Жесткий диск: принцип работы и основные характеристики. Как выбрать жесткий диск: советы профессионалов Жесткий диск обозначение

Жесткий диск, или винчестер, является основной и очень важной частью компьютера. На нем хранится не только операционная система, которая управляет компьютером, но и вся информация клиента или нескольких клиентов. Зачастую бывает, что ценность информации во много раз превосходит не только стоимость самого жесткого диска, но и компьютера в целом. Поэтому безопасность информации во многом зависит от качества и надежности такого накопителя. Современный жесткий диск выглядит так, как показано на рисунке.

Что такое винчестер?

Итак, что же все-таки представляет собой накопитель, от работоспособности которого зависит благополучие и хорошее настроение его хозяина? На самом деле жесткий диск - это высокотехнологическое оборудование, которое занимается хранением цифровой информации даже в то время, когда компьютер выключен.

Если говорить точнее, то винчестер состоит из нескольких магнитных дисков, на которые с помощью магнитной головки наносится и считывается информация. Эти головки вместе с магнитными дисками находятся в вакууме, что позволяет накопителю работать без влияния внешней среды на процесс записи и считывания информации.

Какие типы винчестеров бывают?

Итак, мы выяснили, что жесткий диск - это накопитель информации для компьютера. Теперь давайте разберемся, какие типы HDD бывают. В первую очередь следует отметить, что винчестеры можно разделить на две категории:

• Внешние накопители, которые могут подключаться к любому компьютеру через USB-интерфейс. Чем-то они напоминают флешку, только больших размеров. Специального программного обеспечения таким винчестерам не нужно.
• Внутренние HDD накопители устанавливаются внутри компьютеров и имеют специфические разъемы как для питания, так и для передачи информации.

Внутренние HDD также делятся на несколько категорий. Существует несколько признаков, по которым можно классифицировать жесткий диск. Это физический размер винчестера. Существует три типоразмера:

• 5,5 дюймов. Обычно винчестеры такого типоразмера используют в стационарных компьютерах, где свободного места достаточно много.
• 3,5 дюйма применяют в основном в ноутбуках, где место ограничено, а объем памяти необходим большой.
• 2,5 дюйма используются в ультрабуках, где место очень ограничено.

Еще одним признаком, по которому классифицируют накопители, является протокол обмена данными между винчестером и компьютером. Какие протоколы может использовать жесткий диск? Они бывают следующими:

• IDE - старая версия протокола, которая использовалась в основном на компьютерах и ноутбуках до 2000 года.
• SCSI - современник IDE, более скоростная версия управления накопителем, которая использовалась в основном в серверных машинах. Требовала специальных драйверов для пользования такими винчестерами.
• SATA - современная версия протокола, имеющая несколько вариантов и обладающая высокой скоростью записи и считывания информации. Используется практически во всех современных компьютерных системах.

Проблемы винчестеров

Одно из самых пугающих сообщений, которое можно увидеть на экране, говорит о том, что компьютер не видит жесткий диск. Почему это так пугает пользователей компьютеров? При такой неисправности устройство не загружает операционную систему, соответственно, практически никаких действий, предусмотренных этой системой, произвести невозможно.

Что может вызвать такую неисправность? Самой простой проблемой, приводящей к такому результату, является нарушение целостности шлейфов питания или интерфейса системы. Зачастую попадание пыли или грязи внутрь такого разъема приводит к появлению этой неисправности. И большинство опытных пользователей не особенно пугаются при появлении такого сообщения, а просто перестыковывают разъемы питания и интерфейса. Эта надпись может выглядеть примерно так, как показано на фото выше.

Не виден жесткий диск для BIOS

При возникновении такой неисправности, первое, что необходимо определить, - является ли данная проблема физической или программной. Как это выяснить? После появления сообщения о том, что компьютер не видит жесткий диск, необходимо перегрузить машину и войти в BIOS. Что такое BIOS? Это программа, которая записана в ПЗУ материнской платы компьютера. Она загружается еще до операционной системы и определяет периферийные устройства, с которыми будет работать материнская плата. Для загрузки BIOS необходимо нажать соответствующую клавишу на клавиатуре, обычно это кнопка DEL или F2. После входа в BIOS можно увидеть следующую картинку.

На этом фото видно, что BIOS не обнаружил на компьютере жестких дисков. В этом случае могла возникнуть проблема, описанная выше, и компьютер, будучи отсоединенным от шлейфа питания или интерфейса, невидим для BIOS. С другой стороны, любая неисправность в плате управления винчестером приведет к такой проблеме. При этом если и удастся решить эту проблему, то только в соответствующем сервисном центре. Самостоятельно в домашних условиях ее устранить практически невозможно.

Windows 7 не видит винчестер

Но бывают случаи, когда жесткий диск видим для BIOS, а операционная система не загружается либо идет постоянная перезагрузка Windows. В каких случаях это происходит? Тогда, когда при работе с операционной системой произошло удаление одного из системных файлов или при перезаписи произошла ошибка, и файл читается неправильно. Также может произойти физическое повреждение винчестера, царапина или скол поверхности диска. Если в этом месте находился один из системных файлов, то операционная система не сможет его прочитать и выдаст, как говорят системные администраторы, синий экран смерти, который предлагает перезагрузить систему. Если ошибка повторится, то лучше обратиться к системному администратору. Иногда такие программные ошибки достаточно легко исправить без переустановки операционной системы. Но случается так, что они являются фатальными, и исправить их можно только с помощью полной переустановки системы. Для решения такого рода проблем обычно используют системные утилиты, которые занимаются восстановлением программных ошибок. Что это за программы?

Программные ошибки жестких дисков

Для восстановления программных ошибок существует достаточно много программ, которые можно разбить на две категории. К первой относятся утилиты, которые находятся внутри системы, и ими можно воспользоваться после полной загрузки операционной системы. Таковыми являются наборы программ по обслуживанию винчестеров.

К примеру, как обслужить жесткий диск Windows 7? Произвести обслуживание вашего накопителя можно прямо из программы. Для этого достаточно зайти в "Мой компьютер" и в нем выбрать диск, который хотим обслужить. Нажимаем на вкладку "Свойства" и видим следующую картинку, представленную на фото выше.

