Содержание

Форм-фактор HDD что это

Технологии в IT-индустрии вот уже несколько десятков лет неуклонно развиваются стремительными темпами. Такой бурный рост приводит к быстрому изменению стандартов, быстрой смене поколений архитектур и огромному количеству продуктов на рынке. Каждый из них обладает набором уникальных параметров, разобраться в которых иногда затруднительно даже техническим специалистам — что уж говорить про обычных пользователей! Взять, к примеру, жёсткий диск (hard disk drive, HDD) — устройство, применяемое в компьютерах для хранения информации. Данный класс компонентов обладает целым рядом характеристик: вид интерфейса, ёмкость, объём кэша (буфера) и так далее. Сегодня мы остановимся на одном из них, и расскажем про форм-фактор HDD: что это такое, как этот параметр влияет на работу накопителя, и как правильно его выбрать. Какой подойдёт для ноутбуков, неттопов, какой — для десктопов. И, главное, обо всех этих компьютерных терминах мы расскажем по-русски!

Под форм-фактором понимают технический стандарт, который задаёт габариты компонента, а также описывает прочие геометрические размеры и параметры, например, диаметр отверстий для крепежа, расположение посадочных мест и так далее. Подобная унификация позволяет добиться взаимозаменяемости компонентов персонального компьютера. Это означает, что при условии совместимости стандартов, различные узлы могут быть переставлены с одной вычислительной машины на другую.

Форм-факторы жёстких дисков для стационарных ПК

Современные жёсткие диски («винчестеры») для стационарных компьютеров выпускаются в двух форм-факторах: 2,5” и 3,5”, где цифры указывают ширину устройства в дюймах (двойной штрих рядом с числом является принятым обозначением данной единицы измерения). Исторически трёхдюймовые модели появились раньше, поэтому до сих пор наиболее популярны для стационарных ПК. Их распространённости также способствует ряд технических преимуществ: большая, нежели у 2,5”, скорость вращения шпинделя (что повышает скорость доступа к данным) и возможность вмещения большего количества информации.

Преимущества 3,5”

1. Высокая производительность благодаря увеличенной скорости вращения шпинделя;
2. Возможность хранения большого объёма информации;
3. Цена: как правило, при аналогичных показателях, трёхдюймовые модели стоят дешевле;
4. Не требуется переходник при установке в стационарный ПК.
Из минусов можно отметить высокий (по сравнению с 2,5”) уровень шума, сильный нагрев, крупные габариты.

Преимущества 2,5”

1. Универсальность и малые габариты: такой «винчестер» можно инсталлировать как в стационарный системный блок (так называемый десктоп), так и в компактные и переносные ПК: лэптопы (ноутбуки), моноблоки (компьютеры, в которых системный блок и дисплей совмещены в одном корпусе), неттопы (компактные настольные ПК);
2. Пониженное электропотребление — ведь диски изначально проектировались для лэптопов — устройств, в которых потребление электроэнергии крайне критично;
3. Низкий уровень шума, который достигается пониженной скоростью вращения шпинделя.
Стоит сказать, что для установки такого жёсткого диска в обычный системный блок, вам потребуется покупка дополнительного переходника, а также специальных салазок, если в корпусе вашего компьютера отсутствует отсек 2,5”. Поэтому универсальность, пусть она и присутствует, достигается с помощью дополнительных технических средств.

Таким образом, выбор размера «винчестера» для стационарного ПК, зависит от того, какие из характеристик имеют для вас больший приоритет: производительность и объём — 3,5”, небольшие габариты и универсальность — 2,5”.

Размеры HDD для ноутбуков

В большинстве современных ноутбуках применяются жёсткие диски формата 2,5” — что существенно облегчает поиск и выбор этого компонента. Но стоит отметить, что HDD для лэптопов могут иметь высоту в 9,5 мм и 7 мм — более тонкие модели применяются в ультра-буках. Поэтому обязательно определите высоту посадочного места перед «апгрейдом» — иначе компонент может физически не поместиться в корпус. В нетбуках также могут применяться диски 1,8”, хотя производители активно отказываются от данного формата.

Размеры внешних накопителей

Внешние накопители представляют собой обычный стационарный «винчестер», снабжённый USB-контроллером и помещённый в специальный бокс (корпус). Соответственно, и форм-факторы сохраняются типичные: 1,8”, 2,5” и 3,5”. Подавляющее большинство внешних «винчестеров» выпускается в формате 2,5”, поскольку он обеспечивает оптимальное отношение между производительностью и компактностью, являющуюся важным параметром для любой переносной электроники.

Внешние HDD, выполненные в форм-факторе 3.5”, требуют дополнительного источника питания. Такие жёсткие диски не предназначены для переноски. Они спроектированы как стационарное устройство хранения информации, применяющееся в том случае, когда установка HDD внутрь компьютера осложнена или невозможна: например, при использовании моноблоков или ноутбуков.

Размеры SSD

В настоящее время активно набирает популярность перспективный вид запоминающих устройств, названный твердотельным накопителем (англ. solid-state drive, SSD). Этот класс имеет принципиальные отличия от классических жёстких дисков: в конструкции SSD отсутствуют механические компоненты. Такое внутренне исполнение даёт несколько преимуществ: многократное повышение скорости чтения—записи, отсутствие шума при работе. Исполнения твердотельных накопителей, благодаря отказу от механических двигающихся частей, намного разнообразнее: так, существуют SSD, выполненные в виде платы расширения для шины PCIe. Однако большинство производителей выпускает твердотельные накопители в стандартных форм-факторах HDD, а именно — в 1,8-, 2,5-, а также 3,5-дюймовых форматах. Это сделано для максимальной совместимости с существующими корпусами ноутбуков и системных блоков: ведь SSD закрепляются в тех же отсеках, что и HDD.

