هارد چیست؟

هارد دیسک (Hard disk ) ، یکی از مهمترین عناصر سخت افزاری درکامپیوتر پس از پردازنده و حافظه است. از هارد دیسک ، بمنظور ذخیره سازی اطلاعات استفاده می گردد . اطلاعات مربوط به راه اندازی سیستم ، برنامه ها و داده ها، جملگی بر روی هارد دیسک ذخیره می گردند. در زمان انجام برخی عملیات خاص توسط کامپیوتر، نظیر ویرایش فیلم ها ، بازی های کامپیوتری و یا پخش موزیک ، استفاده از یک هارد دیسک با ظرفیت بالا، سرعت مناسب و قابل اطمینان ، بطرز محسوسی بهبود محیط عملیاتی خصوصا" ذخیره و بازیابی اطلاعات را بدنبال خواهد داشت .
هارد دیسک ( (HDDکه پیش از این به عنوان دیسک گردان ثابت شناخته می شد یک حافظه دائمی است که بطور دیجیتالی رمزنگاری شده و اطلاعات را روی سطح مغناطیسی دیسک های خود ذخیره می کند.
هارد دیسک ها در ابتدا برای استفاده در کنار کامپیوتر تولید شدند و بعد ها از آن ها در داخل کامپیوتر استفاده شد. با گذشت زمان کاربرد های هارددیسک از حیطه کامپیوتر فراتر رفت .بطوریکه در تجهیزات ضبط تصویر ،پخش صدا ، همچنین در سیستم ها و دوربین های دیجیتال مورد استفاده قرار گرفت ایجاد نیاز به حافظه های بزرگ ، قبال اعتماد و مستقل ، منجر به تولید ساختارهایی همچون RAID ،سخت افزار هایی همچون NASحافظه های متصل به شبکه) و سیستم هایی همچون SAN شبکه های ذخیره اطلاعات) شد تا بتوان بطور موثر به حجم بالایی از اطلاعات دسترسی پیدا کرد.


تکنولوژی:

