¿Qué es un disco duro?
Contenido Disco duro Tipo de disco duro Tecnología de disco duro Interfaz de disco duro mecánico AtaideSatasata II SATA III SCSI Interfaz SAS Fibre Channel Dimensiones Fabricante Estructura física 1. Cabeza 2. Pista 3. Distrito 4. Estructura lógica cilíndrica Parámetros 3D Llamadas Int 13H básicas Estructura de disco duro moderna Parámetros básicos Int 13H extendidos 1, capacidad 2, velocidad 3, tiempo de acceso promedio 4, velocidad de transferencia 5, protección de datos de caché Términos relacionados con la partición extendida Número de cabezales Inducción de película delgada (TFI ) cabeza Disco duro de red, disco de estado sólido, mantenimiento del rendimiento de falla del disco duro DNA 1. Evite cortes de energía al leer y escribir2. Mantener un buen ambiente de trabajo. Prevenir vibraciones. Reducir las operaciones frecuentes 5. Tiempo de uso adecuado. Organiza el desorden con regularidad 7. Utilice una fuente de energía estable. No cierre con fuerza el disco duro virtual ni expanda el disco duro. Tecnología de disco duro Interfaz de disco duro mecánico AtaideSatasata II SATA III SCSI Interfaz SAS de canal de fibra Dimensiones Fabricante Estructura física 1. Cabeza 2. Pista 3. Distrito 4. Estructura lógica cilíndrica Parámetros 3D Llamadas Int 13H básicas Estructura de disco duro moderna Parámetros básicos Int 13H extendidos 1. Capacidad 2. Velocidad de rotación 3. Tiempo de acceso promedio 4. Velocidad de transferencia 5. Protección de datos de caché Términos relacionados con la partición extendida Número de cabezales Inducción de película delgada ( TFI) red principal Disco duro SSD DNA falla del disco duro mantenimiento del rendimiento 1. Evite cortes de energía al leer y escribir2. Mantener un buen ambiente de trabajo. Prevenir vibraciones. Reducir las operaciones frecuentes 5. Tiempo de uso adecuado. Organiza el desorden con regularidad 7. Utilice una fuente de energía estable. No lo fuerces.
Edite el tipo de disco duro en este párrafo. Los discos duros se dividen en unidades de estado sólido (SSD) y discos duros mecánicos (HDD). SSD utiliza partículas de memoria flash para almacenamiento y HDD utiliza discos magnéticos para almacenamiento. Tecnología de disco duro, reinicio del cabezal, tecnología de ahorro de energía: reinicie el cabezal durante el tiempo libre para ahorrar energía.
Western Digital utiliza esta tecnología en sus discos duros más recientes para reducir el consumo de energía en inactivo.
Tecnología de cabezales múltiples: agregue múltiples cabezales al mismo disco para leer y escribir al mismo tiempo para acelerar el disco duro, o use múltiples cabezales para leer y escribir al mismo tiempo para acelerar el disco . Actualmente, algunos modelos de Seagate e Hitachi Data han adoptado esta tecnología. Se utiliza principalmente en servidores y centros de bases de datos.
Disco duro mecánico 1.1956, el IBM 350 RAMAC de IBM es el prototipo de disco duro moderno, equivalente al tamaño de dos frigoríficos, pero la capacidad de almacenamiento es de sólo 5 MB. En 1973 salió al mercado el IBM 3340. Fue apodado "Winchester". Este apodo provenía de sus dos unidades de almacenamiento de 30 MB, que eran el calibre y la carga del famoso rifle Winchester en ese momento. En este punto, se ha establecido la estructura básica del disco duro.
En 2.1980, una empresa fundada por dos ex empleados de IBM desarrolló un disco duro de 5,25 pulgadas y 5 MB. Este fue el primer producto para computadoras de escritorio. La empresa fue Seagate.
3. A finales de la década de 1980, IBM introdujo la tecnología MR (magnetorresistencia), que mejoró enormemente la sensibilidad del cabezal magnético. La densidad de almacenamiento del disco era decenas de veces mayor que los 20 Mbps anteriores (bits por). pulgada cuadrada). Esta tecnología sentó las bases para enormes aumentos en la capacidad del disco duro. En 1991, IBM aplicó esta tecnología para lanzar el primer disco duro de 3,5 pulgadas y 1 GB.