Наиболее распространённый размер современных SSD — 2,5”. Этот формат — с точки зрения производителей — наиболее выгоден экономически, поскольку совместим и с ноутбуками, и с моноблоками, и с классическими системными блоками. Однако стоит иметь в виду, что для установки SSD в типичный настольный компьютер, вам потребуется специальный переходник (салазки) на 3,5”, поскольку отсек формата 2,5” отсутствует во многих корпусах.

На рынке также представлены внешние SSD с размерами 1,8” или 2,5”. С практической точки зрения, в портативных твердотельных накопителях этот параметр ни на что не влияет, кроме удобства эксплуатации: устройство меньших размеров, разумеется, проще переносить.

Итак, современные устройства накопления информации выпускаются в трёх основных видах форм-факторов: 1,8”, 2,5” и 3,5”. Каждый из них применяется в своей нише:
— 1,8” — внешние переносные SSD;
— 2,5” — портативные устройства, накопители для ноутбуков и настольных ПК с небольшими габаритами;
— 3,5” — стационарные «винчестеры», предназначенные для установки в системный блок десктопов.

Можно сказать так про форм-фактор HDD: что это параметр, который следует выбирать в первую очередь исходя из типа вашего персонального компьютера (нетбук, ноутбук, моноблок, неттоп, стационарный системный блок) и конструкции его корпуса.

Эволюция жестких дисков: как изменились винчестеры за 60 лет существования?

Современные жесткие диски являются сложнейшими высокотехнологичными приборами. Только представьте: размер пишущей части магнитной головки составляет всего 120 нанометров, а считывающей — лишь 70 нанометров. Чтобы вообразить подобный масштаб, достаточно посмотреть на то, как выглядит блок головок под 39-кратным увеличением на фоне монеты достоинством в 10 центов.

Сравнение размеров блока головок и монеты в 10 центов
При этом магнитные головки парят над пластинами на высоте около 12–15 нанометров, что достигается за счет экранного эффекта: под каждой из них, словно под крылом боинга на взлете, образуется воздушная (или гелиевая, если речь идет о решениях на платформе HelioSeal) подушка, обеспечивающая необходимую подъемную силу. С учетом столь мизерного расстояния, поверхность самих блинов должна быть идеально гладкой, ведь малейшая неровность приведет к необратимому повреждению компонентов устройства. Точность изготовления пластин легко оценить на следующем примере.
Если бы мы могли увеличить 2,5-дюймовый накопитель приблизительно в 13 миллионов раз так, чтобы зазор между пластиной и магнитной головкой достиг 1 метра, то последняя преодолевала бы путь, сопоставимый с расстоянием между Нью-Йорком и Сан-Франциско (> 4000 километров), причем перепад высот на всем его протяжении не превышал бы 4 сантиметров.

Точность исполнения современных HDD в масштабах реального мира
Тем удивительнее становится тот простой факт, что базовые принципы конструкции HDD не меняются на протяжении вот уже 60 лет! О том, какой тернистый путь преодолели винчестеры со времен монструозного RAMAC до настоящего времени, мы и расскажем в сегодняшней публикации.

От RAMAC до «винчестера»

Первый в мире жесткий диск появился еще за 15 лет до изобретения дискеты — в 1956 году. Прародителем современных HDD стало детище корпорации IBM — модель 305 RAMAC, название которой представляет собой аббревиатуру от «Random Access Method of Accounting and Control» («Метод случайного доступа к учету и контролю»). Агрегат имел колоссальные размеры, сопоставимые с габаритами промышленного рефрижератора, весил почти тонну (а если быть точным — 970 килограмм) и представлял собой систему из 50 алюминиевых пластин, покрытых ферромагнетиком, диаметр каждой из которых составлял 24 дюйма (61 сантиметр).

Прародитель современных жестких дисков — IBM RAMAC 305

Скорость вращения блинов достигала впечатляющих по тем временам 1200 оборотов в минуту, что обеспечивало время доступа около 600 миллисекунд и скорость передачи информации 8,8 байта в секунду. Эти цифры усредненные. Все дело в том, что прибор имел лишь один считыватель, перемещающийся между пластинами с помощью шагового двигателя. Такой подход вызывал неизменные задержки в том случае, если компьютеру было необходимо получить данные, записанные, к примеру, на первом и пятидесятом диске. Другим слабым местом RAMAC 305 оказалась надежность системы: поскольку пишущая головка непосредственно касалась поверхности пластин, это приводило к сильному нагреву и быстрому механическому износу обеих деталей.
Несмотря на перечисленные недостатки и высокую стоимость (цена вопроса — 10 000 долларов США, однако клиенты могли оформить лизинг — «всего» за 3200 долларов в месяц), в IBM смогли реализовать около 1000 изделий, ведь шкаф, способный сохранить 5 мегабайт, успешно заменял собой 64 000 перфокарт и работал куда шустрее накопителей на магнитных лентах, также активно используемых в IT-индустрии для архивации данных начиная с 1951 года. Кстати, после приобретения HGST (бывшее подразделение Hitachi) в распоряжении Western Digital оказался производственный комплекс IBM, расположенный в Лайв Оакс, — именно здесь разрабатывались первые устройства серии RAMAC 305, несколько из которых сохранили работоспособность вплоть до настоящего времени.
В 1961 году RAMAC 305 был снят с производства — на смену ему пришел IBM 1301, воплотивший в себе ряд важных инноваций. Главным новшеством стала реализация технологии Air Bearing — между блинами и пишущей головкой появился зазор 5 микрометров, что позволило повысить надежность и долговечность прибора. Сами пластины отныне были двусторонними, причем каждая из них получила собственное считывающее устройство.

