컴퓨터 하드 디스크의 구조, 매개 변수 및 구조

하드 드라이브는 하나 이상의 알루미늄 또는 유리로 만든 디스크로 구성된 컴퓨터의 주요 스토리지 미디어 중 하나입니다. 이 디스크는 강자성 물질로 덮여 있습니다. 대부분의 하드 드라이브는 하드 드라이브에 영구적으로 밀봉되어 고정된 고정 하드 드라이브입니다.

하드 드라이브 개발

첫 번째 하드 드라이브 RAMAC 의 출현부터 현재까지 단일 드라이브 용량이 최대 15GB 이상인 하드 드라이브에 이르기까지 하드 드라이브는 여러 세대의 발전을 거쳤으며, 다음은 그 발전 역사입니다.

1.1956 년 9 월, IBM 의 한 엔지니어링 팀은 헤드가 디스크 상의 모든 스토리지 영역으로 직접 이동할 수 있는 최초의 디스크 스토리지 시스템인 IBM 35 ramac (random access method of accounting and control) 을 세계에 선보였습니다 이 시스템의 총 용량은 5MB 에 불과하며, * * * 는 지름이 24 인치인 디스크 5 개를 사용합니다. 이 디스크는 표면에 자성 물질로 코팅되어 있으며 접혀 동일한 축을 중심으로 회전합니다. 이 RAMAC 은 당시 항공기 예약, 자동은행, 의학 진단 및 우주 분야에 주로 적용되었다.

2.1968 년 IBM 은 처음으로' 윈체스터/윈체스터' 기술을 제시하여 하드 드라이브 기술의 중대한 개조 가능성을 검토했다. 윈체스터' 기술의 정황은' 밀폐, 고정, 고속으로 회전하는 도금 디스크' 로 헤드가 디스크 레이디얼을 따라 움직이며 헤드가 고속 회전하는 디스크 위에 떠 있다. 디스크와 직접 접촉하지 않는다' 는 것도 현대 대다수 하드 드라이브의 원형이다.

3.1973 년 IBM 은' 온철기' 기술을 채택한 최초의 하드 드라이브를 제작했으며, 이 하드 드라이브 기술의 발전은 올바른 구조적 기반을 갖추었다. 용량은 6MB 이고 회전 속도는 3RPM 보다 약간 낮으며 4 장의 14 인치 디스크를 사용하며 스토리지 밀도는 평방 인치당 1.7MB 입니다.

4.1979 년 IBM 은 하드 디스크 볼륨 감소, 용량 증가, 읽기 및 쓰기 속도 향상을 위한 박막 헤드를 다시 발명했습니다.

5.8 년대 말 IBM 이 발명한 MR(Magneto Resistive) 자기저항은 하드 드라이브 기술 발전에 또 다른 큰 기여를 했다. 이 헤드는 데이터를 읽을 때 신호 변화에 상당히 민감하여 디스크 저장 밀도가 기존의 인치당 2MB 보다 수십 배 높아졌다.

6.1991 년 IBM 이 생산한 3.5 인치 하드 드라이브는 MR 헤드를 사용하여 처음으로 1GB 의 하드 드라이브 용량을 달성했으며, 그 이후 하드 드라이브 용량은 GB 로 늘어났습니다.

7.1999 년 9 월 7 일, Maxtor 는 첫 번째 싱글 드라이브 용량이 최대 1.2GB 인 ATA 하드 드라이브를 발표함으로써 하드 드라이브 용량을 새로운 이정표로 도입했습니다.

8.2 년 2 월 23 일, 시젤은 평균 탐색 시간이 3.9ms 에 불과한 15,rpm 의 Cheetah X15 시리즈 하드 드라이브를 출시했으며, 현재까지 가장 빠른 속도로 회전하는 하드 드라이브이기도 했습니다. 전체 Shakespeare 를 읽는 데 .15 초밖에 걸리지 않는 것과 같은 성능입니다. 이 제품군은 내부 데이터 전송 속도가 최대 48MB/s 이고 데이터 캐시가 4~16MB 이며 Ultra16/m SCSI 및 Fibre Channel (fibre channel) 을 지원하여 하드 드라이브 외부 데이터 전송 속도를 16MB~2MB/s 로 높였습니다. 결론적으로, 이 ("재규어") Cheetah X15 시리즈는 하드 드라이브의 성능을 새로운 차원으로 끌어올렸습니다.

