Винчестеры
Устройство, которое на языке компьютерщиков принято называть жестким
диском (Hard Drive Disk, HDD) или же странным оружейным термином
“винчестер”, представляет собой небольшую прямоугольную металлическую
коробочку, укрепленную на специальном кронштейне внутри корпуса
компьютера.
 В недрах этой коробочки и хранятся все файлы,
папки и программы, с которыми работает ваша персоналка, причем хранятся
они там даже тогда, когда питание компьютера выключено. В тот момент,
когда компьютеру требуется выполнить какую-либо операцию с файлом или
программой, он считывает ее с жесткого диска, загружает в оперативную
память, а уже оттуда она передается центральному процессору. После
завершения всех манипуляций с файлом он снова должен быть сохранен на
винчестере, иначе в момент выключения питания машины эти данные будут
безвозвратно утеряны.
Сердце жесткого диска составляют несколько круглых пластин из алюминия,
керамики или стекла, на идеально ровную, зеркальную поверхность которых
нанесен специальный магнитный слой. В разных моделях винчестеров
насчитывается от 2 до 12 таких пластин, собранных в пакет и установленных
на вал электродвигателя, обеспечивающего их вращение с достаточно высокой
скоростью: в современных модификациях жестких дисков эта скорость
составляет более семи тысяч оборотов в минуту. Поскольку информация должна
храниться на винчестере достаточно длительное время, важно обеспечить не
только исключительную гладкость поверхности магнитных пластин, но и
надежно защитить их от пыли, царапин и других опасных внешних воздействий.
По этой причине наружный корпус жесткого диска герметичен, а в нем, в свою
очередь, расположены специальные барометрические фильтры, выравнивающие
давление внутри данного устройства. Как следствие, вскрытие корпуса
винчестера в большинстве случаев приводит к его преждевременной и
трагической кончине.
Чтение и запись информации на намагничиваемую поверхность пластин
жесткого диска осуществляют специальные головки, принцип действия которых
в общих чертах схож с принципом работы воспроизводящих и записывающих
головок обычного магнитофона. Внешне рабочие головки жесткого диска
отдаленно напоминают звукосниматель старых музыкальных проигрывателей,
однако при работе винчестера они не касаются пластин: головки удерживаются
на расстоянии всего лишь нескольких микрометров от магнитного слоя за счет
воздушной прослойки, образуемой потоком воздуха, который нагнетается
быстрым вращением дисков. При записи или чтении данных головки
перемещаются над поверхностью магнитных пластин при помощи специального
управляющего электродвигателя, сдвигающего их ближе к краю или к центру
дисков – именно этот двигатель и издает характерное потрескивание, хорошо
различимое в процессе работы винчестера. В случае выключения питания
компьютера головки автоматически отводятся за пределы пластин во избежание
их случайного соприкосновения с очень чувствительной магнитной
поверхностью: эта процедура называется “парковкой головок жесткого диска”.
Шаговый электродвигатель, перемещающий рабочие головки жесткого диска,
должен обеспечить их чрезвычайно точное позиционирование над тем или иным
участком магнитных пластин, и именно от скорости, с которой он в каждый
момент времени выставляет головку в нужную позицию, во многом зависит
быстродействие винчестера. Все устройства, работающие в составе жесткого
диска, управляются специальным набором микросхем, смонтированным на
установленной внутри корпуса винчестера печатной плате. В свою очередь
магнитные пластины способны вместить лишь строго определенный объем
данных, поэтому двумя важнейшими характеристиками всех без исключения
жестких дисков является не только их быстродействие, но и количество
полезной информации, которую они способны хранить: информационный объем
современных винчестеров может достигать нескольких сотен гигабайт.
