Wie ist eine Festplatte aufgebaut?
Eine Festplatte (HDD – Hard Disk Drive) ist in der Regel aus mehreren Hauptkomponenten aufgebaut:
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Spindle Motor:
Dies ist der Motor, der die Scheiben der Festplatte dreht. -
Scheiben:
Es gibt mehrere Scheiben in einer Festplatte, auf denen die Daten gespeichert werden. Jede Scheibe besteht aus einer magnetischen Schicht, auf der Daten gespeichert werden können. -
Lesekopf:
Dies ist das elektronische Gerät, das die Daten von den Scheiben liest. Es befindet sich auf einem Arm, der sich über die Scheiben bewegt, um die Daten zu lesen. -
Schreibkopf:
Dies ist das elektronische Gerät, das die Daten auf die Scheiben schreibt. Es befindet sich auf demselben Arm wie der Lesekopf. -
Controller:
Dies ist die elektronische Steuereinheit, die die Kommunikation zwischen dem Computer und der Festplatte steuert. -
Schnittstelle:
Die Festplatte ist über eine Schnittstelle wie SATA, SAS oder SCSI an den Computer angeschlossen.
Die Scheiben drehen sich mit hoher Geschwindigkeit[1] und der Lesekopf und Schreibkopf können magnetische Felder auf die Scheiben schreiben und lesen, um Daten zu speichern und zu lesen. Der Controller überwacht die Kommunikation zwischen dem Computer und der Festplatte und sorgt dafür, dass die Daten korrekt gespeichert und gelesen werden.
Eine 1 TB Festplatte hat tatsächlich eine Speicherkapazität von 1.000.000.000.000 bytes (1 Terabyte (TB)). Es ist jedoch zu beachten, dass die tatsächliche Kapazität geringer sein kann, da ein Teil der Kapazität für die Verwaltung des Speicherplatzes verwendet wird. In der Praxis bedeutet dies, dass eine 1 TB Festplatte weniger als 1 TB an nutzbarem Speicherplatz bietet. Einige Hersteller geben die Kapazität in Gibibyte (GiB) an, die etwas kleiner als die tatsächliche Kapazität in bytes ist. Ein Gibibyte entspricht 1.073.741.824 bytes.
⭐ evtl. Prüfungsthema:
Der Größenunterschied zwischen der angegebenen und der tatsächlichen Kapazität einer Festplatte kommt daher, dass ein Teil des Speicherplatzes für die Verwaltung des Speichers verwendet wird. Dies beinhaltet unter anderem die Verwendung von Platz für die Verwaltung der Dateisystemstruktur, die Verwaltung von Fehlerkorrekturinformationen und die Verwaltung von Platzreservierungen für die Ausführung von System- und Anwendungsaufgaben.
Ein weiterer Faktor ist die Tatsache, dass die Speicherkapazität in bytes angegeben wird, während die tatsächliche Kapazität in einer anderen Einheit gemessen wird. Einige Hersteller geben die Kapazität in Gibibyte (GiB) an, die etwas kleiner als die tatsächliche Kapazität in bytes ist. Ein Gibibyte entspricht 1.073.741.824 bytes.
Ein weiterer Faktor kann sein, dass die berechneten Kapazitäten basierend auf Theorien und Standardberechnungen gemacht werden, jedoch die tatsächliche Kapazität durch die Verwendung und die physischen Eigenschaften der Festplatte beeinflusst werden kann.
⭐ evtl. Prüfungsthema:
In der Datenverarbeitung und Speichertechnologie gibt es zwei Arten von Einheiten zur Berechnung der Größe von Speichermedien, die sogenannten “binary system” (Binär-System) und “decimal system” (Dezimal-System).
Das “binary system” (auch als “computer system” bezeichnet) verwendet die Basis 2 (1 Bit = 20) und berechnet die Speichergröße in Byte (1 Byte = 8 Bit). Eine Speichergröße von 1 Terabyte entspricht dann 240 Byte.
Das “decimal system” (auch als “SI-System” bezeichnet) verwendet die Basis 10 (1 Byte = 100) und berechnet die Speichergröße in Dezimal-Byte. Eine Speichergröße von 1 Terabyte entspricht dann 1012 Byte.
Daher kommt es dazu das einige Hersteller die Kapazität in Gibibyte (GiB) angeben, die etwas kleiner als die tatsächliche Kapazität in bytes ist, das entspricht einer Rechnung mit 1024 und nicht 1000.
⭐ evtl. Prüfungsthema:
Es gibt jedoch auch andere Faktoren zu berücksichtigen, wie z.B. die Anzahl der installierten Anwendungen und die Häufigkeit, mit der Daten gespeichert werden. Wenn man also viel speichern und viele große Datenmengen hat, ist es ratsam sich für eine größere Festplatte zu entscheiden.
[1] Desktop-Festplatten drehen meistens mit 5400, 5900 oder 7200 Umdrehungen pro Minute, Notebook-Festplatten häufig nur mit 4500. Richtig schnelle Server-Festplatten hingegen erreichen bis zu 15.000 Umdrehungen pro Minute.
Siehe auch:
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