Festplatten (HDD): Aufbau, Typen und Installation (IDE/SATA)

Festplatten (HDD): Typen und Grundlagen

Die zwei häufigsten Typen von Festplatten sind IDE (Integrated Drive Electronics) und SATA (Serial Advanced Technology Attachment).

Physischer Aufbau und Funktionsweise der Festplatte

Physische Festplatten sind die primäre Speichereinheit des Computers (Massenspeicher). Sie bestehen aus mehreren Platten (Disks), die auf einer zentralen Achse gestapelt und komplett von außen isoliert sind.

Controller-Platine und Rotation

An der Unterseite der Festplatte befindet sich eine Platine (Controller-Karte), die Befehle von der Steuerung empfängt. Diese Platine stellt auch sicher, dass die Achse der Scheiben mit einer konstanten Geschwindigkeit rotiert, und informiert das Gerät über den Lese- und Schreibvorgang auf der Festplatte. Moderne Festplatten erreichen Drehzahlen von bis zu 7.200 U/min.

Lese- und Schreibvorgang

Die Lese-/Schreibköpfe sind an Armgruppen befestigt und bewegen sich über die Oberfläche der Platten. Sie richten sich nach den Tracks (Spuren), die von konzentrischen Kreisen auf der Oberfläche der Platten gebildet werden.

Die Köpfe schreiben Informationen, indem sie die magnetischen Partikel auf der Oberfläche der Platten polarisieren (magnetisieren). Sie lesen die Informationen, indem sie die Polarität der bereits magnetisierten Teilchen erkennen.

Die Software fordert das Betriebssystem auf, einen bestimmten Sektor der Festplatte zu lesen oder zu schreiben. Das Betriebssystem weist den Festplatten-Controller an, den Lese-/Schreibkopf auf die Spur mit diesem Sektor zu bewegen. Der Lese-/Schreibkopf wartet nicht auf diesen Sektor, sondern liest oder schreibt, sobald er unter ihm hindurchgeht.

Installation und Erstkonfiguration

1. Konfigurieren Sie die Festplatte als Master oder Slave (nur bei IDE).
2. Platzieren Sie die Festplatte im vorgesehenen Schacht des Geräts.
3. Stecken Sie das Datenkabel ein (IDE: 40 oder 80 Adern; SATA: 7 Adern).
4. Schließen Sie das Netzteil an.
5. Konfigurieren Sie das BIOS-Setup.
6. Partitionieren Sie die Festplatte.
7. Formatieren Sie jede Partition auf der Festplatte.
8. Installieren Sie das Betriebssystem (falls es sich um das Hauptlaufwerk handelt).

BIOS-Setup: Automatische Erkennung und Fehlerbehebung

Im BIOS-Setup ist die Option zur automatischen Erkennung (Auto-Detection) dafür zuständig, die Eigenschaften des installierten Geräts zu finden. Wenn die Festplatte nicht automatisch erkannt wird, kann dies folgende Ursachen haben:

• Das Datenkabel ist falsch angeschlossen (Mainboard/Controller-Karte).
• Die Festplatte wird nicht mit Strom versorgt.
• Die Festplattenkapazität ist größer als die vom BIOS unterstützte Grenze.
• Die Festplatte ist beschädigt.

Kapazitätsgrenzen bei IDE-Laufwerken (LBA)

Ältere IDE-Laufwerke können Kapazitätsbeschränkungen aufweisen. Um diese Barriere zu überwinden, muss das BIOS oft geändert werden, indem die EBIOS LBA (Logical Block Addressing) Funktion verwendet wird. Gelegentlich ist es auch notwendig, das BIOS und die Festplattentreiber zu aktualisieren.