مقاله ای در مورد هارد

نحوه عملکرد هارد دیسک

هارد دیسک بخشی از کامپیوتر است که بطورکلی تمامی اطلاعات سیستم در آنجا ذخیره می شود و می توانیم بعدها به آنها دسترسی داشته باشیم. هارد همچنین دومین بخش کامپیوتراست که از سرعت پایینی برخوردار است (پایین ترین سرعت به ROM CD/DVD مربوط می شود). اکنون با یک مثال ساده به نحوه کار هارد می پردازیم، تصور کنید که هارد دیسک مانند بانک است و حافظه سیستم مانند کیف پول شماست. بانک از تمامی اشیاء گران بها و با ارزش شما محافظت می کند و برای دریافت آنها حتماً باید به بانک مراجعه کنید. در عوض کیف پولتان حجم کمتری دارد ولی همیشه و در هر زمان به آن دسترسی دارید. و همانطورکه بانک مرتباً با افتتاح شعبه های زیاد و افزایش موجودی، شما را به سرمایه گذاری بیشتر متقاعد میکند، سازندگان هارد دیسک هم برای افزایش سرعت دسترسی به اطلاعات و ارتقاء عملکرد آن گامهای بلندی برمی دارند.

قبل از آنکه از این بحث خارج شویم به اطلاع می رسانیم که، دو عبارت"هارد دیسک" و "درایو سخت" هر دو به یک معنا هستند و می توانیم هر کدام را جای دیگری بکار ببریم.

سخت افزار

هارد دیسک در واقع جذابترین بخش سخت افزار کامپیوتر به شمار می رود. اگر می خواهید یک سیستم را باز کنید (اول از همه بگویم که اینکار را نباید تحت هیچ شرایطی انجام داد مگر تخصص لازم را داشته باشید)، یک سری صفحه های فلزی ( مثل همان سه صفحه ایی که در درایو لپ تاپ است) و هدهای مکانیکی که دور آنها قرار دارد را خواهید دید.

هارد دیسک داده ها را در این صفحات ذخیره میکند. این صفحات را platter یا صفحه ی فلزی می نامند و داده ها بوسیلۀ هدهای مکانیکی که drive heads  نام دارند در دسترس کاربر قرار می گیرد. به بخشهایی از کامپیوتر که ویژگی های نرم افزار وسخت افزار را دارد میان افزار یا Firmware  می گویند.  Firmware  این بخشها را اداره کرده و عملکرد هارد را برای افزایش قابلیت اجرایی و کاهش مشکلات، کنترل میکند. این درایو در درون خود مقدار جزئی حافظه (غیر قابل ارتقاء) دارد که cache نامیده می شود و همچنین تا حدودی به افزایش عملکرد سیستم کمک می کند.

هد درایو حول محور platter  می چرخد تا داده ها را دریافت کند، اینکار چندین بار تکرار می شود، برای همین است که هارد سیستم سرعت پایینی دارد. عامل کلیدی مهم در این قسمت صفحه فلزی است. اطلاعات فشرده روی این صفحات قرار می گیرند، با کمترین چرخش، داده ها وارد صفحه های فلزی شده و سپس دیسک با سرعت بیشتر آنها را دریافت کند. نتایج بدست آمده از یک جهت نشان می دهد که دراینجا بین ظرفیت هارد و سرعت آن رابطه ی معکوس وجود دارد یعنی ؛ هر چه ظرفیت هارد بیشتر باشد، سرعت کمتر است.

دلیل اینکه نباید بهیچ عنوان هارد را باز کنید این است که همزمان با چرخش صفحه ها ناگهان شما هد درایو را بیرون می آورید. اگر کمترین گرد و غباری روی این صفحه فلزی قرار بگیرد هارد دیسک قطعاً خراب می شود. در صورتی که هد درایو درست عمل نکند، به صفحه برخورد کرده و به دیسک آسیب می رساند، اینجاست که می گویند هارد crash  شده است. دیسکها طوری طراحی شده اند که کار خود را پس از خطا ادامه می دهند، اما در جریان آن سخت افزار تا حدودی آسیب می بیند، پس همزمان با کپی کردن فایل نباید لپ تاپ خود را تکان دهید چرا که اصلاً کار درستی نمی کنید.

فکر نکنم تا حالا شنیده باشید که حافظه سیستمی خوب کار نمی کند و یا سیستم پردازنده های معیوبی دارد، اما حتماً شنیده اید که گفته اند هارد دیسک crash شده است. سازندگان هارد در تلاشند که تا آنجا که امکان دارد هاردهای قابل اطمینانی بسازند و آنها را بمدت 5 سال ضمانت کنند، اما با این وجود می توانید با همین هارد آسیب دیده فعلاً کار کرد. فکر نکنید که حرفهای ضدونقیضی می شنوید، نه؛ زیرا این موارد واقعاً صحت دارد (مگر اینکه نخواهید کارتان را انجام دهید). به هر حال سخت افزار شما همچنان آسیب دیده است و باید در اولین فرصت آنرا تعمیر یا تعویض کرد.

اگر زمانی هارد دیسک شما آسیب ببیند چگونه متوجه این مسئله خواهید شد؟ با تجربه ایی که در این زمینه بدست آمده، تصور نمی شود که هارد دیسک خیلی سریع و بطور ناگهانی از کار بیافتد. معمولاً نشانۀ آن "کلیک خطر" است. موقعی که هارد در حال کار کردن است، چراغ کوچک روی لپ تاپ چشمک می زند و صدای خیلی ضعیف و نامنظمی به گوش شما می رسد. "کلیک خطر" شبیه صدای CD player  است موقعی که سی دی قدیمی را بعد از مدتها وارد دستگاه می کنید. به محض گذاشتن سی دی، یک سری صدای ویز ویزی از دستگاه شنیده می شوند و با سرعت شروع به خواندن سی دی میکند تا جایی که لپ تاپ پیغام می دهد این سی دی اجرا نمی شود."کلیک خطر" ،همان حالتی است که بعد ازچنین صداهایی از هارد دیسک شنیده می شود، این صدا دائماً از هارد دستگاه شنیده می شود. در این هنگام کامپیوتر شما ناگهان بطور کامل هیچ فایل ذخیره شده ایی را در آن درایو باز نخواهد کرد. در نهایت اگر بتوانید همان لحظه از اطلاعات خود پشتیبانی بگیرید دیگرجای نگرانی نیست.

اندازه هارد

اولین چیزمهمی که باید گفته شود اینست که هارد دیسک کامپیوترهای معمولی برای لپ تاپ مناسب نیست. به نظر می رسد بعضی از کاربران از این موضوع اطلاع داشته باشند اما، با این وجود ارزش گفتن دارد. در اینجا به سه عامل متداول شکل یا اندازۀ هارد دیسک اشاره می کنیم.

در کامپیوترهای معمولی از درایوهای 3.5 اینچی استفاده می کنند. اینها سیستم عاملهای بسیار سنگین و فشرده ایی دارند که تا حالا احتمالاً به 1.5 ترابایت هم رسیدند. چنین سیستم هایی فوق العاده پر سرعتند و مناسب لپ تاپ نمی باشد.

لپ تاپ ها معمولاً به درایوهای 2.5 اینچی مجهز هستند که بدون اینکه سیستم را خیلی سنگین کند یا فضای زیادی اشغال کند از عملکرد و ظرفیت خوبی برخوردارند. همچنین برق زیادی هم مصرف نمی کند. این مدل، همان درایو مورد نظر ماست.

درایو 1.8 اینچی از جمله متداولترین درایو هایی است که در هارد دیسک های چند رسانه ایی و لپ تاپ های گران قیمت استفاده می شود. این داریوها با کمترین ظرفیت از عملکرد متوسطی برخوردارند و با اندازۀ بسیار کوچک خود، لپ تاپ را سبکتر کرده وبرق کمتری مصرف می کنند. هارد دیسک بکار رفته در لپ تاپ ها معمولاً به آسانی تعویض می شود؛ اما باید به این نکته توجه کنید که با تعویض هارد اطلاعات شما به هارد جدید منتقل نمی شود بنابراین ابتدا شما باید از آنها یک پشتیبانی بگیرید و سپس عمل بازیابی اطلاعات را انجام دهید تا سیستم عامل خود را مجدداً نصب کنید.

رابط

مدار ATA استانداردی ست که همۀ لپ تاپ های جدید از آن استفاده می کنند چرا که پر سرعت ترین مدار و مهم تر از سایر مدارهاست و کاربرد آن در بین لپ تاپ ها و کامپیوتر های معمولی کاملاً رایج شده است. بله، این بدان معناست که شما می توانید هارد دیسک لپ تاپ خود را به کامپیوترهای جدید وصل کنید. مدار SATA به 2 دوشاخۀ L مانند که کنار هم هستند و در قسمت عقب درایو قرار دارند، مجهز است.

مدارهای موازی ATA یا PATA که در اصل با نام IDE یا EIDE معروف شدند جزء مدارهای استاندارد قدیمی می باشند و بسیاری از هاردهای لپ تاپ ها که در مراکز فروش در دسترس عموم قرار دارند از این استاندارد پیروی می کنند. PATA با دو ردیف فلز کوچک در پشت درایو قابل دیدن است و بطور کلی سرعت آن کمتراز مدار SATA است. دیسکهای PATA موجود در لپ تاپ، برای اتصال به کامپیوتر ها به یک مبدل خاص نیاز دارد.

این خیلی مهم است که بدانید لپ تاپ شما به چه رابطی مجهز است. درصورتی که تصمیم گرفته اید هارد خود را ارتقاء دهید ولی ازنوع رابط سیستم خود اطلاعی ندارید، برای اینکار به وب سایت شرکت سازنده مراجعه کرده و به مشخصات فنی لپ تاپ نگاهی بیاندازید.

سرعت محور مرکزی

پلاترهای درون spin هارد بسیار مشابه vinil هستند. اما مادامیکه منبع Culture Club شما گزارش می دهدکه هارد در هر دقیقه 45 دور کامل می چرخد، پلاترهای درون هارد دیسک می تواند با سرعت 7200 دور در دقیقه بچرخد. دردرایو کامپیوترهای رومیزی این سرعت می تواند به 10000 دور در دقیقه برسد و دیسک های سرور با سرعت 15000 دور می چرخند. هرچند سرعت بالای پلاتر باعث می شود داده ها هر چه سریعتر بازیابی شود، اما این را در نظر بگیرید که درایوگرمتر شده و برق بیشتری مصرف می کند. به همین دلیل است که می گویند سرعت درایوهای لپ تاپ به 7200 دور در دقیقه می رسد اما به نوعی سرعتشان تا 5400 دور در دقیقه متغیر است.

می گویند میزان گرما و برق مصرفی لپ تاپ با توجه به شرکت سازنده و نوع دیده شان نسبت به مشخصات سخت افزار می تواند تغییر کند. در حالیکه بطور فرضی داریو با سرعت 7200 دور نسبت به درایوهای 5400 دور باید برق بیشتری مصرف کنند، چرا که سرعت موتور در این درایوها بالاست، ولی در عوض با دسترسی سریعتر به اطلاعات میزان مصرف برق تا حدودی جبران می شود.

البته که این امر باعث توزیع گرما توسط درایو نمی شود. گرمای تولید شده توسط دستگاه به محل قرار گرفتن هارد بستگی دارد و اینکه آیا می تواند مشکلاتی را بوجود آورد یا خیر. گاهی اوقات این مورد عملاً تجربه شده است. بعنوان مثال در شرایطی که هارد یک لپ تاپ Gateway قدیمی کاملاً سوخته باشد، باوجود آن که آنرا به درایو7200 دور ارتقاء می دهید باز هم در گرمای سیستم تغییری بوجود نمی آید. عکس این مورد هم امکان پذیر است، اگر لپ تاپ HP dv2500t با کیفیتی معمولی مجهز به هاردی باشد که در قسمت پایین و سمت چپ سطح داخلی لپ تاپ قرار گرفته است، بعد از چند ساعت آنقدر گرم می شود که کف دستتان عرق می کند. در چنین مواقعی می بایست یک هارد 5400 خریداری کنید.

Cache

بمنظور افزایش عملکرد سیستم، در هارد دیسک بخش کوچکی وجود دارد که Cache  نامیده می شود. این بخش در واقع آنقدر مهم نیست که بخواهید درباره اش فکر کنید. Cache در هارد لپ تاپ ها حافظه ایی بین MB 8 تا MB 32 دارد، که حد متوسط آن 16 مگابایت است. Cache  می تواند تأثیر فوق العاده ایی بر نحوه عملکرد هارد بگذارد، در نتیجه بیشتر فروشندگان ممکن است به شما نگویند که ظرفیت Cache در هارد چقدر است و اگر هم بپرسید معمولاً جواب درستی نمی دهند.

ظرفیت

در اینجا به شما می گوییم که چرا هارد دیسک قابل تعویض نیست. بگذارید راحت بگویم، اصلاً بهتر است اینکار را نکنید، فناوری های هزینه بری برای ذخیره کردن اطلاعات بسیار فشرده در بازار وجود دارد. ما پیش ازاین توضیح دادیم که داده ها چگونه ذخیره می شوند و چطور در دسترس قرار می گیرند و با توجه به توضیحی که در بخش اول به آن اشاره شد، بنابراین باید به بیشتر بخشهای آن اشراف کامل داشته باشیم.

