HDDهارد

هارد  HDD

(Hard Drive Disk)

وظیفه اصلی هارد دیسک ها

هارد دیسک یک وظیفه اصلی دارد و آن حفظ دائمی اطلاعات می باشد . هر اطلاعاتی که برای ذخیره سازی به هارد دیسک ارسال می شود، تا زمانی که حذف نشود بر روی سکتورها، در مکان خود باقی خواهد ماند . البته ممکن است شرایط محیطی نیز در از بین درفتن این داده ها اثر بگذارد .

قسمت های مختلف هارد دیسک:

هارد دیسک اجزاء و قطعات مختلفی دارد که همگی آن ها در کنار هم داده ها را ذخیره کرده یا جابجا می کنند .

۱- قسمت Actuator (کنترل کننده مرکزی)

این قسمت وظیفه دارد تا بازوی مکانیکی را کنترل کند.این قسمت به نوعی مغز هارد دیسک است که وظیفه کنترل کردن قسمت‌های مختلف هارد را بر عهده دارد.

قسمت Actuator بسیار دقیق است. این قسمت وظیفه دارد تا با سایر قطعات کامپیوتر در ارتباط باشد.

۲- قسمت Head Arm (بازوی مکانیکی)

این قسمت وظیفه دارد تا Head را به نقطه مورد نظر برساند. قسمت بازوی مکانیکی  می‌تواند سر Head را از مرکزی ترین نقطه Platter (قسمت ۴) تا کناری ترین نقطه آن ببرد.

برای هر Platter (دیسک) دو Head Arm همراه با سر Head  وجود دارد

۳- قسمت Read/Write Head (سر خواندن و نوشتن به اصطلاح Head)

این قسمت توسط Head Arm (قسمت ۲) جابجا می‌شود. کار این قسمت خواندن و نوشتن داده‌ها به صورت ۰ و ۱ (باینری) بر روی قسمت‌های بسیار ریز موجود در Platter است.

زمانی که Head وظیفه ذخیره داده‌ها را دارد، مقادیر مغناطیسی صفر و یک را در این قسمت‌های بسیار ریز قرار می‌دهد (با تغییر قطب مغناطیسی هر یک از مکان‌های ذخیره داده) و زمانی که قصد خواندن داده‌ها را دارد، برعکس حالت نوشتن، مقادیری را در هر یک از قسمت‌هایی که توسط  Actuator مشخص می‌شود، طبق قطب مغناطیسیشان حس کرده و بر اساس آن صفر یا یک منطقی معادلش را تحویل می‌دهد.

قسمت Head فقط چند نانومتر (۱ سانتی متر = ۱۰۰۰۰۰۰۰ نانومتر) با Platter خود فاصله دارد.

۴- قسمت Platter (دیسک)

وظیفه این صفحات، حفظ داده‌ها (به صورت مغناطیسی صفر و یک) در قسمت‌های بسیار ریز است. این قسمت‌های بسیار ریز سکتور (Sector) نامیده می‌شوند و می‌توانند یک بیت را در خود نگه دارند. در هر اینچ (هر اینچ = ۲.۵۴ سانتی متر) از این صفحات حدود ۳۰۰۰۰ قسمت ریز برای ذخیره وجود دارد. اندازه هر یک از این قسمت ها در حدود ۸۴۶ نانومتر است.

معمولاً در هر هارد دیسک تعداد بیشتر از یک صفحه Platter قرار میگیرد. این صفحات از جنس شیشه یا سرامیک بوده و خودشان مغناطیسی نیستند.

۵- قسمت Spindle (موتور چرخان دیسک‌ها)

وظیفه این قسمت فقط چرخاندن Platter هاست. به این ترتیب قسمت Head می‌تواند داده‌ها را بر روی نقاط مختلف صفحات مغناطیسی بخواند یا بنویسد. قسمت Spindle می‌تواند از ۴۲۰۰ (در هاردهای کم مصرف قابل حمل) تا ۱۵۰۰۰ (در هاردهایی مثل Cheetah 15K.4 محصول سی‌گیت) دور در دقیقه (RPM) بچرخد.

هارد دیسک چگونه کار می کند؟

دستورها همراه با داده های ارسالی یا دریافتی از هارد دیسک ، توسط کنترل کننده دیسک (Disk Controller) تفسیر می شوند . تفسیر کردن به این معنا می باشد که هارد دیسک متوجه می شود که طبق دستور داده شده ، مکان داده مورد نظر در کجا قرار داشته و طبق آن عمل خواندن یا نوشتن شروع می شود . زمانی که سیستم عامل یا یکی از قطعات سخت افزاری نیاز به ذخیره کردن داده یا دریافت آن داده ها را دارند ، دیسک کنترلر وارد عمل می شود و دستور مورد نظر را برای کنترل کننده مرکزی ارسال می کند .

حال قسمت کنترل کننده مرکزی وظیفه دارد تا بازوی مکانیکی هد را به قسمت های مختلف دیسک هدایت کند . زیرا امکان دارد داده های یک فایل در مکان های مختلفی بر روی دیسک ها ذخیره شوند ، بنابراین بازوی مکانیکی ممکن است بین قسمت های مختلف پلاتر جابجا شود. حال قسمت هد وظیفه دارد تا با توجه به دستور داده شده (خواندن یا نوشتن داده) کار خود را بر روی سکتور فیزیکی مورد نظر انجام دهد .

درصورتی که دیسک کنترلر دستور خواندن نوشته را داده باشد ، در این صورت هد وظیفه دارد تا داده های مغناطیسی صفر و یک را بر روی قسمت های مختلف دیسک بخواند و آن را به کنترل کننده مرکزی بفرستد . خواندن به این صورت است که قطب های مغناطیسی (N یا S) هر یک از مکان های داده را حس کرده سپس معادل صفر یا یک آن را برمی گرداند . سپس کنترل کننده مرکزی داده های خوانده شده را به دیسک کنترلر باز می گرداند تا مورد پردازش قرار گیرند .

اما اگر دیسک کنترلر داده ای را برای ذخیره کردن به هارد دیسک بفرستد ، در این صورت کنترل کننده مرکزی وظیفه دارد داده ها را تک به تک به هد ارسال کند تا قسمت هد این داده ها را به صورت صفر و یک در فضا های ذخیره سازی دیسک ذخیره کند . ذخیره به این صورت است که هد نوشتن ، مکان های داده موجود بر روی پلاتر را طبق دستور صفر یا یک بودن ، تغییر قطب می دهد . مثلاً قطب N را به بالا یا برعکس نشانه گذاری می کند .

قسمت داخلی هارد دیسک ها معمولاً مهر و موم شده هستند تا از ورود گرد و غبار به داخل ، و اختلال در کار قطعات جلوگیری شود . همچنین در داخل هارد دیسک ها یک فیلترینگ هوا برای فیلتر و خارج کردن گرد و غبار ، جاسازی می شود .

نوع و ابعاد هارد

هارد دیسک ها در انواع مختلف ، و اندازه های گوناگون به بازار عرضه می شوند که ممکن است مصرف انرژی، حافظه کش و دیگر خصوصیات متفاوتی داشته باشند. اولین فاکتوری که باید هنگام خرید هارد در نظر داشته باشید، نوع و اندازه آن است که عبارت اند از:

هارد دیسک ۳.۵ اینچی

این هارد دیسک ها اغلب در کامپیوترهای شخصی دسکتاپ (Desktop PC) استفاده می شوند. به عبارت ساده تر، همان هاردهایی که در داخل کیس کامپیوتر استفاده می کنیم، اغلب از نوع ۳.۵ اینچی هستند. طول این هاردها ۱۴۶ میلیمتر، عرضشان ۱۰۱.۶ میلیمتر و ارتفاعشان در دو اندازه ۱۹ یا ۲۵.۴ میلیمتری در دسترس هستند.

اگر هاردی برای کامپیوتر رومیزی خود می خواهید، اگرچه از نوع ۲.۵ اینچی نیز می توانید استفاده کنید، بهتر است نوع ۳.۵ اینچی را در نظر داشته باشید.

هارد دیسک ۲.۵ اینچی

این هارد دیسک ها معمولاً در لپ تاپ ها و نوت بوک ها استفاده می شوند. بنابراین اگر قصد تغییر و ارتقاء هارد لپ تاپ را داشته باشید، نوع ۲.۵ اینچی را انتخاب کنید. این هاردها با طول ۱۰۰ میلیمتر، عرض ۶۹.۸۵ میلیمتر و ارتفاع در شش اندازه ۵ یا ۷ یا ۹.۵ یا ۱۲.۵ یا ۱۵ یا ۱۹ میلیمتری در دسترس است.

IDE یا ATA یا PATA

نام هایی مثل IDE و ATA و PATA اغلب به رابطی قدیمی اشاره دارند که نحوه انتفال داده در آن به صورت موازی (در کنار یکدیگر) است. البته جای ذکر است که استفاده از لفظ PATA یا ATA برای این رابط صحیح ترین مورد است. حداکثر سرعت انتقال (نه لزوماً سرعت خواندن/نوشتن خود هارد) رابط پاتا یا آی دی ای یا آتا با توجه به نسل های مختلف آن از ۸.۳ مگابایت در هر ثانیه (۸.3MB/s) تا ۱۰۰ مگابایت در ثانیه (۱۰۰MB/s) است. اگر مادربورد شما رابط SATA نداشته باشد و بجای آن رابط IDE/ATA/PATA داشته باشد، به ناچار باید هاردی دارای این رابط را خریداری کنید. البته این رابط دیگر منسوخ شده است و تمامی مادربوردهای جدید از این رابط پشتیبانی نمی کنند .

شرکت های سازنده هارد:

TOSHIBA

HITACHI

SEAGATE

WD (WESTERN DIGITAL)

مناسب ترین هارد برای دروربین های مدار بسته WD هست که چند رنگ می باشد( سفید مشکی سبز بنفش) که مناسب ترین انها رنگ بنفش میباشد.