هارد

هارد وسیله‌ای‌ است که از چند صفحه براق که ازجنس سرامیک ،آلمنیوم و شیشه درست شده است. سطح این صفحات را موادی پوشش داده‌ که‌می تواند اطلاعات داده‌ها را بصورت مغناطیسی بر روی آن ضبط کند.

هارد

صفحاتی که در آن قرار دارد حاوی هد‌هایی هستند که قابلیت خواندن ونوشتن دارد و موتوری که در قاب گنجانده شده تا از ورود گردو غبار جلوگیری کند. محیطی که هد ها در آن قرار دارند این امکان رامی‌دهدکه تا به اندازه تقریبی 10 تا 25 اینچ ازسطح صفحه در حال گردش که سرعتی معادل 7200دور در دقیقه میزند فاصله داشته باشد.

تاریخچه

سازنده اولین هارد دیسک توسط رینولد جانسون بود که در شرکت IDM طراحی و ساخته شد.

قبل از سال 1980 بیشتر هاردها از صفحات کوچکتری تشکیل‌شده بودند که شامل تکنولوژی مدارات قابل جا‌ به جایی با سطح ساختمانی زیاد بود و در موارد متعددی به جریان زیاد برق نیاز داشتند بدلیل این که موتورهای بزرگی در ساختار آن قرار داشت

برای همین منظور تا سال 1980 این دیسک‌ها برای کامپیوتر‌های کوچک میکرو مورد استفاده نبود.

پایان سال 1980 شرکت سی گیت نوعی دیسک سخت ساخت که فناوری آن از نوع st560 بود و 5 مگابایت ظرفیت داشت.

درسال1982 شرکت وسترن دیجیتال نوعی دستگاه کنترل تک تراشه را معرفی کرد.

درسال 1983 شرکت بنام رودایم هاردی 3. 5 اینچی ساخت که از دوصفحه ساخته‌شده و حافظه آن 10 مگابایت بود.

در سال 1984 شرکت وسترن اولین دیسک سخت رو بنام وینچستر برای شرکت‌ ای بی‌ام ساخت.

اولین سیستم‌عامل از سال 1984 به بعد ساخته شد، که هیچ دیسک سختی قادر به پشتیبانی از آن نبود.

در سال 1985 سه شرکت بزرگ در زمینه طراحی و ساخت و توسعه رابط 40 پین با تکنولوژی IDE با یکدیگر همکاری کردند. که به نام یکپارچه‌سازی درایور الکترونیک نام گرفت.

در سال 1986 شرکت اپل یک رابط سخت‌افزاری بنام SCSL در پشت هارد دیسک قرار داد که انتقال اطلاعات را امکان‌پذیر کرد.

انواع هارددیسک

هاردهای دیسک می‌توانند به دو دسته اصلی تقسیم شونند که در ادامه توضیحاتی خواهیم داد.

هارد دیسک‌های مکانیکی HDD

این نوع هاردها شامل یک پلاسما با دیسک‌های چرخشی هستند که بر روی آن‌ها داده‌ها ذخیره می‌شوند. هاردهای مکانیکی در دستگاه‌های رایانه‌های شخصی و سرورها به‌طور گسترده استفاده می‌شوند. ظرفیت ذخیره‌سازی بالا، قیمت نسبتاً پایین وقابلیت اندازه‌گیری بزرگ، مزیت‌های اصلی آن‌ها هستند. معایب آن‌ها شامل سرعت اجرا پایین‌تر و همچنین حساسیت بیشتر در برابر شوک‌ها و لرزش‌ها است.

هارد دیسک جامد SSD

این نوع هاردها از تکنولوژی حافظه‌های نانومتری برای ذخیره‌سازی اطلاعات استفاده می‌کنند. آن‌ها هیچ قسمت متحرکی ندارند و به جای آن دارای یک پلته حافظه‌ای سریع هستند. هاردهای جامد به دلیل سرعت بالا، مقاومت در برابر شوک و لرزش، همگام‌سازی بیشتر و کاهش مصرف انرژی، در سیستم‌های پرسرعت و قابل‌حمل استفاده می‌شوند. با این حال، هاردهای جامد همچنین برخی محدودیت‌ها مانند ظرفیت محدود و قیمت بیشتر را دارند.

امروزه SSD‌ها به دلیل سرعت بالا و عملکرد بهتر، در بسیاری از رایانه‌ها و لپ‌تاپ‌ها جایگزین هاردهای مکانیکی شده‌اند.

کاربرد هارد دیسک

سیستم عامل و نرم افزارها

هارد دیسک‌ها به عنوان وسیله ذخیره سازی اصلی برای نصب و اجرای سیستم عامل‌ها و نرم‌افزارها در رایانه‌ها استفاده می‌شوند. آنها فایل‌های سیستم عامل، برنامه‌ها، درایورها و سایر فایل‌های مربوطه را شامل می‌شوند.

ذخیره سازی داده‌ها

هارد دیسک‌ها به عنوان حافظه اصلی برای ذخیره سازی فایل‌ها، عکس‌ها، ویدئوها، اسناد، موسیقی و سایر اطلاعات شخصی و تجاری استفاده می‌شوند. آنها قابلیت ذخیره سازی بزرگ و دسترسی سریع به اطلاعات را فراهم می‌کنند.

سرورها و مراکز داده

در سیستم‌های سروری و مراکز داده، هارد دیسک‌ها برای ذخیره سازی و مدیریت حجم عظیمی از داده‌ها و فایل‌ها استفاده می‌شوند. این شامل ذخیره سازی پایگاه داده‌ها، فایل‌های ویدئویی و صوتی، سیستم‌های پشتیبانی و سایر سرویس‌های شبکه است.

جایگزینی حافظه‌های قابل حمل

هارد دیسک‌های جانبی و قابل حمل مانند هارد‌های خارجی USB و هارد SSD قابلیت نقل و انتقال داده‌ها را فراهم می‌کنند و به عنوان جایگزینی برای حافظه‌های USB، کارت حافظه و DVD استفاده می‌شوند. این کاربرد برای ذخیره سازی و انتقال فایل‌ها و پشتیبان‌گیری استفاده می‌شود.

هارد دیسک‌ها در اکثر دستگاه‌های الکترونیکی که نیاز به ذخیره سازی دارند، از جمله رایانه‌های شخصی، لپ‌تاپ‌ها، تلفن همراه‌ها، تبلت‌ها و دستگاه‌های دیجیتالی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انواع ظرفیت در هارد دیسک ها

• ظرفیت فیزیکی: این مقدار نشان دهنده ظرفیت کلی دیسک می‌باشد و به صورت گیگابایت (GB) یا ترابایت (TB) بیان می‌شود، مثلاً 500 گیگابایت یا 2 ترابایت.
• ظرفیت قابل دسترس: این مقدار نشان دهنده مقدار فضای قابل استفاده برای ذخیره سازی داده‌هاست. ظرفیت قابل دسترس ممکن است کمتر از ظرفیت فیزیکی باشد، زیرا بخشی از فضای دیسک برای نگهداری سیستم عامل و ساختارهای فایلی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• ظرفیت قابل نصب: این مقدار نشان دهنده حداکثر ظرفیتی است که می‌توان در یک هارد دیسک نصب کرد. معمولاً توسط سازندگان هارد دیسک مشخص می‌شود، مانند حداکثر 8 ترابایت. مهم است بدانید که همهٔ فضای موجود در هارد دیسک به طور معمول قابل استفاده نیست و بعضی از فضاها برای استفادهٔ سیستم عامل، فرمت‌بندی و ساختار سندی دیسک اختصاص داده می‌شود.

ساختار هارد دیسک

1. صفحه‌ی پلات: هارد دیسک شامل یک یا چند صفحه پلات است که معمولاً ساخته شده از مواد مغناطیسی است. اطلاعات بر روی این صفحات ذخیره می‌شوند. هر پلات دارای دو سطح برای ذخیره داده‌ها است.
2. سرخوان (Head): برای خواندن و نوشتن داده‌ها بر روی پلات‌ها، سرخوان‌ها در هارد دیسک وجود دارند. هر پلات دارای یک سرخوان است که بر روی آن حرکت می‌کند.
3. آرم (Actuator): آرم یک سازه مکانیکی است که مسئول حرکت و قرار دادن سرخوان در مکان مورد نظر بر روی پلات‌ها است. آرم حاوی موتورهای الکترومغناطیسی است که به وسیلهٔ سیگنال‌های کنترلی به طور دقیق کنترل می‌شود.
4. هد پارک (Head Park): وقتی که هارد دیسک خاموش می‌شود، سرخوان به یک موقعیت خاص شناوری باز می‌گردد که به آن هد پارک گفته می‌شود. این عملیات برای جلوگیری از خطر آسیب دیدن سرخوان به هنگام حمل و نقل هارد دیسک انجام می‌شود.
5. کنترلر هارد دیسک: کنترلر هارد دیسک مسئول مدیریت و کنترل عملیات دستگاه است. این کنترلر به صورت یک شبکه از مدارها و چیپ‌های الکترونیکی عمل می‌کند و وظیفهٔ خواندن و نوشتن داده‌ها در پلات‌ها را انجام می‌دهد.
6. رابط‌ها: هارد دیسک دارای یک رابط است که برای اتصال آن به سیستم یا دستگاه‌های دیگر استفاده می‌شود. نوع رابط ممکن است SATA، IDE، SCSI، SAS یا USB باشد، که هر یک نسخه‌های مختلفی از تکنولوژی ارتباطی را پشتیبانی می‌کنند.

شرکت های هارد دیسک

1. وسترن دیجیتال (Western Digital): یکی از بزرگترین تولیدکنندگان هارد دیسک‌ها و اقلام ذخیره‌سازی دیگر در جهان است. آن‌ها محصولاتی از قبیل هارد دیسک‌های داخلی و خارجی برای استفاده در رایانه‌ها، سرورها و دستگاه‌های ذخیره‌سازی ارائه می‌کنند.
2. Seagate Technology: شرکت Seagate در زمینه تولید هارد دیسک‌ها و راه‌حل‌های ذخیره‌سازی فعالیت می‌کند. آن‌ها محصولات متنوعی در دسته‌های مختلف از جمله هارد دیسک‌های داخلی، خارجی و مبتنی بر سرور را تولید می‌کنند.
3. توشیبا (Toshiba): شرکت توشیبا نیز در بازار هارد دیسک فعالیت دارد و محصولاتی از قبیل هارد دیسک‌های داخلی و خارجی را به بازار عرضه می‌کند. در حال حاضر، بخش هارد دیسک توشیبا تحت نام KIOXIA در حال عملیات است.
4. HGST (هیتاچی گلوبال ذخیره‌سازی تکنولوژی): HGST که یک فرعی از Western Digital است، در حال حاضر تحت نام Western Digital فعالیت می‌کند. آن‌ها در زمینه استفاده از فناوری‌های مختلف در هارد دیسک و راه‌حل‌های دیسک سرور فعالیت می‌کنند.

تکنولوژی هارد

هارد دیسک یا هارد درایو داخلی (Hard Disk Drive) یکی از اقلام ذخیره‌سازی داده است که برای ذخیره و دسترسی به اطلاعات در رایانه‌ها و سیستم‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌شود. آنها از مبدل‌های الکترومکانیکی برای خواندن و نوشتن اطلاعات بر روی یک دیسک چرخشی استفاده می‌کنند. ساختار یک هارد دیسک شامل یک سطح دیسکی با پوشش مغناطیسی و یک سر خواننده/نویسنده است که بر روی آن حرکت می‌کند. داده‌ها به صورت مغناطیسی بر روی سطح دیسک ذخیره می‌شوند و با استفاده از سر خواننده/نویسنده به آنها دسترسی پیدا می‌کنیم.

هارد دیسک‌ها به دو نوع داخلی و خارجی تقسیم می‌شوند.

1. هارد دیسک‌های داخلی به صورت مستقیم به رایانه متصل شده و بر روی آنها سیستم عامل و برنامه‌ها نصب می‌شوند.
2. هارد دیسک‌های خارجی به صورت جداگانه و قابل حمل می‌باشند و می‌توانند از طریق رابط‌های USB، Thunderbolt و یا اتصال بی‌سیم به رایانه یا دستگاه‌های دیگر متصل شوند.

هارد دیسک‌ها ظرفیت‌ها و سرعت‌های مختلفی دارند و بر اساس استفاده‌ها و نیازهای مختلف، مدل‌ها و تکنولوژی‌های متنوعی برای آنها توسعه داده شده است.

تکنولوژی‌های معروف در هارد دیسک‌ها

1. تکنولوژی HDD (Hard Disk Drive): که در آن از دیسک‌های چرخشی و ردیاب‌های مغناطیسی برای ذخیره و دسترسی به داده‌ها استفاده می‌شود.
2. تکنولوژی SSD (Solid State Drive): که در آن از حافظه‌های نصب شده بر روی چیپ‌های الکترونیکی برای ذخیره و دسترسی به داده‌ها استفاده می‌شود. این تکنولوژی سریع‌تر و بدون قطع‌و‌وصل‌های مکانیکی است و مقاومت بیشتری در برابر آسیب‌های جسمانی دارد.