در اینجا دو عامل خیلی مهم و کلیدی وجود دارد. اولاً اینکه وقتی که می گوییم درایو بزرگتر سریعتر از درایو کوچکتر عمل میکند ( البته تصور کنید که محور مرکزی با سرعت یکسانی می چرخد) کمی گیج کننده به نظر می رسد. مثلاً اگر درایو100 گیگ سه پلاتر 33 گیگ در هر قسمت داشته باشد، بطور کلی سرعت این درایو نسبت به درایو80 گیگ با دو پلاتر 40 گیگ کمتر است. به هر حال با این منطقی که پیش گرفتیم می توان تصور کرد که بزرگترین درایوهای موجود در بازار سریعترین محور مرکزی را در بین بقیه دارند.

ثانیاً، در اینجا روش اندازه گیری گیگا بایت، واحد ظرفیت هارد، مورد بررسی قرار می گیرد و روشی که شرکتهای سازنده برای اندازه گیری هارد از آن استفاده می کنند. و این چیزیست که در بخش یک به آن اشاره کردم. بگذارید ساده تر بگوییم، یک درایو با ظرفیت 100 گیگابایت با فضایی بین 90 تا 94 گیابایت دریک سیستم عامل تبلیغ می شود. این یک مورد طبیعی است؛ سیستم عامل شما بایت ها را بجای مبنای 10 با مبنای 2 محاسبه کرده که نتایج ناسازگاری را ارائه می دهد.

شما باید به خاطر بسپارید که ظرفیت هارد بواسطۀ نصب سیستم عامل و سیستم فایلی که فعالیتهای سیستم را اجرا می کند کمی کاهش می یابد. سیستم عامل شما به روشی نیاز دارد تا بداند چه چیزی در کجای درایو قرار گرفته و سیستم فایل آنرا پوشش می دهد. ظرفیت درایو مجدداً با ذخیره بخش بازیابی که شرکت سازنده بر روی درایو انجام داده، کاهش می یابد. بطور کلی گفته می شود، لپ تاپ جدید و زیبای شما با هارد 160 گیگابایت در کنار 90گیگابایت فضای خالی در بازار عرضه شده است.

مورد دیگری که شایان ذکر است، اینست که در بعضی از لپ تاپ های بزرگ چند شیار برای نصب هارد دیسک وجود دارد در حالیکه تعداد زیادی از آنها هم این شیار را ندارند، بنابراین ظرفیت یک درایو تک واحدی در لپ تاپ شما همانی است که روی آن نوشته شده است.

SSD

هارد مکانیکی در کامپیوترهای مدرن استاندارد شده با تولید و ساخت روزافزون آن ارزانتر می شوند. اما به هر حال تکنولوژی آینده یعنی ساخت درایوهای نیمه هادی یا SSD پیش روی ما قرار دارد.

این درایوها فضایی مشابه فضای هارد را اشغال می کنند و حتی بخش عقبی آنها نیز خوب کار می کند، پس چگونه هارد داده های خود را ذخیره می کند.

درایو SSD از حافظۀ فلاش نظیر آنچه که در دوربین های دیجیتالی یا درایو خالی USB است استفاده می کند، و در آن فقط از تعداد زیادی حافظه الکترونیکی سطح بالای استفاده شده است. این بخش اساساً مصرف برق را کاهش می دهد و با افزایش چشمگیر مدت زمان کار با سیستم گرمای آنرا پراکنده می کند.

هر چند SSD تکنولوژی جدیدی ست وتا زمانی که شرکت در حال تولید روزافزون حافظه فلاش است (و در واقع به دنبال آن قیمت این حافظه ها فوق العاده کاهش یافته)، این درایوها برای زمان اوج کارکردشان آمادگی لازم را ندارند. قیمت SSD فوق العاده گران، ظرفیت حافظه در حد متوسط و سرعت انتقال اطلاعات در برخی موارد کمتر از نمونۀ مکانیکی آن است. این تکنولوژی در حال پیشرفت است و در آینده جانشین درایوهای مکانیکی می شود، اما همچنان باید زمان زیادی سپری شود. در حال حاضر این تکنولوژی مشتریان خاص خود را دارد.

همانطور که در اینجا به آن اشاره شد سازندگان لپ تاپها به استفاده از تکنولوژِی SSD روی آورده اند، اما باز هم باید محتاطانه برخورد کنید. این درایوها نسبت به درایوهای مکانیکی استاندارد از سرعت پایینی برخوردارند. به این دلیل که تعداد کمی تراشۀ فلاش با حافظه ی کمتر به آسانی در حجم کوچک لپ تاپ ها قرار می گیرد و مصرف برق را به حداقل می رساند و در عین حال خیلی گران قیمت نیستند.

منبع: سرزمین