Was ist eine Festplatte? (Mit Bildern)
Eine Festplatte, auch als Festplattenlaufwerk (HDD) bezeichnet, ist ein wesentlicher Bestandteil moderner Computer. Als internes Speichergerät ermöglicht es einem Computer, wichtige Dateien und Programme wie das Betriebssystem des Geräts zu speichern und auszuführen, und seine Komponenten suchen, lesen und schreiben aktiv Daten in vom System und vom Benutzer erstellten Dateien. Die empfindliche Natur der Standardfestplatte macht sie jedoch anfällig für Beschädigung und Beschädigung oder Verlust von Daten, und das Reparieren oder Ersetzen einer Festplatte kann kostspielig sein. Beschädigungen können häufig vermieden werden, indem das Laufwerk möglichst wenig Umwelteinflüssen wie Staub und rauer Handhabung ausgesetzt wird.
Interne Laufwerke
Es gibt zwei Haupttypen von Festplatten: interne und externe. Das interne Laufwerk ist der Hauptspeicherbereich eines Computers. In der Regel befinden sich hier das Betriebssystem sowie die vom Benutzer manuell installierten Programme. Die meisten Computer weisen es als Laufwerk C zu, und die Programminstallation wird standardmäßig auf dieser primären Partition ausgeführt. Moderne Computer verfügen häufig über mehrere hundert Gigabyte Speicherplatz, der ausreichend Platz für die Sammlung von Anwendungen, Dokumenten und Medien des Durchschnittsbenutzers während der gesamten Lebensdauer des Computers bietet. Ein internes Laufwerk wird normalerweise über PATA (Parallel Advanced Technology), SATA (Serial ATA) oder SCSI (Small Computer System Interface) mit dem Computer verbunden.
Externe Laufwerke
Externe Laufwerke werden normalerweise verwendet, um Sicherungskopien von Dokumenten und Programmen zu speichern, archivierte Dateien zu speichern oder um große Datendateien zu speichern, die unter anderem nicht regelmäßig verwendet werden. In der Regel enthalten sie weder das Betriebssystem noch Programme, die für die ordnungsgemäße Funktion des Computers erforderlich sind. Die meisten Geräte werden über eine USB- oder FireWire®-Verbindung an das Gerät angeschlossen, obwohl einige Wireless-Modelle auch erhältlich sind. Sie werden manchmal auch als tragbare Laufwerke bezeichnet, da sie häufig problemlos von einem Computer auf einen anderen verschoben werden können.
Speichertechnologie
Eine herkömmliche Festplatte verwendet eine ähnliche Speichertechnologie wie Kassetten- und Videobänder. Ähnlich wie Bänder enthalten diese Laufwerke runde, spiegelähnliche Platten, die mit einem empfindlichen, magnetischen Material bedeckt sind. Die Platten bestehen normalerweise aus Glas oder Aluminium, sie können jedoch aufgrund des polierten magnetischen Materials auf ihren Oberflächen glänzend erscheinen.
So wie der Kopf in einem Kassettenrekorder oder Videorekorder die Daten auf einem Band liest, liest und schreibt ein Kopf in einem Festplattenlaufwerk Daten auf Platten. Beim Schreiben ändert der Kopf die Richtung des Magnetmaterials auf den Platten, um binäre Datenbits darzustellen, die gespeichert und dann gelesen werden können. Der Kopf befindet sich auf einem Arm neben den Platten und dreht sich über ihnen hin und her, während er ständig nach neuen Informationen sucht oder diese schreibt.
Interne Komponenten
In einem durchschnittlichen modernen Festplattenlaufwerk sind mehrere Platten übereinander gestapelt, wie bei einem Sandwich-Cookie. Ein kleiner Spalt zwischen den Platten ermöglicht es den Köpfen, über sie zu fahren. Die Köpfe stützen sich auf denselben Arm, haben jedoch getrennte Äste, ähnlich wie die Zinken einer Gabel, die auf die Seite gedreht ist.
Wenn ein Computer eingeschaltet wird, beginnen sich die Platten sofort zu drehen. Die Festplatten eines Desktop-Computers erreichen in der Regel bis zu 7.200 Umdrehungen pro Minute (U / min), während die Laufwerke in Laptop-Computern normalerweise mit 5.400 U / min laufen, obwohl es nicht ungewöhnlich ist, dass High-End-Festplatten 10.000 oder sogar 15.000 U / min erreichen . Wenn der Lüfter des Laufwerks nicht läuft, ist möglicherweise ein stetiges Brummen zu hören.
Die Platten drehen sich weiter, auch wenn kein Datenabruf oder kein Speicherschreiben stattfindet. Der Arm bewegt sich nur, wenn ein Programm ausgeführt wird oder eine Datei geöffnet, gespeichert oder gelöscht wird. Während dieser Vorgänge kann sich der Arm in einer Sekunde bis zu 50 Mal über die Oberfläche bewegen. Der Kopf berührt nie die Platten, sondern gleitet über ihnen, unterstützt von einem Luftkissen, das von den sich drehenden Scheiben erzeugt wird.
Solid State Drives
Obwohl die Plattentechnologie die meisten Festplatten auf dem Markt antreibt, gibt es immer mehr Solid State Drives (SSDs). Anstelle von sich drehenden Scheiben enthalten sie überhaupt keine beweglichen Teile. Die Daten werden stattdessen auf speziellen Computerchips gespeichert. Diese Technologie ermöglicht es dem Laufwerk, Daten schneller zu lesen und zu schreiben, und die Festplatten sind nicht so anfällig für physische Schäden wie normale Festplatten, sind jedoch in der Regel viel teurer. Ohne bewegliche Teile haben SSDs möglicherweise eine längere Lebensdauer als normale Laufwerke, da kein Motor durchgebrannt oder der Arm gebrochen werden kann. Wenn das Laufwerk jedoch ausfällt, geschieht dies möglicherweise plötzlich und ohne Vorwarnung, und alle Daten gehen möglicherweise vollständig verloren.
Hybridantriebe
Es gibt auch Hybridlaufwerke, die eine Standardfestplatte und eine SSD kombinieren. Die Platten in einem Hybrid drehen sich nicht konstant und dieser Teil des Laufwerks wird nur bei Bedarf aktiviert. Daten, die regelmäßig abgerufen werden, werden auf der SSD gespeichert und nur dann auf die Platten verschoben, wenn dieses Laufwerk voll ist. Dies kann schnellere Startzeiten und Computerleistung zu einem niedrigeren Preis bedeuten als die Verwendung einer SSD allein. Programme, die viel Speicher benötigen, sind jedoch möglicherweise nicht schneller, da sie auf dem herkömmlichen Laufwerk basieren.
Allgemeine Probleme
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Funktionalität einer Standardfestplatte zu beeinträchtigen. Die schnelle Bewegung und das feinfühlige Manövrieren von Platten und Köpfen innerhalb einer Platte machen sie anfällig für einen "Kopfcrash", bei dem die Köpfe die Platten berühren und die magnetischen Oberflächen beschädigen. Platten, die Staub ausgesetzt sind, können dazu führen, dass der Arm einer Platte beim Betrieb hüpft, und Spindeln können stecken bleiben, was zu verriegelten Bauteilen führt. Wenn Sie einen Computer stoßen oder fallen lassen, kann dies zu elektromagnetischen Schäden führen, auch wenn das Gerät ausgeschaltet ist.
Reparatur und Ersatz
Reparaturen an Standard-Festplattenlaufwerken können teuer sein und sogar mit den Kosten neuer Low-End-Computer mithalten. Diese Arbeit muss in der Regel von einem Fachmann ausgeführt werden. Wenn Sie das Laufwerk zu Hause öffnen, wird es in der Regel zerstört und die Garantie erlischt. Viele Computerexperten empfehlen außerdem, dass Anfänger nicht versuchen, ein defektes Laufwerk zu Hause zu ersetzen, da die Festplatte empfindliche magnetische Eigenschaften aufweist und das Risiko besteht, dass andere elektronische Komponenten im Inneren des Computers beschädigt werden.
Probleme vermeiden
Es gibt bestimmte Dinge, die ein Computerbenutzer tun kann, um die Lebensdauer einer Festplatte zu verlängern. Menschen sollten mit jeder Maschine immer vorsichtig umgehen, da selbst ein plötzliches Bewegen des Laptops zu einem Kopfcrash führen kann. Es ist am besten, einen eingeschalteten Computer so wenig wie möglich zu bewegen, da eine Festplatte während des Betriebs mit größerer Wahrscheinlichkeit beschädigt wird. Obwohl das Laufwerk versiegelt ist, sollte der Benutzer die gesamte Maschine so staubfrei wie möglich halten und sicherstellen, dass der Lüfter und alle anderen Kühlgeräte sauber sind und ordnungsgemäß funktionieren. Durch regelmäßiges Sichern der Daten eines Computers auf externen Festplatten, Flash-Laufwerken oder Cloud-Speicherdiensten können Benutzer vor dem Verlust wichtiger Dateien geschützt werden, wenn das Laufwerk ausfällt und repariert oder ersetzt werden muss.