Eine
mechanische Festplatte (
Festplatte ) oder Festplatte ist ein Datenspeichergerät, das digitale Daten mithilfe schnell rotierender Magnetplatten speichert und abruft. Festplatten werden in Computern häufig zum Speichern von Betriebssystemen, Anwendungen und Benutzerdaten verwendet.
Wie funktioniert eine mechanische Festplatte?
1. Magnetplatten :Festplatten bestehen aus einer oder mehreren Magnetplatten (auch als Platten bezeichnet), die mit einer dünnen Schicht magnetischen Materials beschichtet sind. Diese Scheiben bestehen typischerweise aus Aluminium, Glas oder Keramik und drehen sich mit hoher Geschwindigkeit, normalerweise im Bereich von 5.400 Umdrehungen pro Minute (U/min) bis 15.000 U/min.
2. Lese-/Schreibköpfe :Jede Festplattenoberfläche verfügt über einen Lese-/Schreibkopf, der sehr nahe an der Festplattenoberfläche schwebt, ohne diese zu berühren. Diese Lese-/Schreibköpfe sind für das Lesen von Daten von und das Schreiben von Daten auf die magnetischen Oberflächen der Festplatte verantwortlich.
3. Magnetische Aufzeichnung :Daten werden auf der Festplatte gespeichert, indem winzige Bereiche, sogenannte Domänen, auf der Festplattenoberfläche magnetisiert werden. Die Ausrichtung dieser magnetischen Domänen stellt binäre Daten dar, wobei eine Ausrichtung eine „1“ und die andere eine „0“ darstellt.
4. Plattenteller und Zylinder :Die Platten sind in konzentrische Kreise, sogenannte Spuren, unterteilt, und jede Spur ist weiter in Sektoren unterteilt. Wenn sich der Lese-/Schreibkopf über die Plattenoberfläche bewegt, kann er auf bestimmte Spuren und Sektoren zugreifen, um Daten zu lesen oder zu schreiben. Durch die Kombination von Spuren und Sektoren entstehen Zylinder, also vertikale Datenspalten auf der Festplatte.
5. Festplattencontroller :Die Festplatte wird von einem Festplattencontroller gesteuert, der die Lese-/Schreibvorgänge verwaltet, Datenübertragungen zwischen der Festplatte und dem Computersystem abwickelt und sicherstellt, dass Daten korrekt gespeichert und abgerufen werden.
Vorteile mechanischer Festplatten:
* Große Speicherkapazität :Festplatten bieten große Speicherkapazitäten, die typischerweise von Hunderten von Gigabyte bis zu mehreren Terabyte (TB) reichen.
* Geringe Kosten pro Gigabyte :Festplatten haben im Vergleich zu anderen Speichertechnologien wie Solid-State-Laufwerken (SSDs) relativ niedrige Kosten pro Gigabyte.
* Umfassende Kompatibilität :Festplatten sind mit fast allen Arten von Computern und Betriebssystemen kompatibel.
Nachteile mechanischer Festplatten:
* Langsamere Lese-/Schreibgeschwindigkeiten :Festplatten haben im Vergleich zu SSDs langsamere Lese-/Schreibgeschwindigkeiten. Dies liegt daran, dass Festplatten mechanische bewegliche Teile haben, während SSDs Flash-Speicher ohne bewegliche Teile verwenden.
* Lärm und Vibration :Festplatten erzeugen aufgrund der sich drehenden Festplatten und der sich bewegenden Lese-/Schreibköpfe Geräusche und Vibrationen.
* Zerbrechlichkeit :Festplatten können leichter beschädigt werden als SSDs, insbesondere wenn sie physischen Erschütterungen oder Vibrationen ausgesetzt sind.
Trotz dieser Nachteile werden mechanische Festplatten aufgrund ihrer großen Speicherkapazität und geringen Kosten weiterhin häufig als sekundäre Speichergeräte in Computern verwendet. Für Aufgaben, die keine hohen Lese-/Schreibgeschwindigkeiten erfordern, sind Festplatten eine zuverlässige und kostengünstige Option. Für Aufgaben, die eine hohe Leistung und Geschwindigkeit erfordern, sind SSDs jedoch die erste Wahl.
