Опасные воздействия жесткого магнитного диска таблица с ответами
- дать представление о долговременной (внешней) памяти компьютера;
- познакомить с различными принципами записи и основными правилами эксплуатации;
- учить выбирать технические средства с учетом целесообразности их использования;
- проверка знаний по теме Устройства ПК.
Тип урока: комбинированный.
Оборудование и материалы к уроку:
Компьютер, экран, мультимедийный проектор, презентация «Долговременная память», система MyTest, учебник Н. Д. Угриновича «Информатика и информационные технологии. 8 класс», раздаточное домашнее задание.
- Организационный момент.
- Актуализация знаний.
- Объяснение нового материала. Лекция, с демонстрацией презентации.
- Ответы на контрольные вопросы с целью оценки усвоения материала.
- Домашнее задание.
- Подведение итогов.
- Тестирование.
II. Вопросы классу
Назовите устройства ПК, назовите 2 вида компьютерной памяти.
III. Объяснение нового материала
Сначала вводится понятие «долговременная память», «носитель информации», характеризуются особенности видов памяти (при выключении компьютера вся информация в оперативной памяти стирается, а в долговременной остается, внутренняя память хранит информацию, пока питается электроэнергией).
Дисковод, накопитель – устройство, обеспечивающее запись и считывание информации.
Носитель – объект, на котором записана информация.
Вопрос классу. Приведите примеры носителей информации, опираясь на свой опыт.
Информация на носителе записана в двоичном коде, то есть в виде последовательности нулей и единиц. Физический принцип записи нулей и единиц может быть различным:
– магнитный – чередование намагниченных (1) и ненамагниченных (0) участков;
– оптический – чередование участков с различной отражающей способностью.
Гибкий магнитный диск (дискета) – магнитный принцип записи. Информация расположена на концентрических дорожках. Информационная емкость 1, 44 Мбайт. В настоящее время выходят из употребления. Принцип работы дисковода со вставленной в него дискетой похож на принцип работы жесткого диска.
Жесткий магнитный диск (винчестер) – магнитный принцип записи. В металлическом корпусе заключено несколько тонких металлических дисков.
Для записи или считывания информации магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска и производится запись или считывание информации Сверхминиатюрные магнитные головки могут записывать или считывать информацию с сотен тысяч концентрических дорожек, поэтому информационная емкость жестких дисков очень велика и может достигать 1 терабайта.
Интересно. Емкость современного винчестера может достигать 1 Tб, а скорость чтения-записи – вплоть до сотни Мегабайт в секунду. Диаметр диска винчестера составляет 3,5”, 2,5”, сохраняется тенденция к дальнейшему уменьшению размеров. Наиболее известными изготовителями являются компании Western Digital, Seagate, Fujitsu (в основном для переносных компьютеров), Samsung.
Оптические дисководы и диски.
Существует несколько типов оптических дисков:
CD-диски – для записи и считывания информации с них используется инфракрасный лазер, на CD-диск может быть записано до 700 Мбайт информации;
DVD-диски – имеют значительно большую информационную емкость, чем СD-диски, так как для записи и считывания информации с них используется лазер с меньшей длиной волны и оптические дорожки на них имеют меньшую толщину и размещены более плотно. На одной стороне DVD-диска умещается 4,7 Гбайт информации, но бывают диски двухслойные, тогда объем может достигать 8,5 Гбайт.
В оптических дисководах используется оптический принцип записи и считывания информации. Информация на оптическом диске хранится на одной спиралевидной дорожке, идущей от центра диска к периферии и содержащей чередующиеся участки с плохой и хорошей отражающей способностью.
Оптический диск под микроскопом .
В последние годы на рынок поступили оптические диски HD DVD и Blu-Ray, информационная емкость которых в 3-5 раз превышает информационную емкость DVD-дисков за счет использования синего лазера с примерно в два раза меньшей длиной волны.
Энергонезависимая память (карты flash-памяти и flash-диски) не имеют движущихся частей и не требуют подключения к источнику питания.
Информационная емкость flash-памяти достигает 16 Гбайт. Карты flash-памяти представляют собой БИС памяти, помещенную в миниатюрный плоский корпус. Для записи и считывания с карт памяти используются специальные адаптеры, которые могут быть встроены в мобильные устройства или подключаются к настольным компьютерам с помощью USB-разъема.
Карты flash-памяти представляют собой БИС памяти, помещенную в миниатюрный плоский корпус. Для записи и считывания с карт памяти используются специальные адаптеры, которые могут быть встроены в мобильные устройства или подключаются к настольным компьютерам с помощью USB-разъема.
Flash-диск представляет собой БИС памяти, помещенную в миниатюрный корпус. Flash-диск подключается к USB-разъему компьютера.
Задание. Из характеристики компьютера в сокращенном виде выделить характеристику жесткого диска и информацию о наличии дисковода. Например, Intel Celeron 700MHz / 128 Mb /Hdd 250 Gb /CD RW /DVD.
