Каков объем информации на жестком диске?

Обновлено: 21.11.2024

Жесткий диск компьютера является основным запоминающим устройством компьютера. Это несъемное устройство, которое сохраняет всю информацию, когда компьютер выключен. Быстрый жесткий диск снабжает компьютер данными так быстро, как ему нужно. Жесткие диски измеряются в гигабайтах (ГБ), и чем больше число, тем больше памяти в компьютере. При покупке нового домашнего компьютера или ноутбука важно понимать, как жесткий диск работает с вашим компьютером и какой объем памяти вам потребуется.

При сохранении информации на вашем компьютере приложение записывается на магнитную пластину внутри жесткого диска. Большинство жестких дисков имеют несколько пластин, что позволяет им вращаться до 15 000 раз в минуту. Объем места на жестком диске компьютера влияет на объем сохраняемых данных. Данные на жестком диске могут быть удалены или стерты из памяти в любой момент и не нуждаются в постоянном питании для сохранения информации.

Раньше жесткие диски были небольшими и имели емкость не более 5 МБ, сейчас большинство новых компьютеров и ноутбуков имеют не менее 40 ГБ. Емкость некоторых жестких дисков может превышать 120 ГБ. Сегодня компьютеры с такими возможностями могут хранить огромное количество информации, видео и фотографий, не зависая.

Выбор жесткого диска может вызвать затруднения, если вы не знаете, что искать. Жесткие диски могут иметь очень большую емкость, а могут быть очень маленькими. При выборе жесткого диска для компьютера или ноутбука важно знать, что вам нужно. Производительность жесткого диска может сильно различаться. Нет ничего более неприятного, чем пытаться сохранить информацию и узнавать, что ваш жесткий диск заполнен. Если вы планируете использовать жесткий диск для хранения минимального объема информации, возможно, вам не придется тратить дополнительные деньги на жесткий диск большего размера.

Для хранения больших файлов, видео, музыки и изображений ваш компьютер должен быть оснащен большим объемом жесткого диска. На большинстве компьютеров вы можете приобрести 160 ГБ и более места на жестком диске. Общее эмпирическое правило при покупке места на жестком диске заключается в том, чтобы приобрести максимальное количество места, которое, по вашему мнению, вам понадобится и которое вы можете себе позволить.

Цена – еще один фактор при выборе жесткого диска нужного размера. Самый распространенный размер жесткого диска за эти деньги колеблется от 60 до 80 гигабайт. Эти размеры жестких дисков легко доступны в большинстве операционных систем. Они являются хорошим экономичным выбором для пользователей компьютеров, которым нужен компьютер для повседневного хранения и использования.

Помимо размера жесткого диска и стоимости покупки, при выборе жестких дисков учитывайте время доступа и скорость передачи данных. Скорость передачи — это количество данных, которое может быть передано в секунду. Однако это может варьироваться в зависимости от состояния компьютера. Компьютер, который почти заполнен, может иметь гораздо более низкую скорость передачи данных.

Скорость передачи может быть внутренней или внешней. Внутренняя скорость передачи определяет, насколько быстро жесткий диск может считывать дату. Внешняя скорость передачи — это то, насколько быстро накопитель может передавать данные тому, к чему он подключен. Обычно скорость передачи будет немного ниже указанной, поэтому лучше всего получить более высокую скорость передачи. Внешняя скорость связана с типом жесткого диска, используемого компьютером.

Учтите, что скорость жесткого диска зависит от возможностей компьютера. Если ваш компьютер работает медленно, большой и быстрый жесткий диск не принесет вам пользы. Кроме того, если ваш компьютер работает медленно, проблема может заключаться в перегруженном жестком диске. Если ваша компьютерная система работает медленно, удалите ненужные файлы с жесткого диска. Дефрагментация — это еще один параметр, используемый для оптимизации систем с медленными жесткими дисками.

