hdd یعنی چی؟ هارد دیسک - چیست؟ ویژگی های هارد دیسک ها ساختار و اصل عملکرد هارد دیسک

تا همین اواخر، هنگام خرید یک کامپیوتر جدید و انتخاب درایو برای نصب، کاربر تنها یک انتخاب داشت - یک هارد دیسک. و سپس ما فقط به دو پارامتر علاقه مند شدیم: سرعت اسپیندل (5400 یا 7200 RPM)، ظرفیت دیسک و اندازه حافظه پنهان.

بیایید به مزایا و معایب هر دو نوع درایو نگاه کنیم و مقایسه واضحی بین HDD و SSD انجام دهیم.

اصل عملیات

یک درایو سنتی یا ROM (حافظه فقط خواندنی) که معمولاً به آن گفته می شود، برای ذخیره داده ها حتی پس از قطع کامل برق مورد نیاز است. برخلاف RAM (حافظه دسترسی تصادفی) یا RAM، اطلاعات ذخیره شده در حافظه زمانی که کامپیوتر خاموش است پاک نمی شود.

یک هارد دیسک کلاسیک از چندین "پنکیک" فلزی با پوشش مغناطیسی تشکیل شده است و داده ها با استفاده از یک سر مخصوص که بالای سطح دیسک حرکت می کند و با سرعت بالا می چرخد ​​خوانده و نوشته می شود.

درایوهای حالت جامد یک اصل عملکرد کاملاً متفاوت دارند. SSD کاملاً فاقد هر گونه اجزای متحرک است و "داخلی" آن مانند مجموعه ای از تراشه های حافظه فلش است که روی یک برد قرار گرفته اند.

چنین تراشه‌هایی را می‌توان روی مادربرد سیستم (برای مدل‌های فشرده لپ‌تاپ‌ها و اولترابوک‌ها)، روی کارت PCI Express برای رایانه‌های رومیزی یا روی یک اسلات مخصوص لپ‌تاپ نصب کرد. تراشه های استفاده شده در SSD با تراشه هایی که در فلش درایو می بینیم متفاوت است. آنها بسیار قابل اطمینان تر، سریع تر و بادوام تر هستند.

تاریخچه دیسک

دیسک های مغناطیسی سخت تاریخچه بسیار طولانی دارند (البته با توجه به استانداردهای توسعه فناوری رایانه). در سال 1956، IBM یک کامپیوتر کمتر شناخته شده را منتشر کرد IBM 350 RAMAC، که با آن استانداردها به یک دستگاه ذخیره سازی عظیم 3.75 مگابایتی مجهز شده بود.

این کابینت ها می توانند تا 7.5 مگابایت داده را ذخیره کنند

برای ساخت چنین هارد دیسکی باید 50 صفحه فلزی گرد نصب می شد. قطر هر کدام 61 سانتی متر بود. و کل این ساختار غول پیکر می تواند ... فقط یک آهنگ MP3 با نرخ بیت پایین 128 کیلوبایت بر ثانیه را ذخیره کند.

این کامپیوتر تا سال 1969 توسط دولت و موسسات تحقیقاتی مورد استفاده قرار می گرفت. فقط حدود 50 سال پیش، هارد دیسکی با این اندازه برای بشریت کاملاً مناسب بود. اما استانداردها در اوایل دهه 80 به طرز چشمگیری تغییر کردند.

فلاپی دیسک های 5.25 اینچی (13.3 سانتی متری) و کمی بعد نسخه های 3.5 و 2.5 اینچی (لپ تاپ) در بازار ظاهر شدند. چنین فلاپی دیسک‌هایی می‌توانستند تا 1.44 مگابایت داده را ذخیره کنند و تعدادی از رایانه‌های آن زمان بدون هارد دیسک داخلی عرضه می‌شدند. آن ها برای راه اندازی سیستم عامل یا پوسته نرم افزار، باید یک فلاپی دیسک را وارد کنید، سپس چندین دستور را وارد کرده و تنها پس از آن شروع به کار کنید.

در طول تاریخ توسعه هارد دیسک، چندین پروتکل تغییر کرده است: IDE (ATA، PATA)، SCSI، که بعداً به SATA معروف تبدیل شد، اما همه آنها تنها عملکرد "پل اتصال" را بین مادربرد انجام می دادند. و هارد دیسک

از فلاپی دیسک های 2.5 و 3.5 اینچی با ظرفیت یک و نیم هزار کیلوبایت، صنعت کامپیوتر به سمت هارد دیسک های هم اندازه، اما با هزاران برابر حافظه بیشتر رفته است. امروزه ظرفیت درایوهای HDD برتر 3.5 اینچی به 10 ترابایت (10240 گیگابایت) می رسد. 2.5 اینچ - تا 4 ترابایت.

تاریخچه SSD های حالت جامد بسیار کوتاه تر است. مهندسان در اوایل دهه 80 شروع به فکر کردن در مورد انتشار یک دستگاه ذخیره سازی حافظه کردند که فاقد عناصر متحرک باشد. ظهور در این عصر به اصطلاح حافظه حبابیبا خصومت زیادی مواجه شد و ایده پیشنهادی فیزیکدان فرانسوی پیر وایس در سال 1907 در صنعت کامپیوتر ریشه نیافت.

ماهیت حافظه حباب این بود که آلیاژ دائمی مغناطیسی شده را به مناطق ماکروسکوپی تقسیم کند که دارای مغناطش خود به خودی باشد. واحد اندازه گیری چنین وسیله ذخیره سازی حباب بود. اما مهمترین چیز این است که چنین درایوی هیچ عنصر متحرک سخت افزاری نداشت.

آنها به سرعت حافظه حباب را فراموش کردند و فقط در طول توسعه یک کلاس جدید از درایوها - SSD ها آن را به خاطر آوردند.

SSD ها فقط در اواخر دهه 2000 در لپ تاپ ها ظاهر شدند. در سال 2007، لپ تاپ مقرون به صرفه OLPC XO-1 وارد بازار شد، مجهز به 256 مگابایت رم، پردازنده AMD Geode LX-700 با فرکانس 433 مگاهرتز و برجسته ترین - 1 گیگابایت حافظه فلش NAND.

OLPC XO-1 اولین لپ‌تاپی بود که از درایو حالت جامد استفاده کرد. و به زودی به خط افسانه ای نت بوک های Asus EEE PC با مدل 700 ملحق شد، جایی که سازنده یک درایو SSD 2 گیگابایتی نصب کرد.

در هر دو لپ تاپ، حافظه مستقیماً روی مادربرد نصب می شد. اما به زودی سازندگان اصل سازماندهی درایوها را اصلاح کردند و فرمت 2.5 اینچی متصل از طریق پروتکل SATA را تأیید کردند.

ظرفیت درایوهای SSD مدرن می تواند به 16 ترابایت برسد. اخیراً سامسونگ دقیقاً چنین SSD را معرفی کرده است، البته در نسخه سرور و با قیمتی که برای افراد عادی نجومی است.

مزایا و معایب SSD و HDD

وظایف هر دسته از درایوها به یک چیز خلاصه می شود: ارائه یک سیستم عامل کارآمد به کاربر و اجازه دادن به او برای ذخیره داده های شخصی. اما هر دو SSD و HDD ویژگی های خاص خود را دارند.

قیمت

درایوهای SSD بسیار گرانتر از HDD های سنتی هستند. برای تعیین تفاوت، از یک فرمول ساده استفاده می شود: قیمت درایو بر ظرفیت آن تقسیم می شود. در نتیجه هزینه 1 گیگابایت ظرفیت به صورت ارزی به دست می آید.

بنابراین، یک هارد دیسک استاندارد 1 ترابایتی به طور متوسط ​​50 دلار (3300 روبل) هزینه دارد. هزینه یک گیگابایت 50/1024 گیگابایت = 0.05 دلار است. 5 سنت (3.2 روبل). در دنیای SSD ها، همه چیز بسیار گران تر است. یک SSD با ظرفیت 1 ترابایت به طور متوسط ​​220 دلار هزینه خواهد داشت و قیمت 1 گیگابایت طبق فرمول ساده ما 22 سنت (14.5 روبل) خواهد بود که 4.4 برابر گرانتر از هارد دیسک است.

خبر خوب این است که هزینه SSD به سرعت در حال کاهش است: تولید کنندگان راه حل های ارزان تری برای تولید درایوها پیدا می کنند و شکاف قیمت بین HDD و SSD در حال کاهش است.

میانگین و حداکثر ظرفیت SSD و HDD

همین چند سال پیش، نه تنها یک شکاف عددی، بلکه یک شکاف تکنولوژیکی بین حداکثر ظرفیت HDD و SSD وجود داشت. یافتن یک SSD که بتواند از نظر میزان اطلاعات ذخیره شده با هارد دیسک رقابت کند غیرممکن بود، اما امروزه بازار آماده ارائه چنین راه حلی به کاربر است. درست است، برای پول چشمگیر.

حداکثر ظرفیت SSD های ارائه شده برای بازار مصرف 4 ترابایت است. گزینه مشابه در اوایل جولای 2016. و برای 4 ترابایت فضا باید 1499 دلار بپردازید.

مقدار پایه حافظه HDD برای لپ تاپ ها و رایانه های تولید شده در نیمه دوم سال 2016 از 500 گیگابایت تا 1 ترابایت متغیر است. مدل های مشابه از نظر قدرت و مشخصات، اما با درایو SSD نصب شده، تنها به 128 گیگابایت بسنده می کنند.

سرعت SSD و HDD

بله، برای این نشانگر است که کاربر وقتی فضای ذخیره سازی SSD را ترجیح می دهد، بیش از حد پرداخت می کند. سرعت آن چند برابر هارد دیسک است. این سیستم می‌تواند تنها در چند ثانیه راه‌اندازی شود، راه‌اندازی برنامه‌ها و بازی‌های سنگین به طور قابل توجهی زمان کمتری می‌برد، و کپی کردن حجم زیادی از داده‌ها از یک فرآیند چند ساعته به یک فرآیند ۵ تا ۱۰ دقیقه‌ای تبدیل می‌شود.

تنها "اما" این است که داده ها از درایو SSD به همان سرعتی که کپی می شوند حذف می شوند. بنابراین، هنگام کار با SSD، اگر یک روز به طور ناگهانی فایل های مهم را حذف کنید، ممکن است به سادگی زمان فشار دادن دکمه لغو را نداشته باشید.

تکه تکه شدن

"ظرافت" مورد علاقه هر دیسک سخت HDD فایل های بزرگ است: فیلم ها با فرمت MKV، آرشیوهای بزرگ و تصاویر دیسک BlueRay. اما به محض اینکه هارد دیسک را با صد یا دو فایل کوچک، عکس یا آهنگ MP3 بارگذاری کنید، سر خواندن و پنکیک فلزی اشتباه گرفته می شود که در نتیجه سرعت ضبط به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

پس از پر شدن هارد دیسک و حذف/کپی مکرر فایل ها، هارد دیسک کندتر شروع به کار می کند. این به این دلیل است که بخش‌هایی از فایل در تمام سطح دیسک مغناطیسی پراکنده شده‌اند و وقتی روی یک فایل دوبار کلیک می‌کنید، هد خواندن مجبور می‌شود این قطعات را از بخش‌های مختلف جستجو کند. اینگونه زمان تلف می شود. این پدیده نامیده می شود تکه تکه شدنو به عنوان اقدامات پیشگیرانه برای افزایش سرعت HDD، یک فرآیند نرم افزاری و سخت افزاری ارائه شده است یکپارچه سازییا مرتب کردن چنین بلوک‌ها/بخش‌هایی از فایل‌ها در یک زنجیره واحد.

اصل عملکرد یک SSD اساساً با یک HDD متفاوت است و هر داده ای را می توان در هر بخش حافظه با خواندن فوری بیشتر نوشت. به همین دلیل است که برای درایوهای SSD نیازی به یکپارچه سازی نیست.

قابلیت اطمینان و عمر مفید

مزیت اصلی درایوهای SSD را به خاطر دارید؟ درست است، بدون قطعات متحرک. به همین دلیل است که می توانید از لپ تاپ با SSD در حمل و نقل، خارج از جاده یا در شرایطی که به ناچار با ارتعاشات خارجی همراه است استفاده کنید. این بر پایداری سیستم و خود درایو تأثیری نخواهد گذاشت. اطلاعات ذخیره شده روی SSD حتی اگر لپ تاپ بیفتد آسیبی نمی بیند.

با HDD همه چیز دقیقا برعکس است. سر خوانده شده فقط چند میکرومتر از قسمت های مغناطیسی شده قرار دارد و بنابراین هر گونه لرزش می تواند منجر به ظهور "بخش های شکسته" شود - مناطقی که غیرقابل استفاده می شوند. شوک های منظم و بی دقتی کار با رایانه ای که بر روی هارد دیسک کار می کند منجر به این واقعیت می شود که دیر یا زود چنین هارد دیسکی به سادگی، در اصطلاحات کامپیوتری، "متلاقی" یا متوقف می شود.

با وجود تمام مزایای SSD ها، آنها همچنین دارای یک اشکال بسیار مهم هستند - چرخه استفاده محدود. این به طور مستقیم به تعداد چرخه های بازنویسی بلوک های حافظه بستگی دارد. به عبارت دیگر، اگر هر روز یک گیگابایت اطلاعات را کپی/حذف/کپی مجدد کنید، خیلی زود باعث مرگ بالینی SSD خود خواهید شد.

درایوهای SSD مدرن مجهز به یک کنترلر ویژه هستند که تضمین می کند داده ها به طور مساوی در تمام بلوک های SSD توزیع می شوند. بنابراین، امکان افزایش قابل توجه حداکثر زمان کار به 3000 - 5000 سیکل وجود داشت.

SSD چقدر دوام دارد؟ فقط به این تصویر نگاه کنید:

و سپس آن را با مدت ضمانت وعده داده شده توسط سازنده SSD خاص خود مقایسه کنید. 8 تا 13 سال برای ذخیره سازی، باور کنید، چندان بد نیست. و ما نباید پیشرفت هایی را که منجر به افزایش مداوم ظرفیت SSD ها با هزینه ای رو به کاهش می شود فراموش کنیم. فکر می کنم چند سال دیگر SSD 128 گیگابایتی شما به عنوان یک اثر موزه در نظر گرفته شود.

فاکتور فرم

نبرد بین اندازه درایوها همیشه بر اساس نوع دستگاه هایی که در آنها نصب می شوند، انجام می شود. بنابراین، برای یک کامپیوتر رومیزی، نصب یک درایو 3.5 اینچی و یک درایو 2.5 اینچی کاملاً غیرضروری است، اما برای دستگاه های قابل حمل مانند لپ تاپ، پخش کننده و تبلت، گزینه فشرده تری مورد نیاز است.

فرمت 1.8 اینچی کوچکترین نسخه سریال HDD در نظر گرفته شد. این همان دیسکی است که در پخش کننده قدیمی iPod Classic استفاده می شد.

و هر چقدر مهندسان تلاش کردند، نتوانستند هارد دیسک HDD مینیاتوری با ظرفیت بیش از 320 گیگابایت بسازند. شکستن قوانین فیزیک غیرممکن است.

در دنیای SSD ها، همه چیز بسیار امیدوارکننده تر است. فرمت پذیرفته شده 2.5 اینچی نه به دلیل محدودیت های فیزیکی که فناوری با آن مواجه است، بلکه فقط به دلیل سازگاری به این شکل تبدیل شد. در نسل جدید اولترابوک‌ها، فرمت 2.5 اینچی به تدریج کنار گذاشته می‌شود و درایوها را فشرده‌تر و فشرده‌تر می‌کند و بدنه خود دستگاه‌ها را نازک‌تر می‌کند.