- Модули ОП оберегать от электростатических зарядов при установке;
- Дискеты оберегать от нагревания и сильных магнитных полей;
- Жесткие диски оберегать от ударов при установке;
- Оптические диски оберегать от загрязнений и царапин;
- Flash-память оберегать от неправильного отключения от компьютера.
IV. Закрепление
В качестве первичного закрепления отвечаем на контрольные вопросы на с.50-51.
V. Домашнее задание
1. Заполнить таблицу «Носители информации» , §2.2.5.
2. Расположите недорогие носители информации (компакт диск, накопитель с flash-памятью, жесткий диск, оперативная память), в порядке увеличения их стоимости на единицу объема.
Решение: Решение: средняя стоимость недорогих жестких дисков составляет 6-8 руб/Гб, компакт дисков – 10-15 руб/Гб, накопителей с flash-памятью 100-150 руб/Гб, оперативной памяти DDR – 600-1200 руб/Гб
Жесткий диск (ЖД) — один из компонентов любого компьютера, без которого полноценная работа за устройством практически невозможна. Многие пользователи уже знают, что именно он считается едва ли не самым хрупким компонентом ввиду сложной технической составляющей. В связи с этим активным пользователям ПК, ноутбуков, внешних HDD необходимо знать, как правильно эксплуатировать данное устройство, чтобы не допустить его физической поломки.
Файловые системы и форматирование
Говоря о логической структуре HDD, нельзя не упомянуть о доступных файловых системах. Конечно, их существует много, но остановиться мы бы хотели на разновидностях для двух ОС, с которым чаще всего работают обычные пользователи. Если компьютер не может определить файловую систему, то жесткий диск приобретает формат RAW и именно в нем отображается в ОС. Доступно ручное исправление этой проблемы. Мы предлагаем ознакомиться с деталями выполнения этой задачи далее.
Windows
- FAT32. Компания Microsoft начала выпуск файловых систем с FAT, в будущем эта технология претерпела множество изменений, и последней версией на данный момент является FAT32. Ее особенность заключается в том, что она не предназначена для обработки и хранения больших файлов, а также на нее будет довольно проблематично установить тяжелые программы. Однако FAT32 универсальна, и при создании внешнего жесткого диска она используется для того, чтобы сохраненные файлы можно было считать с любого телевизора или проигрывателя.
- NTFS. Майкрософт представила NTFS, чтобы полностью заменить FAT32. Сейчас эта файловая система поддерживается всеми версиями Windows, начиная от XP, также отлично работает на Linux, однако на Mac OS можно только считать информацию, записать ничего не получится. Выделяется NTFS тем, что не имеет ограничений на размер записываемых файлов, обладает расширенной поддержкой разных форматов, возможностью сжатия логических разделов и легко восстанавливается при различных повреждениях. Все остальные файловые системы в большем роде подходят для небольших съемных носителей и достаточно редко применяются в жестких дисках, поэтому мы не будем их рассматривать в рамках этой статьи.
Linux
С файловыми системами Windows мы разобрались. Хотелось бы обратить внимание еще на поддерживаемые типы в ОС Linux, поскольку она также является популярной среди пользователей. Линукс поддерживает работу со всеми файловыми системами Виндовс, однако саму операционку рекомендуется устанавливать на специально разработанную для этого ФС. Отметить стоит такие разновидности:
- Extfs стала самой первой файловой системой для Linux. Она имеет свои ограничения, например, максимальный размер файла не может превышать 2 ГБ, а его имя должно находиться в диапазоне от 1 до 255 символов.
- Ext3 и Ext4. Мы пропустили предыдущие две версии Ext, поскольку сейчас они совсем неактуальны. Расскажем лишь о более-менее современных версиях. Особенность этой ФС заключается в поддержке объектов размером до одного терабайта, хотя в при работе на старом ядре Ext3 не поддерживала элементы размером более 2 ГБ. Еще одной особенностью можно назвать поддержку считывания программного обеспечения, написанного под Windows. Следом вышла новая ФС Ext4, которая позволила хранить файлы объемом до 16 ТБ.
- Главным конкурентом Ext4 считается XFS. Ее преимущество заключается в особом алгоритме записи, он называется «Отложенное выделение места». Когда данные отправляются на запись, они сначала помещаются в оперативную память и ждут очереди на сохранение в дисковом пространстве. Перемещение на HDD осуществляется только тогда, когда ОЗУ заканчивается или занимается другими процессами. Такая последовательность позволяет сгруппировать мелкие задачи в крупные и уменьшить фрагментацию носителя.
Что касается выбора файловой системы под установку ОС, обычному пользователю лучше выбрать рекомендуемый вариант при инсталляции. Обычно это Etx4 или XFS. Продвинутые юзеры уже задействуют ФС под свои нужды, применяя ее различные типы для выполнения поставленных задач.
Кроме этого файловая система объединяет группы секторов в кластеры. Каждый тип делает это по-разному и умеет работать только с определенным количеством единиц информации. Кластеры отличаются по размеру, маленькие подходят для работы с легкими файлами, а большие имеют преимущество — менее подвержены фрагментации.
Фрагментация появляется из-за постоянной перезаписи данных. Со временем разбитые на блоки файлы сохраняются в совершенно разные части диска и требуется производить ручную дефрагментацию, чтобы выполнить перераспределение их местоположения и повысить скорость работы HDD.
Информации по поводу логической структуры рассматриваемого оборудования присутствует еще немалое количество, взять те же форматы файлов и процесс их записи в секторы. Однако сегодня мы постарались максимально просто рассказать о самых важных вещах, которые будет полезно знать любому пользователю ПК, желающему изучить мир комплектующих.
Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.
Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.
Информатика и информационно-коммуникационные технологии в школе
Неблагоприятные внешние температуры и другие условия
На температуру всего ПК влияют не только кулеры, но и среда вне корпуса.
- Низкие температуры — не менее нежелательны, чем высокие. Если в помещении холодно или внешний накопитель был принесен с улицы, где температура воздуха около 0°, перед использованием его необходимо прогреть естественным образом до комнатной температуры.
- Повышенная влажность — способствует понижению температурной стойкости жесткого диска. То есть во влажном помещении (или на улице около моря) уже при несильном нагревании диска ему требуется дополнительное охлаждение, хотя при обычной влажности в ней нет надобности.
- Загрязненность помещения — еще один враг жесткого диска. Одним из его составляющих элементов является барометрическое отверстие, нормализующее давление внутри. Неизбежно через него внутрь корпуса может попадать воздух, и если тот будет грязный, с пылью и мусором, то даже встроенный фильтр с ограниченными ресурсами сдерживания частиц, не спасет. О том, как пыль может вывести ЖД из строя, также написано ниже. Стоит заметить, что этому диски форм-фактора 2,5″ подвержены существенно сильнее, чем 3,5″, поскольку там как минимум тоньше защитные фильтры.
- Любые опасные испарения — сюда же относятся ионизаторы, примеси в воздухе, наподобие окиси азота, производственных выбросов. Они провоцируют как коррозию платы, так и износ внутренних механических составляющих.
- Электромагнитное поле — как вы помните, диск называется «магнитным жестким», поэтому среда, способствующая размагничиванию и создающая сильные электромагнитные поля, медленно, но верно превратит HDD в нечитаемый.
- Статическое напряжение — даже человеческое тело способно аккумулировать заряды, которые могут повредить электронику. Обычно люди при использовании HDD с этим не сталкиваются, но вот при его замене или монтаже нового устройства рекомендуется соблюдать простейшие правила безопасности, не трогая радиоэлементы и дорожки плат без, например, заземляющего браслета.
Устройства памяти компьютера. Носители информации (гибкие диски, жесткие диски, диски CD-ROM/R/RW, DVD и др.)
Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации (программы, документы, аудио-и видеоклипы и т. д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем или дисководом, а хранится информация на носителях (например, дискетах).
В накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД или дискетах) и накопителях на жестких магнитных дисках (НЖМД или винчестерах), в основу записи, хранения и считывания информации положен магнитный принцип, а в лазерных дисководах — оптический принцип.
Гибкие магнитные диски.
Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. Дискета вставляется в дисковод, вращающий диск с постоянной угловой скоростью. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и записывается (или считывается) информация.
Информационная ёмкость дискеты невелика и составляет всего 1.44 Мбайт. Скорость записи и считывания информации также мала (около 50 Кбайт/с) из-за медленного вращения диска (360 об./мин).
В целях сохранения информации гибкие магнитные диски следует предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как это может привести к размагничиванию носителя и потере информации.
Жесткие магнитные диски.
Жесткий диск (HDD — Hard Disk Drive) относится к несменным дисковым магнитным накопителям. Первый жесткий диск был разработан фирмой IBM в 1973 г. и имел емкость 16 Кбайт.
Жесткие магнитные диски представляют собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с высокой угловой скоростью. За счет множества дорожек на каждой стороне дисков и большого количества дисков информационная емкость жестких дисков может в десятки тысяч раз превышать информационную емкость дискет и достигать сотен Гбайт. Скорость записи и считывания информации с жестких дисков достаточно велика (около 133 Мбайт/с) за счет быстрого вращения дисков (7200 об./мин).
Часто жесткий диск называют винчестер. Бытует легенда, объясняющая, почему за жесткими дисками повелось такое причудливое название. Первый жесткий диск, выпущенный в Америке в начале 70-х годов, имел емкость по 30 Мб информации на каждой рабочей поверхности. В то же время, широко известная в той же Америке магазинная винтовка О. Ф. Винчестера имела калибр - 0.30; может грохотал при своей работе первый винчестер как автомат или порохом от него пахло - не ясно, но с той поры стали называть жесткие диски винчестерами.
