hard disk drive
Főnév
hard disk drive (tsz. hard disk drives)
A merevlemez-meghajtó, angolul Hard Disk Drive (HDD), egy nem felejtő adattároló eszköz, amely mágneses elven tárolja az adatokat. Az 1950-es években jelent meg, és évtizedeken át a számítógépek elsődleges háttértárolójaként szolgált. Még ma is széles körben használják, főként nagy kapacitású, költséghatékony adattárolásra.
1. Alapfogalom és működési elv
A merevlemez egy forgó tányérokból (platnerekből) és olvasó/író fejekből álló mechanikus eszköz, amely mágneses réteg segítségével tárolja az adatokat.
Mágneses tárolás:
- Az adatokat apró mágneses régiókban tárolják.
- Egy bit értéke attól függ, hogy az adott régió mágneses polaritása milyen irányú.
- Az olvasófej érzékeli ezeket az irányokat és 0/1 bitekként értelmezi.
2. Főbb részei
2.1 Platnerek
- Kör alakú tányérok, alumínium vagy üveg alapúak, mágneses bevonattal.
- Több platner egymás fölött helyezkedik el.
- Mindkét oldaluk használható adattárolásra.
2.2 Olvasó-/írófej
- Minden lemezoldalhoz tartozik egy fej.
- Ezek a fejek az adatok beolvasására és írására szolgálnak.
- Légréssel vagy levegőpárnán lebegnek a lemez felett, anélkül hogy hozzáérnének.
2.3 Aktuátor (mozgatókar)
- Mozgatja a fejeket sugárirányban a lemezen.
- A cél: a megfelelő sávhoz pozicionálni a fejet.
2.4 Vezérlőelektronika
- A meghajtó vezérlését látja el.
- Tartalmaz firmware-t, amely kezeli az adatforgalmat és hibajavítást.
3. Szervezeti struktúra
A lemezeken az adatok cylinder-head-sector (CHS) elrendezés szerint vannak szervezve:
- Sáv (track): koncentrikus körök a lemezen.
- Szektor: a sávok szeletei; az adatok írási/olvasási egységei (tipikusan 512 byte vagy 4096 byte).
- Cylinder: azonos sorszámú sávok különböző platnerek ugyanazon pozícióján.
Ma már jellemzően logikai blokkcímzést (LBA) használnak: minden szektornak egyedi sorszáma van.
4. Működési folyamat
- A processzor vagy operációs rendszer utasítást ad: olvasás vagy írás.
- A vezérlőelektronika kiszámítja, hogy hol található az adat.
- Az aktuátor odaviszi az olvasófejet a megfelelő sávhoz.
- A lemez forgása alatt a fej a kívánt szektor fölé kerül.
- Az adat beolvasása vagy írása megtörténik.
5. Teljesítményjellemzők
- Kapacitás: jelenleg 500 GB – 20 TB között elérhető.
- Fordulatszám: tipikusan 5400 vagy 7200 RPM, szervereknél akár 10,000 vagy 15,000 RPM.
- Átviteli sebesség: kb. 80–250 MB/s (típus és RPM függő).
- Átlagos elérési idő: 5–15 ms.
- Gyorsítótár (cache): 8–256 MB.
6. Előnyök és hátrányok
Előnyök:
- Olcsóbb: nagyobb kapacitás kevesebb pénzért.
- Tartós mágneses tárolás: nem veszíti el az adatot áramkimaradás esetén.
- Megbízható: megfelelő használat mellett hosszú élettartam.
Hátrányok:
- Mechanikus alkatrészek → lassabb, sérülékenyebb, kopásnak kitett.
- Zaj: mozgó részek miatt.
- Sebesség: sokkal lassabb az SSD-hez képest (elérési idő és IO műveletek száma).
7. HDD vs. SSD (Solid-State Drive)
Tulajdonság | HDD | SSD |
---|---|---|
Típus | Mechanikus | Elektronikus (flash alapú) |
Sebesség | Lassabb | Gyorsabb |
Ára/GB | Alacsonyabb | Magasabb |
Ellenállás | Érzékeny ütésre | Jobban bírja a rázkódást |
Tartósság (írás) | Elméletben korlátlan | Írási ciklusszám limitált |
Zaj | Igen | Nincs |
8. Használati területek
- Asztali és laptop számítógépek
- Szerverek (archiválásra, backupra)
- Videomegfigyelő rendszerek
- Játék- és médiatárolás
- NAS rendszerek (Network Attached Storage)
9. HDD hibák és adatvesztés
A merevlemez leggyakoribb hibái:
- Fejhiba: az olvasó/írófej meghibásodása.
- Motorhiba: lemezforgató motor meghibásodása.
- Bad sector: olyan szektor, amely nem olvasható.
- Firmware hiba: meghajtó vezérlő szoftverének hibája.
- Fizikai sérülés: ütés, esés, vízkár.
Adatmentés lehetőségei:
- Logikai hibák esetén szoftveres adatmentés (pl. TestDisk, R-Studio).
- Fizikai hibák esetén adatmentő cégek (laboratóriumi környezet szükséges).
10. HDD történeti áttekintés
- 1956: IBM 305 RAMAC – első merevlemez, 5 MB, több száz kilogramm.
- 1980-as évek: megjelennek a PC-kbe szerelhető kompakt HDD-k (pl. Seagate ST-506).
- 1990–2000: gyorsulás, kapacitásnövekedés, IDE és később SATA csatolófelület.
- 2010–: SSD térhódítása, de HDD még mindig fontos az archiválásban.
11. HDD típusok
- PATA / IDE – régebbi csatolófelület, ma már elavult.
- SATA (Serial ATA) – szabványos csatlakozás a legtöbb gépben.
- SAS (Serial Attached SCSI) – szerverekben elterjedt, nagy megbízhatóságú.
- USB-s külső merevlemez – külső adattárolásra, plug & play használatra.
12. Tippek használathoz
- Rendszeres biztonsági mentés – bármely adattároló meghibásodhat.
- Vibráció kerülése – csökkenti az élettartamot.
- Áramvédő használata – megelőzhető a hirtelen meghibásodás.
- Hőmérséklet-szabályozás – túlmelegedés ellen.
13. Összefoglalás
A merevlemez a klasszikus háttértárolók közé tartozik, több évtizedes technológián alapul, de még ma is kulcsszereplő a számítástechnikai adattárolásban. Bár az SSD-k sok szempontból előnyösebbek, a HDD-k költséghatékonyságuk miatt továbbra is széles körben használtak nagytömegű adattárolásra, archiválásra és backup célokra.
- hard disk drive - Szótár.net (en-hu)
- hard disk drive - Sztaki (en-hu)
- hard disk drive - Merriam–Webster
- hard disk drive - Cambridge
- hard disk drive - WordNet
- hard disk drive - Яндекс (en-ru)
- hard disk drive - Google (en-hu)
- hard disk drive - Wikidata
- hard disk drive - Wikipédia (angol)