На острие прогресса: накопитель IBM 1301
Благодаря перечисленным особенностям, IBM 1301 получился практически в 3 раза производительнее предшественника, а также более емким: время доступа сократилось до 180 миллисекунд, скорость вращения шпинделя увеличилась до 1800 оборотов в минуту, а объем хранимой информации достиг 28 мегабайт (то есть плотность записи составила 520 бит на квадратный дюйм). Кроме того, IBM несколько скорректировала ценовую политику для новой модели: теперь арендовать оборудование можно было за 2100 долларов, и это при цене в 115,5 тыс. долларов.
Следующий весьма важный шаг был совершен уже в 1962 году. Модификация 1311 принципиально отличалась тем, что получила сменные кассеты. Каждая из них при весе 4,5 кг имела в своем составе 6 «компактных» (всего-то 14 дюймов) магнитных дисков. Для записи было доступно лишь 10 плоскостей (внешние поверхности были лишены ферромагнитного слоя) суммарной емкостью 2,6 мегабайта, что сравнимо с 25 тысячами перфокарт или 1⁄5 стандартной катушки. Из-за портативности IBM 1311 оказался менее производительным: хотя плотность записи увеличилась в 2 раза (1025 бит на квадратный дюйм), скорость вращения пришлось уменьшить до 1500 оборотов в минуту, в итоге среднее время доступа к сектору, который мог вместить 100 байт, возросло до 250 миллисекунд. Несмотря на это, модель снискала огромную популярность в корпоративной среде, так как заменяемые картриджи позволили значительно снизить стоимость хранения единицы информации.

Вот так выглядела процедура замены кассеты на IBM 1311
Благодаря коммерческому успеху, IBM 1311 выпускался свыше 10 лет — вплоть до 1975 года, и хотя за этот период модельный ряд жестких дисков пополнился усовершенствованными моделями 2302, 2305 и 1311, ни одна из них не получила столь же широкого распространения.
Зато в историю вошел аппарат под индексом 3340, увидевший свет в 1973 году. В первую очередь в нем были доведены до ума уже имеющиеся технологии. Усилиями инженеров корпорации время доступа к сектору сократилось в 10 раз по сравнению с предшественником, составив 25 миллисекунд, скорость же передачи данных достигла 885 килобайт в секунду. Для улучшения аэродинамики, корпуса кассет были сделаны полностью герметичными, что позволило нивелировать влияние факторов окружающей среды на магнитные пластины, повысив их надежность.

Первый в мире «винчестер» — накопитель IBM 3340 30-30
Сам прибор обзавелся микрочипом, который более точно просчитывал траекторию движения магнитных головок и корректировал скорость вращения шпинделя, что позволило повысить точность позиционирования, сократить расстояние между треками и, как следствие, повысить емкость каждого картриджа до 30 МБ. Кроме того, устройство научилось обслуживать два дисковых модуля — стационарный и съемный, на что указывал суффикс «30-30». Именно благодаря этой маркировке с легкой руки Кеннета Э. Хотона, руководителя проекта, к аппарату прицепилось жаргонное название «винчестер» — в честь всемирно известной винтовки Winchester, использующей патроны 30-30. В оригинале данные цифры означали калибр пули (0,3 дюйма) и вес порохового заряда (30 гран). Сегодня же винчестер стал обиходным названием жестких дисков любых моделей.

Внедрение технологии тонкопленочного покрытия

Важной вехой в эволюции жестких дисков является создание тонкопленочного магнитного покрытия. Хотя изыскания в данной области начались еще в конце 1960-х годов на базе исследовательского центра в Йорктаун-Хайтс (Нью-Йорк), вплоть до конца 80-х в ходе производства блинов использовался оксид железа. Покрытие получали следующим образом: быстро вращающаяся алюминиевая заготовка заливалась суспензией, представляющей собой порошок Fe2O3 в полимерном растворе. Под действием центробежных сил состав равномерно распределялся по поверхности. Затем следовал этап шлифовки и нанесения внешнего, защитного слоя, характеризующегося низким коэффициентом трения, который также полировался.
Главный недостаток подобного покрытия — механическая хрупкость: в случае столкновения с головкой оно с легкостью крошилось, а сам диск приходил в негодность. Тем не менее, благодаря простоте технологии и ее дешевизне, оксидное покрытие благополучно применялось в носителях информации практически четверть века.

Последствия «залипания» пишущей головки: диск получил необратимые повреждения
Переход же на тонкопленочный рабочий слой сделал возможным появление инновационной модели накопителей IBM 3370, представленной на рынке в 1979 году. Система, состоящая из 7 дисков диаметром 14 дюймов, могла похвастаться плотностью записи до 7,53 мегабита на квадратный дюйм и имела объем уже 571,3 мегабайта. Скорость передачи информации при этом возросла до 1,86 мегабайта в секунду, а среднее время доступа сократилось до рекордных 20 миллисекунд. Цена аппарата также оказалась весьма демократичной — приобрести устройство можно было всего за 35 100 долларов, а ставка аренды снизилась до 900 долларов в месяц. Данное решение было разработано специально для серверной платформы IBM System/38 — к каждой машине можно было подключить максимум четыре жестких диска, что обеспечивало суммарную емкость хранилища 2,28 гигабайта, о чем на тот момент можно было только мечтать.