Программы по обслуживанию жестких дисков

Как видно на картинке, пользователю предлагается три утилиты:

• Проверка на наличие ошибок.
• Архивация диска.

Ошибки исправляет только первая программа, а остальные просто обслужат этот диск. Но существуют программы, которые работают без операционной системы. Преимущество таких утилит в том, что они могут обслужить диск даже тогда, когда операционная система не загружается. К примеру, одна из таких программ имеет название FDISK и разработана компанией Microsoft как утилита обслуживания дисков до установки операционной системы. Ее применяют опытные пользователи компьютерной техники Norton Disk Doctor, и таких программ на самом деле достаточно много, поэтому выбор во многом зависит от предпочтений конкретного человека. Перед установкой "Виндовс" с жесткого диска его желательно обслужить подобной программой и исправить возможные ошибки.

Восстановление винчестеров

Зачастую многие пользователи сталкиваются с проблемой восстановления данных на проблемном жестком диске. Как уже писалось выше, нередко информация, хранящаяся на нем, ценится гораздо больше, чем сам винчестер. Поэтому работа по восстановлению потерянных данных является не только ценной, но и высокооплачиваемой. Многое зависит от того, как исчезла информация. Важно помнить то, как "Виндовс" с жесткого диска удаляет информацию.

Операционная система не стирает информацию, которую хочет убрать пользователь. Она просто удаляет оглавление винчестера, которое позволяет найти данную информацию. Такое оглавление называется FAT-таблицей. И если после этого на тело жесткого диска Windows 10 другая информация не записывалась, то ее достаточно легко восстановить. Существует множество программ, способных выполнить эту работу. По отзывам многих пользователей, одной из лучших является Acronis Recovery Expert.

Резервное копирование жесткого диска

Как бы там ни было, быть постоянно под угрозой того, что ценная информация находится в опасности, не желает ни один пользователь. Поэтому прилагаются усилия для того, чтобы свести риски к минимуму. Что можно сделать? Резервное копирование полезной информации винчестера в целом или сектора жесткого диска помогает решить эту проблему.

Какие способы резервного копирования существуют?

• В ручном режиме. Пользователь самостоятельно выбирает, какую информацию и когда программа будет сохранять. Некоторые компании в собственных офисах предпочитают производить резервное копирование данных в конце рабочей смены. Но при этом существует опасность утери информации, которая накопилась в течение дня.
• Резервное копирование в автоматическом режиме. При этом в программу вкладывается то, как часто и что должно копироваться и сохраняться.
• Создание зеркального RAID-массива, который параллельно на другом жестком диске сохраняет всю информацию с основного винчестера. При выходе из строя последнего можно легко воспользоваться зеркалом.

Выбор жесткого диска

Уделяя большое внимание сохранности информации, не стоит забывать и о выборе компании-изготовителя жесткого диска, а также технических параметрах, характеризующих качество этого винчестера. Если говорить о бренде производителя накопителя, то стоит выбрать более известную компанию, хотя такой жесткий диск будет стоить немного дороже. Некоторые пользователи предпочитают фирму Seagate.

Если говорить о технических параметрах, то при всех равных условиях стоит обратить внимание на скорость чтения и записи информации. Иногда эти данные помогут сделать выбор в пользу того или иного винчестера.

Подведем итог

Итак, жесткий диск - это накопитель очень ценной и важной информации в компьютере. Поэтому необходимо приложить массу усилий для того, чтобы выбрать качественный винчестер. Также следует позаботиться о регулярном обслуживании вашего устройства. Кроме этого, важно обратить внимание на безопасность информации, если таковая есть на вашем компьютере. Если вы приложите все эти усилия, то ваш жесткий диск будет долго служить вам, а информация на нем будет в полной сохранности. Работа вашего устройства находится полностью в ваших руках, поэтому примите все меры для нормального его функционирования.

Современный жёсткий диск — уникальный компонент компьютера. Он уникален тем, что хранит в себе служебную информацию, изучая которую, можно оценить «здоровье» диска. Эта информация содержит в себе историю изменения множества параметров, отслеживаемых винчестером в процессе функционирования. Больше ни один компонент системного блока не предоставляет владельцу статистику своей работы! Вкупе с тем, что HDD является одним из самых ненадёжных компонентов компьютера, такая статистика может быть весьма полезной и помочь его владельцу избежать нервотрёпки и потери денег и времени.

Информация о состоянии диска доступна благодаря комплексу технологий, называемых общим именем S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analisys and Reporting Technology, т. е. технология самомониторинга, анализа и отчёта). Этот комплекс довольно обширен, но мы поговорим о тех его аспектах, которые позволяют посмотреть на атрибуты S.M.A.R.T., отображаемые в какой-либо программе по тестированию винчестера, и понять, что творится с диском.

Отмечу, что нижесказанное относится к дискам с интерфейсами SATA и РАТА. У дисков SAS, SCSI и других серверных дисков тоже есть S.M.A.R.T., но его представление сильно отличается от SATA/PATA. Да и мониторит серверные диски обычно не человек, а RAID-контроллер, потому про них мы говорить не будем.

Итак, если мы откроем S.M.A.R.T. в какой-либо из многочисленных программ, то увидим приблизительно следующую картину (на скриншоте приведён S.M.A.R.T. диска Hitachi Deskstar 7К1000.С HDS721010CLA332 в HDDScan 3.3):

В каждой строке отображается отдельный атрибут S.M.A.R.T. Атрибуты имеют более-менее стандартизованные названия и определённый номер, которые не зависят от модели и производителя диска.

Каждый атрибут S.M.A.R.T. имеет несколько полей. Каждое поле относится к определённому классу из следующих: ID, Value, Worst, Threshold и RAW. Рассмотрим каждый из классов.

