Будь-якій сучасній комп`ютера - стаціонарного або портативного - потрібно пристрій для зберігання великих обсягів даних. З усіх існуючих на сьогоднішній день різновидів електронних сховищ найбільш ємними є накопичувачі на магнітних жорстких дисках (друга, більш просте найменування - вінчестер). Для комп`ютера або ноутбука гідної альтернативи їм поки немає. І тільки в портативних пристроях - смартфонах, планшетах, деяких субноутбуках - замість них використовується флеш-пам`ять, оскільки флеш-накопичувачі більш компактні і менш крихкі, ніж магнітні диски.
Жорсткий диск або "вінчестер"?
Сьогодні ці терміни використовуються в комп`ютерному світі як рівнозначні. Звідки ж сталося таке незвичайне для IT назва? Звернемося до історії комп`ютерної галузі.
На початку 1970 років магнітні накопичувачі були перспективною, але дуже далекою від досконалості технологією. Хоча перший вінчестер для комп`ютера був випущений ще в 1956 році, шафа розміром з пару холодильників, вагою в півтори тонни і ємністю 5 мегабайт був занадто габаритними навіть для наукових інститутів - основного в той час замовника подібної продукції.
У 1973 році компанія IBM випустила революційну модель 3340, що відрізнялася як високою на той час швидкістю доступу, так і великим об`ємом: в двох шафках було встановлено два жорсткі диски по 30 Мб кожен. Саме через обсяг розробники називали цю модель "30-30". Таку ж маркування мала одна з моделей гвинтівок Winchester 30-30. З чиєїсь легкої руки інженери стали іменувати "вінчестером" свою нову розробку. Пізніше ця назва вийшло за межі IBM і закріпилося за всіма жорсткими дисками.
пристрій вінчестера
Основною деталлю жорсткого диска, що дала назву всьому пристрою, є круглі алюмінієві (рідше - скляні або керамічні) пластини, покриті шаром феромагнетика. У перших моделях вінчестерів в якості покриття використовували нестійкий оксид заліза, зараз найбільш популярний матеріал - діоксид хрому. Саме на цих пластинах і зберігається інформація. Сучасний вінчестер може складатися як з однієї такої пластини, так і з декількох. Тепер більш детально про конструкції пристрою.
Пластини закріплюються на осі, яка підключена до електродвигуна, що забезпечує їх обертання відносно блоку магнітних головок. Останні використовуються для запису і читання інформації з пластин. До кожної з них підведені дві головки: одна працює з верхньою стороною конструктивного елементу, інша - з нижньої.
Всі складові вінчестера укладені в алюмінієвий корпус, що захищає тендітні деталі від пилу і знижує ризик механічних пошкоджень.
Важливою частиною жорсткого диска є керуюча електроніка. Вона регулює швидкість обертання шпинделя, позиціонування головок, переадресовує команди комп`ютера механіці жорсткого диска і передає лічені дані в систему. Крім того, до електроніки вінчестера відноситься буферна пам`ять, що дозволяє оптимізувати роботу жорсткого диска: запити комп`ютера накопичуються в пам`яті пристрою, і головки виконують їх, плавно рухаючись над пластинами, а не сіпаються за кожним завданням ПК.
Якщо вам все ще не зовсім зрозуміло, як влаштований вінчестер для комп`ютера, фото зробить викладену інформацію більш наочною.
Як це працює
При включенні комп`ютера на жорсткий диск подається струм, запускається двигун, що розкручує пластини. З паркувальної зони виводиться "коромисло", на якому перебувають магнітні головки, і висувається до робочої зони (головки розташовуються над пластинами). Зверніть увагу: ці елементи ніколи не стосуються пластин (механічний контакт неминуче веде до зношування покриття), а ширяють над ними в декількох мікронах.
Тепер вінчестер готовий до роботи - записи або читання інформації. Як протікають ці процеси? Отримані від ПК дані електронна система вінчестера перетворює в струм, що подається на магнітні головки. Опинившись над незайнятими ділянками пластин, головки намагничивают їх поверхню таким чином, щоб різні мікроскопічні ділянки диска (домени) мали різний вектор намагніченості (розташування магнітних полюсів), утворюючи логічні нулі і одиниці. Таким чином, інформація зберігається в зрозумілому комп`ютера вигляді.
