하드 디스크 작동 방식

오늘날 사용되는 거의 모든 데스크탑 컴퓨터 와 서버 에는 하나 이상의 하드 디스크 드라이브가 있습니다. 모든 메인프레임 과 슈퍼컴퓨터 는 일반적으로 수백 개에 연결됩니다. 테이프 대신 하드 디스크를 사용하는 VCR 유형의 장치와 캠코더 도 찾을 수 있습니다 . 이 수십억 개의 하드 디스크는 한 가지 일을 잘 수행합니다. 즉, 변화하는 디지털 정보를 비교적 영구적인 형태로 저장합니다. 전원이 꺼지면 컴퓨터가 기억할 수 있는 기능을 제공합니다.

이 기사에서는 하드 디스크를 분해하여 내부에 무엇이 있는지 확인하고 파일에 저장되어 있는 기가바이트의 정보를 어떻게 구성하는지 설명합니다!

내용물

1. 하드 디스크 기본 사항
2. 카세트 테이프 대 하드 디스크
3. 용량 및 성능
4. 내부: 전자 보드
5. 내부: 보드 아래
6. 내부: 플래터 및 헤드
7. 데이터 저장

하드 디스크는 1950년대에 발명되었습니다. 그들은 단지 몇 메가바이트를 보유하는 직경이 최대 20인치인 대형 디스크로 시작했습니다 . 그들은 원래 "고정 디스크" 또는 "Winchesters"(인기 있는 IBM 제품에 사용되는 코드 이름)라고 불렸습니다. 나중에 " 플로피 디스크 "와 구별하기 위해 "하드 디스크"로 알려지게 되었습니다 . 하드 디스크에는 테이프와 플로피에서 볼 수 있는 유연한 플라스틱 필름과 달리 자기 매체를 담는 하드 플래터 가 있습니다.

가장 단순한 수준에서 하드 디스크는 카세트 테이프 와 크게 다르지 않습니다 . 하드 디스크와 카세트 테이프 모두 테이프 레코더 작동 방식에 설명된 것과 동일한 자기 기록 기술을 사용합니다 . 하드 디스크와 카세트 테이프는 또한 자기 저장의 주요 이점을 공유합니다. 자기 매체는 쉽게 지우고 다시 쓸 수 있으며 수년 동안 매체에 저장된 자속 패턴을 "기억"합니다.

다음 섹션에서는 카세트 테이프와 하드 디스크의 주요 차이점에 대해 설명합니다.

카세트 테이프와 하드 디스크의 큰 차이점을 살펴보겠습니다.

이러한 차이점 때문에 최신 하드 디스크는 작은 공간에 엄청난 양의 정보를 저장할 수 있습니다. 또한 하드 디스크는 1초 미만의 찰나의 시간에 모든 정보에 액세스할 수 있습니다.

일반적인 데스크탑 컴퓨터는 10 ~ 40의 용량을 가진 하드 디스크 것 기가 바이트 . 데이터는 파일 형태로 디스크에 저장됩니다 . 파일은 단순히 명명된 바이트 모음입니다 . 바이트 는 텍스트 파일의 문자에 대한 ASCII 코드 일 수도 있고, 컴퓨터가 실행할 소프트웨어 응용 프로그램의 명령일 수도 있고, 데이터베이스의 레코드일 수도 있고, 텍스트 파일의 픽셀 색상일 수도 있습니다. GIF 이미지. 그러나 그것이 무엇을 포함하든 파일은 단순히 바이트 문자열입니다. 컴퓨터에서 실행 중인 프로그램이 파일을 요청하면 하드 디스크는 해당 바이트를 검색하여 CPU에 한 번에 하나씩 보냅니다 .

하드 디스크의 성능을 측정하는 방법에는 두 가지가 있습니다.

다른 중요한 매개변수는 저장할 수 있는 바이트 수인 드라이브 의 용량 입니다.

하드 디스크의 작동 방식을 이해하는 가장 좋은 방법은 내부를 살펴보는 것입니다. ( 하드 디스크를 열면 IT가 망가 지므로 드라이브가 없는 경우가 아니면 집에서 시도할 수 없습니다.)

다음은 일반적인 하드 디스크 드라이브입니다.

한쪽에 컨트롤러 전자 장치가 부착된 밀봉된 알루미늄 상자입니다. 전자 장치는 읽기/쓰기 메커니즘과 플래터를 회전시키는 모터 를 제어합니다 . 전자 장치는 또한 드라이브의 자기 도메인을 바이트(읽기)로 조립하고 바이트를 자기 도메인(쓰기)으로 변환합니다. 전자 장치는 드라이브의 나머지 부분에서 분리되는 작은 보드에 모두 포함되어 있습니다.

보드 아래에는 플래터를 회전시키는 모터용 연결부와 내부 및 외부 공기 압력을 균등하게 하는 고도로 필터링된 통풍구가 있습니다.

드라이브에서 덮개를 제거하면 매우 간단하지만 매우 정밀한 내부가 나타납니다.

이 그림에서 다음을 볼 수 있습니다.

드라이브가 저장할 수 있는 정보의 양을 늘리기 위해 대부분의 하드 디스크에는 여러 개의 플래터가 있습니다. 이 드라이브에는 3개의 플래터와 6개의 읽기/쓰기 헤드가 있습니다.

하드 디스크의 암을 움직이는 메커니즘은 믿을 수 없을 정도로 빠르고 정확해야 합니다. 고속 리니어 모터를 사용하여 구성할 수 있습니다.

많은 드라이브는 " 보이스 코일 " 방식을 사용 합니다. 스테레오 에서 스피커 의 콘을 움직이는 데 사용되는 것과 동일한 기술 이 팔을 움직이는 데 사용됩니다.

데이터는 섹터 및 트랙 의 플래터 표면에 저장됩니다 . 트랙은 동심원이고 섹터는 다음과 같이 트랙의 파이 모양 쐐기입니다.

일반적인 트랙은 노란색으로 표시됩니다. 일반적인 섹터는 파란색으로 표시됩니다. 섹터에는 고정된 수의 바이트가 포함됩니다(예: 256 또는 512). 드라이브 또는 운영 체제 수준에서 섹터는 종종 클러스터 로 함께 그룹화됩니다 .

드라이브 를 로우 레벨 포맷 하는 프로세스 는 플래터에 트랙과 섹터를 설정합니다. 각 섹터의 시작점과 끝점은 플래터에 기록됩니다. 이 프로세스는 바이트 블록을 보유할 드라이브를 준비합니다. 그런 다음 고급 형식 은 파일 할당 테이블과 같은 파일 저장 구조를 섹터에 기록합니다. 이 프로세스는 파일을 저장할 드라이브를 준비합니다.

하드 디스크 및 관련 항목에 대한 자세한 내용은 다음 페이지의 링크를 확인하십시오.

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