Die wichtigsten Fakten zu HDD-Festplatten

Toshiba FestplattenHDDs (Hard Disk Drives) sind nach wie vor die gebräuchlichsten Festplatten auf dem Markt, die einige Vor- aber auch einige Nachteile gegenüber SSDs (Solid State Drives) mit sich bringen. Aber wie ist solche eine HDD eigentlich aufgebaut? Und wie funktioniert sie? Wir haben die wichtigsten Fakten rund um die HDDs zusammengefasst!

Größe der HDD

Die wichtigsten Fakten zu HDD-FestplattenDie Größe der Festplatte wird sozusagen doppelt ausgelegt, zum einen ist damit die tatsächliche, physische Baugröße gemeint – hier spricht man allerdings vom Formfaktor.

Darüber hinaus wird im Zusammenhang mit der Größe von der Speicherkapazität der Festplatte gesprochen, diese wird entweder in GB oder TB angegeben.

Bei externen – und internen Festplatte dieses Typs sind die Formfaktoren

  • 3,5 Zoll,
  • 2,5 Zoll und
  • 1,8 Zoll gängig:
Typ Hinweise
3,5 Zoll Derzeit werden die großen Festplatten vor allem in Desktop-Computern oder externen Festplatten mit externer Stromversogung verbaut. Sie weisen Speicherkapazitäten von maximal 4 TB auf.
2,5 Zoll Die gängige Baugröße in externen Festplatten mit interner Stromversorgung (USB), Notebooks, Multimedia-Playern und Servern. Maximale Speicherkapazität derzeit: 2 TB.
1,8 Zoll Die kleinen Festplatten werden vor allem in Subnotebooks und MP3-Playern verbaut. Maximale Speicherkapazität: 320 GB.

Der Aufbau einer HDD

Eine HDD setzt sich aus vielen verschiedenen Einzelteilen zusammen, die für die Funktion der Festplatte verantwortlich sind, dazu zählen die folgenden Teile:

  • Platter: eine oder mehrere Scheiben, die sich drehen
  • Spindel: eine Achse, auf der die Scheiben beweglich montiert werden
  • Elektromotor: Zum Antrieb der Scheiben
  • Head(s): Bewegliche/r Schreib- und Lesekopf, bzw. -köpfe
  • Lager: jeweils eins für die Scheiben und eins für die Schreib-/Leseköpfe
  • Aktor: Antrieb für die Schreib-/Leseköpfe
  • Steuerelektronik: Zur Steuerung des Motors und der Köpfe
  • DSP: Zur Verwaltung, Bedienung des Interfaces und Steuerung der Köpfe
  • DDR-RAM: Speicher für Betriebssystem, Programm, temporäre Daten und Festplattencache (2-64 MB)
  • Schnittstelle: Darüber wird die Festplatte von außen – sprich vom Endgerät – angesprochen
  • Gehäuse: Im Gehäuse befinden sich die Einzelteile der Festplatten, auch interne Festplatten verfügen über ein Gehäuse, meist in Form eines Rahmens

So funktioniert das Schreiben und Lesen

Im Folgenden soll in aller Kürze und schrittweise erklärt werden, welche Funktionen beim Schreiben und Lesen von Daten auf/von einer HDD erfüllt werden und welche Einzelteile dabei zum Einsatz kommen.

Tipp! Weitere Informationen dazu – sowie auch zu den verschiedenen Schnittstellen – gibt’s auch bei Grundlagen-Computer.de

Schreiben von Daten:

  1. Datenblöcke werden mit Fehlerkorrekturinformationen versehen
  2. Modulation der Blöcke per PRML (oder EPRML)
  3. Schreibkopf-Träger wird in die Nähe der zu beschreibenden Spur gefahren
  4. der Schreibkopf liest das Spursignal und führt eine Feinpositionierung durch. Dazu muss die richtige Spur mittig getroffen werden
  5. Sobald der Schreibkopf stabil auf der Spur läuft und der richtige Sektor darunter positioniert wurde, beginnt das Schreiben der Blockmodulation

Lesen von Daten:

  1. Der Lesekopf-Träger wird in die Nähe der Spur gefahren, die gelesen werden soll
  2. Der Lesekopf liest das Spursignal und führ eine Feinpositionierung durch.
  3. Die Spur wird so lange gelesen, bis der entsprechende Sektor erfolgreich gefunden wurde
  4. Gleichzeitig werden gefundenen Sektoren demoduliert und eine Vorwärts-Fehlerkorrektur unterzogen
  5. Meist werden hier sehr viele Sektoren gelesen, nicht benötigte Sektoren werden im Cache zwischengespeichert

Vor- und Nachteile einer HDD-Festplatte

  • viel Speicherkapazität
  • hohe Geschwindigkeit
  • viele Modelle verfügen bereits über einen USB 3.0 Anschluss
  • langsamer als SSDs

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