Процес зчитування аналогічний. Знаходиться ділянка, на якому зберігається потрібна інформація, магнітне поле перетвориться в електронні імпульси, які пересилаються в комп`ютер і там певним чином інтерпретуються операційною системою.
Розташування інформації
Необхідні дані записуються на жорсткий диск по колу, причому одночасно на всі пластини. Кожне коло називається доріжкою. Доріжки різних пластин, які головки записують одночасно, утворюють циліндр. При форматуванні вони діляться на блоки або сектора певного розміру.
Однак при роботі з комп`ютером користувач не бачить ні доріжок, ні циліндрів. Для операційної системи весь жорсткий диск є єдиним масивом зберігання даних. Заради зручності можна створити логічні розділи вінчестера довільного розміру. Вважається, що перший з них буде відповідати зовнішньої, найшвидшою області диска. Саме сюди краще встановлювати операційну систему.
Сучасний інтерфейс SATA
Підключення вінчестера до комп`ютера здійснюється за двома напрямками: обмін даними та живлення. Практично єдиним використовуваним на сьогоднішній день в персональних комп`ютерах інтерфейсом обміну інформацією між комп`ютером і жорстким диском є протокол SATA (Serial ATA).
Існують три його ревізії (покоління). SATA I застарів і не використовується. SATA II може забезпечити швидкість обміну даними до 300 Мб в секунду. Цього більш ніж достатньо для магнітних жорстких дисків - поки що просто неможливо досягти такої швидкості читання і запису на магнітні пластини, так що і велика пропускна здатність шини не потрібна.
Інша справа, якщо ви плануєте використовувати вінчестер SSD для комп`ютера. Швидкість запису на флеш-накопичувач може досягати 500 Мб / сек. Такі пристрої, як правило, підтримують новий стандарт SATA III зі швидкістю передачі даних до 600 Мб / сек.
Роз`єми SATA різних ревізій однакові, так що цілком можна підключити пристрій SATA III до комп`ютера з підтримкою SATA I або навпаки. Але швидкість обміну даними не перевищить ту, що доступна для більш повільного з парних пристроїв.
Як підключити вінчестер до комп`ютера
Установка вінчестера в ПК не є складним завданням і не зажадає особливих знань (або обладнання складніше викрутки). Увага! Всі маніпуляції всередині комп`ютера і ноутбука виконуються при відключеному харчуванні!
Отже, перш за все потрібно зняти стінку корпусу, встановити жорсткий диск у відведений для нього місце і зафіксувати його з боків чотирма гвинтами. Потім слід підключити кабель (15 контактів) від блоку живлення. Хоча харчування вінчестера SATA здійснюється через спеціальний роз`єм, при його відсутності можна використовувати перехідник Molex (4 контакти) - SATA (15 контактів).
Далі підключається кабель SATA (7 контактів) до вінчестера і роз`єму на материнській платі. Власне, все: закриваємо корпус і включаємо комп`ютер. Ніяких особливих драйверів або налаштувань в більшості випадків не буде потрібно.
Аналогічно підключається вінчестер до ноутбука. Якщо при розтині корпусу будуть пошкоджені пломби виробника, це може стати підставою для відмови в гарантійному ремонті! З тієї, зрозуміло, застереженням, що в ноутбук можна встановити, як правило, тільки один вінчестер. Тому після заміни старого жорсткого диска новим доведеться створити на ньому розділи і встановити операційну систему.
Основні характеристики вінчестерів
Користувачеві ПК, яка обирає новий вінчестер для комп`ютера або ноутбука? важливо знати різні характеристики пристрою, що впливають на його споживчі властивості.
Перш за все, жорсткі диски випускаються в двох типорозмірах: 2,5 і 3,5 дюйма. Перші призначені для використання в ноутбуках, другі - в ПК. Вінчестер для портативного пристрою при необхідності можна встановити за допомогою спеціального корпусу-перехідника.
