Festplatten

wobei eine oder mehrere starre, schnell rotierende Platten (Platten) verwendet werden, die mit beschichtet sind magnetisches Material. Die Platten sind mit Magnetköpfen gepaart, die normalerweise an einem beweglichen Stellarm angeordnet sind, der Daten liest und auf die Plattenoberflächen schreibt. Der Zugriff auf die Daten erfolgt wahlfrei, dh einzelne Datenblöcke können in beliebiger Reihenfolge und nicht nur sequentiell gespeichert oder abgerufen werden. Festplatten sind eine Art nichtflüchtiger Speicher, in dem gespeicherte Daten gespeichert werden, auch wenn sie ausgeschaltet sind. HDDs werden durch SSDs ersetzt, bei denen Kapazität, Geschwindigkeit, Robustheit und Zuverlässigkeit wichtiger sind als die Kosten.

Die von IBM im Jahr 1956 eingeführten Festplattenwurden Anfang der 1960er Jahre zum dominierenden sekundären Speichergerät für Universalcomputer. Die Festplatten wurden kontinuierlich verbessert und haben diese Position im modernen Zeitalter von Servern und PCs beibehalten. In der Vergangenheit haben mehr als 200 Unternehmen Festplatten hergestellt. Nach einer umfassenden Branchenkonsolidierung werden die meisten Einheiten von Seagate, Toshiba und Western Digital hergestellt. Festplatten dominieren das Speichervolumen (Exabyte pro Jahr) für Server. Obwohl die Produktion langsam wächst, sinken die Verkaufserlöse und Stückzahlen, da Solid-State-Laufwerke (SSDs) höhere Datentransferraten, höhere Speicherdichte, höhere Zuverlässigkeit [7] und deutlich niedrigere Latenzzeiten und Zugriffszeiten aufweisen.

Die Einnahmen für SSDs, von denen die meisten NAND verwenden, liegen geringfügig über denen für HDDs. [12] Obwohl SSDs fast zehnmal höhere Kosten pro Bit haben, ersetzen sie HDDs, bei denen Geschwindigkeit, Stromverbrauch, geringe Größe und Haltbarkeit wichtig sind.

Die Hauptmerkmale einer Festplatte sind ihre Kapazität und Leistung. Die Kapazität wird in Einheitenpräfixen angegeben, die 1000er-Leistung entsprechen: Ein 1-Terabyte-Laufwerk (TB) hat eine Kapazität von 1.000 Gigabyte (GB; 1 GB = 1 Milliarde Byte). Normalerweise ist ein Teil der Kapazität einer Festplatte für den Benutzer nicht verfügbar, da sie vom Dateisystem und vom Betriebssystem des Computers verwendet wird und möglicherweise Redundanz für die Fehlerkorrektur und Wiederherstellung beherbergt. Auch hinsichtlich der Speicherkapazität gibt es Verwirrung, da die Kapazitäten von HDD-Herstellern in Dezimal-Gigabyte (Potenzen von 10) angegeben werden, während einige Betriebssysteme Kapazitäten in binären Gibibytes melden, was zu einer geringeren Anzahl als angegeben führt. Die Leistung wird durch die Zeit angegeben, die erforderlich ist, um die Köpfe zu einer Spur oder einem Zylinder zu bewegen (durchschnittliche Zugriffszeit), und die Zeit, die der gewünschte Sektor benötigt, um sich unter dem Kopf zu bewegen (durchschnittliche Latenzzeit, die eine Funktion der physikalischen Drehzahl in Umdrehungen ist) pro Minute) und schließlich die Geschwindigkeit, mit der die Daten übertragen werden (Datenrate).

Die beiden häufigsten Formfaktoren für moderne Festplatten sind 3,5 Zoll (für Desktop-Computer) und 2,5 Zoll (hauptsächlich für Laptops). Festplatten sind über Standard-Schnittstellenkabel wie PATA-Kabel (Parallel ATA), SATA-Kabel (Serial ATA), USB- oder SAS-Kabel (Serial Attached SCSI) an Systeme angeschlossen.