▷ 하드 드라이브 란 무엇이며 어떻게 작동합니까

오늘 우리는 하드 드라이브가 무엇인지 그리고 그것이 무엇인지 를 자세히 볼 것 입니다. 오늘날 우리는 저장 장치의 발명을위한 것이 아닌 개인용 컴퓨터를 가지고 있지 않았을 가능성이 있습니다. 또한 이러한 지원이 존재하지 않아서 많은 정보를 저장할 수 없다면 기술은 그다지 발전하지 않았을 것입니다.

우리는 하드 디스크가 컴퓨터 작동에 중요한 장치가 아니라는 것을 알고 있습니다. 그러나 데이터 없이는 컴퓨터의 유용성이 거의 없다 .

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이 상처 또는 SSD의 하드 드라이브는 조금씩 기존 하드 드라이브보다 우위에 있습니다.이 하드 드라이브는이 기사에서 다룰 것입니다. 그러나 이것은 여전히 ​​더 큰 저장 용량과 내구성을 제공합니다. 하드 드라이브가 무엇이고 어떻게 작동하는지 봅시다

하드 드라이브 란 무엇입니까?

가장 먼저해야 할 일은 하드 드라이브가 무엇인지 정의하는 것입니다. 하드 디스크는 비 휘발성 방식으로 데이터를 저장하는 장치, 즉 자기 기록 시스템을 사용하여 디지털 데이터를 저장하는 장치입니다. 이러한 방식으로 기록 된 정보를 매체에 영구적으로 유지할 수 있습니다 (따라서 휘발성이 아닙니다). HDD 또는 하드 디스크 드라이브라고도합니다.

하드 디스크는 기밀 박스에 삽입되고 고속으로 회전하는 공통 축에 의해 결합 된 하나 이상의 단단한 플레이트로 구성됩니다. 일반적으로 저장을 위해 두 얼굴이있는 각 오리에는 두 개의 별도 읽기 / 쓰기 헤드가 있습니다.

하드 드라이브는 그래프 또는 메모리 레벨 5 (L5) 이하에서 컴퓨터 또는 vita의 보조 메모리의 일부입니다. 기본 메모리 (RAM 메모리)가이를 가져와 CPU 또는 프로세서에서 명령을 보내고받을 수 있도록 데이터 소스이므로 보조 메모리라고합니다. 이 보조 메모리는 컴퓨터에서 사용 가능한 최대 용량의 메모리이며 휘발성이 아닙니다. 컴퓨터를 끄면 RAM이 비워 지지만 하드 디스크는 비워지지 않습니다.

하드 드라이브의 물리적 구성 요소

하드 디스크의 작동을 알기 전에 하드 디스크에있는 다른 물리적 구성 요소를 나열하고 정의하는 것이 편리합니다.