هارد درایو ها با تحت میدان قرار دادنِ یکسری مواد مغناطیسی اطلاعات را درخود ضبط می کنند. و با تشخیص مغناطیس شدگی آن ماده اطلاعات را از روی آن می خوانند. طرح کلی یک هارد دیسک تشکیل شده از یک مخروط که یک یا چند صفحه مسطح و گرد را نگه می دارد ،اطلاعات بر روی این صفحات ذخیره می شوند. این صفحه ها از یک ماده غیر مغناطیسی( اغلب شیشه یا آلومینیوم) ساخته می شوند و با یک لایه نازک از مواد مغناطیسی روکش می شوند. در درایو های قدیمی از تری اکسید آهن به عنوان ماده مغناطیسی استفاده می شد اما امروزه از آلیاژهای کبالت پایه استفاده می کنند.
صفحات با سرعت های بالا به گردش در می آیند.اطلاعات در حین چرخش صفحات بر روی آنها نوشته می شوند.این کار توسط مکانیزمی با نامِ: هد خواندن/ نوشتن انجام می شود. این هد با فاصله بسیار کم بالای سطح مغناطیسی حرکت می کند. از این وسیله برای تشخیص و تغییر در وضعیت مغناطیس شدگیِ ماده زیر آن استفاده می شود. به ازای هر صفحه مغناطیسی بر روی مخروط ، یک هد وجود دارد که همه آنها بر روی یک بازوی مشترک سوار شده اند. همینطور که صفحات دوران می کنند یک بازوی محرک، هد ها را (به آرامی و با حرکت شعاعی ) روی یک مسیر قوس دار، بر روی صفحات به حرکت در می آورد.با اینکار به هر هد اجازه داده می شود که تقریبا به تمام سطح صفحهء در حال دوران دسترسی پیدا کندد.
سطح مغناطیسی هر صفحه به تعداد زیادی محدوده های کوچک مغناطیسی تقسیم می شود. (اندازه این محدوده ها در حد میکرون می باشد). هر کدام از این محدوده ها برای رمزنگاری یک واحد باینری اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرند.در هارد درایو های امروزی ، هر یک از این محدوده های مغناطیسی از چند صد دانه مغناطیسی تشکیل شده اند. هر محدده مغناطیسی ، یک دوقطبی مغناطیسی را تشکیل می دهد که این دو قطبی ها یک حوزه مغناطیسی متمرکز را در نزدیکی خود ایجاد می کنند.
یک هد نوشتن، با ایجاد میدان مغناطیسی قوی در نزدیکی محدوده های مغناطیسی ، آن را تحت اثر خود قرار داده مغناطیس می کند. در هارد دیسک های اولیه برای خواندن اطلاعات از همان القاء کننده ای استفاده می شد که موقع نوشتن مورد استفاده قرار گرفته بود. اما با تکنولوژی جدید هد مخصوص نوشتن و هد مخصوص خواندن از هم جدا شده اند ، با این وجود هر دوی آنها روی یک بازوی محرک قرار دارند.
اغلب هارد درایو ها دارای یک پوشش محکم و کیپ هستند که از محتویات درایو در برابر جمع شدگی ،گرد و غبار و دیگر عوامل آلودگی محافظت می کند. هد خواندن / نوشتنِ هارد درایو بالای صفحات مغناطیسی و بر روی یک بالشتک هوا که ضخامتی در حد چند نانومتر دارد حرکت می کند. بنابراین سطوح صفحات و محتویات داخلی درایو باید پاک نگه داشته شوند تا با توجه به فاصله نانومتری بین صفحات و هد ،از صدمات ناشی از اثر انگشت ، غبار، مو، ذرات دود و غیره جلوگیری شود.
استفاده از صفحات صلب همچنین کیپ و عایق کردن هارد دیسک ، تولرانس بهتری را نسبت به فلاپی دیسک فراهم میکند.بنابراین هارد دیسک ها در مقایسه با فلاپی دیسک ها مقدار بیشتری اطلاعات را می توانند در خود ذخیره کنند. همچنین قابلیت دسترسی و انتقال اطلاعات در هارد دیسک ها سریع تر می باشد. در سال ۲۰۰۶ یک هارد دیسک باید بتواند بین ۸۰ تا ۷۵۰ مگابایت اطلاعات را در خود جای دهد، با سرعتی بین ۷۲۰۰ تا ۱۰۰۰۰ درو در دقیقه بچرخد و سرعت انتقال ترتیبی اطلاعات در آن باید بیشتر از ۵۰ مگابایت در هر ثانیه باشد. سریع ترین هارد درایوهای مربوط به سرور ها و ایستگاه های کاری با سرعتی معادل ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه می چرخند و سرعت انتقال ترتیبی اطلاعات در آنها بالغ بر ۸۰مگابایت در هر ثانیه می باشد. هارد دیسک ها ی مربوط به نوت بوک ها که از نظر فیزیکی کوچکتر از نمونه های خانگی هستند، معمولا دارای سرعت و ظرفیت پایین تری میباشند. اغلب این هارد دیسک ها با سرعتی در حدود ۴۲۰۰ دور در دقیقه می چرخند. البته لازم به ذکر است که جدید ترین انواع این دسته هارددیسک ها دارای سرعتی معادل ۷۲۰۰ دور در دقیقه می باشند.
 

خصوصیات هارد دیسک:
* ظرفیت معمولا با گیگابایت بیان می شود.
* اندازه فیزیکی معمولا با اینچ بیان می شود:
 

امروزه تقریبا تمام هارد دیسک هایی که در کامپیوتر های رومیزی (خانگی - اداری) و نوت بوک ها استفاده می شوند ، ۳/۵ یا ۲/۵ اینچی هستند. هارد دیسک های ۲/۵ اینچی معمولا کند تر هستند و حجم کمتری نیز دارند اما در عوض برق کمتری مصرف می کنند و مقاومت به ضربه و تکان در آنها بیشتر است. اندازه دیگری که استفاده از آن بطور فزاینده ای در حال رشد است نوع ۱/۸ اینچی می باشد که درmp۳ player ها و نوت بوک های کوچک مورد استفاده قرار می گیرد.این نوع از هارد درایو ها مصرف انرژی بسیار پایینی دارند ودر مقابل ضربه بسیار مقاوم می باشند.
 

علاوه بر موارد مذکور انواع دیگری نیز موجود می باشندکه در ادامه به توضیح آنها پرداخته می شود:
 

نوع یک اینچی که طوری طراحی شده اند تا با ابعاد کانال های فیبری نوع دوم(FC Type II) جور باشند. از این نوع هاردیسک در تجهیزات قابل حمل و نقل از جمله دوربین های دیجیتال نیز استفاده می شود. همچنین نوع ۰/۸۵ اینچی نیزتوسط شرکت توشیبا جهت استفاده در گوشی های تلفن همراه و کاربرد های مشابه آن ساخته شده است. طراحی سایز هاردیسک ها کمی گیج کننده است ، به عنوان مثال یک دیسک درایو ۳/۵ اینچی دارای کیسی با پهنای ۴ اینچ میباشد. علاوه بر این هاردیسک های مخصوص سرور در دو اندازه ۳/۵ و ۲/۵ اینچی تولید می شوند.
 

* قابلیت اعتماد، با واحد (MTBF) یا فاصله زمانی بین خطاها سنجیده می شود.
 

درایو های ۱ اینچی ساتا (SATA) سرعت هایی تا حدود ۱۰۰۰۰ دور در دقیقه را ساپورت می کنند . و دارای MTBF برابر با یک میلیون ساعت با چرخه فعالیت سبک ۸ ساعته می باشند. درایو های FC قابلیت چرخیدن با سرعت ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه را دارا هستند و MTBF آنها برابر با ۱/۴ ملیون ساعت با ۲۴چرخه فعالیت ساعت ۲۴ ساعته می باشد.
 

* تعداد فعالیت های ورودی خروجی در هر ثانیه:
 

دیسک های جدید در هر ثانیه قادرند ۵۰ دسترسی اتفاقی و یا ۱۰۰ دسترسی ترتیبی را برآورده سازند.
 

* مصرف انرژی( این موضوع به خصوص در رابطه با لب تاپ هایی که از باطری استفاده می کنند حائز اهمیت می باشد).
 

* شدت صدا و نویز تولید شده بر حسب دسی بل (db).( البته بسیاری افراد آن را برحسب بل می سنجند نه دسی بل.)
 

* میزان G Shock ( که در درایو های جدید بسیار بالا می باشد)
 

* سرعت انتقال اطلاعات:
 

درایو های داخلی : از ۴۴/۲ تا ۷۴/۵ مگابایت در هر ثانیه.
 

درایو های خارجی: از ۷۴ تا ۱۱۱/۴ مگابایت در هر ثانیه.
 

* سرعت دسترسی تصادفی : از ۵ تا ۱۵ میلی ثانیه.
 

سنجش ظرفیت:
 

تولید کنندگان هارد درایو معمولا ظرفیت درایو را با استفاده از پیشوندهای SI مشخص می کنند. پیشوند های گیگا و مگا از این دسته اند. تاریخچه این نام گذاری به زمانی بر میگردد که ظرفیت ذخیره سازی از مرز ملیون بایت فراتر رفت . یعنی بسیار قبل تر از پیشوند های استاندارد باینری ( حتی قبل از اینکه پیشوند های SI درسال ۱۹۶۰ ایجاد شوند.)
 

IEC در سال ۱۹۹۹ ، پیشوند های باینری را استاندارد کرد. بعد از آن بسیاری از دست اندر کاران تولید کامپیوتر و نیمه رساناها عبارت کیلو بایت را برای ۱۰۲۴ بایت پذیرفتند. دلیل پذیرش عبارت مذکور این بود که عدد ۱۰۲۴ به اندازه کافی به پیشوند کیلو(۱۰۰۰) نزدیک بود. بعضی مواقع این استاندارد غیر SI یک توصیف کننده نیز به همراه خود داشت،مثلا: ۱ KB = ۱۰۲۴ Bytes . اما این توصیف کننده، به خصوص در بین بازاریان کم کم حذف شد. این روند به تدریج تبدیل به عادت شد و به دنبال آن پیشوندهای مگا ، گیگا،ترا و حتی پتا نیز مورد استفاده قرار گرفتند.
 

سیستم های عامل و نرم افزار های کاربردی آنها ( به ویژه سیستم عامل های گرافیکی مثل مایکروسافت ویندوز اغلب ظرفیت را با پیشوند های باینری بیان می کردند. و همین امر باعث شد تا بین ظرفیت اعلام شده از طرف تولید کنندگان و ظرفیت گزارش شده توسط سیتم های عامل اختلاف ایجاد شود. این اختلاف مخصوصا در مورد هارد درایو های با ظرفیت چندین گیگابایت بیشتر به چشم می آمد. کاربران اغلب متوجه می شدند که ظرفیت گزارش شده توسط سیستم عامل بسیار کمتر از ظرفیت اعلام شده توسط تولید کننده است . به عنوان مثال مایکروسافت ویندوز ۲۰۰۰ ، ظرفیت درایو را درسیستم دسیمال (ده دهی) با ۱۲ رقم و در سیتم باینری با ۳ رقم بیان میکرد. بنابر این هارد درایوی که ظرفیت آن توسط تولید کننده ۳۰ گیگابایت اعلام شده بود، توسط ویندوز، ۳۰۰۶۵۰۹۸۵۶۸ بایت یا ۲۸ گیگابایت گزارش می شد. تولید کنندگان هارد درایو از اصطلاح گیگا (۱۰ به توان ۹) در سیتم SI استفاده می کردنند که تقریب خوبی برای گیگا بایت به حساب می آمد.ولی سیتم عامل ها گیگابایت را۳۰^۲ ، یعنی ۱۰۷۳۷۴۱۸۲۴ بایت تعریف می کردند.بنابراین ظرفیت گزارش شده توسط سیستم عامل بیشتر نزدیک به ۲۸ گیگابایت بود.به همین علت بسیاری از نرم افزار ها که ظرفیت را گزارش می دادند شروع به استفاده از پیشوند های استاندارد IEC کردند.(مثلا KB ، MB و GB ).
 

بسیاری افراد اشتباها اختلاف در گزارش ظرفیت را به فضای اختصاص داده شده به اطلاعات مربوط به پارتیشن بندی و فایل های سیستم، نسبت می دهند.اما حتی برای فایل سیستم های بسیار بزرگ (چند GB) ، فضای مورد نیاز از چند MB تجاوز نمی کند.بنابراین فرضیه نمی تواند توجیه قانع کننده ای برای گم شدن ده ها گیگابایت باشد.
 

ظرفیت یک هارد دیسک را می توان با استفاده از رابطه زیرمحاسبه کرد:
 

ظرفیت هارد درایو= تعداد سیلندر ها× تعداد هد ها × تعداد سکتور ها ×۵۱۲
 

 بافر:
زمانیکه یک سیستم درخواست اطلاعاتی را می نماید ، هارد دیسک علاوه بر اینکه می بایست بازیابی داده درخواستی ر ا انجام دهد بلکه مسئولیت استقرار ( load ) داده در بافر مربوطه به خود را نیز برعهده دارد .
بدین ترتیب در صورتیکه پردازنده درخواست مجدد همان اطلاعات قبلی را داشته باشد ، اطلاعات مورد نیاز آن از طریق بافر هارد دیسک تامین خواهد شد . استفاده از 8 مگابایت بافر، ظرفیت مناسبی در این رابطه می باشد . در مواردیکه از برنامه های خاصی نظیر فتوشاپ ، استفاده می شود ، ظرفیت 32 مگابایت برای بافر ، منظقی بوده و اثرات مثبتی را در رابطه با افزایش کارائی سیستم بدنبال خواهد داشت .در بازار ایران اکنون بیشترین بافر mb 32 است.

تفاوتIDE,SATA :
 

اکثر کامپیوترهای Desktop از اینترفیس موازی ATA استفاده می نمایند.. حداکثر سرعت انتقال داده در این نوع اینترفیس ها ، 100 و یا 133 مگابایت در ثانیه است. بر اساس مجموعه تست های انجام شده بر روی اینترفیس های ATA/133 ، مشخص شده است که سرعت آنان تاثیر مشهودی را در افزایش کارائی بدنبال نداشته است ، چراکه درایوهای موجود امکان استفاده مناسب از سرعت بالای انتقال داده در باندهای عریض را دارا نمی باشند. ( درایوهای موجود در سرعت بالای 100 و یا بیشتر ممکن است دچار مشکل شوند ). اکثر مادربردهای قدیمی ( MotherBoard ) از ATA/133 حمایت نمی نمایند.بنابراین برای استفاده از این نوع درایوها ، می بایست کارت های جانبی بر روی سیستم نصب گردد . خوشبختانه درایوهائی که دارای استاندارد ATA/133 می باشند ، امکان حمایت از استاندارد ATA/100 را نیز دارا می باشند .