В процессе работы компьютера случаются сбои. Вирусы, перебои энергоснабжения, программные ошибки - все это может послужить причиной повреждения информации, хранящейся на Вашем жестком диске. Повреждение информации далеко не всегда означает ее потерю, так что полезно знать о том, как она хранится на жестком диске, ибо тогда ее можно восстановить. Тогда, например, в случае повреждения вирусом загрузочной области, вовсе не обязательно форматировать весь диск (!), а, восстановив поврежденное место, продолжить нормальную работу с сохранением всех своих бесценных данных.
В жестких дисках используются достаточно хрупкие и миниатюрные элементы. Чтобы сохранить информацию и работоспособность жестких дисков, необходимо оберегать их от ударов и резких изменений пространственной ориентации в процессе работы.
Лазерные дисководы и диски.
В начале 80-х годов голландская фирма «Philips» объявила о совершенной ею революцией в области звуковоспроизведения. Ее инженеры придумали то, что сейчас пользуется огромной популярностью - Это лазерные диски и проигрыватели.
За последние несколько лет компьютерные устройства для чтения компакт-дисков (CD), называемые CD-ROM, стали практически необходимой частью любого компьютера. Это произошло потому, что разнообразные программные продукты стали занимать значительное количество места, и поставка их на дискетах оказалась чрезмерно дорогостоящей и ненадёжной. Поэтому их стали поставлять на CD (таких же, как и обычные музыкальные).
Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информации. На лазерных дисках CD (CD — Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD — Digital Video Disk, цифровой видеодиск) информация записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и приобретает значения 0 или 1.
Для сохранности информации лазерные диски надо предохранять от механических повреждений (царапин), а также от загрязнения.
На лазерных дисках хранится информация, которая была записана на них в процессе изготовления. Запись на них новой информации невозможна. Производятся такие диски путем штамповки. Существуют CD-R и DVD-R диски информация на которые может быть записана только один раз. На дисках CD-RW и DVD-RW информация может быть записана/перезаписана многократно. Диски разных видов можно отличить не только по маркировки, но и по цвету отражающей поверхности.
Запись на CD и DVD при помощи обычных CD-ROM и DVD-ROM невозможна. Для этого необходимы устройства CD-RW и DVD-RW с помощью которых возможны чтение-однократная запись и чтение-запись-перезапись. Эти устройства обладают достаточно мощным лазером, позволяющем менять отражающую способность участков поверхности в процессе записи диска.
Информационная ёмкость CD-ROM достигает 700 Мбайт, а скорость считывания информации (до 7.8 Мбайт/с) зависит от скорости вращения диска. DVD-диски имеют гораздо большую информационную ёмкость (однослойный односторонний диск - 4.7 Гбайт) по сравнению с CD-дисками, т.к. используются лазеры с меньшей длинной волны, что позволяет размещать оптические дорожки более плотно. Так же существуют двухслойные DVD-диски и двухсторонние DVD-диски. В настоящее время скорости считывания 16-скоростных DVD-дисководов достигает 21 Мбайт/с.
Устройства на основе flash-памяти.
Flash-память - это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Устройства на основе flash-памяти не имеют в своём составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах.
Flash-память представляет собой микросхему, помещенную в миниатюрный корпус. Для записи или считывания информации накопители подключаются к компьютеру через USB-порт. Информационная емкость карт памяти достигает 1024 Мбайт.
Презентация к уроку по теме "Компьютерная память и её виды" в 8 классе.
Содержимое разработки
Тема урока: Компьютерная память. Её виды
Цель : Продолжить знакомство с основными компонентами компьютера: оперативной и долговременной памятью, её видами.
Автор: Назарова В.В.
Процессор может работать только с теми данными, которые хранятся в ячейках оперативной памяти в виде двоичных кодов.
Память можно представить наподобие листа из тетради в клеточку. В каждой клетке может храниться в данный момент только одно из двух значений: нуль или единица.
Рассмотрим принципиальную схему ее организации.
Принципиальная схема оперативной памяти
Ячейка памяти, хранящая один двоичный знак, называется « бит ».
Бит – наименьшая частица памяти компьютера.
В одном бите памяти хранится один бит информации.
Свойства оперативной памяти
Объём оперативной памяти I оп можно определить, если количество информации I яч , хранящейся в каждой ячейке, умножить на N – количество ячеек:
I оп = I яч * N
В современных ПК количество ячеек оперативной памяти очень велико .
Например: N= 1 073 741 824
I яч =8 битов=1 байт
I оп = I яч * N = 1 байт * 1 073 741 824 = 1 073 741 824 байтов
= 1 048 576 Кбайт =1024 Мбайт = 1 Гбайт
Оперативная память изготавливается в виде модулей памяти, которые представляют собой плоские пластины с электрическими контактами,
по бокам которых размещаются большие интегральные схемы (БИС) памяти.
Модули памяти устанавливаются в специальные разъёмы на системной плате.
Современные модули памяти обычно имеют информационную ёмкость 512 Мбайт или 1 Гбайт.
