هارد دیسک یا دیسک سخت چیست و چکاری در کامپیوتر انجام میدهد؟ 

فهرست و عناوین مقاله

زمان مطالعه ۶ دقیقه
۴.۸
(۶۲)


شاید برای شما هم این سوال پیش آمده باشد که هارد دیسک یا دیسک سخت چیست و چگونه کار میکند ؟ در این مطلب سعی می‌کنیم در حد امکان شما را با هارد دیسک و نحوه عملکرد آن بیشتر آشنا کنیم .

خوب، حقیقت این است شاید به این سوال به چند روش مختلف بتوان پاسخ داد تا بهتر بتوانیم بفهمیم وظیفه هارد در کامپیوتر چیست؟ هارد ساختار بسیار ظریف و پیچیده ای از لحاظ طراحی و مهندسی دارد، اما ما قصد داریم تا جای ممکن به زبان ساده برای شما بگوییم هارد چیست ؟

هارد دیسک یکی از قطعات اصلی و معمولا بزرگترین سخت افزار ذخیره سازی اطلاعات هر کامپیوتری می‌باشد که از یک یا چند صفحه شبیه سی دی که سطح آن‌ها با مواد مغاطیسی مثل کبالت پوشش داده شده و به آنها پلاتر می‌گویند تشکیل شده. نیرو مغناطیسی این امکان را به هارد می‌دهد تا داده‌ها را به راحتی روی سطح پلاتر نوشته و پاک کند. این قطعه‌ی سخت‌افزاری علاوه‌بر صفحه‌های مذکور حاوی هدهای خواندن/نوشتن و موتوری است که در محفظه‌ای جای داده شده تا از آلودگی‌های خارجی در امان باشد. 

برای آشنایت بیشتر درمورد نحوه پیدایش هارد و تکنولوژی ذخیره‌سازی پیشنهاد می‌کنیم مطلب تاریخچه پیدایش هارد رو مطالعه کنید.

سیستم عامل (ویندوز) ، نرم‌ افزارها و همه‌ی فایل‌ها، روی هارد قرار می‌گیرند تا شما بتوانید بصورت واقعی از کامپیوتر استفاده‌های مختلف بکنید.

قطعات مکانیکی Hard Disk

به پوشش بیرونی هارد محفظه گفته می‌شود. این پوشش برای نصب هارد در سیستم فراهم شده است و از سایر قطعات هارددیسک مانند اسپیندل موتور، بازوی محرک هد، قطعات الکترونیکی و غیره حمایت می‌کند. محفظه شامل دو بخش اصلی است (پوشش بالایی و بیس پلات). تمام قطعات روی بیس پلات مونتاژ می‌شوند. بعد محفظه با استفاده از واشر‌های نصب شده قسمت بالایی را می‌پوشاند. محیط داخل محفظه باید تمیز باشد. هر ذره در رابط هد دیسک می‌تواند باعث ایجاد خراش و در نتیجه از بین رفتن اطلاعات شود. به همین دلیل است که مراکز بازیابی اطلاعات (مانند هارد ریکاوری) از اتاق‌تمیز یا کلین‌روم استفاده می‌کنند.

 

قطعات الکترونیکی هارد

قطعات اکترونیکی هارد دیسک را می‌توان به دسته‌های زیر طبقه‌بندی کرد:

– قطعات الکترونیکی برای خواندن و نوشتن که به عنوان قطعات الکترونیکی کانال شناخته می‌شوند.

– قطعات الکترونیکی برای چرخش دیسک و قرار گرفتن هد خواندن و نوشتن که به عنوان کانال servo شناخته می‌شوند.

– قطعات الکترونیکی برای کنترل عملیات مختلف (مانند خواندن داده، نوشتن داده و غیره) دیسک یا کنترلر دیسک

– قطعات الکترونیکی برای ارتباط با سیستم میزبان

– رم، رام و غیره

بسیاری از این قطعات عملکردی غالبا در یک تراشه واحد (ASIC) ترکیب می‌شوند. در نتیجه ما بسیاری از IC‌ها را در PCB‌ها یا مدار‌های چاپی هارد دیسک نمی‌بینیم.

نحوه کار تکنولوژی ذخیره سازی هارد دیسک

همان طور که گفیتم هارد دیسک از یک سری دیسک روی هم قرار گرفته ساخته شده است که سطح این دیسک‌ها با مواد مغناطیسی پوشانده شده‌اند. هارد با تحت میدان قرار دادن این مواد مغناطیسی اطلاعات را ذخیره می‌کند. این اطلاعات با چرخش صفحات نوشته می‌شوند و این کار توسط همان هد خواندن و نوشتن انجام می‌شود. به ازای هر دیسک یک هد وجود دارد که همه آن‌ها روی یک بازوی مشترک قرار گرفته‌اند.

همان طور که صفحات به شکل دورانی می‌چرخند بازوی محرک هدها را روی یک مسیر منحنی به حرکت در می‌آورد با این کار هر هد می‌تواند به تمام سطح صفحه در حال چرخش دسترسی پیدا کند. هد نوشتن در نزدیکی محدوده‌های مغناطیسی یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد می‌کند و آن را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد. هد خواندن و نوشتن روی یک بالشتک هوا که دارای ضخامت چند نانومتری است قرار دارد و این فاصله باعث می‌شود که دیسک در برابر گرد و غبار، ذرات دود، مو و غیره مقاوم باشد.

امیدواریم در این مقاله توانسته باشیم شما را با تکنولوژی ذخیره سازی هارد دیسک آشنا کنیم، چنانچه در رابطه با مقاله امروز هارد ریکاوری نظر و یا پیشنهادی دارید می‌توانید در بخش نظرات زیر با ما در میان بگذارید.

هارد دیسک یا دیسک سخت چیست  و چگونه کار میکند؟

زمانی که شما اطلاعاتی را می‌خواهید روی هارد ذخیره کنید مثل نصب ویندوز ، ضبط فیلم ، کپی کردن اطلاعات و… ، در واقع دستور باینری را صادر می‌کنید. این دستورهای کدی باینری از طریق مدارهای موجود به CPU و رم فرستاده میشود و بعد از آن از طریق مادربرد و کابل رابط به برد هارد و سپس به هد فرستاده شده و با استفاده از تکنولوژی مغناطیسی بروی سطح دیسک نوشته میشود.

 

محبوب ترین برندها و مدل های هارد دیسک :

برخی از اصلی ترین و محبوب ترین تولید کنندگان هارد دیسک در جهان به ترتیب عبارتند از وسترن دیجیتال ، سیگیت ، توشیبا و هیتاچی .

شما معمولا میتوانید یکی از این برندها را از فروشگاههای قطعات کامپیوتری  و یا از سایتهای فروش آنلاین مثل دیجی‌کالا خریداری کنید . 

هارد اصلی و داخل قاب اکثر هارد های اکسترنال موجود در بازار که با برندهای غیر از اینهایی که گفته شد بفروش میرسد یکی از این ۴ برندی است که قبلا ذکر کردیم. یعنی مثلا هارد ADATA قابش به این نام است و بفروش میرسد اگر داخل قاب را باز کنید ممکنه هارد توشیبا را ببینید.

 

آشنایی بیشتر با اجزا تشکیل دهنده هارد دیسک :

برد الکترونیکی هارد دیسک چیست ؟

هارد دیسک در واقع یک جعبه آلومینیومی مهر و موم شده می‌باشد که برد الکترونیکی کنترل کننده در یک طرف آن ضمیمه شده است . کنترلرهای الکترونیکیِ سیستم خواندن/نوشتن و همچنین موتور که صفحات را می‌چرخاند در روی آن وجود دارند.
این مدارات الکترونیکی یک میدان مغناطیسی بر روی سطح دیسک (برای خواندن) و یک میدان مغناطیسی نیز بر روی بیت‌ها که البته با میدان اولی متفاوت است(برای نوشتن)ایجاد می‌کنند.

مدیا یا همان بدنه هارد دیسک چیست ؟

در قسمت زیرین برد ،اتصالات موتور چرخاننده صفحات قرار دارد و همچنین حفره‌های فیلتر شده (برای جلوگیری از ورود گرد و غبار) برای یکسان کردن فشار هوای بیرون و درون هارد دیسک قرار دارد .
با برداشتن پوشش هارد دیسک قسمت درونی هارد دیسک آشکار می‌شود که بی‌نهایت ساده ولی بسیار دقیق و مختصر می‌باشد:

  • دیسک‌ها (Platters): این صفحات معمولاً با سرعت ۳۶۰۰ تا ۷۲۰۰ دور در دقیقه (rpm) در هنگام فعالیت درایو چرخش می‌کنند. این صفحات به شکلی ساخته شده‌اند تا تحمل این چرخش را داشته باشند، همچنین این صفحات بسیار صاف و صیقلی هستند (بطوری که شما در آن می‌توانید مثل آیینه تصویر خود را ببنید)
  •  بازوی متحرک (Arm): این قطعه هد خواندن/نوشتن را در بالای صفحات نگهداری می‌کند و بوسیلۀ دستگاهی که در قسمت گوشۀ بالا قرار دارد کنترل می‌شود. بازو قادر است هدها را از مرکز تا لبۀ صفحات حرکت دهد. مکانیزم عمل بازو و دستگاه آن بسیار دقیق و سریع می‌باشد. یک بازو در یک هارد دیسک معمولی فاصلۀ بین مرکز تا لبۀ دیسک‌ها را می‌تواند ۵۰ بار در ثانیه طی کند. دیدن این عمل از نزدیک حتماً شما را متحیر خواهد کرد!
  • صفحات و هدها:برای افزایش مقدار اطلاعاتی که درایو قادر است ذخیره کند اکثر هارد دیسک‌ها دارای سیستم چند دیسکی (Multi Platters) هستند. 

بعضی از درایوها از یک کانال مارپیچ صوتی (Voice Coil) استفاده می‌کنند، همان تکنیکی که در بلندگو برای به لرزش درآوردن مخروط بلندگو استفاده شده در اینجا نیز برای حرکت بازوها استفاده می‌شود.

 

ظرفیت هارد دیسک‌ها

ظرفیت هارد دیسک به مراتب یکی از فاکتورهای مهم در خرید و تهیه یک هارد  اکسترنال یا اینترنال میباشد. اگر هارد دیسک با حجم کم داشته باشید خوب بدیهی است که زودتر پر میشود .ظرفیت هارد های امروزی به مراتب از یواس‌بی فلش‌ها بیشتر بوده و هر روز به ظرفیت آن‌ها افزوده می‌شود . به عنوان مثال امروزه ظرفیت متوسط هاردها در حدود ۸ ترابایت است. بیشترین ظرفیت یک هارد درایو ۱۰ ترابایت مربوط به BarraCuda Pro می‌باشد که شرکت سیگیت از آن رونمایی کرده. 

مثلا:

هارد دیسک یک ترابایت چیست؟

هارد دیسک یک ترابایت به هاردی گفته می‌‌شود که ۱۰۰۰ گیگ یا به عبارتی ۱.۰۰۰.۰۰۰ مگ فضای ذخیره‌سازی دارد.
هنگام تهیه یک هارد دیسک حتما نیازها و حجم فایلهایی که ممکن است روی آن ذخیره کنید را مد نظر داشته باشید و نسب به آنها خرید کنید تا بهترین انتخاب را کرده باشید.

 

انواع هارد دیسک

هارد دیسک هم مثل خیلی از چیزهای دیگر انواع و اقسام مختلفی دارد .هاردها معمولا به دو دسته اینترنال ، اکسترنال تقسیم میشوند. امروزه به دلیل استفاده کمتر از کامپیوترهای PC ، هارد های اکسترنال طرفدار بیشتری دارند و مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته شاید بتوان از USB FALSH ها به عنوان یک نوع هارد درایو نام برد.

هاردهای اینترنال از طریق پورتهای SATA , IDE , SAS , SCSI  و هاردهای اکسترنال معمولا به صورت USB ، eSATA یا وایرلس قابل اتصال به کامپیوتر هستند.

حافظه های SSD با اینکه به عنوان دستگاه ذخیره اطلاعات در کامپیوتر استفاده میشوند اما هارد دیسک یا همان دیسک سخت حساب نمیشوند .بهتر است بیشتر بدانید که حافظه SSD چیست ؟

هاردها از هر نوع و برندی که باشند معمولا دچار ایراداتی می‌شوند که ممکن است برای شما دردسرسازی کنند .پس بهتر است نکاتی که در نگهداری هارد دیسک مهم هستند را رعایت کنید.

 

اگر هنوز جواب سوال هارد چیست و چه کاری در کامپیوتر انجام میدهد را نگرفته اید در ادامه به برخی سوالات ارسال شده جواب دادیم :

هارد دیسک چگونه به سیستم وصل میشود ؟

هارد های اینترنال از طریق کابل های دیتا (IDE , SATA , SCSI , SAS) به روی مادبرد و یک پورت برق از پاور وصل میشوند و هاردهای اکسترنال هم از طریق پورت USB به کامپیوتر یا دستگاههای دیگر قابل اتصال هستند.

چه چیزهایی روی هارد درایو ذخیره میشوند؟

از هارد درایو میتوان برای ذخیره هر نوع دیتایی اعم از فیلم،عکس،موسیقی ،نرم افزار، فایلهای Document و خلاصه هرچیزی که فکرش را بکنید استفاده کرد.

چه فرقی بین هارد دیسک و هارد درایو است ؟

در حقیقت فرق خاصی بین این دو اصطلاح نیست و یک معنی را میدهد .اما از نظر کارشناسی هارد دیسک به قطعه و سخت افزار هارد گفته میشود و هارد درایو به فضای موجود در دیسک سخت که قابل دسترس برای استفاده و ذخیره اطلاعات است گفته میشود.

و با توجه به گسترش استفاده از SSD ها و به دلیل اینکه این نوع حافظه هیچ دیسک یا پلاتری ندارد واژه هارد درایو کاربرد صحیح تری میتواند داشته باشد اما شما از هرکدام که استفاده کنید منظور را رسانده اید.

 

 

 

آیا این مقاله برای شما مفید بود؟

روی ستاره کلیک کنید

میانگین امتیاز ۴.۸ / ۵. میزان امتیاز ۶۲

اولین نفری باشید که به این مقاله امتیاز می‌دهد

مقالات محبوب

یک پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

3 × 1 =