Что такое винчестер в компьютере
Что такое винчестер и для чего он в компьютере?
Один из основных узлов любого компьютера – это жесткий магнитный диск, который используется в качестве накопителя постоянной информации. 
Это устройство имеет несколько «неформальных» названий: хард-диск, винчестер или «винт».
Почему жесткий диск называют винчестером?
Винчестерами жесткие компьютерные диски начали называть в США в 70-х годах ХХ века. Тогда компанией IBM был выпущен первый аналог современных жестких дисков: устройство, состоящее из двух шкафов, внутри которых располагались магнитные диски емкостью 30 Мб каждый.
Маркировалось оно надписью «30х30» — точно такая же надпись присутствовала на винтовке известной фирмы «Winchester». Сначала жесткие диски называли «винчестерами» в шутку, но вскоре название прочно закрепилось за ними и стало почти официальным.
Как устроен винчестер компьютера?
Принцип устройства жесткого компьютерного диска остается неизменным в течение нескольких десятков лет. Конечно, технические детали претерпели серьезные изменения, но главные черты конструкции остались такими же, как и сорок лет назад.
Винчестер представляет собой несколько тонких стеклянных либо алюминиевых дисков, на поверхность которых нанесен тонкий слой диоксида хрома. Диски закреплены строго параллельно друг другу на шпинделе и закрыты алюминиевым корпусом. Кроме того, внутри корпуса находится блок магнитных головок.
Электродвигатель приводит диски в движение, и они начинают вращаться с постоянной скоростью. Возникающие потоки воздуха удерживают головки на некотором расстоянии от поверхности дисков, благодаря чему на ней не остается царапин или потертостей.
Верхний слой жесткого диска служит для записи и считывания информации. Эту работу выполняют магнитные головки, которые перемещаются над поверхностью дисков, находя нужные положения по специальным меткам на диске.
Конечно, диаметры современных винчестеров значительно уменьшились по сравнению с первыми моделями, а информационная емкость, наоборот, возросла в сотни тысяч раз. Однако первые винчестеры имели примерно такое же принципиальное устройство.
Запись информации на винчестер
Процесс записи и чтения информации основан на двоичном коде: наличии либо отсутствии сигнала. Зашифрованный таким образом информационный блок, преобразованный в колебания электрического тока, подается на блок магнитных головок винчестера. 
Головки находят нужный участок диска и преобразуют колебания тока в колебания магнитного поля. При этом на поверхности диска создаются микроскопические участки: одни намагниченные, другие – не намагниченные. Двоичный код записи таким образом оказывается перенесенным на винчестер.
Процесс считывания информации выглядит аналогичным образом: блок магнитных головок проходит над нужным участком диска, и благодаря наличию колебаний магнитного поля, генерируемого поверхностью диска, в головках то возрастает, то уменьшается электрические напряжение.
Считанная информация поступает в процессор компьютера, где обрабатывается и выводится на экран. Монитор показывает нам текст или изображение, которое хранится на жестком диске.
Форматирование жесткого диска
Процесс форматирования жесткого диска напоминает стирание информации со школьной доски. Магнитные головки полностью уничтожают все, что было ранее записано на диске, и разбивают его поверхность на секторы для новых записей. Совершенно новые диски тоже подвергаются форматированию: это необходимо для упорядочения процесса записи и чтения.
Представление информации на винчестере
Информация записывается на винчестер не беспорядочно, а в виде окружностей (дорожек), расположенных одна в другой. Винчестер состоит из нескольких дисков, и каждая головка «отвечает» за одну сторону одного диска, но все они перемещаются одновременно на одну и ту же глубину.
Поэтому информация записывается сразу на несколько дисков, дорожки которых образуют цилиндрическую поверхность. Диски разбиваются на секторы, причем одна дорожка сектора содержит 512 байт.
Логическое представление информации отличается от ее физического размещения. Во время форматирования винчестер разбивается на так называемые логические диски, каждый из которых обозначается латинской буквой. Размер каждого логического диска назначается произвольно, по желанию владельца компьютера. 
Такое представление информации выбрано для удобства пользователей. Для перевода логических координат в физические существует специальный транслятор, расположенный в корпусе винчестера.
www.mnogo-otvetov.ru
Что такое винчестер и зачем он нужен
Администратор 22 Сентябрь 2014 Просмотров: 5296
Рейтинг: / 4В каждом компьютере есть жесткий диск или, как его часто называют, винчестер, который является основным местом для хранения всей информации, используемой компьютером и его пользователем. На жестком диске хранится установленная операционная система, все программы, используемые пользователем, и данные. Процессор берет с винчестера необходимую для обработки информацию и потом записывает его обратно на носитель. Количество информации, которая хранится на жестком диске, зависит от его объема.
Самые первые модели винчестеров позволяли хранить на своих дисках до 10 мб данных, в те времена это было очень много. Сейчас современные носители позволяют хранить тысячи и десятки тысяч мегабайт. Объем памяти на современных моделях исчисляется гигабайтами и терабайтами. Это дает возможность хранить огромное количество фильмов, музыки, видео роликов, игр и других данных. Значительный рост объема памяти на HDD связан с прогрессивным развитием компьютерных технологий, в результате чего фильмы, игры и другие данные занимают все больше свободного места.
Особенности конструкции винчестеров
Современный винчестер состоит из нескольких металлических дисков, на которые и записывается информация. Покрываются диски оксидом железа или другим специальным составом, способным хранить воздействие магнитного поля. Количество дисков зависит от объема носителя и обычно оно находится в пределах от 1 до 3. Металлические диски идеально ровные, гладкие и балансированные, благодаря чему могут вращаться с высокой скоростью, по стандарту она может быть 5400, 7200 или 10000 оборотов в минуту.
По дискам перемещаются специальные головки с высочайшей точностью позиционирования. На каждом из дисков устанавливается 2 магнитные головки. Чтение данных с поверхности дисков осуществляется с помощью установки специальных магниторезистивных головок, они работают в зависимости от того, как меняется магнитное поле на поверхности диска. Данные в компьютер передаются в результате получения аналогового сигнала, переходящего в цифровую форму.
На дисках информация находится в дорожках, расположенных по окружности. Для работы с находящимися на носителях данными магнитные головки передвигаются по дорожкам. Перемещение головок осуществляется благодаря использованию специальному соленоидному приводу. Такие головки могут получать доступ в любое место, расположенное на диске, благодаря высокой скорости вращения. Головки располагаются по обеим сторонам дисков, поэтому каждая из них осуществляет работу на одной стороне и полностью за нее отвечает.
Сектор на винчестере позволяет хранить 512 байт информации, а каждая дорожка жесткого диска состоит из множества секторов. Максимальное количество вмещаемой информации на винчестер зависит от количества секторов, головок и цилиндров. По количеству дисков HDD могут быть одинаковыми, но объемы памяти у них будут совершенно разные. Это происходит из-за того, что для увеличения объема удобнее увеличивать плотность секторов на каждом из дисков, чем увеличивать их количество, что приведет к значительному увеличению размера носителя. Развитие компьютерных технологий приводит к тому, что каждое комплектующее ПК становится меньших внешних размеров, а возможности, наоборот, увеличиваются.
Существуют такие понятия, как физическое размещение дисков и логическое. Физическое - это то, как устроен носитель информации внутри, а логическое – то, как его видит компьютер. В реальности, физическое и логическое полностью отличаются. Если физически внутри винчестера может быть установлено, к примеру, 3 диска, то логически их может быть любое количество и любого объема, один логический диск может иметь размер двух или более физических и наоборот.
При производстве винчестеров практически невозможно избежать повреждения секторов или дорожек, но они не используются и не учитываются носителем благодаря пометкам.
Жесткие диски бывают предназначенные для использования в домашних ПК, а бывают для использования в серверах. К последним предъявляются значительно большие требования, потому как они работают со значительной нагрузкой и должны обеспечивать высокую производительность и скорость работы.
Характеристики винчестеров
Для того чтобы правильно выбрать подходящий для определенных целей винчестер, необходимо разбираться в большом количестве характеристик. Первое, на что следует обращать внимание, это форм-фактор. На стационарных ПК устанавливаются жесткие диски на 3.5 дюйма, а на ноутбуках на 2.5. Также бывают и другие менее распространенные форм-факторы. Вторым важным параметром является интерфейс, по которому устройство подключается к компьютеру. На ПК используются различные вариации SATA интерфейса.
Одним из важных параметров является емкость, от которой зависит количество хранимых на устройстве данных. Скорость вращения вала, на котором расположены диски, влияет на скорость работы с информацией.
При выборе жесткого диска следует обращать внимание на размер буфера, который напрямую влияет на скорость работы устройства с информацией.
Каждый винчестер во время работы издает шум, как и любое другое механическое устройство. При работе шум может доставлять значительные неудобства, поэтому на его уровень нужно обращать внимание, подбирая подходящую для своего ПК модель.
Если устройство планируется часто переносить из одного компьютера в другой, то важен такой параметр, как ударостойкость. Чем она будет выше, тем меньше вероятность потерять информацию при ударе или повредить жесткий диск.
Во время работы с информацией диск отдает запрошенную информацию с определенной скоростью. Этот показатель называется «Время произвольного доступа» и чем он будет меньше, тем быстрее будет передача запроса.
Имея представление обо всех параметрах, характеристиках и устройстве современных жестких дисков можно быстро подобрать подходящий винчестер для выполнения поставленных задач на ПК.
useron.ru
Выбираем жесткие диски для компьютера
Несмотря на значительный прогресс в области производства микросхем твердотельной памяти, классические жесткие диски для компьютера (HDD, винчестеры) по-прежнему невероятно популярны. Этот тип комплектующих предлагается всеми компьютерными фирмами. На данном этапе громкие заявления о скором отказе от технологии магнитных дисков, вероятнее всего, преждевременны.
Доступно каждому
В настоящее время не составляет сложности купить жесткий диск для компьютера. Цена этого компонента колеблется от 40$ за модель объемом 250 Гб до 600$ за 6 Тб внешнего исполнения. Мы привели ориентировочные данные, поэтому реальное положение вещей может отличаться в ту или иную сторону. Разделив цену на объем, легко посчитать стоимость одного гигабайта дискового пространства. Так, ее нижняя граница составляет всего 0.16$. Благодаря столь низкой цене жесткие диски для компьютера все еще востребованы, несмотря на наличие в продаже более технологичных твердотельных SSD-накопителей. У последних пересчет стоимости гигабайта дает 1.25$, что в разы больше, чем у традиционных винчестеров. Поэтому у большинства пользователей в системных блоках установлены жесткие диски для компьютера, использующие принцип магнитной записи. Далее мы укажем основные характеристики, на которые должен обращать внимание покупатель подобных накопителей.
Как устроены жесткие диски для компьютера
Данные устройства предназначены для долговременного хранения записанной информации. В отличие от компакт-дисков, технология, реализованная в винчестерах, допускает десятки тысяч циклов записи/чтения. На поверхность расположенных внутри диэлектрических дисков нанесен слой магнитного покрытия. При вращении шпинделя электродвигателя образующийся воздушный поток приподнимает над дисками коромысло с блоком головок. По команде контроллера происходит позиционирование головок в нужную точку и намагничивание участка. Впоследствии записанную информацию можно считать, превратив в последовательность нулей и единиц, т. е. цифровой код. Приведенная схема упрощена для понимания.
Объем жесткого диска компьютера
Одна из ключевых характеристик накопителей – это их объем. Пока в основной массе устройств он измеряется в гигабайтах, однако уже появились решения, где производители перешли к терабайтам. Объем показывает, какое количество данных может быть записано на винчестер. Как правило, чем он больше, тем лучше. Следует знать, что не все материнские платы поддерживают терабайтные жесткие диски.
Вращение
Производительность HDD в значительной степени зависит от скорости, с которой двигатель вращает вал, на котором закреплены диски. Стандартными значениями являются 5400, 7200 и 10 000 оборотов в минуту. Обычно накопитель работает на какой-то определенной скорости, хотя некоторые модели (фирма WD) могут переключаться между базовыми значениями. Чем выше частота вращения, тем быстрее происходят запись и чтение данных. В то же время малое число оборотов позволяет устройству работать более тихо, экономично и с меньшим нагревом.
Интерфейс
Для подключения к плате используется специальный кабель, иногда называемый интерфейсным. Существует несколько типов стандартных протоколов, по которым осуществляется подключение. Наибольшее распространение получили IDE и SATA (в ревизиях 1, 2, 3). IDE использует широкий шлейф, состоящий из 40 или 80 проводников, в настоящее время новые массовые устройства с таким интерфейсом не производятся. Среди SATA наиболее технологична 3-я версия (с внутренней передачей данных около 6 Гбит/с). Версии совместимы, то есть винчестер SATA-1 может работать с платой SATA-3 и наоборот (правда, с ограничениями).
Кэш
В спецификациях всегда указывается объем доступной буферной памяти винчестера. Он варьируется от 8 до 64 мегабайт. Чем это значение выше, тем больше вероятность, что запрашиваемые с диска данные будут обнаружены контроллером в кэше, они позволят снизить количество перемещений головок и увеличить итоговое быстродействие.
fb.ru
