Eine Festplatte (HDD; auch Festplatte, Festplatte oder Laufwerk) ist ein Gerät, um Digitalinformation, in erster Linie Computerdaten zu versorgen und wiederzubekommen. Es besteht aus einem oder starrer (folglich "hart") schnell rotierende Scheiben (häufig gekennzeichnet als Platten), angestrichen mit dem magnetischen Material und mit magnetischen Köpfen haben veranlasst, Daten den Oberflächen zu schreiben und es von ihnen zu lesen.

Festplatten werden als unvergänglicher, zufälliger Zugang klassifiziert, digital, Datenspeichergeräte magnetisch. Eingeführt von IBM 1956 haben Festplatte-Laufwerke in Kosten und physischer Größe im Laufe der Jahre abgenommen, während sie in der Kapazität und Geschwindigkeit drastisch zunehmen.

Festplatte-Laufwerke sind das dominierende Gerät für die sekundäre Lagerung von Daten in allgemeinen Zweck-Computern seit dem Anfang der 1960er Jahre gewesen. Sie haben diese Position aufrechterhalten, weil Fortschritte in ihrer Aufnahme-Kapazität, Kosten, Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit mit den Voraussetzungen für die sekundäre Lagerung Schritt gehalten haben.

Geschichte

Festplatte-Laufwerke wurden 1956 als Datenlagerung für IBM Echtzeittransaktionsverarbeitungscomputer eingeführt und wurden für den Gebrauch mit dem allgemeinen Zweck-Großrechner und den Minicomputern entwickelt.

Der erste Laufwerk von IBM, die 350 RAMAC, war ungefähr die Größe von zwei Kühlschränken und hat 5 Millionen 6-Bit-Charaktere (die Entsprechung von 3.75 Millionen 8-Bit-Bytes) auf einem Stapel von 50 Scheiben versorgt.

1961 hat IBM das Laufwerk des Modells 1311 eingeführt, das über die Größe einer Waschmaschine war und zwei Millionen Charaktere auf einer absetzbaren Platte "Satz" versorgt hat.

Benutzer konnten zusätzliche Sätze kaufen und sie, wie erforderlich, viel wie Haspeln des magnetischen Bandes auswechseln.

Spätere Modelle von absetzbaren Satz-Laufwerken, von IBM und anderen, sind die Norm in den meisten Computerinstallationen und geworden

erreichte Kapazitäten von 300 Megabytes bis zum Anfang der 1980er Jahre.

1973 hat IBM einen neuen Typ der Festplatte codenamed "Winchester" eingeführt.

Sein primäres Unterscheidungsmerkmal war, dass die Plattenköpfe völlig vom Stapel von Plattenplatten nicht zurückgezogen wurden, als der Laufwerk unten angetrieben wurde.

Statt dessen wurde den Leitern erlaubt, auf einem speziellen Gebiet der Plattenoberfläche auf die Drehung unten, "zu landen"

"sich" wieder "entfernend", als die Platte später darauf angetrieben wurde.

Das hat außerordentlich die Kosten des Hauptauslöser-Mechanismus, reduziert

aber das ausgeschlossene Entfernen gerade die Platten vom Laufwerk, wie mit den Plattensätzen des Tages getan wurde.

Statt dessen haben die ersten Modelle von "Winchester" Technologielaufwerken ein absetzbares Plattenmodul, gezeigt

den eingeschlossen sowohl die Platte einpackt als auch der Hauptzusammenbau, den Auslöser-Motor im Laufwerk nach der Eliminierung verlassend.

Später haben "Winchester" Laufwerke das absetzbare Mediakonzept aufgegeben und sind zu nichtabsetzbaren Platten zurückgekehrt.

Wie der erste absetzbare Satz-Laufwerk steuert der erste "Winchester" verwendete Platten 14 Zoll im Durchmesser.

Ein paar Jahre später erforschten Entwerfer die Möglichkeit, dass physisch kleinere Platten Vorteile anbieten könnten.

Laufwerke mit nichtabsetzbaren achtzölligen Platten sind erschienen, und fahren dann, die "fünf und einen Viertel Zoll" Form-Faktor (eine steigende Breite einfügen, die dazu gleichwertig ist, das durch fünf und einen zölligen Viertel-Diskette-Laufwerk verwendet ist).

Die Letzteren waren in erster Linie für den dann Vogelpersonalcomputermarkt beabsichtigt.

Als die 1980er Jahre begonnen haben, waren Festplatte-Laufwerke eine seltene und sehr teure zusätzliche Eigenschaft auf Personalcomputern (PCs); jedoch bis zum Ende der 80er Jahre waren ihre Kosten auf den Punkt reduziert worden, wo sie auf allen außer dem preiswertesten PC normal waren.

Die meisten Festplatte-Laufwerke am Anfang der 1980er Jahre wurden an PC-Endbenutzer als ein Hinzufügen auf dem Subsystem verkauft, nicht unter dem Laufwerk-Hersteller-Namen, aber von Systemintegratoren wie das Corvus Plattensystem oder der Systemhersteller wie der Apple ProFile. IBM PC/XT 1983 hat eine innere Standard-10-Mb-Festplatte eingeschlossen, und bald danach sind innere Festplatte-Laufwerke auf Personalcomputern gewuchert.

Außenfestplatte-Laufwerke sind populär für den viel längeren auf dem Apple Macintosh geblieben. Jeder Mac, der zwischen 1986 und 1998 gemacht ist, hat einen SCSI Hafen auf dem Rücken, Außenvergrößerung leicht machend; auch, "Toaster" Kompakter Macs hatte leicht zugängliche Festplatte-Buchten (oder, im Fall vom Mac Plus, keine Festplatte-Bucht überhaupt), so auf jenen Modellen waren SCSI Außenplatten die einzige angemessene Auswahl.

Gesteuert durch die Flächendichte, die sich alle zwei bis vier Jahre seit ihrer Erfindung verdoppelt, haben sich Festplatte-Laufwerke auf viele Weisen geändert. Einige Höhepunkte schließen ein:

• Kapazität pro HDD, der von 3.75 Megabytes bis 4 terabytes oder mehr, mehr als eine Million Male größer zunimmt.
• Das physische Volumen von HDD, der von 68 ft oder ungefähr 2,000 Liter (vergleichbar mit einem großen nebeneinander Kühlschrank), mit weniger als 20 ml (1.2 in) 100,000 zu 1 abnimmt, nimmt ab.
• Gewicht, das von 2,000 Pfd. (~900 Kg) zu 48 Grammen (~0.1 Pfd.) 20,000 zu 1 abnimmt, nimmt ab.
• Preis, der von ungefähr 15,000 US$ pro Megabyte bis weniger als 0.0001 $ pro Megabyte ($ 100/1 terabyte), ein größerer abnimmt als 150 Millionen zu 1 Abnahme.
• Mittlere Zugriffszeit, von mehr als 100 Millisekunden bis einige Millisekunden, einen größeren abnehmend, als 40 zu 1 Verbesserung.
• Marktanwendung, die sich von Großrechner-Computern des Endes der 1950er Jahre zu den meisten Massenlagerungsanwendungen einschließlich Computer und Verbraucheranwendungen wie Lagerung des Unterhaltungsinhalts ausbreitet.

Technologie

Magnetische Aufnahme

Eine Festplatte registriert Daten durch das Magnetisieren eines dünnen Films des eisenmagnetischen Materials auf einer Platte. Benutzerdaten werden in eine Lauf-Länge limitedcode und die verschlüsselten Daten schriftlich als ein Muster von folgenden magnetischen Übergängen auf der Platte verschlüsselt. Die Daten werden zu dieser Zeit zwischen Übergängen vertreten. Die Selbstabstoppen-Natur der Lauf-Länge hat verwendete Codes beschränkt ermöglicht das Abstoppen der Daten während liest. Die Daten werden von der Platte durch das Ermitteln der Übergänge gelesen, und dann hat die Entzifferung der schriftlichen Lauf-Länge Daten zurück auf die Benutzerdaten beschränkt.

Ein typisches HDD Design besteht aus einer Spindel, die flache kreisförmige Platten, auch genannt Platten hält, die die registrierten Daten halten. Die Platten werden von einem nichtmagnetischen Material, gewöhnlich Aluminiumlegierung, Glas, oder keramisch gemacht, und werden mit einer seichten Schicht des magnetischen Materials normalerweise 10-20 nm eingehend mit einer Außenschicht von Kohlenstoff für den Schutz angestrichen. Für die Verweisung ist ein Standardstück von Kopierpapier.

Die Platten in zeitgenössischem HDDs werden mit Geschwindigkeiten gesponnen, die sich von 4,200 rpm in energieeffizienten tragbaren Geräten zu 15,000 rpm für hohe Leistungsserver ändern. Die ersten Festplatten haben an 1,200 rpm und viele Jahre lang gesponnen, 3,600 rpm war die Norm.

Information wird dem geschrieben und von einer Platte gelesen, als sie rotiert, haben vorige Geräte read-write genannt, die sehr nahe (Zehnen von Nanometern in neuen Laufwerken) über die magnetische Oberfläche funktionieren. Der read-write wird verwendet, um die Magnetisierung des Materials sofort darunter zu entdecken und zu modifizieren. In modernen Laufwerken gibt es einen Kopf für jede magnetische Platte-Oberfläche auf der Spindel, die auf einem allgemeinen Arm bestiegen ist. Ein Auslöser-Arm (oder Zugriffsarm) bewegen die Köpfe auf einem Kreisbogen (grob radial) über die Platten, wie sie spinnen, jedem Kopf erlaubend, fast auf die komplette Oberfläche der Platte zuzugreifen, wie es spinnt. Der Arm wird mit einem Stimmenrolle-Auslöser oder in einigen älteren Designs ein Schrittmotor bewegt.

Die magnetische Oberfläche jeder Platte wird in viele begrifflich geteilt kleines "U-Boot-Mikrometer hat" magnetische als magnetische Gebiete gekennzeichnete Gebiete nach Größen geordnet. In älteren Plattendesigns wurden die Gebiete horizontal und Parallele zur Plattenoberfläche orientiert, aber 2005 beginnend, wurde die Orientierung zur Senkrechte geändert, um näheren magnetischen Bereichsabstand zu berücksichtigen. Wegen der polykristallenen Natur des magnetischen Materials wird jedes dieser magnetischen Gebiete aus einigen hundert magnetischen Körnern zusammengesetzt. Magnetische Körner sind normalerweise 10 nm in der Größe und jeder Form ein einzelnes magnetisches Gebiet. Jedes magnetische Gebiet in Gesamtformen ein magnetischer Dipol, der ein magnetisches Feld erzeugt.

Für die zuverlässige Lagerung von Daten muss das Aufnahme-Material Selbstentmagnetisierung widerstehen, die vorkommt, wenn die magnetischen Gebiete einander zurücktreiben. Magnetische Gebiete geschrieben zu dicht zusammen schwach magnetizable Material werden sich mit der Zeit wegen der physischen Folge von einem oder mehr Gebieten abbauen, um diese Kräfte zu annullieren. Die Gebiete rotieren seitwärts zu einer Position auf halbem Weg, die die Lesbarkeit des Gebiets schwächt und die magnetischen Betonungen erleichtert. Ältere Festplatten haben Eisen (III) Oxyd als das magnetische Material verwendet, aber aktuelle Platten verwenden eine Kobalt-basierte Legierung.