Серверная платформа IBM System/38
Все перечисленное стало возможным именно благодаря применению тонкопленочного покрытия. Изначально для его создания использовалась гальванизация, на смену которой пришел более совершенный метод вакуумного напыления. Сам технологический процесс выглядит следующим образом: используемые вещества и сплавы переводятся в газообразное состояние в вакуумных камерах, затем производится их осаждение на подложку, в роли которой выступает алюминиевый диск.
Независимо от способа, на первом этапе на металлическую поверхность наносился фосфорит никеля, вслед за ним — сплав кобальта, обладающий магнитными свойствами, последним же шел защитный углеродный слой, по прочности сопоставимый с алмазом. Благодаря его наличию удалось практически полностью исключить вероятность повреждения рабочей поверхности в случае ее контакта с пишущей головкой (например, вследствие резкого сотрясения). Но главное — использование тонкопленочного покрытия позволило значительно уменьшить расстояние между магнитной головкой и блином, что помогло повысить плотность записи в десятки раз. Именно благодаря технологии тонкопленочного покрытия уже в 1980 году IBM представила первый жесткий диск, преодолевший гигабайтный рубеж. Модель 3380 имела емкость 2,52 гигабайта, при этом скорость передачи данных достигла вполне приемлемых 3 мегабайт в секунду.

Начало эры винчестеров для персональных компьютеров

Все перечисленные выше HDD были ориентированы сугубо на корпоративный сектор. И даже если закрыть глаза на цену, вряд ли хоть кто-нибудь, кроме совсем уж идейных энтузиастов, согласился бы поставить в собственном доме внушительных размеров шкаф, пускай и вмещающий огромное количество информации. Вплоть до конца 70-х жесткие диски оставались прерогативой крупных коммерческих и государственных предприятий. На тот момент ПК комплектовались одним или двумя дисководами под 5,25-дюймовые дискеты, каждая из которых была способна сохранять до 1200 килобайт данных, чего рядовому пользователю вполне хватало.
Но компьютерная революция была неумолима — все больше покупателей приобщалось к информационным технологиям, а значит, появлялось и все большее число придирчивых клиентов, которых уже не удовлетворяли рамки в 1,2 мегабайта. Спрос рождает предложение, однако на этот раз IBM осталась не у дел: сосредоточившись на бизнес-сегменте, компания упустила розничный рынок, и пустовавшую нишу заняла небольшая фирма Seagate, основанная Элом Шугартом и несколькими другими сотрудниками, ранее покинувшими уютные офисы всемирно известной корпорации. Именно они создали в 1980 году первый в мире HDD потребительского класса, получивший неброское название ST-506.
Seagate ST-506 — первый в мире HDD для персональных компьютеров
Устройство предназначалось для установки в стандартный 5,25-дюймовый отсек (монтировалось на место флоппи-дисковода) и имело объем всего 5 мегабайт, что не идет ни в какое сравнение с промышленными моделями. Зато винчестер мог похвастаться неплохим быстродействием, а все благодаря внушительной скорости шпинделя, достигшей 3600 оборотов в минуту. Цена накопителя составила 1700 долларов — таким образом, каждый мегабайт информации обходился владельцу новинки в 340 долларов США.

Что же касается IBM, то корпорация решила не ввязываться в борьбу за массового пользователя, напротив — заключила стратегическое соглашение с новоявленным конкурентом. В результате 8 марта 1983 года на рынке появилась модификация легендарного IBM PC — IBM 5160 или IBM PC/XT (постфикс XT являлся сокращением от eXtended Technology), которые оснащались усовершенствованной модификацией жесткого диска ST-412, вмещавшей уже 10 мегабайт данных. Насколько удачным оказалось такое решение, легко понять из цифр: к 1988 году было реализовано свыше 25 миллионов персональных компьютеров данной серии.
IBM 5160, оснащенный жестким диском Seagate ST-412
Тренд на миниатюризацию подхватили и другие предприятия. Так, уже в 1983 году шотландская фирма Rodime представила устройство под названием RO351. Мало того, что этот накопитель получил две пластины по 10 мегабайт каждая, он к тому же оказался куда миниатюрнее конкурентов: HDD был выполнен в привычном нам с вами форм-факторе 3,5”. А прародитель современных решений, используемых в составе ноутбуков и портативных носителей информации, появился уже в 1988 году — именно тогда компания PrairieTek начала массовое производство 2,5-дюймовых дисков на 5 и 10 мегабайт, рассчитанных на эксплуатацию в составе лэптопов. Забавно, что о предприятии из Лонгмонта (штат Колорадо) уже мало кто помнит, считая первым миниатюрным винчестером модель Tamba-1, выпущенную Toshiba лишь три года спустя. Возможно, причина кроется в продуманном маркетинге — компактный накопитель, способный похвастаться емкостью 63 мегабайта и весивший всего 200 грамм, подавался не иначе как главный козырь обладателя, что крайне удачно обыграли на рекламных плакатах.
Toshiba Tamba-1 — ваш главный козырь!

Ключевые вехи, определившие вектор развития жестких дисков

По большому счету, дальнейшая эволюция жестких дисков сводится к трем простым словам — быстрее, вместительнее, надежнее. На этом пути случалось всякое: нередко стремление создать как можно более производительные устройства заводило в тупик как небольшие компании, так и крупные корпорации. Ярким примером бесперспективного направления развития можно назвать повышение скорости вращения шпинделя. Если в конце 80-х таковая достигла рубежа в 3600 оборотов в минуту, то уже в 1992 году на рынке появился Seagate Barracuda 2LP — первый винчестер, способный похвастаться показателем 7200 оборотов в минуту.
Первый диск со скоростью вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту — Seagate Barracuda 2LP
На этом следовало бы остановиться, но «гонка вооружений» диктовала собственные правила. Вслед за «Барракудой» последовал «Гепард», разгонявшийся уже до 10 000 оборотов. Компания Western Digital также не отставала, вскоре представив миру десятитысячник под кодовым названием Raptor. И хотя вышеуказанные накопители обладали куда более внушительной производительностью, столь высокие скорости значительно увеличивали конечную стоимость изделий из-за необходимости в более дорогих подшипниках, а также способствовали заметному сокращению времени наработки на отказ, что для серверных решений (а именно так позиционировались перечисленные модели) являлось неприемлемым. С наступлением эры SSD потребность в «оборотистых» HDD практически полностью отпала, и в настоящее время верхней планкой по-прежнему остается скорость 7200 оборотов в минуту, а «гоночные» винчестеры оказались более не нужны ни представителям IT-индустрии, ни энтузиастам.
Впрочем, случаи, подобные описанному выше, единичны — чаще всего стремление усовершенствовать жесткие диски приводило к удивительным научным открытиям либо появлению новых стандартов. Рассмотрим наиболее значимые события в хронологическом порядке.

Разработка интерфейса IDE

Изначально для подключения жестких дисков к персональным компьютерам использовались платы расширения с интерфейсом ST-506 или более совершенным ST-412, получившим поддержку функции буферизованного поиска (это помогло сократить время доступа до 15–30 миллисекунд), а также методом записи RLL (запись с групповым кодированием), которая и позволила увеличить емкость одноименных винчестеров, выпускаемых Seagate, вдвое.
В 1986 году Western Digital совместно с компанией Compaq завершили разработку принципиально нового стандарта, названного IDE (Integrated Drive Electronics — «встроенные электронные компоненты»). С этого момента AT-совместимый контроллер, использующий 16-разрядную шину ISA, стал неотъемлемой частью накопителя, что благоприятно отразилось на стоимости дисковой подсистемы в целом: хотя цена устройства несколько возрастала, пользователь более не нуждался в приобретении дополнительных модулей. В свою очередь, контроллер канала становился универсальным, а контроллер привода уже был рассчитан на конкретную модель HDD, что упрощало производственный процесс, также открывая перед вендорами практически неограниченные возможности для экспериментов с прошивкой.

Создание GMR-головок

Гигантский магниторезистивный эффект (Giant magnetoresistance, или GMR) был открыт в 1988 году французским физиком Альбертом Фертом и немецким ученым Петером Грюнбергом. Они обнаружили, что при помещении образцов хрома и железа, имеющих четкую кристаллическую структуру, в сильное электромагнитное поле фиксируется резкое возрастание электрического сопротивления материала, что объясняется несовпадением вектора магнитного поля и спина электронов вещества. Напротив, если направление вращения электронов соответствует ориентации магнитного поля, сопротивление оказывается значительно меньше.
Изменение электрического сопротивления под действием магнитного поля
Инженеры компании IBM быстро поняли, что этот феномен можно использовать на практике. Результатом их работы стало появление в 1994 году сенсорного элемента (кстати, при его создании использовалось описанное выше тонкопленочное напыление), в основе которого лежал GMR-эффект, а первыми коммерческими винчестерами, в которых применялась данная технология, стали IBM Deskstar 16GP объемом 16 гигабайт.
Новое поколение магнитных головок было способно улавливать значительно более слабые сигналы, создаваемые поверхностью магнитной пластины, что позволило увеличить плотность записи в несколько раз за счет уменьшения площади сенсора и, как следствие, более компактного расположения треков. Уже в 1998 году IBM объявила о преодолении рубежа в 11,6 гигабита на квадратный дюйм, тогда как верхним порогом для классической MR-записи оказалось лишь значение 3,09 гигабита на квадратный дюйм (такой плотностью записи мог похвастаться 2,5-дюймовый накопитель для ноутбуков IBM Travelstar 8GS объемом 8,1 гигабайта). Именно благодаря этому открытию в последующие четыре года емкость жестких дисков увеличилась практически на 5000%, преодолев психологический барьер в 100 гигабайт.

Переход на метод перпендикулярной записи

Поставки первых накопителей, использующих PMR (Perpendicular Magnetic Recording), начались лишь в 2006 году. Вплоть до 2005 года биты информации сохранялись в магнитных доменах, вектор которых лежал параллельно плоскости диска. При всей простоте, такой подход обладал существенным недостатком: для того чтобы побороть коэрцитивность (переход магнитных частиц в однодоменное состояние), между треками приходилось оставлять внушительную буферную зону, и в какой-то момент дальнейшее повышение плотности записи стало невозможным физически.
Метод параллельной магнитной записи
Метод же перпендикулярной записи, известный еще с 70-х годов XX века, но не применявшийся в коммерческих продуктах из-за более сложной реализации, решил эту проблему за счет того, что вектор магнитной направленности стал располагаться под углом 90° относительно поверхности блина. Это позволило сократить промежуток между отдельными дорожками и при этом дополнительно повысить стабильность магнитных доменов. Переход на PMR обеспечил значительный прирост плотности записи: уже в первых образцах таковая возросла более чем на 30% — до 400 гигабит на квадратный дюйм, а современные модели достигли планки 1 терабит на квадратный дюйм.
Метод перпендикулярной магнитной записи