• 요리: 정보가 저장되는 위치입니다. 그것들은 수평으로 배열되며 각 판은 두 개의면 또는 자화 된 표면, 상부 및 하부면으로 구성됩니다. 이것은 일반적으로 금속 또는 유리로 구성됩니다. 정보를 저장하기 위해 셀에 긍정적 또는 부정적으로 자화 될 수있는 셀이 있습니다 (1 또는 0). 읽기 헤드: 읽기 또는 쓰기 기능을 수행하는 요소입니다. 플레이트의 각면 또는 표면에 대해이 헤드 중 하나가 있으므로 플레이트가 두 개인 경우 판독 헤드가 4 개가됩니다. 이 헤드는 플레이트와 접촉하지 않습니다.이 경우 디스크가 긁히고 데이터가 손상됩니다. 접시가 회전 할 때, 얇은 공기막이 만들어 져서 접시와 플레이 헤드 사이의 카운팅을 막습니다 (약 3nm 간격). 기계식 암: 판독 헤드를 고정하는 요소가됩니다. 판독 헤드를 내부에서 외부로 선형으로 이동하여 접시 정보에 액세스 할 수 있습니다. 이들의 변위는 매우 빠르지 만 기계적 요소로 인해 판독 속도와 관련하여 상당히 제한적입니다. 엔진: 하드 드라이브 내부에는 판을 회전시키는 모터 2 개가 있으며, 일반적으로 분당 5000에서 7200rpm (rpm)의 속도로 회전합니다. 또한 기계식 암의 움직임을위한 또 하나의 전자 회로가 있습니다: 기계식 요소 외에도, 하드 드라이브에는 헤드 위치 지정 기능과이를 읽고 쓰는 기능을 담당하는 전자 회로가 포함되어 있습니다. 이 회로는 또한 하드 디스크를 나머지 컴퓨터 구성 요소와 통신하여 판의 셀 위치를 RAM 및 CPU 메모리에서 이해할 수있는 주소로 변환합니다. 캐시 메모리: 현재 하드 드라이브에는 물리적 플래터에서 RAM 메모리로 정보를 교환하기위한 브리지 역할을하는 전자 회로에 통합 된 메모리 칩이 있습니다. 물리적 정보에 대한 액세스를 가볍게하는 동적 버퍼와 같습니다. 연결 포트: 디스크 뒷면과 패키지 외부에는 연결 포트가 있습니다. 일반적으로 메인 보드의 버스 커넥터, 12V 전원 커넥터 및 IDE의 경우 마스터 / 슬레이브 선택을위한 점퍼 슬롯 으로 구성됩니다.

연결 기술

하드 디스크는 컴퓨터의 마더 보드에 연결해야합니다. 하드 드라이브에 특성이나 시간을 제공하는 다양한 연결 기술이 있습니다.

IDE (Integrated Device Electronics):

ATA 또는 PATA (병렬 ATA)라고도합니다. 최근까지는 하드 드라이브를 컴퓨터에 연결하는 표준 방법이었습니다. 40 개 또는 80 개의 케이블로 구성된 병렬 버스를 통해 둘 이상의 장치를 연결할 수 있습니다.

이 기술은 RAM과 하드 드라이브를 직접 연결할 수 있으므로 DMA (Direct Memory Access)라고도합니다.

두 개의 장치를 동일한 버스에 연결하려면 장치를 마스터 또는 슬레이브로 구성해야합니다. 이러한 방식으로, 컨트롤러는 데이터를 보내거나 읽어야하는 정보를 알고 있으며 정보가 교차하지 않습니다. 이 구성은 장치 자체의 점퍼를 통해 수행됩니다.

• 마스터: 버스에 연결된 첫 번째 장치 여야하며 일반적으로 하드 디스크는 DC / DVD 리더 앞에서 마스터 모드로 구성해야합니다. 운영 체제가 설치된 마스터 오토바이 하드 드라이브도 구성해야합니다. 슬레이브: IDE 버스에 연결된 보조 장치입니다. 노예가 되려면 먼저 주인이 있어야합니다.

IDE 연결의 최대 전송 속도는 166MB / s입니다. Ultra ATA / 166이라고도합니다.

SATA (직렬 ATA):

이것이 오늘날 PC의 현재 통신 표준입니다. 이 경우 데이터를 전송하기 위해 병렬 대신 직렬 버스가 사용됩니다. 기존 IDE보다 훨씬 빠르고 효율적입니다. 또한 장치의 핫 연결을 허용하며 훨씬 작고 관리하기 쉬운 버스가 있습니다.

현재 표준은 SATA 3에 있으며 최대 600MB / s의 전송이 가능합니다.

SCSI (소형 컴퓨터 시스템 인터페이스):

이 병렬 유형 인터페이스는 높은 저장 용량과 높은 회전 속도를 가진 하드 드라이브 용으로 설계되었습니다. 이 연결 방법은 전통적으로 대용량 스토리지 하드 드라이브의 서버 및 클러스터에 사용되었습니다.

