HDD（Hard Disk Drive、ハードディスクドライブ）は、コンピュータのデータを長期間保存するための主要な記憶装置の一つです。「ハードディスク」や「HD」と略されることもあります。
まるで、コンピュータの記憶庫や本棚のような役割を果たし、オペレーティングシステム、アプリケーション、写真、動画、文書など、あらゆるデジタルデータを記録し、必要に応じて読み出すことができます。
HDDの基本的な仕組み
HDDは、磁性体を塗布した複数の円盤（プラッタ）が高速で回転し、その上を磁気ヘッドと呼ばれる部品が非接触で移動しながら、データの読み書きを行います。
- プラッタ: 磁性体で覆われた金属やガラス製の円盤で、データはこの表面に磁気のN極とS極として記録されます。複数のプラッタが積み重ねられており、容量が大きいHDDほどプラッタの枚数が多い傾向があります。
- 磁気ヘッド: プラッタの表面に極めて近い位置を移動し、磁気を読み取ったり、書き込んだりします。プラッタの両面にヘッドが配置されているのが一般的です。
- スピンドルモーター: プラッタを高速回転させるためのモーターです。回転速度は、5400rpm（1分あたりの回転数）、7200rpmなどが一般的で、高速なほどデータの読み書き速度が速くなります。
- アクチュエータアーム: 磁気ヘッドをプラッタの目的の位置まで移動させるための部品です。
- 読み書きの仕組み: データはプラッタ上の同心円状のトラックと呼ばれる領域に記録され、各トラックはさらに小さなセクタに分割されています。磁気ヘッドは、アクチュエータアームによって目的のトラックとセクタに移動し、磁気の向きを変化させることでデータを記録し、磁気の向きを読み取ることでデータを読み出します。
HDDの主な特徴
- 大容量: 他の記憶装置（SSDなど）と比較して、大容量の製品が比較的安価に入手できます。テラバイト（TB）単位の容量を持つ製品が一般的です。
- 比較的安価: 同じ容量であれば、SSDよりも価格が安いです。
- データの長期保存: データの長期保存に適していると言われています。
- 物理的な駆動: 内部に回転するプラッタや移動する磁気ヘッドなどの物理的な部品があるため、衝撃に弱く、動作音や発熱があります。
- アクセス速度: SSDと比較して、データの読み書き速度は一般的に遅いです。データの断片化（フラグメンテーション）が進むと、さらに速度が低下する可能性があります。
- 消費電力: SSDよりも消費電力が大きい傾向があります。
- 寿命: 物理的な動作があるため、使用時間や環境によって寿命があります。一般的に3〜5年程度と言われています。
- HDDの用途
- 現在では、高速なアクセスが求められるOSの起動やアプリケーションのインストールにはSSDが主流になりつつありますが、HDDはその大容量とコストパフォーマンスから、以下のような用途で依然として広く利用されています。
- デスクトップPCのデータストレージ: 写真、動画、音楽ファイルなどの大容量データを保存する場所として。
- 外付けHDD: データのバックアップや持ち運び用のストレージとして。
- NAS (Network Attached Storage): 家庭やオフィス内の複数のデバイスからアクセスできる共有ストレージとして。
- サーバー: 大容量のデータ保存領域として。
- デジタルビデオレコーダー (DVR): テレビ番組の録画など。
- HDDは、コンピュータの歴史において長らく主要な記憶装置であり続け、現在でもその特性を活かして様々な場面で活用されています。
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