Жесткий диск - это устройство, на котором хранятся данные компьютера, а именно: операционная система и прочие файлы, например, фильмы, игры, музыка и так далее. В статье будут представлены устройство жесткого диска и скорость вращения шпинделя.
Устройство механического накопителя
Физическое устройство жесткого накопителя достаточно сложное, но в то же время вполне понятное.
Начать перечисление частей жесткого диска стоит со считывающей головки, расположенной прямо над поверхностью диска, которая является магнитной. Ее задача состоит в том, чтобы определять изменения магнитного потока, что производят нулевые и единичные биты.
Следующая часть жесткого диска - это соленоидный привод, который отвечает за доступ к данным путем передвижения головок к разным трекам магнитной пластины. Именно эта часть жесткого диска считается особо уязвимой, так как точность ее движений напрямую зависит от воздействия на нее внешних физических факторов.
Далее идет шпиндель, отвечающий за количество оборотов HDD в минуту, тем самым обеспечивая необходимую пропускную способность.
Четвертая часть винчестера - это магнитные пластины. Они закрепляются на шпинделе, их количество всегда разное, и они расположены друг на друге.
Следующая часть жесткого диска - это его питание, которое осуществляется с помощью специального кабеля, что ведет к блоку питания.
Интерфейс подключения необходим для интеграции с материнской платой и дальнейшей идентификации жесткого диска в системе.
Далее можно отметить и головку, которая отвечает за чтение и запись информации на жестком диске.
Роль постоянного магнита тоже важна - он удерживает в постоянной фиксации головки жесткого диска.
Поворотник позиционера отвечает за возможность устройства доступа к любой информации путем смены позиции и ее фиксации.
Последняя часть - это предусилитель головок, который необходим для усиления сигнала, поступающего от накопителя к системной плате и наоборот. Дело в том, что изначально сигнал, исходящий из винчестера, очень слабый, поэтому данная микросхема просто необходима для корректной работы и передачи данных между оборудованием.
Обороты жесткого диска
В современном мире многие пользуются усовершенствованными видами накопителей - SSD. Однако по многим причинам большинство пользователей не желают расставаться со старыми жесткими дисками, оставляя их в качестве хранилища переменных данных вроде игр, фильмов и так далее.
На производительность механического накопителя напрямую влияет скорость вращения шпинделя, которая отвечает за передачу данных. Однако и данный параметр во многом зависит от нескольких переменных:
- Интерфейс, через который осуществляется подключение к материнской плате. На данный момент существует интерфейс, способный передавать данные со скоростью до 600 мегабайт в секунду.
- Буфер обмена данными необходим для передачи кратковременного содержания, поэтому его показатели должны быть максимальными.
- Многие алгоритмы способны влиять на скорость обмена информацией, поэтому поддержка многих алгоритмов необходима.
- Объем жесткого диска тоже немаловажен, так как от его размера зависит то, насколько быстро жесткий диск сможет определить и обнаружить нужный сектор, чтобы дать к нему доступ.
- Обороты шпинделя. Этот показатель - один из основных, так как количество оборотов в минуту напрямую влияет на быстродействие системы в дальнейшей работе. Жесткие диски с разной скоростью вращения шпинделя работают в разных скоростных диапазонах.
Определение
Скорость вращения шпинделя жесткого диска - это показатель, который демонстрирует максимальное количество оборотов при стандартной работе. Данный параметр необходим для предоставления максимальной возможности для передачи информации от винчестера к остальным комплектующим ПК. Вот на что влияет скорость вращения шпинделя.
Где находится шпиндель и какова его задача
Шпиндель находится внутри винчестера и играет роль оси, на которой находятся магнитные пластины. Пластины закрепляются на шпинделе таким образом, чтобы при считывании головки могли выполнять функцию чтения/записи, исключая соприкосновение с пластинами.
Для корректной работоспособности жесткого диска необходим исправный двигатель шпинделя, чтобы обеспечивать постоянное вращение пластин в течение многих часов. Самое интересное то, что большинство неисправностей жестких дисков происходит именно при дисфункции двигателя шпинделя.
Форматы жестких дисков
Жесткие диски бывают двух видов - это 3,5 и 2,5. Их различие в том, что первый вариант используется в настольных компьютерах, а второй часто можно встретить в мобильных компьютерах или сборках серверов.
Скорость вращения шпинделя в форм-факторе 3,5 дюйма составляет 7200 об/мин. Такой показатель положительно сказывается на производительной части системы в целом. Максимальная скорость вращения шпинделя жесткого диска данного формата может достигать 15 тысяч об/мин.
У форм-фактора 2,5 по скорости нет разницы с первым вариантом - его количество оборотов в минуту может также варьироваться от 5400 до 15000 об/мин.
На данный момент в современных корпусах имеется специальная модификация, которая позволяет использовать жесткие диски формата 2,5 в разъемах 3,5 путем эксплуатации салазок.
Как определить количество оборотов на своем жестком диске
Существует два способа определить скорость вращения шпинделя и об/мин.
Первый способ физический и самый простой. На каждом жестком диске есть этикетка, на которой будет изображено значение RPM, а напротив этих букв будут цифры - вот они и указывают на скорость вращения шпинделя внешнего жесткого диска или внутреннего.
Если нет желания разбирать корпус системного блока, то для таких случаев существует несколько программ, способных рассказать абсолютно все о жестком диске. Одна из таких программ - это CrystalDiskInfo, которая отображает температуру, используемый и поддерживаемый интерфейс, количество запусков и отработанных часов, количество оборотов (RPM) и общее состояние жесткого диска.
Еще одна программа, способная определить параметры жесткого диска - это AIDA64. Чтобы определить параметры вращения и оборотов, необходимо запустить программу и выбрать в левой таблице вкладку "Хранение данных", где будет отображен жесткий диск. Нажав на него левой кнопкой мыши, можно увидеть все данные касательно выбранного винчестера.
Соотношение оборотов и качества
Скорость вращения шпинделя задается при создании жесткого диска, и превысить ее невозможно.
Жесткие диски с 5400 оборотов в минуту устанавливаются в ноутбуки по умолчанию, так как отвечают таким качествам, как низкое энергопотребление и высокая надежность. Иногда жесткие диски с такими показателями можно встретить и в настольных компьютерах, где они отмечены как "зеленые", то есть экологичные за счет значительно более низкого энергопотребления.
Золотая середина по количеству оборотов - это жесткие диски со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. Эти винчестеры достаточно быстры и разумно потребляют энергию. Жесткие диски с таким количеством оборотов можно встретить в 90 процентах настольных компьютеров.
Жесткие диски с оборотами от 10 до 15 тыс. в минуту зарекомендовали себя как самые высокоскоростные механические накопители. Однако с высокой производительностью пришел огромный риск потери данных, связанный с катастрофической ненадежностью конструкции. Дело в том, что такие большие обороты способны привести устройство в состояние перегрева, что понесет за собой необратимую потерю данных. На данный момент такие жесткие диски встречаются редко, и они очень дорогие.
Вывод
Скорость вращения шпинделя - это основной показатель при выборе любого механического накопителя. По этой причине для настольного компьютера идеальным вариантом станет жесткий диск, скорость вращения которого будет составлять 7200 об/мин. Он отвечает таким требованиям, как высокая производительность при разумном энергопотреблении и адекватном тепловыделении.
