Budowa i zasada działania dysku zewnętrznego
Jak działa i jak zbudowany jest dysk zewnętrzny?
Wygoda użytkowania sprawia, że dyski zewnętrzne często wykorzystywane jako dodatkowy (zapasowy) magazyn zdjęć, filmów, muzyki oraz innych danych. Ich wybór na rynku jest olbrzymi.
Podobnie jak w przypadku dysków wewnętrznych, rozróżnia się 2 podstawowe typy dysków zewnętrznych: HDD i SSD. Oba mają swoje zalety i wady (podobnie jak zwykłe tzn. wewnętrzne dyski
HDD i SSD).
Dyski zewnętrzne HDD cechują się większymi pojemnościami (nawet 20 TB) przy stosunkowo niedużej cenie ale z uwagi na ruchome części wysokiej precyzji są podatne na uszkodzenia mechaniczne.
Natomiast dyski SSD charakteryzują się większymi transferami (do 2 GB/s dla USB 3.2 Gen 2x2) mniejszą podatnością na uszkodzenia mechaniczne ale są droższe i nie są niezawodne.
Trzeba pamiętać, że dyski zewnętrzne SSD również mogą ulec awarii. Często bez żadnego ostrzeżenia możemy stracić nagle dostęp do wszystkich danych zgromadzonych na takim dysku.
Dyski zewnętrzne mogą być bardzo małe, niewiele większe od pendrive (w przypadku SSD), poprzez standardowe rozmiary dla dysków HDD 2.5" do dużych dysków bazujących na dyskach HDD 3.5".
Te ostatnie nie są z reguły wykorzystywane jako przenośne z uwagi na swoje gabaryty i masę oraz potrzebny dodatkowy zasilacz.
Adapter USB vs zintegrowany port USB
Dysk zewnętrzny to ogólnie mówiąc dysk twardy HDD lub SSD opakowany w plastikową lub metalową obudowę z interfejsem USB (lub ewentualnie inny interfejs - jak wspomniano wyżej).
Mogą to być wręcz zwykłe dyski takie jak w laptopach z dołączonym dodatkowym adapterem SATA <-> USB. Po odłączeniu adaptera możemy taki dysk podłączyć normalnie do komputera tradycyjnym złączem SATA.
Inne rozwiązanie to dedykowane dyski ze zintegrowanym złączem USB. Wtedy nie występuje już dodatkowy zewnętrzny adapter. Zamiast tego bezpośrednio na płytce PCB elektroniki zewnętrznej
dysku twardego zainstalowany jest dodatkowy układ tłumaczący instrukcje SATA na USB - mostek USB (ang. SATA-USB Bridge Controller). Z reguły wykorzystywane są układy firmy JMicron.
Nadal są to jednak zwykłe dyski twarde SATA ale ze zmienią elektroniką zewnętrzną.
Często dany model dysku HDD jest sprzedawany w obu wersjach (SATA i USB) np. Toshiba MQ01ABD100 (SATA) i MQ01UBD100 (USB) widoczne na poniższym zdjęciu.
Natomiast dyski SSD z portem USB często są projektowane od początku i nie mają "tradycyjnego" odpowiednika.
Zastosowanie zintegrowanego portu USB pozwala na zmniejszenie kosztów produkcji dysku oraz jego rozmiarów. Dla użytkownika wadą takiego rozwiązania jest brak możliwości prostego skopiowania danych w przypadku uszkodzenia złącza USB.
Adapter można było łatwo zastąpić innym adapterem lub podpiąć dysk bezpośrednio do komputera.
Dyski zewnętrzne HDD
Aktualnie wszystkie dostępne na rynku dyski zewnętrzne HDD o rozmiarze 2.5" marki WD (np. My Passport, Elements Portable) oraz większość marki Toshiba (np. Canvio) są wyposażone w zintegrowany port USB.
Do tej grupy zaliczały się również dyski marki Samsung (np. M2 / M3 Portable) - teraz już nieprodukowane.
Adaptery SATA <-> USB można z reguły spotkać w dyskach zewnętrznych produkowanych przez producentów trzecich, którzy sami nie wytwarzają dysków twardych (np. Adata, Transcend, Verbatim) oraz we wszystkich
urządzeniach wykorzystujących dyski twarde 3.5".
Dyski zewnętrzne SSD
Obecnie sprzedawane dyski zewnętrzne SSD najczęściej są już konstrukcjami od razu wyposażonymi w zintegrowane złącze USB. W przypadku dysków SSD pozwala to na istotne zmniejszenie rozmiarów nośnika oraz zoptymalizować jego wydajność.
Wcześniej producenci częściej decydowali się wykorzystywać gotowe dyski SSD w formacie SATA lub M.2 (patrz: formaty dysku SSD).
Stąd też stosowane są 2 typy adapterów:
Odłączany adapter
Natomiast
Z kolei np. w Samsung Portable SSD X5 mamy rzadziej spotykany
Mostek USB znajdziemy również we wszelkich konstrukcjach własnej produkcji z wykorzystaniem uniwersalnej obudowy, gdzie montuje się klasyczny dysk SSD (SATA lub
Rodzaj interfejsu a wydajność dysków zewnętrznych
Jak wspomniano wcześniej najczęściej spotykanym złączem w dyskach zewnętrznych jest USB. Na przestrzeni czasów zmieniała się jego wersje i odmiany.
USB 2.0: Na początku stosowano złącza mini USB, które umożliwiały teoretyczny transfer do 60 MB/s (zgodnie ze standardem USB 2.0). Realne transfery nie przekraczały 45 MB/s.
Z czasem zostały one zastąpione przez micro USB. Maksymalny transfer jednak pozostał bez zmian (również standard USB 2.0). Stosowano jest na początku historii dysków przenośnych, więc można je znaleźć tylko w dyskach zewnętrznych HDD.
Bolączką tych nośników a właściwie samego interfejsu USB był problem z zasilaniem dysków. Standard USB 2.0 przewidywał dostarczenie prądu o wartości 0.5A. Dla niektórych dysków 2.5" było to za mało.
Stosowano wtedy specjalny kabel USB typu Y. Podłączało się go do dwóch portów USB w komputerze, aby dostarczyć dodatkowe zasilanie.
W starszych komputerach często przednie porty USB nie dostarczały nawet wspomnianych 0.5A i trzeba było podłączyć dysk bezpośrednio do portu na płycie głównej (z tyłu komputera).
USB 3.1 Gen 1: Z biegiem czasu wydajność interfejsu USB stała się wąskim gardłem całego urządzenia. Wprowadzono więc gniazda w standardzie USB 3.0 (później zmieniono nazwę na USB 3.1 Gen 1).
W małych nośnikach najczęściej stosuje się złącze w standardzie micro USB-B.
Dużo rzadziej można spotkać USB 3.0 typ A. W większych dyskach czasem stosuje się USB 3.0 typ B. Standard ten przewiduje efektywny transfer danych na poziomie do 500 MB/s.
W sporej części rozwiązano problemy z zasilaniem zapewniając prąd o natężeniu 1A. W dalszym ciągu jednak dyski 3.5" wymagają zewnętrznego zasilania.
USB 3.1 Gen 2: Najnowsze dyski zewnętrzne SSD mają jednak większą wydajność. Żeby w pełni wykorzystać ich możliwości stosuje się złącze USB-C, które daje już bardzo dobre transfery na poziomie do 2500 MB/s
i zasilanie o natężeniu prądu 1.5A / 3A (w zależności od implementacji producenta).
Ważne: aby wykorzystać w pełni wydajność nowych dysków SSD, należy podłączyć je kablem USB-C (oba końce ze złączem USB-C). Dysk podpięty do komputera kablem USB typu A-C będzie działać ale
osiągnie wydajność przewidzianą tylko na poziomie zwykłego USB 3 typu A lub micro USB-B, czyli do 500 MB/s.
W takiej sytuacji może pojawić się ostrzeżenie ze strony systemu operacyjnego:
"To urządzenie może działać szybciej po podłączeniu do portu Super-Speed USB 3.0".
eSATA: Z uwagi na słabe osiągu standardu USB 2.0 postanowiono wykorzystać standard SATA do komunikacji z dyskami zewnętrznymi. Oferował on transfery identyczne z standardem SATA dla dysków wewnętrznych,
czyli teoretycznie do 750 MB/s (standard SATA III). Zatem różnica w wydajności było znacząca i odczuwalna w praktyce. Standard ten jednak nie zapewniał zasilania. Dysk potrzebował osobnego zalicza. Sprawdzało się to w przypadku
stacji dokujących do podłączania wewnętrznych dysków twardych ale było niewygodne w przypadku dysków przenośnych. Stąd ten standard został wyparty przez USB 3.0, który z reguły nie wymaga dodatkowego zasilania.
FireWire: Powstał również jako alternatywa dla standardu USB do płynnego przesyłania dużych porcji danych np. strumienie wideo. W zależności od wersji (najnowsza FireWire 3200) zapewnia transfer do
Thunderbolt: Złącze pozwala na przesyłanie danych z prędkością do 5 GB/s (Thunderbolt 3 i 4). Interfejs Thunderbolt bazuje na magistrali PCI Express co z założenia zapewnia wysoką wydajność.
Fizycznie natomiast wykorzystywane są złącza USB-C. Jednak w zwykłym złączu USB-C wykorzystane jest 12 pinów a Thunderbolt aż 20. Każde złącze Thunderbolt to złącze USB-C ale nie każde USB-C jest złączem Thunderbolt.
Starsze wersje tj. Thunderbolt 1 i 2 wykorzystują natomiast złącze miniDP (miniDisplayPort). Interfejs Thunderbolt zapewnia również zasilanie dla podłączanych dysków na poziomie 3A.
Masz problem z dyskiem zewnętrznym? Chcesz odzyskać dane albo dowiedzieć się więcej? Poczytaj:
Odzyskiwanie danych z dysków zewnętrznych Budowa dysku twardego HDD Budowa dysku SSD