Ein Schreibkopf magnetisiert ein Gebiet durch das Erzeugen eines starken lokalen magnetischen Feldes. Früher HDDs hat einen Elektromagneten verwendet, sowohl um das Gebiet zu magnetisieren als auch dann sein magnetisches Feld durch das Verwenden elektromagnetischer Induktion zu lesen. Spätere Versionen von induktiven Köpfen haben Köpfe des Metalls in der Lücke (MIG) und dünne Filmköpfe eingeschlossen. Da Datendichte zugenommen hat, lesen Sie Köpfe, die magnetoresistance verwenden (HERR) ist in Gebrauch eingetreten; der elektrische Widerstand des Kopfs hat sich gemäß der Kraft des Magnetismus von der Platte geändert. Spätere Entwicklung von spintronics Gebrauch gemacht; in diesen Köpfen war die magnetoresistive Wirkung viel größer als in früheren Typen, und wurde "Riese" magnetoresistance (GMR) synchronisiert. In heutigen Köpfen, dem gelesenen und schreiben, dass Elemente, aber in der nächsten Nähe auf dem Hauptteil eines Auslöser-Arms getrennt sind. Das gelesene Element ist normalerweise mit dem Magnetzünder widerspenstig, während das schreiben Element normalerweise induktiver Dünnfilm ist.

Die Köpfe werden davon abgehalten, sich mit der Platte-Oberfläche durch die Luft in Verbindung zu setzen, die äußerst der Platte nah ist; diese Luft bewegt sich an oder in der Nähe von der Platte-Geschwindigkeit. Die Aufzeichnung und der Play-Back-Kopf werden auf einem Block genannt einen slider bestiegen, und die Oberfläche neben der Platte wird gestaltet, um sie gerade kaum ausser dem Kontakt zu behalten. Das bildet einen Typ des Luftpolsters.

In modernen Laufwerken schafft die kleine Größe der magnetischen Gebiete die Gefahr, dass ihr magnetischer Staat wegen Thermaleffekten verloren werden könnte. Um das zu entgegnen, werden die Platten mit zwei parallelen magnetischen Schichten angestrichen, die durch eine 3-Atome-Schicht des nichtmagnetischen Element-Rutheniums getrennt sind, und die zwei Schichten werden in der entgegengesetzten Orientierung magnetisiert, so einander verstärkend. Eine andere Technologie, die verwendet ist, um Thermaleffekten zu überwinden, größere Aufnahme-Dichten zu erlauben, ist Vertikalaufzeichnung, zuerst verladen 2005, und bezüglich 2007 wurde die Technologie in vielen HDDs verwendet.

Bestandteile

Eine typische Festplatte hat zwei elektrische Motoren; ein Plattenmotor, der die Platten und einen Auslöser (Motor) spinnt, der den Lesen/Schreiben-Hauptzusammenbau über die spinnenden Platten einstellt.

Der Plattenmotor ließ einen Außenrotor den Platten beifügen; der Stator windings wird im Platz befestigt.

Gegenüber dem Auslöser am Ende der Hauptunterstützung ist der Arm der lesen Schreibkopf (in der Nähe vom Zentrum im Foto); dünne Kabel des gedruckten Stromkreises verbinden die lesen Schreibköpfe mit der an der Türangel des Auslösers bestiegenen Verstärker-Elektronik. Ein flexibler, setzen etwas U-förmiges, Flachbandkabel, gesehener Rand - auf unten und links vom Auslöser-Arm die Verbindung zum Kontrolleur-Ausschuss auf der Gegenseite fort.

Der Hauptunterstützungsarm ist sehr leicht, sondern auch steif; in modernen Laufwerken erreicht die Beschleunigung am Kopf 550 g.

Die silberne Struktur am des ersten Images verlassenen oberen ist der Spitzenteller des Auslösers, eines dauerhaften Magnets und Rolle-Motor bewegend, der die Köpfe zur gewünschten Position schwingt (es wird entfernt im zweiten Image gezeigt). Der Teller unterstützt einen untersetzten Magnet des hohen Flusses des Neodym-Eisenbors (NIB). Unter diesem Teller ist die bewegende Rolle, häufig gekennzeichnet weil ist die Stimmenrolle analog zur Rolle in Lautsprechern, die dem Auslöser-Mittelpunkt, und darunter beigefügt wird, ein zweiter FEDER-Magnet, bestiegen auf dem untersten Teller des Motors (haben einige Laufwerke nur einen Magnet).

Die Stimmenrolle selbst wird eher wie eine Pfeilspitze gestaltet, und aus der doppelt gekleideten Kupfermagnet-Leitung gemacht. Die innere Schicht ist Isolierung, und der Außen-ist Thermoplast, der die Rolle zusammenbindet, nachdem es Wunde auf einer Form ist, es unabhängig machend. Die Teile der Rolle entlang den zwei Seiten der Pfeilspitze (die zum tragenden Auslöser-Zentrum hinweisen) wirken mit dem magnetischen Feld aufeinander, eine tangentiale Kraft entwickelnd, die den Auslöser rotieren lässt. Strom, der radial äußer entlang einer Seite der Pfeilspitze und radial nach innen auf dem anderen fließt, erzeugt die tangentiale Kraft. Wenn das magnetische Feld gleichförmig wäre, würde jede Seite gegenüberliegende Kräfte erzeugen, die einander annullieren würden. Deshalb ist die Oberfläche des Magnets Hälfte N Pol, Hälfte S Pol mit der radialen Trennungslinie in der Mitte, die zwei Seiten der Rolle veranlassend, entgegengesetzte magnetische Felder zu sehen und Kräfte zu erzeugen, die statt des Annullierens beitragen. Ströme entlang der Spitze und dem Boden der Rolle erzeugen radiale Kräfte, die den Kopf nicht rotieren lassen.

Betätigung des bewegenden Arms

Die Elektronik der Festplatte kontrolliert die Bewegung des Auslösers und die Folge der Platte und leistet liest und schreibt auf Verlangen vom Plattenkontrolleur. Das Feed-Back der Laufwerk-Elektronik wird mittels spezieller Segmente der dem Servofeed-Back gewidmeten Platte vollbracht. Das sind irgendein ganze konzentrische Kreise (im Fall von der hingebungsvollen Servotechnologie), oder Segmente, die echte Daten (im Fall von der eingebetteten Servotechnologie) eingestreut sind. Das Servofeed-Back optimiert das Signal zum Geräuschverhältnis der GMR Sensoren durch die Anpassung der Stimmenrolle des angetriebenen Arms. Das Drehen der Platte verwendet auch einen Servomotor. Moderne Platte firmware ist zur Terminplanung fähig liest und schreibt effizient über die Platte-Oberflächen und kartografisch wiederdarstellenden Sektoren der Medien, die gescheitert haben.

Das Fehlerberühren

Moderne Laufwerke machen umfassenden Gebrauch des Fehlers, der Codes (ECCs), besonders Fehlerkorrektur des Rohres-Solomon Korrigiert. Diese Techniken versorgen Extrabit, die durch mathematische Formeln für jeden Datenblock bestimmt sind; die Extrabit erlauben vielen Fehlern, unsichtbar korrigiert zu werden. Die Extrabit selbst nehmen Raum auf der Festplatte auf, aber erlauben höheren Aufnahme-Dichten, verwendet zu werden, ohne unkorrigierbare Fehler zu verursachen, auf viel größere Lagerungskapazität hinauslaufend. In den neuesten Laufwerken von 2009 verdrängten Paritätskontrolle-Codes der niedrigen Dichte (LDPC) Rohr-Solomon; LDPC Codes ermöglichen Leistung in der Nähe von der Grenze von Shannon und stellen so die höchste verfügbare Speicherdichte zur Verfügung.

Typische Festplatten versuchen, die Daten in einem physischen Sektor "kartografisch wiederdarzustellen", der zu einem physischen Ersatzsektor — hoffentlich scheitert, während die Fehler im schlechten Sektor noch wenige genug sind, dass der ECC die Daten ohne Verlust wieder erlangen kann. Das S.M.A.R.T. System zählt die Gesamtzahl von Fehlern in der kompletten Festplatte auf, die durch ECC und die Gesamtzahl von remappings befestigt ist, weil das Ereignis von vielen solchen Fehlern Festplatte-Misserfolg voraussagen kann.

Zukünftige Entwicklung

Wegen Bit schnipsender Fehler und anderer Probleme können Vertikalaufzeichnungsdichten durch andere magnetische Aufnahme-Technologien verdrängt werden. Toshiba fördert Bit-gemusterte Aufnahme (BPR), während Xyratex hitzegeholfene magnetische Aufnahme (HAMR) entwickelt.

Oktober 2011: TDK hat einen speziellen Laser entwickelt, der eine Oberfläche einer Festplatte mit einer Präzision von einigen Dutzend Nanometern anheizt. TDK hat auch das neue Material im magnetischen Kopf verwendet und hat seine Struktur neu entworfen, um die Aufnahme-Dichte auszubreiten. Diese neue Technologie macht es anscheinend möglich, einen terabyte auf einer Platte zu versorgen, und für die anfängliche Festplatte plant TDK, zwei Platten einzuschließen.

Kapazität

Die Kapazität eines HDD kann dem Endbenutzer scheinen, ein verschiedener Betrag zu sein, als der Betrag, der durch einen Laufwerk oder Systemhersteller wegen unter anderen Dingen, verschiedenen Einheiten der Messkapazität, Kapazität festgesetzt ist, die in der Formatierung des Laufwerkes für den Gebrauch durch ein Betriebssystem und/oder Überfülle verbraucht ist.

Einheiten der Lagerungskapazität

Die Kapazität von Festplatte-Laufwerken wird von Herstellern in Megabytes (1 Mb = 1,000,000 Bytes), Gigabytes (1 GB = 1,000,000,000 Bytes) oder terabytes (1 TB = 1,000,000,000,000 Bytes) gegeben. Diese numerierende Tagung, wo Präfixe wie mega - und giga-Mächte 1,000 anzeigen, wird auch für Datenübertragungsgeschwindigkeiten und DVD-Kapazitäten verwendet. Jedoch ist die Tagung davon verschieden, das von Herstellern des Gedächtnisses (RAM, ROM) und CDs verwendet ist, wo Präfixe wie Kilo - und mega - Mächte 1,024 bedeuten.

Wenn die Einheitspräfixe wie Kilo - Mächte 1,024 im Maß von Speicherkapazitäten anzeigen, ist der 1,024 Fortschritt (für n = 1, 2...) wie folgt:

• Kilo,
• mega = 2 = 1,024 = 1,048,576,
• giga,

Die Praxis, Präfixe zu verwenden, die Mächten 1,000 innerhalb der Festplatte und Computerindustrien zugeteilt sind, geht auf die frühen Tage der Computerwissenschaft zurück. Vor den 1970er Jahren wurden Million, mega und M in den Mächten von 1,000 Sinn durchweg verwendet, HDD Kapazität zu beschreiben. Da HDD Größen gewachsen sind, hat die Industrie die Präfixe "G" für giga und "T" für tera Bezeichnung von 1,000,000,000 und 1,000,000,000,000 Bytes der HDD Kapazität beziehungsweise angenommen.

Ebenfalls verfolgt die Praxis, Präfixe zu verwenden, die Mächten 1,024 innerhalb der Computerindustrie auch zugeteilt sind, seine Wurzeln zu den frühen Tagen der Computerwissenschaft Bis zum Anfang der 1970er Jahre mit dem Präfix "K" in Mächte von 1,024 Sinn, Gedächtnis zu beschreiben, waren innerhalb der Industrie üblich. Da Speichergrößen gewachsen sind, hat die Industrie die Präfixe "M" für mega und "G" für giga Bezeichnung von 1,048,576 und 1,073,741,824 Bytes des Gedächtnisses beziehungsweise angenommen.