سر و صدا

چرخش دیسک‌ها، حتی در پیشرفته‌ترین هارد دیسک‌های HDD، به طور جدایی ناپذیری با بروز نویز مرتبط است. خواندن و نوشتن داده ها هد دیسک را به حرکت در می آورد که با سرعتی دیوانه کننده در سراسر سطح دستگاه حرکت می کند، که همچنین باعث ایجاد صدای ترقه زدن مشخص می شود.

درایوهای SSD کاملاً بی‌صدا هستند و تمام فرآیندهایی که در داخل تراشه‌ها اتفاق می‌افتند، بدون هیچ صدای همراهی انجام می‌شوند.

خط پایین

برای خلاصه کردن مقایسه بین HDD و SSD، می خواهم به وضوح مزایای اصلی هر نوع درایو را تعریف کنم.

مزایای هارد دیسک:بزرگ، ارزان، در دسترس.

معایب هارد دیسک:کند، ترس از تأثیرات مکانیکی، پر سر و صدا.

مزایای SSD:کاملا بی صدا، مقاوم در برابر سایش، بسیار سریع، بدون تکه تکه شدن.

معایب SSD:گران است، از نظر تئوری عمر مفید محدودی دارند.

بدون اغراق می توان گفت که یکی از موثرترین روش های ارتقاء لپ تاپ یا کامپیوتر قدیمی، نصب درایو SSD به جای هارد دیسک است. حتی با آخرین نسخه SATA، می توانید به افزایش سه برابری عملکرد دست پیدا کنید.

در پاسخ به این سؤال که چه کسی به این یا آن درایو نیاز دارد، چندین استدلال به نفع هر نوع ارائه خواهم کرد.

هر کامپیوتر دارای یک هارد دیسک یا همان طور که اغلب به آن هارد می گویند، دارد که محل ذخیره اصلی تمام اطلاعات مورد استفاده کامپیوتر و کاربر آن است. هارد دیسک سیستم عامل نصب شده، تمامی برنامه های استفاده شده توسط کاربر و داده ها را ذخیره می کند. پردازنده اطلاعات لازم برای پردازش را از هارد دیسک می گیرد و سپس آن را به رسانه می نویسد. مقدار اطلاعات ذخیره شده روی هارد به اندازه آن بستگی دارد.

اولین مدل هارد دیسک ها اجازه ذخیره تا 10 مگابایت داده را بر روی دیسک های خود می دادند که در آن روزها بسیار زیاد بود. امروزه دستگاه های ذخیره سازی مدرن به شما امکان ذخیره هزاران و ده ها هزار مگابایت را می دهند. ظرفیت حافظه در مدل های مدرن بر حسب گیگابایت و ترابایت محاسبه می شود. این امکان ذخیره حجم عظیمی از فیلم، موسیقی، ویدیو، بازی و سایر داده ها را فراهم می کند. افزایش قابل توجهی در مقدار حافظه در یک هارد دیسک با پیشرفت پیشرونده فناوری رایانه همراه است که در نتیجه فیلم ها، بازی ها و سایر داده ها فضای آزاد بیشتری را اشغال می کنند.

ویژگی های طراحی هارد دیسک ها

یک هارد دیسک مدرن از چندین دیسک فلزی تشکیل شده است که اطلاعات روی آنها ثبت می شود. دیسک ها با اکسید آهن یا ترکیب ویژه دیگری پوشیده شده اند که می تواند اثرات میدان مغناطیسی را ذخیره کند. تعداد دیسک‌ها به حجم رسانه بستگی دارد و معمولاً از 1 تا 3 متغیر است. دیسک‌های فلزی در حالت ایده‌آل یکنواخت، صاف و متعادل هستند که به همین دلیل می‌توانند با سرعت بالا بچرخند؛ طبق استاندارد می‌تواند 5400، 7200 باشد. یا 10000 دور در دقیقه

هدهای ویژه با بالاترین دقت موقعیت یابی در امتداد دیسک ها حرکت می کنند. هر دیسک دارای 2 سر مغناطیسی است. خواندن داده ها از سطح دیسک ها با نصب هدهای مغناطیسی مقاومت ویژه انجام می شود؛ آنها بسته به نحوه تغییر میدان مغناطیسی روی سطح دیسک کار می کنند. داده ها در نتیجه دریافت سیگنال آنالوگ که به شکل دیجیتال تبدیل می شود به رایانه منتقل می شود.

در دیسک ها، اطلاعات در مسیرهایی که در اطراف یک دایره قرار دارند قرار می گیرند. برای کار با داده های ذخیره شده در رسانه، سرهای مغناطیسی در امتداد مسیر حرکت می کنند. هدها با استفاده از یک درایو برقی مخصوص حرکت می کنند. چنین هدهایی به دلیل سرعت چرخش بالا می توانند به هر مکانی روی دیسک دسترسی داشته باشند. هدها در دو طرف دیسک ها قرار دارند، بنابراین هر یک از آنها کار را در یک طرف انجام می دهند و مسئولیت کامل آن را بر عهده دارند.

یک بخش در هارد دیسک به شما امکان می دهد 512 بایت اطلاعات را ذخیره کنید و هر تراک روی هارد دیسک از بخش های زیادی تشکیل شده است. حداکثر مقدار اطلاعاتی که می توان روی هارد دیسک ذخیره کرد به تعداد سکتورها، هدها و سیلندرها بستگی دارد. هارد دیسک ها ممکن است تعداد دیسک های یکسانی داشته باشند، اما ظرفیت حافظه آنها کاملاً متفاوت خواهد بود. این به این دلیل است که برای افزایش ظرفیت، افزایش تراکم بخش ها در هر یک از دیسک ها راحت تر از افزایش تعداد آنها است که منجر به افزایش قابل توجه اندازه رسانه می شود. توسعه فناوری رایانه به این واقعیت منجر می شود که هر جزء رایانه شخصی در ابعاد خارجی کوچکتر می شود و برعکس، قابلیت ها افزایش می یابد.

مفاهیمی مانند قرار دادن دیسک فیزیکی و منطقی وجود دارد. فیزیکی نحوه ساختار محیط ذخیره سازی در داخل است و منطقی این است که رایانه چگونه آن را می بیند. در واقعیت، فیزیکی و منطقی کاملاً متفاوت است. اگر از نظر فیزیکی مثلاً بتوان 3 دیسک را داخل هارد دیسک نصب کرد، منطقاً می‌تواند هر تعداد و با هر اندازه‌ای وجود داشته باشد؛ یک دیسک منطقی می‌تواند به اندازه دو یا چند دیسک فیزیکی باشد و بالعکس.

در طول تولید هارد دیسک ها، جلوگیری از آسیب به بخش ها یا تراک ها تقریبا غیرممکن است، اما به دلیل علامت گذاری مورد استفاده قرار نمی گیرند و مورد توجه رسانه ها قرار نمی گیرند.

هارد دیسک‌هایی برای استفاده در رایانه‌های شخصی خانگی و سایرین برای استفاده در سرورها طراحی شده‌اند. مورد دوم نیازمند الزامات بسیار بیشتری هستند، زیرا آنها با بار قابل توجهی کار می کنند و باید بهره وری و سرعت بالایی را ارائه دهند.

ویژگی های هارد دیسک ها

برای انتخاب هارد دیسک مناسب برای یک هدف خاص، باید تعداد زیادی از ویژگی ها را درک کنید. اولین چیزی که باید به آن توجه کنید فاکتور فرم است. در رایانه های شخصی رومیزی هارد دیسک های 3.5 اینچی و در لپ تاپ ها 2.5 اینچی نصب می شود. همچنین عوامل فرم کمتر رایج دیگری نیز وجود دارد. دومین پارامتر مهم رابطی است که دستگاه از طریق آن به رایانه متصل می شود. رایانه های شخصی از انواع مختلفی از رابط SATA استفاده می کنند.

