Жесткий диск (HDD) — это устройство для хранения и чтения цифровой информации в компьютере или ноутбуке. HDD принципиально отличается от другого типа устройств хранения данных – флэш-накопителей, которые основаны на технологии электронных чипов. Почему же HDD получил такое необычное название – жесткий?
Исторический контекст
Для начала, необходимо вспомнить историю компьютерных технологий и то, как они развивались со временем. HDD был изобретен в 1956 году компанией IBM для обработки бизнес-данных. Он был первой попыткой хранения большого объема информации на поверхности магнитных дисков с помощью магнитной головки. Тогда компания используя принцип радиорекорда, разработала пластину, покрытую оксидом железа, где информация записывалась и читалась с помощью головки на четырех границах пластины.
По сравнению с другими устройствами того времени, такими как магнитные ленты и барабанные носители, HDD отличался высокой плотностью хранения данных: на нем можно было записать значительно большее количество информации на маленькой поверхности диска. Но именно эта высокая плотность хранения данных, которую производители пытались достичь, и стала причиной того, почему HDD получил свое название – жесткий.
Что означает "жесткий диск"?
Диск состоит из стека жестких дисков, называемых пластинами. Они изготовлены из алюминиевых (в более современных моделях – стеклянных) дисков с покрытием из магнитоприемной пленки. Когда на HDD читают или записывают данные, магнитные головки перемещаются по поверхности пластин.
Таким образом, HDD получил свое название из-за особенности своей конструкции и того, как работает магнитная головка.
Сначала магнитная головка спускается на поверхность диска, но когда происходит запись информации она вращается со скоростью 5400 оборотов в минуту (U/min) или 7200 оборотов в минуту (U/min), а также може работать на скоростях свыше 10000 оборотов в минуту. На периферии диска скорость вращения выше, что позволяет накапливать доступное для чтения и записи пространство на HDD.
В процессе работы магнитные головки парят над поверхностью пластин на слое воздуха. Если жесткий диск так или иначе получает удар, то магнитные головки могут упасть на поверхность и столкнуться с ней, что неизбежно приведет к сбоям в работе. Это одна из наиболее частых причин, почему их называют жесткими, что относится как к их конструкции, так и к определенным требованиям к среде их хранения.
Кроме того, еще одна причина, почему жесткие диски называют жесткими, связана с тем, что они представляют собой довольно крупные и массивные устройства, которые определенным образом фиксируются внутри компьютера или ноутбука. По сравнению с некоторыми другими устройствами хранения информации, такими как флэш-накопители, которые можно легко убрать в карман или сумку, жесткие диски являются громоздкими и неудобными для переноски.
Критические особенности жестких дисков
Одна из критических особенностей жестких дисков, связанная с их довольно эффективной работой, является их устойчивость к вибрации. Жесткие диски чувствительны к внешним воздействиям, таким как сотрясение, удар или падение, и это может привести к повреждению пластин или магнитных головок. Чтобы предотвратить повреждения, производители жестких дисков постоянно совершенствуют свои устройства и добавляют различные защитные функции, такие как системы аварийного торможения, автоматическая система парковки головки и т.д.
Одной из других критических функций жесткого диска является степень точности, с которой он может читать и записывать данные. Устройства хранения данных работают с большим количеством информации на диске и поэтому имеют строгие требования к точности позиционирования магнитных головок. Разработчики и инженеры постоянно работают над повышением точности, уменьшая расстояние между головками и пластинами, увеличивая точность механизмов и т.д.
Использование жестких дисков
Жесткие диски в настоящее время являются наиболее распространенным типом устройств хранения данных. Они используются в большинстве настольных компьютеров и ноутбуков, именно они обеспечивают быстрый доступ к большим объемам информации. Однако, с появлением технологий SSD и NVMe, жесткие диски стали проигрывать в производительности и скорости доступа к данным. SSD и NVMe не имеют магнитных головок и пластин, что существенно увеличивает их производительность и скорость чтения данных.
В заключение
Жесткие диски получили такое название не только из-за своей конструкции и размера, но и благодаря тому, что они определенным образом фиксируются внутри компьютера и не являются легкими для переноски. Однако, несмотря на то, что они были найдены еще в середине прошлого века, жесткие диски все еще являются важным элементом компьютерной технологии, обеспечивая быстрый и надежный доступ к большим объемам информации. Вместе с тем, возникновение новых технологий SSD и NVMe, которые не требуют магнитных головок и пластин, позволило усовершенствовать и ускорить хранение большого объема данных на устройствах с меньшей чувствительностью к внешним воздействиям. Тем не менее, жесткие диски остаются важным устройством хранения информации и используются повсеместно в решениях для центров обработки данных, различных корпоративных систем, сетевых хранилищ данных, и даже в рекордерах и устройствах для хранения файлов в домашних условиях.