Что такое жесткий диск (HDD)? Его классификация и типы. Какие бывают разъемы жестких дисков

Еще до недавнего времени при покупке нового компьютера и выборе устанавливаемого накопителя, у пользователя был единственный выбор - жесткий диск HDD. И тогда нас интересовало всего два параметра: скорость вращения шпинделя (5400 или 7200 RPM), емкость диска и объема кэша.

Давайте разберемся в плюсах и минусах обоих типов накопителей и проведем наглядное сравнение HDD и SSD.

Принцип работы

Традиционный накопитель или как его принято называть ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) необходим для хранения данных даже после полного отключения питания. В отличие от ОЗУ (оперативного запоминающего устройства) или RAM, хранящиеся в памяти данные не стираются после выключения компьютера.

Классический жесткий диск состоит из нескольких металлических «блинов» с магнитным покрытием, а считывание и запись данных происходит с помощью специальной головки, которая перемещается над поверхностью вращающегося на высокой скорости диска.

У твердотельных накопителей совершенно иной принцип работы. В SSD напрочь отсутствуют какие-либо движимые компоненты, а его «внутренности» выглядят как набор микросхем флэш-памяти, размещенных на одной плате.

Такие чипы могут устанавливаться как на материнскую плату системы (для особо компактных моделей ноутбуков и ультрабуков), на карту PCI Express для стационарных компьютеров или специальный слот ноутбука. Используемые в SSD-чипы отличаются от тех, что мы видим во флешке. Они значительно надежнее, быстрее и долговечнее.

История дисков

Жесткие магнитные диски имеют весьма продолжительную (разумеется, по меркам развития компьютерных технологий) историю. В 1956 году компания IBM выпустила малоизвестный компьютер IBM 350 RAMAC , который был оснащен огромным по тем меркам накопителем информации в 3,75 МБ.

В этих шкафах можно было хранить целых 7,5 МБ данных

Для построения такого жесткого диска пришлось установить 50 круглых металлических пластин. Диаметр каждой составлял 61 сантиметр. И вся эта исполинская конструкция могла хранить… всего одну MP3-композицию с низким битрейтом в 128 Кб/с.

Вплоть до 1969 года этот компьютер использовался правительством и научно-исследовательскими институтами. Еще каких-то 50 лет назад жесткий диск такого объема вполне устраивал человечество. Но стандарты кардинально изменились в начале 80-х.

На рынке появились дискеты формата 5,25-дюймов (13,3 сантиметра), а чуть позднее и 3,5- и 2,5-дюймовые (ноутбучные) варианты. Хранить такие дискеты могли до 1,44 МБ-данных, а ряд компьютеров и того времени поставлялись без встроенного жесткого диска. Т.е. для запуска операционной системы или программной оболочки нужно было вставить дискету, после чего ввести несколько команд и только потом приступать к работе.

За всю историю развития винчестеров было сменено несколько протоколов: IDE (ATA, PATA), SCSI, который позднее трансформировался в ныне известный SATA, но все они выполняли единственную функцию «соединительного моста» между материнской платой и винчестером.

От 2,5 и 3,5-дюймовых флоппи-дисков емкостью в полторы тысячи килобайт, компьютерная индустрия перешла на жесткие диски такого же размера, но в тысячи раз большим объемом памяти. Сегодня объем топовых 3.5-дюймовых HDD-накопителей достигает 10 ТБ (10 240 ГБ); 2.5-дюймовых - до 4 ТБ.

История твердотельных SSD-накопителей значительно короче. О выпуске устройства для хранения памяти, которое было бы лишено движущихся элементов, инженеры задумались еще в начале 80-х. Появление в эту эпоху так называемой пузырьковой памяти было встречено весьма враждебно и идея, предложенная французским физиком Пьером Вейссом еще в 1907 году в компьютерной индустрии не прижилась.

Суть пузырьковой памяти заключалась в разбиении намагниченного пермаллоя на макроскопические области, которые бы обладали спонтанной намагниченностью. Единицей измерения такого накопителя являлись пузырьки. Но самое главное - в таком накопителе не было аппаратно движущихся элементов.

О пузырьковой памяти очень быстро забыли, а вспомнили лишь во время разработки накопителей нового класса - SSD.

В ноутбуках SSD появились только в конце 2000-х. В 2007 году на рынок вышел бюджетный ноутбук OLPC XO–1, оснащенный 256 МБ оперативной памяти, процессором AMD Geode LX–700 с частотой в 433 МГц и главной изюминкой - NAND флеш-памятью на 1 ГБ.

OLPC XO–1 стал первым ноутбук, который использовал твердотельный накопитель. А вскоре к нему присоединилась и легендарная линейка нетбуков от Asus EEE PC с моделью 700, куда производитель установил 2-гигабайтный SSD-диск.

В обоих ноутбуках память устанавливалась прямо на материнскую плату. Но вскоре производители пересмотрели принцип организации накопителей и утвердили 2,5-дюймовый формат, подключаемый по протоколу SATA.

Емкость современных SSD-накопителей может достигать 16 ТБ. Совсем недавно компания Samsung представила именно такой SSD, правда, в серверном исполнении и с космической для обычного обывателя ценой.

Плюсы и минусы SSD и HDD

Задачи накопителей каждого класса сводятся к одному: обеспечить пользователя работающей операционной системой и позволить хранить ему персональные данные. Но и у SSD, и у HDD есть свои характерные особенности.

Цена

SSD намного дороже традиционных HDD. Для определения разницы используется простая формула: цена накопителя делится на его емкость. В результате, получается стоимость 1 ГБ емкости в валюте.

Итак, стандартный HDD на 1 ТБ в среднем обходится в $50 (3300 руб). Стоимость одного гигабайта составляет $50/1024 ГБ = $0,05, т.е. 5 центов (3,2 рубля). В мире SSD все намного дороже. SSD емкостью в 1 ТБ в среднем обойдется в $220, а цена за 1 ГБ по нашей несложной формуле составит 22 цента (14,5 рублей), что в 4.4 раза дороже HDD.

Радует то, что стоимость SSD стремительно снижается: производители находят более дешевые решения для производства накопителей и ценовой разрыв между HDD и SSD сокращается.

Средняя и максимальная емкость SSD и HDD

Всего несколько лет назад между максимальной емкостью HDD и SSD стояла не только числовая, но и технологическая пропасть. Найти SSD, который бы по количеству хранимой информации мог соперничать с HDD было невозможно, но сегодня рынок готов предоставить пользователю и такое решение. Правда, за внушительные деньги.

Максимальная емкость SSD, которые предлагаются для потребительского рынка, составляет 4 ТБ. Подобный вариант в начале июля 2016 года . И за 4 ТБ пространства придется выложить $1499.

Базовый объем HDD-памяти для ноутбуков и компьютеров, выпускаемых во второй половине 2016 года составляет от 500 ГБ до 1 ТБ. Аналогичные по мощности и характеристикам модели, но с установленным SSD-накопителем, довольствуются лишь 128 ГБ.

Скорость SSD и HDD

Да, именно за этот показатель переплачивает пользователь, когда отдает предпочтение SSD-хранилищу. Его скорость многократно превосходят показатели, которыми может похвастать HDD. Система способна загружаться всего за несколько секунд, на запуск тяжеловесных приложений и игр уходит значительно меньше времени, а копирование больших объемов данных из многочасового процесса превращается в 5–10 минутный.

Единственное «но» - данные с SSD накопителя удаляются настолько же быстро, насколько копируются. Поэтому при работе с SSD вы можете просто не успеть нажать кнопку отмена, если однажды внезапно удалите важные файлы.

Фрагментация

Любимое «лакомство» любого HDD-винчестера - большие файлы: фильмы в формате MKV, большие архивы и образы BlueRay-дисков. Но стоит вам загрузить винчестер сотней-другой мелких файлов, фотографий или MP3-композиций, как считывающая головка и металлические блины приходят в замешательство, в результате чего значительно падает скорость записи.

После заполнения HDD, многократного удаления/копирования файлов, жесткий диск начинает работать медленнее. Это связано с тем, что по всей поверхности магнитного диска разбросаны части файла и когда вы дважды щелкаете мышкой по какому-либо файлу, считывающая головка вынуждена искать эти фрагменты из разных секторов. Так тратится время. Это явление и называется фрагментацией , а в качестве профилактических мер, позволяющих ускорить HDD, предусмотрен программно-аппаратный процесс дефрагментации или упорядочивания таких блоков/частей файлов в единую цепочку.

Принцип работы SSD кардинально отличается от HDD, а любые данные могут записываться в любой сектор памяти с дальнейшим моментальным считыванием. Именно поэтому для накопителей SSD дефрагментация не нужна.

Надежность и срок службы

Помните главное преимущество SSD-накопителей? Верно, отсутствие движущихся элементов. Именно поэтому вы можете использовать ноутбук с SSD в транспорте, по бездорожью или условиях, неизбежно связанных с внешними вибрациями. На стабильности работы системы и самого накопителя это не скажется. Хранящиеся на SSD данные не пострадают даже в случае падения ноутбука.

У HDD все с точностью наоборот. Считывающая головка располагается всего в нескольких микрометрах от намагниченных болванок, и поэтому любая вибрация может привести к появлению «битых секторов» - областей, которые становятся непригодными для работы. Регулярные толчки и неосторожное обращение с компьютером, который работает на базе HDD, приведет к тому, что рано или поздно такой винчестер попросту, говоря на компьютерном жаргоне, «посыпется» или перестанет работать.

Несмотря на все преимущества SSD, у них есть тоже весьма существенный недостаток - ограниченный цикл использования. Он напрямую зависит от количество циклов перезаписи блоков памяти. Другими словами, если вы ежедневно будете копировать/удалять/вновь копировать гигабайты информации, то очень скоро вызовите клиническую смерть своего SSD.

Современные SSD-накопители оснащены специальным контроллером, который заботится о равномерном распределении данных по всем блокам SSD. Так удалось значительно повысить максимальное время работы до 3000 – 5000 циклов.

Насколько долговечен SSD? Просто взгляните на эту картинку:

А потом сравните с гарантийным сроком эксплуатации, который обещает производитель конкретно вашего SSD. 8 – 13 лет для хранения, поверьте, не так и плохо. Да и не стоит забывать о том прогрессе, который приводит к постоянному увеличению емкости SSD при неизменно снижающейся их стоимости. Думаю, через несколько лет ваш SSD на 128 ГБ можно будет отнести к музейному экспонату.

Форм-фактор

Битва размеров накопителей всегда была вызвана типом устройств, в которых они устанавливаются. Так, для стационарного компьютера абсолютно некритична установка как 3.5-дюймового, так и 2.5-дюймового диска, а вот для портативных устройств, вроде ноутбуков, плееров и планшетов нужен более компактный вариант.

Самым миниатюрным серийным вариантом HDD считался 1.8-дюймовый формат. Именно такой диск использовался в уже снятом с производства плеере iPod Classic.

И как не старались инженеры, построить миниатюрный HDD-винчестер емкостью более 320 ГБ им так и не удалось. Нарушить законы физики невозможно.

В мире SSD все намного перспективнее. Общепринятый формат в 2,5-дюйма стал таковым не из-за каких-либо физических ограничений с которыми сталкиваются технологии, а лишь в силу совместимости. В новом поколении ультрабуков от формата 2.5‘’ постепенно отказываются, делая накопители все более компактными, а корпуса самих устройств более тонкими.

Шум

Вращение дисков даже в самом продвинутом HDD-винчестере нераздельно связано с возникновение шума. Считывание и запись данных приводят в движение головку диска, которая с безумной скоростью мечется по всей поверхности устройства, что также вызывает характерное потрескивание.

SSD-накопители абсолютно бесшумны, а все происходящие внутри чипов процессы проходят без какого-либо сопутствующего звука.

Итог

Подводя итог сравнения HDD и SSD, хочется четко определить основные преимущества каждого типа накопителей.

Достоинства HDD: емкие, недорогие, доступные.

Недостатки HDD: медленные, боятся механических воздействий, шумные.

Достоинства SSD: абсолютно бесшумные, износоустойчивые, очень быстрые, не имеют фрагментации.

Недостатки SSD: дорогие, теоретически имеют ограниченный ресурс эксплуатации.

Без преувеличения можно сказать, что одним из самых эффективных методов апгрейда старенького ноутбука или компьютера остается установка SSD-накопителя вместо HDD. Даже при самой свежей версии SATA можно добиться троекратного прироста производительности.

Жесткие диски это важные комплектующие ПК. Предназначены они для хранения информации. В мы затрагивали тему ЖД, сегодня мы поговорим конкретно о каждом виде накопителя.

1. Итак, первый вид – это HDD

Данный вид жесткого диска является наиболее дешевым вариантом, работает шумно. По скорости чтения и записи данных его можно поставить на 3 место. Не ударопрочный, при поломке возможно «вытащить» данные, хранившиеся на нем.

ЖД бывают двух видов: внутренние и внешние. Внешние ЖД более устойчивы к ударам, температурным перепадам, различаются интерфейсом подключения. Кроме этого, они разделяются на пользовательские и серверные, они отличаются по количеству места для хранения информации.

2. Следующий вид жесткого диска – SSD

По сравнению с HDD, данный вид ЖД не боится ударов, работает практически бесшумно, быстродейственный. Главным минусом является то, что при выходе из строя, данные хранящиеся на нем, вытащить невозможно. При этом, цена его значительно больше.

Еще одной особенностью является экономное энергопотребление, которое в SSD ниже обычного от 40-60%. SSD не нужно форматировать, ОС должна быть с поддержкой TRIM. И еще одно главное правило, не нужно забивать SSD до предела.

3. H-HDD

Это еще одна разновидность, которая используется очень редко. Данная модель диска является гибридом HDD и SSD. Что касается памяти, то по сравнению с SSD она больше в 2 раза. По внешнему виду аналогичен HDD.

Кроме этого, есть еще и внешние ЖД, которые подключаются по интерфейсу USB2.0 и 3.0. Цена их зависит от объема памяти: 128, 250, 500ГБ, 1Тб и т.д. Ударопрочные, хорошая скорость передачи информации. Удобство, можно взять с собой.

Для стационарного компьютера лучше выбирать HDD либо SSD. Для ноутбука и нэтбука я рекомендую SSD либо переносной жесткий диск. Выбор естественно – за Вами.

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!

Что такое жесткий диск

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:

Для ноутбуков — основной параметр — размер устройства в 2,5 дюйма. Это позволяет им компактно размещаться в корпусе лептопа;
Для ПК — в этом случае также возможно использование 2,5″ жестких дисков, но как правило, используются 3,5 дюйма;
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.

Жёсткий диск компьютера нуждается в периодическом уходе. Мы расскажем Вам, как продлить срок службы Вашего винчестера.

Давайте подумаем, без чего не сможет работать Ваш компьютер. Естественно, без материнской платы с процессором, поскольку она является главным компонентом, к которому подключаются все остальные комплектующие. Не заработает он также без оперативной памяти и блока питания. Однако, имея все вышеперечисленные компоненты, Вы уже сможете запустить их и даже загрузить операционную систему, например, с флешки.

Однако, полноценным Ваш компьютер (даже без корпуса!) станет лишь тогда, когда он сможет сохранять какие-либо данные. А для этого к нему требуется подключить какой-либо накопитель этих данных. Для простоты и обобщения такие накопители называются жёсткими дисками (в противопоставление гибким дискам, которыми были в своё время дискеты).

И сегодня мы поговорим о различных дисковых накопителях, а также правилах ухода за ними. Следуя им, Вы сможете значительно продлить "жизнь" жёсткого диска Вашего компьютера или ноутбука.

Типы жёстких дисков

Жёсткие диски можно классифицировать по нескольким параметрам. Наиболее очевидный из них - физический размер или по-научному форм-фактор . Определяется он по диагонали носителя в дюймах. На сегодняшний день стандартом для настольных компьютеров является форм-фактор 3.5", а для ноутбуков - 2.5". Хотя, в небольших нетбуках можно встретить и модели поменьше:

Вторым важным параметром является тип подключения диска к материнской плате. На сегодняшний день наибольшее распространение получили носители с разъёмом SATA (версии 2.0 или 3.0). Однако, в настольных ПК всё ещё встречаются более старые диски с IDE -подключением. В ноутбуках же можно встретить и вовсе экзотические ZIF -диски или новомодные твердотельные накопители с интерфейсом M.2 или mSATA :

Ну и, наконец, третий параметр, по которому можно характеризовать жёсткие диски, - тип накопителя информации . По данному критерию различают классические HDD на базе вращающихся дисков из металла или керамики и твердотельные SSD без движущихся частей, которые работают на основе флеш-памяти:

Пожалуй, этот способ классификации можно назвать одним из самых критичных для пользователя, поскольку принципы работы и ухода за SSD довольно сильно отличаются от классических HDD. Об обслуживании и выборе твердотельных накопителей Вы можете прочесть , а здесь мы рассмотрим общие и различные принципы функционирования жёстких дисков вообще (с большим упором на классические HDD).

Обслуживание HDD

Жёсткий диск компьютера - устройство весьма автономное, но, всё-таки, периодически он требует специального обслуживания. Наиболее часто встречаемая рекомендация - проводить регулярную дефрагментацию . О ней мы поговорим отдельно, поскольку для SSD-дисков она, например, приносит больше вреда, нежели пользы. А здесь упомянём несколько нечасто встречающихся, но важных советов.

И первый из них, лежащий, вроде бы на поверхности, но игнорируемый многими, - обязательно создавайте резервную копию важных данных ! Вы можете сохранять нужные файлы на различных "облачных" хранилищах или на съёмных носителях, но делать это нежелательно на другие разделы жёсткого диска. Тут дело в том, что Ваш винчестер может выйти из строя физически и тогда данные хоть и останутся записаны на нём, но считать их без специального оборудования будет невозможно!

Второй совет - периодически избавляйтесь от больших файлов , которые Вы редко используете, либо хотя бы перезаписывайте их в другие области жёсткого диска. Часто можно встретить пользовательские ПК, диски которых буквально забиты фильмами, играми и прочим контентом, который лежит фактически "мёртвым" грузом. При этом для оперативного хранения данных остаётся слишком мало места. Как результат, большая часть диска фактически простаивает, тогда как определённые секторы из-за частой перезаписи со временем изнашиваются, что приводит к появлению так называемых "бэдов" или "битых" областей.

Чтобы выявить самых "злостных" поглотителей дискового пространства, Вы можете воспользоваться специальными утилитами, которые визуализируют содержимое жёсткого диска. Из бесплатных я бы рекомендовал WinDirStat , которая позволит Вам найти и удалить бесполезные файлы и папки без особых проблем:

Из предыдущего совета также выплывает ещё один - нежелательно допускать чтобы на разделе диска оставалось менее 30% свободного пространства . В современных версиях Windows в окне "Этот компьютер" имеются специальные индикаторы заполненности локальных и съёмных дисков, по цвету которых можно судить, требуется ли диску очистка (индикатор становится красным). Если в Вашей Windows индикатор не отображается, переключите в "Вид" окна в режим "Плитка" или установите специальную утилиту (актуально для Windows XP):

Ну и напоследок стоит периодически проверять состояние жёсткого диска при помощи специальных утилит (о них ниже). Обычно подобные программы считывают данные с системы самоконтроля носителя (SMART) и позволяют быстро оценить его "здоровье", износ и количество неработоспособных блоков.

Дефрагментация диска

Практически везде на различных околокомпьютерных ресурсах долгое время велись споры на тему, нужно ли проводить дефрагментацию диска. Чтобы ответить на данный вопрос нужно понять из-за чего возникает фрагментация и чем она чревата. А возникает она по причине того, что данные на диске постоянно перезаписываются. При этом часть старых данных остаётся на своих местах и при записи новой их порции часто они записываются фрагментами: часть в освобождённых ранее секторах, а часть в новых - более отдалённых.

Теперь представим, что нам нужно считать большой файл (скажем, архив), который записан на диске в фрагментированном виде. Считывающая головка жёсткого диска будет вынуждена "скакать" между довольно широко разнесёнными по поверхности магнитного диска секторами с данными, что в итоге замедлит скорость их считывания и вывода:

Смысл же дефрагментации в том, чтобы расположить все фрагментированные данные единым массивом в смежных секторах. Это позволит значительно ускорить скорость считывания информации, что в свою очередь избавит от заметных "зависаний" компьютера при выполнении файловых операций.

Однако, всё это справедливо лишь для традиционных HDD. Современные твердотельные SSD-накопители не имеют подвижных считывающих головок. Все данные в них хранятся на основе флеш-памяти, которой совершенно неважно в каком порядке считывать блоки данных. Зато у этих блоков имеются серьёзные ограничения на количество циклов перезаписи. Поэтому для SSD-дисков дефрагментация не только не принесёт пользы, но ещё и незначительно сократит срок их службы. Поэтому производить дефрагментацию SSD-дисков НЕЛЬЗЯ !

Что же касается традиционных HDD, то в Windows, начиная с "Семёрки", имеется функция так называемой фоновой дефрагментации . Специальная служба под названием "Оптимизация дисков" призвана периодически в автоматическом режиме проверять диск на наличие фрагментированных файлов и устранять фрагментацию. Если у Вас твердотельный накопитель, то вышеописанную службу нужно отключить (сделать это можно через раздел "Службы" в разделе Панели управления "Администрирование"), а при наличии HDD наоборот активировать:

Однако, целиком и полностью полагаться на автоматическую дефрагментацию не стоит. Периодически нужно производить её в ручном режиме. Заранее учтите, что на полный цикл дефрагментации требуется немало времени (от получаса до нескольких часов, в зависимости от ёмкости Вашего HDD), поэтому производить её лучше тогда, когда Вы не пользуетесь компьютером (например, в ночное время).

Запустить дефрагментацию можно несколькими способами. Для простого пользователя проще всего зайти в оснастку "Этот компьютер", правой кнопкой мыши кликнуть по нужному разделу (например, Диск C) и вызвать его "Свойства" . В окне свойств перейдите на вкладку "Сервис" . Здесь Вы и увидите кнопку с надписью "Оптимизировать" (ранее "Дефрагментация"), которая запускает оснастку оптимизации работы диска в визуальном режиме (более продвинутые пользователи могут вызвать штатный дефрагментатор командой "dfrgui"):

Для оценки степени фрагментации данных на разделе нужно предварительно выделить нужный диск в списке и нажать кнопку "Анализировать" (кстати, зажав кнопку CTRL, можно выделить несколько разделов сразу). После этого достаточно будет выделить диск с фрагментацией и нажать кнопку "Оптимизировать" . Если у Вас активирована служба автоматической дефрагментации, обратите внимание также на кнопку "Изменить параметры" . С её помощью Вы сможете перенастроить свойства и частоту проверок под собственные нужды.