یکی از پارامترهای مهم ظرفیت است که میزان داده های ذخیره شده در دستگاه را تعیین می کند. سرعت چرخش محوری که دیسک ها روی آن قرار دارند بر سرعت کار با اطلاعات تأثیر می گذارد.

هنگام انتخاب هارد دیسک، باید به اندازه بافر توجه کنید که مستقیماً بر سرعت پردازش اطلاعات دستگاه تأثیر می گذارد.

هر هارد دیسک در حین کار مانند هر وسیله مکانیکی دیگری صدا ایجاد می کند. در حین کار، نویز می تواند باعث ناراحتی قابل توجهی شود، بنابراین هنگام انتخاب مدل مناسب برای رایانه شخصی خود باید به سطح آن توجه کنید.

اگر قصد دارید مرتباً دستگاه را از یک رایانه به رایانه دیگر منتقل کنید، پارامتری مانند مقاومت در برابر ضربه مهم است. هرچه بالاتر باشد، احتمال از دست دادن اطلاعات در هنگام ضربه یا آسیب دیدن هارد کمتر است.

در حین کار با اطلاعات، دیسک اطلاعات درخواستی را با سرعت مشخصی ارائه می کند. این نشانگر "زمان دسترسی تصادفی" نامیده می شود و هر چه کمتر باشد، درخواست سریعتر ارسال می شود.

با داشتن درک کامل از تمام پارامترها، ویژگی ها و طراحی هارد دیسک های مدرن، می توانید به سرعت هارد دیسک مناسب را برای انجام وظایف خود در رایانه شخصی خود انتخاب کنید.

هارد یا هارد دیسک، قسمت اصلی و بسیار مهم کامپیوتر است. نه تنها سیستم عاملی که کامپیوتر را کنترل می کند، بلکه تمام اطلاعات یک کلاینت یا چندین مشتری را نیز ذخیره می کند. اغلب اتفاق می افتد که ارزش اطلاعات چندین برابر بیشتر از هزینه خود هارد دیسک نیست، بلکه از هزینه کل رایانه نیز بیشتر است. بنابراین، امنیت اطلاعات تا حد زیادی به کیفیت و قابلیت اطمینان چنین درایوی بستگی دارد. یک هارد دیسک مدرن مانند آنچه در تصویر نشان داده شده است.

هارد دیسک چیست؟

بنابراین، دستگاه ذخیره سازی دقیقاً چیست که عملکرد آن رفاه و حال خوب صاحب آن را تعیین می کند؟ در واقع هارد دیسک تجهیزاتی با تکنولوژی بالا است که اطلاعات دیجیتال را حتی زمانی که کامپیوتر خاموش است ذخیره می کند.

به بیان دقیق تر، یک هارد دیسک از چندین دیسک مغناطیسی تشکیل شده است که اطلاعات روی آنها اعمال می شود و با استفاده از یک هد مغناطیسی خوانده می شود. این هدها به همراه دیسک های مغناطیسی در خلاء قرار دارند که به درایو اجازه می دهد بدون تأثیر محیط خارجی بر روند نوشتن و خواندن اطلاعات کار کند.

چه نوع هارد دیسک هایی وجود دارد؟

بنابراین، متوجه شدیم که هارد دیسک یک وسیله ذخیره سازی اطلاعات برای رایانه است. حالا بیایید بفهمیم که چه نوع HDD وجود دارد. قبل از هر چیز لازم به ذکر است که هارد دیسک ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد:

• درایوهای خارجی که می توانند از طریق رابط USB به هر کامپیوتری متصل شوند. از برخی جهات آنها شبیه یک درایو فلش هستند که فقط از نظر اندازه بزرگتر هستند. چنین هارد دیسک هایی نیاز به نرم افزار خاصی ندارند.
• درایوهای HDD داخلی در داخل کامپیوترها نصب می شوند و دارای کانکتورهای خاصی برای انتقال برق و اطلاعات هستند.

هاردهای داخلی نیز به چند دسته تقسیم می شوند. معیارهای مختلفی وجود دارد که بر اساس آن هارد دیسک را می توان طبقه بندی کرد. این اندازه فیزیکی هارد دیسک است. سه اندازه استاندارد وجود دارد:

• 5.5 اینچ. به طور معمول، هارد دیسک های این اندازه در رایانه های رومیزی که فضای خالی زیادی وجود دارد استفاده می شود.
• 3.5 اینچ عمدتاً در لپ‌تاپ‌هایی استفاده می‌شود که فضا محدود است و به مقدار زیادی حافظه نیاز است.
• 2.5 اینچ در اولترابوک هایی که فضا بسیار محدود است استفاده می شود.

یکی دیگر از ویژگی های طبقه بندی درایوها، پروتکل تبادل اطلاعات بین هارد دیسک و کامپیوتر است. هارد دیسک از چه پروتکل هایی می تواند استفاده کند؟ آنها به شرح زیر است:

• IDE یک نسخه قدیمی از پروتکل است که قبل از سال 2000 عمدتاً در رایانه ها و لپ تاپ ها استفاده می شد.
• SCSI معاصر IDE است، یک نسخه سریعتر از مدیریت درایو، که عمدتا در ماشین های سرور استفاده می شود. برای استفاده از چنین هارد دیسک هایی به درایورهای خاصی نیاز بود.
• SATA نسخه مدرن این پروتکل است که دارای انواع مختلفی است و سرعت نوشتن و خواندن اطلاعات بالایی دارد. تقریباً در تمام سیستم های کامپیوتری مدرن استفاده می شود.

مشکلات هارد دیسک

یکی از ترسناک ترین پیام هایی که روی صفحه نمایشگر دیده می شود می گوید که کامپیوتر هارد دیسک را نمی بیند. چرا این برای کاربران کامپیوتر ترسناک است؟ با چنین نقصی، دستگاه سیستم عامل را بارگذاری نمی کند و بر این اساس، عملاً هیچ اقدامی که توسط این سیستم ارائه شده است انجام نمی شود.

چه چیزی می تواند باعث این مشکل شود؟ ساده ترین مشکلی که منجر به این نتیجه می شود، نقض یکپارچگی کابل های برق یا رابط سیستم است. اغلب، گرد و غبار یا خاک وارد چنین کانکتوری منجر به این نقص می شود. و اکثر کاربران باتجربه هنگام ظاهر شدن چنین پیامی نمی ترسند، بلکه فقط اتصال دهنده های برق و رابط را دوباره وصل کنید. این کتیبه ممکن است چیزی شبیه به آنچه در عکس بالا نشان داده شده است به نظر برسد.

هارد دیسک برای بایوس قابل مشاهده نیست

هنگامی که چنین نقصی رخ می دهد، اولین چیزی که باید مشخص شود این است که آیا مشکل فیزیکی است یا نرم افزاری. چگونه متوجه شویم؟ پس از ظاهر شدن پیامی مبنی بر اینکه رایانه هارد دیسک را نمی بیند، باید دستگاه را راه اندازی مجدد کرده و وارد BIOS شوید. BIOS چیست؟ این برنامه ای است که در رام مادربرد کامپیوتر نوشته شده است. قبل از سیستم عامل بوت می شود و دستگاه های جانبی که مادربرد با آنها کار خواهد کرد را تعیین می کند. برای بارگذاری بایوس، باید کلید مناسب روی کیبورد، معمولاً دکمه DEL یا F2 را فشار دهید. پس از ورود به بایوس تصویر زیر را مشاهده می کنید.

این عکس نشان می دهد که BIOS هیچ هارد دیسکی را روی کامپیوتر شناسایی نکرده است. در این حالت، مشکلی که در بالا توضیح داده شد ممکن است رخ دهد و کامپیوتر که از کابل برق یا رابط جدا شده است، برای BIOS نامرئی است. از طرفی هرگونه خرابی در برد کنترل هارد منجر به چنین مشکلی خواهد شد. علاوه بر این، اگر امکان حل این مشکل وجود دارد، فقط در مرکز خدمات مناسب. تقریباً غیرممکن است که آن را به تنهایی در خانه از بین ببرید.