Внешние накопители сегодня: облик имеет значение

Эволюция жестких дисков продолжается: новые технологии магнитной записи вскоре позволят вывести на рынок устройства объемом в десятки терабайт, о чем несколько лет назад нельзя было даже мечтать. Но если потребности корпоративных клиентов не меняются со времен RAMAC 305, то интересы рядового потребителя более не ограничиваются сухими цифрами технических характеристик. В современных реалиях практически каждый девайс, независимо от истинного назначения, становится неотъемлемой частью персонального имиджа. Невзрачные, угловатые коробочки более неинтересны людям — покупатель желает получить в свое распоряжение не просто удобный и функциональный инструмент, а стильный аксессуар, который органично впишется в общую концепцию созданного образа.
Предвидя такое развитие событий, Western Digital обновила линейку переносных накопителей My Passport, наглядно доказав: даже такой сугубо утилитарный предмет, как внешний HDD, способен стать средством самовыражения.
Обновленная линейка накопителей WD My Passport
Визуальная концепция создавалась в тесном сотрудничестве с компанией Fuseproject — мировым лидером в сфере разработки промышленного дизайна, в числе клиентов которой были такие известные бренды, как Microsoft, Disney, BMW, Johnson & Johnson и многие другие. Размышляя над образом My Passport, мы стремились сделать все возможное, чтобы для конечного пользователя обладание данным девайсом переросло в уникальный, личный опыт восприятия.
Мы храним на внешних дисках фото и видеозаписи важнейших событий жизни, любимую музыку, книги и фильмы — все то, что нам дорого по тем или иным причинам. И если для компьютера фотография является лишь набором нулей и единиц, то для человека она — воплощение эмоций, неотъемлемая составляющая его прошлого, навсегда запечатленная в статическом изображении. Именно эту мысль как нельзя более точно передает облик My Passport. Корпус каждого HDD разделен на две равные половины прямой линией, символизирующей границу соприкосновения двух реальностей — физической (рельефная поверхность с отчетливой текстурой) и цифровой (ее символизирует лаконичная глянцевая часть устройства). На пересечении столь разных и непохожих миров как раз и находится портативный накопитель, способный помочь своему обладателю сохранить воспоминания и впечатления в виде последовательности битов.

Изысканный, лаконичный дизайн корпуса
Разрабатывая WD My Passport, мы не забыли и о потребительских свойствах — компактные и стильные накопители способны удовлетворить насущные потребности самого привередливого покупателя. Модельный ряд представлен устройствами емкостью от 1 до 4 терабайт. Подключение к персональному компьютеру осуществляется посредством интерфейса USB 3.0 (кабель под цвет корпуса поставляется в комплекте), при этом скорость передачи данных достигает 110 мегабайт в секунду, что является одним из самых высоких показателей среди внешних HDD. Чтобы использовать жесткий диск, можно задействовать штатные средства операционной системы (поддерживаются актуальные версии Microsoft Windows 7, 8 и 10) либо воспользоваться фирменной утилитой WD Backup. С ее помощью можно настроить резервное копирование по расписанию, выбрать папки, которые необходимо сохранять, включить автоматическую синхронизацию файлов в случае их редактирования. Также предусмотрена возможность подключения облачного сервиса Dropbox.
Настройка резервного копирования через утилиту WD Backup
Для защиты конфиденциальных данных владелец WD My Passport может воспользоваться приложением WD Security — вся информация будет зашифрована, а доступ к диску станет возможен только при наличии пароля. Чтобы не вводить кодовую фразу каждый раз, можно присвоить компьютеру статус доверенного устройства — в этом случае разблокировка будет осуществляться автоматически при подключении.
Защита WD My Passport паролем
Помимо этого, мы добавили еще одну весьма интересную и полезную функцию Return-if-Found («Верните, если нашли»). За говорящим названием скрывается виртуальная визитка, которая будет высвечиваться на экране компьютера при каждом подключении. Здесь пользователь может указать свой телефон или электронную почту, благодаря чему в случае утери винчестера отыскавший его человек сможет связаться с хозяином, используя предоставленные контактные данные. И разумеется, все накопители серии поддерживают приложение WD Drive Utilities, с помощью которого можно узнать показатели S.M.A.R.T., оценив оставшийся рабочий ресурс устройства.
Обновленная линейка портативных жестких дисков My Passport понравится не только тем, кто ставит во главу угла удобство и функциональность, но и ценителям элегантных форм и оригинальных дизайнерских решений. Сочетая практичность и стильный облик, сбалансированные, всецело отвечающие современным реалиям девайсы придутся по вкусу самой взыскательной аудитории и способны стать отличным подарком на Новый год или Рождество.

Какие бывают диски

В умах пользователей есть сформировавшееся привычное понятие “жесткий диск”. Но если раньше под ним понималось одно устройство, выполненное на магнитных пластинах (HDD), то сейчас также в этом понятие входят гибридные диски (SSHD) и твердотельные диски (SSD). Рассмотрим подробнее каждый из типов дисков:

  • HDD диск. Самый дешевый из трех перечисленных вариантов, в расчете стоимости на количество свободного места. Современные HDD диски обладают объемом от нескольких сотен до нескольких тысяч гигабайт. Такие диски имеют скорость около 120-150 Мб/с. Они могут использоваться для хранения любой информации;
  • SSD диск. Не совсем правильно называть SSD накопитель диском, поскольку как таковых дисковых элементов там нет. Это твердотельное устройство, нечто вроде флешки, обладающее большой скоростью работы (от 500 Мб/с). Стоимость таких накопителей в пересчете на объем значительно выше, чем цена HDD дисков. В продаже можно найти SSD накопители различные по объему, от десятков до сотен гигабайт. Имеются и терабайтные варианты, но их цена крайне высока. Обычно SSD накопители используются для установки на них операционной системы.

Рекомендуем прочитать: Как установить SSD диск

Обратите внимание: SSD диски бывают разные, в зависимости от типа памяти, на которой они строятся: MLC, TLC, V-NAND, 3D NAND.

  • SSHD диск. Это гибридный накопитель, который включает в себя элементы SSD и HDD дисков. То есть, основной объем такого накопителя выполняется на магнитных пластинах (HDD), а небольшой объем твердотельный (SSD). Обычно, твердотельная часть SSHD дисков используется для установки операционной системы, а основная информация хранится на HDD составляющей.

Разъемы жестких дисков

Рекомендуем прочитать: Как подключить жесткий диск от ноутбука к компьютеру

Каждый жесткий диск имеет 2 основных разъема:

  • Интерфейсный разъем. Это разъем, через который жесткий диск соединяется с материнской платой. Для соединения используется отдельный кабель. В настоящее время интерфейсный разъем дисков имеет аббревиатуру SATA 3 (он совместим с ранее популярными разъемами SATA 1 и SATA 2). Важно заметить, что SSD диски не смогут раскрыть свой потенциал полностью, работая через разъем ниже по классу, чем рекомендуемый. То есть, если материнская плата имеет разъем SATA 2, а к нему подключить SSD накопитель, который требует SATA 3, то работать такое хранилище информации будет не в полную скорость, поскольку максимальная скорость передачи данных через SATA 2 составляет 280 Мб/с.
  • Разъем питания. HDD и SSD диски подключаются к блоку питания через разъем SATA, имеющий 15 контактов. У современных блоков питания провод для соединения с таким разъемом имеется по умолчанию. Если в компьютере используется старый блок питания, потребуется приобрести переходник с ранее принятого стандарта Molex на SATA.

Объем жесткого диска

Главный параметр, на который следует обращать внимание при выборе накопителя для компьютера, это его объем. В зависимости от того, какие задачи будут стоять перед конкретным накопителем и компьютером, можно выделить некоторые алгоритмы подбора оптимального объема.

Объем жесткого диска (HDD) для компьютера или ноутбука

Операционная система Windows в настоящее время занимает на накопителе около 10-20 Гб, в зависимости от версии и редакции. Соответственно, весь остальный объем накопителя будет отводиться под хранение другой информации — программ, мультимедиа, документов и прочего. Рекомендуем руководствоваться следующими способами подбора жесткого диска оптимального объема:

  • Выбирая жесткий диск для офисного компьютера, на котором происходит работа с документами и взаимодействие с интернетом, можно остановиться на варианте накопителя от 320 до 500 гигабайт;
  • Для домашнего компьютера, на котором будут хранить фильмы, различные программы и прочее, лучше выбирать накопитель с объемом не менее 1 терабайта. Учитывая, что в настоящее время фотографии и фильмы из-за высокого разрешения весят все больше, накопитель до 1 терабайта крайне быстро заполнится информацией;
  • Для домашнего компьютера, который будет использоваться в качестве хранилища данных, и на нем будут установлены игры, тяжелые приложения (например, для монтажа или создания 3D графики), лучше выбрать жесткий диск с объемом от 2 терабайт.

Обратите внимание: Если у вас монитор, подключенный к компьютеру, поддерживает разрешение 4K, имеет смысл выбирать более емкие жесткие диски, поскольку один фильм в разрешении 4K может весить около 100 гигабайт.

Объем SSD накопителя для компьютера или ноутбука

Выбор объема SSD накопителя полностью зависит от финансов покупателя. SSD диски значительно быстрее, чем HDD, но и стоят они в разы дороже.

Если требуется SSD накопитель, чтобы установить на него только операционную систему, тогда можно выбирать варианты с объемом от 32 гигабайт. Но при этом стоит отметить, что в некоторых ситуациях выгоднее приобрести SSHD диск, то есть гибридный накопитель с небольшим объемом твердотельной памяти для установки операционной системы.

Если же SSD накопитель приобретается для компьютера, на котором пользователь активно работает с “тяжелыми” приложениями, например, Adobe Photoshop, After Effect, Sony Vegas и другими, имеет смысл установить такие приложения на твердотельный диск, чтобы они работали быстрее. Соответственно, выбирать объем диска нужно, исходя из того, сколько места на нем займут такие приложения. Достаточным для большинства пользователей станет SSD диск на 128-256 гигабайт.

Обратите внимание: В продаже сейчас можно найти SSD диски в несколько терабайт. Цена на них в десятки раз отличается от стоимости HDD накопителей подобных объемов.

Что лучше: один диск большого объема или несколько малого

При выборе жесткого диска для компьютера у пользователя может возникнуть вопрос, наиболее оптимально приобрести один накопитель или несколько.

Если приобретается накопитель для ноутбука, приходится исходить из свободного места в корпусе портативного компьютера. Чаще всего, в нем есть место для одного или двух дисков.

Если приобретается жесткий диск для стационарного компьютера, в котором достаточно места для установки дисков, лучше купить несколько накопителей, нежели один большого объема. Оптимально, когда операционная система стоит на отдельном диске (лучше SSD), чтобы в случае возникшей проблемы с накопителем не пострадали остальные файлы. Рабочие программы и файлы также лучше хранить на отдельном диске, при этом делая бэкап самого необходимого на еще один жесткий диск большого объема.

