زنگ تفریح شماره 139
دیسک سخت یا هارد درایو (HDD)
زنگ تفریح این شماره را به فضای ذخیره سازی پرکاربردی اختصاص دادیم که مطمئنا نامش برای شما آشناست: هارد درایو .
 |
هارد درایو (Hard Drive Disk)، از دهه ۱۹۶۰، متداول‌ترین ابزار ذخیره‌سازی اطلاعات دیجیتال محسوب میشود. اما سولید درایو (Solid-State Drive)، محصولی نسبتاً جدید است که در طول ۳ سال گذشته، به محبوبیت آن اضافه شده است. در بیشتر مواقع، این دو نوع را می‌توان به جای یکدیگر به کار گرفت. هر دو نیز دارای مزایا و معایب مختص به خود هستند.
|
با وجود اینکه، هارد درایوها با گذشت زمان تکامل یافته‌اند، اما ساختار اصلی آنها همچنان بدون تغییر مانده است. هارد درایو، در حقیقت یک مکعب مستطیل است که درون آن چند دیسک مغناطیسی (که به آنها پلاتر گفته میشود) قرار گرفته و به محوری متحرک متصل شده‌اند (شبیه یک سی دی یا دی وی دی خام). در بالای هریک از دیسکهای مغناطیسی هارد درایو، یک هد (Head) خواندن و نوشتن وجود دارد. وقتی محور شروع به حرکت می‌کند، هد، برای خواندن یا نوشتن اطلاعات، در راستای شعاع پلاتر، به جلو و عقب حرکت می‌کند و از روی قسمت‌های کوچک اطلاعاتی که Data Track نامیده می‌شوند، عبور می‌کند. این نوع خواندن و نوشتن داده‌ها، دسترسی تصادفی (Random Access) نامیده شده و در مقابل روش قدیمی و کم‌بازده دسترسی ترتیبی (Sequential Access) قرار می‌گیرد. نوار مغناطیسی از جمله دستگاه‌هایی است که به صورت ترتیبی به اطلاعات دسترسی پیدا می‌کند.
در حالیکه که ساختار کلی، ساده به نظر می‌رسد، درون هارد دیسکهای مدرن، دنیایی از نانوتکنولوژی پیشرفته نهفته شده است. به همین دلیل است که با وجود ثابت ماندن ابعاد هارد دیسک‌ها، ظرفیت آنها، به صورت پی‌درپی افزایش می‌یابد. چگالی اطلاعات درج شده بر روی پلاترها به‌قدری بالا است که برای اندازه‌گیری طول آن، باید از نانومتر استفاده کرد. هر نانومتر، یک میلیاردم متر است.
در هارد دیسکهای ۲.۵ اینچی، که در لپ‌تاپ‌ها به کار گرفته می‌شوند، فاصله میان هد و صفحه مغناطیسی تنها چند نانومتر است. اما در این فاصله هم، هد و صفحه هیچ‌گاه به هم برخورد نمی‌کنند. علاوه بر این هنگامی که هارد دیسک در حال کار است، صفحات با سرعت ۵۴۰۰ دور در دقیقه می‌چرخند (این سرعت در رایانه‌های رومیزی بین ۷۴۰۰ تا ۱۰۰۰۰ دور در دقیقه است). برای اینکه درک بهتری از این اعداد داشته باشید، این‌گونه فرض کنید که اگر یک هارد دیسک ۲.۵ اینچی را ۱۳۰۰۰ بار بزرگ‌تر کنیم، هر پلاتر، شبیه به یک مسیر مسابقه دایره به قطر ۳.۵ کیلومتر خواهد بود که در آن هر Track طولی معادل با یک سانتی‌متر داشته و هد پلاتر به اندازه یک میز تحریر ۹۰ سانتی‌متری میشود. در این مقیاس، وقتی هارد دیسک، در حال کار باشد، به این معنی است که هد با سرعت ۵.۵ میلیون کیلومتر در ساعت و در فاصله‌ای کمتر از یک تار مو از پلاتر، به جلو و عقب می‌رود!
هارد درایوها، از نظر ظاهری، در دو مدل طراحی می‌شوند. مدل ۳.۵ اینچی برای رایانه‌های رومیزی و مدل ۲.۵ اینچی برای لپ‌تاپ‌ها. هارد دیسکهای ۲.۵ اینچی نیز در ضخامت‌های مختلف مانند ۹ میلی‌متری (استاندارد) و ۷ میلی‌متری (فوق باریک) عرضه می‌شوند.
هارد دیسک به کمک یک کابل استاندارد به رایانه متصل میشود.
رابط اتصال
این رابط، که تعیین کننده چگونگی اتصال هارد درایو و یا SSD به رایانه محسوب میشود، نرخ تبادل اطلاعات میان فضای ذخیره‌سازی و رایانه را مشخص می‌کند.
در حال حاضر چند استاندارد برای این اتصال وجود دارد.
اکثر دستگاه‌های امروزی از استاندارد Serial ATA یا SATA استفاده می‌کنند. این استاندارد در حال حاضر در سه نسل SATA I و SATA II و SATA III در دسترس کاربران قرار گرفته که به ترتیب نرخ تبادل اطلاعاتی برابر با ۱.۵، ۳ و ۶ گیگابیت در ثانیه دارند. آخرین نسل SATA با نسل‌های پیشین خود نیز سازگار است.
مزیت‌های هارد درایو
به طور کلی، هارد دیسک‌ها، حجم ذخیره‌سازی بیشتری را به کاربر ارائه می‌دهند (هارد درایو ۳.۵ اینچی ۴ ترابایت و هارد دیسکهای ۲.۵ اینچی ۲ ترابایت). علاوه بر این هارد درایوها قیمت پایینی دارند (چند ریال به ازای هر گیگابایت). به همین دلایل، هارد درایو، همچنان متداول‌ترین ابزار ذخیره‌سازی دیجیتال محسوب شده و در موارد زیادی به کار گرفته می‌شوند.
معایب هارد درایو
از آنجا که هارد دیسک یک وسیله مکانیکی محسوب میشود، مشابه سایر دستگاه‌های مکانیکی و متحرک، به مرور زمان، مستهلک میشود. علاوه بر این، (در مقایسه با SSD)، مصرف برق بیشتری دارند. تولید حرارت بالاتر و سرعت کارکرد پایین‌تر، از دیگر معایب این دستگاه‌ها شناخته میشود. هارد درایوها، برای شـــروع به کار از حالت خــاموش یا انتظــار، به زمان بیشتری نیاز دارند، از این رو راه‌اندازی رایانه‌های مجهز به هارد دیسک، زمانبر است. به طور کلی طول عمر یک هارد داریو، حداکثر ۵ سال است.
از نقطه نظر عملکرد، استفاده از نسل سوم SATA، به خاطر داشتن سرعت انتقال اطلاعات بهینه‌تر، به سایر نسل‌ها ارجحیت دارد.