Оперативная память
- Память, предназначенная для записи в неё информации и чтения из неё;
- Используется для временного хранения данных и программ;
- Построена на микросхемах, которые хранят информацию, пока компьютер включен;
- Это быстрая память; объём ограничен.
Сверхоперативная (КЭШ)
Гибкие магнитные диски
Гибкие магнитные диски ( floppy disk ) помещаются в пластмассовый корпус. Такой носитель информации называется дискетой. Дискета вставляется в дисковод. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную концентрическую дорожку диска, на которую и записывается (или считывается) информация.
Жесткие магнитные диски
Жесткий диск ( HDD — Hard Disk Drive) относится к несменным дисковым магнитным накопителям. Первый жесткий диск был разработан фирмой IBM в 1973 г. и имел емкость 16 Кбайт. Жесткие магнитные диски представляют собой несколько десятков дисков, размещенных на одной оси, заключенных в металлический корпус и вращающихся с высокой угловой скоростью.
Лазерные дисководы и диски
Лазерные дисководы используют оптический принцип чтения информации. На лазерных дисках CD (CD — Compact Disk, компакт диск) и DVD (DVD — Digital Video Disk, цифровой видеодиск) информация записана на одну спиралевидную дорожку (как на грампластинке), содержащую чередующиеся участки с различной отражающей способностью. Лазерный луч падает на поверхность вращающегося диска, а интенсивность отраженного луча зависит от отражающей способности участка дорожки и приобретает значения 0 или 1.
Устройства на основе flash-памяти
Flash-память - это энергонезависимый тип памяти, позволяющий записывать и хранить данные в микросхемах. Устройства на основе flash-памяти не имеют в своём составе движущихся частей, что обеспечивает высокую сохранность данных при их использовании в мобильных устройствах.
Тип носителя
Емкость носителя
Гибкие магнитные диски
Скорость обмена данными (Мбайт/с)
Жесткие магнитные диски
Опасные воздействия
Магнитные поля, нагревание, физическое воздействие
Устройства на основе flash-памяти
Удары, изменение пространственной ориентации в процессе работы
USB 1.0 - 1,5 USB 1.1 - 12 USB 2.0 - 480
-75%
Неправильное расположение внутри системного блока
Этот пункт относится к HDD, устанавливаемым в системный блок настольного ПК. Практически во всех корпусах для накопителей отведен блок с горизонтальными выемками — считается, что это идеальный вариант позиционирования. Однако порой пользователю не удается грамотно расположить его в специальном отсеке, например, из-за отсутствия свободного места, и ЖД просто занимает любое свободное место внутри блока, неважно, вертикальное оно или горизонтальное.
Неверный угол размещения
Вертикальное расположение, вопреки частым заблуждениям, не сказывается негативно на работе. Более того, в корпусах, сделанных с умом, и на части серверов HDD расположены именно вертикально. Однако есть одно общее правильно для обоих вариантов: жесткий диск не должен отклоняться от вертикального или горизонтального положения более, чем на 5°. Кроме того, его нельзя вплотную прислонять к стенкам корпуса — от других компонентов ПК накопитель должен быть отделяться минимальным запасом пустого места.
Расположение электроникой вверх
Другой некорректный вариант, касающийся горизонтального расположения — платой вверх. В этом случае нарушается конвекция от крышки и гермоблок недостаточно охлаждается. Соответственно, внутри происходит повышение температуры, которая неравномерно распределяется и отрицательно отражается на ресурсе работы всего HDD, особенно имеющего несколько пластин. В дополнение ко всему так снижается скорость позиционирования магнитных головок.
Редким, но все же происходящим событием, связанным с установкой платой вверх, является нарушение работы подшипника шпинделя. Спустя некоторый промежуток времени оттуда может вытечь смазка и испортить часть пластины и магнитную головку. В связи с вышесказанным, стоит несколько раз подумать, есть ли смысл устанавливать диск платой вверх, особенно если планируется его постоянно нагружать сохранением и считыванием данных.
Особенности работы жесткого диска
Несмотря на то, что морально жесткий диск уже давно устарел, достойной альтернативы для него не существует и по сей день. Твердотельные накопители (SSD) работают во много раз быстрее и лишены большей части недостатков ЖД, однако из-за их повышенной стоимости, что особенно заметно на моделях с большим объемом памяти, и определенных ограничений на количество циклов перезаписи информации основным источником хранения данных они стать не могут.
Многие юзеры по-прежнему делают выбор в пользу HDD, позволяющего хранить по несколько терабайт данных долгие годы. Для серверных и data-центров и вовсе не может быть иного варианта как покупка множества усовершенствованных жестких дисков и объединения их в RAID-массивы.
Поскольку в обозримой перспективе полностью переходить на SSD или другие варианты хранения данных многие люди точно не будут, информация о правилах работы с винчестером будет актуальна и полезна для всех, кто не хочет по своей ошибке попрощаться с важной личной информацией или отдать немалую сумму за попытку ее восстановления.
Стандартные буквенные обозначения
Во время разбивки жесткого диска на разделы по умолчанию для системного тома устанавливается буква C, а для второго — D. Буквы A и B пропускаются, поскольку так обозначаются дискеты разных форматов. При отсутствии второго тома жесткого диска буквой D будет обозначаться DVD-привод.
Пользователь сам разбивает HDD на разделы, присваивая им любые доступные буквы. О том, как создать такую разбивку вручную, читайте в другой нашей статье по следующей ссылке.
Недостаточное питание
Современные накопители больше требовательны к качественному электрическому питанию. При его перебоях и неожиданных отключениях компьютера без особого труда может нарушиться и работа жесткого диска, превратив его в устройство, требующее форматирования, переназначения битых секторов или полной замены на новый HDD.
Источниками возникновения подобных проблем являются не только перебои центральной энергии (например, из-за обрыва кабеля на районе), но и неправильный подбор блока питания, установленного в системный блок. Низкая мощность БП, не соответствующая конфигурации компьютера, нередко приводит к тому, что жесткому диску не хватает питания и он начинает аварийно отключаться. Либо, при наличии нескольких ЖД, блок питания не справляется с повышенными нагрузками при запуске ПК, что точно так же пагубно отражается на состоянии не только винчестеров, но и любых других комплектующих.
Выход здесь очевиден — при частых обрывах подачи электричества требуется обзавестись источником бесперебойного питания (ИБП) и проверить, соответствует ли встроенный в ПК блок питания мощности, которую требуют все составляющие компьютера вместе (видеокарта, материнская плата, жесткий диск, охлаждение и т.д.).
Механические воздействия
Многие в курсе, что с транспортировкой HDD надо обращаться максимально бережно, чтобы не нарушить его работу. Любые силовые воздействия на него могут оказаться губительны, причем это касается не только внешних, но и стандартных встраиваемых 3,5″ моделей. Невзирая на то, что компании при производстве всячески пытаются снизить вероятность этого, большой процент выхода ЖД из строя связан именно с этим пунктом.
Вибрация
Вибрация для встраиваемых жестких дисков может быть постоянной, если пользователь неправильно установил его в корпус системного блока. К примеру, плохо прикрученный винтами диск будет вибрировать при работе кулера или случайных ударов по корпусу человеком. То же относится и к варианту, когда ЖД крепится не на 4 винта симметрично друг другу, а на 2/3 — незакрепленные края будут источником общей вибрации накопителя.
Внутри корпуса на жесткий диск могут воздействовать и компоненты ПК:
- Вентиляторы. В большинстве случаев от них нет проблем до тех пор, пока пользователь не решит самостоятельно и неумело изменить способ охлаждения. Правда, некоторые дешевые корпусы уже изначально сконструированы максимально неудачно и из некачественных материалов, из-за чего вибрация от раскрученного кулера может по стенке передаваться на жесткий диск.
- Другие HDD, дисководы. Отсутствие свободного места между ними провоцирует не только нагревание, а обоюдную вибрацию. CD/DVD-приводы нередко работают на высоким скоростях, а сами оптические диски могут иметь разную скорость, вынуждая привод разгоняться и останавливаться, создавая вибрацию. Сами HDD тоже вибрируют, чаще всего при позиционировании головки и вращении шпинделей, что не критично для самого диска, но плохо для соседа, т.к. скорости и периоды активности у них различаются.
Поблизости у некоторых находятся и внешние источники, вызывающие вибрацию. Это домашние кинотеатры, акустические системы с сабвуфером. В такой ситуации желательно оградить одну технику от другой.
Естественно, что вибрация неизбежна при транспортировке жестких дисков, особенно внешних. По возможности этот процесс следует ограничить, иногда заменяя устройство на флешку, а также важно выбирать внешний HDD с защищенным корпусом.
Удары
Известно, что в выключенном состоянии жесткий диск меньше подвержен влиянию ударов, поскольку в нерабочем состоянии магнитные головки не повреждают дисковые пластины, находясь в этот момент на парковке. Однако не стоит думать, что даже обесточенному ЖД не страшны падения и удары.
Падая даже с небольшой высоты, устройство рискует выйти из строя, особенно если приземляется оно набок. Если он при этом находится еще и в рабочем состоянии, то вероятность повредить хранящиеся данные и другие элементы HDD возрастает в несколько раз.
Крепко зафиксированный жесткий диск в системном блоке убережен от падений и ударов, однако их заменяют случайные удары по корпусу ногами и различными вещами (пылесос, сумка, книги и др.). Это особенно опасно, когда компьютер находится в рабочем состоянии — винчестер за счет работающих магнитных головок становится еще более хрупким и может произойти царапанье поверхности пластин.
Стоит отметить, что накопители во многих ноутбуках ввиду портативности последних больше защищены от внешних воздействий. Это обеспечивается амортизирующей конструкцией контейнеров, а также более чувствительными датчиками ускорения (или вибрации), которые лучше определяют, что происходит падение, и немедленно паркуют магнитные головки, параллельно останавливая вращение пластин.
Нарушение герметичности
Нормальная работа жесткого диска невозможна при нарушении герметичности. Внутри него есть собственное давление, а за саму целостность отвечает несколько элементов. При повреждении герметичности, вызванном неосторожными действиями человека, сильным давлением на крышку HDD, острыми углами корзины в системном блоке, есть практически 100% гарантии выхода из строя всего накопителя. Конечно, если проблема была замечена и устранена своевременно (когда HDD еще не включался после повреждения) подручными средствами типа герметика или изоленты/скотча, можно продолжить им пользоваться.
В противном случае внутрь за короткий период времени попадет не только воздух, ненужный там, но и пыль. Даже одна крохотная частица пыли способна привести к утрате данных, осев на пластину и впоследствии попав под магнитную головку. Это будет не только не гарантийный случай — даже отремонтировать накопитель может не получиться.
При отсутствии заводской герметичности губительным фактором будет и упомянутая выше повышенная влажность, вызывающая коррозию.
Ранее мы уже рассказали о том, что даже заводской полностью исправный жесткий диск не монолитен — у него есть техническое отверстие, защищенное от пыли. Но против воды этот фильтр почти бесполезен. Даже несколько прямых капель могут «убить» HDD, не говоря о ситуациях, где воды существенно больше.
Попытка разбора HDD
Этот пункт полностью вытекает из предыдущего, однако мы решили отметить его отдельно. Некоторые пользователи ПК думают, что при возникновении определенных проблем, перечисленных выше (попадание внутрь пыли, воды) его обязательно нужно разобрать и продуть, просушить феном. Делать этого категорически не рекомендуется, поскольку шансов вернуть ему рабочее состояние при отсутствии должного опыта нет.
Если опустить самое важное — незнание правил разбора и обратной сборки, а также возвращения герметичности корпусу, есть и другие причины, окончательно выводящие винчестер из рабочего состояния. Во-первых, это воздух, который не должен попадать под крышку, а во-вторых — пыль. Избавиться от нее не удастся, даже продув всю конструкцию — скорее всего, туда попросту налетят и осядут старые/новые пылинки, и процесс борьбы с ними будет не только бесконечным, но и бессмысленным.
Подобные процедуры имеют место, но в специальных лабораториях сервисных центров, с соблюдением всех правил разбора и условий к чистоте помещения и мастера.
По причине непростой конструкции и требования определенных условий для функционирования жесткий диск капризен в эксплуатации и хранении. Факторов, влияющих на его работоспособность, немало, в связи с чем нужно знать основные правила обращения с HDD и следовать им.
Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.
Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.
Обычно пользователи имеют в своем компьютере один встроенный накопитель. При первой установке операционной системы производится разбивка его на определенное количество разделов. Каждый логический том отвечает за хранение определенной информации. Кроме этого он может быть форматирован в разные файловые системы и в одну из двух структур. Далее мы бы хотели максимально детально описать программную структуру жесткого диска.
Что касается физических параметров — HDD состоит из нескольких частей, объединенных в одну систему. Если вы хотите получить развернутую информацию по этой теме, рекомендуем обратиться к отдельному нашему материалу по следующей ссылке, а мы же переходим к разбору программной составляющей.
Структуры MBR и GPT
С томами и разделами все предельно просто, однако присутствуют еще и структуры. Более старым логическим образцом называется MBR (Master Boot Record), а ему на замену пришел усовершенствованный GPT (GUID Partition Table). Давайте остановимся на каждой структуре и рассмотрим их детально.
MBR
Диски со структурой MBR постепенно вытесняются GPT, но все еще популярны и используются на многих компьютерах. Дело в том, что Master Boot Record — это первый сектор HDD объемом 512 байт, он зарезервирован и никогда не перезаписывается. Отвечает этот участок за запуск ОС. Удобна такая структура тем, что позволяет без проблем разделять физический накопитель на части. Принцип запуска диска с MBR происходит так:
- При запуске системы BIOS обращается к первому сектору и отдает ему дальнейшее управление. Этот сектор имеет код 0000:7C00h .
- Следующие четыре байта отвечают за определение диска.
- Далее происходит смещение до 01BEh — таблицы томов HDD. На скриншоте ниже вы можете видеть графическое объяснение считывания первого сектора.
Теперь, когда произошло обращение к разделам диска, нужно определить активный участок, с которого и будет загружаться ОС. Первый байт в этом образце считывания определяет нужный раздел для старта. Следующие выбирают номер головки для начала загрузки, номер цилиндра и сектора, а также количество секторов в томе. Порядок считывания показан на следующей картинке.
За координаты расположения крайней записи раздела рассматриваемой технологии отвечает технология CHS (Cylinder Head Sector). Она считывает номер цилиндра, головки и секторы. Нумерация упомянутых частей начинается с 0, а секторы с 1. Именно путем считывания всех этих координат и определяется логический раздел жесткого диска.
