هارد دیسک  قطعه ای است که تمامی اطلاعات بر روی آن ثبت می شود و حکم حافظه بلند مدت برای کامپیوتر را بازی می کند. بدین صورت که این اطلاعات همیشه در حافظه آن باقی می ماند. البته در صورتی که نقص فنی ای برای آن رخ ندهد حفظ این اطلاعات تضمین شده است. این ابزار ذخیره سازی اطلاعات در دو مدل هارد داخلی Internal و هارد خارجی External  وجود دارند که هر کدام دارای ظرفیت ذخیره سازی وابعاد های متفاوت می باشند. در گذشته حجم حافظه های ذخیره سازی بسیار محدود تر از نسخه های امروزی بود اما با گذر زمان به پیشرفتی رسید که هم از لحاظ حجم حافظه افزایش یافت و هم اندازه آن کوچک تر و قابل حمل شد.

هارد دیسک ها از یک نوار گردان که با یک لایه مواد مغناطیسی پوشانده شده برای ذخیره ی اطلاعات استفاده می کنند. این صفحات برای کار کردن به سرعت بالایی از چرخش دارند تا اطلاعات آن ها توسط سیستم به راحتی خوانده یا نوشته شود. پس باید هنگام خرید به پارامتر PRM یا دور بر دقیقه آن توجه داشت که غالبا آن هایی که سرو صدای کمتری در کنار سرعت چرخش بیشتر تولید می کنند در اولویت قرار خواهند گرفت.

معماری داخل هارد

بخش برد منطقی

این بخش وظیفه کنترل بخش مکانیکی  هارد را بر عهده دارد و به نوعی cpu هارد به حساب می آید. همچنین کنترل ورود و خروج داده و … نیز بر عهده آن است. این بخش محل اتصال کابل دیتا از نوع SATA و کابل برق نیز می باشد.

بخش مکانیکی

این بخش شامل دیسک گردان می باشد که مهمترین بخش یک هارد است. زیرا اطلاعات روی این دیسک ها ذخیره میشه و مسلما هرچه تعداد آن ها زیادتر باشد ظرفیت هارد هم بیشتر می شود. این دیسک ها توسط یک موتور کوچک چرخانده می شوند.

یکی دیگر از اجزای این بخش بازوی حرکتی است که وظیفه آن خواندن اطلاعات است و توسط هد روی دیسک گردان حرکت میکند تا هد بتواند به بخش ها مختلف دیسک دسترسی داشته باشه.

دیگر قسمت های بخش مکانیکی هارد دیسک ها:

• هد :خواندن و نوشتن اطلاعات از روی دیسک گردان
• موتور هارد: این موتور وظیفه ی چرخاندن دیسک های گردان را دارد
• فیلتر هوا : تمیز کردن هوای داخل هارد
• کنترل کننده : این بخش بازوی حرکتی را کنترل میکند تا به کل پلتر دسترسی داشته باشد

قسمت های داخلی هارد:

هارد دیسک در درون خود قسمت های مختلفی دارد که به کمک هم عملیات ذخیره سازی اطلاعات را انجام می دهند. طبق عکس بالا به توصیف کوتاه هر بخش می پردازیم :

1. قسمت Actuator : این قسمت کنترل کننده مرکزی است و قسمت های مختلف هارد را کنترل می کند

2. قسمت Head Arm : این بازوی مکانیکی وظیفه دارد تا Head را به نقطه مورد نظر برساند

3. سر خواندن و نوشتن ( Head): کار این قسمت خواندن و نوشتن داده‌ها به صورت ۰ و ۱ باینری بر روی قسمت‌های بسیار ریز موجود در Platter است.

4. Platter (دیسک): وظیفه این صفحات، حفظ داده‌ها (به صورت مغناطیسی صفر و یک) در قسمت‌های بسیار ریز است. معمولا در هر هارد دیسک بیش از یک platter  وجود دارد.

5. موتور چرخان دیسک‌ها : وظیفه این قسمت فقط چرخاندن Platter هاست. به این ترتیب قسمت Head می‌تواند داده‌ها را بر روی نقاط مختلف صفحات مغناطیسی بخواند یا بنویسد.

طرز کار هارد دیسک :

دستورها همراه با داده‌های ارسالی یا دریافتی از هارد دیسک، توسط Disk Controller (کنترل کننده دیسک) تفسیر می‌شوند. این بدین معناست که هارد دیسک می‌فهمد که طبق دستور داده شده، مکان داده مورد نظر در کجا قرار داشته و طبق آن عمل خواندن یا نوشتن شروع می‌شود. زمانی که سیستم عامل یا یکی از قطعات سخت افزاری نیاز به ذخیره کردن داده یا دریافت آن داده‌ها را دارند، دیسک کنترلر وارد عمل می‌شود و دستور مورد نظر را برای Actuator ارسال می‌کند.

حال وظیفه قسمت Actuator این است که Head Arm را به قسمت‌های مختلف Platter هدایت کند. زیرا ممکن است داده‌های یک فایل در مکان‌های مختلفی بر روی Platter ها ذخیره شوند، بنابراین Head Arm  امکان دارد بین قسمت‌های مختلف پلاتر جابجا شود. قسمت Head وظیفه دارد تا با توجه به دستور داده شده (خواندن یا نوشتن داده) کار خود را بر روی سکتور فیزیکی مورد نظر انجام دهد. درصورتی که دیسک کنترلر دستور خواندن نوشته را داده باشد، در این صورت Head موظف است تا داده‌های مغناطیسی صفر و یک را بر روی قسمت‌های مختلف Platter بخواند و آن را به Actuator بفرستد.

اگر دیسک کنترلر داده‌ای را برای ذخیره کردن به هارد دیسک بفرستد، در این صورت Actuator وظیفه دارد داده‌ها را یکی یکی به Head ارسال کند تا قسمت Head این داده‌ها را به صورت صفر و یک در فضا های ذخیره سازی Platter ذخیره کند. ذخیره این گونه است که هد نوشتن، مکان‌های داده موجود روی پلاتر را طبق دستور صفر یا یک بودن، تغییر قطب می‌دهد.

SSD و HDD

HDD: این عبارت مخفف کلمه HARD DISK DRIVE است و حدود 60 سال قدمت دارد. یکی از امتیازات این نوع هارد سخت این است که می تواند حجم زیادی را ذخیره کند در حالی که قیمت پایین تری نسبت به SDD  ها دارد.

SDD: این کلمه مخفف شده Solid State Drive است که به معنای دیسک حالت جامد می باشد. این دیسک ها معمولا ظرفیت پایین تری نسبت به hdd  ها دارند اما به دلایلی مانند بالا تر بودن سرعت بالا تر باز کردن فایل ها ، ایمن بودن در مقابل اثرات مغناطیسی ، بدون صدا بودن ، مقاوم بودن در برابر لرزش و ضربه و… قیمت بالا تری دارند. مقایسه کلی این دو نوع دیسک در عکس زیر قابل مشاهده است.

دسته بندی HDD ها

هارد دیسک ها به دو دسته کلی زیر تقسیم می شوند :

• SATA Hard Disk
• IDE Hard Disk

این دو هارد دیسک که فقط تکنولوژی ساخت و اینترفیس آنها با هم متفاوت است از نظر ظاهری شبیه به یکدیگر بوده و فقط مدل SATA کمی کوچکتر از مدل IDE ساخته می شود. در ادامه به توضیح مختصری از آن می پردازیم:

SATA Hard DISK

این نوع هارد دیسک از سیستم انتقال اطلاعات سری استفاده می کند. رابط های هارد ساتا برای اتصال درایوهای نوری و حافظه ها و انتقال اطلاعات بین آنها کاملا مناسب است. این رابط به مراتب سریعتر از نوع موازی یا همان ATA است. سه نسخه مختلف از ساتا با نامهای SATA1 و SATA2 و SATA3  وجود دارند. این نسخه ها فقط در سرعت با یکدیگر اختلاف دارند که SATA3 طبق بررسی های به دست آمده سرعتی معدل 600 مگابایت برثانیه دارد که در مقایسه با ساتا نسخه 1، چهار برابر بیشتر است.