De 1970 a 1991, la densidad de almacenamiento de los discos duros aumentó a un ritmo de 25 a 30 por año; desde 1991, aumentó de 60 a 80 y ahora la velocidad ha aumentado a 100 o incluso 200; La increíble velocidad desde 1997 La mejora se debe a la tecnología de magnetorresistencia gigante GMR (gigante) de IBM, que mejora aún más la sensibilidad del cabezal magnético, aumentando así la densidad de almacenamiento.
En 5.1995, para cooperar con el chipset LX de Intel, Quantum e Intel lanzaron conjuntamente el estándar de interfaz UDMA 33-Eide, que aumentó la velocidad de transferencia de datos de la interfaz original de 16,6 MB/s a 33 MB/s. Ese mismo año, Seagate desarrolló rodamientos líquidos (FDB, Fluid).
Motor con rodamiento dinámico. El llamado FDB se refiere a la introducción de la tecnología de giroscopio en la producción de discos duros, utilizando una película de aceite con un espesor equivalente a una décima parte del diámetro de un cabello para reemplazar los cojinetes metálicos para reducir el ruido y el calor del disco duro.
En junio de 1996, Seagate adquirió Connor Peripherals.
El 7 de febrero de 1998 salió la especificación UDMA66.
En agosto de 1999 aparecieron los discos duros ATA con capacidades de hasta 10GB.
9. El 23 de febrero de 2000, Seagate lanzó los discos duros de la serie Cheetah X15 con una velocidad de hasta 15.000 rpm.
El 16 de marzo se produjo un nuevo avance en el campo de los discos duros y se lanzó el primer "disco duro de cristal".
El 10 de junio de 2018, Maxtor adquirió Quantum.
10.2001: Una nueva tecnología de cabezal magnético, en la que casi todos los discos duros son GMR. La última tecnología es la tecnología de cabezal magnético GMR de cuarta generación.
11.0 En 2003, 1.0, Hitachi anunció la finalización de la adquisición de la unidad de disco duro de IBM por 2.050 millones de dólares y el establecimiento de Hitachi Global Storage Technology Company (Hitachi Global Storage)
Hitachi Global Storage Technology Company).
En diciembre de 2005, tanto Hitachi como Seagate anunciaron que utilizarían tecnología de grabación perpendicular, lo que significa cambiar la dirección del campo magnético paralelo al disco a vertical (90 grados) para aprovechar al máximo el espacio de almacenamiento.
13.2005 65438 El 21 de febrero, el fabricante de discos duros Seagate anunció la adquisición de Maxtor.
14.2007 65438 En octubre, Hitachi Global Storage Technology anunció que lanzaría el primer disco duro de 1 terabyte del mundo, más de un año después de lo previsto originalmente. El disco duro se vende por 399 dólares y, en promedio, cada dólar compra 2,75 GB de espacio en el disco duro.
15.2007 165438 En octubre se descubrió que el disco duro preformateado de Maxtor Hard Drive Factory tenía un caballo de Troya que podía robar cuentas y contraseñas de juegos online.
16.2010 12. Hitachi Global Storage Technology Co., Ltd. también anunció que lanzará 3T para fabricantes OEM globales y algunos socios de distribución.
Disco duro (15) B, Deskstar de 2TB y 1,5TB
Disco duro serie 7K3000.
17.2011 En la madrugada del 8 de marzo, WD Western Digital anunció que invertiría 4.300 millones de dólares para adquirir Hitachi Global Storage Technologies (HGST), una filial de propiedad total de Hitachi, que también es una Fabricante de discos duros de clase mundial.
Edite el nombre completo de ATA en esta interfaz.
Los accesorios tecnológicos
utilizan un cable de datos paralelo tradicional de 40 pines para conectar la placa base y el disco duro. La velocidad máxima de la interfaz externa es de 133 MB/s/s. Rendimiento antiinterferencia del cable paralelo, el cable Los cables ocupan espacio y no favorecen la disipación del calor de la computadora, y gradualmente serán reemplazados por SATA.
IDE IDE se llama "controlador integrado" en inglés.
"Electrónico" significa "unidad electrónica integrada", comúnmente conocida como puerto paralelo PATA.
Los discos duros SATA con puertos SATA (Serial ATA) también se denominan discos duros serie y son la tendencia futura de los discos duros para PC. En 2001, el Comité Serial ATA compuesto por Intel, APT, Dell, IBM, Seagate y Maxtor estableció oficialmente Serial ATA.
Especificación 1.0, en 2002, aunque el equipo relacionado con Serial ATA aún no se ha lanzado oficialmente, el Comité Serial ATA ha tomado la iniciativa en la formulación de la especificación Serial ATA 2.0. Continuo
ATA utiliza un método de conexión en serie y el bus ATA en serie utiliza una señal de reloj integrada, que tiene mayores capacidades de corrección de errores.
En comparación con el pasado, su mayor diferencia es que puede verificar las instrucciones de transmisión (no solo los datos) y corregir automáticamente los errores cuando se encuentran, lo que mejora en gran medida la confiabilidad de la transmisión de datos. La interfaz serie también tiene las ventajas de una estructura simple y soporte para intercambio en caliente.
SATAⅱSATA
ⅱ es desarrollado por el gigante de los chips Intel y el gigante de los discos duros Seagate sobre la base de SATA. Su característica principal es que la velocidad de transferencia externa aumenta aún más de 150 MB/s de SATA a 300 MB/s, y también incluye NCQ (Native Command Queuing) y multiplexor de puertos (Port).
Multiplicador), inicio escalonado, etc. Sin embargo, no todos los discos duros SATA pueden utilizar la tecnología NCQ. Además del disco duro en sí, el controlador SATA del chipset de la placa base también debe ser compatible con NCQ.
SATA (nombre)
El nombre oficial de ⅲ es "SATARevision3.0", que es una nueva versión de la especificación publicada por la Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO) en mayo de 2009. Su objetivo principal es duplicar la velocidad de transmisión a 6Gbps. Al mismo tiempo, la versión anterior compatible con versiones anteriores de la especificación "SATARevision2.6" (ahora comúnmente conocida como SATA3Gbps) no ha cambiado su interfaz ni sus líneas de datos. El estándar técnico para la interfaz SATA3.0 fue propuesto por Intel en la primera mitad de 2007 y fue dirigido por Knut Grimsrud, director técnico del Departamento de Diseño de Arquitectura de Productos de Almacenamiento de Intel. Knut Grimsrud dijo que la velocidad de transmisión de SATA3.0 alcanzará los 6 Gbps, que se duplica según SATA2.0.
SCSI SCSI se llama "pequeño sistema informático" en inglés.
Interface" (Small Computer System Interface) es una interfaz completamente diferente de IDE (ATA). La interfaz IDE es una interfaz estándar para PC comunes, mientras que SCSI no es una interfaz diseñada específicamente para discos duros, pero a Una tecnología de transmisión de datos de alta velocidad ampliamente utilizada en computadoras pequeñas. La interfaz SCSI tiene las ventajas de una amplia gama de aplicaciones, multitarea, gran ancho de banda, baja utilización de la CPU, intercambio en caliente, etc., pero su alto precio dificulta su uso. ser tan popular como los discos duros IDE, por lo que los discos duros SCSI se utilizan principalmente en servidores y estaciones de trabajo de gama media y alta.
La ortografía inglesa de Fibre Channel es Fibre Channel. , Fibre Channel no se diseñó originalmente como una tecnología de interfaz para discos duros, sino que fue diseñado específicamente para discos duros. Sin embargo, con la demanda de velocidad en los sistemas de almacenamiento, se está aplicando gradualmente a los sistemas de disco duro. Los discos duros de canal se desarrollaron para mejorar la velocidad y la flexibilidad de los sistemas de almacenamiento de discos duros múltiples, y su aparición ha mejorado enormemente. Las características principales de Fibre Channel son: intercambio en caliente, ancho de banda de alta velocidad, conexiones remotas y una gran cantidad de. dispositivos conectados.
Fibre Channel está diseñado para sistemas de discos duros múltiples, como servidores. Cumple con los requisitos para la comunicación de datos bidireccional y en serie entre estaciones de trabajo de alta gama, servidores, subredes de almacenamiento de gran capacidad y periféricos. hubs, conmutadores y conexiones punto a punto
Interfaz SAS (serie
SCSI conectado (Serial Attached SCSI) es una nueva generación de tecnología SCSI. Al igual que el popular Serial. Disco duro ATA (SATA), utiliza tecnología serial para lograr mayores velocidades de transmisión y aumentar el espacio interno acortando el cable de conexión. SAS es una nueva interfaz desarrollada después de la interfaz SCSI paralela. Esta interfaz está diseñada para mejorar el rendimiento, la disponibilidad y. escalabilidad del sistema de almacenamiento y proporciona compatibilidad con discos duros SATA
3. Edite este disco duro de escritorio de 5 pulgadas; disco duro portátil dentro del disco duro; ampliamente utilizado en computadoras portátiles, computadoras de escritorio todo en uno, discos duros móviles y reproductores de disco duro portátiles
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microdisco duro de 1,8 pulgadas; ampliamente utilizado en computadoras portátiles ultrafinas, discos duros móviles y reproductores Apple
microdisco duro de 1,3 pulgadas; producto único, tecnología única de Samsung, que solo se utiliza en discos duros móviles de Samsung.
Micro disco duro de 1,0 pulgadas; fue desarrollado por primera vez por IBM, MicroDrive micro disco duro (MD). Debido a que cumple con el estándar CFⅱ, se usa ampliamente en cámaras digitales SLR.
Micro disco duro de 0,85 pulgadas; producto único, Hitachi tiene tecnología única. Todo el mundo sabe que Hitachi utiliza un disco duro en los teléfonos móviles, y varios reproductores de MP3 de la antigua empresa Rio también utilizaban este disco duro.
Fabricante Seagate.
Logotipo de Seagate
Seagate se fundó en 1979 y ahora es el segundo mayor fabricante del mundo de discos duros, discos magnéticos y cabezales de lectura y escritura. Seagate es líder mundial en el diseño, fabricación y venta de discos duros para empresas, computadoras de escritorio, dispositivos móviles y electrónica de consumo. Adquirió Maxtor en 2005) En 2011, adquirió el negocio de discos duros de Samsung en abril.
Western Digital (Western Digital)
El fabricante líder de discos duros del mundo, ahora el mayor fabricante de discos duros del mundo, fue fundado en 1979. Actualmente, tiene su sede en California, EE. UU., y cuenta con sucursales u oficinas en todo el mundo, proporcionando productos de memoria a usuarios de los cinco continentes. Después de adquirir Hitachi en marzo de 2011, su participación de mercado alcanzó casi el 50%, reemplazando a Seagate como verdadero líder en discos duros.
Hitachi (Hitachi)
Hitachi Hitachi Group es uno de los grupos multinacionales integrales más grandes del mundo. Se fabrican tanto discos duros para ordenadores de sobremesa como discos duros para portátiles. En 2002 adquirió el departamento de producción de discos duros de IBM. Adquirido por Western Digital en marzo de 2011.
Toshiba (Toshiba)
El mayor fabricante de semiconductores de Japón y el segundo mayor fabricante de motores integrados pertenece al Grupo Mitsui. Produce principalmente productos de almacenamiento móvil.
Samsung (Samsung)
Abreviatura de Samsung Group, el grupo empresarial más grande de Corea del Sur. Fabrica discos duros para computadoras de escritorio, dispositivos móviles y electrónica de consumo. El 19 de abril de 2011, Seagate anunció oficialmente la adquisición del negocio de discos duros de Samsung por 137.500 millones de dólares (efectivo y acciones). El 20 de febrero de 2011, Seagate anunció la finalización de la adquisición del negocio de discos duros de Samsung Electronics Co., Ltd.
Edite la estructura física de este párrafo 1. Cabezal magnético
La estructura interna del disco duro
El cabezal magnético es el componente más caro del disco duro y el eslabón más importante y crítico en la tecnología del disco duro. El cabezal magnético tradicional es un cabezal de inducción electromagnética que combina lectura y escritura. Sin embargo, leer y escribir en un disco duro son dos operaciones completamente diferentes. Por lo tanto, el diseño de este cabezal dos en uno debe considerar características tanto de lectura como de escritura, lo que genera limitaciones en el diseño del disco duro. Y el cabezal MR (magnetorresistivo)
), es decir, el cabezal magnetorresistivo, adopta una estructura de cabezal magnético separada: el cabezal de escritura todavía utiliza el cabezal de inducción magnética tradicional (el cabezal MR no puede escribir) y el cabezal de lectura utiliza un nuevo cabezal de RM, la llamada escritura inductiva y lectura magnetorresistiva. De esta forma, se puede optimizar el diseño en función de sus diferentes características para obtener el mejor rendimiento de lectura/escritura. Además, el cabezal de RM detecta la amplitud de la señal a través de cambios en la resistencia en lugar de la corriente, por lo que es bastante sensible a los cambios de señal y, en consecuencia, la precisión de la lectura de datos también mejora. Y dado que la amplitud de la señal de lectura no tiene nada que ver con el ancho de la pista, la pista se puede hacer muy estrecha, aumentando así la densidad del disco a 200 MB/in2, mientras que el uso de cabezales magnéticos tradicionales solo puede alcanzar 20 MB/in2. razón por la cual los cabezales de RM se utilizan ampliamente. En la actualidad, los cabezales MR se han utilizado ampliamente y los cabezales GMR (gigantes), que están hechos de estructuras multicapa y materiales con buen efecto magnetorresistivo
Cabezales magnetorresistivos) también se están volviendo populares gradualmente.
2. Órbita Cuando el disco gira, si la cabeza permanece en una posición, cada cabeza dibujará una órbita circular en la superficie del disco. Estas órbitas circulares se llaman órbitas. Estas pistas son invisibles a simple vista porque son simplemente áreas de la superficie del disco que están magnetizadas de una manera especial, y la información del disco se almacena a lo largo de dichas pistas. Las pistas adyacentes no son adyacentes porque las unidades magnetizadas están demasiado juntas y el magnetismo se afectará entre sí, lo que también dificulta la lectura y escritura del cabezal magnético. Un disquete de 1,44 MB y 3,5 pulgadas tiene 80 pistas en un lado, pero la densidad de pistas en el disco duro es mucho mayor que este valor y, por lo general, hay miles de pistas en un lado.
3. Cada pista de un disco de sector se divide en varios segmentos de arco. Estos segmentos de arco son los sectores del disco. Las unidades de disco leen y escriben datos en el disco en unidades de sectores. Disquete de 1,44 MB y 3,5 pulgadas, cada pista está dividida en 18 sectores.
4. Los discos duros cilíndricos suelen consistir en un conjunto de discos superpuestos, con cada superficie de disco dividida en un número igual de pistas y numeradas a partir del "0" en el borde exterior. Las pistas con el mismo número forman un cilindro, que se llama cilindro del disco. El número de cilindros de un disco es igual al número de pistas de un lado del disco. Independientemente de si se trata de un disco doble o de un solo disco, debido a que cada disco tiene su propio cabezal magnético, el número de discos es igual al número total de cabezales magnéticos. El llamado CHS del disco duro es el cilindro, la culata y el sector. Siempre que conozca el número de CHS del disco duro, podrá determinar la capacidad del disco duro. La capacidad del disco duro = número de cilindros * número de cabezales * número de sectores * 512B.
Edite los parámetros 3D de esta estructura lógica Hace mucho tiempo, cuando la capacidad del disco duro era muy pequeña, la gente usaba una estructura similar a un disquete para fabricar discos duros. Es decir, cada pista de un disco duro tiene el mismo número de sectores. De ello resultan los llamados parámetros 3D (geometría del disco), es decir, cabezas, cilindros, sectores y los correspondientes métodos de direccionamiento.
Incluyendo:
El número de cabezales indica cuántos cabezales tiene un disco duro, es decir, cuántos discos hay, hasta 255 (almacenados en 8 bits binarios).
El cilindro indica cuántas pistas hay en cada disco del disco duro. El valor máximo es 1023 (almacenados en 10 bits binarios).
Sector indica cuántos sectores hay en cada pista, hasta 63 (almacenados con 6 bits binarios).
Cada sector tiene generalmente 512 bytes, lo cual es teóricamente innecesario, pero parece no tener otro valor.
Por tanto, la capacidad máxima del disco es:
255 * 1023 * 63 * 512/1048576 = 7.837 GB (1M
=1048576 bytes)
O las unidades utilizadas habitualmente por los fabricantes de discos duros:
255 * 1023 * 63 * 512/100000 = 8,414 GB (1M
=1000000 bytes)
En el modo de direccionamiento CHS, el rango de valores de cabeza, cilindro y sector es de 0 a cabeza-1 a cilindro-1 a sector
(Tenga en cuenta que es desde 1 inicio). .
Basic Int 13H llama a BIOS.
La llamada Int 13H es la llamada de interrupción de entrada y salida de disco básica proporcionada por BIOS, que puede completar funciones como restablecer, leer, escribir, verificar, posicionar, diagnosticar y formatear discos (incluidos discos duros y disquetes). Utiliza el modo de direccionamiento CHS, por lo que puede acceder a un disco duro de hasta aproximadamente 8 GB (a menos que se indique lo contrario en este artículo, la unidad es 1 M = 1048576 bytes).
Estructura moderna del disco duro En los discos duros antiguos, dado que el número de sectores en cada pista es igual y la densidad de grabación de las pistas exteriores es mucho menor que la de las pistas interiores, se necesita una gran cantidad de espacio en disco. será desperdiciado.
(Como un disquete). Para resolver este problema y aumentar aún más la capacidad de los discos duros, la gente utiliza estructuras de igual densidad para producir discos duros. Es decir, la pista exterior tiene más sectores que la pista interior. Después de adoptar esta estructura, el disco duro ya no tiene parámetros 3D reales y el modo de direccionamiento se cambia a direccionamiento lineal, es decir, direccionamiento sector por sector.
Para ser compatible con software antiguo que usa direccionamiento 3D (como el software que usa la interfaz BIOSInt13H), se instala un traductor de direcciones en el controlador del disco duro, que es responsable de traducir los parámetros 3D antiguos. en nuevos parámetros lineales. Esta es también la razón por la que hay muchas opciones para los parámetros 3D de los discos duros (diferentes modos de trabajo corresponden a diferentes parámetros 3D, como LBA, grande y normal).
Int13H extendido Aunque los discos duros modernos han adoptado el direccionamiento lineal, debido a las limitaciones del Int 13H básico, se utiliza BIOS Int.
Los programas de interfaz 13H, como DOS, sólo pueden acceder al espacio del disco duro dentro de 8
Para romper esta limitación, varias empresas como Microsoft han desarrollado el Int 13H extendido. El direccionamiento lineal se utiliza para acceder al disco duro, superando así el límite de 8G y agregando soporte para medios extraíbles (como discos duros extraíbles).
Editar los parámetros básicos del párrafo 1. Capacidad Como almacenamiento de datos de un sistema informático, la capacidad es el parámetro más importante del disco duro.
La capacidad del disco duro se mide en megabytes (MB/MiB) o gigabytes (GB/GiB), 1GB=1000MB, 1GiB=1024MiB. Sin embargo, los fabricantes de discos duros suelen utilizar GB, es decir, 1G = 1000 MB, y los sistemas Windows todavía utilizan la palabra "GB" para representar la unidad "GiB" (convertida de 1024), por lo que la capacidad que vemos en la BIOS o al formatear el disco duro será menor que el valor del nombre del fabricante.
El índice de capacidad del disco duro también incluye la capacidad de almacenamiento de cada disco del disco duro. La denominada capacidad de almacenamiento por disco se refiere a la capacidad de un único disco duro. Cuanto mayor sea la cantidad de almacenamiento por disco, menor será el costo unitario y menor será el tiempo promedio de acceso.
En términos generales, cuanto mayor sea la capacidad del disco duro, más barato será el precio por byte, pero existen algunas excepciones para los discos duros que superan la capacidad principal.
2. La velocidad de rotación (velocidad de rotación o velocidad del husillo) es la velocidad del eje del motor en el disco duro, es decir, el número máximo de revoluciones que el plato del disco duro puede completar en un minuto. La velocidad de rotación es uno de los parámetros importantes que marca la calidad del disco duro. Es uno de los factores clave que determina la velocidad de transmisión interna del disco duro y afecta directamente la velocidad del disco duro en gran medida. Cuanto más rápido gira el disco duro, más rápido busca archivos y también mejora la velocidad de transmisión relativa del disco duro. La velocidad del disco duro se expresa en revoluciones por minuto, la unidad es RPM, RPM es el número de revoluciones.
La abreviatura de por minuto es rpm. Cuanto mayor sea el valor de RPM, más rápida será la velocidad de transferencia interna, más corto será el tiempo de acceso y mejor será el rendimiento general del disco duro.
El motor del husillo del disco duro hace que el disco gire a alta velocidad, lo que genera flotabilidad y hace que el cabezal magnético flote sobre el disco. Para colocar los sectores de datos a los que se accede bajo el cabezal magnético, cuanto más rápida sea la velocidad de rotación, menor será el tiempo de espera. Por tanto, la velocidad de rotación determina en gran medida la velocidad del disco duro.
La velocidad de los discos duros normales para uso doméstico es generalmente de 5400 rpm o 7200 rpm, y los discos duros de alta velocidad también son la primera opción para los usuarios de escritorio. Para los usuarios de portátiles, los principales son 4200 rpm y 5400 rpm. Aunque algunas empresas han lanzado discos duros para portátiles de 10.000 rpm, todavía son raros en el mercado. Los usuarios de servidores tienen los requisitos más altos para el rendimiento del disco duro. La velocidad de los discos duros SCSI utilizados en los servidores es básicamente de 10.000 rpm, y algunos incluso tienen 15.000 rpm, lo que es mucho mejor que la de los productos domésticos. Una velocidad de rotación más alta puede acortar el tiempo promedio de búsqueda y el tiempo real de lectura y escritura del disco duro. Sin embargo, a medida que la velocidad de rotación del disco duro continúa aumentando, también trae efectos negativos como aumento de temperatura, desgaste del eje del motor y aumento del ruido de funcionamiento. .
3. Tiempo de acceso promedio El tiempo de acceso promedio se refiere al tiempo requerido para que el cabezal magnético alcance la posición de la pista de destino desde la posición inicial y encuentre los sectores de datos que se leerán y escribirán desde la pista de destino.
El tiempo de acceso promedio refleja la velocidad de lectura y escritura del disco duro, incluido el tiempo de búsqueda y el tiempo de espera del disco duro, es decir, el tiempo de acceso promedio = tiempo de búsqueda promedio, tiempo de espera promedio.
El tiempo promedio de búsqueda del disco duro se refiere al tiempo necesario para que el cabezal del disco duro se mueva a una pista específica en la superficie del disco. Por supuesto, cuanto más corto, mejor. El tiempo de búsqueda promedio actual de los discos duros suele estar entre 8 ms y 12 ms, mientras que los discos duros SCSI deben ser menores o iguales a 8 ms.
El tiempo de espera del disco duro, también llamado tiempo de espera, se refiere al tiempo que el cabezal magnético ya está en la pista a acceder y espera a que el sector al que se accede gire bajo el imán. cabeza. El tiempo de espera promedio es la mitad del tiempo que tarda el disco en girar una vez y, por lo general, debe ser inferior a 4 milisegundos.
4. Tasa de transferencia Tasa de transferencia (datos
Tasa de transferencia) La tasa de transferencia de datos del disco duro se refiere a la velocidad a la que el disco duro lee y escribe datos en la unidad. megabytes por segundo (MB/s). La tasa de transferencia de datos del disco duro incluye la tasa de transferencia de datos interna y la tasa de transferencia de datos externa.
La tasa de transferencia interna también se denomina tasa de transferencia sostenida.
Tasa de transferencia), que refleja el rendimiento del buffer del disco duro cuando no está en uso. La tasa de transferencia interna depende principalmente de la velocidad de rotación del disco duro.
La tasa de transferencia externa también se denomina tasa de transferencia de datos en ráfaga.
Velocidad) o velocidad de transferencia de interfaz, nominalmente la velocidad de transferencia de datos entre el bus del sistema y el búfer del disco duro. La tasa de transferencia de datos externos está relacionada con el tipo de interfaz del disco duro y el tamaño del búfer del disco duro.
La velocidad de transferencia externa máxima actual de los discos duros rápidos con interfaz ATA es de 16,6 MB/s, mientras que los discos duros Ultra
con interfaz Ultra ATA alcanzan los 33,3 MB/s en diciembre de 2012. , la velocidad de transmisión se desarrolló después de 1980 SSD con una velocidad de 1,5 GB por segundo. [1]
Los discos duros que utilizan puertos SATA (Serial ATA) también se denominan discos duros serie y son la tendencia futura de los discos duros de PC. En 2001, Serial estaba compuesta por Intel, APT, Dell, IBM, Seagate y Maxtor.
El comité ATA desarrolló formalmente la especificación Serial ATA 1.0. En 2002, aunque los equipos relacionados con Serial ATA aún no se habían lanzado oficialmente, el Comité Serial ATA había establecido la Prioridad Serial.
Especificación ATA 2.0. Serial ATA utiliza un método de conexión en serie y el bus Serial ATA utiliza una señal de reloj integrada, que tiene mayores capacidades de corrección de errores. En comparación con el pasado, su mayor diferencia es que puede verificar las instrucciones de transmisión (no solo los datos) y corregir automáticamente los errores cuando se encuentran, lo que mejora en gran medida la confiabilidad de la transmisión de datos. La interfaz serie también tiene las ventajas de una estructura simple y soporte para intercambio en caliente.
5. La memoria caché es un chip de memoria en el controlador del disco duro y tiene una velocidad de acceso extremadamente rápida. Es el búfer entre el almacenamiento interno del disco duro y la interfaz externa. Dado que la velocidad de transmisión de datos interna del disco duro es diferente de la de la interfaz externa, la memoria caché desempeña una función de almacenamiento en búfer. El tamaño y la velocidad del caché son factores importantes directamente relacionados con la velocidad de transmisión del disco duro, que pueden mejorar en gran medida el rendimiento general del disco duro. Cuando el disco duro accede a datos fragmentados, es necesario intercambiar datos continuamente entre el disco duro y la memoria. Si hay un caché grande, esos datos fragmentados se pueden almacenar temporalmente en el caché, lo que reduce la carga en el sistema externo y aumenta la velocidad de transferencia de datos.
Editar protección de datos1. La tecnología S.M.A.R.T en este párrafo.
La tecnología S.M.A.R.T significa Autocontrol, Análisis e Informes.
Tecnología, en concreto "tecnología de autocontrol, análisis e informes". En el estándar ATA-3 se establece formalmente la tecnología S.M.A.R.T. S.M.A.R.T. Monitorea objetos, incluidos cabezales, discos, motores, circuitos, etc. El circuito de monitoreo del disco duro y el software de monitoreo en la computadora host analizan y comparan el estado operativo del objeto monitoreado con registros históricos y valores de seguridad preestablecidos. Cuando hay una situación que excede el rango de valores de seguridad, se generará una advertencia automáticamente. emitido al usuario. La tecnología más avanzada también puede alertar a los administradores de red para que ralenticen automáticamente los discos duros y transfieran archivos de datos importantes. A través de la tecnología S.M.A.R.T, es posible predecir eficazmente posibles fallos de los discos duros y mejorar la seguridad de los datos. Sin embargo, también hay que tener en cuenta que la tecnología S.M.A.R.T no es omnipotente. Sólo puede detectar fallos graduales y, en el caso de fallos repentinos, como la rotura repentina del disco, el disco duro no tiene poder. Entonces, pase lo que pase, la copia de seguridad sigue siendo necesaria.
2.Tecnología DFT
La tecnología DFT (Drive Fitness Test) es una tecnología de protección de datos desarrollada por IBM para los discos duros de sus PC. Utiliza el programa DFT para acceder al microcódigo DFT en el disco duro de IBM para detectar el disco duro, lo que permite a los usuarios detectar rápida y fácilmente el estado operativo del disco duro.
Según investigaciones, la mayoría de los discos duros que los usuarios devuelven para su reparación se encuentran en buenas condiciones. DFT puede reducir la aparición de esta situación, ahorrar tiempo y energía a los usuarios y evitar la pérdida de datos causada por errores de juicio. Asigna un espacio separado en el disco duro para el programa DFT, al que se puede llamar incluso si el software del sistema no funciona correctamente.
El microcódigo DFT puede registrar automáticamente eventos de error y guardar los datos registrados en un área reservada del disco duro.
El microcódigo DFT también puede realizar un análisis físico en tiempo real del disco duro, como leer la señal de error de posición del servo para calcular parámetros como el intercambio de disco, la estabilidad del servo, el movimiento repetitivo, etc., y proporcionar gráficos para que los usuarios o técnicos los consulten. . Este es un concepto completamente nuevo. Las señales de control del subsistema del disco duro se pueden utilizar para analizar el estado mecánico del propio disco duro.
El software DFT es un software independiente que no depende del sistema operativo y puede ejecutarse cuando falla cualquier otro software del usuario.
3. Tecnología de cifrado
En la sociedad moderna, el deseo de las personas de proteger la privacidad es cada vez más fuerte y la tecnología de cifrado de discos duros ha comenzado a desarrollarse. La protección de texto, gráficos y contraseñas numéricas son las formas más básicas. Con el avance de la tecnología, la tecnología biométrica se ha aplicado a la tecnología de discos duros.
Edite este párrafo Partición extendida Debido a que la tabla de particiones primaria solo se puede dividir en cuatro particiones, que no pueden satisfacer las necesidades, se diseñó el formato de partición extendida. Básicamente, la información de partición extendida se almacena en forma de lista vinculada, pero hay algunos lugares especiales. Primero, debe haber una entrada de partición extendida básica en la tabla de particiones primaria, a la que pertenecen todas las particiones extendidas, lo que significa que el espacio de todas las demás particiones extendidas debe incluirse en esta partición extendida básica. Para DOS
/Windows, el tipo de partición extendida es 0x05. Todas las particiones extendidas, excepto la partición extendida básica, se almacenan en forma de una lista vinculada. Los elementos de datos de la última partición extendida se registran en la tabla de particiones de la partición extendida anterior, pero los espacios de las dos particiones extendidas no se superponen.
Una partición extendida es similar a un disco duro completo y debe particionarse más antes de poder usarse. Sin embargo, sólo puede existir otra partición dentro de cada partición extendida. Esta partición es
En un entorno DOS/Windows, es un disco lógico. Por lo tanto, la tabla de particiones de cada partición extendida (también almacenada en el primer sector de la partición extendida) solo puede tener como máximo dos elementos de datos de partición (incluidos los elementos de datos de la siguiente partición extendida).