Computer vertreten HDD oder Speicherkapazität in Mächten 1,024 nicht innerlich; das Melden davon auf diese Weise ist gerade eine Tagung. Wenn sie Verwirrung schaffen, melden Betriebssysteme HDD Kapazität unterschiedlich. Am meisten Betriebssysteme, einschließlich Windows von Microsoft Betriebssysteme verwenden die Mächte von 1,024 Tagung, wenn sie HDD Kapazität, so ein HDD melden, der von seinem Hersteller als 1 TB Drive angeboten ist, werden durch diese OSes als ein 931-GB-HDD berichtet. Die aktuellen OSes des Apfels, mit Mac OS X 10.6 ("Schnee-Leopard") beginnend, verwenden Mächte 1,000, wenn sie HDD Kapazität dadurch melden, jede Diskrepanz dazwischen vermeidend, was es meldet, und was der Hersteller ankündigt.

Im Fall von "mega -" gibt es einen fast 5 % Unterschied zwischen den Mächten von 1,000 Definition und den Mächten von 1,024 Definition. Außerdem wird der Unterschied durch 2.4 % mit jedem zusätzlich größeren Präfix zusammengesetzt (Gigabyte, terabyte, usw.) Die Diskrepanz zwischen der zwei Vereinbarung, um Kapazität zu messen, war das Thema von mehreren Klassenhandlungsklagen gegen HDD Hersteller. Die Ankläger haben behauptet, dass der Gebrauch von dezimalen Maßen effektiv Verbraucher verführt hat, während die Angeklagten jede Kriminalität oder Verbindlichkeit bestritten haben, behauptend, dass sich ihr Marketing und Werbung in jeder Hinsicht an das Gesetz angepasst haben, und dass kein Klassenmitglied irgendwelche Schäden oder Verletzungen gestützt hat.

Im Dezember 1998 hat eine internationale Standardorganisation versucht, diese Doppeldefinitionen der herkömmlichen Präfixe durch das Vorschlagen einzigartiger binärer Präfixe und Präfix-Symbole zu richten, um Vielfachen 1,024, solcher als "mebibyte (MIB)" anzuzeigen, die exklusiv 2 oder 1,048,576 Bytes anzeigt. In, über den seitdem vergangen haben, hat der Vorschlag wenig Adoption durch die Computerindustrie gesehen, und die herkömmlich vorfesten Formen "des Bytes" setzen fort, ein bisschen verschiedene Werte abhängig vom Zusammenhang anzuzeigen.

HDD Formatierung

Die Präsentation eines HDD seinem Gastgeber wird von seinem Kontrolleur bestimmt. Das kann sich wesentlich von der heimischen Schnittstelle des Laufwerkes besonders in Großrechnern oder Servern unterscheiden.

Moderner HDDs, wie SAS

und SATA

Laufwerke, erscheinen Sie an ihren Schnittstellen als ein aneinander grenzender Satz von logischen Blöcken; normalerweise 512 Bytes lang, aber die Industrie ist im Prozess des Änderns zu logischen 4,096-Byte-Blöcken; sieh Fortgeschrittenes Format.

Der Prozess, diese logischen Blöcke auf den physischen Plattenplatten zu initialisieren, wird Formatierung der niedrigen Stufe genannt, die gewöhnlich an der Fabrik durchgeführt wird und im Feld nicht normalerweise geändert wird.

Hohe Formatierung schreibt dann die Dateisystemaufbauten in ausgewählte logische Blöcke, um die restlichen logischen Blöcke dem Gastgeber OS und seine Anwendungen bereitzustellen. Das Betriebssystemdateisystem verwendet etwas vom Speicherplatz, um Dateien auf der Platte zu organisieren, ihre Dateinamen und die Folge von Plattengebieten registrierend, die die Datei vertreten. Beispiele von auf der Platte versorgten Datenstrukturen, um Dateien wiederzubekommen, schließen den Dateiaufteiler (FAT) des MS DOS und UNIX inodes, sowie die anderen Betriebssystemdatenstrukturen ein. Demzufolge ist nicht der ganze Raum auf einer Festplatte für Benutzerdateien verfügbar. Dieses Dateisystem oben ist gewöhnlich weniger als 1 % auf Laufwerken, die größer sind als 100 Mb.

Überfülle

In der modernen HDDs-Ersatzkapazität für den Defekt wird Management in die veröffentlichte Kapazität nicht eingeschlossen; jedoch in vielen früh HDDs eine bestimmte Anzahl von Sektoren wurden für Ersatzteile vorbestellt, dadurch für Endbenutzer verfügbare Kapazität reduzierend.

In einigen Systemen kann es verborgene für die Systemfehlerbehebung verwendete Teilungen geben, die die für den Endbenutzer verfügbare Kapazität reduzieren.

Für ÜBERFALL-Subsysteme reduzieren Datenintegrität und Voraussetzungen der Schuld-Toleranz auch die begriffene Kapazität. Zum Beispiel wird ein RAID1 Subsystem ungefähr Hälfte der Gesamtkapazität infolge widerspiegelnder Daten sein. RAID5 Subsysteme mit X-Laufwerken,

würde 1/x der Kapazität zur Gleichheit verlieren. ÜBERFALL-Subsysteme sind vielfache Laufwerke, die scheinen, ein Laufwerk oder mehr Laufwerke dem Benutzer zu sein, aber stellt sehr viel Schuld-Toleranz zur Verfügung. Die meisten ÜBERFALL-Verkäufer verwenden eine Form von Kontrollsummen, um Datenintegrität am Block-Niveau zu verbessern. Für viele Verkäufer schließt das das Verwenden HDDs mit Sektoren von 520 Bytes pro Sektor ein, um 512 Bytes von Benutzerdaten und 8 Kontrollsumme-Bytes oder dem Verwenden getrennter 512-Byte-Sektoren für die Kontrollsumme-Daten zu enthalten.

HDD Rahmen, um Kapazität zu berechnen

Weil moderne Laufwerke zu ihrer Schnittstelle als ein aneinander grenzender Satz von logischen Blöcken erscheinen, kann ihre Bruttokapazität durch das Multiplizieren der Zahl von Blöcken durch die Größe des Blocks berechnet werden. Diese Information ist von der Hersteller-Spezifizierung verfügbar, und vom Laufwerk selbst durch den Gebrauch von speziellen Dienstprogrammen, die niedrige Stufe anrufen, befiehlt

Die Bruttokapazität von älterem HDDs kann durch das Multiplizieren für jede Zone des Laufwerkes der Zahl von Zylindern durch die Zahl von Köpfen durch die Zahl von Sektoren/Zone durch die Zahl von Bytes/Sektor (meistens 512) und dann das Summieren der Summen für alle Zonen berechnet werden. Einige moderne ATA-Laufwerke werden auch Zylinder, Kopf melden, Sektor (C/H/S) schätzt zur Zentraleinheit, aber sie sind nicht mehr wirkliche physische Rahmen, da die berichteten Zahlen durch historische Betriebssystem-Schnittstellen beschränkt werden.

Das alte C/H/S Schema ist durch das logische Block-Wenden ersetzt worden. In einigen Fällen, um zur "Presspassung" das C/H/S Schema zu Großraumlaufwerken zu versuchen, wurde die Zahl von Köpfen als 64 gegeben, obwohl kein moderner Laufwerk in der Nähe 32 Platten hat.

Form-Faktoren

Großrechner und Minicomputer-Festplatten waren von weit unterschiedlichen Dimensionen, normalerweise in freien Stehkabinetten die Größe von Waschmaschinen (z.B HP 7935 und DEZ RP06 Laufwerke) oder haben entwickelt, so dass Dimensionen Stellen in einem 19" Gestell (z.B Modell 31 von Diablo) ermöglicht haben. 1962 hat IBM seine Platte des Modells 1311 eingeführt, die 14 Zoll (Nenngröße) Platten verwendet hat. Das ist eine Standardgröße für den Großrechner und die Minicomputer-Laufwerke viele Jahre lang geworden, aber solche großen Platten wurden mit Mikroprozessor-basierten Systemen nie verwendet.

Mit zunehmenden Verkäufen von Mikrocomputern, die in Diskette-Laufwerken (FDDs) gebaut haben, ist HDDs, der zum FDD mountings passen würde, wünschenswert geworden. So Festplatte-Form-Faktoren, ist am Anfang denjenigen von 8-zölligen, 5.25-zölligen und 3.5-zölligen Diskette-Laufwerken gefolgt. Weil es keine kleineren Diskette-Laufwerke, kleinere Festplatte-Form-Faktoren gab, die von Produktangeboten oder Industriestandards entwickelt sind.

• 8 Zoll: × × (× ×) 1979, der SA1000 von Shugart Associates war der erste Form-Faktor vereinbarer HDD, dieselben Dimensionen und eine vereinbare Schnittstelle zu den 8  FDD habend.
• 5.25 Zoll: 5.75 in × 3.25 in × 8 in (146.1 Mm × 82.55 Mm × 203 Mm) war Dieser kleinere Form-Faktor, der zuerst in einem HDD durch Seagate 1980 verwendet ist, dieselbe Größe wie volle Höhe FDD, 3.25 Zoll hoch. Das ist zweimal nicht weniger als "Hälfte der Höhe"; d. h., 1.63 in (41.4 Mm). Die meisten Tischmodelle von Laufwerken für optische 120-Mm-Platten (DVD, CD) verwenden die Hälfte der Höhe 5¼  Dimension, aber es ist unmodern für HDDs gefallen. Das Quant Bigfoot HDD war das letzte, um es gegen Ende der 1990er Jahre, mit "dem niedrigen Profil" niedriges extremes "(20 Mm) und (25-Mm-)-Profil" hohe Versionen zu verwenden.
• 3.5 Zoll: 4 in × 1 in × 5.75 in (101.6 Mm × 25.4 Mm × 146 Mm) = ist 376.77344 cm³This kleinerer Form-Faktor dem ähnlich, das in einem HDD durch Rodime 1983 verwendet ist, der dieselbe Größe wie die "Hälfte der Höhe" 3½  FDD, d. h., 1.63 Zoll hoch war. Heute ist das 1-zöllige hohe ("slimline" oder "niedriges Profil") Version dieses Form-Faktors die populärste in den meisten Arbeitsflächen verwendete Form.
• 2.5 Zoll: × 0.275-× (× 7-×) = 48.895 - Dieser kleinere Form-Faktor wurde von PrairieTek 1988 eingeführt; es gibt keinen entsprechenden FDD. Es ist gekommen, um für Festplatte-Laufwerke in beweglichen Geräten (Laptops, Musik-Spieler, usw.) und für Halbleiterlaufwerke weit verwendet zu werden, vor 2008 ungefähr 3.5 Zoll Unternehmensklasse-Laufwerke ersetzend. Es wird auch in der Playstation 3 und Xbox 360 Videospiel-Konsolen verwendet. 9.5 Mm hohe Laufwerke sind ein inoffizieller Standard für alle außer den Laptop-Laufwerken der größten Kapazität geworden (gewöhnlich zwei Platten innen habend); 12.5 Mm hohe Laufwerke, normalerweise mit drei Platten, werden für die maximale Kapazität verwendet, aber werden die meisten Laptops nicht passen. Unternehmensklasse-Laufwerke können eine Höhe bis zu 15 Mm haben. Seagate hat einen 7-Mm-Laufwerk veröffentlicht, der auf Zugang-Niveau-Laptops und hohes Ende netbooks im Dezember 2009 gerichtet ist.
• 1.8 Zoll: 54 Mm × 8 Mm × 71 Mm = 30.672 Cm³This-Form-Faktor, der ursprünglich von der Integrierten Peripherie 1993 eingeführt ist, haben sich zum ATA-7 LIF mit Dimensionen, wie festgesetzt, entwickelt. Einige Zeit wurde es in Digitalaudiospielern und Subnotizbüchern, aber seiner Beliebtheit decreasedy zunehmend verwendet. Es gibt eine Variante für 2-5GB nach Größen geordnete HDDs, die direkt in ein PC-Karte-Vergrößerungsablagefach passen. Diese sind populär für den Gebrauch in iPods geworden, und anderer HDD hat MP3 Spieler gestützt.
• 1 Zoll: 42.8 Mm × 5 Mm × 36.4 MmThis-Form-Faktor wurden 1999 als der Mikrolaufwerk von IBM eingeführt, um innerhalb VGL Ablagefach des Typs II zu passen. Samsung nennt denselben Form-Faktor-"1.3-Zoll-"-Laufwerk in seiner Produktliteratur.
• 0.85 Zoll: 24 Mm × 5 Mm × 32 mmToshiba haben diesen Form-Faktor im Januar 2004 für den Gebrauch in Mobiltelefonen und ähnlichen Anwendungen, einschließlich des SD/MMC Ablagefaches vereinbarer HDDs bekannt gegeben, der für die Videolagerung auf 4G Hörer optimiert ist. Toshiba hat ein 4 GB (MK4001MTD) und ein 8 GB (MK8003MTD) Version verfertigt und hält die Guinness-Weltaufzeichnung für die kleinste Festplatte.

3.5-zöllige und 2.5-zöllige Festplatten waren die populärsten Größen.

Vor 2009 hatten alle Hersteller die Entwicklung von neuen Produkten für die 1.3-zölligen, 1-zölligen und 0.85-zölligen Form-Faktoren wegen abnehmender Preise des Blitz-Gedächtnisses unterbrochen, das keine bewegenden Teile hat.

Während diese Größen gewöhnlich von einer ungefähr richtigen Zahl in Zoll beschrieben werden, sind wirkliche Größen lange in Millimetern angegeben worden.

Aktuelle Festplatte-Form-Faktoren

Veraltete Festplatte-Form-Faktoren

Leistungseigenschaften

Zugriffszeit

Die Faktoren, die die Zeit beschränken, um auf die Daten auf einer Festplatte (Zugriffszeit) zuzugreifen, sind größtenteils mit der mechanischen Natur der rotierenden Platten und bewegenden Köpfe verbunden. Positionierungszeit ist ein Maß dessen, wie lange sie den Hauptzusammenbau bringt, um zur Spur der Platte zu reisen, die Daten enthält. Rotationslatenz wird übernommen, weil der gewünschte Plattensektor direkt unter dem Kopf nicht sein kann, wenn Datenübertragung gebeten wird. Diese zwei Verzögerungen sind auf der Ordnung von Millisekunden jeder. Die Bit-Rate oder Daten übertragen Rate (sobald der Kopf in der richtigen Position ist), schafft Verzögerung, die eine Funktion der Zahl von übertragenen Blöcken ist; normalerweise relativ klein, aber kann mit der Übertragung von großen aneinander grenzenden Dateien ziemlich lang sein. Verzögerung kann auch vorkommen, wenn die Laufwerk-Platten angehalten werden, um Energie zu sparen, sieh Macht-Management.

Eine mittlere Zugriffszeit eines HDD ist seine durchschnittliche Suchzeit, die technisch die Zeit ist, um zu tun, suchen alle möglich geteilt durch die Zahl von allen möglich sucht, aber wird in der Praxis durch statistische Methoden bestimmt oder einfach als die Zeit eines Suchens mehr als eines Drittels der Zahl von Spuren näher gekommen

Defragmentierung ist ein Verfahren, das verwendet ist, um Verzögerung im Wiederbekommen von Daten durch das Bewegen verwandter Sachen zu physisch nächsten Gebieten auf der Platte zu minimieren. Ein Computer Betriebssysteme führt Defragmentierung automatisch durch. Obwohl automatische Defragmentierung beabsichtigt ist, um Zugriffsverzögerungen zu reduzieren, kann das Verfahren Antwort, wenn durchgeführt, verlangsamen, während der Computer im Gebrauch ist.

Zugriffszeit kann durch die Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit, so das Reduzieren der Latenz und/oder durch das Verringern der Positionierungszeit verbessert werden. Erhöhung des Flächendichte-Zunahme-Durchflusses durch die Erhöhung der Datenrate und durch die Erhöhung der Datenmenge unter einer Reihe von Köpfen, dadurch potenziell das Reduzieren sucht Tätigkeit für eine gegebene Datenmenge. Gestützt auf historischen Tendenzen sagen Analytiker ein zukünftiges Wachstum in der HDD Flächendichte (und deshalb Kapazität) ungefähr 40 % pro Jahr voraus. Zugriffszeiten haben mit Durchfluss-Zunahmen nicht Schritt gehalten, die selbst mit Wachstum in der Lagerungskapazität nicht Schritt gehalten haben.

Auslassung

Sektor-Auslassung ist eine größtenteils veraltete mit der Zugriffszeit verbundene Gerät-Eigenschaft, darauf zurückgehend, als Computer zu langsam waren, um im Stande zu sein, große dauernde Ströme von Daten zu lesen. Das Durchschießen von eingeführten Lücken zwischen Datensektoren, um Zeit für die langsame Ausrüstung zu erlauben, sich bereitzumachen, um den folgenden Datenblock zu lesen. Ohne das Durchschießen würde der folgende logische Sektor den Lesen/Schreiben-Kopf erreichen, bevor die Ausrüstung bereit war, das System verlangend, auf eine andere ganze Plattenrevolution zu warten, bevor das Lesen durchgeführt werden konnte.

Jedoch, weil das Durchschießen absichtliche physische Verzögerungen in den Laufwerk-Mechanismus einführt, die Auslassung auf ein Verhältnis höher setzend, als erforderliche Ursachen unnötige Verzögerungen für die Ausrüstung, die die Leistung erforderlich ließ, um Sektoren schneller zu lesen. Das durchschießende Verhältnis wurde deshalb gewöhnlich vom Endbenutzer gewählt, um ihren besonderen Computersystemleistungsfähigkeiten anzupassen, als der Laufwerk zuerst in ihrem System installiert wurde.

Moderne Technologie ist dazu fähig, Daten so schnell wie zu lesen, sie kann bei den spinnenden Platten erhalten werden, so haben Festplatten gewöhnlich ein festes Sektor-Auslassungsverhältnis 1:1, der effektiv nicht das Durchschießen ist, das wird verwendet.

Positionierungszeit

Durchschnittliche Suchzeit erstreckt sich von 3 Millisekunden für Server-Laufwerke des hohen Endes, zu 15 Millisekunden für bewegliche Laufwerke, mit den allgemeinsten beweglichen Laufwerken in ungefähr 12 Millisekunden und dem allgemeinsten Tischtyp, der normalerweise ungefähr 9 Millisekunden ist.

Der erste HDD hatte eine durchschnittliche Suchzeit von ungefähr 600 Millisekunden und bis zur Mitte den 1970er Jahren HDDs waren mit Positionierungszeiten von ungefähr 25 Millisekunden verfügbar. Einige frühe PC-Laufwerke haben einen Schrittmotor verwendet, um die Köpfe zu bewegen, und hatten infolgedessen Positionierungszeiten so langsam wie 80-120 Millisekunden, aber das wurde durch die Stimmenrolle-Typ-Betätigung in den 1980er Jahren schnell verbessert, das Reduzieren von Positionierungszeiten zur Positionierungszeit von ungefähr 20 Millisekunde hat fortgesetzt, sich langsam mit der Zeit zu verbessern.

Einige Tisch- und Laptop-Systeme erlauben dem Benutzer, einen Umtausch dazwischen zu machen, suchen Leistung und steuern Geräusch. Suchen Sie schneller Raten verlangen normalerweise, dass mehr Energiegebrauch die Köpfe über die Platte schnell bewegt, laute Geräusche vom Türangel-Lager und den größeren Gerät-Vibrationen verursachend, weil die Köpfe während des Anfangs der suchen Bewegung schnell beschleunigt und am Ende der suchen Bewegung verlangsamt werden. Ruhige Operation reduziert Bewegungsgeschwindigkeit, und Beschleunigungsraten, aber zu einem Selbstkostenpreis von der reduzierte suchen Leistung.

Rotationslatenz

Latenz ist die Verzögerung für die Folge der Platte, um den erforderlichen Plattensektor unter dem gelesenen zu bringen - schreiben Mechanismus. Es hängt von Rotationsgeschwindigkeit einer Platte ab, die in Revolutionen pro Minute (rpm) gemessen ist. Durchschnittliche Rotationslatenz wird im Tisch unten gezeigt, auf der statistischen Beziehung gestützt, dass die durchschnittliche Latenz in Millisekunden für solch einen Laufwerk eine Hälfte der Rotationsperiode ist.

Daten übertragen Rate

Bezüglich 2010 hat eine typische 7,200 rpm Tischfestplatte eine anhaltende "Platte zum Puffer" Daten übertragen Rate bis zu 1,030

Mbits/sec.

Diese Rate hängt von der Spur-Position ab, so wird es für Daten auf den Außenspuren höher sein (wo es mehr Datensektoren gibt), und tiefer zu den inneren Spuren (wo es weniger Datensektoren gibt); und ist allgemein für 10,000 Rpm-Laufwerke etwas höher. Ein Strom hat weit Standard für die Schnittstelle "des Puffers zum Computer" verwendet ist 3.0 Gbit/s SATA, der ungefähr 300 megabyte/s (10-Bit-Verschlüsselung) vom Puffer bis den Computer senden kann, und so noch bequem vor heutigen Übertragungsraten der Platte zum Puffer ist. Daten wechseln über Rate (Lesen/Schreiben) kann durch das Schreiben einer großen Datei der Platte mit speziellen Dateigenerator-Werkzeugen gemessen werden, dann zurück die Datei lesend. Übertragungsrate kann unter Einfluss der Dateisystemzersplitterung und des Lay-Outs der Dateien sein.

HDD Daten wechseln über Rate hängt von der Rotationsgeschwindigkeit der Platten und der Daten ab, die Dichte registrieren. Weil Hitze und Vibrieren Rotationsgeschwindigkeit beschränken, wird zunehmende Dichte die Hauptmethode, folgende Übertragungsraten zu verbessern. Während Flächendichte-Fortschritte, indem er sowohl die Zahl von Spuren über die Platte als auch die Zahl von Sektoren pro Spur zunehmen wird, nur die Letzteren zunehmen werden, übertragen die Daten Quote für einen gegebenen rpm. Da Daten überwechseln, verfolgt Rate-Leistung nur einen der zwei Bestandteile der Flächendichte, seine Leistung verbessert sich an einer niedrigeren Rate.

Macht-Verbrauch

Macht-Verbrauch ist immer wichtiger geworden, nicht nur in beweglichen Geräten wie Laptops sondern auch im Server und den Tischmärkten. Die Erhöhung der Datenzentrum-Maschinendichte hat zu Problemen geführt, die genügend Macht zu Geräten (besonders für die Drehung) liefern, und die überflüssige Hitze nachher erzeugte sowie elektrische und Umweltkostensorgen loswerden (sieh grüne Computerwissenschaft). Hitzeverschwendung wird direkt an den Macht-Verbrauch, und als Laufwerk-Alter, Plattenmisserfolg-Rate-Zunahme bei höheren Laufwerk-Temperaturen gebunden. Ähnliche Probleme bestehen für große Gesellschaften mit Tausenden von Tisch-PCs. Kleinere Form-Faktor-Laufwerke verwenden häufig weniger Macht als größere Laufwerke. Eine interessante Entwicklung in diesem Gebiet kontrolliert die suchen Geschwindigkeit aktiv, so dass der Leiter seinen Bestimmungsort ganz knapp erreicht, um den Sektor zu lesen, anstatt so schnell anzukommen wie möglich und dann zu haben, um auf den Sektor zu warten um (d. h. die Rotationslatenz) vorbeizukommen. Viele der Festplatte-Gesellschaften erzeugen jetzt Grüne Laufwerke, die viel weniger Macht und das Abkühlen verlangen. Viele dieser Grünen Laufwerke spinnen langsamer (und das Deaktivieren innerer Bestandteile wenn nicht im Gebrauch.

Laufwerke verwenden mehr Macht kurz, wenn in Gang zu bringen (spinnt). Obwohl das wenig direkte Wirkung auf den Gesamtenergie-Verbrauch hat, kann die maximale Macht, die von der Macht-Versorgung, und folglich seiner erforderlichen Schätzung gefordert ist, in Systemen mit mehreren Laufwerken durch das Steuern reduziert werden, wenn sie spinnen.

• Auf SCSI Festplatte-Laufwerken kann der SCSI Kontrolleur Drehung direkt kontrollieren und unten der Laufwerke spinnen.
• Eine Parallele ATA (PATA) und Serien-ATA (SATA) Festplatte steuern Unterstützungsmacht in der Reserve oder PUIS: Jeder Laufwerk spinnt herauf bis den Kontrolleur oder das System nicht, das BIOS einen spezifischen Befehl ausgibt, so zu tun. Das erlaubt dem System, aufgestellt zu werden, um Plattenanlauf zu erschüttern und maximale Macht-Nachfrage am Einschalten zu beschränken.
• Ein SATA II und spätere Festplatte steuern Unterstützung gestaffelte Drehung, dem Computer erlaubend, die Laufwerke in der Folge zu spinnen, um Last auf der Macht-Versorgung zu reduzieren, wenn sie starten.

Macht-Management

Die meisten Festplatte-Laufwerke unterstützen heute eine Form des Macht-Managements, das mehrere spezifische Macht-Weisen verwendet, die Energie durch das Reduzieren der Leistung sparen. Wenn durchgeführt, wird sich ein HDD zwischen einer Vollmacht-Weise zu einer oder mehr Macht-Sparen-Weisen als eine Funktion des Laufwerk-Gebrauchs ändern. Die Wiederherstellung von der tiefsten Weise, normalerweise genanntem Schlaf, kann nicht weniger als mehrere Sekunden nehmen.

Hörbares Geräusch

Gemessen in dBA ist hörbares Geräusch für bestimmte Anwendungen, wie DVRs, Digitalaudioaufnahme und ruhige Computer bedeutend. Rauscharme Platten verwenden normalerweise flüssige Lager, langsamer Rotationsgeschwindigkeiten (gewöhnlich 5,400 rpm) und reduzieren die suchen Geschwindigkeit unter der Last (AAM), um hörbare Klicks und knirschende Töne zu reduzieren. Laufwerke in kleineren Form-Faktoren (z.B 2.5 Zoll) sind häufig ruhiger als größere Laufwerke.

Stoßfestigkeit

Stoßfestigkeit ist für bewegliche Geräte besonders wichtig. Einige Laptops schließen jetzt aktiven Festplatte-Schutz ein, der die Plattenköpfe abstellt, wenn die Maschine hoffentlich vor dem Einfluss fallen gelassen ist, um die größtmögliche Chance des Überlebens in solch einem Ereignis anzubieten. Maximale Stoß-Toleranz ist bis heute 350 g für das Funktionieren und 1,000 g für den betriebsfremden.

Zugang und Schnittstellen

Auf

Festplatte-Laufwerke wird über einen mehrerer Bustypen einschließlich parallelen ATA zugegriffen (PATA, auch genannt IDE oder EIDE; beschrieben vor der Einführung von SATA als ATA), Serien-ATA (SATA), SCSI, Serial Attached SCSI (SAS) und Faser-Kanal. Brücke-Schaltsystem wird manchmal verwendet, um Festplatte-Laufwerke mit Bussen zu verbinden, mit denen sie heimisch, wie IEEE 1394, USB und SCSI nicht kommunizieren können.

Für jetzt veralteten ST 506 Schnittstelle waren die Daten, die Schema, wie geschrieben, der Plattenoberfläche verschlüsseln, auch wichtig. Erster ST haben 506 Platten Verschlüsselung von Modified Frequency Modulation (MFM) verwendet, und haben Daten an einer Rate von 5 Megabits pro Sekunde übertragen. Spätere Kontrolleure, die 2,7 RLL (oder gerade "RLL") Verschlüsselung verursacht um 50 % mehr Daten verwenden, um unter den Köpfen im Vergleich zu einer Folge der MFM Drive zu erscheinen, Datenlagerung und Daten vergrößernd, übertragen Rate durch 50 % zu 7.5 Megabits pro Sekunde.

Viele, senkt ST, den 506 Schnittstelle-Laufwerke nur vom Hersteller angegeben wurden, um am 1/3 zu führen, MFM Daten, übertragen Rate im Vergleich zu RLL, während andere Laufwerk-Modelle (gewöhnlich teurere Versionen desselben Laufwerkes) angegeben wurden, um an der RLL höher Datenübertragungsrate zu laufen. In einigen Fällen hatte ein Laufwerk in der Praxis genügend Rand, um dem MFM angegebenes Modell zu erlauben, um an schneller zu laufen, RLL Daten übertragen Rate, obwohl, nicht offiziell diese Weise unterstützend. Außerdem konnte jede RLL-certified Drive auf jedem MFM Kontrolleur laufen, aber mit 1/3 überträgt weniger Datenbreite und nicht weniger als 1/3 weniger Daten Rate im Vergleich zu seinen RLL Spezifizierungen.

Enhanced Small Disk Interface (ESDI) hat auch vielfache Datenraten unterstützt (ESDI Platten haben immer 2,7 RLL verwendet, aber an 10, 15 oder 20 Megabits pro Sekunde), aber das wurde gewöhnlich automatisch durch das Laufwerk und den Kontrolleur verhandelt; den größten Teil der Zeit, jedoch, 15 oder 20 Megabit waren ESDI Laufwerke vereinbar nicht nach unten (d. h. ein 15 oder 20 Megabit-Laufwerk würde auf einem 10-Megabit-Kontrolleur nicht laufen). ESDI Laufwerke hatten normalerweise auch Springer, um die Zahl von Sektoren pro Spur und (in einigen Fällen) Sektor-Größe zu setzen.

Moderne Festplatten präsentieren eine konsequente Schnittstelle dem Rest des Computers, egal was Daten, die Schema verschlüsseln, innerlich verwendet werden. Normalerweise nimmt ein DSP in der Elektronik innerhalb der Festplatte die rohen analogen Stromspannungen vom gelesenen Kopf und verwendet PRML und Fehlerkorrektur des Rohres-Solomon, um die Sektor-Grenzen und Sektor-Daten zu decodieren, sendet dann dem Daten der Normanschluss. Das DSP beobachtet auch die Fehlerrate, die durch die Fehlerentdeckung und Korrektur entdeckt ist, und führt schlechten Sektor kartografisch wiederdarstellend, Datenerfassung für die Selbststeuerung, Analyse und das Melden der Technologie und anderen inneren Aufgaben durch.

SCSI hatte ursprünglich gerade eine Signalfrequenz von 5 MHz für eine maximale Datenrate von 5 Megabytes/Sekunde mehr als 8 parallele Leiter, aber später wurde das drastisch vergrößert. Die SCSI Busgeschwindigkeit hatte nicht das Beziehen auf die innere Geschwindigkeit der Platte wegen der Pufferung zwischen dem SCSI Bus und dem inneren Datenbus des Laufwerks; jedoch hatten viele frühe Laufwerke sehr kleine Puffer, und mussten so zu einer verschiedenen Auslassung (gerade wie ST 506 Platten), wenn verwendet, auf langsamen Computern, wie früher Kommodore Amiga, IBM PC compatibles und Apple Macintoshes wiederformatiert werden.

ATA (Parallele) Schnittstellen wurden entworfen, um zwei zu unterstützen, treibt jeden Kanal, verbunden als Master und Sklave auf einem einzelnen Kabel voran. Platten hatten normalerweise keine Probleme mit der Auslassung oder Datenrate wegen ihres Kontrolleur-Designs, aber viele frühe Modelle waren mit einander unvereinbar und konnten mit zwei Geräten auf demselben physischen Kabel nicht laufen. Das wurde größtenteils durch die Mitte der 1990er Jahre behoben, als die Spezifizierung von ATA standardisiert wurde und die Details begonnen haben, aufgeräumt zu werden, aber noch Probleme gelegentlich, besonders mit der CD-ROM und den Platten des DVD-ROMs verursachen, und als sie Extremen DMA und non-UDMA Geräte gemischt haben.

Serien-ATA unterstützt einen Laufwerk pro Kanal und pro Kabel mit seinem eigenen Satz von Eingabe/Ausgabe-Häfen, Probleme des Masters/Sklaven vermeidend.

FireWire/IEEE 1394 und Festplatten des USB (1.0/2.0/3.0) bestehen aus Einschließungen, die allgemein ATA oder ATA Serienplatten mit eingebauten Adaptern zu diesen Außenbussen enthalten.

Plattenschnittstelle-Familien in Personalcomputern verwendet

Historisches Bit Serienschnittstellen verbindet eine Festplatte (HDD) mit einem Festplatte-Kontrolleur (HDC) mit zwei Kabeln, ein für die Kontrolle und ein für Daten. (Jeder Laufwerk hat auch ein zusätzliches Kabel für die Macht, gewöhnlich es direkt mit der Macht-Versorgungseinheit verbindend). Der HDC hat bedeutende Funktionen wie Reihe/parallele Konvertierung, Datentrennung und Spur-Formatierung zur Verfügung gestellt, und hat das Zusammenbringen zum Laufwerk verlangt (nach der Formatierung), um Zuverlässigkeit zu sichern. Jedes Kontrollkabel konnte zwei oder mehr Laufwerken dienen, während ein hingebungsvoller (und kleiner) Datenkabel jedem Laufwerk gedient hat.

• ST506 hat MFM (Modifizierte Frequenzmodulation) für die Datenverschlüsselungsmethode verwendet.
• ST412 war entweder in MFM oder in RLL (Run Length Limited) verfügbar, die Varianten verschlüsselt.
• Enhanced Small Disk Interface (ESDI) war ein Industrienormanschluss, der ST412 ähnlich ist, der höhere Datenraten zwischen dem Verarbeiter und dem Laufwerk unterstützt.

Modernes Bit Serienschnittstellen verbindet eine Festplatte mit einem Gastgeber-Busschnittstelle-Adapter (heute normalerweise integriert in die "Südbrücke") mit einem Kabel der Daten/Kontrolle. (Bezüglich des historischen Bit Serienschnittstellen oben hat jeder Laufwerk auch ein zusätzliches Stromkabel gewöhnlich unmittelbar zur Macht-Versorgungseinheit.)

• Fibre Channel (FC) ist ein Nachfolger, um SCSI-Schnittstelle auf dem Unternehmensmarkt anzupassen. Es ist ein Serienprotokoll. In Laufwerken gewöhnlich hat der Faser-Kanal Schleife (FC-AL) Entschieden Verbindungstopologie wird verwendet. FC hat viel breiteren Gebrauch als bloße Plattenschnittstellen, und es ist der Eckstein von Speicherbereich-Netzen (OHNE). Kürzlich sind andere Protokolle für dieses Feld, wie iSCSI und ATA über Ethernet ebenso entwickelt worden. Verwirrend verwenden Laufwerke gewöhnlich Kupferdoppelkabel für den Faser-Kanal, nicht Faser-Optik. Die Letzteren werden für größere Geräte, wie Server oder Plattenreihe-Kontrolleure traditionell vorbestellt.
• Serien-ATA (SATA). Das SATA Datenkabel hat ein Datenpaar für die Differenzialübertragung von Daten zum Gerät und ein Paar für den Differenzialempfang vom Gerät gerade wie EIA-422. Das verlangt, dass Daten serienmäßig übersandt werden. Ein ähnliches Differenzialsignalsystem wird in RS485, LocalTalk, USB, Firewire und unterschiedlichem SCSI verwendet.
• Serial Attached SCSI (SAS). Der SAS ist eine neue Generation das Seriennachrichtenprotokoll für Geräte hat vorgehabt, viel höhere Geschwindigkeitsdatenübertragungen zu berücksichtigen, und ist mit SATA vereinbar. SAS verwendet mechanisch identische Daten und Stromanschluss zu normalem 3.5-zölligem SATA1/SATA2 HDDs und vielen Server-orientierte SAS-ÜBERFALL-Kontrolleure sind auch dazu fähig, SATA Festplatten zu richten. SAS verwendet Serienkommunikation statt der parallelen Methode, die in traditionellen SCSI Geräten gefunden ist, aber verwendet noch SCSI-Befehle.

Wort Serienschnittstellen verbindet eine Festplatte mit einem Gastgeber-Busadapter (heute normalerweise integriert in die "Südbrücke") mit einem Kabel für vereinigte Daten/Kontrolle. (Bezüglich des ganzen Bit Serienschnittstellen oben hat jeder Laufwerk auch ein zusätzliches Stromkabel gewöhnlich unmittelbar zur Macht-Versorgungseinheit.) Hatten die frühsten Versionen dieser Schnittstellen normalerweise parallele 8-Bit-Daten wechseln zum Laufwerk über, aber 16-Bit-Versionen sind viel mehr üblich geworden, und es gibt 32-Bit-Versionen. Moderne Varianten haben Seriendatenübertragung. Die Wortnatur der Datenübertragung macht das Design eines Gastgeber-Busadapters bedeutsam einfacher als dieser des Vorgängers HDD Kontrolleur.

• Integrated Drive Electronics (IDE), die später zu ATA, mit dem Decknamen P-ATA oder PATA umbenannt ist ("passen ATA" an), rückwirkend hinzugefügt auf die Einführung des neuen verschiedenen Serien-ATA. Der eigentliche Name hat die innovative Integration des HDD Kontrolleurs mit HDD selbst widerspiegelt, der in früheren Platten nicht gefunden wurde. Das Bewegen des HDD Kontrolleurs von der Schnittstelle-Karte bis das Laufwerk hat geholfen, Schnittstellen zu standardisieren, und die Kosten und Kompliziertheit zu reduzieren. Die IDE/ATA 40-Nadeln-Verbindung überträgt 16 Bit von Daten auf einmal auf dem Datenkabel. Das Datenkabel war ursprünglich höhere spätere, aber 40-Leiter-Geschwindigkeitsvoraussetzungen für die Datenübertragung darauf, und von der Festplatte hat zu einem "extremen DMA" Weise, bekannt als UDMA geführt. Progressiv schnellere Versionen dieses Standards haben schließlich die Voraussetzung für eine 80-Leiter-Variante desselben Kabels hinzugefügt, wo die Hälfte der Leiter für die erhöhte Hochleistungssignalqualität notwendiges Fundament zur Verfügung stellt, indem sie böses Gespräch reduziert. Die Schnittstelle für den 80-Leiter-hat nur 39 Nadeln, die fehlende Nadel, die als ein Schlüssel handelt, falsche Einfügung des Steckers zu einer unvereinbaren Steckdose, einem häufigen Grund der Platte und des Kontrolleur-Schadens zu verhindern.
• EIDE war eine inoffizielle Aktualisierung (durch den Westlichen Digital) zum ursprünglichen IDE Standard mit der Schlüsselverbesserung, die der Gebrauch des direkten Speicherzugangs (DMA) ist, um Daten zwischen der Platte und dem Computer ohne die Beteiligung der Zentraleinheit, eine durch die offiziellen ATA Standards später angenommene Verbesserung zu übertragen. Durch das direkte Übertragen von Daten zwischen Gedächtnis und Platte beseitigt DMA das Bedürfnis nach der Zentraleinheit, um Byte pro Byte zu kopieren, deshalb ihm erlaubend, andere Aufgaben zu bearbeiten, während die Datenübertragung vorkommt.
• Small Computer System Interface (SCSI), ursprünglich genannter SASI für die Systemschnittstelle von Shugart Associates, war ein früher Mitbewerber von ESDI. SCSI Platten waren auf Servern, Arbeitsplätzen, Kommodore Amiga und Computern des Apple Macintosh durch die Mitte der 1990er Jahre normal, durch die Zeit die meisten Modelle zu IDE (und später, SATA) Familienplatten gewechselt worden waren. Nur 2005 hat die Kapazität von SCSI Platten getan bleiben hinter IDE Plattentechnologie zurück, obwohl die Platten der höchsten Leistung noch in SCSI, SAS und Faser-Kanal nur verfügbar sind. Die Reihe-Beschränkungen des Datenkabels berücksichtigen SCSI Außengeräte. Ursprünglich haben SCSI Datenkabel einzeln beendet (allgemeine Weise) Datenübertragung verwendet, aber Server-Klasse SCSI konnte Differenzialübertragung, entweder niedriges Stromspannungsdifferenzial (LVD) oder Hochspannungsdifferenzial (HVD) verwenden. ("Niedrige" und "Hohe" Stromspannungen für unterschiedlichen SCSI sind hinsichtlich SCSI Standards und entsprechen die Bedeutung der niedrigen Stromspannung und in allgemeinen elektrotechnischen Zusammenhängen so verwendeten Hochspannung nicht, wie z.B für gesetzliche elektrische Codes gelten; sowohl LVD als auch HVD verwenden niedrige Stromspannungssignale (3.3 V und 5 V beziehungsweise) in der allgemeinen Fachsprache.)

Integrität

Wegen des äußerst nahen Abstands zwischen den Köpfen und der Plattenoberfläche sind Festplatte-Laufwerke für den beschädige durch einen Hauptunfall — ein Misserfolg der Platte verwundbar, in der der Kopf über die Platte-Oberfläche kratzt, häufig weg den dünnen magnetischen Film schleifend und Datenverlust verursachend. Hauptunfälle können durch den elektronischen Misserfolg, einen plötzlichen Macht-Misserfolg, den physischen Stoß, die Verunreinigung der inneren Einschließung des Laufwerkes, Abnutzung, Korrosion, oder schlecht verfertigter Platten und Köpfe verursacht werden.

Das Spindel-System des HDD verlässt sich auf den Luftdruck innerhalb der Platteneinschließung, um die Köpfe an ihrer richtigen fliegenden Höhe zu unterstützen, während die Platte rotiert. Festplatte-Laufwerke verlangen eine bestimmte Reihe des Luftdruckes, um richtig zu funktionieren. Die Verbindung zur Außenumgebung und dem Druck kommt durch ein kleines Loch in der Einschließung (ungefähr 0.5 Mm in der Breite), gewöhnlich mit einem Filter auf dem Inneren (der Verschnaufpause-Filter) vor. Wenn der Luftdruck zu niedrig ist, dann gibt es nicht genug Heben für den fliegenden Kopf, so kommt der Leiter zu nahe zur Platte, und es eine Gefahr des Hauptunfall- und Datenverlustes gibt. Besonders verfertigte gesiegelte und unter Druck gesetzte Platten sind für die zuverlässige Höhenoperation, oben darüber erforderlich. Moderne Platten schließen Temperatursensoren ein und passen ihre Operation der Betriebsumgebung an.

Verschnaufpause-Löcher können auf allen Laufwerken gesehen werden — sie haben gewöhnlich einen Aufkleber neben ihnen, der Benutzer ermahnend, die Löcher nicht zu bedecken. Die Luft innerhalb des Betriebslaufwerkes bewegt sich ständig auch, in der Bewegung durch die Reibung mit den spinnenden Platten gekehrt. Diese Luft führt einen inneren Wiederumlauf (oder "recirc") Filter durch, um irgendwelche übrigen Verseuchungsstoffe von der Fertigung, irgendwelche Partikeln oder Chemikalien zu entfernen, die irgendwie in die Einschließung, und irgendwelche Partikeln oder outgassing erzeugt innerlich in der normalen Operation eingegangen sein können.

Die sehr hohe Feuchtigkeit seit verlängerten Perioden kann die Köpfe und Platten zerfressen.

Für den Riesen magnetoresistive (GMR) Köpfe insbesondere läuft ein geringer Hauptunfall von der Verunreinigung (der die magnetische Oberfläche der Platte nicht entfernt) noch auf den Kopf hinaus, der provisorisch wegen der Reibung mit der Plattenoberfläche heißläuft, und kann die seit einer kurzen Periode unlesbaren Daten machen, bis sich die Haupttemperatur stabilisiert (so genannte "Thermalrauheit", ein Problem, das durch die richtige elektronische Entstörung des gelesenen Signals teilweise befasst werden kann).

Weisen des Misserfolgs

Festplatten können auf mehrere Weisen scheitern. Misserfolg kann unmittelbar und ganz, progressiv, oder beschränkt sein. Daten, können oder teilweise völlig zerstört oder völlig wiedergutzumachend werden.

Frühere Laufwerke haben dazu geneigt, schlechte Sektoren mit dem Gebrauch und Tragen zu entwickeln, das "ausgearbeitet" werden konnte, so dass sie Operation nicht betroffen haben; das wurde normal betrachtet, wenn sich viele schlechte Sektoren in einer kurzen Periode nicht entwickelt haben. Spätere Laufwerke arbeiten schlechte Sektoren automatisch und unsichtbar dem Benutzer aus; S.M.A.R.T. Information loggt diese Probleme. Ein Laufwerk mit schlechten Sektoren kann gewöhnlich fortsetzen, verwendet zu werden.

Wie man

gewöhnlich betrachtet, sind andere Misserfolge, die entweder progressiv sein können oder beschränkte, ein Grund, einen Laufwerk zu ersetzen; der Wert von Daten überwiegt potenziell gefährdet gewöhnlich weit die gesparten Kosten, indem er fortgesetzt wird, einen Laufwerk zu verwenden, der scheitern kann. Wiederholt, aber wiedergutzumachend gelesen oder schreiben Fehler, ungewöhnliche Geräusche, übermäßige und ungewöhnliche Heizung und andere Abnormitäten, warnen Zeichen.

• Hauptunfall: Ein Kopf kann sich mit der rotierenden Platte wegen mechanischen Stoßes oder anderen Grunds in Verbindung setzen. Am besten wird das irreversiblen Schaden und Datenverlust verursachen, wo Kontakt hergestellt wurde. Im Grenzfall hat der Schutt das beschädigte Gebiet abgekratzt kann alle Köpfe und Platten verseuchen, und alle Daten auf allen Platten zerstören. Wenn Schaden am Anfang nur teilweise, fortlaufende Folge des Laufwerkes ist, kann den Schaden erweitern, bis es ganz ist.
• Schlechte Sektoren: Einige magnetische Sektoren können fehlerhaft werden, ohne den ganzen unbrauchbaren Laufwerk zu machen. Das kann ein beschränktes Ereignis oder ein Zeichen des nahe bevorstehenden Misserfolgs sein.
• Stiction: Nach einiger Zeit kann sich der Kopf, nicht wenn in Gang gebracht, "entfernen", weil es dazu neigt, bei der Platte, ein Phänomen bekannt als stiction zu bleiben. Das ist gewöhnlich wegen unpassender Schmierungseigenschaften der Platte-Oberfläche, eines Designs oder des Produktionsdefekts aber nicht des Tragens. Das ist gelegentlich mit einigen Designs bis zum Anfang der 1990er Jahre geschehen.
• Stromkreis-Misserfolg: Bestandteile des elektronischen Schaltsystemes können dem Bilden des inoperablen Laufwerkes fehlen.
• Das Lager und Motormisserfolg: Elektrische Motoren können scheitern oder ausbrennen, und Lager können genug halten, um richtige Operation zu verhindern.
• Verschiedene mechanische Misserfolge: Teile, besonders bewegende Teile, jedes Mechanismus können brechen oder scheitern, normale Operation verhindernd, mit dem möglichen beschädigen weiter verursacht durch Bruchstücke.

Wiederherstellung von Daten vom erfolglosen Laufwerk

Daten von einem erfolglosen Laufwerk können manchmal teilweise oder völlig wieder erlangt werden, wenn die Magnetbeschichtung der Platten nicht völlig zerstört wird. Spezialgesellschaften führen Datenrettung, an bedeutenden Kosten, durch die Öffnung der Laufwerke in einem sauberen Zimmer und das Verwenden passender Ausrüstung aus, um Daten von den Platten direkt zu lesen. Wenn die Elektronik gescheitert hat, ist es manchmal möglich, den Elektronik-Vorstands-zu ersetzen, obwohl häufig Laufwerke nominell genau desselben Modells verfertigt zu verschiedenen Zeiten verschieden, unvereinbar, Leiterplatten haben.

Manchmal kann Operation lange genug wieder hergestellt werden, um Daten wieder zu erlangen. Unsichere Techniken sind gerechtfertigt, wenn der Laufwerk sonst tot ist. Wenn ein Laufwerk in Gang gebracht wird, sobald er fortsetzen kann, seit einer kürzeren oder längeren Zeit zu laufen, aber nie wieder anzufangen, so werden so viele Daten wie möglich wieder erlangt, sobald der Laufwerk anfängt. Ein Laufwerk der 1990er Jahre, der wegen stiction nicht anfängt, kann manchmal durch das Klopfen davon oder das Drehen des Körpers des Laufwerkes schnell mit der Hand angefangen werden. Eine andere Technik, die, wie man manchmal bekannt, arbeitet, soll den Laufwerk in einer wasserdichten Verpackung in einem Innengefrierschrank abkühlen. Es gibt viel nützliche Information darüber in blogs und Foren, aber Fachleuten suchen auch diese Methode mit etwas Erfolg auf.

Parkzonen und laden Technologie/ausladen

Während der normalen Operation geht in der HDDs-Fliege über den auf den Platten registrierten Daten. Moderne HDDs halten Macht-Unterbrechungen oder andere Funktionsstörungen davon ab, seine Köpfe in der Datenzone entweder durch physisch bewegenden (das Parken) der Köpfe zu einer speziellen Parkzone auf den Platten zu landen, die für die Datenlagerung, oder durch die physische Blockierung der Köpfe in einer aufgehobenen (ausgeladenen) von den Platten erhobenen Position nicht verwendet wird.

Ein früher PC HDDs hat die Köpfe automatisch nicht abgestellt, als Macht vorzeitig getrennt wurde und die Köpfe, würde auf Daten landen. In einigen anderen frühen Einheiten hat der Benutzer manuell die Köpfe abgestellt, indem er ein Programm geführt hat, um die Köpfe des HDD abzustellen.

Parkzonen

Eine Parkzone ist ein Gebiet der Platte gewöhnlich in der Nähe von seinem inneren Diameter (ID), wo keine Daten versorgt werden. Dieses Gebiet wird den Kontakt-Anfang/Halt (CSS) Zone genannt. Platten werden solch entworfen, dass entweder ein Frühling oder, mehr kürzlich, die Rotationsträgheit in den Platten verwendet wird, um die Köpfe im Fall vom unerwarteten Macht-Verlust abzustellen. In diesem Fall handelt der Spindel-Motor provisorisch als ein Generator, Macht zum Auslöser zur Verfügung stellend.

Die Frühlingsspannung vom Kopf, der ständig steigt, stößt die Köpfe zur Platte. Während die Platte spinnt, werden die Köpfe durch ein Luftpolster unterstützt und erfahren keinen physischen Kontakt oder Tragen. In CSS-Laufwerken der sliders wird das Tragen der Hauptsensoren (häufig auch gerade genannt Köpfe) entworfen, um mehrere Landungen und Take-Offs von der Mediaoberfläche zu überleben, obwohl die Abnutzung auf diesen mikroskopischen Bestandteilen schließlich seine Gebühr nimmt. Die meisten Hersteller entwerfen den sliders, um 50,000 Kontakt-Zyklen zu überleben, bevor sich die Chance des Schadens auf dem Anlauf über 50 % erhebt. Jedoch ist die Zerfall-Rate nicht geradlinig: Wenn eine Platte jünger ist und weniger Start-Stopzyklen gehabt hat, hat sie eine bessere Chance, den folgenden Anlauf zu überleben, als eine ältere, Platte der höheren Meilenzahl (weil der Kopf wörtlich entlang der Oberfläche der Platte schleift, bis das Luftpolster gegründet wird). Zum Beispiel wurde der Seagate Pfeilhecht 7200.10 Reihen von Tischfestplatten werden zu 50,000 Start-Stopzyklen, mit anderen Worten keine der Hauptplatte-Schnittstelle zugeschriebenen Misserfolge abgeschätzt, vor mindestens 50,000 Start-Stopzyklen während der Prüfung gesehen.

1995 hat IBM für eine Technologie den Weg gebahnt, wo eine Parkzone auf der Platte durch einen Präzisionslaserprozess (Laserzonentextur = LZT) das Produzieren einer Reihe der glatten Nanometer-Skala "Beulen" in einer Parkzone gemacht wird, so gewaltig sich stiction und Tragen-Leistung verbessernd. Diese Technologie ist noch größtenteils im Gebrauch heute vorherrschend in (3.5 Zoll) und Tischunternehmenslaufwerken. Im Allgemeinen kann CSS Technologie für vergrößerten stiction (die Tendenz für die Köpfe anfällig sein, bei der Platte-Oberfläche zu bleiben) z.B demzufolge der vergrößerten Feuchtigkeit. Übermäßiger stiction kann Sachschaden zur Platte und slider oder dem Spindel-Motor verursachen.

Entleerung

Laden Sie/ausladen Technologie verlässt sich auf die Köpfe, die die Platten in eine sichere Position so abheben werden, die Gefahren des Tragens und stiction zusammen beseitigend. Der erste HDD RAMAC und die frühsten Laufwerke haben komplizierte Mechanismen verwendet, die Köpfe zu laden und auszuladen. Moderne HDDs verwenden das Rampe-Laden, das zuerst von Memorex 1967 eingeführt ist, um auf Plastik"Rampen" in der Nähe vom Außenplattenrand zu laden/auszuladen.

Alle HDDs verwenden heute noch eine dieser zwei Technologien, die oben verzeichnet sind. Jeder hat eine Liste von Vorteilen und Nachteilen in Bezug auf den Verlust des Speicherbereichs auf der Platte, Verhältnisschwierigkeit der mechanischen Toleranz-Kontrolle, betriebsfremden Stoß-Robustheit, Kosten der Durchführung usw.

Stoß-Robustheit richtend, hat IBM auch eine Technologie für ihre Linie von ThinkPad von Laptops genannt das Aktive Schutzsystem geschaffen. Wenn eine plötzliche, scharfe Bewegung durch den eingebauten Beschleunigungsmesser in Thinkpad entdeckt wird, laden innere Festplatte-Köpfe automatisch sich aus, um die Gefahr jedes potenziellen Datenverlustes oder Kratzer-Defekte zu reduzieren. Apfel hat später auch diese Technologie in ihrem PowerBook, iBook, MacBook Pro und Linie von MacBook verwertet, die als der Plötzliche Bewegungssensor bekannt ist. Sony, HP mit ihrem HP 3D DriveGuard und Toshiba haben ähnliche Technologie in ihren Notizbuchcomputern veröffentlicht.

Metrik von Misserfolgen

Die meisten Hauptfestplatte- und Hauptplatine-Verkäufer unterstützen jetzt S.M.A.R.T. (Selbststeuerung, Analyse und das Melden der Technologie), der Laufwerk-Eigenschaften wie Betriebstemperatur, Drehungszeit, Datenfehlerraten, usw. Tendenzen von Certain und plötzliche Änderungen in diesen Rahmen misst, werden gedacht, mit der vergrößerten Wahrscheinlichkeit des Laufwerk-Misserfolgs und Datenverlustes vereinigt zu werden.

Jedoch können S.M.A.R.T. Rahmen allein nicht nützlich sein, um individuelle Laufwerk-Misserfolge vorauszusagen. Die unvorhersehbare Depression des von Natur aus zerbrechlichen Geräts — und alle Mechanismen muss schließlich scheitern — kann jederzeit im normalen Gebrauch mit dem potenziellen Verlust aller Daten vorkommen, der nur zuverlässig wiedergutzumachend ist, wenn eine andere Kopie durch das Verwenden einer ÜBERFALL-Reihe oder das Bilden von Aushilfskopien versorgt wird (der Zweck des ÜBERFALLS und Unterstützung im Zusammenhang eines Datenlagerungssystems verschieden ist, aber die Unterscheidung ist für diesen Artikel nicht wichtig). Wiederherstellung von einigen oder sind sogar alle Daten von einem beschädigten Laufwerk manchmal, aber nicht immer möglich, und sind normalerweise kostspielig.

Eine von Google veröffentlichte 2007-Studie hat sehr wenig Korrelation zwischen Misserfolg-Raten und entweder hohe Temperatur oder Beschäftigungsgrad angedeutet; jedoch war die Korrelation zwischen Hersteller/Modell und Misserfolg-Rate relativ stark. Statistiken in dieser Sache werden hoch heimlich durch die meisten Entitäten behalten. Google hat die Namen von Herstellern mit Misserfolg-Raten nicht verbunden, obwohl sie seitdem offenbart haben, dass sie Laufwerke von Hitachi Deskstar in einigen ihrer Server verwenden. Während mehrere S.M.A.R.T. Rahmen einen Einfluss auf Misserfolg-Wahrscheinlichkeit haben, ein großer Bruchteil von erfolglosen Laufwerken erzeugen prophetische S.M.A.R.T. Rahmen nicht.

Ein häufiger Irrtum ist, dass, alle sonst gleich zu sein, eine kältere Festplatte länger dauern wird als eine heißere.

Die Google-Studie scheint anzudeuten, dass die Rückseite — "niedrigere Temperaturen mit höheren Misserfolg-Raten vereinigt wird". Festplatten mit S.M.A.R.T.-berichteten durchschnittlichen Temperaturen haben unten höhere Misserfolg-Raten gehabt als Festplatten mit der höchsten berichteten durchschnittlichen Temperatur, mindestens zweimal so hohe Misserfolg-Raten wie die optimale S.M.A.R.T.-berichtete Temperaturreihe dazu.

SCSI, SAS und FC-Laufwerke sind teurer als Verbraucherrang die PATA Drive und die SATA Drive, und gewöhnlich verwendet in Servern und Plattenreihe, wohingegen die billige PATA Drive und die SATA Drive an den Hauscomputer und Tischmarkt verkauft wurden und wahrgenommen wurden, weniger zuverlässig zu sein. Diese Unterscheidung verschwimmt jetzt.

Die mittlere Zeit zwischen Misserfolgen (MTBF) von SATA-Laufwerken ist gewöhnlich ungefähr 600,000 Stunden (einige Laufwerke wie Westlicher Digitaler Raptor haben 1.4 Millionen Stunden MTBF abgeschätzt), während SCSI-Laufwerke für aufwärts 1.5 Millionen Stunden abgeschätzt werden. Jedoch zeigt unabhängige Forschung an, dass MTBF nicht eine zuverlässige Schätzung einer Langlebigkeit eines Laufwerkes ist. MTBF wird in Laborumgebungen in Testräumen geführt und ist ein wichtiger metrischer, um die Qualität eines Laufwerks zu bestimmen, bevor es in Großserienproduktion eingeht. Sobald das Laufwerk-Produkt serienmäßig hergestellt wird, ist das gültigere metrische auf Jahresbasis umgerechnete Misserfolg-Rate (AFR). AFR ist der Prozentsatz von wirklichen Laufwerk-Misserfolgen nach dem Verschiffen. Unterschiede in der Zuverlässigkeit zwischen Laufwerken mit verschiedenen Schnittstellen sind wegen des Marketings und der Probleme im Laufwerk selbst; die Schnittstelle ist an sich nicht ein bedeutender Faktor, aber teure Laufwerke des Server-Ranges, wo Zuverlässigkeit (bestimmt durch den Aufbau) und Leistung (bestimmt durch die Schnittstelle) wichtiger ist, als Kaufpreis sowohl für die höhere Zuverlässigkeit als auch für schnellere Schnittstelle entworfen wird. Folglich werden die SCSI Drive und die SAS Drive für höher MTBF und Zuverlässigkeit entworfen als Verbraucher die PATA Drive und die SATA Drive. Jedoch gibt es SATA-Laufwerke, die entworfen und für Unternehmensmärkte erzeugt sind, die für die mit anderen Unternehmensklasse-Laufwerken vergleichbare Zuverlässigkeit entworfen sind.

Normalerweise Unternehmenslaufwerke (alle Unternehmenslaufwerke, einschließlich SCSI, SAS, Unternehmens-SATA und FC) erfahren zwischen 0.70 jährlichen %-0.78-%-Misserfolg-Raten von den installierten Gesamtlaufwerken.

Absetzbare Außenlaufwerke

Absetzbare Außenfestplatte vertreibt Angebot-Unabhängigkeit von der Systemintegration, Kommunikation über Konnektivitätsoptionen wie USB gründend.

Stopfen Sie zu und spielen Sie Laufwerk-Funktionalitätsangebot-Systemvereinbarkeit, und zeigt große Volumen-Datenlagerungsoptionen, aber erhält ein tragbares Design aufrecht.

Diese Laufwerke mit einer Fähigkeit, zu fungieren und vereinfacht entfernt zu werden, haben weitere Anwendungen erwartet ihre Flexibilität gehabt. Diese schließen ein:

• Platte, die klont
• Datenlagerung
• Datenrettung
• Unterstützung von Dateien und Information
• Die Speicherung und das Laufen virtueller Maschinen
• Kratzer-Platte für Videoredigieren-Anwendungen und Video, das registriert
• Das Starten von Betriebssystemen (z.B. Linux, Windows, Windows, um - a.k.a Zu gehen. Lebender USB).

Außenfestplatte-Laufwerke sind in zwei Hauptgrößen (physische Größe), 2.5" und 3.5" verfügbar, und ihre Kapazitäten erstrecken sich allgemein von 160 GB bis 2TB mit allgemeinen Größen, die 160 GB, 250 GB, 320 GB, 500 GB, 640 GB, 1TB, und 2TB sind.

Außenfestplatte-Laufwerke, sind wie vorgesammelt, integrierte Produkte verfügbar, oder können vom Endbenutzer durch das Kombinieren einer Außeneinschließung (mit der passenden Schnittstelle, z.B USB) mit einer getrennt gekauften normalen, bloßen, inneren Festplatte gesammelt werden.

Eigenschaften wie Biometric-Sicherheit oder vielfache Schnittstellen sind an höheren Kosten verfügbar.

Marktsegmente

• Tisch-HDDs versorgen normalerweise zwischen 60 GB und 4 TB und rotieren unter 5,400 bis 10,000 rpm, und haben Medien übertragen Rate von 0.5 Gbit/s oder höher (1 GB = 10 Bytes; 1 Gbit/s = 10 bit/s)., der höchste Höchstverbraucher HDDs ist 4 TB.
• Beweglicher HDDs oder Laptop HDDs, der kleiner ist als ihre Tisch- und Unternehmenskollegen, neigen dazu, langsamer zu sein und niedrigere Kapazität zu haben. Bewegliche HDDs spinnen an 4,200 rpm, 5,200 rpm, 5,400 rpm oder 7,200 rpm mit 5,400 rpm typisch zu sein. 7,200 Rpm-Laufwerke neigen dazu, teurer zu sein und kleinere Kapazitäten zu haben, während 4,200 rpm Modelle gewöhnlich sehr hohe Lagerungskapazitäten haben. Wegen der kleineren Platte (N) haben bewegliche HDDs allgemein niedrigere Kapazität als ihre größeren Tischkollegen.
• Unternehmens-HDDs werden normalerweise mit der laufenden Computerunternehmenssoftware des vielfachen Benutzers verwendet. Beispiele sind: Transaktionsverarbeitungsdatenbanken, Internetinfrastruktur (E-Mail, webserver, elektronischer Handel), wissenschaftliche Rechensoftware und nearline Lagerungsverwaltungssoftware. Unternehmenslaufwerke funktionieren allgemein unaufhörlich ("24/7") in anspruchsvollen Umgebungen, während sie die höchstmögliche Leistung liefern, ohne Zuverlässigkeit zu opfern. Maximale Kapazität ist nicht die primäre Absicht, und infolgedessen werden die Laufwerke häufig in Kapazitäten angeboten, die in Bezug auf ihre Kosten relativ niedrig sind.

:The die HDDs schnellste Unternehmensdrehung an 10,000 oder 15,000 rpm, und kann folgende Medien erreichen, übertragen Geschwindigkeiten über 1.6 Gbit/s. und einer anhaltenden Übertragungsrate bis zu 1 Gbit/s. Laufwerke, die an 10,000 oder 15,000 rpm laufen, verwenden kleinere Platten, um vergrößerte Macht-Voraussetzungen zu lindern (weil sie weniger Luftschinderei haben) und haben Sie deshalb allgemein niedrigere Kapazität als die höchsten Höchsttischlaufwerke.

:Enterprise HDDs werden durch Serial Attached SCSI (SAS) oder Fibre Channel (FC) allgemein verbunden. Vielfache Häfen von etwas Unterstützung, so können sie mit einem überflüssigen Gastgeber-Busadapter verbunden werden. Sie können mit Sektor-Größen wiederformatiert werden, die größer sind als 512 Bytes (häufig 520, 524, 528 oder 536 Bytes). Die zusätzliche Lagerung ist kann durch Hardware-ÜBERFALL-Karten verwendet werden oder ein Datenintegritätsfeld zu versorgen.

• Verbraucherelektronik HDDs schließt Laufwerke ein, die in Digitalvideokassettenrekorders und Automobilfahrzeuge eingebettet sind. Der erstere wird konfiguriert, um eine versicherte strömende Kapazität sogar angesichts des gelesenen zur Verfügung zu stellen und Fehler zu schreiben, während die Letzteren bauen, um größeren Beträgen des Stoßes zu widerstehen.

Die Exponentialzunahmen im Speicherplatz und den Datenzugriffsgeschwindigkeiten von HDDs haben die kommerzielle Lebensfähigkeit von Verbrauchsgütern ermöglicht, die große Lagerungskapazitäten, wie Digitalvideokassettenrekorders und Digitalaudiospieler verlangen. Außerdem hat die Verfügbarkeit von riesengroßen Beträgen der preiswerten Lagerung lebensfähig eine Vielfalt von webbasierten Dienstleistungen mit außergewöhnlichen Höchstvoraussetzungen, wie kostenlose Websuche, das Webarchivieren und Video gemacht, das sich (Google, Internetarchiv, YouTube, usw.) teilt.

Hersteller und Verkäufe

Mehr als 200 Gesellschaften haben Festplatte-Laufwerke mit der Zeit verfertigt.

Wie man

erwartet, erreichen Welteinnahmen von Sendungen von HDDs $ 27.7 Milliarden 2010, um 18.4 % von $ 23.4 Milliarden 2009 entsprechend einer 2010-Einheitssendungsvorhersage 674.6 Millionen im Vergleich zu 549.5 Millionen Einheiten 2009., die meisten Festplatten werden gemacht durch:

Ikonen

HDDs werden als ein stilisierter Stapel von Platten oder als ein Zylinder traditionell symbolisiert und werden in Diagrammen oder auf Lichtern gefunden, Festplatte-Zugang anzuzeigen.

In den meisten modernen Betriebssystemen werden Festplatten durch eine Illustration oder Fotographie der Laufwerk-Einschließung, wie gezeigt, in den Beispielen unten vertreten.

File:Hdd wird Ikone svg|HDDs mit einer Laufwerk-Ikone allgemein symbolisiert

File:RAID 0.svg|RAID-Diagramm-Ikone, die die Reihe von Platten symbolisiert

File:DysanRemovableDiskPack.agr.jpg|1970s hat der Weinleseplattensatz mit dem Deckel entfernt

</Galerie>

Siehe auch

• Automatisches akustisches Management
• Cleanroom
• Klick des Todes
• Datenausradierung
• Laufwerk, der kartografisch darstellt
• Die Hybrid Drive
• S.M.A.R.T.
• Die Solid-state Drive
• Schreiben Sie Vorkompensation

Zeichen und Verweisungen

Weiterführende Literatur

Links

• Die HDD Arbeitsgruppe-Website des Museums der Geschichte des Computers
• HDD Spuren und Zonen
• HDD aus
• Festplatte steuert Enzyklopädie
• Festplatte-Technologie und Dienstprogramm-Tutorenkurse
• Video, einen geöffneten HD zeigend, der arbeitet
• Durchschnittliche Suchzeit einer Computerplatte