L’Hard Disk Drive (HDD), o disco rigido, è un dispositivo elettromeccanico di memorizzazione dati ad accesso casuale. Rappresenta storicamente la principale memoria di massa non volatile dei personal computer e dei server per lo stoccaggio a lungo termine di sistemi operativi, software e documenti.
Il suo funzionamento ingegneristico è un connubio di meccatronica di precisione e magnetismo. Un HDD è composto da:
- Uno o più piatti rigidi (in alluminio o vetro) rivestiti di materiale ferromagnetico, posti in rotazione a velocità costante (solitamente 5400 o 7200 giri al minuto) da un motore spindle.
- Un attuatore a bobina mobile (voice coil) che sposta radialmente i bracci portatestina.
- Le testine di lettura/scrittura, che volano letteralmente a pochi nanometri dalla superficie del disco su un microscopico cuscino d’aria generato dalla rotazione stessa, magnetizzando (scrittura) o rilevando la polarizzazione (lettura) dei domini magnetici sul piatto.
I dischi rigidi offrono immensi spazi di archiviazione a costi per gigabyte estremamente bassi. Tuttavia, la presenza di parti in rapido movimento meccanico impone severi limiti fisici: i tempi di accesso (seek time) sono misurati in millisecondi (enormemente lenti rispetto ai nanosecondi della RAM), e risultano vulnerabili agli urti. Oggi, per l’archiviazione ad alte prestazioni, gli HDD sono stati ampiamente superati dai dischi a stato solido (SSD), basati su memorie flash NAND siliciose prive di parti mobili, benché resistano enormi farm HDD nei data center per il cloud storage massivo.