Merevlemezegység, HDD, hard disk drive, winchester

mechanizmus  -  élettartam  -  forgalomellenőrzés

A merevlemezegység a számítógép legnagyobb kapacitású háttértárolója. A Windows emellett az operatív memória kiegészítéseként is használja.

A címben sorolt nevek mind ugyanazt az eszközt jelölik. Szokás dolga, hogy ki mikor miként nevezi. Hallható még "vinyó" néven is emlegetve.

A merevlemezegységekből legalább egyet mindig beszerelnek a gép házába, hogy közvetlenül az alaplaphoz csatlakoztathassák, gondoskodva a lehető legnagyobb adatátviteli sebességről. Igény szerint további merevlemezegységek is beépíthetők, vagy külső merevlemezként ideiglenesen a gépre köthetők.

Az előbb-utóbb bekövetkező meghibásodás okozta károk minimalizálása érdekében rendszeresen készítsen biztonsági mentést.

A szokványos, boltokban kapható winchesterek tárolókapacitása jelenleg többnyire 320 GB-tól 3 TB-ig terjed. A 2 TB feletti lemezterület kezelésével lehetnek problémák, a géptípustól és a Windows verziójától függően.

Ebben az eszközben az adattárolás egy nagy sebességgel forgó, mágnesezhető réteggel bevont korongon történik. Az eszköz neve, a merevlemez és hard disk abból ered, hogy a benne levő adattároló korong nem hajlékony, "lifegő" (floppy), hanem merev, kb. egy milliméter vastag fémlemez.

A 'HDD'-ben a 'drive' szó más, mint a driver, bár mindkettőt hívják a maga szövegkörnyezetében 'meghajtó'-nak.

A merevlemez korongja az üzemelése során folyamatosan, állandó sebességgel forog, a sebessége 90-120 fordulat másodpercenként (5400/7200 rpm), ez az oka a magas zúgó hangjának.

Háromféle merevlemezegység van mostanában használatban. A képen látható, hogy a lemezegységen belül egy tükörfényes fémkorong van, az tárolja az adatokat. Ennek a korongnak az átmérője 3,5, illetve 2,5 inch, ez alapján különböztetjük meg őket. (A melléjük tett pendrive segít a méretük érzékelésében.) Van egy harmadik, még kisebb winchesterfajta is (1,8 inch), azt tabletekben és más kis méretű eszközökben használták.

   

A lemezegységek alsó oldalán az elektronikus alkatrészeket hordozó nyomtatott áramköri lap van, ezért már a merevlemez megérintése előtt is kövesse a szerelési alapszabályokat.

Merevlemez helyett egyre több laptopot és tabletet szerelnek fel SSD-vel. Gyorsabb, de fajlagosan jóval drágább, ezért az ilyen gépekbe többnyire kisebb háttértároló kerül. Vásárláskor ne felejtse el a sok szám között megbújó HDD- vagy SSD-méretet ellenőrizni.

 SATA táp- és adatcsatlakozó A lemezegységeket kábelek kötik a tápegységhez és az alaplaphoz. Ennek a csatlakozásnak a szabványai időnként bővülnek, a régebbiek eltűnnek. Az IDE, ATA, SATA és SATA2 után mostanában a SATA3 a jellemző. A SATA, SATA2 és SATA3 csatlakozók formára megegyeznek, de az elérhető adatátviteli sebesség egyre nagyobb. Ha a winchesteren a kiolvasandó adatok optimálisan vannak elrendezve, minimális számú fejléptetést igényelve, akkor az adatáramlás sebessége elérheti a 100 megabyte-ot másodpercenként. A képen a bal oldali a tápkábel, a másik az adatkábel.

Annak ellenére, hogy az 3,5 inches winchester viszonylag zajos, asztali gépeken még mindig nem ment ki a divatból. Az ugyanis a helyzet, hogy egyelőre a reakcióideje kisebb, mint a 2,5 inches típusoké, vagyis valamivel gyorsabban keresi ki a program által megnevezett helyen levő adatot, illetve gyorsabban végez az új adat tárolásával; a tárkapacitáshoz viszonyítva olcsóbb, a megbízhatósága is jobb egy kicsivel. Ezért akik nagy és gyors háttér-adatforgalmat kívánó programokat használnak, például nagyszabású játékokat, szívesen használják a nagyobb típust.

Mobil winchester

A mobil winchester, más néven külső merevlemez egy olyan közönséges merevlemezegység (általában 2,5 inches), amely egy tokban van, és a géphez USB kábellel kell csatlakoztatni. A gépen átmenetileg ugyanúgy egy (vagy több) logikai lemezegységként válik elérhetővé, mint a beépített merevlemezegység vagy egy pendrive. A hordozhatóságnak az a haszna, hogy nagy mennyiségű adatot lehet rajta átvinni más gépekhez, illetve biztonsági mentést lehet végezni vele több gépen is. Sajnos az USB port sávszélessége elmarad a SATA kábeleké mögött, de a mobil winchester a pendrive-nál még így is sokkal gyorsabb és nagyobb, viszont jóval sérülékenyebb.

 

A mechanizmus

Az alábbi képen szétnyitva láthat 2,5 inches példányt. A felnyitással az eszköz tönkre is megy, ezért még használni kívánt lemezegységgel ezt ki ne próbálja!

A merevlemezegység egy igen finom, precíziós mechanikai eszköz. Az elv régi: egy forgó korong mágnesezhető anyaggal van bevonva, és a felette egy karon levő apró író-olvasó "fej" a felületen levő parányi mágneses tereket észlelve olvassa le a korongon tárolt információt. A fej szükség szerint mozog a kívánt sáv fölé. Változtatni az adatokon úgy lehet, hogy a fej a megfelelő módon átmágnesezi a lemez felületének egy-egy adott pontját, miközben az elszáguld alatta. Minden ilyen pont egy bit információt tárol.

A lemezegységben a korong mindkét oldala adathordozó, és két fej van egy-egy, egyszerre mozgó karon. Sőt, az extra nagy kapacitású lemezegységekben közös tengelyen két lemezkorong is van, összesen három vagy négy író-olvasó fejjel.

A nagy forgási sebesség azt eredményezi, hogy a lemez valamelyik pontján tárolt információ a másodperc töredéke alatt biztosan a leolvasó fej alá kerül. A motor lapos, körülveszi a tengelyt, a tokon belül van.

Az adatok a lemezkorong felületén koncentrikus köröket alkotva vannak a lemezen elhelyezve, ezeket sávoknak (track) hívják. A sávok szektorokra vannak bontva, a szektorok byte-okra, a byte-okban pedig 8-8 bit adat van.

A tárolt információ tehát mikroszkóppal sem látható, mivel csak a korong felületének mágneses terében levő ingadozások őrzik a bitek értékeit. Hogy a mágneses tér milyen hallatlan finomsággal van ezen a felületen váltogatva, a bitek tartalmának megfelelően, azt érzékelteti az, hogy egy fél terabyte méretű, 3,5 inches winchesteren 1 mm2 területen 3-400 millió bit fér el. Mindebből következik, hogy a winchester igen érzékeny a sérülésre, mert egy porszemnyi felületen is rengeteg adat van tárolva.

A lemez fölé nyúló, ferde helyzetben levő kis kar végén van az író-olvasó fej. Ez a kar a tengelye körül elfordulva helyezi a fejet a kívánt sáv fölé. Ez az áthelyezés egy pillanat alatt történik, de ha az újabb adatok betöltéséhez vagy felírásához újabb helyre kell a fejnek mozdulnia, és ez többször ismétlődik, akkor a lemezegység felől többé-kevésbé halk cirregést vagy sűrű kopogást hallunk. Minden koppanás a fejet kartó kar léptetőmotorjának egy gyors mozdulata. Ha sok kopogást hallunk, egyenetlen ritmusban, akkor a lemezen a kezelendő adatok területileg szét vannak szóródva, és rengeteg fejléptetést igényel a végigjárásuk, márpedig a fej elmozdítása az adatáramlás sebessége szempontjából hosszú kényszerszünetnek számít. Ezen a töredezettségmentesítésre szolgáló windowsos segédprogram egy kicsit tud javítani.

Az író-olvasó fej látszólag érinti a lemez felületét. A valóságban a nagy fordulatszám miatt a lemez felett egy nagyon finom légpárna jön létre, és ez a fejet leheletnyivel a lemez fölött tartja. Azért nem szabad a légmentesen összezárt tokot kinyitni, mert rögtön rászáll egy-két porszem. Márpedig ehhez a finom távolsághoz képest egy porszem is kisebb szikla, ami ha beszorul a fej és a lemez közé, akkor töredékmásodperc alatt lesmirglizi az ott levő sávok tartalmát hordozó mágnesezhető réteget.

Ezek után érthető, hogy miért kell kerülni azt, hogy a bekapcsolt gép nagyot zökkenjen. Ha a rázkódás miatt a fej hozzákoccan a lemezfelülethez, egy század másodperc alatt végigkarcolhat egy egész sávot, adatok megabyte-jait eltüntetve. Van a szerkezetnek némi teherbírása, de kár fölöslegesen kóstolgatni. Amikor a gép leáll és a lemezegység áramellátása megszűnik, a fej automatikusan a kijelölt parkolósáv fölé ugrik, amelyen nincs adat tárolva, nem eshet benne kár, az eszköz nyugodtan szállítható. De persze ha leejtjük, akkor maga a fej és a precíziós mechanizmus is megsérülhet.

Merevlemezt használtan ne vásároljon. A mechanizmus kopik, öregszik, a lemezen levő hibák szaporodnak, és általában a merevlemez meghibásodása a legrosszabb, ami egy géppel történhet.

A felhasználónak, de még a programoknak sem kell a fej állítgatásával és effélékkel bajlódnia, mert a programok ezt rábízzák az operációs rendszerre, illetve az azt támogató BIOS-ra. Így ön fájlokat, mappákat és logikai lemezegységeket használhat, a többi a számítógép dolga.

Élettartam

Energiatakarékosság céljából a lemezegység, ha egy adott ideig nem kap semmilyen feladatot, leáll. De a túl sok leállás és felpörgetés kicsit rövidíti az eszköz élettartamát, ezért ezt a funkciót, amely a Windows Vezérlőpultjának Energiagazdálkodás pontjában állítható be, inkább csak akkumulátorról működő állapotra javaslom kiválasztani. Viszont nem érdemes a gépet egész nap járatni sem csak azért, hogy ne kelljen a lemezt leállítani; laptopot egyébként is ajánlatos leállított állapotban hurcolni.

Egy átlagosan jó minőségű lemezegységtől, amelyet a Windows a szokásos intenzitással vesz igénybe, otthoni számítógépben, elvárható 5-6 év hibamentes üzemelés.

A lemezegység állapotát, a várható meghibásodásra utaló adatokat a lemezegységek beépített SMART szolgáltatása segít ellenőrzés alatt tartani. Sokféle olyan program van, amely a szolgáltatás által jegyzett adatokat megmutatja. Ezen a képen az Aida64 által készített összegzést látja egy 320 GB-os Western Digital merevlemezről.

A felpörgetések száma van a 03 jelű adatban, a bekapcsolások száma a 0C-ben, ezek szerint kb. 600-szor indult újra alvó módból. A felpörgetés eddig minden alkalommal elsőre sikerült, a hibák száma a 0A adat. Az olvasási (01), írási (C8) és fejpozícionálási (07) hibák száma szintén nulla, tehát a lemezegység mindeddig kifogástalanul működött.

A SMART szolgáltatással felszerelt lemezegység arra is képes, hogy ha egy szektor megsérül, ezért csak többedik kísérletre sikerül hibátlanul kiolvasnia, akkor a szektor tartalmát egy tartalék szektorba írja át, a hibás szektort pedig kivonja a forgalomból. A 05, C4, C5, C6 adatok árulják el az ilyen esetek számát.

Lehet, hogy azon aggódik, hogy a lemezegység sok bekapcsolása vagy a sok fejmozgatás koptatja a mechanikát. Esetleg azon, hogy a sok írási művelet itt-ott lassacskán meggyengíti az adathordozó réteg mágnesezhetőségét. Nos, ez nem alaptalan, de sok munkaóra kell hozzá. Személyes célokra használt, akár egész nap hajtott gépen a lemezegységet más okokból előbb szokás lecserélni, mint hogy ezek a problémák jelentkeznének. A mágnesezhető réteg kopása is, amire inkább csak bekapcsolt állapotban sokat és erőteljesen rázkódó lemezegységnél számíthat, csak fokozatosan válik mérhetővé. De ahogy látja, ennek az előjeleit maga a lemezegység mutatja meg.

Időnként nézze meg a lemezegysége SMART adatait. Ha azt tapasztalja, hogy a hibák száma elkezd szaporodni, akkor tudhatja, hogy a lemezegység kezd megbetegedni. Ilyenkor még van ideje másik lemezegységet venni, és arra átmásolni az adatfájljait. De számítson arra, hogy ha a Windows is arra van telepítve, akkor teljesen újra kell telepítenie, mert a csak átmásolt Windows nem lesz hajlandó működni a másik lemezegységen.

A forgalom figyelése

Felhasználói szempontból is nagyon hasznos tud lenni, ha figyelemmel tudjuk kísérni a merevemez használatát. Ha ugyanis azt látjuk, hogy a lemezt éppen erősen használja valamilyen program, az megmagyarázhatja, ha a gépünket éppen egy kicsit lassúnak találjuk. A Windows a háttérben sokszor olvassa és írja a merevlemezeket, az operatív memória részét képező lapozófájlt, a Lomtárat, egy visszaállítási pontot, a keresőindexet frissítve, néha akkor is, amikor jó lenne, ha nem erre fordítaná az erőforrások egy részét. Az is lehet, hogy a víruspajzsunk vizsgál át néhány fájlt; egy frissen letöltött, nagyobb méretű telepítőfájlnál ez 10-20 másodpercig is könnyen eltarthat.

Nade mit nézzen ön a gépen ahhoz, hogy ezt lássa? Az asztali gépek házán lenni szokott valami olyan fényforrás, amely az alaplap erre szolgáló csatlakozójára van kötve, és az felvillan, amikor egy program a lemezegységen végez valamilyen írási vagy olvasási műveletet. Ha ez a villogás szinte folyamatos világítássá áll össze, akkor a gépen futó valamelyik program lefoglalja a merevlemez adatátviteli csatornájának nagy részét, és más programok időszakosan lelassulhatnak.

A laptopokon viszont egy káros tendencia figyelhető meg: teljesen lehagyják a lemezforgalmat jelző, régen minden gépen ott levő kis lámpát. Talán azért, mert a kedves vevőt zavarta, hogy az szinte mindig villog valamennyire? Így viszont a kedves vevő nem látja, amikor a Windows egy program elindítása után hosszú másodperceken át nem csinál semmit, akkor nem a rendszer fagyott le, nem is az indítás volt sikertelen, hanem éppen teljes gőzzel tölti be a merevlemezről a program részeit, mindjárt indul.

Ha ön is fontosnak érzi ezt a kiegészítő információt, és a laptopján nincs megfelelő lámpa, akkor kénytelen lesz valamilyen programot használni ehhez.

Az egyik lehetőséget a Windows kínálja, az Erőforrás-figyelő nevű programjával, amely a Feladatkezelőből is megnyitható, de maga a fájl is elindítható, a neve resmon.exe. A képen láthatja, hogy a Lemez táblán táblázatban olvashatja a lemezhasználat utolsó percének átlagait, méghozzá az azt okozó programok neve mellett. Az összesítést pedig diagram teszi áttekinthetőbbé. (A system és az svchost.exe a Windows rendszer alkotóelemei.)

A gépen levő lámpácska helyettesítésére ez az eszköz túl komplikált, de vannak praktikusabbak is. Ilyen az O&O DriveLED nevű program, amelynek a képen az 1.0 b 74 számú ingyenes verzióját láthatja. Az elkapott pillanatban valamilyen program vagy a Windows éppen írt valamit a C: lemezegységre, és olvasott valamit az E: lemezegységről. Ez lehet akár egy fájlmásolás is, vagy éppen két egymástól független folyamat tevékenységének hatása is.

Ha ön elindítja ezt a programot, és ezt a kis panelt kiteszi valahová a képernyő szélére, akkor bármikor egy pillantással felmérheti, hogy mekkora munka folyik a lemezegységeken. De ez a program még akkor is hasznos, ha a gépén megvan a szükséges lámpácska, mert ha azt látja, hogy a gép váratlanul elkezd valamit dolgozni a lemezen, akkor ebből az is kiderül, hogy melyiken és mit, ebből pedig következtetéseket lehet levonni a művelet jellegéről.

 

2016.12