Εξηγήστε την αρχή λειτουργίας του σκληρού δίσκου;

Πώς λειτουργεί ένας σκληρός δίσκος:μια κατανομή

Μια σκληρή μονάδα δίσκου (HDD) αποθηκεύει τα δεδομένα μαγνητικά σε περιστρεφόμενες πιατέλες. Είναι σαν ένας παίκτης ρεκόρ, αλλά αντί των αυλακώσεων, χρησιμοποιεί μια μαγνητική επικάλυψη για να κωδικοποιήσει δεδομένα. Ακολουθεί μια απλοποιημένη εξήγηση:

1. Οι πιατέλες:

* Μέσα στο σκληρό δίσκο, υπάρχουν αρκετές στρογγυλές, άκαμπτες πιατέλες αλουμινίου επικαλυμμένες με ένα λεπτό στρώμα μαγνητικού υλικού.

* Αυτές οι πιατέλες περιστρέφονται σε υψηλές ταχύτητες, συνήθως 5400 έως 7200 περιστροφές ανά λεπτό (RPM), δημιουργώντας ένα μαγνητικό πεδίο.

* Κάθε πιατέλα έχει δύο πλευρές, καθένα από τα οποία χωρίζεται σε ομόκεντρους κύκλους που ονομάζονται κομμάτια .

* Κάθε κομμάτι χωρίζεται περαιτέρω σε μικρότερα τμήματα που ονομάζονται τομείς , που κατέχουν συγκεκριμένο αριθμό δεδομένων.

2. Η κεφαλή ανάγνωσης/εγγραφής:

* Ένας βραχίονας με μια κεφαλή ανάγνωσης/εγγραφής τοποθετημένη πάνω του κινείται πέρα ​​από τις πιατέλες.

* Το κεφάλι δεν αγγίζει πραγματικά τις πιατέλες. Επιπλέει σε ένα μαξιλάρι αέρα.

* Η κεφαλή χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρομαγνήτη για να γράψει δεδομένα με μαγνητισμό μικροσκοπικών σημείων στην επιφάνεια της πιατέλας.

* Για να διαβάσετε δεδομένα, η κεφαλή ανιχνεύει αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο στην πιατέλα.

3. Αποθήκευση δεδομένων:

* Τα δεδομένα αποθηκεύονται στις πιατέλες σε μια σειρά bits , που αντιπροσωπεύει 0 ή 1.

* Τα κεφάλια μετακινούνται στα κομμάτια και στους τομείς, να διαβάζουν και να γράφουν δεδομένα ανάλογα με τις ανάγκες.

* Ο συνδυασμός κομματιών, τομέων και bits ορίζει τη διεύθυνση ένα συγκεκριμένο κομμάτι δεδομένων.

* Το σκληρό δίσκο χρησιμοποιεί έναν ελεγκτή Για να διαχειριστείτε τις κεφαλές ανάγνωσης/εγγραφής, τις πιατέλες και τη ροή δεδομένων.

4. Η διαδικασία:

* Όταν αποθηκεύετε δεδομένα, ο ελεγκτής λέει στο κεφάλι πού να πάει και τι να γράψει.

* Η κεφαλή μαγνητίζει την επιφάνεια πιατέλα σε συγκεκριμένες θέσεις, κωδικοποιώντας τα δεδομένα.

* Όταν έχετε πρόσβαση στα δεδομένα, ο ελεγκτής κατευθύνει το κεφάλι στη σωστή θέση.

* Η κεφαλή διαβάζει τα μαγνητικά μοτίβα στην επιφάνεια της πιατέλας και τα μετατρέπει πίσω σε δεδομένα.

Βασικά χαρακτηριστικά:

* Υψηλή χωρητικότητα αποθήκευσης: Οι σκληροδρομικοί δίσκοι μπορούν να αποθηκεύσουν μεγάλα ποσά δεδομένων.

* Σχετικά χαμηλό κόστος: Είναι γενικά φθηνότερα από τα SSD.

* Μηχανικά εξαρτήματα: Αυτό τους καθιστά επιρρεπείς σε φυσικές βλάβες και βραδύτερους χρόνους πρόσβασης σε σύγκριση με τα SSD.

Συνοπτικά, οι HDD λειτουργούν με μαγνητικά κωδικοποιώντας δεδομένα σχετικά με τις περιστρεφόμενες πιατέλες και χρησιμοποιώντας τις κεφαλές ανάγνωσης/εγγραφής για πρόσβαση στα δεδομένα. Αυτή η τεχνολογία προσφέρει υψηλή χωρητικότητα αποθήκευσης με σχετικά χαμηλό κόστος, αλλά είναι λιγότερο ανθεκτική και πιο αργή από τις νεότερες SSD.