Жесткий диск ( HDD ), жесткий диск , жесткий диск или фиксированный диск , [b] — это электромеханическое устройство хранения данных , которое хранит и извлекает цифровые данные с использованием магнитного хранилища с одной или несколькими жесткими быстро вращающимися пластинами , покрытыми магнитным материалом. . Пластины соединены с магнитными головками , обычно расположенными на подвижном рычаге привода , которые считывают и записывают данные на поверхности пластин. [2] Доступ к данным осуществляется в произвольном порядке, что означает, что отдельные блокиданных можно хранить и извлекать в любом порядке. Жесткие диски — это тип энергонезависимого хранилища , сохраняющего сохраненные данные при выключении питания. [3] [4] [5] Современные жесткие диски обычно имеют форму небольшой прямоугольной коробки .
Жесткие диски , представленные IBM в 1956 году, [6] были доминирующим дополнительным устройством хранения данных для компьютеров общего назначения, начиная с начала 1960-х годов. Жесткие диски сохранили эту позицию и в современную эпоху серверов и персональных компьютеров , хотя персональные вычислительные устройства, производимые в больших объемах, такие как мобильные телефоны и планшеты , полагаются на устройства хранения данных с флэш-памятью . Исторически жесткие диски производили более 224 компаний , хотя после масштабной консолидации отрасли большинство устройств производятся компаниями Seagate , Toshiba иВестерн Диджитал . Жесткие диски доминируют по объему создаваемого хранилища ( экзабайт в год) для серверов. Хотя производство растет медленно (на отгруженные эксабайты [7] ), доходы от продаж и поставки единиц продукции снижаются, поскольку твердотельные накопители (SSD) имеют более высокую скорость передачи данных, более высокую плотность хранения данных, несколько лучшую надежность, [8] [9 ] и гораздо меньшая задержка и время доступа. [10] [11] [12] [13]
Доходы от твердотельных накопителей, большинство из которых используют флэш-память NAND , в 2018 году немного превысили доходы от жестких дисков. [14] По состоянию на 2017 год доходы от флэш-накопителей более чем в два раза превышали доходы от жестких дисков [обновлять]. [15] Хотя твердотельные накопители имеют в четыре-девять раз более высокую стоимость за бит, [16] [17] они заменяют жесткие диски в приложениях, где важны скорость, энергопотребление, небольшой размер, большая емкость и долговечность. [12] [13] По состоянию на 2019 год [обновлять]стоимость одного бита твердотельных накопителей падает, а ценовая надбавка по сравнению с жесткими дисками сократилась. [17]
Основными характеристиками жесткого диска являются его емкость и производительность . Емкость указывается в префиксах единиц , соответствующих степеням 1000: диск емкостью 1 терабайт (ТБ) имеет емкость 1000 гигабайт (ГБ; где 1 гигабайт = 1 миллиарду (10 9 ) байт ). Обычно некоторая часть емкости жесткого диска недоступна пользователю, поскольку она используется файловой системой и операционной системой компьютера.и, возможно, встроенная избыточность для исправления ошибок и восстановления. Может возникнуть путаница в отношении емкости хранилища, поскольку производители жестких дисков указывают емкость в десятичных гигабайтах (степень 1000), тогда как наиболее часто используемые операционные системы сообщают о емкости в степени 1024, что приводит к меньшему числу, чем заявлено. Производительность определяется как время, необходимое для перемещения головок на дорожку или цилиндр (среднее время доступа), время, за которое нужный сектор переместится под головку (средняя задержка, которая является функцией физической скорости вращения в оборотах ) . в минуту ) и, наконец, скорость передачи данных (скорость передачи данных).
Двумя наиболее распространенными форм-факторами современных жестких дисков являются 3,5-дюймовый для настольных компьютеров и 2,5-дюймовый, преимущественно для ноутбуков. Жесткие диски подключаются к системам с помощью стандартных интерфейсных кабелей, таких как кабели PATA (Parallel ATA), SATA (Serial ATA), USB или SAS ( Serial Attached SCSI ).