Удобно, приобрести жесткий диск на несколько терабайт (можно не самый быстрый по скорости работы), чтобы на нем хранить различную информацию — бэкапы, фотографии, фильмы и прочее. Отдельный жесткий диск (SSD) отвести под систему, и еще один под рабочие программы.

Обратите внимание: Когда приобретается жесткий диск для стационарного компьютера, не стоит выбирать SSHD вариант. Подобные решения ориентированы, в первую очередь, для ноутбуков.

Как выбрать жесткий диск: характеристики

Объем жесткого диска — это важный параметр, но от него не зависит скорость и долговечность устройства. Есть ряд параметров HDD и SSD накопителей, которые напрямую сказываются на их работе. Именно на них рекомендуем обращать внимание при подборе накопителя.

Скорость вращения

Первоочередной параметр для каждого жесткого диска, выполненного с использованием магнитных пластик, то есть для HDD и SSHD вариантов. SSD диски не имеют вращающихся элементов, поэтому у них данный параметр не может указываться.

От скорости вращения шпинделя диска зависит его скорость работы. Параметр скорости вращения пределен, и его нельзя повышать до бесконечности, иначе это приведет к большему шансу выхода устройства из строя. В данный момент большая часть дисков, представленных на рынке, имеют скорость вращения от 5400 до 7200 оборотов за минуту.

Чем выше скорость вращения, тем быстрее считываются данные с диска. Но при этом, устройство работает более шумно, сильнее греется, потребляет больше энергии.

Размер буфера памяти

Под размером буфера памяти жесткого диска понимается размер кэш-памяти. То есть, это память, которая позволяет быстро производить незначительные операции. В современных жестких дисках размер буфера памяти не превышает 128 Мб. При этом для нормальной работы жесткого диска достаточно буфера в 32 Мб, поскольку отправляемая в кэш жесткого диска информация, чаще всего, незначительная.

Скорость линейного чтения

Под данным параметром понимается скорость работы жесткого диска. Она зависит от самих компонентов устройства, а также от скорости вращения, если речь идет о HDD или SSHD вариантах накопителей.

В современных жестких дисках (HDD, SSHD) нормальная скорость чтения составляет около 150-200 Мб/с. Не рекомендуем рассматривать к покупке более медленные жесткие диски, которые имеют скорость линейного чтения ниже 100 Мб/с, особенно если на таком накопителе будет установлена операционная система.

Обратите внимание: Медленные большеобъемные жесткие диски можно рассмотреть в качестве хранилища информации, например, для складирования фотографий.

Что касается SSD дисков, они значительно быстрее. В среднем, скорость потребительских твердотельных накопителей находится на уровне в 450-500 Мб/с. Есть и более медленные (и дешевые) варианты, но их выбирать нецелесообразно по стоимости и отдаваемым характеристикам, лучше отдать предпочтение скоростному HDD.

Важно: Скорость линейного чтения обычно не указывается в характеристиках жесткого диска — HDD или SSHD. Проверить ее можно с помощью приложений. У SSD дисков скорость чтения указывается.

Скорость линейной записи

Рекомендуем прочитать: Как проверить скорость работы жесткого диска

Как можно понять из названия, это скорость, с которой информация записывается на жесткий диск. Обычно, у дисков скорость линейной записи ниже, чем скорость линейного чтения. Это связано с тем, что данный параметр практически никак не влияет на скорость работы диска — время загрузка операционной системы, отклика программ и так далее.

Важно: У качественных SSD дисков скорость линейного чтения равна скорости линейной записи.

Время доступа

Еще один важный параметр, на который следует обратить внимание, это время доступа. От него напрямую зависит скорость чтения и записи информации на жесткий диск. Чем меньше время доступа, тем лучше. Это время указывает на то, в какой срок при обращении к жесткому диску со стороны системы, накопитель дает ответ, то есть предоставляет необходимые данные.

Для HDD дисков время доступа обычно варьируется от 13 до 15 мс, если речь идет о качественных накопителях. Не рекомендуется приобретать диски с временем отступа выше, особенно если на этом накопителе будет находиться операционная система. Это приведет к серьезному замедлению работы всего компьютера.

Для SSD дисков обычно параметр времени доступа производители не указывают, поскольку он в сотни раз ниже, чем у HDD накопителей.

Лучшие производители HDD и SSD накопителей

На рынке представлены жесткие диски десятков различных производителей. В зависимости от того, кто выпустил накопитель, зависит продолжительность его бесперебойной работы. Рекомендуем при покупке жесткого диска отдавать предпочтение проверенным производителям, таким как:

  • Seagate — компания, основной сферой деятельности которой является производство SSD и HDD накопителей. Данный производитель имеет патенты на многие ключевые технологии, которые позволяют их жестким дискам работать быстрее, чем варианты конкурентов;
  • Samsung — крупнейший бренд, который, в том числе, занимается производством жестких дисков. Часто в ноутбуках по умолчанию устанавливаются жесткие диски Samsung;
  • Western Digital — еще один крупный производитель жестких дисков. Компания предлагает к покупке сотни моделей накопителей, среди которых есть как бюджетные варианты, так и тихие диски, либо диски для хранения больших объемов информации, серверные варианты и прочее.

Если выбираете SSD диски, помимо означенных выше производителей, можно обратить внимание на бренды Corsair, GoodRAM, A-DATA, Kingston, Intel, SanDisk.

Рубрики: IT

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *