жесткий Диск, Накопитель, Файловая система, Компьютер, Видео, Длиннопост

Корпорация Майкрософт уже много лет работает над этой проблемой в своей реализации устойчивой файловой системы (REFS). ReFS изначально была выпущена для Windows Server 2012 и предназначена для замены NTFS. REFS использует B+ деревья для всех своих структур на диске (включая метаданные и данные файлов) и для реализации использует подход, ориентированный на отказоустойчивости. Это включает контрольные суммы для всех независимо хранящихся метаданных, и политику распределения при записи. По сути, это снижает нагрузку на администраторов от необходимости периодически запускать средства проверки на ошибки, вроде CHKDSK, при использовании ReFS.

В мире с открытым исходным кодом Btrfs (произносится как “better FS” или “Butter FS”) набирает обороты с аналогичными функциями ReFS. Опять же, основное внимание уделяется отказоустойчивости, свойствам самовосстановления и простоте администрирования. Она также обеспечивает лучшую масштабируемость, чем ext4, обеспечивая примерно в 16 раз большую поддержку данных.

Хотя сегодня используется множество различных файловых систем, основная цель и высокоуровневые концепции мало изменились с течением времени. Для создания файловой системы вам потребуется кое-какая базовая информация о каждом файле (метаданные) и масштабируемая структура хранения для записи и чтения из различных файлов.

Базовая реализация inode и файлов вместе образуют очень расширяемую систему, которая была доработана и изменена, чтобы предоставить нам современные файловые системы. Хотя мы можем не задумываться о файловых системах и их функциях в нашей повседневной жизни, это является истинным свидетельством их надёжного и масштабируемого дизайна, которые позволили нам наслаждаться и пользоваться нашими цифровыми данными на компьютерах, телефонах, консолях и различных других системах.

IDE-SATA, переходник на жесткий диск: описание, подключение

Переходник IDE-SATA был создан для того, чтобы дать вторую жизнь жестким дискам старого поколения, которые еще не пришли в непригодность. В статье будут описаны оба интерфейса и способы их подключения к различным устройствам.

Разъем IDE/PATA

Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Прежде чем приступить к описанию переходника IDE-SATA, разберемся в том, что такое разъем IDE/PATA. Многие пользователи будут уверять, что данный разъем потерял свою актуальность.

Расшифровка трех букв IDE означает «встроенную в привод электронику», то есть, аббревиатура указывает на наличие запчастей внутри корпуса жесткого диска, которые работают с разъемом PATA. Получается, что устройство сокращенно называется IDE, а разъем, к которому оно подключается — PATA.

Ада Вонг: персонаж со вселенной Resident Evil Вам будет интересно: Ада Вонг: персонаж со вселенной Resident Evil

Современный интерфейс SATA превышает устаревший вариант жесткого диска по скорости, которая стартует от 150 мегабайт в секунду, в то время как максимальная скорость передачи данных у IDE меньше и достигает 130 мегабайт в секунду.

Жесткие диски с разъемом IDE подключаются к материнской плате с помощью шлейфа на 40 или 80 контактов. Шлейфы могут иметь несколько штекеровов, один из которых подключается к разъему на материнской плате, а остальные подсоединяются к жестким дискам, причем, работать одновременно несколько жестких дисков данного поколения могут под определенным протоколом, а системой будет выбрано первичное и вторичное устройство.

Разъем SATA

Мотоциклы "Ирбис": модельный ряд, характеристики, отзывы Вам будет интересно: Мотоциклы "Ирбис": модельный ряд, характеристики, отзывы

Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Этот разъем предназначен и для использования переходника IDE-SATA, и для подключения к материнской плате. В отличие от предыдущей версии интерфейса, подключение SATA обладает большей скоростью передачи данных.

Так как интерфейс SATA последователен, то способ передачи данных осуществляется путем отправки одного бита за другим непрерывным потоком, в то время как предыдущий вариант подключения к материнской плате обладал параллельным интерфейсом, передающим данные по определенному количеству бит одновременно.

Кроме ускоренной передачи данных интерфейс может похвастаться пониженным энергопотреблением, что повлечет увеличение срока эксплуатации в связи с уменьшенным тепловыделением.

Выбор между хорошим и хорошим Вам будет интересно: Выбор между хорошим и хорошим

Разница с устаревшей версией заключается и в самих разъемах: у PATA было 40 контактов, а SATA демонстрирует всего семь. К тому же усовершенствованный кабель обеспечивает повышенную прочность при многократных подключениях.

Если старая версия подразумевала максимальное количество подключаемых жестких дисков в количестве двух штук при помощи одного шлейфа, то у SATA есть возможность обеспечить работу каждого устройства по-отдельности, подключив их к материнской плате отдельными кабелями.

Разновидности и серии SATA

Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Чтобы подключить интерфейс SATA, потребуется два кабеля, один из которых будет присоединен к материнской плате, а другой — к блоку питания. Если использовать старый интерфейс, то понадобится переходник IDE-SATA. Иногда для подключения к блоку питания используется четырехконтактный кабель Molex («Молекс»), который подает напряжение 12 и 5 вольт, ширина провода составляет 2,4 см.

Первое поколение SATA сейчас мало где используется, так как ее шина работала на 1,5 гигагерцах, а скорость обмена данными была всего 150 мегабайт в секунду.

Следующее поколение, которое впервые появилось в 2004 году, внешне ничем не отличалось от предыдущей версии, однако частота шины была увеличена до 3 гигагерц, а пропускная способность выросла вдвое, то есть до 300 мегабайт в секунду.

Третье поколение, и последнее, стало доступно в 2008 году. В лучших традициях этого интерфейса была увеличена скорость передачи данных в два раза, а именно — до 600 мегабайт в секунду.

Модификации SATA 3

Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Так как третье поколение было последним, а технологии не стоят на месте, то было выпущено две модификации данного разъема, которые работают с переходниками на жесткие диски IDE-SATA.

SATA 3.1 стал доступен в 2011 году и получил нововведение, которое активирует протокол, позволяющий не потреблять электроэнергию в спящем режиме. Передача данных осталась на том же уровне, что и у базового третьего поколения.

Вторая модификация, которая носит название SATA 3.2, также известна как SATA Express. В 2013 году разработчики данного разъема решили совместить два семейства интерфейсов — это PCIe и SATA. В работе двух интерфейсов базовым принято считать PCIe, так как его скорость передачи данных гораздо выше, что идет на пользу SATA.

Что такое eSATA?

Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Данный интерфейс был определен в отдельную группу, так как его задача — подключение устройств, которые являются внешними. Для лучшего определения в название была добавлена буква «е», которая означает External, то есть «внешний». Широкое применение нового разъема стало популярным с 2004 года.

В первой версии данного интерфейса был один существенный нюанс, который заключался в приобретении отдельного кабеля для объединения устройств. В дальнейшем, когда была выпущена модификация eSATAp, появилась возможность подключать его через кабель USB 2.0, а данные могли передаваться с напряжением в 12 и 5 вольт.

Описание переходника

Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Когда стало ясно, что из себя представляют оба разъема, можно разобраться, как подключить переходник IDE-SATA. Итак, если в наличие есть оптический привод IDE, который необходимо подключить к современной материнской плате, то можно воспользоваться специальным переходником.

Большинство материнских плат переходники IDE-SATA используют в обоих направлениях. Другими словами, если устройство новое, а плата старая, то переходник станет идеальным решением проблемы, и наоборот.

Подключение IDE-SATA

Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Итак, на переходнике расположено четыре разъема, каждый из которых выполняет свою роль:

  • Разъем на четыре контакта предназначен для подключения питания для переходника.
  • Первый разъем SATA используется в качестве подключения аналогичного устройства к устаревшей материнской плате.
  • Второй разъем SATA рассчитан на подключение к устройству IDE от более современного варианта материнской платы.
  • Последний разъем — это 40-контактный IDE интерфейс, который подключается к соответствующему шлейфу.

Для того чтобы не запутаться и грамотно скорректировать работу переходника, инженеры установили на нем контроллер, который нужно переключать в соответствии с выбранным режимом работы. После этого переходник IDE-SATA для DVD-привода будет работать идеально.

Решение для портативного компьютера

Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Подключение винчестера ноутбука на шлейф IDE производится с помощью переходника IDE 2.5 на SATA 3.5.

Если в стационарном варианте переходник был необходим для того, чтобы продлить жизнь старому жесткому диску, то в этом случае он играет роль кабеля передачи данных. Дело в том, что при покупке нового ноутбука можно столкнуться с такой проблемой как перемещение информации со старого жесткого диска на новый. Именно для этого был изобретен переходник с IDE на SATA для ноутбука.

Процесс подключения

Как выбрать жесткий диск, чтобы точно подошел

Для стандартной передачи данных с одного жесткого диска на другой вполне подойдет решение, в котором используется шлейф для подключения к стационарному ПК. Шлейф одним концом подключается к жесткому диску IDE, а другим концом присоединяется переходником к SATA.

Переходник такого формата однозначно подойдет для тех, кто облегчает свой ноутбук, используя только внешние оптические приводы, так как встроенный привод отсутствует.

Определение интерфейса на материнской плате

Итак, прежде чем приобретать новый жесткий диск, сначала уточните, какую версию поддерживает материнская плата.

Первый способ — это воспользоваться интернетом и выйти на сайт производителя материнской платы, где в ее характеристиках будет указана не только серия разъема, но и их количество.

Второй способ — визуальный: вам придется поискать на самой материнской плате уточняющие надписи рядом с разъемами для жестких дисков.

Следующий способ определения — это использование специальной программы тестирования жестких дисков, которая называется CrystalDisk Info. Она способна дать полное описание используемого жесткого диска, рассказать о его характеристиках и рабочем состоянии, наглядно показать, в каких режимах работает и какой поддерживает.

Если так случилось, что приобретенный по незнанию жесткий диск не соответствует заданному разъему, то не нужно его моментально возвращать. Именно для таких ситуаций были созданы переходники от одних версий для других.

Источник https://journal.tinkoff.ru/list/faq-hard-drive/

Источник https://pikabu.ru/story/kak_ustroen_zhyostkiy_disk_i_printsip_rabotyi_hdd_i_sshd_8351741

Источник https://1ku.ru/informacionnye-texnologii/27019-ide-sata-perexodnik-na-zhestkij-disk-opisanie-podklyuchenie/

Источник

Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован.