ハードディスクの構造

データを保存するためのハードウェアとしては、ハードディスク、SSD、光学ディスク(CD、DVD)、USBメモリなどの種類があります。ここではハードディスクを取り上げ、ハードウェア上にどのようにデータが格納されているのかを見て行くことにします。

ハードディスクの中身

ハードディスクの中身は、下の写真のようになっています。

この円板の部分を「プラッタ」と呼び、ここにデータが記録されます。そして「磁気ヘッド」がプラッタ上を走査してデータを読み取ります。

ハードディスクは1枚以上のプラッタで構成されています。それぞれのプラッタは1本の回転軸で縦に重ねられていて、それぞれのプラッタの内容を読み書きする磁気ヘッドが付いてます。

データの格納方法

磁気ヘッドを固定した状態でプラッタを一周させた時に出来る円を「トラック」と呼びます。

磁気ヘッドは互いに固定されているため、対応するトラックの位置はすべての磁気ヘッドで同じです。各プラッタのトラックをひとまとめにして「シリンダ」と呼びます。

各トラックは「セクター」と呼ばれるデータの最小単位で分割されます。PCの場合1セクターは512bytesです。

ハードディスクのアドレッシング(CHSとLBA)

この「セクター」と「シリンダ」、そして「ヘッド」(磁気ヘッド)の3つの位置を指定すれば、ハードディスクの領域(アドレス)が一意に指定出来ます。昔のハードディスクは、アドレスを指定するのにこのCHS(Cylinder、Head、Sector)方式を使っていました。

しかし、このCHS方式には様々な制限があったため、現在ではLBA(Logical Block Addressing)方式でアドレスを指定するのが一般的です。LBAでは、ハードディスクの全セクターに順番に一意の通し番号を与え、それを使ってアドレッシングをします。