• ID (может также именоваться Number ) — идентификатор, номер атрибута в технологии S.M.A.R.T. Название одного и того же атрибута программами может выдаваться по-разному, а вот идентификатор всегда однозначно определяет атрибут. Особенно это полезно в случае программ, которые переводят общепринятое название атрибута с английского языка на русский. Иногда получается такая белиберда, что понять, что же это за параметр, можно только по его идентификатору.
• Value (Current) — текущее значение атрибута в попугаях (т. е. в величинах неизвестной размерности). В процессе работы винчестера оно может уменьшаться, увеличиваться и оставаться неизменным. По показателю Value нельзя судить о «здоровье» атрибута, не сравнивая его со значением Threshold этого же атрибута. Как правило, чем меньше Value, тем хуже состояние атрибута (изначально все классы значений, кроме RAW, на новом диске имеют максимальное из возможных значение, например 100).
• Worst — наихудшее значение, которого достигало значение Value за всю жизнь винчестера. Измеряется тоже в «попугаях». В процессе работы оно может уменьшаться либо оставаться неизменным. По нему тоже нельзя однозначно судить о здоровье атрибута, нужно сравнивать его с Threshold.
• Threshold — значение в «попугаях», которого должен достигнуть Value этого же атрибута, чтобы состояние атрибута было признано критическим. Проще говоря, Threshold — это порог: если Value больше Threshold — атрибут в порядке; если меньше либо равен — с атрибутом проблемы. Именно по такому критерию утилиты, читающие S.M.A.R.T., выдают отчёт о состоянии диска либо отдельного атрибута вроде «Good» или «Bad». При этом они не учитывают, что даже при Value, большем Threshold, диск на самом деле уже может быть умирающим с точки зрения пользователя, а то и вовсе ходячим мертвецом, поэтому при оценке здоровья диска смотреть стоит всё-таки на другой класс атрибута, а именно — RAW. Однако именно значение Value, опустившееся ниже Threshold, может стать легитимным поводом для замены диска по гарантии (для самих гарантийщиков, конечно же) — кто же яснее скажет о здоровье диска, как не он сам, демонстрируя текущее значение атрибута хуже критического порога? Т. е. при значении Value, большем Threshold, сам диск считает, что атрибут здоров, а при меньшем либо равном — что болен. Очевидно, что при Threshold=0 состояние атрибута не будет признано критическим никогда. Threshold — постоянный параметр, зашитый производителем в диске.
• RAW (Data) — самый интересный, важный и нужный для оценки показатель. В большинстве случаев он содержит в себе не «попугаи», а реальные значения, выражаемые в различных единицах измерения, напрямую говорящие о текущем состоянии диска. Основываясь именно на этом показателе, формируется значение Value (а вот по какому алгоритму оно формируется — это уже тайна производителя, покрытая мраком). Именно умение читать и анализировать поле RAW даёт возможность объективно оценить состояние винчестера.

Этим мы сейчас и займёмся — разберём все наиболее используемые атрибуты S.M.A.R.T., посмотрим, о чём они говорят и что нужно делать, если они не в порядке.

Перед тем как описывать атрибуты и допустимые значения их поля RAW, уточню, что атрибуты могут иметь поле RAW разного типа: текущее и накапливающее. Текущее поле содержит значение атрибута в настоящий момент, для него свойственно периодическое изменение (для одних атрибутов — изредка, для других — много раз за секунду; другое дело, что в программах чтения S.M.A.R.T. такое быстрое изменение не отображается). Накапливающее поле — содержит статистику, обычно в нём содержится количество возникновений конкретного события со времени первого запуска диска.

Текущий тип характерен для атрибутов, для которых нет смысла суммировать их предыдущие показания. Например, показатель температуры диска является текущим: его цель — в демонстрации температуры в настоящий момент, а не суммы всех предыдущих температур. Накапливающий тип свойственен атрибутам, для которых весь их смысл заключается в предоставлении информации за весь период «жизни» винчестера. Например, атрибут, характеризующий время работы диска, является накапливающим, т. е. содержит количество единиц времени, отработанных накопителем за всю его историю.

Приступим к рассмотрению атрибутов и их RAW-полей.

Атрибут: 01 Raw Read Error Rate

Для всех дисков Seagate, Samsung (начиная с семейства SpinPoint F1 (включительно)) и Fujitsu 2,5″ характерны огромные числа в этих полях.

Для остальных дисков Samsung и всех дисков WD в этом поле характерен 0.

Для дисков Hitachi в этом поле характерен 0 либо периодическое изменение поля в пределах от 0 до нескольких единиц.

Такие отличия обусловлены тем, что все жёсткие диски Seagate, некоторые Samsung и Fujitsu считают значения этих параметров не так, как WD, Hitachi и другие Samsung. При работе любого винчестера всегда возникают ошибки такого рода, и он преодолевает их самостоятельно, это нормально, просто на дисках, которые в этом поле содержат 0 или небольшое число, производитель не счёл нужным указывать истинное количество этих ошибок.

Таким образом, ненулевой параметр на дисках WD и Samsung до SpinPoint F1 (не включительно) и большое значение параметра на дисках Hitachi могут указывать на аппаратные проблемы с диском. Необходимо учитывать, что утилиты могут отображать несколько значений, содержащихся в поле RAW этого атрибута, как одно, и оно будет выглядеть весьма большим, хоть это и будет неверно (подробности см. ниже).

На дисках Seagate, Samsung (SpinPoint F1 и новее) и Fujitsu на этот атрибут можно не обращать внимания.

Атрибут: 02 Throughput Performance

Параметр не даёт никакой информации пользователю и не говорит ни о какой опасности при любом своём значении.

Атрибут: 03 Spin-Up Time

Время разгона может различаться у разных дисков (причём у дисков одного производителя тоже) в зависимости от тока раскрутки, массы блинов, номинальной скорости шпинделя и т. п.

Кстати, винчестеры Fujitsu всегда имеют единицу в этом поле в случае отсутствия проблем с раскруткой шпинделя.

Практически ничего не говорит о здоровье диска, поэтому при оценке состояния винчестера на параметр можно не обращать внимания.

Атрибут: 04 Number of Spin-Up Times (Start/Stop Count)

При оценке здоровья не обращайте на атрибут внимания.

Атрибут: 05 Reallocated Sector Count

Поясним, что вообще такое «переназначенный сектор». Когда диск в процессе работы натыкается на нечитаемый/плохо читаемый/незаписываемый/плохо записываемый сектор, он может посчитать его невосполнимо повреждённым. Специально для таких случаев производитель предусматривает на каждом диске (на каких-то моделях — в центре (логическом конце) диска, на каких-то — в конце каждого трека и т. д.) резервную область. При наличии повреждённого сектора диск помечает его как нечитаемый и использует вместо него сектор в резервной области, сделав соответствующие пометки в специальном списке дефектов поверхности — G-list. Такая операция по назначению нового сектора на роль старого называется remap (ремап) либо переназначение , а используемый вместо повреждённого сектор — переназначенным . Новый сектор получает логический номер LBA старого, и теперь при обращении ПО к сектору с этим номером (программы же не знают ни о каких переназначениях!) запрос будет перенаправляться в резервную область.

Таким образом, хоть сектор и вышел из строя, объём диска не изменяется. Понятно, что не изменяется он до поры до времени, т. к. объём резервной области не бесконечен. Однако резервная область вполне может содержать несколько тысяч секторов, и допустить, чтобы она закончилась, будет весьма безответственно — диск нужно будет заменить задолго до этого.

Кстати, ремонтники говорят, что диски Samsung очень часто ни в какую не хотят выполнять переназначение секторов.

На счёт этого атрибута мнения разнятся. Лично я считаю, что если он достиг 10, диск нужно обязательно менять — ведь это означает прогрессирующий процесс деградации состояния поверхности либо блинов, либо головок, либо чего-то ещё аппаратного, и остановить этот процесс возможности уже нет. Кстати, по сведениям лиц, приближенных к Hitachi, сама Hitachi считает диск подлежащим замене, когда на нём находится уже 5 переназначенных секторов. Другой вопрос, официальная ли эта информация, и следуют ли этому мнению сервис-центры. Что-то мне подсказывает, что нет:)

Другое дело, что сотрудники сервис-центров могут отказываться признавать диск неисправным, если фирменная утилита производителя диска пишет что-то вроде «S.M.A.R.T. Status: Good» или значения Value либо Worst атрибута будут больше Threshold (собственно, по такому критерию может оценивать и сама утилита производителя). И формально они будут правы. Но кому нужен диск с постоянным ухудшением его аппаратных компонентов, даже если такое ухудшение соответствует природе винчестера, а технология производства жёстких дисков старается минимизировать его последствия, выделяя, например, резервную область?

Атрибут: 07 Seek Error Rate

Описание формирования этого атрибута почти полностью совпадает с описанием для атрибута 01 Raw Read Error Rate, за исключением того, что для винчестеров Hitachi нормальным значением поля RAW является только 0.

Таким образом, на атрибут на дисках Seagate, Samsung SpinPoint F1 и новее и Fujitsu 2,5″ не обращайте внимания, на остальных моделях Samsung, а также на всех WD и Hitachi ненулевое значение свидетельствует о проблемах, например, с подшипником и т. п.

Атрибут: 08 Seek Time Performance

Не даёт никакой информации пользователю и не говорит ни о какой опасности при любом своём значении.

Атрибут: 09 Power On Hours Count (Power-on Time)

Ничего не говорит о здоровье диска.

Атрибут: 10 (0А — в шестнадцатеричной системе счисления) Spin Retry Count

О здоровье диска чаще всего не говорит.

Основные причины увеличения параметра — плохой контакт диска с БП или невозможность БП выдать нужный ток в линию питания диска.

В идеале должен быть равен 0. При значении атрибута, равном 1-2, внимания можно не обращать. Если значение больше, в первую очередь следует обратить пристальное внимание на состояние блока питания, его качество, нагрузку на него, проверить контакт винчестера с кабелем питания, проверить сам кабель питания.

Наверняка диск может стартовать не сразу из-за проблем с ним самим, но такое бывает очень редко, и такую возможность нужно рассматривать в последнюю очередь.

Атрибут: 11 (0B) Calibration Retry Count (Recalibration Retries)

Ненулевое, а особенно растущее значение параметра может означать проблемы с диском.

Атрибут: 12 (0C) Power Cycle Count

Не связан с состоянием диска.

Атрибут: 183 (B7) SATA Downshift Error Count

Не говорит о здоровье накопителя.

Атрибут: 184 (B8) End-to-End Error

Ненулевое значение указывает на проблемы с диском.

Атрибут: 187 (BB) Reported Uncorrected Sector Count (UNC Error)

Ненулевое значение атрибута явно указывает на ненормальное состояние диска (в сочетании с ненулевым значением атрибута 197) или на то, что оно было таковым ранее (в сочетании с нулевым значением 197).

Атрибут: 188 (BC) Command Timeout

Такие ошибки могут возникать из-за плохого качества кабелей, контактов, используемых переходников, удлинителей и т. д., а также из-за несовместимости диска с конкретным контроллером SATA/РАТА на материнской плате (либо дискретным). Из-за ошибок такого рода возможны BSOD в Windows.

Ненулевое значение атрибута говорит о потенциальной «болезни» диска.

Атрибут: 189 (BD) High Fly Writes

Для того чтобы сказать, почему происходят такие случаи, нужно уметь анализировать логи S.M.A.R.T., которые содержат специфичную для каждого производителя информацию, что на сегодняшний день не реализовано в общедоступном ПО — следовательно, на атрибут можно не обращать внимания.

Атрибут: 190 (BE) Airflow Temperature

Не говорит о состоянии диска.

Атрибут: 191 (BF) G-Sensor Shock Count (Mechanical Shock)

Актуален для мобильных винчестеров. На дисках Samsung на него часто можно не обращать внимания, т. к. они могут иметь очень чувствительный датчик, который, образно говоря, реагирует чуть ли не на движение воздуха от крыльев пролетающей в одном помещении с диском мухи.

Вообще срабатывание датчика не является признаком удара. Может расти даже от позиционирования БМГ самим диском, особенно если его не закрепить. Основное назначение датчика — прекратить операцию записи при вибрациях, чтобы избежать ошибок.

Не говорит о здоровье диска.