9.2 년 3 월 16 일 하드 드라이브 부문에서 또 다른 돌파구가 열렸습니다. 첫 번째' 유리 하드 드라이브' 가 등장했습니다. IBM 이 출시한 Deskstar 75GXP 와 Deskstar 4GV 는 기존 알루미늄 대신 유리를 디스크 재료로 사용하여 하드 드라이브에 더 많은 부드러움과 부드러움을 제공했습니다 또한 유리 재질은 회전 속도가 높을 때 안정성이 더 높습니다. 또한 Deskstar 75GXP 제품군의 최대 용량은 현재 최대 용량의 하드 드라이브인 75GB 이고, Deskstar 4GV 의 데이터 스토리지 밀도는 14 억 3 만 데이터 비트/평방 인치로 다시 한 번 데이터 스토리지 밀도 세계 기록을 경신합니다.

1. 다음은 최근 몇 년간 하드 드라이브 가격에 대한 흥미로운 수치다

1995 년 2MB～4MB 4 원 /GB

1996 년 1.2GB～2.1GB 15 원 ~ 2/GB < GB

2 년 4.3GB～6.4GB 4 원 /GB

22 년 1GB～2GB 2 원 /GB

24 년 4GB～8GB 6.9 원/GB < GB

28 년 16GB～1TB 1.6 위안 /GB

하드 디스크 인터페이스

IDE (일반적으로 PATA 병렬 포트

SATA(Serial ATA) 인터페이스로 알려짐) Sata 하드 드라이브는 기존의 병렬 ATA 저장 장치에 비해 월등한 장점을 가지고 있습니다. 디스크 시스템의 실제 직렬화는 마더보드부터 시작되며 직렬 하드 드라이브가 ga 되기 전에 마더보드의 SATA 인터페이스가 준비되었습니다. 그러나 Intel ich5, sis964 및 via vt8237 이 실제로 SATA 를 지원하는 남교 칩이 등장하기 전에는 마더보드의 SATA 인터페이스가 타사 칩을 통해 구현되었습니다. 이들 칩은 주로 siliconimage 의 sil 3112 와 promise 의 pdc2375 및 pdc2376 으로 PCI 버스를 기반으로 하며 일부 제품은 전용 PCI raid 컨트롤러 카드로 만들어졌다.

SATA2, SATA 를 기반으로 NCQ 기본 명령 어레이 기술을 추가하고 디스크 속도를 높였습니다.

SCSI, 서버에서 사용되는 인터페이스, 핫 플러그 가능

SAS(Serial ATA SCSI) 하이엔드급 서버의 인터페이스.

하드 드라이브 브랜드

히체코 산하의 쿨한 물고기 Barracuda, Maxtor Diamond

는 하드 드라이브에 가장 적합한 선택이며, 성능이 가장 안정적이고, 기술이 가장 앞서고, 속도가 빠르며, 가격이 약간 높다.

서부 데이터 삼성은 < P > 삼성을 선택하지 말고 주로 노트북 하드 드라이브 < P > 하드 드라이브 관리 < P > 하드 드라이브를 컴퓨터 부품 중 내구성이 뛰어난 장비 중 하나로 제공하는 것이 좋습니다. 잘 관리하면 일반적으로 지난 6 ~ 7 년 동안 사용할 수 있습니다. 다음은 하드 드라이브를 올바르게 관리하는 방법을 알려드립니다. < P > 하드 드라이브 관리는 두 가지 측면으로 나뉜다. 우선 하드웨어의 관점에서 볼 때, 특히 슈퍼컴퓨터 DIY 를 가진 게이머들은 다음과 같은 문제에 유의해야 한다. 일반적으로 섀시를 사용하지 않고 컴퓨터를 책상 위에 두면 열을 식히는 데 도움이 되고, 탈부착이 편리하며, 이렇게 하드웨어를 손상시킬 확률이 크게 높아진다. 특히 하드 드라이브가 작동하기 시작할 때, 일반적으로 고속 회전 속에 있고, 책상 위에 고정이 없고, 불안정함은 헤드와 디스크가 심하게 마찰되어 하드 드라이브를 손상시킬 가능성이 가장 높다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 불안정함, 불안정함, 불안정함, 불안정함, 불안정함, 불안정함, 불안정함) 또 컴퓨터를 사용할 때 온도가 너무 높아지는 것을 막기 위해, 온도가 너무 높으면 하드 드라이브의 정상적인 작동에 영향을 줄 뿐만 아니라 하드 드라이브가 손상될 수도 있다. < P > 온도가 너무 높으면 박막 헤드의 데이터 읽기 감도에 영향을 줄 수 있으며, 수정 발열기의 클럭 주파수가 변경되고, 하드 디스크 회로 구성 요소가 고장나고, 자기 미디어도 열팽창 효과로 인해 기록 오류가 발생할 수 있습니다.

온도가 너무 높으면 적절하지 않으며, 온도가 너무 낮으면 하드 드라이브 작동에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 에어컨 방에서도 에어컨 온도를 너무 많이 낮추지 않도록 주의해야 한다. 이렇게 하면 수증기가 생기고 하드 드라이브가 손상될 수 있다. 일반적으로 실온을 2 ~ 25 ℃로 유지하는 것이 좋다. 다음으로 사용 중 하드 드라이브 문제에 대해 이야기하겠습니다.

많은 친구들이 컴퓨터를 사용하는 것은 좋은 습관을 들이지 않고, 컴퓨터를 다 쓰고, 전원을 끌 때 컴퓨터가 완전히 꺼지기 전에 전원을 뽑고, 또 어떤 사람들은 컴퓨터를 다 쓸 때 직접 스위치를 끄고, 하드 드라이브가 아직 재설정되지 않았기 때문에 전원을 끌 때 패널의 하드 드라이브 표시등이 여전히 깜박이는지 확인해야 한다. 하드 드라이브 표시등이 깜박임을 멈추고 하드 드라이브가 읽기 및 쓰기를 마친 후에만 컴퓨터의 전원 스위치를 끌 수 있어 컴퓨터를 사용하는 좋은 습관을 길러야 한다

일부 친구들은 하드 드라이브 정비에 신경을 많이 쓰지만 제대로 작동하지 않아 하드 드라이브에 어느 정도 피해를 입힐 수 있다. < P > 어떤 사람들은 신문에서 정기적으로 하드 드라이브의 정보를 정리해야 한다고 말하는 것을 보았는데, 그는 정기적인 두 글자를 깨닫지 못하고 매일 컴퓨터를 다 써 버린 후 하드 드라이브를 한 번 정리하는 것이 속도를 높일 수 있다고 생각했지만, 그는 이렇게 해서 하드 드라이브의 활용도를 높였다는 것을 알지 못했고, 시간이 지남에 따라 하드 드라이브는 효과를 얻지 못했을 뿐 아니라 역효과를 냈다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)

물론 하드 드라이브를 장기간 정리하지 않으면 안 됩니다. 조각화가 많이 쌓이면 나중에 파일을 액세스하는 데 시간이 오래 걸릴 수 있습니다. 액세스 효율성이 떨어질 뿐만 아니라 트랙도 손상될 수 있습니다. 우리가 자주 겪는 문제는 그 이상입니다. < P > 또 어떤 친구들은 파일을 복사할 때 항상 한 번에 여러 개의 파일을 복사하지만, 하드 드라이브의 비명소리로 바꾼다. CIH 가 하드 드라이브의 파티션 테이블을 파괴하여 귀중한' 부' 를 잃어버리는 것과 같은 하드 드라이브를 정기적으로 바이러스 죽여야 한다. 시스템 도구에서 하드 드라이브 압축 기술을 사용하지 마십시오. 현재 하드 드라이브가 너무 커서 그 하드 드라이브 공간을 절약할 필요가 없습니다. 하물며 하드 드라이브의 읽기 및 쓰기 데이터가 크게 느려지고 무의식적으로 하드 드라이브의 수명에 영향을 미칩니다. < P > 따라서 컴퓨터를 잘 사용하는 습관을 기르는 것이 중요하며 컴퓨터나 하드 드라이브의 수명에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 천천히 습관을 들이면 컴퓨터가 오랫동안 효력을 발휘할 수 있다.

하드 드라이브의 물리적 구조

1, 헤드

헤드는 하드 드라이브에서 가장 비싼 부품이자 하드 드라이브 기술에서 가장 중요하고 중요한 부분입니다. 전통적인 헤드는 읽기-쓰기 전자기 감지 헤드이지만, 하드 드라이브의 읽기 및 쓰기는 완전히 다른 두 가지 작업으로, 이 2-in-one 헤드는 설계 시 읽기/쓰기 두 가지 특성을 동시에 고려해야 하므로 하드 드라이브 설계에 한계가 있습니다. MR 헤드 (Magnetoresistive heads) 는 별도의 헤드 구조를 사용합니다. 즉, 쓰기 헤드는 여전히 기존의 자기 감지 헤드 (MR 헤드는 쓰기 작업을 수행할 수 없음) 를 사용하고 읽기 헤드는 새로운 MR 헤드 (감지 쓰기, 자기 저항 읽기) 를 사용합니다. 이렇게 하면 최적의 읽기/쓰기 성능을 위해 서로 다른 두 가지 특성에 맞게 설계할 수 있습니다. 또한 MR 헤드는 전류 변화보다는 저항 변화를 통해 신호 진폭을 감지하므로 신호 변화에 매우 민감하며 데이터 읽기의 정확성도 향상됩니다. 또한 판독 신호 폭이 트랙 너비와 무관하기 때문에 트랙을 좁게 만들 수 있어 디스크 밀도가 2MB/ 인치 2 에 달하고 기존 헤드를 사용하면 2MB/ 인치 2 에 달할 수 있습니다. 이것이 MR 헤드가 널리 사용되는 가장 큰 이유입니다. 현재 MR 헤드는 이미 널리 사용되고 있으며, 다층 구조와 자기저항 효과가 더 좋은 재료로 제작된 GMR 헤드 (Giant Magnetoresistive heads) 도 점차 보편화되고 있다.

