Жесткие диски (HDD). Про жесткие диски По жесткого диска

Во время запуска компьютера, набор микропрограмм, записанных в микросхеме BIOS, производит проверку оборудования. Если все в порядке, он передает управление загрузчику операционной системы. Дальше ОС загружается и вы начинаете пользоваться компьютером. При этом — где до включения компьютера хранилась операционная система? Каким образом ваш реферат, который вы писали всю ночь, остался цел после отключения питания ПК? Снова же — где он хранится?

Ладно, вероятно я слишком загнул и вы все прекрасно знаете, что данные компьютера хранятся на жестком диске. Тем не менее что он из себя представляет и как работает не все знают, и поскольку вы здесь, делаем вывод, что хотели бы узнать. Что же, давайте разбираться!

По традиции, давайте подсмотрим определение жесткого диска в Википедии:

Жесткий диск (винт, винчестер, накопитель на жестких магнитных дисках, НЖМД, HDD, HMDD) — запоминающее устройство произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи.

Используются в подавляющем большинстве компьютеров, а также как отдельно подключаемые устройства для хранения резервных копий данных, в качестве файлового хранилища и т.п.

Чуть-чуть разберемся. Мне нравится термин «накопитель на жестких магнитных дисках «. Эти пять слов передают всю суть. HDD — устройство, предназначение которого длительное время хранить записанные на него данные. Основой HDD являются жесткие (алюминиевые) диски со специальным покрытием, на которое при помощи специальных головок записывается информация.

Не буду рассматривать в деталях сам процесс записи — по сути это физика последних классов школы, и вникать в это, уверен, у вас желания нет, да и статья совсем не о том.

Также обратим внимание на фразу: «произвольного доступа » что, грубо говоря, означает, что мы (компьютер) можем в любое время считать информацию с любого участка ЖД.

Важным является тот факт, что память HDD не энергозависима, то есть не важно подключено питание или нет, записанная на устройство информация никуда не исчезнет. Это важное отличие постоянной памяти компьютера, от временной ().

Взглянув на жесткий диск компьютера в жизни, вы не увидите ни дисков, ни головок, так как все это скрыто в герметичном корпусе (гермозона). Внешне винчестер выглядит так:

Для чего компьютеру нужен жесткий диск

Рассмотрим что такое HDD в компьютере, то есть какую роль он играет в ПК. Понятно, что он хранит данные но, как и какие. Здесь выделим такие функции НЖМД:

• Хранение ОС, пользовательского ПО и их настроек;
• Хранение файлов пользователя: музыка, видео, изображения, документы и т.д;
• Использование части объема жесткого диска, для хранения данных не помещающихся в ОЗУ (файл подкачки) или хранение содержимого оперативной памяти во время использования режима сна;

Как видим, жесткий диск компьютера не просто свалка из фотографий, музыки и видео. На нем хранится вся операционная система, и помимо этого ЖД помогает справляться с загруженностью ОЗУ, беря на себя часть ее функций.

Из чего состоит жесткий диск

Мы частично упоминали о составных жесткого диска, сейчас разберемся с этим детальнее. Итак, основные составляющие HDD:

• Корпус — защищает механизмы жесткого диска от пыли и влаги. Как правило, является герметичным, дабы внутрь та самая влага и пыль не попадали;
• Диски (блины) — пластины из определенного сплава металлов, с нанесенным с обеих сторон покрытием, на которое и записываются данные. Количество пластин может быть разным — от одной (в бюджетных вариантах), до нескольких;
• Двигатель — на шпинделе которого закреплены блины;
• Блок головок — конструкция из соединенных между собой рычагов (коромысел), и головок. Часть ЖД, которая считывает и записывает на него информацию. Для одного блина используется пара головок, поскольку и верхняя, и нижняя часть у него рабочая;
• Устройство позиционирования (актуатор ) — механизм приводящий в действие блок головок. Состоит из пары постоянных неодимовых магнитов и катушки, находящейся на конце блока головок;
• Контроллер — электронная микросхема управляющая работой HDD;
• Парковочная зона — место внутри винчестера рядом с дисками либо на их внутренней части, куда опускаются (паркуются) головки во время простоя, чтобы не повредить рабочую поверхность блинов.

Такое вот незамысловатое устройство жесткого диска. Сформировалось оно много лет назад, и никаких принципиальных изменений в него уже давно не вносились. А мы идем дальше.

Как работает жесткий диск

После того, как на HDD подается питание двигатель, на шпинделе которого закреплены блины, начинает раскручиваться. Набрав скорость, при которой у поверхности дисков образовывается постоянный поток воздуха, начинают двигаться головки.

Данная последовательность (сначала раскручиваться диски, а затем начинают работать головки) необходима для того, чтобы за счет образовавшегося потока воздуха, головки парили над пластинами. Да, они никогда не касаются поверхности дисков, иначе последние были бы моментально повреждены. Тем не менее, расстояние от поверхности магнитных пластин до головок настолько маленькое (~10 нм), что вы не увидите его невооруженным глазом.

После запуска, в первую очередь происходит считывание служебной информации о состоянии жесткого диска и других необходимых сведениях о нем, находящихся на так называемой нулевой дорожке. Только затем начинается работа с данными.