Фрагментация жесткого диска происходит, когда операционная система разбивает сохраненный файл на отдельные части и сохраняет их в других местах. Обычно это происходит, когда не хватает места для хранения всей даты. Дефрагментация берет эти сохраненные фрагменты файлов и снова собирает их вместе. Этот процесс может занять много времени, но это хороший способ оптимизировать пространство на жестком диске и скорость компьютера.

Жесткий диск — это аппаратный компонент, на котором имеются все имеющиеся цифровые материалы: документы, изображения, музыка, видеоролики, программы, файлы приложений и файлов представлений системы. Жесткие системы внутренних и государственных дисков.

Какую емкость выбрать?

Зависит от ваших предпочтений. Просто предполагается, что несколько файлов на компьютере накапливаются с резервными копиями, большой объем не требуется (подойдет диск Expansion или Backup Plus).Если необходимо сделать резервную резервную копию данных для всего или компьютера даже с несколькими компьютерами, либо у вас много видео- и аудиофайлов, либо дисков побольше (например, Backup Plus Desktop Drive).

Ниже показано, сколько примерно файлов можно хранить на жестком диске (емкостью до 10 ) 2 .

ПК или Mac?

Жесткие диски подходят для компьютеров типов, просто некоторые из них предварительно форматируются для работы с ПК, а некоторые — для Mac. Но вы всегда можете отформатировать диск заново так, как вам нужно.

Важна ли скорость жесткого диска?

Скорость вращения шпинделя (количество оборотов в минуту) — большое значение параметра. Чем быстрее вращается пластина диска, тем быстрее компьютер найдет нужный файл.

Жесткий диск со скоростью вращения 7200 об/мин, безусловно, быстрее работает, чем диск со скоростью 5400 об/мин. Но если речь идет о внешнем накоплении, то вы едва ли заметите различия. Это справедливо и для многих дисков, особенно если на них встречаются небольшие файлы. Однако при работе с большими файлами и приложениями с преимуществами диска, работающего на скорости 7200 об/мин, будет очевидно.

Какой диск лучше выбрать, внутренний или внешний?

Зависит от ситуации. Приобретая внутренний жесткий диск для компьютера (например, BarraCuda), вы получаете встроенное хранилище для всех своих файлов. Внешний диск (скажем, Backup Plus) обеспечивает переносное хранилище: его можно будет носить с собой, и он всегда будет у вас под рукой.

Нужно ли резервное копирование данных?

Если с жестким диском компьютера что-то с экраном, вы рискуете потерять все свои цифровые материалы. Поэтому большинство людей выглядят на внешнем накопителе резервных копий файлов, хранящихся на внешнем диске компьютера.

1 При указании емкости накопителей в один гигабайт (ГБ) принимается размер один миллиарду байт. Доступная емкость может изменяться в зависимости от окружающей среды и форматирования. Количество хранимых файлов для разных приложений только для примера. выявление количественных показателей, зависящих от различных факторов, включая размер файлов, формат файлов, используемые функции и программные приложения.
2 Средний размер файлов при сборе самого высокого разрешения фотоаппарата в формате JPEG. Жесткий диск может отображать различное изображение в зависимости от модели фотоаппарата. Продолжительность видеозаписи около 2 часов в формате DVD.

Емкость диска, также называемая дисковым пространством, дисковым хранилищем или емкостью хранилища, – это максимальный объем данных, который может храниться на диске, диске или накопителе. Емкость диска отображается в МБ (мегабайтах), ГБ (гигабайтах) или ТБ (терабайтах). Все типы носителей, способных хранить информацию, имеют емкость диска, включая компакт-диски, DVD-диски, дискеты, жесткие диски, карты памяти и флэш-накопители USB.

Поскольку информация сохраняется на диск, использование диска увеличивается. Однако емкость диска всегда остается неизменной. Например, на жестком диске объемом 200 ГБ со 150 ГБ установленных программ имеется 50 ГБ свободного места, но общая емкость по-прежнему составляет 200 ГБ. Когда устройство достигает своего предела, оно больше не может хранить информацию.

