HDD (Hard Disk Drive)

HDD (pevný disk) je elektromechanické zařízení pro ukládání dat, které využívá magnetický zápis na rotující pevné plotny. Na rozdíl od SSD disků, které jsou založeny na polovodičových buňkách, HDD obsahuje pohyblivé části, což určuje jeho specifické vlastnosti: vysokou kapacitu za nízkou cenu, ale nižší rychlost a citlivost na nárazy.

1. Mechanická konstrukce

Pevný disk se skládá z několika klíčových komponentů:

Plotny (Platters): Kotouče s magnetickou vrstvou, na kterých jsou uložena data. Jsou vyrobeny ze skla nebo hliníku.
Vřeteno (Spindle): Motor, který otáčí plotnami konstantní rychlostí (obvykle 5400 nebo 7200 ot./min).
Čtecí a zápisové hlavy: Miniaturní senzory umístěné na ramenou, které se pohybují těsně nad povrchem rotujících ploten.
Aktuátor (Pohon): Elektromagnetický mechanismus, který velmi přesně polohuje ramena s hlavami nad správnou stopu.

2. Logická struktura dat

Data na disku nejsou rozházena náhodně, ale organizována do geometrické struktury:

Stopa (Track): Soustředná kružnice na povrchu plotny.
Sektor (Sector): Nejmenší fyzická jednotka dat na disku (tradičně 512 bajtů, u moderních disků Advanced Format 4 KB).
Cylinder (Válec): Množina všech stop na všech površích ploten, které se nacházejí ve stejné vzdálenosti od středu.
Cluster (Alokační jednotka): Logická jednotka, kterou používá operační systém (např. v systému FAT nebo NTFS) a která se skládá z jednoho nebo více sektorů.

3. Klíčové výkonové parametry

Výkon HDD je limitován mechanickými zákony:

Otáčky (RPM): Počet otáček za minutu. Vyšší RPM znamená nižší latenci a vyšší přenosovou rychlost.
Seek Time (Doba vyhledávání): Čas, který hlava potřebuje k přesunu na správnou stopu.
Latence (Rotational Latency): Čas, než se pod hlavu dotočí správný sektor.
Buffer (Cache): Rychlá paměť RAM (obvykle 64–256 MB) na elektronice disku, která vyrovnává rozdíly v rychlosti mezi mechanikou a rozhraním.

4. Technologie zápisu

S postupujícím vývojem se měnily způsoby, jakým jsou magnetické domény na disku orientovány:

Technologie	Název	Popis
LMR	Longitudinal Magnetic Recording	Starší metoda, data zapsána vodorovně s povrchem.
PMR	Perpendicular Magnetic Recording	Zápis svisle k povrchu, umožňuje vyšší hustotu dat.
SMR	Shingled Magnetic Recording	Stopy se částečně překrývají jako střešní tašky. Vysoká kapacita, ale pomalý přepis.
HAMR	Heat-Assisted Magnetic Recording	Budoucí technologie využívající laser k dočasnému zahřátí povrchu pro extrémní hustotu.

5. Rozhraní (Konektivita)

PATA (IDE): Staré paralelní rozhraní s širokými kabely.
SATA: Současný standard pro PC. Verze SATA III nabízí teoretickou propustnost 6 Gb/s.
SAS: Sériová verze SCSI používaná v serverech pro vyšší spolehlivost a rychlost.

6. Spolehlivost a životnost

S.M.A.R.T.: Diagnostický systém, který sleduje stav disku (teplotu, počet vadných sektorů) a varuje před selháním.
Parkování hlav: Při vypnutí se hlavy přesunou mimo oblast dat, aby nedošlo k poškození ploten (tzv. Head Crash) při otřesu.
MTBF: Střední doba mezi poruchami, udávaná v hodinách.

Upozornění: Pevné disky jsou citlivé na silná magnetická pole a fyzické nárazy, zejména pokud jsou v provozu. Gyroskopický efekt rotujících ploten může při prudkém pohybu způsobit dotyk hlavy s povrchem a nevratnou ztrátu dat.

Zpět na Hardware