Информация на жестком диске компьютера записывается на дорожки которые, в свою очередь, разбиты на сектора (такая себе разрезанная на кусочки пицца). Для записи файлов несколько секторов объединяют в кластер, он и является наименьшим местом, куда может быть записан файл.

Кроме такого «горизонтального» разбиения диска, есть еще условное «вертикальное». Поскольку все головки объединены, они всегда позиционируются над одной и той же по номеру дорожкой, каждая над своим диском. Таким образом, во время работы HDD головки как бы рисуют цилиндр:

Пока HDD работает, по сути он выполняет две команды: чтение и запись. Когда необходимо выполнить команду записи, происходит вычисление области на диске куда она будет производится, затем позиционируются головки и, собственно, выполняется команда. Затем результат проверяется. Кроме записи данных прямо на диск, информация также попадает в его кеш.

Если контроллеру поступает команда на чтение, в первую очередь происходит проверка наличия требуемой информации в кеше. Если ее там нет, снова происходит вычисление координат для позиционирования головок, дальше, головки позиционируется и считывают данные.

После завершения работы, когда питание винчестера исчезает, происходит автоматическая парковка головок в парковочных зоне.

Вот так в общих чертах и работает жесткий диск компьютера. В действительности же все намного сложнее, но обычному пользователю, скорее всего, такие подробности не нужны, поэтому закончим с этим разделом и пойдем дальше.

Виды жестких дисков и их производители

На сегодняшний день, на рынке существует фактически три основных производителя жестких дисков: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. Они полностью покрывают спрос на устройства всех видов и требований. Остальные компании либо разорились, либо были поглощены кем-то из основной тройки, или перепрофилировались.

Если говорить о видах HDD, их можно разделить таким образом:

1. Для ноутбуков — основной параметр — размер устройства в 2,5 дюйма. Это позволяет им компактно размещаться в корпусе лептопа;
2. Для ПК — в этом случае также возможно использование 2,5″ жестких дисков, но как правило, используются 3,5 дюйма;
3. Внешние жесткие диски — устройства, отдельно подключаемые к ПК/ноутбуку, чаще всего выполняющие роль файлового хранилища.

Также выделяют особый тип жестких дисков — для серверов. Они идентичны обычным ПКшным, но могут отличаются интерфейсами для подключения, и большей производительностью.

Все остальные разделения HDD на виды происходят от их характеристик, поэтому рассмотрим их.

Характеристики жестких дисков

Итак, основные характеристики жесткого диска компьютера:

• Объем — показатель максимально возможного количества данных, которые можно будет вместить на диске. Первое на что обычно смотрят при выборе HDD. Данный показатель может достигать 10 Тб, хотя для домашнего ПК чаще выбирают 500 Гб — 1 Тб;
• Форм-фактор — размер жестокого диска. Самые распространенные — 3,5 и 2,5 дюйма. Как говорилось выше, 2,5″ в большинстве случаев, устанавливаются в ноутбуки. Также их используют во внешних HDD. В ПК и на сервера устанавливают 3,5″. Форм фактор влияет и на объем, так как на больший диск может поместиться больше данных;
• Скорость вращения шпинделя — с какой скоростью вращаются блины. Наиболее распространены 4200, 5400, 7200 и 10000 об/мин. Эта характеристика напрямую влияет на производительность, а так же и цену устройства. Чем выше скорость — тем больше оба значения;
• Интерфейс — способ (тип разъема) подключения HDD к компьютеру. Самым популярным интерфейсом для внутренних ЖД сегодня является SATA (в старых компьютерах использовался IDE). Внешние жесткие диски подключаются, как правило, по USB или FireWire. Кроме перечисленных, существуют еще такие интерфейсы как SCSI, SAS;
• Объем буфера (кеш-память) — тип быстрой памяти (по типу ОЗУ) установленный на контроллере ЖД, предназначенный для временного хранения данных, к которым чаще всего обращаются. Объем буфера может составлять 16, 32 или 64 Мб;
• Время произвольного доступа — то время, за которое HDD гарантированно выполнить запись или чтение с любого участка диска. Колеблется от 3 до 15 мс;

Кроме приведенных характеристик также можно встретить такие показатели как.

Если вы потеряли ценные файлы, не спешите впадать в депрессию: восстановление информации с жесткого диска возможно, причем сделать это вы можете самостоятельно.

Файл, удаленный с жесткого диска, фактически остается на тех же секторах диска. В файловой таблице он имеет отметку “ноль”. Пока эта информация не перезаписана, файлы пригодны для восстановления.

Самое важное – подобрать правильный инструмент. Мы отобрали лучшие программы для восстановления данных на жестком диске. В обзоре перечислим необходимые функции программ, вкратце расскажем, как они работают.

2. TestDisk – восстановление удаленных разделов HDD (Windows / Mac OS / Linux)

Строгий консольный интерфейс программы TestDisk

TestDisk – программа для восстановления данных и разделов жесткого диска . Поддерживает файловые системы FAT, NTFS, ext2 и др. Работает только из командной строки, разобраться с командами поможет подробная документация.

Использовать программу имеет смысл в случаях, если данные были потеряны

• в результате ошибок в файловой таблице,
• при наличии bad-блоков
• при случайном удалении раздела HDD.

В подобных случаях другие утилиты, вроде Recuva или PhotoRec, могут не справиться.

С TestDisk можно восстановить загрузочные сектора, исправить таблицы в FAT, Master File Table – в общем, исправить ошибки на жестком диске, которые часто являются причиной удаления файлов.

Если операционная система не загружается и/или вы работаете в Linux, можно сделать побайтовую копию разделов HDD () и восстанавливать файлы безопасно, избегая перезаписи.

Если TestDisk не помогла или показалась сложной, протестируйте PhotoRec (см. ниже), благо что программы распространяются в общем архиве.

3. PhotoRec – восстановление фото и видео на жестком диске (Windows, Linux, Mac OS)

Главное окно PhotoRec: настройка поиска и сохранения

PhotoRec – кроссплатформенная программа для восстановления данных с диска. Ищет по файловым сигнатурам, лучше всего справляется с поиском удаленных изображений и видеороликов.

Всего PhotoRec охватывает около 300 файловых типов и 480 расширений файлов. Восстановление данных производится как на жестком диске, так и съемных носителях – флешках, картах памяти.

Скачать программу можно бесплатно для десктопа. Поддерживаются основные файловые системы, включая NTFS, FAT, exFAT, ext2/3/4, частично ReiserFS и др.

В комплекте с программой – консольная утилита TestDisk. Напомним, она предназначена для восстановления удаленных разделов, исправления загрузочной записи на диске и других ошибок на HDD.

Примечание . Несмотря на то, что восстановление данных на диске проходит в режиме чтения. при сохранении файлов нужно указывать директорию на другом диске – иначе удаленные данные будут перезаписаны.

4. Diskdigger для ПК

Diskdigger существует в настольной и мобильной редакциях. Мы будем рассматривать версию для Windows. Она поддерживает HDD, SSD, sd карты и usb флешки и виртуальные диски (VHD/VDI и др.), подключенные к компьютеру.

Программа предлагает выбрать один из двух вариантов сканирования – Dig deep или Dig Deeper.

Соответственно, метод Dig deep подходит для восстановления файлов на жестком диске после быстрого форматирования , удаления файлов в Корзину, удаления любых данных в файловой системе FAT, exFAT и NTFS.

Метод восстановления Dig Deeper будет крайне полезен при более сложных случаях, связанных с удалением информации. Этот метод предполагает поиск файлов по сигнатурам в обход файловой системе. Сканирование в режиме Dig Deeper займет гораздо больше времени, чем Dig deep.

Следует отметить, что настольная версия Diskdigger имеет удобный интерфейс и позволяет гибко настроить поиск файлов на HDD. Удобно пользоваться превью при восстановлении и сохранении результатов в виде списка или эскизов. Вообще, Diskdigger заточена под восстановление фото, аудио и видео, аналогично PhotoRec.

5. EaseUS Data Recovery Wizard (Windows)

EaseUS Data Recovery Wizard - отличная, хотя и не бесплатная, программа для восстановления удаленных файлов с HDD. Впрочем, 500 Мб можно восстановить не приобретая полную версию. Для этого достаточно скачать на сайте 30-дневную trial-версию продукта.

Сценарии, при которых инструментарий EaseUS Data Recovery Wizard будет полезен:

• Удаление файлов минуя Корзину (через Shift+Delete)
• Удаление раздела HDD целиком
• Быстрое форматирование жесткого диска
• Повреждение файлов, или bad-блоки
• Раздел жёсткого диска определяется как raw

Интерфейс программы несложен, новичкам будет полезен пошаговый мастер настройки. Он позволяет выбрать файловые типы, тип сканирования (Quick Scan / Deep Scan). По ходу сканирования можно просматривать результаты в удобном preview-окне.

Именно поэтому EaseUS Data Recovery Wizard отлично подходит для восстановления изображений и видео.

Интерфейс программы EaseUS Data Recovery Wizard

Data Recovery Wizard поддерживает восстановление данных жестком диске, SSD, карте памяти, usb-флешке.

В списке поддерживаемых ОС – Windows 8, 7, Vista, XP, Server 2008 и 2003, 2000 и старше.

Stellar Phoenix Windows Data Recovery поддерживает более 300 файловых расширений, подходит для восстановления удаленных разделов на HDD / SSD, игнорирует ошибки чтения. В описании указано, что основные файловые системы для поиска файлов - это FAT, NTFS и ExFAT. Однако Phoenix Windows Data Recovery может пойти в обход и обнаружить файлы вне зависимости от типа файловой системы. Для этого используется поиск по сигнатурам, который активируется опцией Deep Scan.

Главное окно Stellar Phoenix Windows Data Recovery: выбор диска

Technician версия программы будет незаменима, если файлы находились в RAID архиве и один из дисков массива вышел из строя. В других версиях программы также есть полезные дополнения для резервного копирования. Однако для домашнего использования будут оптимальны версии Home или Professional (стоимость от $ 60 до $ 100).

7. Minitool Power Data Recovery – программа для восстановления файлов с жесткого диска

Minitool Power Data Recovery – программа для восстановления данных на поврежденных, неисправных жестких дисках, аварийных hdd – тех, которые не определяются на компьютере.

