Dysk HDD (Hard Disk Drive)

Budowa dysku magnetycznego (HDD)

HDD (Hard Disk Drive – dysk twardy) to elektromechaniczne urządzenie pamięci masowej. Dane zapisywane są poprzez polaryzację mikroskopijnych domen magnetycznych na powierzchni wirujących talerzy ze stopów aluminium lub szkła, pokrytych warstwą ferromagnetyczną.

Główne elementy konstrukcyjne:

1. Talerze (Platters): Wirujące krążki obracające się ze stałą prędkością obrotową:
   • 5400 RPM: Cichsze, energooszczędne (laptopy, dyski zewnętrzne, magazyny danych).
   • 7200 RPM: Standard w komputerach stacjonarnych (wyższa prędkość odczytu/zapisu).
   • 10000 / 15000 RPM: Dyski serwerowe (SAS/SCSI).
2. Głowice odczytu/zapisu (Heads): Unoszą się na mikroskopijnej poduszce powietrznej nad powierzchnią talerza.
3. Ramię głowicy i pozycjoner (Actuator): Precyzyjny silnik liniowy poruszający głowicami w poprzek talerza.
4. Struktura logiczna nośnika:
   • Ścieżka (Track): Koncentryczny okrąg na powierzchni talerza.
   • Sektor (Sector): Podstawowa jednostka fizyczna na ścieżce (tradycyjnie 512 bajtów, nowocześnie Advanced Format 4096 bajtów = 4 KB).
   • Klaster (Cluster): Najmniejsza jednostka alokacji przestrzeni dyskowej używana przez system plików (np. NTFS).
   • Cylinder: Zbiór wszystkich ścieżek o tym samym promieniu na wszystkich talerzach.

Wady i zalety HDD w porównaniu do SSD:

• Zalety: Niski koszt w przeliczeniu na 1 TB pojemności, łatwiejszy odzysk danych w przypadku awarii elektroniki.
• Wady: Wrażliwość na wstrząsy i upadki (ryzyko uszkodzenia powierzchni talerza – Head Crash), wysokie opóźnienia mechaniczne (czas wyszukiwania ścieżki Seek Time rzędu 10–15 ms), fragmentacja plików spowalniająca odczyt.

Pułapki na egzaminie INF.04:

• Fragmentacja danych: Na dyskach HDD powoduje gwałtowny spadek wydajności (głowica musi skakać po całym talerzu), dlatego zaleca się defragmentację. Na dyskach SSD defragmentacja jest zbędna i szkodliwa (skraca żywotność pamięci Flash).