Недостаток такой системы заключается в ограниченности адресации объема данных. То есть во время первой версии CHS раздел мог иметь максимум 8 ГБ памяти, чего в скором времени, конечно же, перестало хватать. На замену пришла адресация LBA (Logical Block Addressing), в которой была переработана система нумерации. Теперь поддерживаются диски объемом до 2 ТБ. LBA была еще доработана, но изменения коснулись только GPT.
С первым и последующими секторами мы успешно разобрались. Что касается последнего, то он также зарезервирован, называется AA55 и отвечает за проверку MBR на целостность и наличие необходимой информации.
GPT
Технология MBR обладала рядом недостатков и ограничений, которые не могли обеспечить работу с большим количеством данных. Исправлять ее или изменять было бессмысленно, поэтому вместе с выходом UEFI пользователи узнали о новой структуре GPT. Она была создана с учетом постоянного увеличения объема накопителей и изменений в работе ПК, поэтому на текущее время это самое передовое решение. Отличается от MBR она такими параметрами:
- Отсутствие координат CHS, поддерживается работа только с доработанной версией LBA;
- GPT хранит на накопителе две свои копии — одна в начале диска, а другая в конце. Такое решение позволит реанимировать сектор через хранящуюся копию в случае повреждения;
- Переработано устройство структуры, о чем мы поговорим далее;
- Проверка корректности заголовка происходит с помощью UEFI c использованием контрольной суммы.
Теперь хотелось бы детальнее рассказать о принципе работы этой структуры. Как уже было сказано выше, используется здесь технология LBA, что позволит без проблем работать с дисками любых объемов, а в будущем расширить диапазон действия, если потребуется.
Стоит отметить, что сектор MBR в GPT тоже присутствует, он является первым и имеет размер в один бит. Необходим он для корректной работы HDD со старыми комплектующими, а также не позволяет программам, которым неизвестен GPT, разрушить структуру. Поэтому этот сектор называется защитным. Далее располагается сектор размером в 32, 48 или 64 бита, отвечающий за разметку на разделы, называется он первичным GPT-заголовком. После этих двух секторов идет считывание содержимого, вторая схема томов, а замыкает все это копия GPT. Полная структура представлена на скриншоте ниже.
На этом общая информация, которая может быть интересной обычному пользователю, заканчивается. Дальше — это тонкости работы каждого сектора, и эти данные уже никак не касаются рядового юзера. Что касается выбора GPT или MBR — вы можете ознакомиться с другой нашей статьей, где обсуждается выбор структуры под Windows 7.
Еще хочется добавить, что GPT — более совершенный вариант, и в будущем в любом случае придется переходить на работу с носителями такой структуры.
Плохое охлаждение
Здесь трудности начинаются опять же с неправильного монтажа винчестера, что особенно актуально если их в общей сложности два или больше. В разделе выше мы рассказали о том, что расположение платой вверх уже может навредить, но это далеко не единственная причина повышенных температур.
Как вы наверняка уже знаете, жесткие диски в обычных компьютерах имеют скорость вращения 5400 об/мин. или 7200 об/мин. Это мало с точки зрения конечного потребителя, т.к. по скорости чтения и записи HDD значительно уступают SSD, но много с технической точки зрения. Из-за сильной раскрутки выделяется больше тепла, поэтому крайне важно правильно охлаждать ЖД, чтобы высокая температура, в целом плохо влияющая на механику, не вывела из строя основной компонент накопителя — магнитную головку — снизив ее отдачу.
Если это происходит, в конечном итоге ухудшается или полностью утрачивается возможность чтения не только данных, записанных пользователей, но и сервометки. Признаком поломки можно считать стук внутри HDD и невозможность его определения компьютером как в операционной системе, так и в BIOS.
Отсутствие свободного места в корпусе системного блока
Проще всего разобраться с монтажом диска, если он всего один, а посадочных мест — несколько. Расположение вблизи других источников тепловыделения (а это практически всех комплектующих ПК) неверное. Чем дальше ЖД будет удален от остальных устройств, в том числе и кулеров, выдувающих воздух, тем лучше. В идеале с краев должно быть около 3 см свободного места — это обеспечит пассивное охлаждение.
Нельзя располагать устройство вплотную к другим жестким дискам — это неизбежно скажется на деградации их работы и существенно ускорит выход из строя. Это же относится к близкому расположению с CD/DVD-приводом.
Если маленький форм-фактор корпуса (micro/mini-ATX) и/или большое количество ЖД не оставляют возможности правильного размещения жесткого диска, очень важно позаботиться о правильном активном охлаждении. В идеале это может быть средней мощности кулер на вдув, чей воздух попадает на накопители. Скорость его вращения следует регулировать в соответствии с количеством жестких дисков и их температур, получаемых в результате охлаждения. При этом вентилятору лучше не стоять на той же стенке, где расположена корзина под HDD, поскольку существует вероятность вибрации при работе, также негативно воздействующей на них.
Читайте также: