Kietasis diskas (HDD): kas tai, talpa ir veikimo principas

Sužinokite, kas yra HDD, kaip matuojama talpa (GB/TB) ir kaip veikia magnetinė saugykla — aiškiai, suprantamai ir praktiškai.

Kietasis diskas (HDD) yra vienas iš pagrindinių kompiuterių duomenų saugojimo įrenginių, kuriame informacija saugoma naudojant magnetinę laikmeną. Kietojo disko talpa dažniausiai nurodoma gigabaitais arba terabaitais. Techniniu ir praktiniu požiūriu svarbu suprasti, ką reiškia šie matavimo vienetai ir kodėl kartais matote skirtingus skaičius informacijos apie tą pačią talpą.

Talpos matavimo vienetai ir skirtumai

Diskų gamintojai dažnai naudoja dešimtainę skaičiavimo sistemą, kur 1 gigabaitas (GB) reiškia 1 000 000 000 baitų. Tačiau operacinės sistemos ir kai kurie techniniai standartai dažnai naudoja dvejetaine pagrįstą skaičiavimo sistemą, kur 1 gibibaitas (GiB) = 1 073 741 824 baitų (1024×1024×1024). Dėl to disko aprašyme nurodyta talpa (pvz., 500 GB) gali atrodyti kitokia, kai ją matote savo kompiuteryje.

• Kilobaitas (kB) – pagal SI sistemą 1 kB = 1 000 baitų; pagal dvejetaine terminologiją dažnai naudojamas kibibaitas (KiB) = 1 024 baitų.
• Megabaitas (MB) – SI: 1 MB = 1 000 000 baitų; dvejetainė reikšmė: 1 MiB = 1 048 576 baitų.
• Gigabaitas (GB) – SI: 1 GB = 1 000 000 000 baitų; dvejetainė reikšmė: 1 GiB = 1 073 741 824 baitų.
• Terabaitas (TB) – gamintojų dažnai nurodoma kaip 1 TB = 1 000 GB; kai kurie techniniai dokumentai ir operacinės sistemos gali naudoti 1 TiB = 1 024 GiB.

Kaip veikia HDD

Kietasis diskas saugo duomenis ant kelių metalinių arba stiklo diskų (vadinamų platteriais), kurie padengti magnetiniu sluoksniu. Diskai sukasi dideliu greičiu (pvz., 5400, 7200, 10000 arba 15000 RPM), o mažyčios skaitymo/rašymo galvutės juda virš plokštelių paviršiaus ir magnetiškai keičia arba nuskaityti bitus.

Pagrindinės HDD dalys

• Platteriai – rotuojantys diskai, ant kurių saugomi duomenys.
• Spindulys (spindle) – variklis, sukantis platterius.
• Skaitymo/rašymo galvutės – mažos dalelės, kurios magnetiškai įrašo arba nuskaito duomenis.
• Actuatorius – mechanizmas, judinantis galvutes į reikiamą disko paviršiaus vietą.
• Cache (atmintis) – trumpalaikė spartinimo atmintis, pagerinanti našumą.
• Sąsaja – jungtis su kompiuteriu, dažniausiai SATA namų/biuro kompiuteriams arba SAS serveriams.

Formatai, jungtys ir fiziniai dydžiai

• Formatai: dažniausiai sutinkami 3,5 colio (stacionariems kompiuteriams) ir 2,5 colio (nešiojamiems kompiuteriams, taip pat įrenginiams su mažesne korpuso vieta) diskai.
• Jungtys: SATA (plačiausiai naudojama namų/biuro įranga), SAS (įmonių ir serverių aplinkoje), senesnės: IDE/PATA.

Veikimo charakteristikos

• RPM (sukimosi greitis) – kuo didesnis RPM, tuo mažesnė vidutinė prieigos eilė (latencija) ir greitesnis sekvencinis skaitymas/rašymas.
• I/O našumas – matuojamas IOPS (operacijos per sekundę); HDD turi geresnį sekvencinį našumą, bet prastesnį atsitiktinių operacijų našumą, palyginti su SSD.
• Talpa – HDD gali pasiūlyti daug talpos už mažesnę kainą nei SSD, todėl tinkami dideliam duomenų saugojimui (atsarginėms kopijoms, archyvams, medijos failams).