Атрибут: 192 (С0) Power Off Retract Count (Emergency Retry Count)

Не позволяет судить о состоянии диска.

Атрибут: 193 (С1) Load/Unload Cycle Count

Не говорит о здоровье диска.

Атрибут: 194 (С2) Temperature (HDA Temperature, HDD Temperature)

О состоянии диска атрибут не говорит, но позволяет контролировать один из важнейших параметров. Моё мнение: при работе старайтесь не допускать повышения температуры винчестера выше 50 градусов, хоть производителем обычно и декларируется максимальный предел температуры в 55-60 градусов.

Атрибут: 195 (С3) Hardware ECC Recovered

Особенности, присущие этому атрибуту на разных дисках, полностью соответствуют таковым атрибутов 01 и 07.

Атрибут: 196 (С4) Reallocated Event Count

Косвенно говорит о здоровье диска. Чем больше значение — тем хуже. Однако нельзя однозначно судить о здоровье диска по этому параметру, не рассматривая другие атрибуты.

Этот атрибут непосредственно связан с атрибутом 05. При росте 196 чаще всего растёт и 05. Если при росте атрибута 196 атрибут 05 не растёт, значит, при попытке ремапа кандидат в бэд-блоки оказался софт-бэдом (подробности см. ниже), и диск исправил его, так что сектор был признан здоровым, и в переназначении не было необходимости.

Если атрибут 196 меньше атрибута 05, значит, во время некоторых операций переназначения выполнялся перенос нескольких повреждённых секторов за один приём.

Если атрибут 196 больше атрибута 05, значит, при некоторых операциях переназначения были обнаружены исправленные впоследствии софт-бэды.

Атрибут: 197 (С5) Current Pending Sector Count

Натыкаясь в процессе работы на «нехороший» сектор (например, контрольная сумма сектора не соответствует данным в нём), диск помечает его как кандидат на переназначение, заносит его в специальный внутренний список и увеличивает параметр 197. Из этого следует, что на диске могут быть повреждённые секторы, о которых он ещё не знает — ведь на пластинах вполне могут быть области, которые винчестер какое-то время не использует.

При попытке записи в сектор диск сначала проверяет, не находится ли этот сектор в списке кандидатов. Если сектор там не найден, запись проходит обычным порядком. Если же найден, проводится тестирование этого сектора записью-чтением. Если все тестовые операции проходят нормально, то диск считает, что сектор исправен. (Т. е. был т. н. «софт-бэд» — ошибочный сектор возник не по вине диска, а по иным причинам: например, в момент записи информации отключилось электричество, и диск прервал запись, запарковав БМГ. В итоге данные в секторе окажутся недописанными, а контрольная сумма сектора, зависящая от данных в нём, вообще останется старой. Налицо будет расхождение между нею и данными в секторе.) В таком случае диск проводит изначально запрошенную запись и удаляет сектор из списка кандидатов. При этом атрибут 197 уменьшается, также возможно увеличение атрибута 196.

Если же тестирование заканчивается неудачей, диск выполняет операцию переназначения, уменьшая атрибут 197, увеличивая 196 и 05, а также делает пометки в G-list.

Итак, ненулевое значение параметра говорит о неполадках (правда, не может сказать о том, в само́м ли диске проблема).

При ненулевом значении нужно обязательно запустить в программах Victoria или MHDD последовательное чтение всей поверхности с опцией remap . Тогда при сканировании диск обязательно наткнётся на плохой сектор и попытается произвести запись в него (в случае Victoria 3.5 и опции Advanced remap — диск будет пытаться записать сектор до 10 раз). Таким образом программа спровоцирует «лечение» сектора, и в итоге сектор будет либо исправлен, либо переназначен.

В случае неудачи чтения как с remap , так и с Advanced remap , стоит попробовать запустить последовательную запись в тех же Victoria или MHDD. Учитывайте, что операция записи стирает данные, поэтому перед её применением обязательно делайте бэкап!

Иногда от невыполнения ремапа могут помочь следующие манипуляции: снимите плату электроники диска и почистите контакты гермоблока винчестера, соединяющие его с платой — они могут быть окислены. Будь аккуратны при выполнении этой процедуры — из-за неё можно лишиться гарантии!

Невозможность ремапа может быть обусловлена ещё одной причиной — диск исчерпал резервную область, и ему просто некуда переназначать секторы.

Если же значение атрибута 197 никакими манипуляциями не снижается до 0, следует думать о замене диска.

Атрибут: 198 (С6) Offline Uncorrectable Sector Count (Uncorrectable Sector Count)

Параметр этот изменяется только под воздействием оффлайн-тестирования, никакие сканирования программами на него не влияют. При операциях во время самотестирования поведение атрибута такое же, как и атрибута 197.

Ненулевое значение говорит о неполадках на диске (точно так же, как и 197, не конкретизируя, кто виноват).

Атрибут: 199 (С7) UltraDMA CRC Error Count

В подавляющем большинстве случаев причинами ошибок становятся некачественный шлейф передачи данных, разгон шин PCI/PCI-E компьютера либо плохой контакт в SATA-разъёме на диске или на материнской плате/контроллере.

Ошибки при передаче по интерфейсу и, как следствие, растущее значение атрибута могут приводить к переключению операционной системой режима работы канала, на котором находится накопитель, в режим PIO, что влечёт резкое падение скорости чтения/записи при работе с ним и загрузку процессора до 100% (видно в Диспетчере задач Windows).

В случае винчестеров Hitachi серий Deskstar 7К3000 и 5К3000 растущий атрибут может говорить о несовместимости диска и SATA-контроллера. Чтобы исправить ситуацию, нужно принудительно переключить такой диск в режим SATA 3 Гбит/с.

Моё мнение: при наличии ошибок — переподключите кабель с обоих концов; если их количество растёт и оно больше 10 — выбрасывайте шлейф и ставьте вместо него новый или снимайте разгон.

Атрибут: 200 (С8) Write Error Rate (MultiZone Error Rate)

Атрибут: 202 (СА) Data Address Mark Error

Атрибут: 203 (CB) Run Out Cancel

Влияние на здоровье неизвестно.

