خرید هارد اکسترنال و اینترنال
هارد دیسک یا دیسک سخت (Hard Disk) یک دستگاه ذخیره‌سازی داده است که برای ذخیره و بازیابی اطلاعات در کامپیوترها و سایر دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود. هارد دیسک دارای یک تعداد زیادی پلات (به شکل دایره‌ای) است که بر روی آنها اطلاعات ذخیره می‌شود. این پلات‌ها به یک شفت مشترک متصل هستند و درون یک محفظه محکم قرار دارند. هارد دیسک‌ها با استفاده از تکنولوژی مغناطیسی کار می‌کنند. این پروسه به این صورت عمل میکند:- ذخیره داده: وقتی داده‌ای بر روی هارد دیسک ذخیره می‌شود، یک میدان مغناطیسی روی سطح پلات تولید می‌شود. هر بیت از داده به یکی از دو حالت مغناطیسی (+1 یا -1) نگاشت می‌شود.
- خواندن داده: برای بازیابی داده از هارد دیسک، سر خواننده (یک دستگاه خواننده-نویسنده) روی سطح پلات حرکت میکند. وقتی سر خواننده روی یک بیت خاص قرار می‌گیرد، میدان مغناطیسی آن بیت توسط سنسورهای سر خواننده تشخیص داده می‌شود. این اطلاعات مغناطیسی به اطلاعات دیجیتال ترجمه میشوند و سپس به کامپیوتر ارسال میشوند.
تاریخچه پیدایش هارد دیسک :
هارد دیسک یا دیسک سخت، یکی از مهم‌ترین دستگاه‌های ذخیره‌سازی داده است و تاریخچه طولانی‌تری در توسعه خود دارد. در زیر، تاریخچه پیدایش هارد دیسک را به صورت خلاصه شرح می‌دهیم:
- دهه 1950 – ایده اولیه: پایه‌گذاری توسعه هارد دیسک به دهه 1950 برمی‌گردد. در آغاز، ایده اصلی برای افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی داده در کامپیوترها بود. اولین هارد دیسک‌ها بسیار بزرگ و سنگین بودند و از تکنولوژی مغناطیسی برای ذخیره داده استفاده می‌کردند.
- دهه 1960 – تجاری شدن: در دهه 1960، هارد دیسک‌ها به صورت تجاری عرضه شدند. این دستگاه‌ها به عنوان ابزاری برای ذخیره داده‌ها در مراکز پردازش داده و سرورها استفاده می‌شدند. آنها با اندازه کوچکتر و بیشترین ظرفیت ذخیره‌سازی نسبت به هارد دیسک‌های اولیه ارتقا یافتند.
- دهه 1980 – رایانه‌های شخصی: با ظهور رایانه‌های شخصی در دهه 1980، هارد دیسک‌ها واقعاً مورد استفاده عام قرار گرفتند. آنها به عنوان دستگاه اصلی برای ذخیره داده‌ها و نصب سیستم عامل به کامپیوترهای شخصی متصل می‌شدند.
- دهه 1990 – افزایش ظرفیت: در دهه 1990، هارد دیسک‌ها توانایی ذخیره‌سازی بیشتری را داشتند و ظرفیت آنها افزایش یافت. همچنین، تکنولوژی ترکیبی مغناطیسی با اندازه‌گیری‌های نانومتری بهبود یافت.
- دهه 2000 – دیسک‌های حالت جامد: با ورود دیسک‌های حالت جامد (SSD) به بازار، رقابت در زمینه ذخیره‌سازی داده شدیدتر شد. این دیسک‌های SSD با سرعت بالا و مصرف انرژی کمتر نسبت به هارد دیسک‌ها معرفی شدند.
- اواخر دهه 2010 – پیشرفت‌های تکنولوژیک: تکنولوژی هارد دیسک‌ها به طور مداوم بهبود یافته است. افزایش ظرفیت، سرعت و مقاومت در برابر ضربه و شوک از ویژگی‌های این دستگاه‌ها در دهه‌های اخیر بوده است.
قطعات مکانیکی Hard Disk :
هارد دیسک (Hard Disk Drive یا HDD) شامل قطعات مکانیکی و الکترونیکی است. قطعات مکانیکی اصلی هارد دیسک عبارتند از:
- پلات‌ها (Platters): پلات‌ها دیسک‌های تخت و گردی هستند که اطلاعات بر روی آنها ذخیره می‌شود. هارد دیسک‌های مدرن معمولاً چندین پلات دارند. این پلات‌ها از جنس مواد مغناطیسی مثل نیکل یا آلومینیوم ساخته شده‌اند.
- سر خواننده/نویسنده (Read/Write Heads): سر خواننده/نویسنده یک دستگاه مکانیکی است که روی پلات‌ها حرکت میکند و اطلاعات را می‌خواند و یا بر روی پلات‌ها می‌نویسد. هر پلات دارای دسته‌ای از سرهای خواننده/نویسنده است.
- آرم مکانیکی (Actuator Arm): این آرم مکانیکی سرهای خواننده/نویسنده را حرکت می‌دهد تا آنها روی مکان‌های دقیق پلات‌ها قرار بگیرند. آرم مکانیکی با دقت بالا از میان هارد دیسک واحد به واحد دیگر حرکت میکند.
- موتورها (Motors): هارد دیسک دارای موتورهای مختلفی است که وظایف مختلفی انجام می‌دهند. موتور اسپیندل (Spindle Motor) پلات‌ها را با سرعت مشخص دور میاندازد. موتور آرم (Actuator Motor) آرم مکانیکی را حرکت می‌دهد.
- کنترلر: (Controller) کنترلر الکترونیکی از موتورها و سرهای خواننده/نویسنده هارد دیسک کنترل میکند و مدیریت عملیات خواندن و نوشتن داده‌ها را بر عهده دارد. همچنین از کش (Cache) برای بهبود عملکرد و سرعت دسترسی استفاده میکند.