Когда вы покупаете новый компьютер, имейте в виду, что размер рекламируемого жесткого диска не означает, сколько свободного места у вас будет. На всех компьютерах установлены операционная система и программы, которые занимают часть места на жестком диске. Например, новый компьютер может иметь жесткий диск емкостью 200 ГБ и всего 100 ГБ свободного места.

После форматирования диска часть его емкости может оказаться потерянной. Причиной этого может быть то, как он был отформатирован, как он используется и стандарт измерения операционной системы.

Примеры емкости диска

На изображениях ниже показана общая емкость жесткого диска, сколько места используется и что доступно. На первом рисунке Емкость (115 ГБ) показана под Свободным пространством. На втором рисунке используемое пространство и емкость показаны в одной строке. Например, основной диск (C:) имеет емкость 232 ГБ, из которых 39,1 ГБ свободно.

Емкость раздела

Жесткий диск можно разбить на разделы, которые выглядят как новый диск. Когда диск разбит на разделы, его общая емкость остается неизменной. Однако поскольку разделы рассматриваются как новые диски, каждый раздел имеет разную емкость.

Например, жесткий диск емкостью 200 ГБ, разделенный на два диска по 100 ГБ (диски C: и D:), будет сообщать, что диск D: имеет емкость 100 ГБ, даже если он является частью жесткого диска емкостью 200 ГБ.

Жесткие диски хранят цифровую информацию в относительно постоянной форме. См. другие изображения компьютерного оборудования.

Почти каждый используемый сегодня настольный компьютер и сервер содержит один или несколько жестких дисков. Каждый мейнфрейм и суперкомпьютер обычно подключен к сотням таких компьютеров. Вы даже можете найти устройства типа видеомагнитофона и видеокамеры, в которых вместо ленты используются жесткие диски. Эти миллиарды жестких дисков хорошо справляются с одной задачей — они хранят изменяющуюся цифровую информацию в относительно постоянной форме. Они дают компьютерам возможность запоминать информацию, когда отключается электричество.

В этой статье мы разберем жесткий диск, чтобы вы могли увидеть, что внутри, а также обсудим, как они организуют гигабайты информации, хранящейся в файлах!

Основные сведения о жестком диске

Жесткие диски были изобретены в 1950-х годах. Они начинались как большие диски диаметром до 20 дюймов, содержащие всего несколько мегабайт. Первоначально они назывались «фиксированные диски» или «винчестеры» (кодовое название, используемое для популярного продукта IBM). Позже они стали известны как «жесткие диски», чтобы отличать их от «дискет». Жесткие диски имеют жесткую пластину, которая удерживает магнитный носитель, в отличие от гибкой пластиковой пленки, используемой на лентах и дискетах.

На самом простом уровне жесткий диск ничем не отличается от кассеты. И на жестких дисках, и на кассетах используются одни и те же методы магнитной записи, описанные в разделе «Как работают магнитофоны». Жесткие диски и кассеты также обладают основными преимуществами магнитных носителей: магнитный носитель можно легко стирать и перезаписывать, и он будет "запоминать" схемы магнитного потока, сохраненные на носителе в течение многих лет.

В следующем разделе мы поговорим об основных различиях между кассетными лентами и жесткими дисками.

Кассета и жесткий диск

Давайте посмотрим на большие различия между кассетными лентами и жесткими дисками:

Материал магнитной записи на кассете наносится на тонкую пластиковую полоску. На жестком диске магнитный записывающий материал накладывается на высокоточный алюминиевый или стеклянный диск. Затем пластина жесткого диска полируется до зеркальной гладкости.
При работе с лентой вы должны быстро перемещаться вперед или назад, чтобы добраться до любой точки на ленте. Для длинной ленты это может занять несколько минут. На жестком диске вы можете практически мгновенно перемещаться в любую точку поверхности диска.
В кассетной деке головка чтения/записи непосредственно касается ленты. На жестком диске головка чтения/записи «летает» над диском, фактически не касаясь его.
Лента в кассетной деке перемещается над головой со скоростью около 2 дюймов (около 5,08 см) в секунду. Диск жесткого диска может вращаться под его головой со скоростью до 3000 дюймов в секунду (около 170 миль в час или 272 км в час)!
Информация на жестком диске хранится в очень маленьких магнитных доменах по сравнению с магнитной лентой. Размер этих доменов стал возможен благодаря точности диска и скорости носителя.