Обычно на внешней части корпуса жесткого диска имеется два разъема: к
одному подключаются провода, по которым на винчестер подается
электропитание, ко второму – несколько тонких проводников, собранных под
одним изолирующим покрытием в виде широкой ленты. Такой набор проводников
принято называть шиной или шлейфом, и именно с его помощью осуществляется
обмен информацией между винчестером и компьютером. В настоящее время
существует два стандарта шин для подключения жестких дисков к материнской
плате: наиболее распространенным из них является шина IDE (Integrated
Drive Electronics), через которую к тому же можно присоединить к
компьютеру и другое оборудование, например, устройство для чтения или
записи компакт-дисков либо устройство для чтения или записи дисков DVD.
Второй стандарт носит название SCSI, что расшифровывается как Smart
Computer System Interface (некоторые пользователи, в нарушение всех правил
английской грамматики, произносят название этой шины как “скази” с
ударением на первый слог). Стандарт SCSI впервые появился в середине 90-х
годов XX века в связи с тем, что жесткие диски IDE не обеспечивали
должного быстродействия и, соответственно, не отвечали требованиям
стремительно эволюционирующих компьютерных технологий. Шина SCSI позволяла
передавать информацию гораздо быстрее, и производители незамедлительно
наладили выпуск целой серии материнских плат, оснащенных таким разъемом.
Однако со временем “скорости” винчестеров IDE существенно выросли, причем
настолько, что данные накопители даже опередили по своей
производительности SCSI-совместимые устройства, вследствие чего последние
стали медленно, но верно терять свои позиции. Таким образом, на
сегодняшний день жесткие диски, подключаемые к материнской плате
компьютера посредством шины IDE, де-факто осталась наиболее популярным и
распространенным стандартом.
 Большинство современных материнских плат
оборудованы двумя разъемами IDE: один из них носит наименование primary
(первичный), второй – secondary (вторичный). Каждый шлейф, в свою очередь,
имеет по два разъема для подключения IDE-совместимого оборудования: первый
по счету называется master, второй – slave. Таким образом, к компьютеру
можно подключить 4 устройства IDE: например, CD-ROM, устройство для записи
компакт-дисков, устройство для чтения DVD и жесткий диск или два
винчестера и два любых устройства для работы с лазерными дисками. В
зависимости от способа подключения, данное оборудование также будет иметь
в компьютерной архитектуре различное обозначение. В частности, устройство,
подключенное к первому разъему IDE на материнской плате и первому на
шлейфе будет называться primary master; устройство, работающее на первом
разъеме платы и втором разъеме шлейфа – primary slave; устройство на
втором разъеме платы и первом разъеме шлейфа – secondary master и,
наконец, устройство, присоединенное ко второму разъему платы и второму
разъему шлейфа – secondary slave.
Очень важно различать способы подключения подобного оборудования и
внимательно следить за очередностью присоединения разъемов, поскольку
практически все устройства IDE (как жесткие диски, так и лазерные
накопители) имеют специальные переключатели, называемые также
“джамперами”, которые позволяют выбрать режим работы аппарата вручную
между вариантами master и slave. Способы переключения джамперов обычно
указаны в специальной инструкции, наклеенной на корпус жесткого диска или
привода CD-ROM. В частности, если вы подключите жесткий диск к разъему
master, а джампер установлен в положение “slave”, компьютер не сможет
обмениваться информацией с таким винчестером, и, соответственно, последний
мгновенно откажется работать.
Забавно, но факт: термины master и slave, впервые появившиеся в
американской технической документации более 20 лет назад, в последнее
время постепенно выходят из употребления как раз на территории США.
Вызвано это многочисленными протестами помешанных на политкорректности
активистов, считающих, что подобная терминология ущемляет права
чернокожего населения Америки: дело в том, что слово master в английском
языке означает “хозяин”, а slave – не что иное, как “раб”. Рабство в
Северной Америке отменили еще в XIX веке, и как именно следует называть
“первичные” и “вторичные” IDE-устройства в новом тысячелетии, американцы
пока еще не решили. По крайней мере, единодушия в данном вопросе на
сегодняшний день не достигнуто.
Автор: Валентин Холмогоров
Источник: www.infocity.kiev.ua
|