Privalumai ir trūkumai

• Privalumai: žemesnė kaina už gigabaitą, didelė prieinama talpa, geras sekvencinis skaitymas/rašymas.
• Trūkumai: mechaniniai judantys komponentai (dėl to didesnė gedimų tikimybė ir jautrumas smūgiams), lėtesnis atsitiktinių operacijų našumas ir didesnė energijos sąnauda bei triukšmas, palyginti su SSD.

Priežiūra ir duomenų sauga

• Reguliariai darykite atsargines kopijas — HDD gali sugesti be įspėjimo.
• Naudokite SMART įrankius disko būklei stebėti — jie gali rodyti įspėjamus parametrus, pvz., klaidų skaičių ar paviršiaus blogus sektorus.
• Apsaugokite diską nuo smūgių ir stiprių vibracijų, ypač kol jis dirba.
• Periodiškai atlikite disko defragmentavimą (tik mechaniniams HDD; SSD defragmentuoti nereikia), taip pat patikrinkite failų sistemą dėl klaidų.
• Naudokite šifravimą (pvz., BitLocker, LUKS), jei diske saugoma jautri informacija.

Kada rinktis HDD, o kada SSD

• Rinkitės HDD, jei reikia daug talpos už mažą kainą (atsarginės kopijos, archyvai, multimedijos saugyklos).
• Rinkitės SSD, jei svarbus greitis, mažesnės prieigos uždelsos ir atsparumas smūgiams (sistemos diskas, darbui su didelėmis duomenų apimtimis, žaidimams).
• Dažnai geriausias sprendimas yra hibridinis: mažesnis greitas SSD operacinei sistemai ir programoms, didesnis HDD duomenims saugoti.

Baigiamosios pastabos

Kietieji diskai (HDD) tebėra aktualūs dėl savo kainos ir talpos santykio. Supratus pagrindinius jų darbo principus, matavimo vienetus bei privalumus ir trūkumus, lengviau priimti tinkamą sprendimą pagal savo poreikius. Jei planuojate įsigyti diską, atkreipkite dėmesį į talpą, RPM, sąsają, garantiją ir gamintojo reputaciją.

Skirtingos sąsajos

Per daugelį metų buvo sukurta daugybė diskų sąsajų tipų, tačiau visuose buvo naudojama ta pati besisukančių plokštelių įrašymo technologija. Skyrėsi duomenų kodavimo į dvejetainį formatą būdas, duomenų vientisumas, duomenų perdavimo sparta, kabelių reikalavimai ir kaina. 2009 m. buvo įprasta kietąjį diską prijungti naudojant "Serial ATA" jungtį. Prieš tai buvusi jungtis buvo vadinama "IDE", o šiandien ji vadinama lygiagrečiąja ATA. Dideliuose duomenų centruose dažnai naudojamas "Fibre Channel" kanalas.

Serveriuose labai populiari SCSI sąsaja. Yra keletas SCSI sąsajos tipų ir versijų, pavyzdžiui, lygiagrečioji ir nuoseklioji SCSI sąsajos, kurių kiekviena yra vis spartesnė ir brangesnė. Serveryje dažnai naudojami keli SCSI diskai, sujungti vienas su kitu, kad būtų apsaugoti nuo duomenų praradimo ar sugadinimo (tai vadinama RAID - galima rinktis iš daugybės konfigūracijų).

Serial ATA kabeliai yra įprastas būdas prijungti kietuosius diskus

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra kietasis diskas?

K: Kaip paprastai matuojama kietojo disko talpa?

K: Ką reiškia vienas gigabaitas?

K: Ar yra didesnių talpų nei gigabaitai?

Paieška pagal raidę