Из-за этих различий современный жесткий диск способен хранить огромное количество информации на небольшом пространстве. Жесткий диск также может получить доступ к любой информации за доли секунды.

Емкость и производительность

Обычный настольный компьютер имеет жесткий диск емкостью от 10 до 40 ГБ. Данные хранятся на диске в виде файлов. Файл — это просто именованный набор байтов. Байты могут быть кодами ASCII для символов текстового файла, или они могут быть инструкциями программного приложения для выполнения компьютером, или они могут быть записями базы данных, или они могут быть цветами пикселей для GIF-изображение. Однако независимо от того, что он содержит, файл — это просто строка байтов. Когда программа, работающая на компьютере, запрашивает файл, жесткий диск извлекает его байты и отправляет их в ЦП по одному.

Есть два способа измерить производительность жесткого диска:

Скорость передачи данных. Скорость передачи данных – это количество байтов в секунду, которое накопитель может передать ЦП. Обычно скорость составляет от 5 до 40 МБ в секунду.
Время поиска. Время поиска – это время между запросом ЦП файла и отправкой ЦП первого байта файла. Обычно используется время от 10 до 20 миллисекунд.

Еще одним важным параметром является емкость диска, то есть количество байт, которое он может вместить.

Жесткий диск — это запечатанный блок, содержащий несколько пластин в стеке. Жесткие диски могут быть установлены в горизонтальном или вертикальном положении. В этом описании жесткий диск установлен горизонтально.

Электромагнитные головки чтения/записи расположены над и под каждой пластиной.Когда пластины вращаются, приводные головки перемещаются к центральной поверхности и выдвигаются к краю. Таким образом, головки дисков могут достигать всей поверхности каждого диска.

Создание дорожек

На жестком диске данные хранятся тонкими концентрическими полосами. Головка привода, находясь в одном положении, может читать или записывать кольцевое кольцо или полосу, называемую дорожкой. На 3,5-дюймовом жестком диске может быть более тысячи дорожек. Секции внутри каждой дорожки называются секторами. Сектор — это наименьшая физическая единица хранения на диске, и почти всегда его размер составляет 512 байт (0,5 КБ).

На рисунке ниже показан жесткий диск с двумя пластинами.

Части жесткого диска

Структура старых жестких дисков (например, до Windows 95) будет относиться к обозначению цилиндр/головка/сектор. Цилиндр формируется, когда все головки дисковода находятся в одном и том же положении на диске.

Наложенные друг на друга гусеницы образуют цилиндр. Эта схема постепенно устраняется с современными жесткими дисками. Во всех новых дисках используется коэффициент перевода, чтобы фактическая аппаратная компоновка выглядела непрерывной, поскольку именно так работают операционные системы, начиная с Windows 95 и более поздних версий.

Для операционной системы компьютера дорожки имеют скорее логическую, чем физическую структуру, и устанавливаются при низкоуровневом форматировании диска. Дорожки нумеруются, начиная с 0 (крайний край диска) и заканчивая дорожкой с наибольшим номером, обычно 1023 (ближе к центру). Точно так же на жестком диске имеется 1024 цилиндра (пронумерованных от 0 до 1023).

Стопка пластин вращается с постоянной скоростью. Головка диска, расположенная близко к центру диска, считывает данные с поверхности, которая проходит медленнее, чем поверхность на внешних краях диска.

Чтобы компенсировать эту физическую разницу, дорожки рядом с внешней стороной диска менее плотно заполнены данными, чем дорожки ближе к центру диска. Результатом разной плотности данных является то, что один и тот же объем данных может быть прочитан за один и тот же период времени при любом положении головки диска.