Найважливішою споживчою характеристикою жорсткого диска є його ємність. При покупці треба мати на увазі, що корисна ємність накопичувача завжди менші, ніж заявлена. Виробник заради красивої цифри на етикетці пускається на різні хитрощі: вказує дані виходячи з формули 1Гб = 1 мільярд байт (округляючи в свою користь приблизно на 7%), включає в загальну ємність службову область, яка не може бути використана для зберігання інформації.
На швидкість роботи впливають кілька характеристик: швидкість обертання шпинделя, час доступу, розмір буферної пам`яті. Зупинимося на них більш докладно.
Швидкість обертання вказується в оборотах за хвилину. Найчастіше зустрічаються пристрої з показниками 5400 об / хв (ноутбуки), 7200 об / хв (комп`ютери), 10000 об / хв (сервери).
Час довільного доступу показує, як швидко магнітна головка може переміститися до зазначеного сектору. Вимірюється в мілісекундах (в середньому 7-11мс), чим їх менше, тим краще.
Дуже важливим параметром є розмір буферної пам`яті (кешу). Великий кеш - це і краща швидкість, і велика довговічність пристрою.
Довговічність характеризується середнім часом напрацювання на відмову, що вимірюється в годиннику. Однак якщо на упаковці написано 1 000 000 годин, це не означає, що вінчестер дійсно прослужить сто років. Але, порівнюючи показники різних моделей, можна скласти певне уявлення про їхню якість за цим показником.
Рівень шуму вінчестера вимірюється в децибелах. Як правило, чим швидше пристрій, тим воно гучніше і більше споживає енергії.
вибір вінчестера
Спираючись на знання характеристик жорстких дисків, неважко буде розібратися, як вибрати вінчестер для комп`ютера.
Перш за все слід визначитися з відповідним за розміром накопичувачем. Використовувати в ПК ноутбучні вінчестери можливо, але недоцільно: за ті ж гроші ви отримаєте пристрій меншої ємності і швидкості. Втім, диски в 2,5 дюйма менше галасливі і споживають менше енергії, ніж їх "колеги" розміром 3,5 дюйма.
З ємністю накопичувача теж все просто: чим більше, тим краще (і тим дешевше в розрахунку на один гігабайт). Єдиним обмежувачем тут виступає гаманець покупця.
Сильно переплачувати за швидкісні показники для домашнього або офісного комп`ютера навряд чи варто: різниця в продуктивності системи буде малопомітна, зате в ціні і шумі комп`ютера - досить відчутна. А для ноутбука це ще і швидша розрядка батареї.
Ось на чому не варто економити, так це на буферної пам`яті. З моделей однакової ємності слід вибрати ту, в якій кеш найбільший.
Рівень шуму має значення для домашнього комп`ютера, який передбачається використовувати в нічний час в приміщенні, де сплять інші люди, або для офісу, де встановлено багато машин. У таких випадках розумно буде поступитися продуктивністю заради комфорту. Шум, особливо вночі, шкідливий для здоров`я.
Перевірка програмними засобами
Перевірка вінчестера може виконуватися на різних етапах його експлуатації і з різними цілями. Після покупки жорсткого диска користувач може перевірити реальні швидкісні показники нового накопичувача. Або через час упевнитися, чи не погіршилися вони. Для цих цілей можна використовувати просту програму HD Speed. Виконавши задану кількість операцій читання і запису, вона покаже, з якою швидкістю насправді працює ваш жорсткий диск.
Це ж і багато іншого вміє програма для вінчестера HDTune. Просунутому користувачеві вона надає цілий набір різних тестів продуктивності, а також повну інформацію про жорсткому диску, включаючи дані з термодатчиків. Крім того, HD Tune вміє перевіряти поверхню вінчестера на наявність пошкоджених секторів ( "бедов").
Втім, з останнім завданням краще впорається спеціалізований інструмент. Наприклад, HDD Scan. Ця безкоштовна утиліта в наочній формі показує всі дані, що відносяться до "здоров`ю" жорсткого диска. Перевірка вінчестера на "беди" може бути виконана в трьох різних режимах.
Якщо погані сектора є, а особливо якщо їх багато або виникають проблеми при завантаженні операційної системи і зверненні до деяких файлів, то слід пустити в хід важку артилерію. Безкоштовна утиліта Victoria від білоруського розробника вміє все те ж, що і HDD Scan, але головна її перевага полягає в тому, що вона може "лікувати" пошкоджені сектора і навіть, в деяких випадках, відновлювати з них дані.
Недосвідченого користувача відлякає необхідність завантажуватися в DOS і інтерфейс, відповідний архаїчної операційній системі. Але ця програма для більш-менш досвідчених користувачів. Тим більше що необережне натискання клавіш з метою "подивитися, що буде" може закінчитися повною і остаточною втратою всіх даних на жорсткому диску. Отже, якщо використовується програма для вінчестера Victoria, слід виконувати тільки ті дії, про наслідки яких ви точно інформовані.
Коли Victoria знаходить зіпсований сектор, вона робить багаторазові спроби вважати з нього інформацію і, якщо це виходить, записує результат в інший, справний розділ. У будь-якому випадку "бед" отримує відповідну мітку, і більше комп`ютер до нього звертатися не буде. По суті, робиться те, що і при повному форматуванні диска, тільки дані при цьому не стираються.
Зовнішні жорсткі диски
Зручним пристроєм для зберігання інформації є зовнішній вінчестер. Якщо розмір сучасних флешок рідко перевищує десятки гігабайт, то ємність зовнішніх жорстких дисків вимірюється терабайтами.
Як і виробники флешок, розробники зовнішніх жорстких дисків приділяють велику увагу дизайну. Можна придбати накопичувач в пластиковому корпусі будь-якого кольору, в стильному алюмінієвому або прогумованому влагозащитном.
Якою б не була оболонка, всередині неї буде розташовуватися один з добре знайомих нам вінчестерів: на 2,5 або 3,5 дюйма. Перші більш портативні і часто не вимагають додаткових джерел електрики. Другі мають більший обсяг, але їх потрібно підключати до розетки через що йде в комплекті блок живлення. На ринку представлені моделі, де в одному корпусі розміщуються декілька жорстких дисків, що дозволяє створити масив ємністю до 6 Тб.
вузьким місцем зовнішніх накопичувачів є низька, в порівнянні з SATA, пропускна здатність зовнішніх інтерфейсів, тому питання "як підключити вінчестер" для цієї категорії пристроїв зовсім не пусте.
Звичний USB 2 годиться хіба що для автоматичного фонового резервного копіювання, що не потребує участі користувача. USB 3 або "яблучний" Thunderbolt дозволяють за осудна час записати фільм в HD-якості. А ось рідкісний eSATA (external SATA), що працює зі швидкістю SATA I, дає можливість встановити на зовнішній диск операційну систему, програми та досить комфортно з ними працювати.
Якщо зовнішній вінчестер для комп`ютера - це всього лише сховище даних і іноді - велика флешка, то для ноутбука, де збільшення дискового простору - завдання нетривіальне, швидкий і ємний зовнішній жорсткий диск - просто знахідка.
SSD-накопичувачі
В останні роки набирають популярність пристрою принципово нового типу - SSD (Solis State Disc), твердотільні накопичувачі. В їх основі не обертаються магнітні пластини, а flash-пам`ять. Такі пристрої за інерцією теж називають вінчестерами.
У чому плюси таких накопичувачів? Головна перевага - швидкість. Довільні читання і запис на них виконуються в рази швидше, ніж на найкращих серверних магнітних жорстких дисках. Особливо це помітно на прикладі завантаження операційної системи і запуску "важких" додатків: Windows замість пари хвилин завантажується декілька секунд!
До інших важливих достоїнств (особливо щодо ноутбуків) слід віднести безшумність, низьке енергоспоживання і велику, ніж у магнітних жорстких дисків, стійкість до коливань та ударам.
Переваг не буває без недоліків. Якщо бюджетні магнітні диски давно переступили за терабайт, то за ті ж гроші не вдасться купити SSD більше 120 Гб. Крім цього, твердотільні накопичувачі мають не дуже великий ресурс циклів читання / запису - в десятки разів менший, ніж у звичних вінчестерів.
З цього можна зробити висновок, що вінчестер SSD для комп`ютера є сенс купувати, щоб встановити на нього операційну систему і додатки. А для розділу з одними файлами (особливо мультимедіа) доцільно мати другий диск, виготовлений за традиційною магнітною технології.
