Пристрій та принцип роботи жорсткого диска. Жорсткий диск – це що таке? Особливості жорстких дисків Як прочитати позначення на жорстких дисках

Жорсткі диски, або, як їх ще називають, вінчестери є однією з найголовніших складових комп'ютерної системи. Про це знають усі. Але далеко не кожен сучасний користувач навіть у принципі здогадується про те, як функціонує жорсткий диск. Принцип роботи загалом для базового розуміння досить нескладний, проте тут є свої нюанси, про які далі й йтиметься.

Питання призначення та класифікації жорстких дисків?

Питання призначення, звісно, ​​риторичне. Будь-який користувач, нехай навіть самого початкового рівня, відразу відповість, що вінчестер (він же жорсткий диск, він Hard Drive або HDD) відразу відповість, що він служить для зберігання інформації.

Загалом і загалом правильно. Не варто забувати, що на жорсткому диску, крім операційної системи та файлів користувача, є створені ОС завантажувальні сектори, завдяки яким вона і стартує, а також деякі мітки, за якими на диску можна швидко знайти потрібну інформацію.

Сучасні моделі досить різноманітні: звичайні HDD, зовнішні жорсткі диски, високошвидкісні твердотільні накопичувачі SSD, хоча саме до жорстких дисків відносити і не прийнято. Далі пропонується розглянути пристрій та принцип роботи жорсткого диска, якщо не в повному обсязі, то принаймні в такому, щоб вистачило для розуміння основних термінів та процесів.

Зверніть увагу, що є й спеціальна класифікація сучасних HDD за деякими основними критеріями, серед яких можна виділити такі:

• спосіб зберігання інформації;
• тип носія;
• метод організації доступу до інформації.

Чому жорсткий диск називають вінчестером?

Сьогодні багато користувачів замислюються над тим, чому називають вінчестерами, що належать до стрілецької зброї. Здавалося б, що може бути спільного між цими двома пристроями?

Сам термін з'явився ще далекого 1973 року, коли ринку з'явився перший у світі HDD, конструкція якого складалася з двох окремих відсіків в одному герметичному контейнері. Місткість кожного відсіку становила 30 Мб, через що інженери дали диску кодову назву «30-30», що було повною мірою співзвучно з маркою популярної на той час рушниці «30-30 Winchester». Щоправда, на початку 90-х в Америці та Європі ця назва практично вийшла з вживання, проте досі залишається популярною на пострадянському просторі.

Пристрій та принцип роботи жорсткого диска

Але ми відволіклися. Принцип роботи жорсткого диска можна коротко описати як процеси зчитування або запису інформації. Але як це відбувається? Для того щоб зрозуміти принцип роботи жорсткого жорсткого диска, в першу чергу необхідно вивчити, як він влаштований.

Сам жорсткий диск є набором пластин, кількість яких може коливатися від чотирьох до дев'яти, з'єднаних між собою валом (віссю), званим шпинделем. Пластини розташовуються одна над одною. Найчастіше матеріалом їх виготовлення служать алюміній, латунь, кераміка, скло тощо. буд. Кожна така пластина за товщиною становить близько 2 мм.

За запис та читання інформації відповідають радіальні головки (по одній на кожну пластину), а в пластинах використовуються обидві поверхні. За якого може становити від 3600 до 7200 об./хв, і переміщення головок відповідають два електричні двигуни.

При цьому основний принцип роботи жорсткого диска комп'ютера полягає в тому, що інформація записується не абияк, а в строго певні локації, звані секторами, які розташовані на концентричних доріжках або треках. Щоб не було плутанини, застосовуються єдині правила. Мається на увазі, що принципи роботи накопичувачів на жорстких дисках, з погляду їхньої логічної структури, є універсальними. Так, наприклад, розмір одного сектора, прийнятий за єдиний стандарт у всьому світі, становить 512 байт. У свою чергу сектори поділяються на кластери, що є послідовністю поряд секторів, що знаходяться. І особливості принципу роботи жорсткого диска в цьому відношенні полягають у тому, що обмін інформацією якраз і виробляється цілими кластерами (цілим ланцюжком секторів).

Але як відбувається зчитування інформації? Принципи роботи накопичувача на жорстких магнітних дисках виглядають наступним чином: за допомогою спеціального кронштейна головка, що зчитує, в радіальному (спіралеподібному) напрямку переміщається на потрібну доріжку і при повороті позиціонується над заданим сектором, причому всі головки можуть переміщатися одночасно, зчитуючи однакову інформацію не тільки з різних доріг , але з різних дисків (пластин). Усі доріжки з однаковими порядковими номерами називають циліндрами.

При цьому можна виділити ще один принцип роботи жорсткого диска: чим ближче голова, що зчитує, до магнітної поверхні (але не стосується її), тим вище щільність запису.

Як здійснюється запис та читання інформації?

Жорсткі диски, або вінчестери, тому й були названі магнітними, що у них використовуються закони фізики магнетизму, сформульовані ще Фарадеєм та Максвеллом.

Як мовилося раніше, на пластини з немагниточувствительного матеріалу наноситься магнітне покриття, товщина якого становить лише кілька мікрометрів. У процесі роботи виникає магнітне поле, що має так звану доменну структуру.

Магнітний домен є строго обмеженою межами намагніченої області феросплаву. Далі принцип роботи жорсткого диска коротко можна описати так: при виникненні впливу зовнішнього магнітного поля, власне поле диска починає орієнтуватися строго вздовж магнітних ліній, а при припиненні на дисках з'являються зони залишкової намагніченості, в якій і зберігається інформація, яка раніше містилася в основному полі .

За створення зовнішнього поля при записі відповідає зчитуюча головка, а при читанні зона залишкової намагніченості, опинившись навпроти головки, створює електрорушійну силу або ЕРС. Далі все просто: зміна ЕРС відповідає одиниці в двійковому коді, а його відсутність чи припинення – нулю. Час зміни ЕРС прийнято називати бітовим елементом.

Крім того, магнітну поверхню суто з міркувань інформатики можна асоціювати як певну точкову послідовність бітів інформації. Але оскільки розташування таких точок абсолютно точно обчислити неможливо, на диску потрібно встановити якісь заздалегідь передбачені мітки, які допомогли визначити потрібну локацію. Створення таких міток називається форматуванням (приблизно, розбивка диска на доріжки та сектори, об'єднані в кластери).

Логічна структура та принцип роботи жорсткого диска з погляду форматування

Що стосується логічної організації HDD, тут на перше місце виходить саме форматування, в якому розрізняють два основні типи: низькорівневий (фізичний) і високорівневий (логічний). Без цих етапів ні про яке приведення жорсткого диска в робочий стан годі й говорити. Про те, як ініціалізувати новий вінчестер, буде сказано окремо.

Низькорівневе форматування передбачає фізичну дію на поверхню HDD, при якому створюються сектори, розташовані вздовж доріжок. Цікаво, що принцип роботи жорсткого диска такий, що кожен створений сектор має свою унікальну адресу, що включає номер самого сектора, номер доріжки, на якій він розташовується, і номер сторони пластини. Таким чином, при організації прямого доступу та ж оперативна пам'ять звертається безпосередньо за заданою адресою, а не шукає потрібну інформацію по всій поверхні, за рахунок чого досягається швидкодія (хоча це і не найголовніше). Зауважте, що при виконанні низькорівневого форматування стирається абсолютно вся інформація, і відновленню вона в більшості випадків не підлягає.

Інша справа – логічне форматування (у Windows-системах це швидке форматування або Quick format). Крім того, ці процеси застосовні і до створення логічних розділів, що становлять певну область основного жорсткого диска, що працює за тими ж принципами.

Логічне форматування, перш за все, зачіпає системну область, яка складається із завантажувального сектора та таблиць розділів (завантажувальний запис Boot record), таблиці розміщення файлів (FAT, NTFS тощо) та кореневого каталогу (Root Directory).

Запис інформації в сектори проводиться через кластер декількома частинами, причому в одному кластері не може міститися два однакові об'єкти (файли). Власне, створення логічного розділу, як би відокремлює його від основного системного розділу, внаслідок чого інформація, на ньому зберігається, при появі помилок і збоїв змін або видалення не схильна.

Основні характеристики HDD

Здається, загалом принцип роботи жорсткого диска трохи зрозумілий. Тепер перейдемо до основних характеристик, які дають повне уявлення про всі можливості (або недоліки) сучасних вінчестерів.

Принцип роботи жорсткого диска та основні характеристики можуть бути зовсім різними. Щоб зрозуміти, про що йдеться, виділимо основні параметри, якими характеризуються всі відомі на сьогодні накопичувачі інформації:

• ємність (обсяг);
• швидкодія (швидкість доступу до даних, читання та запис інформації);
• інтерфейс (спосіб підключення, тип контролера).

Місткість є загальною кількістю інформації, яка може бути записана і збережена на вінчестері. Індустрія з виробництва HDD розвивається так швидко, що сьогодні у побут увійшли вже жорсткі диски з обсягами близько 2 Тб і вище. І, як вважається, це ще не межа.

Інтерфейс - найважливіша характеристика. Вона визначає, яким саме способом пристрій підключається до материнської плати, який саме контролер використовується, як здійснюється читання та запис і т. д. Основними та найпоширенішими інтерфейсами вважаються IDE, SATA та SCSI.