قطعات الکترونیکی هارد دیسک :
هارد دیسک (Hard Disk Drive یا HDD) علاوه بر قطعات مکانیکی، دارای قطعات الکترونیکی نیز می‌باشد. در زیر، قطعات الکترونیکی اصلی هارد دیسک را نام می‌برم و توضیح مختصری از وظایف آنها ارائه می‌دهم:
- پردازنده کنترلر (Controller Processor): پردازنده کنترلر یک واحد پردازشی معمولاً با معماری RISC (Reduced Instruction Set Computer) است که عملیات مدیریتی هارد دیسک را انجام می‌دهد. این پردازنده کنترلر کنترل عملیات خواندن و نوشتن داده‌ها بر روی پلات‌ها و مدیریت مهم‌ترین وظایف هارد دیسک را انجام می‌دهد.
- ذخیره‌سازی حالت جامد (Solid-State Storage): بسیاری از هارد دیسک‌ها دارای حافظه فلش یا NAND Flash برای ذخیره‌سازی داده‌ها هستند. این حافظه نه‌تنها برای ذخیره اطلاعات استفاده می‌شود بلکه به عنوان کش (Cache) نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد تا سرعت خواندن و نوشتن بهبود یابد.
- حافظه Cache: حافظه Cache کوچک‌ترین و سریعترین نوع حافظه در هارد دیسک است. این حافظه برای ذخیره موقت داده‌ها استفاده می‌شود تا داده‌ها با سرعت بیشتری خوانده شوند. اطلاعات معمولاً از حافظه Cache به پردازنده کنترلر منتقل میشوند.
- مبدل رابط (Interface Converter): این مبدل رابط وظیفه تبدیل داده‌های الکترونیکی از پردازنده کنترلر به پالس‌های مغناطیسی مورد نیاز برای خواندن و نوشتن بر روی پلات‌ها را انجام می‌دهد.
- رابط ارتباطی (Interface Connector): این رابط معمولاً اتصال فیزیکی هارد دیسک به سیستم کامپیوتر یا دستگاه میزبان را انجام می‌دهد. رابط‌های معروف برای هارد دیسک‌ها عبارتند از SATA (Serial ATA) و SAS (Serial Attached SCSI) برای هارد دیسک‌های داخلی و رابط‌های USB و Thunderbolt برای هارد دیسک‌های خارجی.
- قطعات کنترلی الکترونیکی:
- مدارهای تغذیه (Power Circuits): این مدارها برای تأمین تغذیه الکتریکی هارد دیسک از منبع برق بیرونی یا از منبع داخلی هارد دیسک مسئول هستند.
- مدارهای منطقی (Logic Circuits): مدارهای منطقی برای اجرای محاسبات و عملیات کنترلی الکترونیکی به منظور مدیریت عملیات هارد دیسک به کار می‌روند.
نحوه کار تکنولوژی ذخیره سازی هارد دیسک به چه صورت است ؟
تکنولوژی ذخیره‌سازی هارد دیسک (Hard Disk Drive یا HDD) به تولید و خواندن اطلاعات از روی پلات‌های مغناطیسی موجود بر روی پلات‌های چرخان هارد دیسک متکی است. فرآیند کار هارد دیسک به صورت زیر است:
- سیستم تغذیه الکتریکی: ابتدا، سیستم تغذیه الکتریکی هارد دیسک به طور مستقیم از منبع برق تأمین می‌شود. این برق برای ایجاد حرکت در موتور اسپیندل و برای تغذیه مدارهای الکترونیکی و مکانیکی هارد دیسک استفاده می‌شود.
- چرخان پلات‌ها: موتور اسپیندل پلات‌ها را به سرعت معینی (به عنوان RPM نوشته می‌شود) دور میکند. پلات‌ها معمولاً از آلومینیوم یا نیکل تهیه شده‌اند.
- حرکت سرهای خواننده/نویسنده: سرهای خواننده/نویسنده روی پلات‌ها حرکت می‌کنند تا به موقعیت مورد نظر برای خواندن یا نوشتن داده‌ها برسند. آرم مکانیکی به عنوان جزء مکانیکی اصلی و سرهای خواننده/نویسنده به عنوان جزء الکترونیکی اصلی در این عملیات نقش دارند.
- خواندن داده‌ها: وقتی یک دستور خواندن داده از کامپیوتر به هارد دیسک ارسال می‌شود، سر خواننده/نویسنده به مکان مشخصی بر روی پلات حرکت میکند. پلات‌ها دارای قطب‌های مغناطیسی هستند که داده‌ها به صورت دیجیتال بر روی آنها ذخیره شده‌اند. سر خواننده اطلاعات مغناطیسی از پلات می‌خواند و آنها را به داده‌های دیجیتال تبدیل میکند.
- نوشتن داده‌ها: اگر دستور نوشتن داده از کامپیوتر به هارد دیسک ارسال شود، سر خواننده/نویسنده به مکان مشخصی بر روی پلات حرکت میکند و اطلاعات را به صورت دیجیتال به پلات می‌نویسد. این اطلاعات به صورت مغناطیسی بر روی پلات ذخیره میشوند.
- کنترل الکترونیکی: مدارهای کنترلی الکترونیکی هارد دیسک عملیات خواندن و نوشتن داده‌ها را مدیریت می‌کنند. این مدارها نقش مهمی در کنترل سرعت اسپیندل، مدیریت حرکت سرهای خواننده/نویسنده و ترجمه داده‌ها از مغناطیسی به دیجیتال دارند.
هارد دیسک یا دیسک سخت چیست و چگونه کار میکند؟
هارد دیسک (Hard Disk Drive یا HDD) یک دستگاه ذخیره‌سازی داده است که برای ذخیره و بازیابی اطلاعات در کامپیوترها و دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود. هارد دیسک به عنوان یک دیسک چرخان با پلات‌های مغناطیسی بر روی آن عمل میکند. برای درک چگونگی کار هارد دیسک، به جزئیات زیر توجه کنید:
- پلات‌ها (Platters): هارد دیسک دارای یک یا چند پلات دایره‌ای (یا شبه دایره‌ای) است که از جنس مواد مغناطیسی مثل نیکل یا آلومینیوم ساخته شده‌اند. اطلاعات بر روی این پلات‌ها به صورت مغناطیسی ذخیره میشوند.
- سر خواننده/نویسنده (Read/Write Heads): هر پلات دارای دو سر خواننده/نویسنده دارد، یک سر برای خواندن اطلاعات از پلات و یک سر دیگر برای نوشتن اطلاعات بر روی پلات. این سرها به دقت بالا بر روی پلات‌ها حرکت می‌کنند.
- موتور اسپیندل (Spindle Motor): موتور اسپیندل پلات‌ها را به سرعت معینی دوران می‌دهد. سرعت اسپیندل معمولاً در دور در دقیقه (RPM) اندازه‌گیری می‌شود و متاثر از نوع هارد دیسک می‌باشد.
- آرم مکانیکی (Actuator Arm): این آرم مکانیکی دارای سر خواننده/نویسنده است و وظیفه حرکت دقیق این سر روی پلات را دارد. آرم مکانیکی به دقت بسیار بالا از میان هارد دیسک واحد به واحد دیگر حرکت میکند.
- کنترلر: (Controller) کنترلر الکترونیکی از موتورها و سرهای خواننده/نویسنده هارد دیسک کنترل میکند و مدیریت عملیات خواندن و نوشتن داده‌ها را بر عهده دارد. همچنین از کش (Cache) برای بهبود عملکرد و سرعت دسترسی استفاده میکند.
- وقتی کامپیوتر یک فرمان خواندن یا نوشتن به هارد دیسک می‌فرستد، کنترلر هارد دیسک دستور را دریافت میکند.
- سپس، کنترلر هارد دیسک دستور را به سرهای خواننده/نویسنده منتقل میکند و آنها به مکان مشخصی روی پلات‌ها حرکت می‌کنند.
- اگر دستور خواندن باشد، سرهای خواننده اطلاعات مغناطیسی از پلات‌ها را می‌خوانند و به کنترلر منتقل می‌کنند.
- اگر دستور نوشتن باشد، سرهای خواننده/نویسنده اطلاعات دیجیتال را به کنترلر ارسال می‌کنند و کنترلر آنها را به صورت مغناطیسی بر روی پلات‌ها ذخیره میکند.
محبوب ترین برندها و مدل های هارد دیسک :
محبوب‌ترین برندها و مدل‌های هارد دیسک (HDD) می‌توانند به تغییرات در زمان و مکان بستگی داشته باشند. همچنین انتخاب به برند و مدل هارد دیسک بستگی به نیازها و بودجه شما دارد. با این وجود، برخی از برندها و مدل‌هایی که تاریخ تا سپتامبر 2021 محبوب بودند عبارتند از:
- Western Digital (WD): برند WD معروف به هارد دیسک‌های با کیفیت و انواع مختلف محصولات ذخیره‌سازی، از جمله هارد دیسک‌های داخلی و خارجی، معمولاً مورد توجه قرار می‌گیرد. مدل‌های WD Blue و WD Black از جمله معروف‌ترین مدل‌ها هستند.
- Seagate: Seagate یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان هارد دیسک در جهان است. مدل‌های Barracuda و IronWolf از مدل‌های محبوب این شرکت می‌باشند.
- Toshiba: Toshiba نیز در تولید هارد دیسک‌های داخلی و خارجی فعالیت دارد. مدل‌های P300 و X300 از مدل‌های شناخته شده‌ی این شرکت هستند.
- Hitachi (هم‌اکنون تحت نام HGST توسط Western Digital عرضه می‌شود): Hitachi در زمینه تولید هارد دیسک‌های با کیفیت شناخته شده بود. مدل‌هایی مانند Deskstar از جمله محبوب‌ترین مدل‌ها بودند.
- Samsung: Samsung نیز در تولید هارد دیسک‌های داخلی و SSDها فعالیت دارد. SSDهای سری Samsung 850 EVO و 860 EVO به عنوان گزینه‌های محبوب برای سریعترین ذخیره‌سازها شناخته میشوند.
- HGST (بخشی از Western Digital): HGST قبلاً یک برند مستقل بود و به تولید هارد دیسک‌های با کیفیت برای کاربردهای حرفه‌ای مشهور بود.
- Dell, HP, و Lenovo: شرکت‌های تولید کننده سرورها و سیستم‌های کامپیوتر نیز هارد دیسک‌های خود را تولید می‌کنند. برای مثال، Dell با نام برند “Dell EMC” هارد دیسک‌های مخصوص سرور تولید میکند.
برد الکترونیکی هارد دیسک چیست ؟
برد الکترونیکی هارد دیسک (HDD PCB) یک بخش مهم از هارد دیسک (Hard Disk Drive یا HDD) است که وظیفه کنترل و مدیریت عملیات الکترونیکی هارد دیسک را بر عهده دارد. این برد، مجموعه‌ای از مدارهای الکترونیکی، تراشه‌ها و قطعات اصلی دیگر است که با ترکیب با قطعات مکانیکی هارد دیسک به طور کلی وظیفه‌های زیر را انجام می‌دهد:
- کنترل حرکت مکانیکی: برد الکترونیکی هارد دیسک مسئول کنترل موتور اسپیندل (Spindle Motor) و آرم مکانیکی (Actuator Arm) است. این اجزا مسئول چرخاندن پلات‌ها و حرکت سرهای خواننده/نویسنده هستند. برد کنترلی مدیریت دقیق این حرکت‌ها را انجام می‌دهد.
- تبدیل داده‌های الکترونیکی: وقتی سر خواننده/نویسنده اطلاعات را از پلات‌های مغناطیسی خوانده یا نوشته میکند، این اطلاعات به صورت سیگنال‌های الکترونیکی به برد الکترونیکی منتقل میشوند. برد تبدیل داده‌های مغناطیسی به داده‌های الکترونیکی و بالعکس را انجام می‌دهد.
- مدیریت دستورات و عملیات الکترونیکی: کنترلر هارد دیسک داخل برد الکترونیکی مسئول مدیریت دستورات و عملیات الکترونیکی هارد دیسک است. این عملیات شامل خواندن و نوشتن داده‌ها، مدیریت دستورهای کامپیوتری، کنترل دوران پلات‌ها، و مدیریت کش (Cache) الکترونیکی برای بهبود عملکرد هارد دیسک است.
- اتصال به سیستم میزبان: برد الکترونیکی هارد دیسک معمولاً دارای رابط‌های ارتباطی (مانند SATA، SAS، یا IDE) است که به کامپیوتر یا دستگاه میزبان اتصال داده می‌شود. این رابط امکان انتقال داده بین هارد دیسک و کامپیوتر را فراهم میکند.
- کنترل تغذیه الکتریکی: برد الکترونیکی نیز وظیفه تامین تغذیه الکتریکی هارد دیسک از منبع برق بیرونی را دارد. این امکان را می‌دهد تا هارد دیسک به درستی تغذیه شود و عملکرد صحیح را انجام دهد.
مدیا یا همان بدنه هارد دیسک چیست ؟
مدیا یا بدنه هارد دیسک (Hard Disk Drive یا HDD) بخش فیزیکی و بیرونی هارد دیسک است که قسمت‌های داخلی هارد دیسک را محافظت میکند و به طور کلی ساختار و شکل ظاهری آن را تعیین میکند. مدیا یکی از عناصر مهم در ساختار هارد دیسک است و وظایف اصلی آن به شرح زیر است:
- محافظت از قطعات داخلی: مدیا به عنوان پوشش خارجی هارد دیسک عمل میکند و قطعات داخلی را از خطرات خارجی محافظت میکند. این شامل محافظت از پلات‌ها (platters)، سرهای خواننده/نویسنده، و برد الکترونیکی هارد دیسک در برابر گرد و غبار، ضربه، و نفوذ مایعات مختلف می‌شود.
- پشتیبانی از سیستم خنک‌کنندگی: برخی مدل‌های مدیا دارای سیستم خنک‌کنندگی هستند که برای حفظ دمای مناسب دستگاه و جلوگیری از افزایش دما به کار می‌روند. این امکان را می‌دهند تا هارد دیسک به طور بهینه عمل کند.
- اتصال به سیستم میزبان: مدیا دارای رابط‌های اتصال به سیستم میزبان (مانند SATA یا SAS) است که به هارد دیسک امکان اتصال به کامپیوتر یا دستگاه میزبان را می‌دهد. این اتصال فیزیکی از طریق کابل‌ها و اتصالات انجام می‌شود.
- تنظیم قابلیت‌ها و نصب اجزاء: مدیا به شکلی طراحی می‌شود که قابلیت نصب و تنظیم اجزاء داخلی هارد دیسک را فراهم کند. این امکان را می‌دهد تا تراشه‌ها، سرهای خواننده/نویسنده و دیگر قطعات داخلی به صورت دقیق و محکم در مکان قرار بگیرند.
- محیط زیبایی و طراحی: مدیا به عنوان بخشی از طراحی هارد دیسک نقش دارد و می‌تواند شکل ظاهری هارد دیسک را تعیین کند. این می‌تواند شامل طراحی مخصوص، برندهای تجاری، و دسته‌های رنگی مختلف باشد.
دیسک‌ها (Platters) در هارد دسیک ها :
پلات‌ها (Platters) در هارد دیسک‌ها (Hard Disk Drives یا HDD) قسمت‌های اصلی و بسیار مهمی هستند که بر روی آنها اطلاعات به صورت مغناطیسی ذخیره می‌شود. پلات‌ها به صورت دایره‌ای یا شبه دایره‌ای ساخته میشوند و درون مدیا (بدنه هارد دیسک) قرار دارند. هر هارد دیسک ممکن است یک تا چند پلات داشته باشد، به تعداد پلات‌ها وظیفه ذخیره داده‌ها را انجام می‌دهند.
وظایف و اهمیت پلات‌ها در هارد دیسک به صورت زیر است:
- ذخیره داده‌ها: پلات‌ها به عنوان سطوح ذخیره‌سازی اصلی در هارد دیسک عمل می‌کنند. اطلاعات به صورت مغناطیسی بر روی این پلات‌ها ذخیره میشوند. هر پلات به دو سمت دیگر از آن تقسیم شده است و هر دو سمت به عنوان یک سطح ذخیره‌سازی مستقل عمل می‌کنند.
- کنترل سرعت چرخش: پلات‌ها به موتور اسپیندل متصل هستند و از طریق اسپیندل کنترل می‌شود. سرعت چرخش پلات‌ها به عنوان RPM (دور در دقیقه) نمایانگر سرعت هارد دیسک است. سرعت اسپیندل به میزان کیفیت و عملکرد هارد دیسک تاثیر می‌گذارد.
- مدیریت داده‌ها: پلات‌ها به عنوان مکان‌های ذخیره داده‌ها عمل می‌کنند و سرهای خواننده/نویسنده بر روی آنها حرکت می‌کنند تا اطلاعات را بخوانند یا بنویسند. واحد دستیابی به پلات‌ها و سرهای خواننده/نویسنده به دقت بسیار بالایی انجام می‌شود تا از تداخل و خطاهای ممکن در خواندن و نوشتن داده‌ها جلوگیری شود.
- ترتیب فیزیکی داده‌ها: داده‌ها روی پلات‌ها به ترتیب فیزیکی خاصی ذخیره میشوند. این ترتیب فیزیکی به ترتیب داده‌ها در هارد دیسک کمک میکند. به عبارت دیگر، داده‌ها به ترتیب محلی ذخیره میشوند و هنگام خواندن آنها به ترتیب فیزیکی بازیابی میشوند.
بازوی متحرک (Arm) در هارد دیسک ها :
بازوی متحرک (Actuator Arm) یکی از اجزاء کلیدی هارد دیسک (Hard Disk Drive یا HDD) است که در فرآیند خواندن و نوشتن داده‌ها بر روی پلات‌ها (platters) نقش مهمی ایفا میکند. بازوی متحرک به شکل بازویی شبیه به بازوی انسانی طراحی شده است و به یکی از سرهای خواننده/نویسنده متصل می‌شود. وظیفه اصلی بازوی متحرک در هارد دیسک به شرح زیر است:
- حرکت سریع و دقیق: بازوی متحرک قادر به حرکت دقیق و بسیار سریع است. این حرکت تا زمانی که سرهای خواننده/نویسنده به مکان مورد نظر برای خواندن یا نوشتن داده‌ها بر روی پلات‌ها برسند، انجام می‌شود.
- تنظیم موقعیت سر: بازوی متحرک به سرهای خواننده/نویسنده اجازه می‌دهد تا به مکان دقیقی روی پلات‌ها حرکت کنند که داده‌ها بخوانند یا بنویسند. این تنظیم دقیق مکانی بر روی پلات‌ها امکان خواندن و نوشتن داده‌ها با دقت بالا را فراهم میکند.
- دستیابی به پلات‌ها: بازوی متحرک برای دستیابی به تمام پلات‌های هارد دیسک به طول پلات‌ها حرکت میکند. این امکان را می‌دهد تا داده‌ها از هر پلات خوانده شوند یا بر روی هر پلات نوشته شوند.