2 트랙 < P > 디스크가 회전할 때 헤드가 한 위치에 남아 있으면 각 헤드는 디스크 표면에 원형 트랙을 그립니다. 이러한 원형 트랙을 트랙이라고 합니다. 이러한 트랙은 육안으로는 전혀 보이지 않습니다. 디스크의 정보가 저장되는 디스크의 특정 방식으로 자화된 자화 영역일 뿐이기 때문입니다. 인접한 트랙 사이에는 인접해 있지 않습니다. 자화 장치가 너무 가까울 때 자성이 서로 영향을 미치며 헤드 읽기와 쓰기에도 어려움이 있기 때문입니다. 1.44MB 의 3.5 인치 플로피 디스크는 한쪽에는 8 개의 트랙이 있고, 하드 디스크의 트랙 밀도는 이 값보다 훨씬 크며, 보통 한쪽에는 수천 개의 트랙이 있습니다.

3, 섹터

디스크의 각 트랙은 디스크의 섹터인 호 세그먼트로 나누어집니다. 각 섹터는 512 바이트의 정보를 저장할 수 있으며 디스크 드라이브는 디스크에 데이터를 읽고 쓸 때 섹터 단위로 표시됩니다. 1.44MB3.5 인치 플로피 디스크 (트랙당 18 개 섹터로 구분).

4, 실린더 < P > 하드 드라이브는 일반적으로 겹치는 디스크 세트로 구성되며, 각 디스크는 동일한 수의 트랙으로 분할되고, 외부 가장자리의' ' 부터 번호가 매겨지고, 번호가 같은 트랙은 디스크의 실린더라고 하는 원통을 형성합니다. 디스크의 기둥 수는 한 디스크의 트랙 수와 같습니다. 각 판면에는 자체 헤드가 있기 때문에, 판면의 수는 총 자두수와 같다. 하드 디스크의 CHS, 즉 원통, 헤드, 시터 (섹터) 는 하드 드라이브의 CHS 수를 알면 하드 드라이브의 용량을 확인할 수 있습니다. 하드 드라이브의 용량 = 원통형 면 수 * 마그네틱 수 * 섹터 수 * 입니다.

하드 드라이브의 논리적 구조

1. 하드 드라이브 매개변수 해석

지금까지 흔히 말하는 하드 드라이브 매개변수는 오래된 CHS(Cylinder/Head/Sector) 매개변수입니다. 그렇다면 왜 이 매개변수들을 사용해야 하는지, 그 의미는 무엇입니까? 그들의 범위는 무엇입니까? < P > 옛날 하드 드라이브의 용량이 아직 매우 작을 때 사람들은 플로피 디스크와 비슷한 구조로 하드 드라이브를 생산했다. 즉, 하드 디스크 슬라이스의 각 트랙은 동일한 섹터 수를 가집니다. 이로 인해 소위 3D 매개변수 (Disk Geometry) 라고 합니다. 기존 헤드 수 (Heads), 원통형 면 수 (Cylinders), 섹터 수 (Sectors) 및 그에 따른 주소 지정 방법입니다.

여기서

헤드 수 (Heads) 는 총 하드 디스크 수 * * * 가 몇 개의 헤드, 즉 최대 255 개 (8 개의 바이너리로 저장) 를 가지고 있음을 의미합니다.

원통형 면 수 (Cylinders) 는 하드 디스크의 슬라이스당 몇 개의 트랙, 최대 123 개 (1 개의 바이너리로 저장됨) 를 나타냅니다.

섹터 수 (Sectors) 는 트랙당 최대 63 개의 섹터가 있음을 나타냅니다 (6 개의 바이너리로 저장됨). < P > 섹터당 일반적으로 512 바이트입니다. 이론적으로는 필수는 아니지만 다른 값을 취하지 않은 것 같습니다.

따라서 디스크의 최대 용량은

255 * 123 * 63 * 512/14857 입니다