Диски з IDE-інтерфейсом відрізняються невисокою вартістю, проте серед головних недоліків можна виділити обмежену кількість пристроїв, що одночасно підключаються (максимум чотири) і невисоку швидкість передачі даних (причому навіть за умови підтримки прямого доступу до пам'яті Ultra DMA або протоколів Ultra ATA (Mode 2 і Mode) 4) Хоча, як вважається, їх застосування дозволяє підвищити швидкість читання/запису до рівня 16 Мб/с, але в реальності швидкість набагато нижча. комплект з материнською платою.

Говорячи про те, що являє собою принцип роботи жорсткого диска та характеристики, не можна обминути стороною і який є спадкоємцем версії IDE ATA. Перевага цієї технології полягає в тому, що швидкість читання/запису можна підвищити до 100 Мб/с за рахунок використання високошвидкісної шини Fireware IEEE-1394.

Нарешті, інтерфейс SCSI в порівнянні з двома попередніми є найбільш гнучким і найшвидшим (швидкість запису/читання досягає 160 Мб/с і вище). Але й коштують такі вінчестери практично вдвічі дорожчі. Зате кількість пристроїв зберігання інформації, що одночасно підключаються, складає від семи до п'ятнадцяти, підключення можна здійснювати без знеструмлення комп'ютера, а довжина кабелю може становити близько 15-30 метрів. Власне, цей тип HDD здебільшого застосовується не в ПК, а на серверах.

Швидкодія, що характеризує швидкість передачі і пропускну здатність введення/виводу, зазвичай виражається часом передачі та обсягом переданих розташованих послідовно даних і виражається в Мб/с.

Деякі додаткові параметри

Говорячи про те, що є принципом роботи жорсткого диска і які параметри впливають на його функціонування, не можна обійти стороною і деякі додаткові характеристики, від яких може залежати швидкодія або навіть термін експлуатації пристрою.

Тут першому місці виявляється швидкість обертання, яка безпосередньо впливає час пошуку і ініціалізації (розпізнавання) потрібного сектора. Це так званий прихований час пошуку - інтервал, протягом якого необхідний сектор повертається до головки, що зчитує. Сьогодні прийнято кілька стандартів для швидкості обертання шпинделя, вираженої в обертах за хвилину з часом затримки в мілісекундах:

• 3600 - 8,33;
• 4500 - 6,67;
• 5400 - 5,56;
• 7200 - 4,17.

Неважко зауважити, що чим вища швидкість, тим менший час витрачається на пошук секторів, а у фізичному плані – на оборот диска до установки для голівки потрібної точки позиціонування пластини.

Ще один параметр – внутрішня швидкість передачі. На зовнішніх доріжках вона мінімальна, але при поступовому переході на внутрішні доріжки збільшується. Таким чином, той же процес дефрагментації, що являє собою переміщення часто використовуваних даних у найшвидші області диска, - не що інше, як перенесення їх на внутрішню доріжку з більшою швидкістю читання. Зовнішня швидкість має фіксовані значення і залежить від використовуваного інтерфейсу.

Нарешті, один з важливих моментів пов'язаний з наявністю жорсткого диска власної кеш-пам'яті або буфера. По суті принцип роботи жорсткого диска в плані використання буфера в чомусь схожий на оперативну або віртуальну пам'ять. Чим більший обсяг кеш-пам'яті (128-256 Кб), тим швидше працюватиме жорсткий диск.

Головні вимоги до HDD

Основних вимог, які здебільшого пред'являються жорстким дискам, негаразд і багато. Головне – тривалий термін служби та надійність.

Основним стандартом для більшості HDD вважається термін служби близько 5-7 років з часом напрацювання не менше ніж п'ятсот тисяч годин, але для вінчестерів високого класу цей показник становить не менше мільйона годин.

Що стосується надійності, це відповідає функція самотестування S.M.A.R.T., яка стежить за станом окремих елементів жорсткого диска, здійснюючи постійний моніторинг. За підсумками зібраних даних може формуватися навіть прогноз прогноз появи можливих несправностей надалі.

Зрозуміло, що й користувач не повинен залишатися осторонь. Так, наприклад, при роботі з HDD вкрай важливо дотримуватися оптимального температурного режиму (0 - 50 ± 10 градусів Цельсія), уникати струсів, ударів і падінь вінчестера, потрапляння в нього пилу або інших дрібних частинок і т. д. До речі, багатьом буде Цікаво дізнатися, що ті ж частинки тютюнового диму приблизно вдвічі більше відстані між головкою, що зчитує, і магнітною поверхнею вінчестера, а людського волосся - в 5-10 разів.

Питання ініціалізації у системі при заміні вінчестера

Тепер кілька слів про те, які дії потрібно вжити, якщо з якихось причин користувач змінював жорсткий диск або встановлював додатковий.

Повністю описувати цей процес не будемо, а зупинимося лише на основних етапах. Спочатку вінчестер необхідно підключити та подивитися в налаштуваннях BIOS, чи визначилося нове обладнання, в розділі адміністрування дисків зробити ініціалізацію та створити завантажувальний запис, створити простий том, присвоїти йому ідентифікатор (літеру) та виконати форматування з вибором файлової системи. Тільки після цього новий гвинт буде повністю готовий до роботи.

Висновок

Ось, власне, і все, що коротко стосується основ функціонування та характеристик сучасних вінчестерів. Принцип роботи зовнішнього жорсткого диска не розглядався принципово, оскільки він практично нічим не відрізняється від того, що використовується для стаціонарних HDD. Єдина різниця полягає лише у методі підключення додаткового накопичувача до комп'ютера чи ноутбука. Найбільш поширеним є з'єднання через USB-інтерфейс, який безпосередньо з'єднаний із материнською платою. При цьому, якщо хочете забезпечити максимальну швидкодію, краще використовувати стандарт USB 3.0 (порт усередині пофарбований у синій колір), природно, за умови, що і зовнішній HDD його підтримує.

В іншому ж, здається, багатьом хоч трохи стало зрозуміло, як функціонує жорсткий диск будь-якого типу. Можливо, вище було наведено занадто багато навіть зі шкільного курсу фізики, проте без цього повною мірою зрозуміти всі основні принципи і методи, закладені в технологіях виробництва та застосування HDD, зрозуміти не вдасться.

Вітаю всіх читачів блогу. Багатьох цікавить питання - як влаштований жорсткий диск комп'ютера. Тому я вирішив присвятити цьому сьогоднішню статтю.

Жорсткий диск комп'ютера (HDD або вінчестер) потрібен для зберігання інформації після вимкнення комп'ютера, на відміну від ОЗУ () - яка зберігає інформацію до припинення подачі живлення (до вимкнення комп'ютера).

Жорсткий диск, по-праву, можна назвати справжнім витвором мистецтва, лише інженерним. Так Так саме так. Так складно там усередині все влаштовано. На даний момент у всьому світі жорсткий диск - це найпопулярніший пристрій для зберігання інформації, він стоїть в одному ряду з такими пристроями, як флеш-пам'ять (флешки), SSD. Багато хто чує про складність пристрою жорсткого диска і дивується, як у ньому міститься так багато інформації, а тому хотіли б дізнатися, як влаштований або з чого складається жорсткий диск комп'ютера. Сьогодні буде така можливість.

Жорсткий диск складається із п'яти основних частин. І перша з них – інтегральна схема, яка синхронізує роботу диска з комп'ютером та керує всіма процесами.

Друга частина – електромотор(шпиндель), змушує обертатися диск зі швидкістю приблизно 7200 об/хв, а інтегральна схема підтримує швидкість постійної обертання.

А тепер третя, мабуть найважливіша частина - коромисло, Яке може як записувати, так і зчитувати інформацію. Кінець коромисла зазвичай розділений, щоб можна було працювати відразу з кількома дисками. Однак головка коромисла ніколи не стикається з дисками. Існує зазор між поверхнею диска та головкою, розмір цього зазору приблизно в п'ять тисяч разів менший за товщину людського волосся!

Але давайте все ж подивимося, що трапиться, якщо зазор зникне і головка коромисла доторкнеться до поверхні обертового диска. Ми все ще зі школи пам'ятаємо, що F=m*a (другий закон Ньютона, на мою думку), з якого випливає, що предмет з невеликою масою і величезним прискоренням стає неймовірно важким. Враховуючи величезну швидкість обертання самого диска, вага головки коромисла стає дуже відчутною. Природно, що ушкодження диска у разі неминуче. До речі, ось що трапилося з диском, у якого цей зазор з якихось причин зник:

Також важлива роль сили тертя, тобто. її практично повної відсутності, коли коромисло починає зчитувати інформацію, при цьому зміщуючись до 60 разів на секунду. Але заждіть, де ж тут знаходиться двигун, що рухає коромисло, та ще з такою швидкістю? Насправді його не видно, тому що це електромагнітна система, що працює на взаємодії двох сил природи: електрики та магнетизму. Така взаємодія дозволяє розганяти коромисло до швидкостей світла, у сенсі.

Четверта частина- сам жорсткий диск, те, куди записується і звідки зчитується інформація, до речі їх може бути кілька.

Ну і п'ята, завершальна частина конструкції жорсткого диска - це звичайно корпус, в який встановлюються всі інші компоненти. Матеріали застосовуються наступні: майже весь корпус виконаний із пластмаси, але верхня кришка завжди металева. Корпус у зібраному вигляді часто називають "гермозоною". Існує думка, що всередині гермозони немає повітря, а точніше, що там – вакуум. Думка це спирається на той факт, що при таких високих швидкостях обертання диска, навіть порошинка, що потрапила всередину, може наробити багато поганого. І це майже правильно, хіба що вакууму там ніякого немає - а є очищене, осушене повітря або нейтральний газ - азот наприклад. Хоча, можливо, в більш ранніх версіях жорстких дисків, замість того, щоб очищати повітря, його просто відкачували.

Це говорили про компоненти, тобто. із чого складається жорсткий диск. Тепер поговоримо про зберігання даних.

Як і в якому вигляді зберігаються дані на жорсткому диску комп'ютера

Дані зберігаються у вузьких доріжках на диску. При виробництві на диск наноситься понад 200 тисяч таких доріжок. Кожна з доріжок поділена на сектори.

Карти доріжок та секторів дозволяють визначити, куди записати або де рахувати інформацію. Знову ж таки вся інформація про сектори та доріжки знаходиться в пам'яті інтегральної мікросхеми, яка, на відміну від інших компонентів жорсткого диска, розміщена не всередині корпусу, а зовні і зазвичай знизу.

Сама поверхня диска – гладка та блискуча, але це тільки на перший погляд. При ближчому розгляді структура поверхні виявляється складніше. Справа в тому, що диск виготовляється із металевого сплаву, покритого феромагнітним шаром. Цей шар таки робить всю роботу. Феромагнітний шар запам'ятовує всю інформацію, як? Дуже просто. Головка коромисла намагнічує мікроскопічну область на плівці (феромагнітному шарі), встановлюючи магнітний момент такого осередку в один із станів: або 1. Кожен такий нуль і одиниця називаються бітами. Таким чином, будь-яка інформація, записана на жорсткому диску, по-факту є певною послідовністю і певною кількістю нулів і одиниць. Наприклад, фотографія гарної якості займає близько 29 мільйонів таких осередків і розкидана по 12 різних секторах. Так, звучить вражаюче, проте насправді - така величезна кількість бітів займає дуже невелику ділянку на поверхні диска. Кожен квадратний сантиметр поверхні жорсткого диска включає кілька десятків мільярдів бітів.

Принцип роботи жорсткого диска

Ми щойно з вами розглянули пристрій жорсткого диска, кожен його компонент окремо. Тепер пропоную зв'язати все в систему, завдяки чому буде зрозумілий сам принцип роботи жорсткого диска.

Отже, принцип, за яким працює жорсткий дискнаступний: коли жорсткий диск включається в роботу - це означає або на нього здійснюється запис, або з нього йде читання інформації, або з нього електромотор (шпиндель) починає набирати оберти, а оскільки жорсткі диски закріплені на самому шпинделі, відповідно вони разом з ним теж починають обертатися. І поки оберти диска(ів) не досягли того рівня, щоб між головкою коромисла і диском утворилася повітряна подушка, коромисло, щоб уникнути пошкоджень, знаходиться в спеціальній "паркувальній зоні". Ось як це виглядає.

Як тільки обороти досягають потрібного рівня, сервопривід (електромагнітний двигун) надає руху коромисло, яке вже позиціонується в те місце, куди потрібно записати або звідки рахувати інформацію. Цьому якраз сприяє інтегральна мікросхема, яка керує всіма рухами коромисла.

Поширена думка, такий міф, що у моменти часу, коли диск " простоює " , тобто. з ним тимчасово не здійснюється жодних операцій читання/запису, жорсткі диски всередині перестають обертатися. Це дійсно міф, бо насправді жорсткі диски всередині корпусу обертаються постійно, навіть тоді, коли вінчестер знаходиться в енергозберігаючому режимі і на нього нічого не записується.

Ну ось ми і розглянули з вами пристрій жорсткого диска комп'ютера у всіх подробицях. Звичайно ж, в рамках однієї статті не можна розповісти про все, що стосується жорстких дисків. Наприклад, у цій статті не було сказано про - це велика тема, я вирішив написати про це окрему статтю.

Знайшов цікаве відео про те, як працює жорсткий диск у різних режимах

Дякую всім за увагу, якщо ви ще не підписані на оновлення цього сайту - дуже рекомендую це зробити, щоб не пропустити цікаві та корисні матеріали. До зустрічі на сторінках блогу!

Жорсткий диск потрібен для встановлення операційної системи, програм та зберігання різних файлів користувача (документів, фотографій, музики, фільмів тощо).

Жорсткі диски відрізняються обсягом, від якого залежить кількість даних, які може зберігати, швидкістю, від якої залежить продуктивність всього комп'ютера і надійністю, що залежить від його виробника.

Звичайні жорсткі диски (HDD) мають великий обсяг, не високу швидкість та вартість. Найшвидшими є твердотільні диски (SSD), але вони мають невеликий обсяг і коштують значно дорожче. Проміжним варіантом між ними є гібридні диски (SSHD), які мають достатній обсяг, швидше ніж звичайні HDD і коштують трохи дорожче.

Найбільш надійними вважаються жорсткі диски Western Digital (WD). Найкращі SSD диски виробляють: Samsung, Intel, Crucial, SanDisk, Plextor. Як бюджетніші варіанти можна розглядати: A-DATA, Corsair, GoodRAM, WD, HyperX, так як з ними буває найменше проблем. А гібридні диски (SSHD) випускає переважно Seagate.

Для офісного комп'ютера, який використовується переважно для роботи з документами та інтернету, досить звичайний жорсткий диск з недорогої серії WD Blue об'ємом до 500 Гб. Але оптимальними на сьогодні є диски об'ємом 1 Тб, оскільки коштують вони не набагато дорожче.

Для мультимедійного комп'ютера (відео, прості ігри) диск WD Blue на 1 Тб краще використовувати як додатковий для зберігання файлів, а як основне встановити SSD на 120-128 Гб, що суттєво прискорить роботу системи та програм.

Для ігрового комп'ютера бажано брати SSD об'ємом від 240-256 Гб, на нього можна встановити кілька ігор.
Жорсткий диск A-Data Ultimate SU650 240GB

Як більш економний варіант для мультимедійного або ігрового ПК можна придбати один гібридний диск Seagate (SSHD) ємністю 1 Тб, він не такий швидкий як SSD, але все ж таки дещо швидше звичайного HDD диска.
Жорсткий диск Seagate FireCuda ST1000DX002 1TB

Ну а для потужного професійного ПК на додаток до SSD (120-512 Гб) можна взяти швидкий і надійний жорсткий диск WD Black необхідного об'єму (1-4 Гб).

Також рекомендую придбати якісний зовнішній диск Transcend з інтерфейсом USB 3.0 на 1-2 Тб для системи та важливих для вас файлів (документів, фото, відео, проектів).
Жорсткий диск Transcend StoreJet 25M3 1 TB

2. Типи дисків

У сучасних комп'ютерах використовуються як класичні жорсткі диски на магнітних пластинах (HDD), так і швидше твердотільні накопичувачі на основі чіпів пам'яті (SSD). Існують також гібридні диски (SSHD), що являють собою симбіоз HDD і SSD.

Жорсткий диск має великий об'єм (1000-8000 Гб), але невисоку швидкість (120-140 МБ/с). Його можна використовувати як для установки системи, так і для зберігання файлів користувача, що є найбільш економним варіантом.

Твердотілі накопичувачі (SSD) мають порівняно невеликий об'єм (120-960 Гб), але дуже високу швидкість (450-550 МБ/с). Вони коштують значно дорожче і використовуються для встановлення операційної системи та деяких програм для підвищення швидкості роботи комп'ютера.

Гібридний диск (SSHD) – це просто жорсткий диск, до якого додали невеликий обсяг більш швидкої пам'яті. Наприклад, це може бути 1 Тб HDD + 8 Гб SSD.

3. Застосування HDD, SSD та SSHD дисків

Для офісного комп'ютера (документи, інтернет) достатньо встановити звичайний жорсткий диск (HDD).

Для мультимедійного комп'ютера (фільми, прості ігри) можна на додаток до HDD поставити невеликий SSD диск, що зробить роботу системи значно швидше та чуйніше. Як компромісний варіант між швидкістю і обсягом можна розглядати встановлення одного SSHD диска, що вийде значно дешевше.

Для потужного ігрового чи професійного комп'ютера найкращим варіантом є встановлення двох дисків – SSD для операційної системи, програм, ігор та звичайного жорсткого диска для зберігання файлів користувача.

4. Фізичні розміри дисків

Жорсткі диски для стаціонарних комп'ютерів мають розмір 3.5 дюйми.

Твердотільні накопичувачі мають розмір 2.5 дюйми як і жорсткі диски для ноутбуків.

У звичайний комп'ютер SSD диск встановлюється за допомогою спеціального кріплення в корпусі або додаткового адаптера.

Не забудьте придбати, якщо воно не йде в комплекті з накопичувачем і ваш корпус не має спеціальних кріплень для дисків 2.5″. Але вже практично всі сучасні корпуси мають кріплення для SSD дисків, що вказується в описі як внутрішні відсіки 2.5″.

5. Рознімання жорстких дисків

Всі жорсткі диски мають інтерфейсний роз'єм та роз'єм живлення.

5.1. Інтерфейсний роз'єм

Інтерфейсним називається роз'єм для з'єднання диска з материнською платою за допомогою спеціального кабелю (шлейфу).

Сучасні жорсткі диски (HDD) мають роз'єм SATA3, який повністю сумісний із старішими версіями SATA2 та SATA1. Якщо на вашій материнській платі старі роз'єми, не хвилюйтеся новий жорсткий диск можна до них підключити і працюватиме.

А ось для SSD диска бажано, щоб материнська плата мала роз'єм SATA3. Якщо на вашій материнській платі роз'єм SATA2, то SSD диск буде працювати в половину своєї швидкості (близько 280 Мб/с), що втім все одно значно швидше звичайного HDD.

5.2. Роз'єм живлення

Сучасні жорсткі диски (HDD) і твердотільні накопичувачі (SSD) мають однакові 15 контактні роз'єми живлення SATA. У разі встановлення диска в стаціонарний комп'ютер у блока живлення повинен бути такий роз'єм. Якщо його немає, можна використовувати перехідник живлення Molex-SATA.

6. Об'єми жорстких дисків

Для кожного типу жорсткого диска, залежно від його призначення, обсяг даних, які він може вміщувати, буде різним.

6.1. Об'єм жорсткого диска (HDD) для комп'ютера

Для комп'ютера, призначеного для набору тексту та доступу в інтернет, достатньо найменшого із сучасних жорстких дисків – 320-500 Гб.

Для мультимедійного комп'ютера (відео, музика, фото, прості ігри) бажано мати жорсткий диск місткістю 1000 Гб (1 Тб).

Для потужного ігрового або професійного комп'ютера може знадобитися диск ємністю 2-4 Тб (керуйтеся своїми потребами).

Необхідно врахувати, що материнська плата комп'ютера має підтримувати UEFI, інакше операційна система не побачить весь об'єм диска понад 2 Тб.

Якщо ви хочете підвищити швидкість роботи системи, але при цьому не готові витратитися на додатковий SSD диск, то як альтернативний варіант можна розглядати придбання гібридного SSHD диска ємністю 1-2 Тб.

6.2. Об'єм жорсткого диска (HDD) для ноутбука

Якщо ноутбук використовується як доповнення до основного комп'ютера, йому буде достатньо жорсткого диска ємністю 320-500 Гб. Якщо ноутбук використовується як основний комп'ютер, йому може знадобитися жорсткий диск об'ємом 750-1000 Гб (залежно від застосування ноутбука).
Жорсткий диск Hitachi Travelstar Z5K500 HTS545050A7E680 500GB

Також у ноутбук можна встановити диск SSD, який значно підвищить швидкість його роботи та чуйність системи або гібридний диск SSHD, який трохи швидше за звичайний HDD.
Жорсткий диск Seagate Laptop SSHD ST500LM021 500GB

Важливо врахувати, яку товщину дисків підтримує ваш ноутбук. Диски завтовшки 7 мм стануть у будь-яку модель, а завтовшки 9 мм можуть поміститися не скрізь, хоча таких вже випускають небагато.

6.3. Об'єм твердотільного накопичувача (SSD)

Так як SSD-диски не застосовуються для зберігання даних, то при визначенні їх необхідної ємності потрібно виходити з того скільки місце буде займати операційна система, що встановлюється на нього, і чи будете ви встановлювати на нього ще якісь великі програми та ігри.

Сучасні операційні системи (Windows 7,8,10) вимагають близько 40 Гб місця для своєї роботи та розростаються під час оновлень. Крім того, на SSD потрібно поставити хоча б основні програми, інакше толку від нього буде не багато. Ну і для нормальної роботи на SSD завжди має залишатись 15-30% вільного місця.

Для мультимедійного комп'ютера (фільми, прості ігри) оптимальним варіантом буде SSD об'ємом 120-128 Гб, що дозволить, крім системи та основних програм, встановити на нього ще й кілька найпростіших ігор. Оскільки від SSD потрібно не тільки швидке відкриття папок, то найпотужніші програми та ігри раціонально встановлювати саме на нього, що прискорить швидкість їхньої роботи.

Тяжкі сучасні ігри займають величезний простір. Тому для потужного ігрового комп'ютера необхідний SSD об'ємом 240-512 Гб, залежно від бюджету.

Для професійних завдань, таких як монтаж відео у високій якості, або для встановлення десятка сучасних ігор, потрібен SSD об'ємом 480-1024 Гб, знову ж таки залежно від бюджету.

6.4. Резервне копіювання даних

При виборі об'єму диска бажано також враховувати необхідність створення резервної копії файлів користувача (відео, фото та ін), які на ньому зберігатимуться. В іншому випадку ви ризикуєте раптово втратити все, що накопичували роками. Тому часто доцільніше придбати не один величезний диск, а два диски меншого об'єму – один для роботи, інший (можливо зовнішній) для резервної копії файлів.

7. Основні параметри дисків

До основних параметрів дисків, які часто вказують у прайсах, відносяться частота обертання шпинделя та розмір буфера пам'яті.

7.1. Частота обертання шпинделя

Шпиндель мають жорсткі та гібридні диски на основі магнітних пластин (HDD, SSHD). Оскільки SSD-диски побудовані з урахуванням чіпів пам'яті, вони мають шпинделя. Від швидкості обертання шпинделя жорсткого диска залежить швидкість роботи.

Шпиндель жорстких дисків для стаціонарних комп'ютерів переважно має швидкість обертання 7200 об/хв. Іноді зустрічаються моделі зі швидкістю обертання шпинделя 5400 об/хв, які працюють повільніше.

Жорсткі диски для ноутбуків переважно мають швидкість обертання шпинделя 5400 об/хв, що дозволяє їм працювати тихіше, менше грітися і менше споживати енергії.

7.2. Розмір буфера пам'яті

Буфер називається кеш-пам'ять жорсткого диска на основі мікросхем пам'яті. Цей буфер призначений для прискорення роботи жорсткого диска, але дуже впливає (порядку 5-10%).

Сучасні жорсткі диски мають розмір буфера 32-128 Мб. У принципі 32 Мб достатньо, але якщо різниця в ціні незначна, можна взяти жорсткий диск з великим розміром буфера. Оптимально сьогодні 64 Мб.

8. Швидкісні характеристики дисків

До швидкісних характеристик загальним для HDD, SSHD та SSD дисків відносяться швидкість лінійного читання/запису та час випадкового доступу.

8.1. Швидкість лінійного читання

Швидкість лінійного читання є основним параметром будь-якого диска і кардинально впливає швидкість його роботи.

Для сучасних жорстких та гібридних дисків (HDD, SSHD) гарним значенням є середня швидкість читання ближче до 150 Мб/с. Не варто придбати жорсткі диски зі швидкістю 100 Мб/с і менше.

Твердотільні накопичувачі (SSD) набагато швидше і їхня швидкість читання, залежно від моделі, становить 160-560 Мб/с. Оптимальними за співвідношенням ціна/швидкість є диски SSD зі швидкістю читання 450-500 Мб/с.

Що стосується HDD-дисків, то продавці в прайсах зазвичай не вказують їх швидкісні параметри, а тільки обсяг. Далі в цій статті я розповім вам, як дізнатися ці характеристики. З SSD-дисками все простіше, тому що їх швидкісні характеристики завжди вказуються у прайсах.

8.2. Швидкість лінійного запису

Це вторинний після швидкості читання параметр, який зазвичай вказується з ним у парі. У жорстких і гібридних дисків (HDD, SSHD) швидкість запису зазвичай трохи нижче швидкості читання і розглядається під час виборів диска, оскільки переважно орієнтуються на швидкість читання.

У SSD-дисків швидкість запису може бути як меншою, так і рівною швидкості читання. У прайсах ці параметри вказуються через сліш (наприклад, 510/430), де велика цифра означає швидкість читання, менша швидкість запису.

У добрих швидких SSD вона становить близько 550/550 МБ/с. Але в цілому швидкість запису значно менше впливає на швидкість роботи комп'ютера, ніж швидкість читання. Як бюджетний варіант допускається трохи нижча швидкість, але не нижче 450/350 Мб/с.

8.3. Час доступу

Час доступу є другим за важливістю параметр диска після швидкості читання/запису. Особливо сильний час доступу впливає швидкість читання/копіювання дрібних файлів. Чим цей параметр нижчий, тим краще. Крім того низький час доступу опосередковано говорить про вищу якість жорсткого диска (HDD).

Хорошим значенням часу доступу для жорсткого диска (HDD) є 13-15 мілісекунд. Поганим показником вважаються значення не більше 16-20 мс. Про те, як визначити цей параметр, я також розповім у цій статті.

Що стосується SSD-дисків, то час доступу у них у 100 разів менший, ніж у HDD-дисків, тому цей параметр ніде не вказується і на нього не звертають уваги.

Гібридні диски (SSHD) за рахунок додаткової вбудованої флеш-пам'яті досягають нижчого часу доступу ніж у HDD, яке можна порівняти з SSD. Але через обмежений обсяг флеш-пам'яті, нижчий час доступу досягається тільки при зверненні до файлів, які найчастіше використовуються, які потрапили в цю флеш-пам'ять. Зазвичай це системні файли, що забезпечує вищу швидкість завантаження комп'ютера та високу чуйність системи, але кардинально не впливає на роботу великих програм та ігор, оскільки вони просто не помістяться в обмеженому об'ємі швидкої пам'яті диска SSHD.

9. Виробники жорстких дисків (HDD, SSHD)

Найбільш популярними виробниками жорстких дисків є:

Seagate— виробляє сьогодні одні з найшвидших дисків, але вони не вважаються найнадійнішими.

Western Digital (WD)- вважаються найбільш надійними та мають зручну класифікацію за кольором.

• WD Blue– бюджетні диски загального призначення
• WD Green- тихі та економічні (часто відключаються)
• WD Black– швидкі та надійні
• WD Red– для систем зберігання даних (NAS)
• WD Purple– для систем відеоспостереження
• WD Gold– для серверів
• WD Re– для RAID-масивів
• WDSe– для масштабованих корпоративних систем

Сині – звичайні диски, придатні для недорогих офісних та мультимедійних ПК. Чорні поєднують у собі високу швидкість та надійність, їх я рекомендую використовувати у потужних системах. Інші призначені для специфічних завдань.

Загалом якщо хочете дешевше та швидше, то вибирайте Seagate. Якщо дешево та надійно – Hitachi. Швидко та надійно – Western Digital із чорної серії.

Гібридні SSHD диски зараз виробляє в основному Seagete і вони мають непогану якість.

У продажу є диски та інших виробників, але я рекомендую обмежитися вказаними брендами, тому що з ними буває менше проблем.

10. Виробники твердотільних накопичувачів (SSD)

Серед виробників SSD дисків добре зарекомендували себе:

• Samsung
• Intel
• Crucial
• SanDisk
• Plextor

Як більш бюджетні варіанти можна розглядати:

• Corsair
• GoodRAM
• A-DATA (Premier Pro)
• Kingston (HyperX)

11. Тип пам'яті SSD

Диски SSD можуть бути побудовані на пам'яті різного типу:

• 3 D NAND- Швидка і довговічна
• MLC– добрий ресурс
• V-NAND– середній ресурс
• TLC– низький ресурс

12. Швидкість жорстких дисків (HDD, SSHD)

Всі необхідні нам параметри SSD-дисків, такі як обсяг, швидкість та виробник, ми можемо дізнатися з прайсу продавця і потім порівняти їх за ціною.

Параметри HDD-дисків можна дізнатися за номером моделі чи партії на сайтах виробників, але насправді це досить складно, тому що ці каталоги величезні, мають безліч незрозумілих параметрів, які у кожного виробника називаються по-своєму, ще й англійською мовою. Тому я пропоную вам інший спосіб, яким користуюся сам.

Існує програма для тестування жорстких дисків HDTune. Вона дозволяє визначити такі параметри як швидкість лінійного читання та час доступу. Є безліч ентузіастів, які проводять ці тести та викладають результати в інтернеті. Для того, щоб знайти результати тесту тієї чи іншої моделі жорсткого диска, достатньо ввести в пошуку картинок Google або Яндекс номер його моделі, яка вказана в прайсі продавця або на самому диску в магазині.

Ось як виглядає картинка із тестом диска з пошуку.

Як бачите, на цій картинці вказана середня швидкість лінійного читання та час випадкового доступу, які нас цікавлять. Перевіряйте тільки, щоб номер моделі на картинці збігався з номером моделі вашого диска.

Крім цього, за графіком можна приблизно визначити якість диска. Нерівномірний графік з великими стрибками та високий час доступу побічно говорять про не точну низькоякісну механіку диска.

Красивий циклічний або просто рівномірний графік без великих стрибків у поєднанні з низьким часом доступу говорить про точну якісну механіку диска.

Такий диск працюватиме краще, швидше та прослужить довше.

13. Оптимальний диск

Отже, який диск або конфігурацію дисків вибрати для комп'ютера в залежності від його призначення. На мій погляд, найбільш оптимальними будуть наступні конфігурації.

• офісний ПК – HDD (320-500 Гб)
• мультимедійний ПК початкового рівня – HDD (1 Тб)
• мультимедійний ПК середнього рівня – SSD (120-128 Гб) + HDD (1 Тб) або SSHD (1 Тб)
• ігровий ПК початкового рівня – HDD (1 Тб)
• ігровий ПК середнього рівня – SSHD (1 Тб)
• ігровий ПК високого рівня – SSD (240-512 Гб) + HDD (1-2 Тб)
• професійний ПК - SSD (480-1024 Гб) + HDD/SSHD (2-4 Тб)

14. Вартість HDD та SSD дисків

На закінчення хочу трохи розповісти про загальні принципи вибору між більш-менш дорогими моделями дисків.

Ціна на HDD-диски найбільше залежить від ємності диска і трохи від виробника (на 5-10%). Тому не доцільно заощаджувати як HDD-диски. Купуйте моделі рекомендованих виробників, нехай і трохи дорожче, тому що прослужать вони довше.

Ціна на SSD-диски, окрім як від об'єму та швидкості, так само сильно залежить від виробника. Тут можу дати просту рекомендацію - вибирайте найдешевший SSD-диск зі списку рекомендованих виробників, що влаштовує вас за обсягом та швидкістю.

15. Посилання

Жорсткий диск Western Digital Black WD1003FZEX 1TB
Жорсткий диск Western Digital Caviar Blue WD10EZEX 1TB
Жорсткий диск A-Data Ultimate SU650 120GB

Багато хто з вас знає, що вся інформація на комп'ютері, представлена ​​у вигляді файлів та папок, зберігається на жорсткому диску. А от, що таке жорсткий дискі для чого він призначений, правильно дадуть відповідь не багато. Людям, далеким від програмування дуже важко уявити, як можна зберігати інформацію на якийсь залізяку. Адже це не скринька і не аркуш паперу, на якому можна цю саму інформацію можна записати і сховати в скриньку. Так, жорсткий диск це не скринька з листом.

Жорсткий диск (HDD, HMDD-від англ. Hard (magnetic) disk drive) - це магнітний носій інформації. На комп'ютерному сленгу його називають вінчестер. Він призначений для зберігання інформації у вигляді фотографій, картинок, листів, книг різних форматів, музики, фільмів тощо. Зовні цей пристрій зовсім не схожий на диск. Скоріше воно схоже на невелику прямокутну залізну коробочку.

Внутрішній пристрій жорсткого диска нагадує старий програвач вінілових платівок.

Усередині цієї металевої коробочки є круглі алюмінієві або скляні пластини-диски, що знаходяться на одній осі, по яких переміщається головка, що зчитує. На відміну від програвача головка жорсткого диска в робочому режимі не стосується поверхні пластин.

Для зручності роботи жорсткий диск ділять кілька розділів. Це умовний поділ. Здійснюється таке за допомогою операційної системи чи спеціальних програм. Нові розділи називаються логічними дисками. Їм надаються літери С, D, E або F. Зазвичай встановлюється на диск C, а файли та папки зберігають на інших дисках, щоб при краху системи ваші файли та папки не постраждали.

Подивіться відео про те, що таке жорсткий диск:

Основні характеристики жорстких дисків

• Форм-фактор– це ширина жорсткого диска у дюймах. Стандартний розмір для настільного комп'ютера 3.5 дюйми, а для ноутбуків 2.5 дюйми;
• Інтерфейс- У сучасних комп'ютерах використовується підключення до материнської плати SATA різних версій. SATA, SATA ІІ, SATA ІІІ. На старих комп'ютерах використовується інтерфейс IDE.
• Ємність– це максимальна кількість інформації, яка може зберігати жорсткий диск, що вимірюється в гігабайтах;
• Швидкість обертання шпинделя- Це кількість обертів шпинделя за хвилину. Чим більша швидкість обертання диска, тим краще. Для операційних систем необхідно ставити диски від 7 200 об/хв і вище, а зберігання файлів можна встановлювати диски з меншою швидкістю.
• Час напрацювання на відмову- Це середній час безвідмовної роботи, розрахований виробником. Чим воно більше, тим краще;
• Час довільного доступу- Це середнє значення часу, потрібне голівці для позиціонування на довільній ділянці пластини. Розмір не постійна.
• Ударостійкість– це здатність жорсткого диска переносити зміну тиску та удари.
• Рівень шуму,який видає диск під час роботи, вимірюється у децибелах. Чим він менший, тим краще.

Наразі вже є диски SSD (solid-state drive у простому перекладі – твердотільний накопичувач), які не мають ні шпинделя, ні пластин. Це пристрій на основі мікросхем пам'яті.

SSD-диски абсолютно тихі і мають дуже гарну швидкість читання та запису. Але вони поки що дуже дорогі і не дуже надійні, тому їх встановлюють лише під операційні системи, а для зберігання файлів використовують жорсткі диски IDE та SATA.

Сучасний жорсткий диск – унікальний компонент комп'ютера. Він унікальний тим, що зберігає у собі службову інформацію, вивчаючи яку, можна оцінити «здоров'я» диска. Ця інформація містить історію зміни безлічі параметрів, відстежуваних вінчестером в процесі функціонування. Більше жодного компонента системного блоку не надає власнику статистику своєї роботи! Разом з тим, що HDD є одним з найненадійніших компонентів комп'ютера, така статистика може бути дуже корисною і допомогти його власнику уникнути нервування і втрати грошей і часу.

Інформація про стан диска доступна завдяки комплексу технологій, які називаються загальним ім'ям S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analisys and Reporting Technology, тобто технологія самомоніторингу, аналізу та звіту). Цей комплекс досить великий, але ми поговоримо про ті його аспекти, які дозволяють подивитися на атрибути S.M.A.R.T., які відображаються в будь-якій програмі з тестування вінчестера, і зрозуміти, що відбувається з диском.

Зазначу, що сказане нижче відноситься до дисків з інтерфейсами SATA і РАТА. У дисків SAS, SCSI та інших серверних дисків теж є S.M.A.R.T., але його уявлення дуже відрізняється від SATA/PATA. Та й моніторить серверні диски зазвичай не людина, а RAID-контролер, тому про них ми не говоритимемо.

Отже, якщо ми відкриємо S.M.A.R.T. в будь-якій з численних програм, то побачимо приблизно наступну картину (на скріншоті наведений S.M.A.R.T. диска Hitachi Deskstar 7К1000.З HDS721010CLA332 в HDDScan 3.3):

У кожному рядку відображається окремий атрибут S.M.A.R.T. Атрибути мають більш-менш стандартизовані назви та певний номер, які не залежать від моделі та виробника диска.

Кожен атрибут S.M.A.R.T. має кілька полів. Кожне поле відноситься до певного класу з наступних: ID, Value, Worst, Threshold та RAW. Розглянемо кожен із класів.

• ID(може також іменуватися Номер) - ідентифікатор, номер атрибуту в технології S.M.A.R.T. Назва однієї й тієї ж атрибута програмами може видаватися по-різному, і ось ідентифікатор завжди однозначно визначає атрибут. Особливо це корисно у разі програм, які перекладають загальноприйняту назву атрибуту з англійської на російську. Іноді виходить така біліберда, що зрозуміти, що це за параметр, можна лише з його ідентифікатору.
• Value (Current)— поточне значення атрибута в папугах (тобто у величинах невідомої розмірності). У процесі роботи вінчестера може зменшуватися, збільшуватися і залишатися незмінним. За показником Value не можна судити про «здоров'я» атрибуту, не порівнюючи його зі значенням Threshold цього ж атрибуту. Як правило, чим менше Value, тим гірший стан атрибуту (спочатку всі класи значень, крім RAW, на новому диску мають максимальне значення, наприклад 100).
• Worst- Найгірше значення, якого досягало значення Value за все життя вінчестера. Вимірюється також у «папугах». У процесі роботи може зменшуватися чи залишатися постійним. По ньому теж не можна однозначно судити про здоров'я атрибуту, потрібно порівнювати його з Threshold.
• Threshold— значення в «папугах», якого має досягти Value цього ж атрибуту, щоб стан атрибуту було визнано критичним. Простіше кажучи, Threshold це поріг: якщо Value більше Threshold - атрибут в порядку; якщо менше або дорівнює - з атрибутом проблеми. Саме за таким критерієм утиліти, що читають S.M.A.R.T., видають звіт про стан диска або окремого атрибуту на кшталт Good або Bad. При цьому вони не враховують, що навіть при Value, більшому Threshold, диск насправді вже може бути вмираючим з точки зору користувача, а то й зовсім ходячим мерцем, тому при оцінці здоров'я диска дивитися варто все-таки на інший клас атрибуту, а саме - RAW. Однак саме значення Value, що опустилося нижче Threshold, може стати легітимним приводом для заміни диска за гарантією (для самих гарантійників, звичайно ж) — хто ж ясніше скаже про здоров'я диска, як не він сам, демонструючи поточне значення атрибута гірше за критичний поріг? Т. е. при значенні Value, більшому Threshold, сам диск вважає, що атрибут здоровий, а при меншому або рівному - що хворий. Вочевидь, що з Threshold=0 стан атрибута нічого очікувати визнано критичним ніколи. Threshold - постійний параметр, зашитий виробником диску.
• RAW (Data)- Найцікавіший, важливий і потрібний для оцінки показник. У більшості випадків він містить у собі не «папуги», а реальні значення, що виражаються в різних одиницях виміру, що прямо говорять про поточний стан диска. Грунтуючись саме на цьому показнику, формується значення Value (а за яким алгоритмом воно формується — це вже таємниця виробника, вкрита мороком). Саме вміння читати та аналізувати поле RAW дає можливість об'єктивно оцінити стан вінчестера.

Цим ми зараз і займемося - розберемо всі атрибути S.M.A.R.T., що найбільш використовуються, подивимося, про що вони говорять і що потрібно робити, якщо вони не в порядку.

Атрибути S.M.A.R.T.

0x

0x

Перед тим як описувати атрибути та допустимі значення їхнього поля RAW, уточню, що атрибути можуть мати поле RAW різного типу: поточне та накопичувальне. Поточне поле містить значення атрибута в даний момент, для нього властива періодична зміна (для одних атрибутів - зрідка, для інших - багато разів за секунду; інша справа, що в програмах читання S.M.A.R.T. така швидка зміна не відображається). Накопичуюче поле містить статистику, зазвичай в ньому міститься кількість виникнення конкретної події з часу першого запуску диска.

Поточний тип уражає атрибутів, котрим немає сенсу підсумовувати їх попередні показання. Наприклад, показник температури диска є поточним: його мета — демонструвати температуру зараз, а чи не суми всіх попередніх температур. Нагромаджуючий тип властивий атрибутам, котрим їхній зміст полягає у наданні інформації протягом період «життя» вінчестера. Наприклад, атрибут, що характеризує час роботи диска, є накопичуючим, тобто містить кількість одиниць часу, відпрацьованих накопичувачем за всю його історію.

Приступимо до розгляду атрибутів та їх RAW-полів.

Атрибут: 01 Raw Read Error Rate

Для всіх дисків Seagate, Samsung (починаючи з сімейства SpinPoint F1 (включно)) та Fujitsu 2,5″ характерні величезні числа у цих полях.

Для інших дисків Samsung та всіх дисків WD у цьому полі характерний 0.

Для дисків Hitachi у цьому полі характерний 0 чи періодичне зміна поля не більше від 0 до кількох одиниць.

Такі відмінності обумовлені тим, що всі жорсткі диски Seagate, деякі Samsung та Fujitsu вважають значення цих параметрів не так, як WD, Hitachi та інші Samsung. При роботі будь-якого вінчестера завжди виникають такі помилки, і він долає їх самостійно, це нормально, просто на дисках, які в цьому полі містять 0 або невелике число, виробник не вважав за потрібне вказувати справжню кількість цих помилок.

Таким чином, ненульовий параметр на дисках WD та Samsung до SpinPoint F1 (не включно) та велике значення параметра на дисках Hitachi можуть вказувати на апаратні проблеми з диском. Необхідно враховувати, що утиліти можуть відображати кілька значень, що містяться в полі RAW цього атрибуту, як одне, і воно виглядатиме вельми великим, хоч це і буде неправильно (див. нижче).

На дисках Seagate, Samsung (SpinPoint F1 і новіший) та Fujitsu на цей атрибут можна не звертати уваги.

Атрибут: 02 Throughput Performance

Параметр не дає жодної інформації користувачеві і не говорить ні про яку небезпеку за будь-якого свого значення.

Атрибут: 03 Spin-Up Time

Час розгону може різнитися в різних дисків (причому в дисків одного виробника теж) залежно від струму розкручування, маси млинців, номінальної швидкості шпинделя і т.п.

До речі, вінчестери Fujitsu завжди мають одиницю в цьому полі у разі відсутності проблем із розкручуванням шпинделя.

Практично нічого не говорить про здоров'я диска, тому, оцінюючи стан вінчестера на параметр, можна не звертати уваги.

Атрибут: 04 Number of Spin-Up Times (Start/Stop Count)

Оцінюючи здоров'я не звертайте на атрибут уваги.

Атрибут: 05 Reallocated Sector Count

Пояснимо, що взагалі таке «перепризначений сектор». Коли диск в процесі роботи натикається на сектор, що не читається/погано читається/незаписуваний/погано записується, він може вважати його непоправно пошкодженим. Спеціально для таких випадків виробник передбачає на кожному диску (на якихось моделях – у центрі (логічному кінці) диска, на якихось – наприкінці кожного треку тощо) резервну область. За наявності пошкодженого сектора диск позначає його як нечитаний і використовує замість нього сектор у резервній області, зробивши відповідні позначки у спеціальному списку дефектів поверхні G-list. Така операція щодо призначення нового сектора на роль старого називається remap (ремап)або перепризначення, а використовуваний замість пошкодженого сектор перепризначеним. Новий сектор отримує логічний номер LBA старого, і тепер при зверненні ПЗ до сектора з цим номером (програми ж не знають про жодні перепризначення!) запит буде перенаправлятися в резервну область.

Таким чином, хоч сектор і вийшов із ладу, об'єм диска не змінюється. Зрозуміло, що не змінюється він до певного часу, тому що обсяг резервної області не нескінченний. Однак резервна область цілком може містити кілька тисяч секторів, і допустити, щоб вона закінчилася, буде безвідповідально — диск потрібно буде замінити задовго до цього.

До речі, ремонтники кажуть, що диски Samsung дуже часто не хочуть виконувати перепризначення секторів.

Щодо цього атрибуту думки різняться. Особисто я вважаю, що якщо він досяг 10, диск потрібно обов'язково змінювати - адже це означає прогресуючий процес деградації стану поверхні або млинців, або головок, або ще апаратного, і зупинити цей процес можливості вже немає. До речі, за даними осіб, наближених до Hitachi, сама Hitachi вважає диск заміною, що підлягає заміні, коли на ньому знаходиться вже 5 перепризначених секторів. Інше питання, чи офіційна ця інформація, і чи дотримуються цієї думки сервіс-центри. Щось мені підказує, що ні:)

Інша річ, що співробітники сервіс-центрів можуть відмовлятися визнавати диск несправним, якщо фірмова утиліта виробника диска пише щось на кшталт «S.M.A.R.T. Status: Good» або значення Value або Worst атрибута будуть більшими за Threshold (власне, за таким критерієм може оцінювати і сама утиліта виробника). І формально вони мають рацію. Але кому потрібний диск із постійним погіршенням його апаратних компонентів, навіть якщо таке погіршення відповідає природі вінчестера, а технологія виробництва жорстких дисків намагається мінімізувати його наслідки, виділяючи, наприклад, резервну область?

Атрибут: 07 Seek Error Rate

Опис формування цього атрибута майже повністю збігається з описом атрибуту 01 Raw Read Error Rate, за винятком того, що для вінчестерів Hitachi нормальним значенням поля RAW є тільки 0.

Таким чином, на атрибут на дисках Seagate, Samsung SpinPoint F1 і новіше і Fujitsu 2,5″ не звертайте уваги, на решті моделей Samsung, а також на всіх WD і Hitachi ненульове значення свідчить про проблеми, наприклад, з підшипником і т.п. .

Атрибут: 08 Seek Time Performance

Не дає жодної інформації користувачеві і не говорить ні про яку небезпеку за будь-якого свого значення.

Атрибут: 09 Power On Hours Count (Power-on Time)

Нічого не каже про здоров'я диска.

Атрибут: 10 (0А - у шістнадцятковій системі числення) Spin Retry Count

Про здоров'я диска найчастіше не говорить.

Основними причинами збільшення параметра є поганий контакт диска з БП або неможливість БП видати потрібний струм у лінію живлення диска.

В ідеалі повинен дорівнювати 0. При значенні атрибуту, що дорівнює 1-2, уваги можна не звертати. Якщо значення більше, в першу чергу слід звернути увагу на стан блоку живлення, його якість, навантаження на нього, перевірити контакт вінчестера з кабелем живлення, перевірити сам кабель живлення.

Напевно, диск може стартувати не відразу через проблеми з ним самим, але таке буває дуже рідко, і таку можливість потрібно розглядати в останню чергу.

Атрибут: 11 (0B) Calibration Retry Count (Recalibration Retries)

Ненульове, особливо зростаюче значення параметра може означати проблеми з диском.

Атрибут: 12 (0C) Power Cycle Count

Не пов'язаний із станом диска.

Атрибут: 183 (B7) SATA Downshift Error Count

Не каже про здоров'я накопичувача.

Атрибут: 184 (B8)

Ненульове значення вказує на проблеми з диском.

Атрибут: 187 (BB) Reported Uncorrected Sector Count (UNC Error)

Ненульове значення атрибута явно вказує на ненормальний стан диска (у поєднанні з ненульовим значенням атрибута 197) або те, що воно було таким раніше (у поєднанні з нульовим значенням 197).

Атрибут: 188 (BC) Command Timeout

Такі помилки можуть виникати через погану якість кабелів, контактів, використовуваних перехідників, подовжувачів і т.д., а також через несумісність диска з конкретним контролером SATA/РАТА на материнській платі (або дискретним). Через помилки такого роду можливі BSOD у Windows.

Ненульове значення атрибуту говорить про потенційну «хворобу» диска.

Атрибут: 189 (BD) High Fly Writes

Для того щоб сказати, чому відбуваються такі випадки, потрібно вміти аналізувати логи S.M.A.R.T., які містять специфічну для кожного виробника інформацію, що на сьогоднішній день не реалізовано в загальнодоступному програмному забезпеченні — отже, на атрибут можна не звертати уваги.

Атрибут: 190 (BE) Airflow Temperature

Не каже про стан диска.

Атрибут: 191 (BF) G-Sensor Shock Count (Mechanical Shock)

Актуальний для мобільних вінчестерів. На дисках Samsung на нього часто можна не звертати уваги, тому що вони можуть мати дуже чутливий датчик, який, образно кажучи, реагує мало не на рух повітря від крил мухи, що пролітає в одному приміщенні з диском.

Взагалі, спрацьовування датчика не є ознакою удару. Може зростати навіть від позиціонування БМГ самим диском, якщо його не закріпити. Основне призначення датчика - припинити операцію запису при вібраціях, щоб уникнути помилок.

Не каже про здоров'я диска.

Атрибут: 192 (С0) Power Off Retract Count (Emergency Retry Count)

Не дозволяє будувати висновки про стан диска.

Атрибут: 193 (С1) Load/Unload Cycle Count

Не каже про здоров'я диска.

Атрибут: 194 (С2) Temperature (HDA Temperature, HDD Temperature)

Про стан диска атрибут не говорить, але дозволяє контролювати один із найважливіших параметрів. Моя думка: під час роботи намагайтеся не допускати підвищення температури вінчестера вище 50 градусів, хоч виробником зазвичай і декларується максимальна межа температури 55-60 градусів.

Атрибут: 195 (С3) Hardware ECC Recovered

Особливості, властиві цьому атрибуту різних дисках, повністю відповідають таким атрибутів 01 і 07.

Атрибут: 196 (С4) Reallocated Event Count

Побічно говорить про здоров'я диска. Чим більше значення – тим гірше. Однак, не можна однозначно судити про здоров'я диска за цим параметром, не розглядаючи інші атрибути.

Цей атрибут безпосередньо пов'язаний з атрибутом 05. При зростанні 196 найчастіше зростає і 05. Якщо при зростанні атрибуту 196 атрибут 05 не зростає, значить, при спробі ремапа кандидат у бед-блоки виявився софт-бедом (подробиці див. нижче), і диск виправив його, тому сектор був визнаний здоровим, і в перепризначенні не було необхідності.

Якщо атрибут 196 менший за атрибут 05, значить, під час деяких операцій перепризначення виконувалося перенесення декількох пошкоджених секторів за один прийом.

Якщо атрибут 196 більший за атрибут 05, значить, при деяких операціях перепризначення були виявлені виправлені згодом софт-беди.

Атрибут: 197 (С5) Current Pending Sector Count

Натикаючись у процесі роботи на «нехороший» сектор (наприклад, контрольна сума сектора не відповідає даним у ньому), диск позначає його як кандидат на перепризначення, заносить його до спеціального внутрішнього списку і збільшує параметр 197. З цього випливає, що на диску можуть бути пошкоджені сектори, про які він ще не знає - адже на пластинах цілком можуть бути області, які вінчестер якийсь час не використовує.

При спробі запису в сектор диск спочатку перевіряє, чи цей сектор у списку кандидатів. Якщо сектор там не знайдено, запис відбувається звичайним порядком. Якщо знайдено, проводиться тестування цього сектора записом-читанием. Якщо всі тестові операції проходять нормально, диск вважає, що сектор справний. (Т. е. був т. н. «софт-бед» — помилковий сектор виник не з вини диска, а з інших причин: наприклад, в момент запису інформації відключилася електрика, і диск перервав запис, запаркувавши БМГ. В результаті дані в секторі виявляться недописаними, а контрольна сума сектора, що залежить від даних у ньому, взагалі залишиться старою.В наявності буде розбіжність між нею і даними в секторі. При цьому атрибут 197 зменшується, також можливе збільшення атрибуту 196.

Якщо тестування закінчується невдачею, диск виконує операцію перепризначення, зменшуючи атрибут 197, збільшуючи 196 і 05, а також робить позначки в G-list.

Отже, ненульове значення параметра говорить про неполадки (правда, не може сказати про те, чи в диску проблема).

При ненульовому значенні потрібно обов'язково запустити у програмах Victoria або MHDD послідовне читання всієї поверхні з опцією remap. Тоді при скануванні диск обов'язково натрапить на поганий сектор і спробує зробити запис до нього (у випадку Victoria 3.5 та опції Advanced remap— диск намагатиметься записати сектор до 10 разів). Таким чином, програма спровокує «лікування» сектора, і в результаті сектор буде або виправлений, або перепризначений.

У разі невдачі читання як з remap, так і з Advanced remapварто спробувати запустити послідовний запис в тих же Victoria або MHDD. Враховуйте, що операція запису стирає дані, тому перед її застосуванням обов'язково робіть бекап!

Іноді від невиконання ремапа можуть допомогти наступні маніпуляції: зніміть плату електроніки диска та почистіть контакти гермоблока вінчестера, що з'єднують його з платою – вони можуть бути окислені. Будь обережні при виконанні цієї процедури - через неї можна втратити гарантію!

Неможливість ремапа може бути обумовлена ​​ще однією причиною - диск вичерпав резервну область, і йому просто нема куди перепризначати сектори.

Якщо значення атрибуту 197 ніякими маніпуляціями не знижується до 0, слід думати про заміну диска.

Атрибут: 198 (С6) Offline Uncorrectable Sector Count (Uncorrectable Sector Count)

Цей параметр змінюється лише під впливом оффлайн-тестування, ніякі сканування програмами на нього не впливають. При операціях під час самотестування поведінка атрибута така сама, як і атрибута 197.

Ненульове значення говорить про неполадки на диску (так само, як і 197, не конкретизуючи, хто винен).

Атрибут: 199 (С7) UltraDMA CRC Error Count

У переважній більшості випадків причинами помилок стають неякісний шлейф передачі, розгін шин PCI/PCI-E комп'ютера чи поганий контакт у SATA-роз'єм на диску чи материнській платі/контролері.