ویندوز 7 هارد دیسک را نمی بیند

اما مواقعی وجود دارد که هارد دیسک برای بایوس قابل مشاهده است، اما سیستم عامل بوت نمی شود یا ویندوز دائماً در حال راه اندازی مجدد است. در چه مواردی این اتفاق می افتد؟ سپس هنگام کار با سیستم عامل یکی از فایل های سیستم حذف شده یا در هنگام بازنویسی خطایی رخ داده و فایل اشتباه خوانده می شود. آسیب فیزیکی به هارد دیسک، خراشیدگی یا بریدگی سطح دیسک نیز ممکن است رخ دهد. اگر یکی از فایل های سیستم در این مکان قرار داشته باشد، سیستم عامل قادر به خواندن آن نخواهد بود و همانطور که مدیران سیستم می گویند، صفحه آبی مرگ را نشان می دهد که از شما می خواهد سیستم را مجددا راه اندازی کنید. اگر خطا تکرار شد، بهتر است با مدیر سیستم خود تماس بگیرید. گاهی اوقات چنین خطاهای نرم افزاری را می توان به راحتی بدون نصب مجدد سیستم عامل برطرف کرد. اما این اتفاق می افتد که آنها کشنده هستند و فقط با نصب مجدد کامل سیستم می توان آنها را برطرف کرد. برای حل این نوع مشکل معمولاً از ابزارهای سیستمی استفاده می شود که با بازیابی خطاهای نرم افزاری سروکار دارند. این برنامه ها چیست؟

خطاهای نرم افزاری هارد

برنامه های بسیار زیادی برای بازیابی خطاهای نرم افزاری وجود دارد که می توان آنها را به دو دسته تقسیم کرد. اولی شامل ابزارهایی است که در داخل سیستم قرار دارند و پس از بارگیری کامل سیستم عامل قابل استفاده هستند. اینها مجموعه ای از برنامه ها برای سرویس دهی هارد دیسک هستند.

به عنوان مثال چگونه از هارد ویندوز 7 نگهداری کنیم؟ شما می توانید درایو خود را مستقیماً از برنامه نگهداری کنید. برای انجام این کار، کافی است به "رایانه من" بروید و دیسکی را که می خواهیم سرویس کنیم را انتخاب کنید. روی تب "Properties" کلیک کنید و تصویر زیر را که در عکس بالا نشان داده شده است مشاهده کنید.

برنامه های نگهداری هارد دیسک

همانطور که در تصویر مشاهده می کنید، سه برنامه کاربردی به کاربر ارائه می شود:

• خطاها را بررسی کنید.
• بایگانی دیسک

فقط برنامه اول خطاها را تصحیح می کند و بقیه به سادگی این دیسک را سرویس می کنند. اما برنامه هایی هستند که بدون سیستم عامل کار می کنند. مزیت چنین ابزارهای کمکی این است که می توانند دیسک را حتی زمانی که سیستم عامل بوت نمی شود حفظ کنند. به عنوان مثال، یکی از این برنامه ها FDISK نام دارد و توسط مایکروسافت به عنوان ابزار تعمیر و نگهداری دیسک قبل از نصب سیستم عامل توسعه یافته است. این توسط کاربران با تجربه تجهیزات کامپیوتری Norton Disk Doctor استفاده می شود و در واقع تعداد زیادی از این برنامه ها وجود دارد، بنابراین انتخاب تا حد زیادی به ترجیحات یک شخص خاص بستگی دارد. توصیه می شود قبل از نصب ویندوز از روی هارد دیسک، آن را با یک برنامه مشابه سرویس کنید و خطاهای احتمالی را اصلاح کنید.

بازیابی هارد دیسک

اغلب بسیاری از کاربران با مشکل بازیابی اطلاعات از هارد دیسک مشکل دار مواجه می شوند. همانطور که در بالا ذکر شد، اغلب اطلاعات ذخیره شده روی آن بسیار بیشتر از خود هارد دیسک ارزش دارد. بنابراین، کار بازیابی اطلاعات از دست رفته نه تنها ارزشمند است، بلکه هزینه بالایی نیز دارد. خیلی به نحوه ناپدید شدن اطلاعات بستگی دارد. مهم است که به یاد داشته باشید که چگونه ویندوز اطلاعات را از هارد دیسک شما حذف می کند.

سیستم عامل اطلاعاتی را که کاربر می خواهد حذف کند پاک نمی کند. به سادگی فهرست محتویات هارد دیسک را حذف می کند که به شما امکان می دهد این اطلاعات را پیدا کنید. این فهرست مطالب، جدول FAT نامیده می شود. و اگر پس از آن هیچ اطلاعات دیگری روی بدنه هارد ویندوز 10 ثبت نشد، بازیابی آن بسیار آسان است. برنامه های زیادی وجود دارند که می توانند این کار را انجام دهند. به گفته بسیاری از کاربران، یکی از بهترین ها Acronis Recovery Expert است.

پشتیبان گیری از هارد دیسک

به هر حال، هیچ کاربری نمی‌خواهد دائماً تحت این تهدید قرار گیرد که اطلاعات ارزشمند در خطر است. بنابراین تلاش می شود تا ریسک ها به حداقل برسد. چه کاری می توان کرد؟ تهیه نسخه پشتیبان از اطلاعات مفید روی هارد دیسک به طور کلی یا بخشی از هارد به حل این مشکل کمک می کند.

چه روش های پشتیبان گیری وجود دارد؟

• در حالت دستی. کاربر به طور مستقل انتخاب می کند که چه اطلاعاتی و چه زمانی برنامه ذخیره شود. برخی از شرکت ها در دفاتر خود ترجیح می دهند از داده ها در پایان شیفت کاری نسخه پشتیبان تهیه کنند. اما خطر از دست دادن اطلاعاتی که در طول روز انباشته شده است وجود دارد.
• پشتیبان گیری خودکار در عین حال، برنامه شامل تعداد دفعات و مواردی است که باید کپی و ذخیره شود.
• ایجاد یک آرایه RAID آینه ای که تمام اطلاعات هارد دیسک اصلی را به صورت موازی روی هارد دیسک دیگری ذخیره می کند. اگر دومی شکست خورد، می توانید به راحتی از یک آینه استفاده کنید.

انتخاب هارد دیسک

در حالی که توجه زیادی به ایمنی اطلاعات دارید، نباید انتخاب سازنده هارد و همچنین پارامترهای فنی که کیفیت این هارد دیسک را مشخص می کند فراموش کنید. اگر در مورد نام تجاری سازنده درایو صحبت کنیم، ارزش انتخاب یک شرکت شناخته شده تر را دارد، اگرچه چنین هارد دیسک کمی بیشتر هزینه خواهد داشت. برخی از کاربران سیگیت را ترجیح می دهند.

اگر ما در مورد پارامترهای فنی صحبت می کنیم، پس با یکسان بودن همه چیز، ارزش توجه به سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات را دارد. گاهی اوقات این داده ها به شما کمک می کند تا به نفع یک هارد دیسک انتخاب کنید.

خلاصه کنید

بنابراین، هارد دیسک یک وسیله ذخیره سازی اطلاعات بسیار ارزشمند و مهم در یک کامپیوتر است. بنابراین، باید تلاش زیادی برای انتخاب یک هارد دیسک با کیفیت بالا انجام دهید. همچنین باید مراقب نگهداری منظم دستگاه خود باشید. علاوه بر این، توجه به امنیت اطلاعات، در صورت وجود، در رایانه شما بسیار مهم است. اگر تمام این تلاش ها را انجام دهید، هارد دیسک شما برای مدت طولانی در خدمت شما خواهد بود و اطلاعات روی آن کاملاً ایمن خواهد بود. عملکرد دستگاه شما کاملاً در دستان شماست، بنابراین تمام اقدامات را برای اطمینان از عملکرد طبیعی آن انجام دهید.

