Видео #1. Устройство жесткого диска

Опубликовано: 16 июня 2015

По-прежнему самым распространенным носителем информации в компьютерах и ноутбуках остается жесткий диск (HDD). Он хоть и значительно проигрывает по скорости твердотельным накопителям (SSD), пришедшим ему на смену, но в плане стоимости жесткие диски пока вне конкуренции, что и делает их такими популярными.

Проблемы с жесткими дисками встречаются достаточно часто и я решил записать серию видео, в которой постараюсь рассказать о наиболее распространенных проблемах, их причинах, а также путях их решения.

И в первую очередь я бы хотел рассказать об устройстве жесткого диска, так как считаю, что вполне логично перед тем, как приступить к изучению болезней, следует обследовать пациента и знать как он устроен.

Возможно, кому-то эта информация покажется ненужной и бесполезной, но я так не считаю. Все же понимание принципов работы устройства позволит оценить масштаб трагедии при каком-то сбое, правильно диагностировать проблему и выбрать инструменты для ее устранения.

Итак, жесткий диск — это, пожалуй, самая уязвимая часть современного компьютера. Связано это с тем, что это единственное механическое устройство в компьютере (не считая привода оптических дисков, если вы им еще пользуетесь). Ну а механика есть механика.

По сути, жесткий диск состоит из двух частей — электрической и механической. Механика приводит устройство в действие, а электроника управляет им.

Принцип работы жесткого диска достаточно прост и очень похож на граммофон или проигрыватель. Возможно вы помните устройства, в которые устанавливалась пластинка с аудио-информацией (музыка, сказки, рассказы и прочие звукозаписи).

Граммофон

В жестких дисках также информация записывается на пластинки и считывается похожей головкой, вот только устройство этого механизма намного более сложное.

Пластинок обычно несколько и они «насажены» на шпиндель. Изготавливаются они обычно из металла и покрываются тончайшим ферромагнитным слоем, на который и записывается информация.

Устройство жесткого диска

Считывающих головок также обычно несколько и они объединены в блок. Головки могут свободно перемещаться и позиционироваться над любой областью пластин.

Скорость вращения барабана в современных жестких дисках составляет обычно 5400 или 7200 оборотов в минуту. Есть и более быстрые жесткие диски, но они дороже и редко устанавливаются в домашние компьютеры. Но даже скорость в 5400 об/мин весьма существенна.

Считывающая головка во время работы диска не касается пластины, а зависает над ней на расстоянии всего около 10 нм. Для сравнения толщина волоса составляет около 100 мкм, что в 10 000 раз больше!

Из-за того, что головка не касается поверхности исключается ее механический износ, а происходит это потому, что при вращении шпинделя создается воздушный поток, который приподнимает считывающую головку над поверхностью диска и заставляет ее как бы парить.

Теперь представьте что будет, если на такой скорости между считывающей головкой и пластиной попадет микроскопическая пылинка. Это приведет к тому, что головка подпрыгнет и ударит диск, что неминуемо приведет к повреждению магнитной поверхности пластины, а значит и информации на ней записанной.

Повреждение жесткого диска

Если вам доводилось пользоваться проигрывателем, то вы наверняка помните, что поцарапанная пластинка обычно отказывалась проигрываться, так как головка перескакивала на соседнюю дорожку. То есть часть информации записанной на пластинку просто безвозвратно пропадала. Нечто подобное может возникнуть и в жестком диске.

У вас может возникнуть вопрос — если в рабочем положении головки не касаются поверхности диска и приподнимаются они только во время работы, то почему они не повреждают магнитную поверхность в момент запуска диска?

Дело в том, что пока диск не разогнался до нужной скорости блок головок находится в так называемом парковочном положении.

Жесткий диск. Парковка головок

То есть по сути головки отведены из рабочей зоны и удерживаются специальным устройством в парковочном положении, что предотвращает касание головок с магнитной поверхностью диска.

Парковочное устройство обычно срабатывает автоматически при остановке двигателя, вращающего шпиндель с пластинами, и выводит блок головок из рабочей зоны, тем самым защищая уязвимую рабочую поверхность.

Для предотвращения попадания чего-либо внутрь, жесткий диск изготавливают в виде герметичного бокса, в который ничего не может попасть из вне. Таким образом электро-механическая часть находится внутри этого бокса, а электроника снаружи.

Корпус жесткого диска

Электронная плата, которую вы можете видеть в нижней части диска, называется платой контроллера и именно она осуществляет полное управление над механической частью.

Жесткий диск. Плата контроллера

Обычно плата контроллера никак не защищена и ее достаточно легко повредить при неаккуратном монтаже жесткого диска внутри корпуса компьютера или при хранении. Поэтому если хотите положить диск, то либо кладите его платой вверх, либо убедитесь, что на поверхности, куда его кладете, нет винтов или других объектов, способных повредить плату.

Итак, подведем итоги...

Как вы понимаете, есть масса причин, делающих жесткий диск не очень надежным носителем информации.

Во-первых, механические части, вращающиеся с большой скоростью, могут выйти из строя или стать причиной повреждения магнитной поверхности диска.

Во-вторых, из-за своей конструкции жесткие диски весьма восприимчивы к ударам, падениям и температуре.

В-третьих, электроника жесткого диска (плата контроллера) подвержена как механическому повреждению, при неаккуратном обращении с диском при его подключении, так и может сгореть при скачке напряжения в электросети или при подключении/отключении жесткого диска «на горячую», то есть при включенном компьютере.

Отсюда следуют очень простые правила обращения с жесткими дисками:

  • Оберегать их от ударов и падений
  • Быть крайне аккуратным при монтаже жесткого диска внутрь корпуса компьютера и ноутбука и никогда не производить подключение и отключение диска при работающем компьютере (Здесь речь идет о внутренних дисках. Внешние жесткие диски, подключаемые через разъем USB предполагают возможность отключения при работающем компьютере)
  • Оберегать жесткий диск от перегрева. Обеспечить достаточную вентиляцию внутри корпуса компьютера и следить за температурой жесткого диска с помощью специальных программ (это актуально летом).
  • По возможности использовать источник бесперебойного питания при работе на обычном компьютере (для ноутбуков он не нужен, так как там есть батарея, которая на себя берет эту функцию).

На этом у меня пока все. В следующем видео расскажу о принципах хранения информации на жестком диске и чем опасно появление так называемых «бэд-секторов» (bad sectors).





Не упустите возможность сделать доброе дело:

нажмите на кнопку социальной сети, в которой вы зарегистрированы, чтобы другие люди тоже получили пользу от этого материала. СПАСИБО!

  • https://plus.google.com/110882540397638910126 мichael strit

    Спасибо,Андрей!

  • http://vk.com/id155504653 Шамиль Шарафетдинов

    Спасибо

  • https://plus.google.com/110094759435049828621 Дмитрий Халяпин

    Андрей, спасибо за этот видео-урок! Мне тоже будет очень интересно посмотреть по этой теме ещё.

  • http://pcsecrets.ru Андрей Сухов

    Сложно ответить на ваши вопросы, так как из вашего рассказа возникает больше встречных вопросов...

    1. Каким образом лицензионная система появилась на вашем компьютере? Была установлена с купленного диска? Была предустановлена на компьютере изначально?

    2. Что значит «пользуюсь восстановлением системы»? Именно функцией Восстановление системы Windows? или специальной программой? Или если ОС была предустановлена, то у вас есть возможность от производителя восстановить ее до заводских настроек?

    3. Что означает «из заархивированных образа системы и файлов,хранящихся на cекторе D»? Заархивированного чем и как? Каких файлов, хранящихся на диске D?

    4. У вас есть «копия загрузочного диска», о которой вы пишите? или что вы имеете в виду под копией?

    Сказать по правде, я обычно не отвечаю на подобные вопросы в комментариях и причину я обозначил здесь - http://pcsecrets.ru/news/o-kompyuternoj-pomoshhi-na-pcsecrets-ru.html

    Да вы и сами из моего комментария, надеюсь, понимаете, почему я перестал это делать...

  • http://www.odnoklassniki.ru/profile/537120896054 Дмитрий Мартынов

    Андрей, благодарен вам за эту серию видео! Лично для меня очень интересно будет всё это посмотреть.

  • https://plus.google.com/110882540397638910126 мichael strit

    Супер!Спасибо,Андрей! Скажите,а есть ли у Вас какая нибудь информация по замене жёсткого диска на новый,более объёмный.У меня,например,жёсткий диск всего лишь 150 Гб,ОС лицензионная,но нету загрузочного диска в случае сбоя системы.Пользуюсь в таких случаях только восстановлением системы из заархивированных образа системы и файлов,хранящихся на cекторе D.Останется ли ОС лицензионной,если я загружу её из копии загрузочного диска или флеш-карты на новый жёсткий диск на свой же компьютер?Спасибо.

  • https://plus.google.com/110882540397638910126 мichael strit

    Cупер!Всё кратко,чётко,понятно и доступно.Cпасибо,Андрей!

  • леонид

    Очень хорошо,что Вы, Андрей, решили создать этот мини курс. Спасибо!

  • Аноним

    Спасибо, Андрей! Информация для меня очень полезная. С Уважением В. Леонидов.

  • Mixa

    Жесткие диски Advanced format -форматирование, в каких ОС применяется и.т.д.

    Как узнать размер сектора в котором уже отформатирован диск?

  • Аноним

    Очень полезная информация. С нетерпением жду продолжений.

  • Аноним

    Все видео уроки очень важны. Спасибо Вам, Андрей!

  • http://vk.com/id197180004 Николай Терновой

    Добротно сделанное видео. Приятно смотреть на мастерски сделанную работу. Большое спасибо.

  • http://pcsecrets.ru Андрей Сухов

    Об этом видео не будет. По сути ничего прописывать не нужно. Выберите в BIOS загрузку с USB устройства. Делается это также как и при установке Windows с флешки (об этом есть видео на сайте). Вот только нет в этом смысла особого, если конечно у вас не USB3 и вы планируете работать с Linux. Дело в том, что Windows привязывается к конфигурации компьютера и запустить его с диска на другом компьютере будет проблематично. Ну а USB2 по скорости работы значительно уступает SATA2, не говоря уже о SATA3.

    P.S. о SATA видео запишу, так как многим не понятна эта аббревиатура.

  • http://www.odnoklassniki.ru/profile/238758422266 Людмила Никонова

    Спасибо, Андрей! Замечательный урок!

  • http://www.odnoklassniki.ru/profile/524924295581 Николай Стрельченко

    Спасибо Андрей за полезный урок. Удачи!

  • http://my.mail.ru/mail/y.pingvin/ юра Блoхин

    здравствуйте я хотел бы знать как прописать внешний жёсткий диск в BIOSE чтоб установить в него систему и работать с него за ранние Спасибо

  • http://vk.com/id165883618 Виталя Кресс

    супер Андрей

  • https://plus.google.com/111555105846686517148 Александр Маслов

    Я, как один из подписчики Линксовского курса, внимательно слежу за изложением и ожидаю новые уроки. Систему устанавливал также на ВМ. В новых уроков хотелось бы увидеть больше прикладных приёмов, с настройками можем поэкспериментировать сами. Ещё раз — спасибо, ждём

  • Сергей

    Спасибо, нужная и важная тема!

Vkitter

Okitter