6.2. Характеристики жёстких дисков

6.2.1. Габариты жёстких дисков (Form Factor)

Для установки жёсткого диска в системный блок компьютера, в корпусе системного блока имеются специальные монтажные отсеки (Drive Bay). Размер жёсткого диска должен соответствовать размеру монтажного отсека. Габариты жёстких стандартны и характеризуются "коэффициентом формы" (Form Factor). Form Factor означает ширину жёсткого диска. Стандартные величины коэффициента формы в дюймах: 5¼", 3½", 2½", 1.8", 1.3". Первый из перечисленных форм-факторов, 5¼", это размер устаревших моделей жёстких дисков, имевших объём 10-80 Мб. 3½"- форм-фактор современных жёстких дисков, устанавливаемых на офисные (desk-top) компьютеры. 2½", 1.8", 1.3"- форм-факторы жёстких дисков для мобильных компьютеров и электронных устройств.

6.2.2. Ёмкость жёсткого диска

У первых жёстких дисков, устанавливавшихся на персональные компьютеры, была информационную ёмкость 10 Мб. В настоящее время производители жёстких дисков для ПК предлагают устройства вместимостью 40- 500 Гб. Современное программное обеспечение устойчиво предъявляет всё большие требования к ёмкости жёстких дисков, стимулируя прогресс технологий в этой области.

6.2.3. Скорость вращения пластин

Устаревшие модели жёстких дисков имели скорость вращения шпинделя 3600- 4500 об/мин. Современные- от 5400 до 15000 об/мин. Скорость вращения пластин является важным фактором, поскольку с ней тесно связана скорость чтения/записи информации на диск. Частота вращения ограничивается прочностью пластин, которые могут разрушиться на высоких скоростях. При увеличении скорости вращения растёт тепловыделение жёсткого диска, что нежелательно как для самого устройства, так и для соседствующих компонентов компьютера, поэтому жёсткие диски с частотой вращения шпинделя 7200 об/мин и выше требуют просторного корпуса системного блока с хорошей вентиляцией либо установки рядом специального индивидуального вентилятора. Для контроля за температурой внутри жёстких дисков на некоторых моделях начали устанавливать температурные датчики.

6.2.4. Система адресации на жёстких дисках

Жёсткий диск, как известно, имеет одну или несколько пластин (Platters). Каждая платина имеет две рабочих поверхности – Surface (поверхности, на которые напылён магнитный слой). Иногда для уменьшения высоты диска крайние пластины обеспечивают только одной рабочей поверхностью. Количество поверхностей совпадает с количеством магнитных головок (Heads), поэтому в характеристиках жёсткого диска эти два термина часто употребляются как синонимы.

Рабочая поверхность покрыта концентрическими окружностями – дорожками (Track). Дорожки пронумерованы, начиная с внешней, в сторону оси вращения пластины. Одноимённые дорожки разных поверхностей диска, расположенные строго друг под другом, логически объединяются в цилиндры (Cylinder). Блок магнитных головок перемещается на другую дорожку после того, как считана/записана информация на всех дорожках данного цилиндра.

Каждая дорожка рабочей поверхности сформирована из цепочки пронумерованных секторов- участков поверхности с записанной на неё информацией. Сектор является наименьшей порцией данных, имеющей уникальный адрес на жестком диске. Для того чтобы прочесть или записать нужную информацию в нужное место, необходимо представить адрес блока в качестве параметра команды, выдаваемой контроллеру жесткого диска. Адрес складывается из номера цилиндра (дорожки), номера головки (поверхности) и номера сектора. Вместимость сектора- 512 байт. Поскольку длина окружности дорожек сокращается от края пластины к её середине, то число секторов в дорожках постепенно уменьшается от внешней дорожки к крайней внутренней.

Чтобы уменьшить число обращений компьютера к жёсткому диску при чтении/записи и увеличить этим скорость работы, секторы логически объединяются в блоки- кластеры, имеющих собственную нумерацию. Таким образом, чтение и запись информации на магнитные диски ведётся не в отдельные секторы индивидуально, а в группы из нескольких последовательно расположенных секторов (кластеры).