Атрибут: 220 (DC) Disk Shift

Влияние на здоровье неизвестно.

Атрибут: 240 (F0) Head Flying Hours

Влияние на здоровье неизвестно.

Атрибут: 254 (FE) Free Fall Event Count

Влияние на здоровье неизвестно.

Подытожим описание атрибутов. Ненулевые значения :

При анализе атрибутов учитывайте, что в некоторых параметрах S.M.A.R.T. могут храниться несколько значений этого параметра: например, для предпоследнего запуска диска и для последнего. Такие параметры длиной в несколько байт логически состоят из нескольких значений длиной в меньшее количество байт — например, параметр, хранящий два значения для двух последних запусков, под каждый из которых отводится 2 байта, будет иметь длину 4 байта. Программы, интерпретирующие S.M.A.R.T., часто не знают об этом, и показывают этот параметр как одно число, а не два, что иногда приводит к путанице и волнению владельца диска. Например, «Raw Read Error Rate», хранящий предпоследнее значение «1» и последнее значение «0», будет выглядеть как 65536.

Надо отметить, что не все программы умеют правильно отображать такие атрибуты. Многие как раз и переводят атрибут с несколькими значениями в десятичную систему счисления как одно огромное число. Правильно же отображать такое содержимое — либо с разбиением по значениям (тогда атрибут будет состоять из нескольких отдельных чисел), либо в шестнадцатеричной системе счисления (тогда атрибут будет выглядеть как одно число, но его составляющие будут легко различимы с первого взгляда), либо и то, и другое одновременно. Примерами правильных программ служат HDDScan, CrystalDiskInfo, Hard Disk Sentinel.

Продемонстрируем отличия на практике. Вот так выглядит мгновенное значение атрибута 01 на одном из моих Hitachi HDS721010CLA332 в неучитывающей особенности этого атрибута Victoria 4.46b:

А так выглядит он же в «правильной» HDDScan 3.3:

Плюсы HDDScan в данном контексте очевидны, не правда ли?

Если анализировать S.M.A.R.T. на разных дисках, то можно заметить, что одни и те же атрибуты могут вести себя по-разному. Например, некоторые параметры S.M.A.R.T. винчестеров Hitachi после определённого периода неактивности диска обнуляются; параметр 01 имеет особенности на дисках Hitachi, Seagate, Samsung и Fujitsu, 03 — на Fujitsu. Также известно, что после перепрошивки диска некоторые параметры могут установиться в 0 (например, 199). Однако подобное принудительное обнуление атрибута ни в коем случае не будет говорить о том, что проблемы с диском решены (если таковые были). Ведь растущий критичный атрибут — это следствие неполадок, а не причина .

При анализе множества массивов данных S.M.A.R.T. становится очевидным, что набор атрибутов у дисков разных производителей и даже у разных моделей одного производителя может отличаться. Связано это с так называемыми специфичными для конкретного вендора (vendor specific) атрибутами (т. е. атрибутами, используемыми для мониторинга своих дисков определённым производителем) и не должно являться поводом для волнения. Если ПО мониторинга умеет читать такие атрибуты (например, Victoria 4.46b), то на дисках, для которых они не предназначены, они могут иметь «страшные» (огромные) значения, и на них просто не нужно обращать внимания. Вот так, например, Victoria 4.46b отображает RAW-значения атрибутов, не предназначенных для мониторинга у Hitachi HDS721010CLA332:

Нередко встречается проблема, когда программы не могут считать S.M.A.R.T. диска. В случае исправного винчестера это может быть вызвано несколькими факторами. Например, очень часто не отображается S.M.A.R.T. при подключении диска в режиме AHCI. В таких случаях стоит попробовать разные программы, в частности HDD Scan, которая обладает умением работать в таком режиме, хоть у неё и не всегда это получается, либо же стоит временно переключить диск в режим совместимости с IDE, если есть такая возможность. Далее, на многих материнских платах контроллеры, к которым подключаются винчестеры, бывают не встроенными в чипсет или южный мост, а реализованы отдельными микросхемами. В таком случае DOS-версия Victoria, например, не увидит подключённый к контроллеру жёсткий диск, и ей нужно будет принудительно указывать его, нажав клавишу [Р] и введя номер канала с диском. Часто не читаются S.M.A.R.T. у USB-дисков, что объясняется тем, что USB-контроллер просто не пропускает команды для чтения S.M.A.R.T. Практически никогда не читается S.M.A.R.T. у дисков, функционирующих в составе RAID-массива. Здесь тоже есть смысл попробовать разные программы, но в случае аппаратных RAID-контроллеров это бесполезно.

Если после покупки и установки нового винчестера какие-либо программы (HDD Life, Hard Drive Inspector и иже с ними) показывают, что: диску осталось жить 2 часа; его производительность — 27%; здоровье — 19,155% (выберите по вкусу) — то паниковать не стоит. Поймите следующее. Во-первых, нужно смотреть на показатели S.M.A.R.T., а не на непонятно откуда взявшиеся числа здоровья и производительности (впрочем, принцип их подсчёта понятен: берётся наихудший показатель). Во-вторых, любая программа при оценке параметров S.M.A.R.T. смотрит на отклонение значений разных атрибутов от предыдущих показаний. При первых запусках нового диска параметры непостоянны, необходимо некоторое время на их стабилизацию. Программа, оценивающая S.M.A.R.T., видит, что атрибуты изменяются, производит расчёты, у неё получается, что при их изменении такими темпами накопитель скоро выйдет из строя, и она начинает сигнализировать: «Спасайте данные!» Пройдёт некоторое время (до пары месяцев), атрибуты стабилизируются (если с диском действительно всё в порядке), утилита наберёт данных для статистики, и сроки кончины диска по мере стабилизации S.M.A.R.T. будут переноситься всё дальше и дальше в будущее. Оценка программами дисков Seagate и Samsung — вообще отдельный разговор. Из-за особенностей атрибутов 1, 7, 195 программы даже для абсолютно здорового диска обычно выдают заключение, что он завернулся в простыню и ползёт на кладбище.