SCSI 컨트롤러는 최대 16 개의 장치를 데이지 체인으로 연결하여 7 개의 하드 드라이브와 동시에 작동 할 수 있습니다. 최대 전송 속도가 20Mb / s 인 경우

SAS (직렬 연결 SCSI):

이것은 SCSI 인터페이스의 발전이며 SATA와 마찬가지로 직렬로 작동하는 버스이지만 SCSI 유형 명령은 여전히 ​​하드 드라이브와 상호 작용하는 데 사용됩니다. SATA가 제공하는 것 외에도 그 속성 중 하나는 여러 장치를 동일한 버스에 연결할 수 있으며 각 장치에 대해 일정한 전송 속도를 제공 할 수 있다는 것입니다. 16 개 이상의 장치를 연결할 수 있으며 SATA 디스크와 동일한 연결 인터페이스를 갖습니다.

속도는 SATA보다 낮지 만 연결 용량이 더 큽니다. SAS 컨트롤러는 SATA 디스크와 통신 할 수 있지만 SATA 컨트롤러는 SAS 디스크와 통신 할 수 없습니다.

사용 된 폼 팩터

폼 팩터와 관련하여 인치로 측정 된 8, 5´25, 3´5, 2´5, 1´8, 1 및 0´85의 여러 유형이 있습니다. 가장 많이 사용되는 것은 3.5와 2.5 인치입니다.

3.5 인치:

측정은 101.6 x 25.4 x 146 mm입니다. 키가 크지 만 (41.4 mm) CD 플레이어와 크기가 같습니다. 이 하드 드라이브는 거의 모든 데스크탑 컴퓨터에서 사용하는 하드 드라이브입니다.

2.5 인치:

측정은 69.8 x 9.5 x 100mm이며 플로피 드라이브의 일반적인 측정입니다. 이 하드 드라이브는 더 작고 가벼운 노트북 컴퓨터에 사용됩니다.

물리적 및 논리적 구조

하드 드라이브의 물리적 구성 요소를 살펴보면 데이터 구조가 하드 드라이브의 각 플레이트로 어떻게 구분되는지 알아야합니다. 평소와 같이 디스크에 정보를 무작위로 기록하는 것은 단순히 정보가 저장된 특정 정보에 액세스 할 수있는 자체 논리 구조를 갖습니다.

내용의 물리적 구조

추적

디스크의 각면은 각면의 안쪽에서 바깥쪽으로 동심 고리로 나뉩니다. 트랙 0은 하드 드라이브의 바깥 쪽 가장자리를 나타냅니다.

실린더

그것들은 여러 트랙의 집합입니다. 원통은 각 판과면에 수직으로 정렬 된 모든 원으로 구성됩니다. 그들은 하드 드라이브에 가상 실린더를 형성합니다.

부문

트랙은 섹터라고 불리는 호 조각으로 나뉩니다. 이 섹션은 데이터 블록이 저장되는 위치입니다. 섹터 크기는 고정되어 있지 않지만 510B (바이트)의 용량 (4KB에 해당)을 찾는 것이 일반적입니다. 과거에는 각 트레드의 섹터 크기가 고정되었으므로 빈 구멍이있어 직경이 더 큰 외부 트랙이 낭비되었습니다. 트랙 크기에 따라 섹터 수를 변경하여 공간을보다 효율적으로 사용할 수있는 ZBR (영역 별 비트 기록) 기술로 변경되었습니다 (더 큰 반경의 섹터, 더 많은 섹터)

클러스터

할당 단위라고도하며, 섹터 그룹입니다. 각 파일은 특정 수의 클러스터를 차지하며 다른 파일은 특정 클러스터에 저장할 수 없습니다.

예를 들어, 4096 B 클러스터와 2700 B 파일이 있으면 단일 클러스터를 차지하고 공간도 있습니다. 그러나 더 이상 파일을 저장할 수 없습니다. 하드 드라이브를 포맷 할 때 특정 클러스터 크기를 할당 할 수 있습니다. 클러스터 크기가 작을수록 특히 작은 파일의 경우 공간이 더 잘 할당됩니다. 반대로, 판독 헤드의 데이터에 액세스하는 것이 더 어려울 수 있습니다.

4096KB 클러스터는 대용량 저장 장치에 이상적입니다.

컨텐츠의 논리적 구조

논리적 구조에 따라 데이터가 구성되는 방식이 결정됩니다.

부트 섹터 (마스터 부트 레코드):

일반적으로 MBR이라고도하며 전체 하드 디스크의 첫 번째 섹터, 즉 트랙 0, 실린더 0 섹터 1입니다.이 공간은 파티션의 시작과 끝에 대한 모든 정보가 포함 된 파티션 테이블을 저장합니다. Mester Boot 프로그램도 저장되며이 프로그램은이 파티션 테이블을 읽고 활성 파티션의 부팅 섹터를 제어합니다. 이런 방식으로 컴퓨터는 활성 파티션의 운영 체제에서 부팅됩니다.

서로 다른 파티션에 여러 운영 체제가 설치되어 있으면 부팅 할 운영 체제를 선택할 수 있도록 부트 로더를 설치해야합니다.

파티션 공간:

하드 디스크는 전체 하드 디스크 또는 여러 하드 디스크를 포괄하는 완전한 파티션으로 구성 될 수 있습니다. 각 파티션은 하드 드라이브를 특정 수의 실린더로 나누며 우리가 할당하고자하는 크기가 될 수 있습니다. 이 정보는 파티션 테이블에 저장됩니다.

각 파티션에는 레이블이라는 이름이 할당됩니다. Windows에서는 문자 C: D: C: 등이됩니다. 파티션이 활성화 되려면 파일 형식이 있어야합니다.

분할되지 않은 공간:

아직 파티션하지 않은 특정 공간, 즉 파일 형식을 지정하지 않은 공간이있을 수도 있습니다. 이 경우 파일을 저장할 수 없습니다.

어드레싱 시스템

어드레싱 시스템은 우리가 읽고 자하는 데이터가있는 정확한 위치에 판독 헤드를 배치 할 수있게합니다.

CHS (실린더-헤드-섹터): 이것이 사용되는 최초의 어드레싱 시스템입니다. 이 세 가지 값을 사용하여 데이터가있는 곳에 판독 헤드를 배치 할 수있었습니다. 이 시스템은 이해하기 쉽지만 위치 결정 방향이 매우 길었습니다.

LBA (논리 블록 주소 지정): 이 경우 하드 디스크를 섹터로 나누고 각 디스크에 고유 번호를 할당합니다. 이 경우 명령 체인이 더 짧고 효율적입니다. 현재 사용되는 방법입니다.

파일 시스템

하드 디스크에 파일을 저장하려면 저장 방법을 알아야하므로 파일 시스템을 정의해야합니다.

FAT (파일 할당 테이블):

디스크의 색인 인 파일 할당 테이블 작성을 기반으로합니다. 각 파일에서 사용하는 클러스터는 비어 있고 결함이 있거나 조각난 클러스터뿐 아니라 저장됩니다. 이런 방식으로 파일이 연속되지 않은 클러스터로 배포되면이 표를 통해 파일의 위치를 ​​알 수 있습니다.

이 파일 시스템은 2GB보다 큰 파티션에서는 작동하지 않습니다

지방 32:

이 시스템은 2GB FAT 제한을 제거하고 더 큰 용량을 위해 더 작은 클러스터 크기를 허용합니다. USB 스토리지 드라이브는 일반적으로이 파일 시스템을 사용합니다. 다른 운영 체제 및 오디오 또는 비디오 플레이어와 같은 멀티미디어 장치에 가장 적합하기 때문입니다.

한 가지 제한 사항은 4GB보다 큰 파일을 저장할 수 없다는 것입니다.

NTFS (신기술 파일 시스템):

Windows NT 이후 Windows 운영 체제에 사용되는 파일 시스템입니다. FAT 시스템의 파일 및 파티션에 대한 제한은 제거되고 저장된 파일에 대한 모든 보안은 파일 암호화 및 이들의 권한 구성을 지원하므로 더욱 강력합니다. 또한 파티션 크기별로 다른 클러스터 크기를 할당 할 수 있습니다.

이 파일 시스템의 한계는 이전 버전의 Linux 또는 Mac OS와 완전히 호환되지 않는다는 것입니다. 그리고 무엇보다도 오디오 및 비디오 플레이어 또는 TV와 같은 멀티미디어 장치에서 지원되지 않습니다.

HFS (계층 파일 시스템):

MAC 운영 체제를 위해 Apple에서 개발 한 시스템. 볼륨 또는 파티션을 512B의 논리 블록으로 나누는 계층 파일 시스템입니다.이 블록은 할당 블록으로 그룹화됩니다.

EXT 확장 파일 시스템):

Linux 운영 체제에서 사용하는 파일 시스템입니다. 현재 Ext4 버전입니다. 이 시스템은 큰 파티션으로 작업하고 파일 조각화를 최적화 할 수 있습니다.

가장 뛰어난 기능 중 하나는 이전과 이후에 파일 시스템을 사용할 수 있다는 것입니다.

하드 드라이브가 좋은지 확인하는 방법

성능 및 속도 측면에서 하드 디스크의 용량을 결정하는 여러 가지 방법이 있습니다. 한 하드 디스크의 성능을 다른 하드 디스크의 성능과 비교하는 방법을 알고 있어야합니다.

• 회전 속도: 하드 디스크의 판이 회전하는 속도 입니다. 속도가 빠를수록 데이터 전송 속도는 빨라지지만 소음과 난방은 커집니다. 가장 좋은 방법은 5400 rpm 이상의 IDE 또는 SATA 드라이브를 구입하는 것입니다. SCSI 인 경우 7200rpm 이상임을 나타냅니다. 회전이 높을수록 평균 대기 시간이 줄어 듭니다. 평균 대기 시간: 판독 헤드가 표시된 섹터에 머무르는 데 걸리는 시간입니다. 재생 헤드는 디스크가 회전하여 섹터를 찾을 때까지 기다려야합니다. 따라서 rpm이 높을수록 대기 시간이 줄어 듭니다. 평균 검색 시간 : 재생 헤드가 표시된 트랙에 도달하는 데 걸리는 시간입니다. 액세스 시간은 리더가 섹터에 액세스하는 데 걸리는 시간입니다. 평균 대기 시간과 평균 검색 시간의 합입니다. 9에서 12 밀리 초 사이의 시간입니다. 쓰기 / 읽기 시간 : 이 시간은 다른 모든 요인과 파일 크기에 따라 다릅니다. 캐시 메모리: 디스크에서 읽은 데이터를 임시로 저장하는 RAM과 같은 솔리드 타입 메모리. 이런 식으로 판독 속도가 증가합니다. 캐시 메모리가 많을수록 읽기 / 쓰기 속도가 빨라집니다. (매우 중요) 저장 용량: 분명히 데이터를 저장하는 데 사용할 수있는 공간입니다. 더 좋습니다. 통신 인터페이스: 데이터가 디스크에서 메모리로 전송되는 방식. SATA III 인터페이스는 현재이 유형의 하드 드라이브에서 가장 빠릅니다.

하드웨어에 대해 더 자세히 알고 싶다면 다음 기사를 참조하십시오.

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이것으로 하드 디스크의 작동 방식과 작동 방식에 대한 설명을 마칩니다. 잘하면 그것은 당신에게 매우 유용하고 당신은 이미 좋은 하드 드라이브를 갖는의 중요성을 이해합니다.