Главное окно MiniTool Power Data Recovery: выбор раздела диска

Некоторые особенности утилиты:

• Power Data Recovery восстанавливает диски целиком, работает с динамическими дисками больших размеров (> 1 Тб), RAID-массивами,
• при сканировании обходит ошибки, циклично считывает данные, bad-блоки, переводит головку в “щадящий” режим при чтении информации с диска,
• работает с файловыми системами FAT 16/32,
• Опция “глубокое сканирование” позволяет найти удаленные файлы, которые при обычном сканировании не обнаруживаются,
• Бесплатное восстановление 1024 Мб любых данных.

Как восстановить информацию с жесткого диска

В программе есть пошаговый мастер восстановления данных. После выбора Logical drive и нажатия кнопки Scan отобразится список Scan Results. Файлы сортируются по File name, Size, Creation date.

Видео, как работать с программой Power Data Recovery:

8. Undelete Plus (Windows)

Интерфейс главного окна Undelete Plus

Undelete Plus – shareware программа для восстановления удаленных файлов. Поддерживает восстановление:

• офисных документов и почты,
• фото, видео, mp3 аудио,
• файлов после очистки Корзины Windows,
• системного диска после форматирования / переустановки Windows.

Undelete Plus работает на всех версиях Windows и поддерживает устройства хранения с файловой системой FAT или NTFS.

Аналогично Recuva, программа определяет вероятность восстановления для найденных файлов. Можно сортировать результаты по типу, устанавливать фильтры по времени и размеру.

9. Glary Undelete: восстановление информации с жесткого диска

Glary Undelete – бесплатная программа для восстановления удаленных файлов с HDD, простая в использовании, с удобным пользовательским интерфейсом.

Восстановление на HDD с помощью программы Glary Undelete

Glary Undelete восстанавливает файлы с жестких дисков, SSD, любых removable devices носителей – картах памяти, USB флешках и т.д.

Какие-либо настройки отсутствуют, для начала работы нужно нажать Start. Есть фильтр по имени / дате / размеру. В боковой панели доступна группировка результатов по файловому расширению. Вероятность восстановления для каждого файла можно узнать из колонки “Состояние”.

10. R-Studio – популярная программа для восстановления данных с жесткого диска

11. Puran File Recovery - простая программа для восстановления с FAT/NTFS-дисков

Нельзя сказать, что программа Puran File Recovery выделяется на фоне других программ для восстановления данных в обзоре. Тем не менее, перечислим главные функциональные особенности этого бесплатного продукта.

Puran File Recovery работает с Windows 8, 7, Vista, и XP. Приложение доступно в портативном виде и для 32-разрядных и 64-разрядных версий Windows, поэтому не требует установки. У программы простой и быстрый интерфейс.

Поддерживаются файловые системы FAT12/16/32 и NTFS. Если удален диск или имеет raw-формат, опция Full Scan позволит обнаружить раздел и затем восстановить данные с жесткого диска в штатном режиме.

Есть два режима восстановления данных с HDD - сканирование удаленной информации быстрое и глубокое (побайтовое). При глубоком сканировании не просто идет поиск по записям в файловой таблице, Puran File Recovery сканирует известные паттерны, пытаясь обнаружить тот или иной формат. К слову, утилита способна распознать около 50 файловых типов.

Найденные файлы восстанавливаются с сохранением полных путей и имен (при такой возможности). Перед сохранением на диск пользователь может отсортировать результаты восстановления, ознакомиться в режиме превью с файлами.

Инструменты в составе программы Puran File Recovery

Другие программы для восстановления диска

• Data LifeSaver (сейчас "EASEUS Data Recovery"): профессиональное восстановление поврежденной информации в файловых системах FAT и NTFS.
• Data Rescue PC3: программа для поиска удаленных файлов от компании Prosoft Engineering, поддерживает ФС FAT и NTFS
• Disk Drill Pro for Mac OS X : программа для восстановления файлов и SSD-разделов под Windows и Mac OS X .
• FileSalvage: восстановление данных с диска, реанимация удаленной / поврежденной информации
• Recover My Files : работает под Microsoft Windows 2000 и выше, поддерживает ФС FAT, NTFS и HFS, RAID-массивы.
• Ontrack EasyRecovery : реанимирует поврежденные данные на разделах NTFS, HFS, FAT 16/32.

Ответы на вопросы читателей

1. Нечаянно резко захлопнули крышку ноута Lenovo. Не знаю из-за этого или нет, сама переустановилась ОС Windows и вся инфа с Рабочего стола исчезла. Потом появилось окно с красным крестиком Виндовс. Там было предложено распечатать инструкцию и сохранить на флешку, что-то про жёсткий диск и не пользоваться компом, пока не восстановим жёсткий диск. Что мне делать, хотелось бы восстановить файлы на жестком диске:-)

2. На Рабочем столе были файлы. Они исчезли. Нашел только названия в MS Word. Помогите, пожалуйста, вернуть их на Рабочий стол , чтобы я мог работать с ними, как и прежде.

Ответ . Ответ будет краток. Смотрите программы для восстановления данных с жесткого диска выше по списку. Укажите в списке системный диск, на котором была установлена WIndows. В случае, если нужно вернуть некоторые файлы с Рабочего стола, указываем при сканировании "[буква системного диска] > Users > [Имя пользователя] > Desktop.

После переустановки системы не скопировались фото и видео на жесткий диск и, по всей видимости, удалились. Возможно ли сейчас бесплатное восстановление данных с hdd?

Ответ . Вопрос неточен в своей формулировке, но ответить на него несложно. Используйте любую программу для восстановления, упомянутую в статье. Собственно, перед процессом реанимации данных крайне нежелательно использовать жесткий диск для записи и чтения информации, так что по возможности устанавливайте софт на другой носитель и не работайте в ОС до начала восстановления данных на диске.

Вчера удалила всю папку на винчестере. Там было 1 Гб содержимого, много папок и других ценных данных было! Несколько посмотрела - там ничего не было. Потом взяла и удалила всю папку, а, оказывается, там были мои спрятанные фото видео... Как восстановить данные с жесткого диска?

Ответ . Для этих целей подойдет практически любая программа для восстановления данных. Например, R-Studio, Minitool Power Data Recovery, Power Data Recovery или Recuva. Вообще, недостатка в подобных программах нет, выбирайте любую, читайте инструкции на Softdroid и приступайте к восстановлению.

Загружал файлы в облако mail.ru, через несколько дней файлы пропали. До этого заходил с другого устройства – файлы были на месте! Возможно ли бесплатно восстановить файлы?

Ответ . Да, восстановление файлов с жесткого диска вполне возможно, если вы синхронизировали файлы, загруженные в облако Mail.ru, с вашим ПК. Для этого необходимо использовать R-Studio, Minitool Power Data Recovery или другие инструменты. Установив программу для восстановления файлов, укажите ей диск, на котором находились синхронизированные файлы облака. Дальнейшие действия, полагаю, вам известны.

У сына слетела любимая игра на компьютере. Хотел закачать ему заново, но он не хочет начинать её с самого начала. Пишет " ошибка приложения". Помогут ли программы по восстановлению данных? Заранее благодарен.

Ответ . Теоретически, вы можете восстановить файлы (удаленные сохранения игры), используя программы для восстановления данных с жесткого диска. Для этого выясните, где хранятся сохранения той или иной игры, запустите поиск файлов и т. д., все как обычно при восстановлении. Впрочем, не совсем понятно, как у вас “слетели сейвы”, в каких обстоятельствах это произошло. Вполне возможно, что помощь программ восстановления данных вам не нужна, поскольку многие игры хранят сохранения в пользовательской папке Windows отдельно от собственно игрового приложения. Установите игру заново и посмотрите, можно ли открыть сохранения внутри игры.

Стерлась информация. После восстановления утерянных файлов имею поврежденные файлы которые не знаю как восстановить. Информация очень нужная. Как восстановить поврежденный файл? Подскажите выход.

Ответ . Чтобы корректно ответить на ваш вопрос, данной информации недостаточно. Если вы самостоятельно восстанавливали файлы и в результате получили часть информации в поврежденном виде, это значит, что удаленные файлы уже были перезаписаны новой информацией, и этот процесс необратим.

Менее вероятно, что вы использовали некачественный софт для восстановления или выбрали неподходящий режим сканирования. Тем не менее, предлагаем вам попытаться восстановить поврежденные файлы еще раз с использованием

Жесткий диск или HDD это устройство, которое позволяет хранить информацию в течении длительного времени и которое является энергонезависимым. Простыми словами, железная коробочка, где находятся все ваши документы, фильмы, операционная система и все прочее. Если проводить жизненную аналогию, то это нечто вроде большого альбома. Взяв карандаш в руки, вы можете рисовать или же писать сочинения. Если вам что-то не понравится, то вы всегда можете взять "стерку". Суть в том, что в то время, когда альбом лежит в полке, то все данные остаются нетронутыми.

Важных аспектов в данном случае два. Первый - длительное хранение. Второй - энергонезависимость. Если в первом случае все должно быть понятно из примера с альбомом, то для второго случая я дам некоторые пояснения. Суть в том, что жесткому диску не требуется питание для хранения информации, в отличии от оперативной памяти . Так что вы можете выключать компьютер от сети и знать, что данные будут в сохранности.

Примечание : Есть распространенная версия откуда пошли жаргонные названия этой коробочки. Сегодня, жесткий диск часто называют винчестер или, сокращенно, винт. Пошло это от того, что первое такое устройство имело код схожий с патронами для винтовки винчестер. Насколько это правда сложно сказать, однако версия считается наиболее реальной.

Рассмотрим же эту коробочку подробнее.

Если вы заметили, то я уже несколько раз упомянул аббревиатуру HDD и не просто так. Дело в том, что техническое название этой коробочки - накопитель на жестких магнитных дисках или hard (magnetic) disk drive.

Но, вернемся у устройству жесткого диска. В основу этой коробочки ложится технология магнитной записи информации. И вот как это устроено. Есть круглые жесткие диски (их еще часто называют блинами), покрытые ферромагнитным материалом (может менять свои магнитные свойства). Есть специальная движущаяся головка (состоит из двух частей), которая, собственно, и осуществляет чтение и запись данных (часть головки для чтения, часть для записи).

Сам процесс происходит следующим образом. Диск постоянно крутится с достаточно высокой скоростью, а головка ходит вдоль диска и в нужный момент либо считывает данные, либо осуществляет запись. При этом важно отметить, что головка не касается диска, так как иначе покрытие диска могло бы повредится. Когда же диск выключен, то головка находится в специальной зоне (парковочной), опять же для предохранения ферромагнитного покрытия от повреждения.

Стоит знать, что внутренний механизм сделан так, чтобы чисто физически было бы очень сложно повредить поверхность диска с данными. Однако, все же со временем части ферромагнитной поверхности могут приходить в негодность. Тут как в известном выражении - "Ничто не вечно".

Так же стоит знать, что таких пластин может быть несколько внутри короба жесткого диска. Как вы уже наверное догадались, количество блинов влияет на объем хранимой информации. Но, не ограничивается этим. К примеру, давным давно диски были раза в 1,5 больше сегодняшних, а помещалось на них 20-40Мб.

Рисунок 1. Упрощенная схема круглого жесткого диска

Примечание : На рисунке цифрами указано: 1 - геометрический сектор, 2 - сектор дорожки, 3 - дорожка, 4 - кластер.

Рассмотрим, чуть более подробно саму поверхность блинов. Чтобы хранение и запись информации можно было структурировать, всю поверхность делят на специальные дорожки. Затем весь диск делится по геометрическим секторам (равным друг другу). Часть дорожки, которая находится внутри этого геометрического объекта называют сектор дорожки или попросту секторами. Объединение нескольких секторов называют кластером.

Так как диски крутятся с достаточно высокой скоростью (например, 7200 оборотов в минуту), то в качестве минимальной единицы хранения используют именно кластер. Обычно, кластер представлен размером 4 Кб и состоит из 8 сектором по 512 байтов. Кстати, именно поэтому реальный размер текстового файла, состоящего всего из одного символа, будет равен 4 Кб, так как, в принципе, размер делится именно по кластерам.

Примечание : Стоит знать, что существуют методы, позволяющие хранить в одном кластере данные нескольких файлов, однако обычно деление идет именно по кластерам.

Примечание : Так же советую ознакомиться со статьей Твердотельный жесткий диск или SSD накопитель , так как это следующий виток устройств для хранения данных.

Характеристики жестких дисков

Если с устройством жестких дисков, надеюсь, вам стало понятно, то для полноты картины осталось рассмотреть вопрос основных характеристик HDD.

1. Форм-фактор . Слова страшные, а по сути означают только лишь физический размер диска. Для стационарных компьютеров он обычно составляет 3,5 дюйма, для ноутбуков меньше, всего 2,5 дюйма

2. Емкость . Это по сути тот размер, сколько данных может хранить жесткий диск. Сегодня, диски измеряются в гигабайтах и террабайтах.

3. Скорость вращения шпинделя . Эта как раз та самая скорость, с которой крутятся блины. Обычно это 5400 для ноутбуков и 7200 для обычных компьютеров. Бывают и другие скорости, но в домашнем использовании они просто не нужны.

4. Уровень шума . Тут, вероятно, вы можете и сами догадаться о чем идет речь. Есть весьма громкие винчестеры, обычно самые простые, а есть и более тихие.

5. Ударостойкость или в простонародье живучесть . По сути, обозначает какие перегрузки может выносить жесткий диск без повреждения данных. Тем не менее, крайне не советую проверять это характеристику.

6. Интерфейс доступа . Интерфейс определяет разъемы, которые используются для подключения дисков к компьютеру. Раньше практически все HDD для домашних компьютеров были IDE, сегодня же в основном речь идет о SATA. В случае внешних дисков обычно USB. Стоит знать, что в реальности разъем самого диска не USB, просто внутри коробочки используется переходник с контроллером.

Мы, пользователи персонального компьютера, часто сталкиваемся с аббревиатурой HDD. И оправдано желание узнать, что такое HDD, где это и для чего нужно.

HDD расшифровывается как «hard disk drive». Проще говоря, это жесткий диск. Понемногу уходя в прошлое, они вытесняются SSD, но свою нишу на рынке HDD будут занимать еще долгое время.

Почему диск «жесткий»

HDD в компьютере как только не называют. Жесткий диск, хард, винчестер, винт - лишь малый список его имен. Почему все-таки «hard disk drive»?

В отличие от «гибких» дисков (дискет), данные на HDD записываются на жёсткие пластины, а они, в свою очередь, покрыты слоем ферромагнитного материала. Называют их не иначе как «магнитные диски». В жестком диске используют одну или несколько пластин на одной оси. Считывающие устройства (головки) в работе не прикасаются к поверхности пластин. Объясняется это просто: при быстром вращении пластин образуется прослойка набегающего потока воздуха. Расстояние между считывающим устройством и рабочей поверхностью очень мало - всего несколько нанометров, а прослойка воздуха, исключающая механический контакт, обеспечивает долгий срок службы. Если пластины не вращаются с должной скоростью, то головки находятся в так называемой «парковочной» зоне - вне границ пластин.

Отличительным свойством HDD в компьютере является то, что носитель информации совмещен с приводом, а также с блоком необходимой электроники в одном корпусе.

Основные характеристики HDD

Как и любое техническое устройство, жесткий диск обладает рядом характеристик, исходя из которых, можно сделать выводы о его актуальности.

• Ёмкость - одна из самых значимых величин. Характеризует количество данных, которые могут храниться накопителем.
• Габариты (форм-фактор). Самые распространенные вариации - 3.5 и 2.5 дюйма. Определяет ширину устройства.
• Скорость вращения оси, шпинделя. Количество его оборотов в минуту. Параметр значительно влияет на скорость доступа к данным и непосредственно на скорость их передачи. Самые распространенные варианты: 4200, 5400, 7200, 10 000 оборотов/минуту.
• Число операций ввода-вывода в секунду. У современных дисков это число приближается к 50 (при произвольном доступе к данным), при последовательном доступе, соответственно, выше - около 100.
• Энергопотребление - немаловажный параметр для портативных устройств (речь о ноутбуках/нетбуках).
• Размер буфера. Буфер - промежуточная память. Её предназначение - сглаживание различий скорости чтения/записи. В современных HDD обычно располагается в диапазоне от 8 до 64 мегабайт.

Надеюсь, мы смогли разобраться в том, что такое HDD в компьютере, и даже немного расширить свой кругозор в мире компьютерного «железа».

Жесткий диск, или винчестер, является основной и очень важной частью компьютера. На нем хранится не только операционная система, которая управляет компьютером, но и вся информация клиента или нескольких клиентов. Зачастую бывает, что ценность информации во много раз превосходит не только стоимость самого жесткого диска, но и компьютера в целом. Поэтому безопасность информации во многом зависит от качества и надежности такого накопителя. Современный жесткий диск выглядит так, как показано на рисунке.

Что такое винчестер?

Итак, что же все-таки представляет собой накопитель, от работоспособности которого зависит благополучие и хорошее настроение его хозяина? На самом деле жесткий диск - это высокотехнологическое оборудование, которое занимается хранением цифровой информации даже в то время, когда компьютер выключен.

Если говорить точнее, то винчестер состоит из нескольких магнитных дисков, на которые с помощью магнитной головки наносится и считывается информация. Эти головки вместе с магнитными дисками находятся в вакууме, что позволяет накопителю работать без влияния внешней среды на процесс записи и считывания информации.

Какие типы винчестеров бывают?

Итак, мы выяснили, что жесткий диск - это накопитель информации для компьютера. Теперь давайте разберемся, какие типы HDD бывают. В первую очередь следует отметить, что винчестеры можно разделить на две категории:

• Внешние накопители, которые могут подключаться к любому компьютеру через USB-интерфейс. Чем-то они напоминают флешку, только больших размеров. Специального программного обеспечения таким винчестерам не нужно.
• Внутренние HDD накопители устанавливаются внутри компьютеров и имеют специфические разъемы как для питания, так и для передачи информации.

Внутренние HDD также делятся на несколько категорий. Существует несколько признаков, по которым можно классифицировать жесткий диск. Это физический размер винчестера. Существует три типоразмера:

• 5,5 дюймов. Обычно винчестеры такого типоразмера используют в стационарных компьютерах, где свободного места достаточно много.
• 3,5 дюйма применяют в основном в ноутбуках, где место ограничено, а объем памяти необходим большой.
• 2,5 дюйма используются в ультрабуках, где место очень ограничено.

Еще одним признаком, по которому классифицируют накопители, является протокол обмена данными между винчестером и компьютером. Какие протоколы может использовать жесткий диск? Они бывают следующими:

• IDE - старая версия протокола, которая использовалась в основном на компьютерах и ноутбуках до 2000 года.
• SCSI - современник IDE, более скоростная версия управления накопителем, которая использовалась в основном в серверных машинах. Требовала специальных драйверов для пользования такими винчестерами.
• SATA - современная версия протокола, имеющая несколько вариантов и обладающая высокой скоростью записи и считывания информации. Используется практически во всех современных компьютерных системах.

Проблемы винчестеров

Одно из самых пугающих сообщений, которое можно увидеть на экране, говорит о том, что компьютер не видит жесткий диск. Почему это так пугает пользователей компьютеров? При такой неисправности устройство не загружает операционную систему, соответственно, практически никаких действий, предусмотренных этой системой, произвести невозможно.

Что может вызвать такую неисправность? Самой простой проблемой, приводящей к такому результату, является нарушение целостности шлейфов питания или интерфейса системы. Зачастую попадание пыли или грязи внутрь такого разъема приводит к появлению этой неисправности. И большинство опытных пользователей не особенно пугаются при появлении такого сообщения, а просто перестыковывают разъемы питания и интерфейса. Эта надпись может выглядеть примерно так, как показано на фото выше.

Не виден жесткий диск для BIOS

При возникновении такой неисправности, первое, что необходимо определить, - является ли данная проблема физической или программной. Как это выяснить? После появления сообщения о том, что компьютер не видит жесткий диск, необходимо перегрузить машину и войти в BIOS. Что такое BIOS? Это программа, которая записана в ПЗУ материнской платы компьютера. Она загружается еще до операционной системы и определяет периферийные устройства, с которыми будет работать материнская плата. Для загрузки BIOS необходимо нажать соответствующую клавишу на клавиатуре, обычно это кнопка DEL или F2. После входа в BIOS можно увидеть следующую картинку.

На этом фото видно, что BIOS не обнаружил на компьютере жестких дисков. В этом случае могла возникнуть проблема, описанная выше, и компьютер, будучи отсоединенным от шлейфа питания или интерфейса, невидим для BIOS. С другой стороны, любая неисправность в плате управления винчестером приведет к такой проблеме. При этом если и удастся решить эту проблему, то только в соответствующем сервисном центре. Самостоятельно в домашних условиях ее устранить практически невозможно.