Обратите внимание, что возможна следующая ситуация: все атрибуты S.M.A.R.T. — в норме, однако на самом деле диск — с проблемами, хоть этого пока ни по чему не заметно. Объясняется это тем, что технология S.M.A.R.T. работает только «по факту», т. е. атрибуты меняются только тогда, когда диск в процессе работы встречает проблемные места. А пока он на них не наткнулся, то и не знает о них и, следовательно, в S.M.A.R.T. ему фиксировать нечего.

Таким образом, S.M.A.R.T. — это полезная технология, но пользоваться ею нужно с умом. Кроме того, даже если S.M.A.R.T. вашего диска идеален, и вы постоянно устраиваете диску проверки — не полагайтесь на то, что ваш диск будет «жить» ещё долгие годы. Винчестерам свойственно ломаться так быстро, что S.M.A.R.T. просто не успевает отобразить его изменившееся состояние, а бывает и так, что с диском — явные нелады, но в S.M.A.R.T. — всё в порядке. Можно сказать, что хороший S.M.A.R.T. не гарантирует, что с накопителем всё хорошо, но плохой S.M.A.R.T. гарантированно свидетельствует о проблемах . При этом даже с плохим S.M.A.R.T. утилиты могут показывать, что состояние диска — «здоров», из-за того, что критичными атрибутами не достигнуты пороговые значения. Поэтому очень важно анализировать S.M.A.R.T. самому, не полагаясь на «словесную» оценку программ.

Хоть технология S.M.A.R.T. и работает, винчестеры и понятие «надёжность» настолько несовместимы, что принято считать их просто расходным материалом. Ну, как картриджи в принтере. Поэтому во избежание потери ценных данных делайте их периодическое резервное копирование на другой носитель (например, другой винчестер). Оптимально делать две резервные копии на двух разных носителях, не считая винчестера с оригинальными данными. Да, это ведёт к дополнительным затратам, но поверьте: затраты на восстановление информации со сломавшегося HDD обойдутся вам в разы — если не на порядок-другой — дороже. А ведь данные далеко не всегда могут восстановить даже профессионалы. Т. е. единственная возможность обеспечить надёжное хранение ваших данных — это делать их бэкап.

Напоследок упомяну некоторые программы, которые хорошо подходят для анализа S.M.A.R.T. и тестирования винчестеров: HDDScan (Windows, DOS, бесплатная), MHDD (DOS, бесплатная).

Мы, пользователи персонального компьютера, часто сталкиваемся с аббревиатурой HDD. И оправдано желание узнать, что такое HDD, где это и для чего нужно.

HDD расшифровывается как «hard disk drive». Проще говоря, это жесткий диск. Понемногу уходя в прошлое, они вытесняются SSD, но свою нишу на рынке HDD будут занимать еще долгое время.

Почему диск «жесткий»

HDD в компьютере как только не называют. Жесткий диск, хард, винчестер, винт - лишь малый список его имен. Почему все-таки «hard disk drive»?

В отличие от «гибких» дисков (дискет), данные на HDD записываются на жёсткие пластины, а они, в свою очередь, покрыты слоем ферромагнитного материала. Называют их не иначе как «магнитные диски». В жестком диске используют одну или несколько пластин на одной оси. Считывающие устройства (головки) в работе не прикасаются к поверхности пластин. Объясняется это просто: при быстром вращении пластин образуется прослойка набегающего потока воздуха. Расстояние между считывающим устройством и рабочей поверхностью очень мало - всего несколько нанометров, а прослойка воздуха, исключающая механический контакт, обеспечивает долгий срок службы. Если пластины не вращаются с должной скоростью, то головки находятся в так называемой «парковочной» зоне - вне границ пластин.

Отличительным свойством HDD в компьютере является то, что носитель информации совмещен с приводом, а также с блоком необходимой электроники в одном корпусе.

Основные характеристики HDD

Как и любое техническое устройство, жесткий диск обладает рядом характеристик, исходя из которых, можно сделать выводы о его актуальности.

• Ёмкость - одна из самых значимых величин. Характеризует количество данных, которые могут храниться накопителем.
• Габариты (форм-фактор). Самые распространенные вариации - 3.5 и 2.5 дюйма. Определяет ширину устройства.
• Скорость вращения оси, шпинделя. Количество его оборотов в минуту. Параметр значительно влияет на скорость доступа к данным и непосредственно на скорость их передачи. Самые распространенные варианты: 4200, 5400, 7200, 10 000 оборотов/минуту.
• Число операций ввода-вывода в секунду. У современных дисков это число приближается к 50 (при произвольном доступе к данным), при последовательном доступе, соответственно, выше - около 100.
• Энергопотребление - немаловажный параметр для портативных устройств (речь о ноутбуках/нетбуках).
• Размер буфера. Буфер - промежуточная память. Её предназначение - сглаживание различий скорости чтения/записи. В современных HDD обычно располагается в диапазоне от 8 до 64 мегабайт.

Надеюсь, мы смогли разобраться в том, что такое HDD в компьютере, и даже немного расширить свой кругозор в мире компьютерного «железа».

Приветствую всех читателей блога . Многих интересует вопрос - как устроен жесткий диск компьютера. Поэтому я решил посвятить этому сегодняшнюю статью.

Жесткий диск компьютера (HDD или винчестер) нужен для хранения информации после выключения компьютера, в отличие от ОЗУ () - которая хранит информацию до момента прекращения подачи питания (до выключения компьютера).

Жесткий диск, по-праву, можно назвать настоящим произведением искусства, только инженерным. Да-да, именно так. Настолько сложно там внутри все устроено. На данный момент во всем мире жесткий диск - это самое популярное устройство для хранения информации, он стоит в одном ряду с такими устройствами, как: флеш-память (флешки), SSD. Многие наслышаны о сложности устройства жесткого диска и недоумевают, как в нем помещается так много информации, а поэтому хотели бы узнать, как устроен или из чего состоит жесткий диск компьютера. Сегодня будет такая возможность).

Жесткий диск состоит из пяти основных частей. И первая из них - интегральная схема , которая синхронизирует работу диска с компьютером и управляет всеми процессами.

Вторая часть - электромотор (шпиндель), заставляет вращаться диск со скоростью примерно 7200 об/мин, а интегральная схема поддерживает скорость вращения постоянной.

А теперь третья, наверное самая важная часть - коромысло , которое может как записывать, так и считывать информацию. Конец коромысла обычно разделен, для того чтобы можно было работать сразу с несколькими дисками. Однако головка коромысла никогда не соприкасается с дисками. Существует зазор между поверхностью диска и головкой, размер этого зазора примерно в пять тысяч раз меньше толщины человеческого волоса!

Но давайте все же посмотрим, что случится, если зазор исчезнет и головка коромысла соприкоснется с поверхностью вращающегося диска. Мы все еще со школы помним, что F=m*a (второй закон Ньютона, по-моему), из которого следует, что предмет с небольшой массой и огромным ускорением - становится невероятно тяжелым. Учитывая огромную скорость вращения самого диска, вес головки коромысла становится весьма и весьма ощутимым. Естественно, что повреждение диска в таком случае неизбежно. Кстати, вот что случилось с диском, у которого этот зазор по каким то причинам исчез:

Так же важна роль силы трения, т.е. ее практически полного отсутствия, когда коромысло начинает считывать информацию, при этом смещаясь до 60 раз за секунду. Но постойте, где же здесь находится двигатель, что приводит в движение коромысло, да еще с такой скоростью? На самом деле его не видно, потому что это электромагнитная система, работающая на взаимодействии 2 сил природы: электричества и магнетизма. Такое взаимодействия позволяет разгонять коромысло до скоростей света, в прямом смысле.

Четвертая часть - сам жесткий диск, это то, куда записывается и откуда считывается информация, кстати их может быть несколько.

Ну и пятая, завершающая часть конструкции жесткого диска - это конечно же корпус, в который устанавливаются все остальные компоненты. Материалы применяются следующие: почти весь корпус выполнен из пластмассы, но верхняя крышка всегда металлическая. Корпус в собранном виде нередко называют "гермозоной". Бытует мнение, что внутри гермозоны нету воздуха, а точнее, что там - вакуум. Мнение это опирается на тот факт, что при таких высоких скоростях вращения диска, даже пылинка, попавшая внутрь, может натворить много нехорошего. И это почти верно, разве что вакуума там никакого нету - а есть очищенный, осушенный воздух или нейтральный газ - азот например. Хотя, возможно в более ранних версиях жестких дисков, вместо того, чтобы очищать воздух - его просто откачивали.

Это мы говорили про компоненты, т.е. из чего состоит жесткий диск . Теперь давайте поговорим про хранение данных.

Как и в каком виде хранятся данные на жестком диске компьютера

Данные хранятся в узких дорожках на поверхности диска. При производстве, на диск наносится более 200 тысяч таких дорожек. Каждая из дорожек разделена на секторы.

Карты дорожек и секторов позволяют определить, куда записать или где считать информацию. Опять же вся информация о секторах и дорожках находится в памяти интегральной микросхемы, которая, в отличие от других компонентов жесткого диска, размещена не внутри корпуса, а снаружи и обычно снизу.

Сама поверхность диска - гладкая и блестящая, но это только на первый взгляд. При более близком рассмотрении структура поверхности оказывается сложнее. Дело в том, что диск изготавливается из металлического сплава, покрытого ферромагнитным слоем. Этот слой как раз и делает всю работу. Ферромагнитный слой запоминает всю информацию, как? Очень просто. Головка коромысла намагничивает микроскопическую область на пленке (ферромагнитном слое), устанавливая магнитный момент такой ячейки в одно из состояний: о или 1. Каждый такой ноль и единица называются битами. Таким образом, любая информация, записанная на жестком диске, по-факту представляет собой определенную последовательность и определенное количество нулей и единиц. Например, фотография хорошего качества занимает около 29 миллионов таких ячеек, и разбросана по 12 различным секторам. Да, звучит впечатляюще, однако в действительности - такое огромное количество битов занимает очень маленький участок на поверхности диска. Каждый квадратный сантиметр поверхности жесткого диска включает в себя несколько десятков миллиардов битов.

Принцип работы жесткого диска

Мы только что с вами рассмотрели устройство жесткого диска, каждый его компонент по отдельности. Теперь предлагаю связать все в некую систему, благодаря чему будет понятен сам принцип работы жесткого диска.

Итак, принцип, по которому работает жесткий диск следующий: когда жесткий диск включается в работу - это значит либо на него осуществляется запись, либо с него идет чтение информации, или с него , электромотор (шпиндель) начинает набирать обороты, а поскольку жесткие диски закреплены на самом шпинделе, соответственно они вместе с ним тоже начинают вращаться. И пока обороты диска(ов) не достигли того уровня, чтобы между головкой коромысла и диском образовалась воздушная подушка, коромысло во избежание повреждений находится в специальной "парковочной зоне". Вот как это выглядит.

Как только обороты достигают нужного уровня, сервопривод (электромагнитный двигатель) приводит в движение коромысло, которое уже позиционируется в то место, куда нужно записать или откуда считать информацию. Этому как раз способствует интегральная микросхема, которая управляет всеми движениями коромысла.

Распространено мнение, этакий миф, что в моменты времени, когда диск "простаивает", т.е. с ним временно не осуществляется никаких операций чтения/записи, жесткие диски внутри перестают вращаться. Это действительно миф, ибо на самом деле, жесткие диски внутри корпуса вращаются постоянно, даже тогда, когда винчестер находится в энергосберегающем режиме и на него ничего не записывается.

Ну вот мы и рассмотрели с вами устройство жесткого диска компьютера во всех подробностях. Конечно же, в рамках одной статьи, нельзя рассказать обо всем, что касается жестких дисков. Например в этой статье не было сказано про - это большая тема, я решил написать про это отдельную статью.

Нашел интересное видео, про то, как работает жесткий диск в разных режимах

Всем спасибо за внимание, если вы еще не подписаны на обновления этого сайта - очень рекомендую это сделать, дабы не пропустить интересные и полезные материалы. До встречи на страницах блога!