درایوهائی که از اینترفیس های سریال ATA ( در مقابل اینترفیس های موازی ) استفاده می نمایند ، بتدریج متداول می گردند .از اینترفیس های فوق در مواردیکه با مشکل سرعت در ارتباط با اینترفیس های موازی برخورد می شود ، استفاده می گردد(اینترفیس های سریال ATA مشکل کمبود سرعت را برطرف می نمایند) . این نوع درایوها ، قادر به انتقال 150 مگابایت در ثانیه بوده و این میزان در سالیان آینده به مرز 600 مگابایت در ثانیه خواهد رسید . بر اساس تست های انجام شده ،استفاده از یک اینترفیس سریال ATA بر روی سیستم هائی که شامل یک درایو می باشند ، مزایای عمده ای را بدنبال نداشته است ( از پهنای باند اضافه عملا" استفاده نمی گردد) .
در صورت استفاده از چندین درایو بر روی یک اینترفیس مشابه ، از پهنای باند اضافی بطور مطلوب استفاده و نتایج مثبتی را بدنبال خواهد داشت . استفاده از درایوهای ATA با اینترفیس سریال ،هم اکنون بسیاری از سیستم ها دارای سیستم sata میباشند .
 

در ابتدا فقط یک سرعت داشت .۵ مگاهرتز. (به ازای نرخ انتقال اطلاعات حداکثر ۵ مگابایت در ثانیه). اما بعد ها این مقدار افزایش چشمگیری پیدا کرد. سرعت باس SCSI ربطی به سرعت درونی درایو ندارد.( به علت استفاده از حافظه میانی بینِ باس SCSI و باسِ اطلاعات درونی درایو. اگرچه اغلب درایو های اولیه دارای بافر های کوچکی بودند . وقتی از این درایو ها روی کامپیوتر های کم سرعت استفاده می شد باید مجددا پیکر بندی می شدند . مثل مدل های IBM سازگار با PC و مدل های Apple Macintosh .
 

درایو های ATA به خاطر طراحی خاص کنترل کننده هایشان، هیچگونه مشکلی با سرعت انتقال اطلاعات نداشتند. ولی بسیاری از مدل های اولیه بایکدیگر سازگار نبودند و هنگامی که دو درایو روی یک کابل قرار می گرفتند تنظیمات master/slave در آنها قابل اجرا نبود. این مشکل در اواسط دهه ۹۰ برطرف شد. این پیشرفت وقتی حاصل شد که خصوصیات ATA استاندارد شده و جزئیات غیر ضروری حذف شدند. اما هنوز هم این مشکل در مورد CD-ROM ها و DVD-ROM ها همچنین هنگام ترکیب تجهیزات فوق DMA و غیر UDMA به چشم می خورد .
 

ATA های سریال، با قراردادن هر قطعه بر روی کانال اختصاصی خود با پورت های ورودی خروجی مجزا ، کاملا از شر تنظیمات master/slave خلاص شدند .
 

• IDE (الکترونیک مجتمع درایو) که بعدها با نام ATA و PTA خوانده می شد.
 

کابلهای اطلاعات از ۴۰ سیم رسانا تشکیل شده بودند اما UMDA های مربوط به درایو های جدید تر به کابل های ۸۰ سیمی نیاز داشتند .( البته توجه داشته باشید که این کابل های ۸۰سیمی هنوز هم از کانکتورها و اتصال دهنده های ۴۰ خانه ای استفاده می کردند یعنی دو سیم برای هر خانه ).
 

