Накопители на жестких магнитных дисках (винчестеры, HDD) представляют собой устройства, предназначенные для длительного хранения информации. В этих дисках один или несколько жестких дисков вместе с блоком головок чтения-записи помещены в герметически закрытый корпус. Под дисками расположен двигатель, вращающий диски, справа и слева от дисков – позиционер головок. Емкость винчестеров достигает нескольких десятков гигабайт, время доступа от 5 мс, трансфер до 1 Гбайт/с. НЖМД весьма разнообразны. Диаметры дисков обычно 3,5¢¢ (3,5 дюйма), высота корпуса бывает 25 мм (у настольных ПК), 41 мм (у машин-серверов), 12 мм (у портативных компьютеров). Для обмена данными между HDD и ОП используются два основных режима:

1) PIO – программируемый ввод-вывод, режим, при котором перемещение данных между периферийным устройством и ОП происходит с участием центрального процессора (в современных ПК используется редко);

2) DMA – прямой доступ к памяти, режим, при котором винчестер напрямую общается с ОП без участия МП, перехватывая управление шиной.

Время доступа к информации на диске напрямую связано со скоростью вращения – чем больше скорость, тем меньше время. Для интерфейса IDE скорости вращения бывают 3600, 4500, 5400 или 7200 об/мин. Для интерфейса SCSI скорости бывают до 10000 и даже 12000 об/мин. Для повышения скорости обмена данными необходимо использовать кэш-память.

Для жестких дисков разработана технология SMART – технология самотестирования и анализа, осуществляющая автоматическую проверку целостности данных, состояния поверхности дисков, перенос информации с критических участков на нормальные и другие операции без участия пользователя.

В серверных машинах и суперкомпьютерах широко применяются дисковые массивы RAID, в которых несколько запоминающих устройств объединены в один большой накопитель, который обслуживается единым специальным контроллером и существенно повышает надежность системы хранения данных. Существует несколько основных уровней компоновки массивов RAID:

· 1-й уровень, в котором используются два диска, один из которых является точной копией второго;

· 3-й уровень, который  включает несколько информационных дисков и один – для хранения контрольных сумм и битов четности для исправления ошибок;

· 4-й и 5-й уровни, использующие диски, на каждом из которых хранятся свои контрольные суммы.