این مقاله فقط در مورد هارد دیسک ها (HDD) یعنی رسانه های دیسک مغناطیسی صحبت می کند. مقاله بعدی در مورد SSD ها خواهد بود.

هارد دیسک چیست

طبق سنت، بیایید به تعریف هارد دیسک در ویکی پدیا نگاه کنیم:
هارد دیسک (پیچ، هارد، هارد دیسک، هارد دیسک، هارد دیسک، HMDD) یک وسیله ذخیره سازی با دسترسی تصادفی بر اساس اصل ضبط مغناطیسی است.
آنها در اکثر رایانه ها و همچنین به عنوان دستگاه های متصل جداگانه برای ذخیره نسخه های پشتیبان از داده ها، به عنوان ذخیره سازی فایل و غیره استفاده می شوند.
بیایید کمی آن را بفهمیم. من اصطلاح "هارد دیسک" را دوست دارم. این پنج کلمه ماهیت را می رساند. HDD دستگاهی است که هدف آن ذخیره سازی اطلاعات ضبط شده روی آن برای مدت طولانی است. اساس هارد دیسک ها دیسک های سخت (آلومینیوم) با روکش مخصوص هستند که اطلاعات با استفاده از هدهای مخصوص روی آن ها ثبت می شود.
من خود فرآیند ضبط را با جزئیات در نظر نمی گیرم - اساساً این فیزیک آخرین کلاس های مدرسه است و من مطمئن هستم که شما تمایلی به کاوش در این موضوع ندارید و اصلاً این چیزی نیست که مقاله در مورد آن است.
بیایید به عبارت "دسترسی تصادفی" نیز توجه کنیم که به طور کلی به این معنی است که ما (کامپیوتر) می توانیم اطلاعات را از هر بخش راه آهن در هر زمان بخوانیم.
یک واقعیت مهم این است که حافظه HDD فرار نیست، یعنی مهم نیست که برق وصل باشد یا نه، اطلاعات ثبت شده روی دستگاه در هیچ کجا ناپدید نمی شود. این یک تفاوت مهم بین حافظه دائمی کامپیوتر و حافظه موقت (RAM) است.
با نگاه کردن به هارد دیسک کامپیوتر در زندگی واقعی، دیسک یا هد را نخواهید دید، زیرا همه اینها در یک کیس مهر و موم شده (منطقه هرمتیک) پنهان است. از نظر خارجی، هارد دیسک به این شکل است.
فکر کنم متوجه شدید HDD چیست. برو جلو.

چرا کامپیوتر به هارد دیسک نیاز دارد؟

بیایید ببینیم که هارد دیسک در یک کامپیوتر چیست، یعنی چه نقشی در کامپیوتر دارد. واضح است که داده ها را ذخیره می کند، اما چگونه و چه چیزی. در اینجا ما عملکردهای زیر HDD را برجسته می کنیم:
- ذخیره سازی سیستم عامل، نرم افزار کاربر و تنظیمات آنها.
- ذخیره سازی فایل های کاربر: موسیقی، فیلم، تصاویر، اسناد و غیره.
- استفاده از بخشی از ظرفیت هارد دیسک برای ذخیره داده هایی که در RAM قرار نمی گیرند (فایل swap) یا ذخیره محتویات RAM در هنگام استفاده از حالت خواب.
- همانطور که می بینید، هارد دیسک کامپیوتر فقط یک عکس، موسیقی و فیلم نیست. کل سیستم عامل روی آن ذخیره می شود و علاوه بر این هارد دیسک به مقابله با بار روی رم کمک می کند و برخی از عملکردهای آن را بر عهده می گیرد.

هارد دیسک از چه چیزی تشکیل شده است؟

ما تا حدی به اجزای یک هارد دیسک اشاره کردیم، اکنون با جزئیات بیشتری به این موضوع خواهیم پرداخت. بنابراین، اجزای اصلی هارد دیسک:
- کیس - مکانیزم هارد دیسک را از گرد و غبار و رطوبت محافظت می کند. به عنوان یک قاعده، مهر و موم شده است تا رطوبت و گرد و غبار داخل آن نرود.
- دیسک (پنکیک) - صفحات ساخته شده از یک آلیاژ فلزی خاص، پوشش داده شده در هر دو طرف، که بر روی آن داده ها ثبت شده است. تعداد صفحات می تواند متفاوت باشد - از یک (در گزینه های بودجه) تا چندین.
- موتور - روی دوکی که پنکیک ها ثابت شده اند.
- بلوک سر - ساختاری از اهرم های به هم پیوسته (بازوهای راکر) و سر. بخشی از هارد دیسک که اطلاعات را می خواند و روی آن می نویسد. برای یک پنکیک از یک جفت سر استفاده می شود، زیرا هر دو قسمت بالایی و پایینی کار می کنند.
- دستگاه موقعیت یابی (محرک) - مکانیزمی که بلوک سر را فعال می کند. متشکل از یک جفت آهنربا نئودیمیوم دائمی و یک سیم پیچ واقع در انتهای بلوک سر.
- کنترلر - یک تراشه الکترونیکی که عملکرد HDD را کنترل می کند.
- قسمت پارکینگ - جایی در داخل هارد در کنار دیسک ها یا در قسمت داخلی آنها که سرها در زمان بیکاری پایین می آیند (پارک می شوند) تا به سطح کار پنکیک آسیبی وارد نشود.
این یک دستگاه هارد دیسک ساده است. سال ها پیش شکل گرفت و مدت هاست که هیچ تغییر اساسی در آن ایجاد نشده است. و ما ادامه می دهیم.

هارد دیسک چگونه کار می کند؟

پس از تامین برق به هارد دیسک، موتور، که روی دوک آن پنکیک ها وصل شده اند، شروع به چرخش می کند. با رسیدن به سرعتی که در آن یک جریان ثابت هوا در سطح دیسک ها تشکیل می شود، سرها شروع به حرکت می کنند.
این ترتیب (ابتدا دیسک ها به سمت بالا می چرخند و سپس سرها شروع به کار می کنند) لازم است تا به دلیل جریان هوای حاصله، سرها در بالای صفحات شناور شوند. بله، آنها هرگز سطح دیسک ها را لمس نمی کنند، در غیر این صورت دومی فوراً آسیب می بیند. با این حال، فاصله از سطح صفحات مغناطیسی تا سر آنقدر کم است (~10 نانومتر) که شما نمی توانید آن را با چشم غیر مسلح ببینید.
پس از راه اندازی، ابتدا اطلاعات سرویس در مورد وضعیت هارد دیسک و سایر اطلاعات لازم در مورد آن، واقع در مسیر به اصطلاح صفر خوانده می شود. تنها پس از آن کار با داده ها آغاز می شود.
اطلاعات روی هارد دیسک کامپیوتر بر روی آهنگ‌ها ثبت می‌شود که به نوبه خود به بخش‌هایی تقسیم می‌شوند (مانند پیتزا که به قطعات تقسیم شده است). برای نوشتن فایل‌ها، چندین بخش در یک کلاستر ترکیب می‌شوند که کوچک‌ترین جایی است که می‌توان یک فایل را نوشت.
علاوه بر این پارتیشن دیسک "افقی"، یک پارتیشن معمولی "عمودی" نیز وجود دارد. از آنجایی که همه هدها با هم ترکیب می شوند، همیشه بالای همان شماره آهنگ قرار می گیرند، هر کدام بالای دیسک خود. بنابراین، در حین کار HDD، به نظر می رسد که سرها یک استوانه می کشند.
در حالی که هارد دیسک در حال اجرا است، اساساً دو دستور را انجام می دهد: خواندن و نوشتن. در مواقعی که اجرای دستور نوشتن لازم باشد، ناحیه ای از دیسک که در آن اجرا خواهد شد محاسبه می شود، سپس هدها قرار می گیرند و در واقع دستور اجرا می شود. سپس نتیجه بررسی می شود. علاوه بر نوشتن داده ها به طور مستقیم بر روی دیسک، اطلاعات نیز در حافظه پنهان آن قرار می گیرند.
اگر کنترلر دستور خواندن را دریافت کند، ابتدا بررسی می کند که آیا اطلاعات مورد نیاز در حافظه پنهان است یا خیر. اگر آنجا نباشد، مختصات برای قرار دادن هدها دوباره محاسبه می شود، سپس هدها قرار می گیرند و داده ها خوانده می شود.
پس از اتمام کار، هنگامی که برق هارد دیسک از بین می رود، هدها به طور خودکار در منطقه پارکینگ پارک می شوند.
اساساً یک هارد دیسک کامپیوتر اینگونه کار می کند. در واقعیت، همه چیز بسیار پیچیده تر است، اما کاربر معمولی به احتمال زیاد به چنین جزئیاتی نیاز ندارد، بنابراین بیایید این بخش را تمام کنیم و ادامه دهیم.

