Harde schijf

Een harde schijf(ook wel HDD genoemt) is een vorm van extern geheugen, een elektromechanisch computeronderdeel waarop gegevens bewaard kunnen worden. Met de aanduiding harde schijf kan je de schijf bedoelen waarop in de vorm van magnetische polarisatie de gegevens zijn geschreven, of men kan het gehele apparaat bedoelen met schijven, lees- en schrijfkoppen en besturingselektronica. In IT-documentatie wordt de term vaste schijf gebruikt. De gegevens zijn permanent, in tegenstelling tot het vluchtige Random Access Memory (RAM) en blijven ook bewaard als de computer uit staat. Een harde schijf is (tegenwoordig) altijd voorzien van een besturingseenheid, de controller, een elektronische schakeling die de toegang tot de data op de schijf regelt.

Snelheden en groottes

Er zijn grofweg twee factoren die de snelheid van een harde schijf bepalen. 'Seek time' en 'data rate'. Seek time is de tijd die nodig is om een bepaald bestand op de harde schijf te localiseren en data rate is de hoeveelheid data die de harde schijf per second kan verzenden. Meestal vind je deze waarden echter niet terug als je een harde schijf gaat kopen. Moderne harde schijven worden voornamelijk ingedeeld volgens een meer algemene snelheidsindicatie: RPM, ofwel rotations per minute én de hoeveelheid cache geheugen. Moderne schijven draaien vaak 5400 of 7200 rondjes per minuut. Naast seek time en data rate is er nog de grootte van het cache geheugen op de harde schijf die de snelheid bepaalt. Een typische harde schijf heeft 2 Mb of 8 Mb cache geheugen. Vooral bij het werken met een grote hoeveelheid aan bestanden zul je het voordeel merken van een groter cache geheugen.

IDE / ATA harde schijf

De gangbare harde schijven voor desktop computers en laptops zijn IDE (Integrated Drive Electronics) harde schijven . Deze worden met een IDE kabel aangesloten op de IDE aansluiting op het moederbord. Een ander woord voor deze harde schijven zijn ATA (Advanced Technology Attachment) harde schijven . Wat IDE en ATA willen zeggen is dat de harde schijf 'controller' ingebouwd zit in de harde schijf. Bij bijvoorbeeld SCSI is dit niet het geval. Daar zit de controller op het moederbord of op een SCSI controller kaart. IDE schijven zijn eigenlijk dé standaard voor personal computers. Ze zijn verkrijgbaar in vele groottes, op moment van schrijven van 10 tot wel 200 Gigabyte. De standaard rotatiesnelheden voor deze schijven zijn 5400 rpm of 7200 rpm.

Serial ATA harde schijf

Een SATA harde schijf gebruik van kleinere kabels met minder pinnetjes. Dit is een van de voordelen van SATA. De kabels nemen minder ruimte in beslag in de computerkast, waardoor deze iets makkelijker te koelen wordt, omdat de lucht zich beter door de kast kan verplaatsen. Minstens zo belangrijk is de veronderstelde betere prestatie van SATA ten opzichte van ATA. SATA harde schijven zijn elegenater ontworpen. Ze kennen een beter error correctie systeem wat de uiteindelijke dataoverdrachtsnelheid ten goede komt. Althans, dat zegt men. Of de SATA techniek (momenteel) écht sneller is dan ATA is een onderwerp van veel discussie. In ieder geval claimen de ontwerpers van de SATA techniek dat SATA maximaal 150 mb/s kan versturen waar ATA een maximum kent van 133 mb/s. Deze snelheden zijn 'burst' snelheden die maar voor zeer korte tijd gehaald kunnen worden. De gemiddelde overdrachtsnelheid van een harde schijf ligt veel lager dan de burst snelheid.Veel moderne moederborden zijn uitgerust met zowel een ATA als een SATA connector. Of SATA ATA helemaal zal vervangen is nog onduidelijk. De tijd zal dat moeten uitwijzen. Wel is de SATA techniek in ontwikkeling. Een nieuwe SATA standaard is alweer aangekondigd en we kijken met spanning wat die ons gaat brengen.

SCSI harde schijf

SCSI (spreek uit: 'skoezie') harde schijven worden vooral gebruikt in professionele workstations en server systemen en nauwelijk in normale desktop pc's. SCSI staat voor Small Computer System Interface. Dat Small is enigzins misleidend. In de tijd dat SCSI uitgevonden werd bestonden er nog veel mainframes (enorme centrale computers). Het woord 'small' in SCSI geeft vooral aan dat de techniek voor normale computers bedoeld is en niet voor main frames. We gaan verder niet te diep in op SCSI, omdat het een standaard is die voornamelijk in professionele werkstations en servers gebruikt wordt. Voordelen van SCSI harde schijven zijn de hoge snelheid. SCSI schijven kunnen (burst) snelheden behalen tot wel 160mb/s. De betrouwbaarheid. SCSI schijven zijn ontworpen om lange tijd achter elkaar zwaar werk te verrichten. Vandaar hun gebruik in serversystemen en professionele werkstations.

Nadelen van SCSI zijn de prijs en beperkte opslagcapaciteit en de installatie. Drivers voor SCSI harde schijven moeten apart geïnstalleerd worden. SCSI schijven sluit je aan op een SCSI controller. Sommige (server)moederborden zijn uitgerust met zo'n controller, maar je kunt een controller ook los kopen.

RAID configuraties

RAID staat voor Redundant Arrays of Inexpensive Disks. De naam geeft al voor een groot deel aan wat het is: een aaneenschakeling van harde schijven . Op een RAID controller kan je meerder harde schijven aansluiten. Er bestaan RAID controllers voor zowel ATA, SATA als SCSI harde schijven . Veel moderne moederborden hebben een RAID controller. Vaak bestaan er van een moederbord een gewone en een luxe uitvoering. Op de luxe uitvoering vind je dan vaak een RAID controller. Door data te verdelen over meerde harde schijven kan de snelheid verhoogd worden of kan data veiliger opgeslagen worden. Een RAID opstelling heeft altijd 1 van deze twee voordelen of allebei. Of het sneller of veiliger of allebei is hangt af van de RAID configuratie die gebruikt wordt. BIj RAID 0 worden bestanden in tweeën gesplitst en verdeel over twee schijven. Dit komt de snelheid ten goede omdat een bestand tegelijkertijd van twee schijven gehaald wordt. Bij RAID 1 worden bestanden simpelweg 2 maal opgeslagen, op elke schijf één keer. Dit verhoogd de veiligheid. Als een van de twee harde schijven uitvalt is er nog een over die het werk kan overnemen. Op beide schijven staat immers exact hetzelfde. Er zijn meer RAID opstellingen dan RAID 0 en RAID 1. We beperken ons echter tot deze twee omdat dit in desktopsystemen de meest gebruikte RAID technieken zijn. Tot slot: een RAID controller moet vaak apart geïnstalleerd worden en een RAID opstelling bouw je (in principe) met identieke harde schijven .

Betrouwbaarheid

De betrouwbaarheid van de verschillende technieken varieert. SCSI harde schijven staan bekend om hun betrouwbaarheid. Ze worden dan ook vaak in servers gebruikt en niet zo vaak op normale personal computers. Personal computers maken over het algemeen gebruik van (S)ATA schijven. Deze schijven zijn ontworpen voor gebruik thuis en op kantoor en dus minder geschikt om dag en nacht te laten draaien of om constant heel zwaar werk te verrichten. De betrouwbaarheid van de harde schijf voor het opslaan van belangrijke gegevens is beperkt. Ondanks dat harde schijven vaak wel 10 jaar meegaan is een voortijdige harde schijf crash niet uit te sluiten. Het is daarom het veiligst om belangrijke data te bewaren op een CD of DVD. Mocht je in de situatie komen dat je harde schijf crasht en je belangrijke gegevens kwijt bent, dan moet je met de harde schijf naar een data recovery bedrijf en dat kan veel geld kosten. Sommige data recovery bedrijven rekenen een vast bedrag en anderen hebben flat-fee data recovery, waarbij de prijs afhangt van de hoeveelheid data die men moet terughalen.

Geluid

Een harde schijf produceert de volgende geluiden:

• Een laagfrequente trilling door het ronddraaien van de schijven. Deze is meestal niet hoorbaar, maar wel te voelen als een aangesloten harde schijf los in de hand wordt gehouden.

• Geruis door het ronddraaien van de schijven. Dit geluid is vooral bij oude harde schijven goed hoorbaar, maar is meestal niet hinderlijk. Sinds 2002 hebben vrijwel alle harde schijven vloeistoflagers, waardoor dit geluid sterk is verminderd.

• Een hoge toon door het rond draaien van de schijven en door de trilling die de motor veroorzaakt. Deze hoge toon wordt meestal luider als er onbalans is, bijvoorbeeld wanneer de harde schijf gevallen is. Ook wordt deze toon luider in de loop van de jaren. Wanneer deze toon plotseling toeneemt en in de loop van weken of maanden nog sterker wordt, kan dit duiden op onbalans van de schijven en kan de harde schijf minder betrouwbaar worden. De kast van de computer kan dit geluid versterken.

• Een grommend/reutelend geluid van de arm waarop de lees/schrijf-kop zich bevindt. Dit is alleen te horen als de harde schijf gegevens moet verwerken. Dit geluid kan soms versterkt worden door de computerkast, vooral als die van dun metaal gemaakt is. Sinds 2000 hebben de meeste harde schijven mogelijkheden om dit geluid te verminderen. De arm met de lees/schrijf-kop wordt dan minder snel heen en weer bewogen. Het nadeel hiervan is dat de data minder snel opgevraagd kunnen worden. Dit komt simpelweg omdat de arm met de lees/schrijf-kop minder snel bij de plaats van bestemming is.

Er bestaan verschillende manieren om de geluiden te verminderen, bijvoorbeeld door de harde schijf niet tegen het metaal van de computer aan te schroeven, maar dat via rubbertjes te doen.