Co to jest dysk twardy?

W tym artykule opisaliśmy wszystko, co trzeba wiedzieć o dyskach twardych: jak działają, jakie mają ograniczenia i jak oszczędzać na nich miejsce.

Wiedza na temat dysków twardych

Dysk twardy to sprzęt używany do przechowywania cyfrowej zawartości i danych na komputerze. Każdy komputer ma wbudowany dysk twardy, ale możesz wyposażyć go również w zewnętrzne dyski twarde, które mogą zwiększyć pamięć komputera. W tym artykule omówimy różne rodzaje dysków twardych oraz ich wady i zalety.

Typy pamięci zewnętrznej

Wszystkie komputery wymagają przechowywania danych przez długi czas. Wykorzystuje się przy tym pamięć zwaną pamięcią zewnętrzną. Pamięć RAM (pamięć o dostępie swobodnym, ang. Random Access Memory) komputera to pamięć operacyjna.

Ogólnie rzecz biorąc, pamięć zewnętrzna występuje w dwóch formach: dysków twardych (HDD) i dysków półprzewodnikowych (SSD). Chociaż powszechnie określa się dyski SSD jako typy dysków twardych, nie jest to do końca poprawne i należy zrozumieć różnicę między HDD a SSD.

Dysk HDD – co to?

Najbardziej „tradycyjnym” typem dysku twardego jest HDD.

Dyski twarde składają się z namagnesowanych dysków – zwanych talerzami – które szybko się obracają, zazwyczaj między 5400 a 15 000 obr/min. Im szybciej obraca się dysk magnetyczny, tym szybciej komputer może odczytać z niego informacje.

Wszystkie dane cyfrowe mają postać kodu binarnego – serii jedynek i zer, które mogą przedstawiać dowolną informację. Głowice odczytu i zapisu dysku twardego służą do wprowadzania owych jedynek i zer poprzez magnesowanie części talerza. Każda maleńka część talerza zapisuje bity, które mają postać 1 lub 0. Głowica wykrywa namagnesowanie każdej części, „odczytując” w ten sposób informacje. Ta sama głowica, która może „odczytać” dane, może je również „zapisywać”, zmieniając namagnesowanie bitów na talerzu.

Za każdym razem, gdy wprowadzana jest zmiana – czyli kiedy zapisuje się lub usuwa plik – głowica dysku twardego odpowiednio dostosowuje namagnesowanie talerza. Możesz wyobrazić sobie to jako gramofon, w którym kręcąca się płyta winylowa jest talerzem zawierającym informacje, a igła jest głowicą skanującą te informacje.

Ponieważ dane przechowywane są magnetycznie, dyski twarde są trwałymi urządzeniami, co oznacza, że przechowują dane nawet wtedy, gdy komputer jest wyłączony.

Dzisiejsze wewnętrzne dyski twarde mogą przechowywać aż do 20 TB. Od czasu pojawienia się dysków SSD dyski twarde są rzadko stosowane jako pamięć zewnętrzna komputera, ale wciąż są świetnie się spisują jako zewnętrzne urządzenia do przechowywania.

Co to jest dysk SSD?

Dyski SSD (dyski półprzewodnikowe) są nowszym rodzajem dysków twardych. Stały się one preferowanym rozwiązaniem wśród wewnętrznych dysków twardych laptopów z najwyższej półki, ale pewne rodzaje dysków SSD są również wykorzystywane w smartfonach i tabletach.

Dyski półprzewodnikowe wykorzystują pamięć flash, która jest również wykorzystywana w dyskach flash podłączanych przez USB oraz w kartach pamięci do aparatów cyfrowych. Nie ma tutaj pola magnetycznego; dyski SSD wykorzystują bowiem półprzewodniki, które przechowują dane, zmieniając stan elektryczny bilionów obwodów wbudowanych w dysk SSD. Ponieważ nie mają one ruchomych części, nie tylko pracują one szybciej (nie trzeba czekać, aż dysk się obróci i głowice zbiorą informacje), ale także są bardziej wytrzymałe niż dyski twarde.

Produkcja dysków SSD jest znacznie droższa, więc, chociaż są one bardziej popularne jako dyski operacyjne laptopów i komputerów z wyższej półki, to dyski twarde są częściej wykorzystywane przez wielu producentów jako tańszy wariant.

Krótka historia dysku twardego

Po eksperymentach z wykorzystaniem taśmy magnetycznej jako środka do przechowywania danych, pierwszy komercyjny dysk twardy został skonstruowany w roku 1956 przez zespół w firmie IBM prowadzony przez Reynolda B. Johnsona.

Zespół IBM odkrył, że da się przechowywać dane na namagnesowanych, metalowych dyskach, do których można dopisywać nowe informacje. Doprowadziło to do powstania pierwszego systemu dysków twardych, znanego jako RAMAC (metodę księgowania i kontroli o dostępie swobodnym, ang. Random Access Method of Accounting and Control).

Pierwszy twardy dysk był wielkości dwóch lodówek, a 50 24-calowych talerzy obracało się z prędkością 1200 obr./min. Pomimo swojej wielkości, dysk RAMAC miał pojemność jedynie 5 MB – czyli tyle co jedno zdjęcie – i pomimo tej pojemności 1 MB kosztował około 10 000 USD.

Dyski RAMAC przechowywane były w centrach danych firmy IBM, dopóki IBM nie wprowadził wymiennej pamięci masowej w latach 60. Dysk 1311 IBM z 1962 roku mógł pomieścić 2.6 MB na sześciu 14-calowych talerzach. A te były mniej więcej wielkości zmywarki.

Komputery stacjonarne pojawiły się w latach 70. W tym samym czasie firma IBM pracowała nad pierwszymi dyskietkami. Pierwsza dyskietka, wydana w 1971 roku, była pierwszym przenośnym dyskiem magnetycznym. Można uznać ją więc za pierwszy zewnętrzny dysk twardy. Dyskietki były standardem na rynku przechowywania danych do końca XX wieku, kiedy to rozpowszechniły się płyty CD i dyski flash USB. Pierwszy dysk twardy odczytu i zapisu dla komputerów osobistych został wyprodukowany w 1972 roku przez firmę Memorex.

Do roku 1980 wiele firm dołączyło do gry o dyski twarde. Najbardziej kompaktowym dyskiem twardym dostępnym w tamtym czasie był wyprodukowany przez firmę Shugart Technology dysk ST-506 o rozmiarze 5,25 cala i pojemności 5 MB. W międzyczasie firma IBM wydała IBM 3380 – pierwszy dysk twardy o pojemności 1 GB.

W 1983 firma Rodime zaprezentowała RO352, pierwszy dysk twardy o rozmiarze 3,5 cala. Miał ona dwa talerze i pojemność 10 MB, więc szybko stał się standardem wśród komputerów stacjonarnych. W laptopach jest on wykorzystywany do dziś w formie dysku twardego o rozmiarze 2,5 cala.

To właśnie w latach 80. dyski twarde zaczęły nabierać znanego nam dziś kształtu i wraz z upływem czasu zmniejszała się ich wielkość, a zwiększała pojemność.

Do czego służy dysk twardy?

Mówiąc najprościej, dysk twardy przechowuje dane komputera. Obejmuje to wszystkie Twoje zdjęcia, filmy, muzykę, dokumenty i aplikacje oraz inne elementy, takie jak kod Twojego systemu operacyjnego, struktury i sterowniki. Pojemność dysku twardego określana jest w megabajtach (MB), gigabajtach (GB) i terabajtach (TB).

Różni się to od pamięci RAM (pamięci o dostępie swobodnym, ang. Random Access Memory), która jest tymczasową pamięcią komputera wykorzystującą elektryczność do przechowywania danych. Jest to więc pamięć nietrwała i przechowuje dane tylko wtedy, gdy komputer jest włączony. Pamięć RAM nie jest wykorzystywana do przechowywania prywatnych danych, a jedynie danych komputerowych. Twój komputer potrzebuje pamięci, by działać płynnie i umożliwiać Ci wykonywanie różnych zadań i otwieranie różnych aplikacji jednocześnie. Podczas gdy dyski HDD i SSD są rodzajami pamięci zewnętrznej, pamięć RAM to pamięć operacyjna.

Dysk twardy jest urządzeniem do przechowywania, które ma za zadanie magazynować pliki i dane na długi czas. Każdy zapisany przez Ciebie na komputerze plik jest zapisywany na dysku twardym komputera. Dysk twardy jest jak szafka na pliki cyfrowe.

Dysk twardy zewnętrzny

Zewnętrzny dysk twardy to dysk, który nie jest integralną częścią komputera. Jest to przenośne urządzenie, które można podłączyć do dowolnego komputera, by uzyskać dostęp do przechowywanych na nim danych. Podczas gdy wewnętrzne dyski twarde są bezpośrednio podłączone do płyty głównej komputera i przechowują dane systemu operacyjnego, struktury, sterowniki i Twoje pliki, zewnętrzne dyski twarde wykorzystywane są głównie do przechowywania osobistych plików.

Dysk twardy komputera można zwykle wyjąć i ulepszyć, ale jest to żmudne przedsięwzięcie, więc w przypadku małej ilości miejsca na dysku wiele osób decyduje się na zakup zewnętrznego dysku twardego.

Obecnie zewnętrzne dyski twarde mogą pomieścić aż do 20 TB danych, czyli ponad milion razy więcej niż pierwszy dysk twardy z 1956 roku. Ta pojemność, w połączeniu z przenośnością i przystępną ceną zewnętrznych dysków twardych, sprawiła, że stały się one najlepszym sposobem na zwiększenie pojemności komputera – do czasu pojawienia się usługi przechowywania w chmurze.

Wady korzystania z zewnętrznych dysków twardych do przechowywania

W porównaniu do podstawowej pamięci wewnętrznej komputera, zewnętrzne dyski twarde są korzystnym rozwiązaniem, jednak wiążą się one z kilkoma zagrożeniami i ograniczeniami, które warto wziąć pod uwagę.

Podobnie jak wewnętrzne dyski twarde, te zewnętrzne również niosą za sobą ryzyko utraty danych. Może to być spowodowane atakami takimi jak złośliwe oprogramowanie lub wirusy lub może wynikać z naturalnych uszkodzeń związanych z działaniem światła słonecznego lub ciepła, ekspozycją na płyny, kurz bądź też z zakłóceniami z innych pól magnetycznych.

Ponieważ dyski twarde do działania potrzebują wielu skomplikowanych, ruchomych części, są one dość podatne na uszkodzenia, szczególnie jeśli zawsze z nimi podróżujesz. Przy uszkodzonym dysku twardym nadal da się odzyskać przechowywane na talerzach dane, ale jest to skomplikowany i prawdopodobnie kosztowny proces. Dysk twardy jest więc jednym z najbardziej delikatnych komponentów komputera, gdyż składa się z ruchomych części.

Ponadto przeciętny dysk twardy nie jest chroniony hasłem ani szyfrowany, więc w przypadku zgubienia lub kradzieży ochrona Twoich danych może być łatwo naruszona.

Poza tym wiele zewnętrznych dysków twardych wspiera tylko wybrane systemy operacyjne bądź może obsługiwać tylko jeden system operacyjny jednocześnie. Na przykład jeśli masz MacBooka i komputer z systemem Windows, może okazać się, że Twój dysk zewnętrzny nie jest w stanie odczytywać i zapisywać danych na obu urządzeniach naraz, co może być utrudnieniem, gdy chcesz wykorzystać dysk twardy do przeniesienia plików z jednego komputera na drugi. Wiele dysków twardych wymaga przeformatowania, by móc zapisywać dane na innym systemie operacyjnym, co wiąże się z utratą danych.

Wykorzystywanie pamięci w chmurze zamiast dysków twardych

Wraz z pojawieniem się pamięci masowej w chmurze pojawiło się rozwiązanie problemu ograniczeń i zagrożeń związanych z dyskami twardymi. Okazało się, że jest to bezpieczniejsza i lepiej dostępna alternatywa dla przechowywania danych. Przechowywanie plików w chmurze oznacza, że przechowujemy je online i nie zajmujemy miejsca na urządzeniu.

W Dropbox możesz uzyskać aż do 3 TB miejsca w ramach konta osobistego, które może być wykorzystane do przechowania prawie każdego typu pliku. Konta Dropbox Business Advanced i Enterprise oferują natomiast tyle przestrzeni, ile tylko potrzebujesz.

Zamiast kupować kolejne zewnętrzne dyski, gdy poprzednie są już zapełnione, możesz po prostu powiększać swoją przestrzeń dyskową w chmurze – bez zajmowania miejsca na fizycznych urządzeniach. Jeśli zapisujesz pliki na kilku zewnętrznych dyskach twardych, odnalezienie konkretnego pliku może być problematyczne. Przechowywanie w chmurze wiąże się z tym, że wszystkie pliki znajdują się w jednym miejscu, można łatwo uzyskać do nich dostęp i odnajdywać je na dowolnym urządzeniu z połączeniem internetowym. Podczas gdy zewnętrzne dyski twarde zazwyczaj łączą się z komputerem za pomocą kabla USB, więc można podłączać je tylko do konkretnych urządzeń, pamięć w chmurze jest dostępna nie tylko na komputerach stacjonarnych i laptopach, ale także na tabletach i smartfonach.

Dropbox korzysta z serwerów zlokalizowanych w centrach danych na całym świecie. Nie można przypadkowo upuścić chmury i uszkodzić znajdujących się tam plików, tak jak w przypadku zewnętrznego dysku twardego – tutaj wszystko jest cyfrowe i bezpieczne. Zapisując pliki w Dropbox, zapisujesz je w szyfrowanej i chronionej przestrzeni, która jest znacznie mniej podatna na kradzieże niż tradycyjny dysk twardy.

Dropbox to bezpieczne i wszechstronne rozwiązanie do tworzenia kopii zapasowych plików i przechowywania ich oraz oszczędzania miejsca na komputerze. Nie musisz już się martwić i podejmować ryzyka związanego z przechowywaniem ważnych danych na zewnętrznych dyskach.