Некоторые пользователи не доверяют штатному инструменту дефрагментации. Ранее и правда дефрагментация штатными средствами выполнялась весьма посредственно. Сегодня ситуация улучшилась, но многие по прежнему предпочитают пользоваться сторонними программами-дефрагментаторами. Если Вы в их числе, то из бесплатных решений подобного рода могу рекомендовать Вам от Piriform (фирмы, которая разработала популярный CCleaner) или . Первая программа имеет portable-версию и отличается высокой скоростью работы, а вторая позволяет производить фоновую дефрагментацию.

Тестирование винчестера

Наконец, мы добрались до ещё одной важной вехи в обслуживании жёсткого диска - его периодическому тестированию. Тестирование винчестера можно рассматривать в трёх аспектах:

Тестирование штатными средствами.
Быстрая проверка данных SMART при помощи сторонних утилит.
Углублённая проверка с коррекцией "битых" секторов.

Протестировать жёсткий диск (а точнее отдельные его разделы) штатно можно при помощи кнопки "Проверить" , которая находится на уже упомянутой нами вкладке "Сервис" в "Свойствах" раздела жёсткого диска:

Фактически запустится фоновое выполнение упоминаемой мною не раз консольной команды CHKDSK . При этом самого окна Командной строки Вы не увидите, а лишь будете проинформированы о результатах выполнения функции проверки и, возможно, восстановления повреждённых файлов. Таким образом оснастка работает для несистемных логических дисков. Для тестирования Диска С потребуется перезагрузка системы и проверка запустится перед запуском Windows с выводом подробностей.

CHKDSK, несомненно, вещь полезная во многих случаях, однако, она помогает лишь устранить сбои, не отображая никакой информации о состоянии винчестера. Между тем, практически все жёсткие диски имеют встроенную систему самодиагностики под названием SMART, а точнее даже S.M.A.R.T. (сокр. англ. "self-monitoring, analysis and reporting technology" - "технология самоконтроля, анализа и отчётности"), информацию которой бывает весьма полезно знать.

Если же мы имеем дело с проблемным жёстким диском, у которого уже есть серьёзные сбои и критические предупреждения в S.M.A.R.T., то при помощи некоторых утилит можно временно продлить ему его существование. Обычно большинство таких утилит работают вне операционной системы со специальных загрузочных дисков. Приятным исключением среди бесплатных инструментов данного типа является программа "родом" из Белоруссии - Victoria (официальный сайт, увы, уже давно не работает):

Запускать Викторию нужно обязательно с правами администратора. С её помощью можно переразметить, а иногда и исправить, повреждённые секторы, снизить уровень шума от диска (за счёт понижения скорости его работы), посмотреть данные S.M.A.R.T., полностью стереть информацию с винчестера и многое другое. Увы, "оконная" версия программы не всегда справляется со всеми функциями, если нужно обслужить системный раздел. Но с этим справляется консольная версия Виктории , работающая из-под DOS.

Программа весьма специфична, да ещё и имеет англоязычный интерфейс, поэтому для работы с ней Вам потребуется изучить инструкции .

Выводы

Жёсткие диски постепенно совершенствуются и требуют от пользователя всё меньше внимания. Но их отказоустойчивость и срок эксплуатации, увы. снижаются. Это справедливо для современных SSD-носителей. Традиционные же HDD при нормальном режиме работы прослужат Вам не один год, но как раз они требуют специального ухода за собой.

Поэтому не подвергайте свой винчестер вредным физическим воздействиям (ударам, температурным перепадам, магнитным полям), выполняйте нехитрое обслуживание, описанное в нашей статье и он будет долго служить Вам верой и правдой!

P.S. Разрешается свободно копировать и цитировать данную статью при условии указания открытой активной ссылки на источник и сохранения авторства Руслана Тертышного.