انواع هارد دیسک و سازندگان آنها

امروزه در واقع سه تولید کننده اصلی هارد دیسک در بازار وجود دارد: Western Digital (WD)، توشیبا، سیگیت. آنها به طور کامل تقاضا برای دستگاه ها از همه نوع و نیاز را پوشش می دهند. شرکت های باقی مانده یا ورشکست شدند، یا توسط یکی از سه شرکت اصلی جذب شدند، یا تغییر کاربری دادند.
اگر در مورد انواع HDD صحبت کنیم، می توان آنها را به شرح زیر تقسیم کرد:

1. برای لپ تاپ ها، پارامتر اصلی اندازه دستگاه 2.5 اینچ است. این به آنها اجازه می دهد تا به طور فشرده در بدنه لپ تاپ قرار گیرند.
2. برای رایانه شخصی - در این مورد می توان از هارد دیسک های 2.5 اینچی نیز استفاده کرد، اما به طور معمول از 3.5 اینچ استفاده می شود.
3. هارد دیسک های اکسترنال - دستگاه هایی که به طور جداگانه به کامپیوتر/لپ تاپ متصل می شوند و اغلب به عنوان ذخیره فایل عمل می کنند.
نوع خاصی از هارد دیسک نیز وجود دارد - برای سرورها. آنها مشابه رایانه های شخصی معمولی هستند، اما ممکن است در رابط های اتصال و عملکرد بیشتر متفاوت باشند.

تمام تقسیم بندی های دیگر HDD به انواع از ویژگی های آنها ناشی می شود، بنابراین بیایید آنها را در نظر بگیریم.

مشخصات هارد دیسک

بنابراین، ویژگی های اصلی یک هارد دیسک کامپیوتر:

ولوم نشانگر حداکثر مقدار ممکن داده ای است که می توان روی دیسک ذخیره کرد. اولین چیزی که معمولا هنگام انتخاب یک هارد دیسک به آن توجه می کنند. این رقم می تواند به 10 ترابایت برسد، اگرچه برای یک کامپیوتر خانگی اغلب 500 گیگابایت - 1 ترابایت را انتخاب می کنند.
- فاکتور فرم - اندازه هارد دیسک. رایج ترین آنها 3.5 و 2.5 اینچ هستند. همانطور که در بالا ذکر شد، 2.5 اینچ در اکثر موارد در لپ تاپ ها نصب می شود. آنها همچنین در هاردهای اکسترنال استفاده می شوند. 3.5 اینچ در رایانه های شخصی و سرورها نصب شده است. فاکتور فرم نیز بر حجم تأثیر می گذارد، زیرا یک دیسک بزرگتر می تواند داده های بیشتری را در خود جای دهد.
- سرعت چرخش اسپیندل - پنکیک ها با چه سرعتی می چرخند. رایج ترین آنها 4200، 5400، 7200 و 10000 دور در دقیقه هستند. این ویژگی به طور مستقیم بر عملکرد و همچنین قیمت دستگاه تأثیر می گذارد. هر چه سرعت بالاتر باشد، هر دو مقدار بیشتر است.
- رابط - روش (نوع رابط) اتصال HDD به کامپیوتر. امروزه محبوب ترین رابط برای هارد دیسک های داخلی SATA است (کامپیوترهای قدیمی از IDE استفاده می کردند). هارد های اکسترنال معمولا از طریق USB یا FireWire متصل می شوند. علاوه بر موارد ذکر شده، رابط هایی مانند SCSI، SAS نیز وجود دارد.
- حجم بافر (حافظه کش) - یک نوع حافظه سریع (نوع RAM) نصب شده بر روی کنترل کننده هارد دیسک، طراحی شده برای ذخیره سازی موقت داده هایی که اغلب به آنها دسترسی پیدا می کند. اندازه بافر می تواند 16، 32 یا 64 مگابایت باشد.
- زمان دسترسی تصادفی - زمانی که تضمین می شود هارد دیسک از هر بخشی از دیسک بنویسد یا بخواند. محدوده از 3 تا 15 میلی ثانیه؛

علاوه بر ویژگی های فوق، می توانید شاخص هایی مانند موارد زیر را نیز بیابید:

سرعت انتقال داده؛
- تعداد عملیات I/O در ثانیه.
- سطح سر و صدا؛
- قابلیت اطمینان؛
- مقاومت در برابر ضربه و غیره؛
این همه در مورد ویژگی های HDD است.

با سلام خدمت همه خوانندگان وبلاگ. بسیاری از مردم به این سوال علاقه مند هستند که هارد دیسک کامپیوتر چگونه کار می کند. بنابراین، تصمیم گرفتم مقاله امروز را به این موضوع اختصاص دهم.

یک هارد دیسک کامپیوتر (HDD یا هارد دیسک) برای ذخیره اطلاعات پس از خاموش شدن کامپیوتر مورد نیاز است، برخلاف RAM () - که اطلاعات را تا زمان قطع منبع تغذیه (تا زمانی که کامپیوتر خاموش شود) ذخیره می کند.

یک هارد دیسک را به حق می توان یک اثر هنری واقعی نامید، فقط یک اثر مهندسی. بله بله دقیقا. همه چیز در داخل بسیار پیچیده است. در حال حاضر در سرتاسر دنیا هارد دیسک محبوب ترین وسیله برای ذخیره سازی اطلاعات است که با دستگاه هایی مانند فلش مموری (فلش مموری)، SSD برابری می کند. بسیاری از مردم در مورد پیچیدگی هارد دیسک شنیده‌اند و از اینکه چگونه با این همه اطلاعات مطابقت دارد گیج شده‌اند، بنابراین دوست دارند بدانند که هارد دیسک کامپیوتر چگونه ساختار دارد یا از چه چیزی تشکیل شده است. امروز چنین فرصتی وجود خواهد داشت).

هارد دیسک از پنج قسمت اصلی تشکیل شده است. و اولین آنها است مدار مجتمع، که دیسک را با کامپیوتر همگام می کند و تمام فرآیندها را مدیریت می کند.

قسمت دوم موتور الکتریکی است(اسپیندل)، باعث می شود دیسک با سرعت تقریبی 7200 دور در دقیقه بچرخد و مدار مجتمع سرعت چرخش را ثابت نگه می دارد.

و حالا احتمالاً سومی مهمترین قسمت بازوی راکر است، که هم می تواند اطلاعات بنویسد و هم بخواند. انتهای بازوی راکر معمولاً شکافته می شود تا بتوان چندین دیسک را به طور همزمان کار کرد. با این حال، سر راکر هرگز با دیسک ها تماس پیدا نمی کند. بین سطح دیسک و سر یک شکاف وجود دارد، اندازه این شکاف تقریباً پنج هزار برابر کوچکتر از ضخامت موی انسان است!

اما بیایید همچنان ببینیم اگر شکاف ناپدید شود و سر راکر با سطح دیسک چرخان تماس پیدا کند چه اتفاقی می‌افتد. ما هنوز از مدرسه به یاد داریم که F=m*a (به نظر من قانون دوم نیوتن) که از آن نتیجه می شود که جسمی با جرم کوچک و شتابی عظیم به طور باورنکردنی سنگین می شود. با توجه به سرعت چرخش بسیار زیاد خود دیسک، وزن سر راکر بسیار بسیار قابل توجه می شود. طبیعتا آسیب دیسک در این مورد اجتناب ناپذیر است. به هر حال، این همان چیزی است که برای دیسکی رخ داد که در آن این شکاف به دلایلی ناپدید شد:

نقش نیروی اصطکاک نیز مهم است، به عنوان مثال. عدم وجود تقریباً کامل آن، زمانی که راکر شروع به خواندن اطلاعات می کند، در حالی که تا 60 بار در ثانیه حرکت می کند. اما صبر کنید، موتوری که بازوی راکر را به حرکت در می آورد و با چنین سرعتی کجاست؟ در واقع، قابل مشاهده نیست، زیرا یک سیستم الکترومغناطیسی است که بر روی برهمکنش 2 نیروی طبیعت کار می کند: الکتریسیته و مغناطیس. این فعل و انفعال به شما این امکان را می دهد که به معنای واقعی کلمه راکر را به سرعت نور شتاب دهید.

قسمت چهارم- خود هارد دیسک جایی است که اطلاعات از آن نوشته و خوانده می شود؛ اتفاقاً می تواند چندین مورد از آنها وجود داشته باشد.

خب، بخش پنجم و آخر طراحی هارد دیسک، البته، موردی است که تمام اجزای دیگر در آن نصب شده اند. مواد استفاده شده به شرح زیر است: تقریباً تمام بدنه از پلاستیک ساخته شده است، اما پوشش بالایی همیشه فلزی است. مسکن مونتاژ شده اغلب "منطقه هرمتیک" نامیده می شود. این عقیده وجود دارد که در داخل منطقه مهار هوا وجود ندارد، یا بهتر است بگوییم که در آنجا خلاء وجود دارد. این نظر مبتنی بر این واقعیت است که در چنین سرعت چرخش بالای دیسک، حتی یک ذره گرد و غبار که داخل آن می رود می تواند کارهای بد زیادی انجام دهد. و این تقریباً درست است، با این تفاوت که در آنجا خلاء وجود ندارد - اما هوای تصفیه شده، خشک شده یا گاز خنثی وجود دارد - مثلاً نیتروژن. اگرچه، شاید در نسخه های قبلی هارد دیسک ها، به جای تصفیه هوا، به سادگی پمپاژ می شد.

ما در مورد اجزاء صحبت می کردیم، یعنی. هارد دیسک از چه چیزی تشکیل شده است؟. حالا بیایید در مورد ذخیره سازی اطلاعات صحبت کنیم.

اطلاعات در هارد کامپیوتر چگونه و به چه شکلی ذخیره می شود؟

داده ها در مسیرهای باریک روی سطح دیسک ذخیره می شوند. در طول تولید، بیش از 200 هزار قطعه از این آهنگ ها روی دیسک اعمال می شود. هر آهنگ به بخش هایی تقسیم می شود.

نقشه‌های مسیرها و بخش‌ها به شما این امکان را می‌دهند که تعیین کنید کجا اطلاعات را بنویسید یا بخوانید. مجدداً تمام اطلاعات مربوط به بخش ها و تراک ها در حافظه مدار مجتمع قرار دارد که بر خلاف سایر اجزای هارد دیسک، نه در داخل کیس، بلکه در خارج و معمولاً در پایین قرار دارد.

سطح خود دیسک صاف و براق است، اما این فقط در نگاه اول است. با بررسی دقیق تر، ساختار سطح پیچیده تر به نظر می رسد. واقعیت این است که دیسک از یک آلیاژ فلزی با لایه فرومغناطیسی ساخته شده است. این لایه همه کارها را انجام می دهد. لایه فرومغناطیسی تمام اطلاعات را به خاطر می آورد، چگونه؟ بسیار ساده. سر راکر یک ناحیه میکروسکوپی روی فیلم (لایه فرومغناطیسی) را مغناطیسی می کند و گشتاور مغناطیسی چنین سلولی را روی یکی از حالات قرار می دهد: o یا 1. هر صفر و یک بیت نامیده می شوند. بنابراین، هر اطلاعاتی که روی هارد دیسک ثبت می شود، در واقع نشان دهنده یک توالی مشخص و تعداد معینی از صفر و یک است. به عنوان مثال، یک عکس با کیفیت خوب حدود 29 میلیون از این سلول ها را اشغال می کند و در 12 بخش مختلف پراکنده شده است. بله، به نظر می رسد چشمگیر است، اما در واقعیت، چنین تعداد زیادی بیت، منطقه بسیار کوچکی را در سطح دیسک اشغال می کند. هر سانتی متر مربع از سطح هارد دیسک حاوی چند ده میلیارد بیت است.

نحوه کار یک هارد دیسک

ما فقط به دستگاه هارد دیسک، هر یک از اجزای آن به طور جداگانه نگاه کردیم. اکنون پیشنهاد می کنم همه چیز را به یک سیستم خاص متصل کنید، که به لطف آن، اصل عملکرد هارد دیسک روشن خواهد بود.

بنابراین، اصلی که هارد دیسک بر اساس آن کار می کندبعدی: وقتی هارد درایو راه اندازی می شود، به این معنی است که یا روی آن نوشته می شود، یا اطلاعاتی از آن خوانده می شود، یا از آن، موتور الکتریکی (اسپیندل) شروع به شتاب گرفتن می کند و از آنجایی که هارد دیسک ها به خود اسپیندل متصل می شوند، بر این اساس با آن نیز شروع به چرخش می کنند. و تا زمانی که چرخش دیسک (ها) به حدی برسد که یک بالشتک هوا بین سر راکر و دیسک تشکیل شود، راکر در یک "منطقه پارکینگ" ویژه قرار می گیرد تا آسیبی نبیند. این چیزی است که به نظر می رسد.

به محض اینکه سرعت به سطح مورد نظر رسید، سروو درایو (موتور الکترومغناطیسی) بازوی راکر را که قبلاً در محلی قرار دارد که اطلاعات باید از آن نوشته یا خوانده شود، حرکت می دهد. این دقیقاً توسط یک مدار مجتمع که تمام حرکات راکر را کنترل می کند تسهیل می شود.

یک عقیده گسترده وجود دارد، نوعی افسانه، که در مواقعی که دیسک "بیکار" است، یعنی. هیچ عملیات خواندن/نوشتن به طور موقت با آن انجام نمی شود و هارد دیسک های داخل آن از چرخش متوقف می شوند. این واقعا یک افسانه است، زیرا در واقع، هارد دیسک های داخل کیس به طور مداوم می چرخند، حتی زمانی که هارد دیسک در حالت صرفه جویی در انرژی است و چیزی روی آن نوشته نمی شود.

خوب، ما به جزئیات دستگاه هارد دیسک کامپیوتر نگاه کرده ایم. البته در چارچوب یک مقاله نمی توان در مورد همه چیز مربوط به هارد دیسک صحبت کرد. به عنوان مثال، این مقاله در مورد آن صحبت نکرد - این یک موضوع بزرگ است، تصمیم گرفتم یک مقاله جداگانه در مورد آن بنویسم.

من یک ویدیوی جالب در مورد نحوه عملکرد یک هارد دیسک در حالت های مختلف پیدا کردم

از توجه همه شما متشکرم، اگر هنوز در به روز رسانی های این سایت مشترک نشده اید، به شدت توصیه می کنم این کار را انجام دهید تا مطالب جالب و مفید را از دست ندهید. شما را در صفحات وبلاگ می بینیم!