- کنترل انتقال سرعت: بازوی متحرک دارای کنترل الکترونیکی است که سرعت حرکت آن را کنترل میکند. این کنترل انجام می‌شود تا از خطاها و اهتزاز‌های غیرضروری در فرآیند خواندن و نوشتن داده‌ها جلوگیری شود.
- مدیریت تاخیر و زمان دسترسی: بازوی متحرک در مدیریت زمان دسترسی به داده‌ها نقش مهمی ایفا میکند. هارد دیسک‌ها معمولاً دارای زمان دسترسی به داده‌ها هستند که به میزان میلی‌ثانیه‌ای اندازه‌گیری می‌شود، و بازوی متحرک باید به سرعت به مکان مناسب برای دسترسی برسد.
صفحات و هدها در هارد دیسک ها :
در هارد دیسک‌ها (Hard Disk Drives یا HDD)، می‌توان صفحات و هدها را به عنوان دو عنصر کلیدی در فرآیند خواندن و نوشتن داده‌ها تشریح کرد.
- صفحات (Platters):
- توضیح: صفحات نیز به عنوان پلات‌ها شناخته میشوند. اینها دایره‌های مغناطیسی شبیه به شیشه که بر روی هارد دیسک قرار دارند. هر هارد دیسک ممکن است یک تا چند صفحه داشته باشد. اطلاعات به صورت مغناطیسی بر روی این پلات‌ها ذخیره میشوند.
- عملکرد: وظیفه صفحات در هارد دیسک به عنوان محفظه‌های اصلی ذخیره‌سازی داده‌ها است. سرهای خواننده/نویسنده به صورت مغناطیسی داده‌ها را بر روی این پلات‌ها می‌نویسند و از آنها بخوانند. هر پلات به دو سمت دیگر از آن تقسیم شده است و هر دو سمت به عنوان یک سطح ذخیره‌سازی مستقل عمل می‌کنند.
- هد (Heads):
- توضیح: هدها به عنوان سرهای خواننده/نویسنده شناخته میشوند. اینها اجزاء مغناطیسی کوچکی هستند که به پلات‌ها نزدیک میشوند و داده‌ها را از روی پلات‌ها می‌خوانند یا روی آنها می‌نویسند. هر پلات نیاز به یک هد جداگانه دارد.
- عملکرد: هدها به پلات‌ها نزدیک میشوند و در ارتباط مستقیم با آنها قرار می‌گیرند. وظیفه اصلی هدها، خواندن اطلاعات از پلات‌ها یا نوشتن اطلاعات بر روی آنها است. هر پلات به دو هد داشته و هر هد به یک سمت از پلات دسترسی دارد. این اجزا بسیار دقیق و حساس هستند و به سرعت حرکت می‌کنند تا به مکان مورد نظر برای خواندن یا نوشتن داده‌ها برسند.
ظرفیت هارد دیسک‌ها به چه صورت است ؟
ظرفیت هارد دیسک‌ها (Hard Disk Drives یا HDD) نشان‌دهنده مقدار داده‌هایی است که می‌توان بر روی آنها ذخیره کرد. این ظرفیت به صورت عددی اعلام می‌شود و معمولاً به واحد گیگابایت (GB) یا ترابایت (TB) اندازه‌گیری می‌شود. توضیح کامل و دقیق در مورد ظرفیت هارد دیسک‌ها به شرح زیر است:
- فضای فیزیکی بر روی پلات‌ها: ظرفیت هارد دیسک‌ها به طور اساسی متعلق به فضای فیزیکی بر روی پلات‌های داخلی آنها است. هر پلات دارای یک مساحت مشخصی است که می‌توان داده‌ها را بر روی آنها ذخیره کرد. از آنجا که هر هارد دیسک می‌تواند یک یا چند پلات داشته باشد، ظرفیت هارد دیسک بیشتر معمولاً با افزایش تعداد پلات‌ها افزایش می‌یابد.
- واحد اندازه‌گیری: ظرفیت هارد دیسک‌ها به واحدهای زیر اندازه‌گیری می‌شود:
- گیگابایت (GB): یک گیگابایت برابر با 1,000 مگابایت یا 1,000,000 کیلوبایت است.
- ترابایت (TB): یک ترابایت برابر با 1,000 گیگابایت یا 1,000,000 مگابایت است.
- ظرفیت فعال: این نمایانگر مقدار داده‌هایی است که در واقعیت بر روی هارد دیسک قرار می‌گیرد. ظرفیت فعال ممکن است کمتر از ظرفیت اعلام شده باشد چرا که یک بخش از فضای هارد دیسک برای مدیریت داده‌ها، فرمت‌بندی و سیستم‌های فایل استفاده می‌شود.
- تاثیر فرمت‌بندی: همچنین، فرمت‌بندی هارد دیسک (مانند NTFS برای ویندوز یا HFS+ برای macOS) نیز تاثیری در ظرفیت دقیق دیسک دارد. فرمت‌بندی هارد دیسک باعث می‌شود که بخشی از فضای فعال برای استفاده در سیستم‌عامل و ساختار فایل ناپدید شود.
- هارد دیسک‌های چند پلاتی: برخی از هارد دیسک‌ها دارای چند پلات هستند که هر کدام از آنها ظرفیت خود را دارند. ظرفیت ادغام شده این پلات‌ها برای اعلام ظرفیت کل هارد دیسک استفاده می‌شود.
- سرعت چرخش پلات‌ها: سرعت چرخش پلات‌ها (به واحد دور در دقیقه یا RPM) نیز بر ظرفیت هارد دیسک تاثیر می‌گذارد. هارد دیسک‌های با سرعت چرخش بالاتر معمولاً دارای ظرفیت بیشتری هستند.
هارد دیسک یک ترابایت چیست؟
یک هارد دیسک یک ترابایت (1 TB) یک دستگاه ذخیره‌سازی داده است که دارای ظرفیت یک ترابایت یا 1,000 گیگابایت می‌باشد. این به این معناست که میتوانید بر روی این هارد دیسک تا 1,000 گیگابایت اطلاعات و فایل‌ها را ذخیره کنید.
یک ترابایت برابر با 1,024 گیگابایت است و هر گیگابایت نیز برابر با 1,024 مگابایت است. بنابراین، 1 ترابایت برابر با 1,024,000 مگابایت یا 1,073,741,824 کیلوبایت می‌باشد.
ظرفیت 1 ترابایت مناسب برای ذخیره‌سازی فیلم‌ها، عکس‌ها، موسیقی، اسناد و سایر فایل‌ها بسیار بزرگ است و برای استفاده شخصی یا تجاری می‌تواند کافی باشد. این نوع هارد دیسک‌ها معمولاً برای پشتیبان‌گیری از داده‌ها، ذخیره‌سازی مدیا و فایل‌های بزرگ، و استفاده در سرورها و سیستم‌های ذخیره‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
انواع هارد دیسک :
هارد دیسک‌ها (Hard Disk Drives یا HDDs) در انواع مختلف برای مصارف مختلف عرضه میشوند. در زیر، انواع اصلی هارد دیسک‌ها را توضیح می‌دهم:
- هارد دیسک داخلی (Internal Hard Disk): این نوع هارد دیسک به طور معمول درون کیس کامپیوتر یا لپتاپ نصب می‌شود و به عنوان فضای ذخیره‌سازی اصلی برای سیستم عامل و داده‌های کاربری عمل میکند. هارد دیسک‌های داخلی با ظرفیت‌های مختلف ارائه میشوند و برای عملکرد سریع و دسترسی آسان به داده‌ها به کامپیوتر متصل میشوند.
- هارد دیسک خارجی (External Hard Disk): این نوع هارد دیسک به صورت جداگانه و قابل حمل برای ذخیره‌سازی داده‌ها و انتقال آنها به کامپیوترها و دستگاه‌های مختلف به کار می‌رود. هارد دیسک‌های خارجی به طور معمول از رابط‌های USB، Thunderbolt، یا eSATA برای اتصال به دستگاه‌های خارجی استفاده می‌کنند.
- هارد دیسک شبکه‌ای (Network Attached Storage – NAS): این دستگاه‌ها به شبکه متصل میشوند و به عنوان فضای ذخیره‌سازی مشترک برای چند کامپیوتر و دستگاه در یک شبکه کاربرد دارند. آنها معمولاً برای اشتراک‌گذاری فایل‌ها، پشتیبان‌گیری از داده‌ها، و دسترسی از راه دور به داده‌ها استفاده میشوند.
- هارد دیسک معرفی‌شده به عنوان اس‌اس‌دی (Solid State Drive – SSD): اس‌اس‌دی‌ها هارد دیسک‌هایی هستند که از تراشه‌های نانو و فناوری حالت جامد برای ذخیره داده‌ها استفاده می‌کنند. این نوع هارد دیسک بدون قطعات مکانیکی مانند پلات‌ها و هدها عمل می‌کنند و بسیار سریع هستند. SSDها به عنوان جایگزینی محبوب برای هارد دیسک‌های مکانیکی به کار می‌روند.
- هارد دیسک هیبرید (Hybrid Hard Drive – SSHD): این نوع هارد دیسک ترکیبی از هارد دیسک مکانیکی و اس‌اس‌دی است. آنها فواید هر دو نوع را ترکیب می‌کنند. اطلاعات پراکنده و پرکاربرد به سریعترین روش در بخش اس‌اس‌دی ذخیره میشوند، در حالی که داده‌های کمتر مورد استفاده به صورت اقتصادی بر روی هارد دیسک مکانیکی ذخیره میشوند.
- هارد دیسک تعبیه‌شده (Embedded Hard Drive): این نوع هارد دیسک به عنوان یک قسمت ثابت از دستگاه‌های مختلف مانند تلویزیون‌ها، دوربین‌ها، کنسول‌های بازی، و سیستم‌های جواهرات استفاده میشوند. آنها به صورت مخفی داخل دستگاه نصب شده‌اند و به عنوان فضای ذخیره‌سازی برای داده‌های مربوط به دستگاه خدمت می‌کنند.
چه چیزهایی روی هارد درایو ذخیره میشوند؟
هارد درایو یک واحد ذخیره‌سازی داده است و می‌تواند انواع مختلفی از اطلاعات و فایل‌ها را ذخیره کند. این شامل موارد زیر می‌شود:
- سیستم عامل: سیستم عامل کامپیوتر شما، مانند ویندوز، مک‌اواس، یا لینوکس، بر روی هارد درایو نصب می‌شود. این شامل فایل‌های سیستم و پرونده‌های مورد نیاز برای اجرای سیستم عامل است.
- برنامه‌ها و نرم‌افزارها: نرمافزارهای نصب شده بر روی کامپیوتر، از جمله برنامه‌های کاربردی، بازی‌ها، برنامه‌های مرورگر و بسیاری دیگر، در هارد درایو ذخیره میشوند. اینها شامل اجرایی‌ها، کتابخانه‌ها و فایل‌های پیکربندی نرم‌افزار نیز میشوند.
- فایل‌های کاربری: این شامل تصاویر، ویدئوها، موسیقی، مستندات، اسناد متنی، فایل‌های PDF، ایمیل‌ها، فایل‌های جدولکاری و هر نوع فایل دیگری است که شما بر روی کامپیوتر ایجاد یا دانلود کرده‌اید.
- فایل‌های مرورگر و کوکی‌ها: اطلاعات مرورگر شما، مانند تاریخچه مرور، کوکی‌ها، ذخیره‌سازی موقت و داده‌های مربوط به بوکمارک‌ها، در هارد درایو ذخیره میشوند.
- پرونده‌های سیستم: این شامل فایل‌های پیکربندی سیستم و فایل‌های سیستمی که برای عملکرد سیستم لازم هستند می‌شود. این فایل‌ها در دسته‌هایی مانند سیستم32 در ویندوز یا /etc در لینوکس قرار دارند.
- نسخه‌های پشتیبان: بسیاری از افراد هارد درایو خود را برای ایجاد نسخه‌های پشتیبان از داده‌های مهم استفاده می‌کنند. این نسخه‌های پشتیبان می‌توانند شامل فایل‌های پرترفته از داده‌ها یا تصاویر پشتیبان سیستم‌عامل باشند.
- سرورها و داده‌های شبکه: در محیط‌های کاری و سازمانی، هارد درایوها به عنوان ذخیره‌سازی مرکزی برای داده‌های شبکه و سرورها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- فایل‌های سیستم عامل موقتی: سیستم‌ها ممکن است فایل‌های موقتی و فضای تبادل را در هارد درایوها ایجاد کنند.
- فایل‌های نرم‌افزارها: برنامه‌ها ممکن است اطلاعات و فایل‌های مرتبط با خود را در هارد درایوها ذخیره کنند. به عنوان مثال، یک برنامه می‌تواند پایگاه داده محلی خود را برای ذخیره اطلاعات استفاده کند.
چه فرقی بین هارد دیسک و هارد درایو است ؟
عبارت “هارد دیسک” و “هارد درایو” به طور معمول به معنای یکسان استفاده میشوند و به یک واحد ذخیره‌سازی داده اطلاعاتی اشاره دارند که برای ذخیره سازی فایل‌ها، برنامه‌ها، و داده‌های مختلف در کامپیوترها و دستگاه‌های دیجیتال استفاده میشوند. با این حال، اگر بخواهیم به نکات تفاوت بین این دو اصطلاح اشاره کنیم:
- استفاده منسجم: “هارد درایو” یک اصطلاح اختصاصی‌تر و فنی‌تر است و معمولاً به هارد دیسک‌ها و اس‌اس‌دی‌ها اشاره دارد. این اصطلاح بیشتر در صنعت کامپیوتر و فناوری اطلاعات استفاده می‌شود.
- استفاده عامیانه: “هارد دیسک” یک اصطلاح عامیانه‌تر است که بیشتر در مکالمات روزمره و توصیف‌های عامیانه به کار می‌رود. این اصطلاح ممکن است برای اشاره به هر نوع واحد ذخیره‌سازی داده، از جمله هارد دیسک‌های مکانیکی و اس‌اس‌دی‌ها، به کار رود.
- استفاده منطقی: اصطلاح “هارد درایو” در ارتباط با هارد دیسک‌های مکانیکی که از قطعات مکانیکی مانند پلات‌ها و بازوهای متحرک برای خواندن و نوشتن داده‌ها استفاده می‌کنند، منطقی‌تر به نظر می‌آید. به عبارت دیگر، وقتی از “هارد درایو” استفاده می‌شود، معمولاً به هارد دیسک مکانیکی اشاره می‌شود.
- استفاده گسترده‌تر: “هارد دیسک” می‌تواند به هر نوع واحد ذخیره‌سازی داده، از جمله هارد دیسک‌های مکانیکی، اس‌اس‌دی‌ها، کارتهای حافظه، و غیره، اشاره کند. این اصطلاح گستردتر و عامیانه‌تر است.
مهم‌ترین عامل خرابی هارد دیسک چیست ؟
مهم‌ترین عواملی که ممکن است به خرابی هارد دیسک (هارد درایو) منجر شوند، عبارتند از:
- کارکرد طولانی مدت: هارد دیسک‌ها محصولات الکترونیکی هستند و با گذشت زمان و کارکرد مداوم، قطعات مکانیکی و الکترونیکی آنها تحت تأثیر خودسرانه فرسایش قرار می‌گیرند. این فرسایش می‌تواند به خرابی هارد دیسک منجر شود.
- شوک و ضربه‌ها: ضربه‌ها و لرزش‌ها می‌توانند قطعات مکانیکی داخل هارد دیسک را آسیب برسانند. برای مثال، اگر یک هارد دیسک در حین عملکرد ترتیبی در مکانی قرار داشته باشد و تحت تأثیر یک ضربه قرار گیرد، ممکن است پلاس‌ها (platters) داخلی دچار آسیب شوند.
- گرما: گرمای بیش از حد و یا دماهای بسیار پایین می‌توانند عمر هارد دیسک را کاهش دهند. داغ بودن یا انجماد هارد دیسک می‌تواند به قطعات الکترونیکی و مکانیکی آسیب بزند.
- رطوبت و نمک: تماس با رطوبت و نمک می‌تواند به قطعات هارد دیسک آسیب برساند، مخصوصاً اگر در محیط‌های خشن مثل محیط‌های صنعتی استفاده شوند.
- برق ناپایدار: نوسانات و ولتاژ‌های ناپایدار در برق ممکن است به عملکرد هارد دیسک آسیب برسانند. در نتیجه، نصب یک نهایتاً باتری برای پشتیبانی از تغذیه برق در صورت انقطاع برق می‌تواند مفید باشد.
- برخورد با ویروس و نرمافزارهای مخرب: حملات ویروس‌ها و نرمافزارهای مخرب ممکن است به داده‌های هارد دیسک آسیب برسانند و در نتیجه منجر به خرابی آن شوند.
- ترافیک داده زیاد: استفاده یا عملکرد سنگینی از هارد دیسک، به خصوص اگر به صورت مداوم اطلاعات از آن خوانده یا بر روی آن نوشته شود، می‌تواند به سریع از طراوت عمر هارد دیسک کاسته و به خرابی آن منجر شود.
- خرابی قطعات الکترونیکی: خرابی‌های قطعات الکترونیکی داخلی مانند کنترل‌کننده‌ها، مدارهای الکترونیکی و رابط‌ها نیز می‌توانند علل خرابی هارد دیسک باشند.
چگونه از خرابی هارد دیسک ها جلوگیری کنیم ؟
برای پیشگیری از خرابی هارد دیسک و افزایش عمر مفید آن، میتوانید اقدامات و رویکردهای زیر را در نظر بگیرید:
- نگهداری در محیط مناسب: هارد دیسک را در یک محیط مناسب نگهداری کنید. دما و رطوبت محیط بسیار مهم هستند. معمولاً دمای محیط باید در محدوده 18-25 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی باید در محدوده 20%-80% باشد.
- جلوگیری از شوک و ضربات: هارد دیسک‌ها حساس به ضربات و لرزش‌ها هستند. از نصب محافظ‌های مخصوص برای هارد دیسک یا استفاده از این نوع دستگاه‌ها در مکان‌های مستقیم ضربه نمی‌پذیرند، مثل پایه‌های شوک مقاوم استفاده کنید.
- پشتیبان‌گیری منظم: ایجاد نسخه پشتیبان از داده‌های مهم بر روی هارد دیسک به منظور پیشگیری از از دست رفتن داده‌ها در صورت خرابی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. از روش‌های پشتیبان‌گیری منظم و اثرگذار مانند سرویس‌های آنلاین، دستگاه‌های NAS، یا نسخه‌پشتیبان‌گیری به صورت دستی استفاده کنید.
- تست و بررسی دوره‌ای: به منظور ارزیابی وضعیت هارد دیسک، میتوانید از ابزار‌های تست هارد دیسک مخصوص استفاده کنید. این ابزار‌ها ممکن است مشکلات پیش‌آمده را تشخیص دهند و به شما امکان دهند به موقع اقدامات لازم برای اصلاح یا تعویض هارد دیسک انجام دهید.
- برق ناپایدار: برای جلوگیری از تغییرات ولتاژ و وقوع انقطاعات برق، از نهایتاً باتری UPS (نهایتاً تغذیه برق ناپایدار) برای هارد دیسک و دستگاه‌های مهم استفاده کنید. این باتری‌ها به شما زمان کافی برای ذخیره‌سازی اطلاعات و خاموش کردن سیستم در صورت قطعی برق می‌دهند.
- نصب برنامه‌های آنتی‌ویروس و آنتی‌مالور: نصب برنامه‌های آنتی‌ویروس و آنتی‌مالور ممکن است از ورود ویروس‌ها و نرمافزارهای مخرب به سیستم و هارد دیسک جلوگیری کند.
- بروزرسانی سیستم عامل و نرم‌افزارها: به روز نگه داشتن سیستم عامل و نرمافزارهای خود به آخرین نسخه‌ها و به‌روزرسانی‌ها می‌تواند آسیب‌پذیری‌های امنیتی را کاهش دهد و از خرابی‌های ناشی از نقص‌های امنیتی جلوگیری کند.
- نصب برنامه‌های مانیتورینگ دما: نصب نرمافزارهای مانیتورینگ دما به شما امکان می‌دهد دمای هارد دیسک را نظارت کنید و در صورت نیاز برای خنک کردن آن اقدام کنید.
- عدم استفاده از هارد دیسک به صورت پی در پی: هارد دیسک‌ها حتی در حالت استراحت همچنان در حال چرخش هستند و از سایکل‌های تغییر وضعیت مکانیکی خود عبور می‌کنند. برای طولانی‌مدت عدم استفاده از آنها، میتوانید آنها را خاموش کرده یا از روشن‌بودن همیشگی آنها خودداری کنید.
- استفاده از SSD: اگر تازه به دنبال یک واحد ذخیره‌سازی هستید و قلق برای خرابی هارد دیسک دارید، اندیشه نصب یک SSD (Solid State Drive) را در نظر بگیرید. این نوع درایوها بدون قطعات مکانیکی کار می‌کنند و معمولاً مقاومت به خرابی بیشتری نسبت به هارد دیسک‌های مکانیکی دارند.
تفاوت بین هارد لپ تاپ و کامپیوتر چیست؟
هارد لپ تاپ (Laptop Hard Drive) و هارد کامپیوتر (Desktop Hard Drive) تفاوت‌هایی دارند که به شکل زیر می‌توان آنها را مشخص کرد:
- اندازه فیزیکی:
- هارد لپ تاپ: هارد لپ تاپ‌ها به طور معمول از فرم‌فاکتور 2.5 اینچی برای هارد دیسک‌های مکانیکی و SSDها استفاده می‌کنند. این اندازه ازاساس دیگر قطعات لپ تاپ می‌آید و جهت کم حجم بودن و قابلیت حمل آسان انتخاب می‌شود.
- هارد کامپیوتر: هارد کامپیوترها (میزی یا دستی) از فرم‌فاکتور 3.5 یا 2.5 اینچی برای هارد دیسک‌های مکانیکی و SSDها استفاده می‌کنند. این اندازه‌ها به طور معمول در کامپیوترهای میزی یا سرورها به دلیل جایگاه زیاد دستگاه مناسب‌تر هستند.
- نوع اتصال:
- هارد لپ تاپ: هارد لپ تاپ‌ها اغلب از رابط SATA برای اتصال به مادربورد استفاده می‌کنند. این رابط به هارد دیسک وصل می‌شود و از انتقال داده‌ها با سرعت نسبتاً بالا پشتیبانی میکند.
- هارد کامپیوتر: هارد کامپیوترها هم می‌توانند از رابط SATA برای اتصال به مادربورد استفاده کنند، اما در برخی موارد می‌توانند از رابط‌های دیگری مانند SAS (Serial Attached SCSI) برای اتصال به مادربورد استفاده کنند. هارد کامپیوترهای میزی دارای انواع رابط‌ها برای انعطاف بیشتر هستند.
- سرعت چرخش:
- هارد لپ تاپ: برای افزایش عمر باطری و کاهش گرمای تولید شده، هارد لپ تاپ‌ها معمولاً با سرعت چرخش 5400 دور در دقیقه (RPM) تولید میشوند. در برخی موارد، هارد دیسک‌های سریع‌تری با سرعت 7200 RPM نیز وجود دارند.
- هارد کامپیوتر: هارد کامپیوترهای میزی معمولاً دارای هارد دیسک‌های با سرعت چرخش 7200 RPM هستند. همچنین، برای کاربران حرفه‌ای و سرورها هارد‌های سرعتی با سرعت‌های 10000 RPM یا 15000 RPM نیز وجود دارند.
- ظرفیت:
- هارد لپ تاپ: هارد دیسک‌های لپ تاپ از ظرفیت‌های متنوعی بین 250 گیگابایت تا 4 ترابایت عرضه میشوند. همچنین، SSDها نیز در اندازه‌ها و ظرفیت‌های مختلف موجود هستند.
- هارد کامپیوتر: هارد دیسک‌های کامپیوتر میزی معمولاً ظرفیت بیشتری نسبت به هارد لپ تاپ دارند. ظرفیت‌هایی بین 1 ترابایت تا 16 ترابایت و حتی بیشتر معمول هستند.
- مصرف برق:
- هارد لپ تاپ: هارد لپ تاپ‌ها برای کاهش مصرف برق و افزایش عمر باطری به طور معمول بهینه‌سازی شده‌اند و مصرف برق کمتری نسبت به هارد کامپیوتر دارند.
- هارد کامپیوتر: هارد کامپیوترهای میزی معمولاً مصرف برق بیشتری دارند و نیاز به منبع تغذیه مناسب دارند.