Дисковое пространство заполняется данными по стандартному плану. Одна сторона одной пластины содержит пространство, зарезервированное для информации о позиционировании аппаратных дорожек, и недоступное для операционной системы. Таким образом, дисковая сборка, содержащая две пластины, имеет три стороны, доступные для данных. Данные о позиционировании трека записываются на диск во время сборки на заводе. Контроллер системного диска считывает эти данные, чтобы поместить головки дисков в правильное положение сектора.

Секторы и кластеры

Сектор, являющийся наименьшей физической единицей хранения на диске, почти всегда имеет размер 512 байт, поскольку 512 — это степень числа 2 (2 в степени 9). Число 2 используется потому, что в самых основных компьютерных языках есть два состояния — включено и выключено.

Каждый сектор диска помечен с использованием заводских данных о расположении дорожек. Данные идентификации сектора записываются в область непосредственно перед содержимым сектора и определяют начальный адрес сектора.

Оптимальный способ хранения файла на диске — непрерывная серия, т. е. все данные в потоке хранятся в одной строке от начала до конца. Поскольку размер многих файлов превышает 512 байт, файловая система сама должна выделить сектора для хранения данных файла. Например, если размер файла составляет 800 байт, для файла выделяется два сектора по 512 КБ.

Кластер может состоять из одного или нескольких последовательных секторов. Количество секторов всегда является показателем степени 2. Кластер может состоять из 1 сектора (2^0) или, что чаще, из 8 секторов (2^3). Единственное нечетное число a секторов, из которых может состоять кластер, равно 1. Это не может быть 5 секторов или четное число, которое не является показателем степени 2. Это не будет 10 секторов, но может быть 8 или 16 секторов.

Они называются кластерами, потому что пространство зарезервировано для содержимого данных. Этот процесс защищает сохраненные данные от перезаписи. Позже, если данные добавляются к файлу и его размер увеличивается до 1600 байт, выделяются еще два кластера, сохраняя весь файл в четырех кластерах.

Если непрерывные кластеры недоступны (кластеры, расположенные рядом друг с другом на диске), вторые два кластера могут быть записаны в другом месте на том же диске, в том же цилиндре или в другом цилиндре — везде, где файловая система найдет доступны два сектора.

Файл, хранящийся таким несмежным образом, считается фрагментированным. Фрагментация может снизить производительность системы, если файловая система должна направлять головки дисков по нескольким разным адресам, чтобы найти все данные в файле, который вы хотите прочитать. Дополнительное время, затрачиваемое головками на перемещение по ряду адресов, приводит к задержке перед получением всего файла.

Размер кластера можно изменить для оптимизации хранения файлов. Больший размер кластера снижает вероятность фрагментации, но увеличивает вероятность того, что в кластере останется неиспользуемое пространство.Использование кластеров размером более одного сектора уменьшает фрагментацию и уменьшает объем дискового пространства, необходимого для хранения информации об используемых и неиспользуемых областях на диске.

Большинство дисков, используемых сегодня в персональных компьютерах, вращаются с постоянной угловой скоростью. Дорожки ближе к внешней стороне диска менее плотно заполнены данными, чем дорожки ближе к центру диска. Таким образом, фиксированный объем данных может быть прочитан за постоянный период времени, даже несмотря на то, что скорость поверхности диска выше на дорожках, расположенных дальше от центра диска.

Современные диски резервируют одну сторону одной пластины для информации о расположении дорожек, которая записывается на диск на заводе во время сборки диска.

Он недоступен для операционной системы. Контроллер диска использует эту информацию для точной настройки расположения головок, когда головки перемещаются в другое место на диске. Когда сторона содержит информацию о положении дорожки, эта сторона не может использоваться для данных. Таким образом, дисковая сборка, содержащая две пластины, имеет три стороны, доступные для данных.

О нас

LSoft Technologies Inc. — частная североамериканская компания-разработчик программного обеспечения. Наша цель — создавать лучшие в мире решения для восстановления данных, безопасности и резервного копирования, обеспечивая высочайшую производительность, инновации и непревзойденное обслуживание клиентов.

Читайте также: