هارد دیسک چیست؟!
هارد دیسک چیست؟!
هارد دیسک، دستگاه ذخیره سازی اطلاعات به صورت دایمی و پایدار است یعنی با قطع برق و یا خاموش شدن سیستم، اطلاعات هارد باقی می‌ماند تا زمانی که خودمان آن را پاک کنیم. این دقیقا نقطه‌ای است که تفاوت هارد درایو و رم چیست را مشخص می‌کند. اطلاعات در رم، به صورت دایمی و پایدار ذخیره نمی‌شود و با قطع برق، محتویات رم پاک می‌شود.
هر هارد دیسکی فضای مشخصی دارد که بخشی از آن به صورت اتوماتیک برای سیستم عامل و نصب بکاپ استفاده می‌شود و باقی فضا برای اطلاعات شما باقی می‌ماند.
اطلاعات در هارد دیسک، روی دیسک های مغناطیسی ذخیره می‌شوند. هارد یک یا چند پلاتر دارد که داخل محفظه‌ای با هوای ایزوله قرار دارند. اطلاعات با هد مغناطیسی روی پلاتر نوشته می‌شود. این هد با سرعت زیاد روی پلاترها می‌چرخد.
هارد کامپیوتر کجا قرار دارد؟ هارد دیسک معمولا به صورت داخلی در کامپیوتر نصب می‌شود و مستقیم به دیسک کنترلر روی مادربرد وصل می‌شود. مدل های مختلف دارند و کاربر بر اساس نوع کاربری آن، هارد مناسب کارش را انتخاب و خریداری می‌کند.
تاریخچه هارد دیسک
اولین هارد درایو در سال ۱۹۵۶ توسط IBM و رینالد جانسون ارایه شد. تیم جانسون با روش‌های مختلف ذخیره سازی اطلاعات روی نوار مغناطیسی آشنا بودند و راه ذخیره اطلاعات را روی دیسک‌های مغناطیسی و فلزی پیدا کردند. این هارد می‌توانست اطلاعات را بازنویسی کند. اولین نسخه تجاری هارد درایو با عنوان RAMAC که مخفف Random Access Method of Accounting and Control است با اندازه بزرگ در حد کمد ارایه شد. ظرفیت آن فقط ۵ مگابایت بود و قیمتش پنجاه هزار دلار یعنی ذخیره هر مگابایت ده هزار دلار تمام می‌شد. هارد درایو در کامپیوتر تعبیه می‌شد و دیگر نمی‌توانستیم آن را خارج کنیم. قطر دیسکها در هارد دیسک های اولیه حدود ۲۰ اینچ بود.
IBM در سال ۱۹۶۰ فلاپی دیسک ها را عرضه کرد که قطر دیسک در آنها ۸ اینچ بود و فقط می‌توانستند اطلاعات را بنویسند و در اصطلاح Read Only بودند. اولین درایو read/write در سال ۱۹۷۲ توسط آلن شوگارت به بازار عرضه شد. دیسک مغناطیسی و فلاپی دیسک کوچک و قابل حمل در کنار یکدیگر، اساس هارد درایو اولیه شدند.
IBM در سال ۱۹۶۳ اولین هارد درایو قابل جدا کردن را با ظرفیت ۲.۶ مگابایت ارایه داد.
IBM اولین هاردی که ظرفیت ذخیره سازی یک گیگابایت را داشت در سال ۱۹۸۰ عرضه کرد. وزن آن ۲۵۰ کیلوگرم و قیمتش چهل هزار دلار بود.
در سال ۱۹۸۳ هارد درایو ۳.۵ اینچی توسط Rodime معرفی شد و ظرفیت ذخیره سازی ۱۰ مگابایت را داشت.
سیگیت اولین شرکتی بود که هارد درایو ۷۲۰۰ RPM را در سال ۱۹۹۲ ارایه داد. سیگیت همچنین اولین هارد درایو ۱۰۰۰۰ RPM را در سال ۱۹۹۶ و اولین هارد درایو ۱۵۰۰۰ RPM را در سال ۲۰۰۰ ارایه داد.
آشنایی با انواع هارد
انواع هارد دیسک از جنبه‌های مختلف قابل بررسی است: سرعت، نوع کاربری، اندازه، درگاه‌های ارتباطی، هارد اینترنال و اکسترنال، هارد HDD و SSD. برای آشنایی با انواع تکنولوژی هارد، مقاله “معرفی انواع هارد سرور و بررسی بهترین هاردهای سرور hp” را مطالعه کنید.
هارد دیسک بر اساس نوع کاربری، در سایزهای مختلف وجود دارد، مثلا روی آیپدهای قدیمی و گوشی موبایل های نوکیا N95 (با ظرفیت ۸ گیگ) هارد داشتیم. اما معمول ترین اندازه و سایز برای هارد دیسک ۲.۵ اینچ و ۳.۵ اینچ است.
طبقه بندی هارد ها هم نکته مهمی است که باید به آن توجه کرد. مثلا رده خانگی، ذخیره فیلم و عکس، کار و ذخیره دیتا به صورت ۲۴ ساعته و …
اتصال هارد به کامپیوتر نکته مهمی است که باید به آن توجه کنید چون اتصال ضعیف باعث ایجاد گلوگاه در جریان دیتا و در نهایت کارایی سیستم می‌شود.
سرعت هارد درایو یعنی هارد چقدر سریع می‌تواند اطلاعات را بنویسد یا بخواند. در هارد درایوهای مکانیکی سرعت چرخش – Spin Speed مهم است مثلا درایو ۷۲۰۰RPM از ۵۴۰۰RPM سریعتر و SSD از هر دوی اینها سریعتر.
انواع هارد دیسک لپ تاپ بر اساس تکنولوژی به کار رفته در آن متفاوت است اما انواع HDD و SSD و m2 ssd را می‌توان در لپ تاپ ها استفاده کرد. هارد SSD حداقل سه تا چهار بار سریعتر از هارد دیسک مکانیکی است. در نتیجه کارایی لپ تاپ را تحت تاثیر قرار خواهد داد. مثلا باز کردن یک فایل ورد با HDD زمان ۳۲ ثانیه را لازم دارد ولی در عرض کمتر از ۲ ثانیه با SSD باز می‌شود.
هارد اینترنال چیست؟
هارد درایوی که داخل دسنگاه و کامپیوتر قرار می‌گیرد و مستقیم به مادربورد وصل می‌شود، هارد اینترنال نامیده می‌شود. در کامپیوترهای دسکتاپی تعویض و ارتقای هارد آسان است و کافی است هارد قبلی را از روی مادربورد جدا کنید و هارد جدید را جایگزین کنید. ارتقای هارد در لپ تاپ به این آسانی نیست و باید سایت تولیدکننده را مطالعه کنید تا بتوانید به درستی هارد را تعویض کنید.
هارد دیسک اینترنال برای اتصال به مادربورد از درگاه و کابل ATA و IDE و SCSI و SATA و SAS استفاده می‌کند لذا از این منظر هم می‌توانیم انواع هارد را بررسی کنیم.
هارد اکسترنال چیست؟
هارد اکسترنال بیرون از کامپیوتر و لپ تاپ قرار دارد یعنی به صورت پورتابل و مستقل است و معمولا از طریق USB یا کابل Thunderbolt به کامپیوتر وصل می‌شود. سرعت این هارد به دلیل نوع اتصال، کمتر از هارد اینترنال است اما قطع و وصل کردن اتصال آن آسان است.
هارد اکسترنال به منظور افزایش ظرفیت ذخیره سازی و یا بکاپ از اطلاعات استفاده می‌شود. هارد اکسترنال در شکل و اندازه‌های مختلفی هستند مثلا در ابعاد یک کتاب و یا هم اندازه اسمارت فون. مطالعه مقاله “هارد اکسترنال، مزایا و معایب آن و نحوه رفع خطا و ارتباط با سیستم های مختلف” را از دست ندهید.
گفتگوی TechTalk: بررسی هارد دیسک و اجزای آن
در این قسمت، کارشناسان ما مهندس محمد اعلم ملکی، مهمان مریم فقیهی است تا به موضوع “هارد دیسک و اجزای آن ” بپردازند. در این گفتگوی تک تاک، درباره اینکه هارد چیست و چه اجزایی دارد، و این اجزای هارد با هم چگونه کار می‌کنند و چه وظایفی دارند، تکنولوژی HMAR چیست، صحبت می‌کنیم. با ما همراه باشید.
اجزا و قطعات داخلی هارد دیسک
هارد ها به گونه‌ای طراحی شده که داخل آن قابل دیدن نیست. بیایید سفری کوتاه به داخل آنها داشته باشیم و به کالبد شکافی و بررسی اجزای هارد دیسک بپردازیم.
ساختار هارد دیسک از دو قسمت اصلی تشکیل شده است:
بورد الکترونیکی (Logic Board)
قسمت مکانیکی هارد (Hard Drive Assembly) که به صورت مخفف HDA شناخته می‌شود.
و قطعات داخلی هارد دیسک مغناطیسی عبارتند از:
کنترل کننده مرکزی یا Actuator که شامل سه قطعه VCM، Axe و دسته است.
محفظه یا مدیا
دیسک چرخان یا پلاتر
اسپیندل یا موتور چرخان
VCM یا voice coil motor
فلپ انعطاف پذیر
اسلایدر Slider هد هارد
هد هارد
دسته و بازوی نگهدارنده هد
درپوش هارد
بورد الکترونیکی (Logic Board) و قسمت مکانیکی هارد (HDA)
مدار الکترونیکی یا بورد هارد دیسک
بورد الکترونیکی شامل کنترلر موتور، بافر، CPU و مترجم است. روی بورد، پردازش ها انجام می‌شود و اطلاعات به VCM ارسال می‌شود و VCM هد را به نقطه‌ای که باید، می‌برد.
تمام چیپست ها و IC های هارد دیسک روی بوردی که در تصویر زیر می‌بینید، نصب شده‌اند.
بورد الکترونیکی شامل کنترلر موتور، بافر، CPU و مترجم است.
کنترلر هارد درایو
بزرگترین IC موجود روی بورد هارد دیسک، کنترلر هارد است که به عنوان مغز مدار الکترونیک عمل می‌کند.
حافظه کش هارد
کنار چیپست کنترل‌کننده هارد، چیپست مستطیل شکلی وجود دارد که به عنوان حافظه کش هارد استفاده می‌شود.
حافظه رام موجود در هارد با قطع برق اطلاعات خود را از دست نمی‌دهد و قابل برنامه‌ریزی است. در بعضی از هارد ها حافظه رام به صورت IC جداگانه استفاده می‌شود و در بعضی از هاردها IC داخل خود کنترلر جاساز می‌شود.
کار چرخاندن دیسکِ گردان را موتور حرفه ای و با دوامی انجام می‌دهد. چرخاندن این موتور نیاز به انرژی زیادی دارد به همین دلیل در کنار اکثر موتورها، IC راه انداز یا درایور نصب می‌شود.
کنترل کننده مرکزی یا Actuator
کنترل کننده مرکزی یا Actuator، شامل سه قطعه VCM، Axe و دسته است:
دسته هد شروع می‌کند به حرکت کردن و هد را روی صفحه ای که باید، می‌برد. دسته هد با دقت بسیار بالایی حرکت می‌کند و هد را به مکان ذخیره دیتا می‌برد. گفتیم که پردازش های مربوط به مشخص کردن محل قرار گیری دیتا روی هارد، در بورد هارد انجام می‌شود.
موتور محرک یا Voice Coil یا VCM در هارد
VCM یا voice coil motor موتوری است که باعث حرکت بازوی حرکتی می‌شود. VCM جایی است که دسته نگهدارنده هد تقریبا در حالت بدون وزن قرار دارد و با کوچکترین الکترون وارده، شروع می‌کند به نوسان…
فیلتر هوا در هارد
داخل هارد دیسک ها، فیلتر هوا قرار دارد تا ذرات میکروسکوپی و ریز هوا را بگیرد و از نشستن آن ها روی پلاتر ها جلوگیری کند. فیلتر هوا کمک می‌کند فشار هوا در داخل و بیرون از هارد برابر شود.
با وجود تمام تمهیداتی که کارخانه تولید هارد دیسک اندیشیده است، باز هم ممکن است ذره‌ای گرد و غبار وارد هارد شود. و یا در شرایط و محیطی که از هارد استفاده می‌شود گرد و خاک زیادی باشد. در این صورت هوای موجود در هارد دیسک ممکن است آلوده شود. بسته به نوع هارد دیسک، دو یا سه فیلتر در داخل هارد قرار دارد.
برای اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در سرورتیک تماس بگیرید.