IDE Hard Disk

IDE مخفف عبارت Integrated Drive Electronics است و اشاره به سبک انتقال اطلاعات از طریق کابل و رابط آن دارد. هارد دیسک های IDE همانطور که مشاهده می کنید با کابلهای 40-80 سیم و کانکتورهای پهن شناخته می شوند. این نوع حافظه که سالهای زیادی به عنوان مطرح ترین و پرمصرف ترین در بین کاربران بوده ، امروزه به دلیل شکست خوردن در رقابتِ سرعت از رقیب خود ، از بازار کنار گذاشته شده است.

مصرف کمتر برق ، سرعت بالاتر، حجم کمتر و به طور کلی کارامدی بیشتر از مزیتهای هارد دیسک های SATA نسبت به IDE می باشد.

هارد اکسترنال و هارد اینترنال

هارد دیسک اینترنال Internal HDD

هارد دیسک های اینترنال همانطور که از نامش بر می آید به درون کامپیوتر تعلق دارد و جایگاه آن ثابت است. شما می توانید هارد خود کامپیوتر خود را جدا کنید و در کامپیوتر دیگری وصل کنید اما جداسازی مکرر آن ممکن است به آن اسیب بزند و و برای جابجایی مداوم ساخته نشده است. ضمن اینکه در طی این روند با مشکلات زیادی نیز روبرو می شوید.

هارد دیسک اکسترنال External HDD

برای رفع مشکل غیر قابل جابجا بودن هارد های اینترنال،هارد های اکسترنال راه حل شدند. این هارد ها قابل حمل بوده و برای استفاده دائمی بدون مشکل جا به جایی طراحی شده اند. بخش داخلی هارد های اکسترنال دقیقا از نوعه اینترنال میباشد فقط بزرگترین فرق این دو در تفاوت نوع کابل متصل کننده میباشد که در اینترنال ها فقط مختص به خود کامپیوتر است اما در اینترنال ها قابلیت اتصال به هرچیزی که دارای ورودی USB میباشد را دارد.هارد دیسک های اکسترنال به دو مدل تقسیم می شوند :

• رو میزی
• پاسپورتی

هارد دیسک رومیزی یا هارد دیسک دسکتاپی ، علاوه بر کابل USB که به برای انتقال داده به دستگاه وصل می شود، دارای یک آداپتور برق نیز می باشد که وظیفه آن تامین برق مورد نیاز هارد است. این محصول برای کسانی که نیاز به جا به جایی هارد اکسترنال خود را ندارند گزینه مناسبی می باشد و حافظه ذخیره سازی بسیار مطمئنی است.

هارد دیسک پاسپورتی :  همانطور که از نامش پیداست ظاهری مانند یک پاسپورت کوچک دارد وتنها با یک USB به دستگاه مورد نظرتان وصل می شود. وجه تمایز آن قابل حمل بودن و سبک بودن آن است. این محصول برای کسانی که نیاز به جابجایی دائم هارد خود دارند توصیه می شود.

تفاوت ها و شباهت ها

این دو مدل هارد از لحاظ عملکرد و ساختار کلی مانند همدیگر عمل می کنند اما تنها تفاوت آن ها ظاهر آن هاست.

جایگاه هارد اینترنال درون کیس کامپیوتر است اما هارد اکسترنال درون باکس یا جعبه مخصوص به خود که اصطلاحا به آن Enclosureمی گویند نگهداری می شود. این جعبه ضمن حفاظت فیزیکی از هارد درایو شما ، دارای رابط های سخت افزاری USB یا Firewire  می باشد که بر روی انها تعبیه شده اند. همچنین قیمت هارد اکسترنال به جهت این ویژگی های متمایز کننده بالا تر می باشد.

اگر چه هارد های اکسترنال می تواند کاربردی تر باشد و می توان گفت که عملکرد کاملا مشابه با هارد داخلی کامپیوتر را دارد اما اشکال آن پایین تر بودن سرعتش از هارد های اینترنال است.

از شرکت های تولید کننده هارد دیسک ها می توان موارد زیر را نام برد :

• sea gate
• western digital
• IBM
• maxtor
• hitachi global storage