تاریخچه هارد و معرفی معماری آن
اگر مشتاق به آشنایی با تاریخچه هارد یا دیسک های سخت و همچنین آشنایی با معماری آنها هستید پیشنهاد میکنم این مقاله را تا پایان مطالعه کنید وبا ما همراه باشید. هاردها دستگاه هایی هستند که ذخیره سازی اطلاعات را به روش مغناطیسی بروی سطوح مغناطیسی انجام میدهند. حافظه های دیسک سخت یا هارد دیسک ها که به آنها حافظه های HDD نیز گفته می شود سال های زیادی است که برای ذخیره سازی اطلاعات استفاده می شوند و می توان گفت تمامی سرورها و هر کامپیوتری یک یا چند هارد دیسک دارد, همچنین پردازنده های مرکزی به تعداد زیادی از این هارد دیسک ها متصل هستند. هر چند در سالهای اخیر با تولید و معرفی حافظه های SSD که بسیار سریع و پر قدرت هستند حافظه های HDD قدرت خود را از دست داده اند اما در این مقاله سعی داریم بر نحوه عملکرد این تکنولوژی مروری داشته باشیم.
تاریخچه هارد
این نوع از حافظه ها در دهه 50 میلادی بوجود آمدند که در ابتدا امکان ذخیره فقط چند مگابایت! را داشتند که به آنها دیسک ثابت (Fixed Disks ) یا وینچستر می گفتند و بعد ها برای تمایز با فلاپی ها و نوارهای کاست که دارای فیلم های انعطاف پذیر پلاستیکی بودند نام هارد دیسک یا دیسک سخت را با توجه به داشتن صفحه گرد سخت بر روی آنها گذاشتند.
هم اکنون حافظه هایHDD کامپیوترهای شخصی و یا لپ تاپ ها دارای ظرفیت های 500گیگابایت و بالاتر می باشند و البته از حافظه های SSD به علت قیمت زیاد برای مصارف شخصی از حجم های کمتری استفاده می شود که به همین دلیل اغلب کاربران تمایل به خرید و استفاده از هارد دیسک ها را دارند.
دیسک های سخت معمولا اندازه ای بین 3.5 تا 6 اینچ دارند. دیسک سخت شامل یک جعبه آلومینیومی بسته می باشد که مدارهای الکترونیکی کنترل کننده شامل کنترلرهای الکترونیکی, سیستم خواندن و نوشتن و موتوری که صفحات هارد را می چرخاند, در آن قرار دارند.
قسمت های مختلف هارد دیسک
>> Platter یا دیسک ها: این صفحات در هنگام فعالیت سرعتی بین 3600 تا 7200 rpm یا دور در دقیقه دارند. که ساختار این صفحات به گونه ای است که بتواند این تعداد چرخش را تحمل کند. این دیسک ها ظاهری صاف و صیقلی دارند. برای اینکه دیسک قادر به ذخیره اطلاعات بیشتری باشد معمولا هارد دیسک هایی بصورت چند بشقابی (Multi Platters)ساخته می شوند. این صفحات داده ها را بصورت مغناطیسی در قسمت های ریز که سکتور (Sector) نامیده میشوند و قابلیت ذخیره یک بیت را دارند حفظ میکنند. در هر اینچ از صفحه تقریبا 30000 سکتور برای ذخیره وجود دارد.
>>Actuator یا کنترل کننده مرکزی که بازوی مکانیکی را کنترل میکند و به اصطلاح مغز هارد دیسک است و بسیار دقیق است و با سایر قطعات کامپیوتر در ارتباط است.
>>Arm یا بازوی متحرک دیسک که هد را کنترل می کند و به نقطه مورد نظر می رساند. این بازو می تواند سر هد را از لبه ی دیسک (platter) تا نقطه مرکزی آن ببرد.
>سر خواندن و نوشتن که به آن head گفته می شود. توسط بازو جابجا می شود و وظیفه خواندن و نوشتن بر روی سکتورهایplatter را عهده دار است, به این صورت که در هنگام نوشتن , مقدار های صفر و یک در سکتور قرار می گیرد و برای خواندن نیز مقادیری که در این سکتورها قرار دارد را حس کرده و معادل صف یا یک منطقی آن را تحویل می دهد.
>>Spindle یا موتور چرخان که وظیفه اش چرخاندن دیسک ها یا platter است. این قسمت توانایی چرخش 4200 تا 15000 دور در دقیقه را دارد.