SLC S23 Week6 || Computer Repair - HDD & SSD Storage

Довгий час зовнішнім накопичувачем були дискети - від 1970 років 8дюймові, з 1980 років 5.25", та з 1990 років 3.5"

Я ще в школі бачив дискети, про жорсткі диски не чув(( В університеті ми теж спочатку вчилися за комп'ютерами без жорстких дисків. Був один дисковод на вчительському ПК звідки програма завантажувалася на всі інші ПК. Згодом нам поставили новіші ПК, там вже були HDD диски на 10-20Мб. Так, це не 10 Терабайт, і навіть не 10 Гігабайт. Згодом ми працювали за 386 там були диски 100-200Мб. Викладач розповідав про фантастичні 500Мб за 500$, а під кінець 5 курсу мій товариш говорив що немає потреби в дисках на 500Мб...(не було тоді ще win95)

Зараз коли говорять про HDD то скоріш за все мають на увазі SATA - але до їх приходу були диски з інтерфейсом PATA (IDE)

спочатку кабелі були 40 жильні забезпечували швидкість до 33Мб/с, перехід на 80 жильі кабелі дозволив збільшити швидкість до 66, 100 і навіть 133Мб/с. Щоправдв додаткових сигнальних проводів не було, 40 колишніх проводів розділили/відділили один від одного "землею"

Для того щоб пришвидшити старі комп'ютери з IDE дисками я придбав собі такий от перехідник - з SD карт на IDE

1️⃣ Структура та робота жорсткого диска:
Запитання: опишіть, як жорсткий диск зберігає та отримує дані. Які ключові компоненти всередині жорсткого диска?

Принцип запису на жорсткий диск не сильно змінився від запису на гнучкий диск(дискету) Проте певні зміни-вдосконалення таки дали значне збільшення щільності запису. Гнучкий диск замінили на твердий - звідси й назва.
Дискета оберталася в паперовому, а потім в пластиковому конверті що не дозволяло швидко обертати диск. Та ще й був прямий контакт магнітної головки з поверхнею. В жорсткому диску головки не дотикаються до поверхні, завдяки струменям повітря вони здіймаються над поверхнею диска. Це дозволили збільшити швидкість обертання в 20-40 разів. 5400,7200,10000 15000 проти 300-360 об/хв
Зросла також і кількість доріжок на пластині, у дискети 40 - у жорского диска 1000-5000. Головки жорсткого диска можуть зміщуватися на мікроскопічні відстані.

Отже жорсткий диск, як і дискети, як і магнітофонна стрічка використовують один і той же принцип - намагніченість, тобто наявність(1) чи відсутність(0) магнітного поля. Проте якщо уточнити то не наявність відсутність магнітного поля, а використовують більш складні оцінки для розрізнення 0 та 1. Так як на екрані мінімальний об'єкт - піксель, то в жорстких дисках - домен. Саме його оцінюють щоб з'ясувати 0 чи 1. Але в 2005 році перейли на технологію перпендикулярного запису, так як щільість досягла межі. Подальше ущільнення приводиоли до того що сусідні домени впливали один на одного. Це виглядає ніби записування вглиб поверхні.
Диск, як і дискету розбивали(розмічали) на доріжки та сектори.

За час існування жорсткі дискичасто впиралися в ліміт об'єму, перші можелі жорстких дисків взагалі прописувалися в BIOS кількість головок, секторів, циліндрів - для цього саме ця інформація відображалася наклейкою на диску.
Здається була опція 47 - де можна було вводити ці параметри вручну, а ще був autodetect - де BIOS звідкись брав ці параметри і вірно визначав диск. В подальшому це все проходило наскільки прозоро(автоматично) що про це мабуть ніхто і не зна.

Жорсткі диски за свою історію неодноразово стикалися з обмеженнями об’єму через файлові системи, BIOS та способи адресації секторів. Спочатку ліміти сягали 528 МБ через CHS-адресацію, потім ** 2,1 ГБ** та 8,4 ГБ через старі версії BIOS, 137 ГБ через 28-бітну LBA, а згодом 2 ТБ через MBR. Рішенням стали впровадження LBA, 48-бітної адресації, GPT, оновлення BIOS та перехід на нові файлові системи. Сучасні обмеження пов’язані з файловими системами (наприклад, NTFS має межу 16 ТБ для 4K секторів), проте нові технології, такі як ReFS і ZFS, дозволяють працювати з обсягами у сотні петабайт.
Через всі ці ліміти я пройшов, не пригадую лише ліміт в 137 Гб))

2️⃣ Переваги SSD:
Питання:що робить SSD більш ефективними та надійними, ніж HDD? У яких сценаріях краще використовувати SSD?

Новинки завжди дорогі, згадати наприклад перехід на TFT/LCD монітори - перші 15дюймові моделі, буле е дуже якісні і надзвичайно дорогі.

Те ж і з SSD - я давно мріяв - але дороговизна не давала цю мрію втілити в життя.

Останім часом SSD диски стрімко розвиваються(збільшується ємність)
Та все таки у традиційних HDD залишається ледве не єдина перевага - ємність, в перерахунку на ціну 1 гігабайта даних.
А недолік SSD - менша, і суттєво, кількість перезапису комірок пам'яті. Проте якщо не записувати SSD повністю, і забезпечувати там достатню кількість вільного місця то SSD прослужить довше. Також не слід забувати за архівування/бекап важливих даних. Це стосується як SSD так і HDD

Решту вагомих показників перетягує на себе SDD

SSD не має рухомих/механічних частин - тому не обмежені ні швидкістю обертання, ні часом позиціонування голівок(та ще часом коли під голівкою буде відповідний сектор з даними)
Через ту ж причину мають менше тепловиділення та споживання енергії

Краще це пояснити таблицею

Параметр	SSD	HDD
Принцип роботи	Використовує флеш-пам'ять (NAND), без рухомих частин	Використовує обертові диски та головки читання/запису
Швидкість	Висока швидкість читання/запису (до 5000 MB/s і більше для NVMe)	Повільніша швидкість (до 150-200 MB/s)
Механічна надійність	Відсутність рухомих частин робить їх менш схильними до механічних пошкоджень	Рухомі частини (диски та головки) можуть бути пошкоджені при ударах або падінні
Енергоспоживання	Низьке енергоспоживання	Більше енергоспоживання через обертання дисків
Теплова ефективність	Менше виділяється тепла	Більше тепла через рухомі частини
Шум	Безшумна робота	Може бути шумним через обертання та рух головок
Тривалість служби	Вища (але обмежена кількістю записів/стирань)	Триваліша, якщо диск не зазнає механічних пошкоджень
Ціна (за 1 ТБ)	Вища за ТБ	Низька за ТБ
Щільність зберігання	Вища щільність даних на одиницю площі	Низька щільність даних на одиницю площі
Сценарії використання	Операційні системи, ігри, мобільні пристрої, робочі станції, сервери	Архіви, резервне копіювання великих даних

Кілька років тому(можливо 7) я придбав собі SSD 60 Gb, звісно зараз це мало - мінімум 120Гб треба. Так як у мене не сучасні материнська плата (без M2) то я купував SATA SSD - та навіть це дає реальний приріст продуктивності.

Купував у Китаї декілька SSD на 64Гб, так там в одному виявився M2 диск, а в іншому mSATA - диск - пощастило. Так у мене з'явилися перші диски M2 та mSATA.

3️⃣ Внутрішні та зовнішні накопичувачі:
Запитання: які плюси та мінуси використання зовнішнього жорсткого диска порівняно з внутрішнім?

В університеті на деких комп'ютерах я на місці 5.25 дюймових відсків бачив ручки. Це наводило на думку що за ту ручку можна щось витягти. Очевидно що то був карман для переносних жорстких дисків.

Як в цьому відео

З появою USB, особливо версії 3.0 популярними стали кармани для 3.5 дюймових дисків.
При USB версії 3.0 продуктивність жорсткого диска майже не втрачається, завдяки швидкості USB версії 3.0.

Через збільшення обєму usb flash drive вони стали популярними, що витіснили певною мірою кармани для жорстких дисків.

✅ Найперша перевага це переносимість. Диск можна носити з собою, підключати до різних ПК.
✅ Друга перевага це безпека. Диск простіше зберігати в сейфі ніж цілий комп'ютер.
✅ Третя - диск просто підключити, для цього нетреба розбирати ПК, а часто навіть вимикати.
✅ Дозволяє розширити ємність дискового простору що використовує комп'ютер.

❌ Перші кармани, що працювали з до USB 3.0 були надто повільними, після USB версії 3.0 падіння продуктивності HDD вже не таке велике. Проте на зміну HDD прийшли SDD і тепер вже USB 3.0 чато мало швидкості.
❌ додаткове живлення, наприклад для карману HDD3.5 живлення USB буде мало необхідний зовнішнє живлення.
❌ зовнішній накопичуваш можна легко пошкодити, впустити - а удари критичні для HDD. Або ж залити рідиною.
❌ Більший ризик втрати.

Зліва(SATA to USB) те що й праворуч, але без карману(корпусу) - часто щоб перевірити диск, або переписати я використовую цей перехідник без необхідності вимкнення комп'ютера, підключення диску, потім вмикання.

Праворуч же - гарний прорезинений корпус для HDD. Часто після переходу на більший диск, або на SSD виникає проблема куди подіти старий - зробити отакий от переносний.

4️⃣ Завдання: Перевірка типу диска та підключення
📌 Питання: Відкрийте свій ПК/ноутбук (якщо можливо) і сфотографуйте свій внутрішній чи зовнішній диск. Визначте, жорсткий диск це чи SSD, і вкажіть його розмір і тип (SATA, NVMe тощо).

Серед китайських дисків буд один з адаптром m2 =>SATA та ще один з адаптером mSATA=>SATA
Для чого мені mSATA думав спочатку я
Але з минулого домашнього завдання де я описував пам'ять ноутбука я віднайшов у своєму ноутбуці гніздо mSATA-SSD
правда кріплення довелося перепаяти,

зліва внизу встановлений SATA HDD	це гніздо під гвинтик заважає	виявилося припаяним-слід перепаяти	встановлення mSATA SSD

Звісно цей mSATA 64Gb - але мені більше й не потрібно, лише для ОС

5️⃣ Завдання: аналіз стану HDD або SSD
📌 Запитання: Використовуйте CrystalDiskInfo або Windows Disk Management, щоб перевірити стан і працездатність свого накопичувача. Зробіть скріншот інформації.

Про процесор я дивлюся CPUZ, про відеокарту GPUZ а про HDD/SSD нещодавно з'явилася утиліта SSD-Z

Так як жорсткий диск давно став складним пристроєм - то виробники розробили систему контролю життєвих показників диска називається вона S.M.A.R.T. (SMART)
Програми ж просто зчитують цю таблицю та виводять відповідні повідомлення.

От наприклад характеристики мого диска на 3Тб

Головне що немає помилок читання - RawReadErrorRate
Видно що стартував диск - 1556 разів(StartStopCount), якщо я вмикаю комп'ютер щодня - то вийде 5 років диску. Звісно інколи доводиться і декілька разів вмикати/вимикати.
Ще цікаво знати що "вроботі" диск 602 дні 19 годин.

Аналогічну інформацію дає CrystalDiskInfo щоправда години треба ділити на 24)) для перводу в дні

Та це утиліти інформативні, розраховані більш на простого користувача. Є більш цінні утиліти що можуть відновлювати інформацію.

По перше хочу сказати про MHDD але тепер вона давно зветься Victoria і може працювати навіть під windows(а раніше треба було завантажуватися з флешки чи CD-ROM)
Дивно але вона може зменшувати шум від жорского диску)) очевидно зменшуючи продуктивність.

А ще є утиліта HDD Regenerator - що фізично відновлює диск. (декілька раз перемагнічує проблемні ділянки диска - іноді це виліковує диск)

Та це далеко не безпечні утиліти, тому новачкам краще не гратися з ними - або експериментувати вчитися на старих дисках, без важливих даних.

Моя колекція, не вся, різних HDD))

_{Posted using SteemPro}