Windows 7 не видит винчестер

Но бывают случаи, когда жесткий диск видим для BIOS, а операционная система не загружается либо идет постоянная перезагрузка Windows. В каких случаях это происходит? Тогда, когда при работе с операционной системой произошло удаление одного из системных файлов или при перезаписи произошла ошибка, и файл читается неправильно. Также может произойти физическое повреждение винчестера, царапина или скол поверхности диска. Если в этом месте находился один из системных файлов, то операционная система не сможет его прочитать и выдаст, как говорят системные администраторы, синий экран смерти, который предлагает перезагрузить систему. Если ошибка повторится, то лучше обратиться к системному администратору. Иногда такие программные ошибки достаточно легко исправить без переустановки операционной системы. Но случается так, что они являются фатальными, и исправить их можно только с помощью полной переустановки системы. Для решения такого рода проблем обычно используют системные утилиты, которые занимаются восстановлением программных ошибок. Что это за программы?

Программные ошибки жестких дисков

Для восстановления программных ошибок существует достаточно много программ, которые можно разбить на две категории. К первой относятся утилиты, которые находятся внутри системы, и ими можно воспользоваться после полной загрузки операционной системы. Таковыми являются наборы программ по обслуживанию винчестеров.

К примеру, как обслужить жесткий диск Windows 7? Произвести обслуживание вашего накопителя можно прямо из программы. Для этого достаточно зайти в "Мой компьютер" и в нем выбрать диск, который хотим обслужить. Нажимаем на вкладку "Свойства" и видим следующую картинку, представленную на фото выше.

Программы по обслуживанию жестких дисков

Как видно на картинке, пользователю предлагается три утилиты:

• Проверка на наличие ошибок.
• Архивация диска.

Ошибки исправляет только первая программа, а остальные просто обслужат этот диск. Но существуют программы, которые работают без операционной системы. Преимущество таких утилит в том, что они могут обслужить диск даже тогда, когда операционная система не загружается. К примеру, одна из таких программ имеет название FDISK и разработана компанией Microsoft как утилита обслуживания дисков до установки операционной системы. Ее применяют опытные пользователи компьютерной техники Norton Disk Doctor, и таких программ на самом деле достаточно много, поэтому выбор во многом зависит от предпочтений конкретного человека. Перед установкой "Виндовс" с жесткого диска его желательно обслужить подобной программой и исправить возможные ошибки.

Восстановление винчестеров

Зачастую многие пользователи сталкиваются с проблемой восстановления данных на проблемном жестком диске. Как уже писалось выше, нередко информация, хранящаяся на нем, ценится гораздо больше, чем сам винчестер. Поэтому работа по восстановлению потерянных данных является не только ценной, но и высокооплачиваемой. Многое зависит от того, как исчезла информация. Важно помнить то, как "Виндовс" с жесткого диска удаляет информацию.

Операционная система не стирает информацию, которую хочет убрать пользователь. Она просто удаляет оглавление винчестера, которое позволяет найти данную информацию. Такое оглавление называется FAT-таблицей. И если после этого на тело жесткого диска Windows 10 другая информация не записывалась, то ее достаточно легко восстановить. Существует множество программ, способных выполнить эту работу. По отзывам многих пользователей, одной из лучших является Acronis Recovery Expert.

Резервное копирование жесткого диска

Как бы там ни было, быть постоянно под угрозой того, что ценная информация находится в опасности, не желает ни один пользователь. Поэтому прилагаются усилия для того, чтобы свести риски к минимуму. Что можно сделать? Резервное копирование полезной информации винчестера в целом или сектора жесткого диска помогает решить эту проблему.

Какие способы резервного копирования существуют?

• В ручном режиме. Пользователь самостоятельно выбирает, какую информацию и когда программа будет сохранять. Некоторые компании в собственных офисах предпочитают производить резервное копирование данных в конце рабочей смены. Но при этом существует опасность утери информации, которая накопилась в течение дня.
• Резервное копирование в автоматическом режиме. При этом в программу вкладывается то, как часто и что должно копироваться и сохраняться.
• Создание зеркального RAID-массива, который параллельно на другом жестком диске сохраняет всю информацию с основного винчестера. При выходе из строя последнего можно легко воспользоваться зеркалом.

Выбор жесткого диска

Уделяя большое внимание сохранности информации, не стоит забывать и о выборе компании-изготовителя жесткого диска, а также технических параметрах, характеризующих качество этого винчестера. Если говорить о бренде производителя накопителя, то стоит выбрать более известную компанию, хотя такой жесткий диск будет стоить немного дороже. Некоторые пользователи предпочитают фирму Seagate.

Если говорить о технических параметрах, то при всех равных условиях стоит обратить внимание на скорость чтения и записи информации. Иногда эти данные помогут сделать выбор в пользу того или иного винчестера.

Подведем итог

Итак, жесткий диск - это накопитель очень ценной и важной информации в компьютере. Поэтому необходимо приложить массу усилий для того, чтобы выбрать качественный винчестер. Также следует позаботиться о регулярном обслуживании вашего устройства. Кроме этого, важно обратить внимание на безопасность информации, если таковая есть на вашем компьютере. Если вы приложите все эти усилия, то ваш жесткий диск будет долго служить вам, а информация на нем будет в полной сохранности. Работа вашего устройства находится полностью в ваших руках, поэтому примите все меры для нормального его функционирования.