Помилки при передачі по інтерфейсу і, як наслідок, зростаюче значення атрибута можуть призводити до перемикання операційною системою режиму роботи каналу, на якому знаходиться накопичувач, в режим PIO, що тягне за собою різке падіння швидкості читання/запису при роботі з ним і завантаження процесора до 100% (помітно в Диспетчері завдань Windows).

У випадку вінчестерів Hitachi серій Deskstar 7К3000 і 5К3000 атрибут, що росте, може говорити про несумісність диска і SATA-контролера. Щоб виправити ситуацію, потрібно примусово переключити диск у режим SATA 3 Гбіт/с.

Моя думка: за наявності помилок - перепідключіть кабель з обох кінців; якщо їх кількість зростає і вона більша за 10 — викидайте шлейф і ставте замість нього новий або знімайте розгін.

Атрибут: 200 (С8) Write Error Rate (MultiZone Error Rate)

Атрибут: 202 (СА) Data Address Mark Error

Атрибут: 203 (CB) Run Out Cancel

Вплив на здоров'я невідомий.

Атрибут: 220 (DC) Disk Shift

Вплив на здоров'я невідомий.

Атрибут: 240 (F0) Head Flying Hours

Вплив на здоров'я невідомий.

Атрибут: 254 (FE) Free Fall Event Count

Вплив на здоров'я невідомий.

Підсумуємо опис атрибутів. Ненульові значення:

При аналізі атрибутів враховуйте, що деякі параметри S.M.A.R.T. можуть зберігатися кілька значень цього параметра: наприклад, передостаннього запуску диска та останнього. Такі параметри довжиною в кілька байт логічно складаються з кількох значень довжиною в меншу кількість байт - наприклад, параметр, що зберігає два значення для двох останніх запусків, під кожен з яких відводиться 2 байти, матиме довжину 4 байти. Програми, що інтерпретують S.M.A.R.T., часто не знають про це, і показують цей параметр як одне число, а не два, що іноді призводить до плутанини та хвилювання власника диска. Наприклад, "Raw Read Error Rate", що зберігає передостаннє значення "1" і останнє значення "0", буде виглядати як 65536.

Слід зазначити, що не всі програми вміють правильно відображати такі атрибути. Багато хто якраз і переводить атрибут з кількома значеннями в десяткову систему числення як одне велике число. Правильно ж відображати такий вміст — або з розбиттям за значеннями (тоді атрибут складатиметься з кількох окремих чисел), або в шістнадцятковій системі числення (тоді атрибут виглядатиме як одне число, але його складові будуть легко помітні з першого погляду), або й то , та інше одночасно. Прикладами правильних програм є HDDScan, CrystalDiskInfo, Hard Disk Sentinel.

Продемонструємо відмінності практично. Ось так виглядає миттєве значення атрибуту 01 на одному з моїх Hitachi HDS721010CLA332 в особливості цього атрибуту Victoria 4.46b, що не враховує:

А так виглядає він же у «правильній» HDDScan 3.3:

Плюси HDDScan в даному контексті очевидні, чи не так?

Якщо аналізувати S.M.A.R.T. на різних дисках, можна помітити, що одні й самі атрибути можуть поводитися по-різному. Наприклад, деякі параметри S.M.A.R.T. вінчестери Hitachi після певного періоду неактивності диска обнуляються; параметр 01 має особливості на дисках Hitachi, Seagate, Samsung та Fujitsu, 03 - на Fujitsu. Також відомо, що після перепрошивки диска деякі параметри можуть встановити 0 (наприклад, 199). Однак подібне примусове обнулення атрибуту в жодному разі не говоритиме про те, що проблеми з диском вирішені (якщо такі були). Адже зростаючий критичний атрибут — це слідствонеполадок, а не причина.

При аналізі множини масивів даних S.M.A.R.T. стає очевидним, що набір атрибутів у дисків різних виробників і навіть різних моделей одного виробника може відрізнятися. Пов'язано це з так званими специфічними для конкретного вендора (vendor specific) атрибутами (тобто атрибутами, що використовуються для моніторингу своїх дисків певним виробником) і не повинно бути приводом для хвилювання. Якщо програмне забезпечення моніторингу вміє читати такі атрибути (наприклад, Victoria 4.46b), то на дисках, для яких вони не призначені, вони можуть мати «страшні» (величезні) значення, і на них просто не потрібно звертати уваги. Ось так, наприклад, Victoria 4.46b відображає RAW-значення атрибутів, не призначених для моніторингу Hitachi HDS721010CLA332:

Нерідко трапляється проблема, коли програми не можуть вважати S.M.A.R.T. диска. У разі справного вінчестера це може бути спричинене кількома факторами. Наприклад, дуже часто не відображається S.M.A.R.T. під час підключення диска в режимі AHCI. У таких випадках варто спробувати різні програми, зокрема HDD Scan, яка має вміння працювати в такому режимі, хоч у неї і не завжди це виходить, або варто тимчасово переключити диск в режим сумісності з IDE, якщо є така можливість. На багатьох материнських платах контролери, до яких підключаються вінчестери, бувають не вбудованими в чіпсет або південний міст, а реалізовані окремими мікросхемами. У такому разі DOS-версія Victoria, наприклад, не побачить підключений до контролера жорсткий диск, і їй потрібно буде примусово вказувати його, натиснувши [Р] і ввівши номер каналу з диском. Часто не читаються S.M.A.R.T. у USB-дисків, що пояснюється тим, що USB-контролер просто не пропускає команди для читання S.M.A.R.T. Майже ніколи не читається S.M.A.R.T. диски, що функціонують у складі RAID-масиву. Тут теж є сенс спробувати різні програми, але у випадку апаратних RAID-контролерів це марно.

Якщо після покупки та встановлення нового вінчестера будь-які програми (HDD Life, Hard Drive Inspector та інші) показують, що: диску залишилося жити 2 години; його продуктивність - 27%; здоров'я — 19,155% (виберіть до смаку) — панікувати не варто. Зрозумійте таке. По-перше, потрібно дивитися на показники S.M.A.R.T., а не на числа здоров'я і продуктивності, що незрозуміло звідки взялися (втім, принцип їх підрахунку зрозумілий: береться найгірший показник). По-друге, будь-яка програма в оцінці параметрів S.M.A.R.T. дивиться відхилення значень різних атрибутів від попередніх показань. При перших запусках нового диска параметри непостійні, потрібен деякий час на їхню стабілізацію. Програма, що оцінює S.M.A.R.T., бачить, що атрибути змінюються, робить розрахунки, у неї виходить, що при їх зміні такими темпами накопичувач скоро вийде з ладу, і вона починає сигналізувати: «Рятуйте дані!» Пройде деякий час (до кількох місяців), атрибути стабілізуються (якщо з диском дійсно все гаразд), утиліта набере даних для статистики, і терміни смерті диска в міру стабілізації S.M.A.R.T. переноситимуться все далі і далі в майбутнє. Оцінка програмами дисків Seagate та Samsung – взагалі окрема розмова. Через особливості атрибутів 1, 7, 195 програми навіть абсолютно здорового диска зазвичай видають висновок, що він загорнувся в простирадло і повзе на кладовище.

Зауважте, що можлива наступна ситуація: всі атрибути S.M.A.R.T. — в нормі, проте насправді диск — із проблемами, хоч цього поки що нізащо не помітно. Пояснюється це тим, що технологія S.M.A.R.T. працює тільки «за фактом», тобто атрибути змінюються лише тоді, коли диск у процесі роботи зустрічає проблемні місця. А доки він на них не натрапив, то й не знає про них і, отже, у S.M.A.R.T. йому фіксувати нема чого.

Таким чином, S.M.A.R.T. - Це корисна технологія, але користуватися нею потрібно з розумом. Крім того, навіть якщо S.M.A.R.T. диска ідеальний, і ви постійно влаштовуєте диску перевірки - не покладайтеся на те, що ваш диск буде "жити" ще довгі роки. Вінчестерам властиво ламатися так швидко, що S.M.A.R.T. просто не встигає відобразити його стан, що змінився, а буває і так, що з диском - явні негаразди, але в S.M.A.R.T. - все в порядку. Можна сміливо сказати, що хороший S.M.A.R.T. не гарантує, що з накопичувачем все добре, але поганий S.M.A.R.T. гарантовано свідчить про проблеми. При цьому навіть із поганим S.M.A.R.T. утиліти можуть показувати, що стан диска – «здоровий», через те, що критичними атрибутами не досягнуто граничних значень. Тому дуже важливо аналізувати S.M.A.R.T. самому, покладаючись на «словесну» оцінку програм.

Хоча технологія S.M.A.R.T. і працює, вінчестери та поняття «надійність» настільки несумісні, що прийнято вважати їх просто витратним матеріалом. Ну, як картриджі у принтері. Тому, щоб уникнути втрати цінних даних, робіть їх періодичне резервне копіювання на інший носій (наприклад, інший вінчестер). Оптимально робити дві резервні копії на двох різних носіях, не рахуючи вінчестера з оригінальними даними. Так, це веде до додаткових витрат, але повірте: витрати на відновлення інформації з HDD, що зламався, обійдуться вам у рази — якщо не на порядок-другий — дорожчі. Але ж дані далеко не завжди можуть відновити навіть професіонали. Тобто єдина можливість забезпечити надійне зберігання ваших даних - це робити їх бекап.

Насамкінець згадаю деякі програми, які добре підходять для аналізу S.M.A.R.T. та тестування вінчестерів: HDDScan (Windows, DOS, безкоштовна), MHDD (DOS, безкоштовна).