機械的なハードディスク（HDD、ハードディスクドライブ）は、主にデータを格納するために使用される伝統的な記憶装置です。その働き主義は磁気貯蔵の技術に基づいて、複数の主要部分および作動のステップを含みます：
1. ハードディスクの構造
大皿:機械ハードディスクの内部はアルミニウムかガラス材料から成り、大皿の表面の磁気材料の層が塗られる1つ以上の円の大皿を含んでいる。各ディスクには、同心円状のトラック（トラック）のセットがあります。
磁気ヘッド（読み取り/書き込みヘッド）：データの読み取りと書き込みのために、各ディスクの表面に磁気ヘッドがあります。磁気ヘッドはディスクの上に吊り下げられ、磁場を介してデータを読み書きします。
紡錘モーター（紡錘モーター）:紡錘モーターは5400のRPM（毎分回転）または7200のRPMの速度で、通常回るためにディスクを運転します。ハイエンドのハードドライブは、10,000RPMまたは15,000RPMの速度を持つことができます。
アクチュエータアーム：磁気ヘッドは、磁気ヘッドアームを介してディスクの上を移動します。磁気ヘッド腕は磁気ヘッドが異なった磁気トラックでデータを読むか、または書くことを可能にする電気アクチュエーターによって運転される。
コントローラ：ハードディスク内のコントローラは、データの読み書き操作、エラーチェックと修正、およびコンピュータシステムとの通信を管理します。
2. データの読み取りと書き込みのプロセス
データ書き込み：
1. データ変換：コンピュータは、書き込まれるデータを電気信号に変換します。
2. 磁化プロセス:コントローラーは磁界に電気信号を変え、ディスクの表面の磁気材料の磁気印を作成する磁気頭部に電気信号を送信します。これらのマークは、データの0と1を表します。
3. データ記憶:磁気頭部はディスクの特定の位置でデータを書き、これらの位置はトラックおよびセクターによって置かれる。
データ読み取り：
1. ヘッド読書:データが読まれる必要があるとき頭部は対応するトラックに動き、ディスクの表面の磁気印を検出します。
2. 信号の転換:磁気頭部は電気信号に磁気印を変え、コントローラーに送信します。
3. データ回復:コントローラーは元のデータフォーマットに戻って電気信号を変え、コンピュータに送信する。
3. データの配置
トラックとセクター：ディスクは同心円状のトラックに分割され、各トラックは複数のセクターに分割されます（通常、セクターごとに512バイトまたは4096バイト）。磁気頭部はこれらのトラックおよびセクターに基づいてディスクで正確にデータを読むか、または書くために置かれる。
シークプロセス：磁気ヘッドアームは、読み取りまたは書き込みが必要なデータが配置されているトラックを正確に整列させるために、アクチュエータを通このプロセスはシークと呼ばれます。
4. パフォーマンスと最適化
キャッシュ:多くの機械的なハードディスクにはキャッシュ(通常はメモリ)が装備されており、データの読み取りと書き込み操作を高速化するためにデータを一時的に保存するために使用されます。
データの最適化:時間の経過とともに、データが分散され、ディスク上の異なる場所に格納される可能性があり、データの読み書き時にヘッドがより多くのシーク操作を必要とする可能性があります。定期的なデフラグは、ハードディスクのパフォーマンスを向上させるためにデータを再配置することができます。
5. 利点および不利な点
利点:機械的なハードドライブは、通常、大容量のストレージ容量と比較的低価格を提供します。それらは多くの貯蔵を要求するが、高速を要求しない適用のために適している。
欠陥：ソリッドステートドライブ（Ssd）と比較して、機械的なハードドライブは、読み取りおよび書き込み速度、防振、および耐久性の点で貧弱に機能します。その機械的構成要素のために、ハードディスクは移動中の物理的損傷に対して脆弱である。
要約すると、機械的なハードディスクの動作原理は、回転ディスクと移動磁気ヘッドを介してデータを読み書きする磁気記憶技術に基づいています。技術的には成熟していますが、ソリッドステートドライブ（Ssd）の速度の利点と信頼性のために、現代のコンピューティング環境では、機械的なハードドライブは徐々にソリッドステートドライブに置き換えられています。
機械ハードディスク箱