تعداد پین های رابط از ۴۰ به ۳۹ کاهش یافت . پین حذف شده به عنوان کلیدی جهت جلوگیری از جازدن نادرست کابل به کانکتور استفاده می شود. این خطا یکی از عوامل رایج صدمه به درایو وکنترل کننده ها بود.
• SATA:کابل اطلاعات SATA دارای یک جفت داده برای انتقال افتراقی اطلاعات به سیستم و یک جفت دیگر برای دریافت افتراقی اطلاعات از سیستم می باشد. این وضعیت نیازمند این است که اطلاعات به ترتیب انتقال داده شوند. ازهمین سیستم در RS۴۸۵, LocalTalk, USB, Firewire وSCSI نیز استفاده میشود• SAS (Serial Attached SCSI). : SAS امروزه نسل جدیدی از پروتکل های ارتباطی است که جهت استفاده در وسایل انتقال اطلاعات سرعت بالا طراحی شده است و با SATA نیز سازگاری دارد. به جای روش موازی از روش ارتباط ترتیبی استفاده می کند . این روش در سیستم های سنتی SCSI ابداع شد اما هنوز برای ارتباط با SAS از دستورات SCSI استفاده می شود.

Serial ATA چند ویژگی ممتاز نسبت یه پیشینیان خود دارد.کابلها بسیار باریک با اتصالات 7 پایه ای. طولشان تا 3 فوت(1 متر) هم می تواند برسد، و به راحتی جمع می شوند. که اجازه میدهند که فضای زیادی در داخل کیس خود داشته باشید. همچنین SATA مصرف برق کم تا 250 میلی ولت در مقایسه با PATA که نیاز به 5 ولت دارد. و همچنین ولتاژ هسته ریزپردازنده(chip) کاهش یافته است.

این صحبتها درباره خوبی های SAta می باشد. Serial ATA نیاز به تنظیمات Master/Slave و جامپرهای درایو ندارد. نصب بسیار ساده شده است. و تکنولوژی این امکان را داده است که یکی را انتخاب کنید ، به این معنا که شما میتوانید درایو را اضافه و کم کنید در زمانی که کامپیوتر در هرحالتی که کار است. بیشترین آینده امید دهنده Serial ATA حذف کردن انتقال انتقال توسط PATA می میکند.
آنچه از یک هارد دیسک باید بدانیم

 هارد دیسک (Hard disk ) ، یکی از مهمترین عناصر سخت افزاری درکامپیوتر پس از پردازنده و حافظه است. از هارد دیسک ، بمنظور ذخیره سازی اطلاعات استفاده می گردد . اطلاعات مربوط به راه اندازی سیستم ، برنامه ها و داده ها، جملگی بر روی هارد دیسک ذخیره می گردند. در زمان انجام برخی عملیات خاص توسط کامپیوتر، نظیر ویرایش فیلم ها ، بازی های کامپیوتری و یا پخش موزیک ، استفاده از یک هارد دیسک با ظرفیت بالا، سرعت مناسب و قابل اطمینان ، بطرز محسوسی بهبود محیط عملیاتی خصوصا" ذخیره و بازیابی اطلاعات را بدنبال خواهد داشت .
در سالیان اخیر تکنولوژی ساخت هارد دیسک بسرعت و در ابعاد متفاوت رشد و گسترش یافته است . در این مقاله ، به بررسی پارامترهای لازم در خصوص انتخاب یک هارد دیسک خواهیم پرداخت .

جایگاه هارد دیسک


با توجه به رشد چشمگیر تکنولوژی ساخت هارد دیسک ، ظرفیت آنان درفواصل زمانی بین دوازده تا هیجده ماه ، دو برابر می شود . بدین ترتیب ،عملا" کامپیوترهای شخصی بسمت ماشین های چند رسانه ای حرکت نموده که می توان حجم بالائی از اطلاعات شامل صوت ، تصویر و گرافیک را بر روی آنان ذخیره نمود. بیشترین ظرفیت هارد دیسک قابل نصب بر روی کامپیوترهای Desktop ، معادل 250 گیگابایت می باشد. طرفیت فوق ، ده برابر بیش از ظرفیت هارد دیسک های سه سال پیش است . در اوایل سال 2003 میلادی ، هارد دیسک های با ظرفیت 320 گیگا بایت مطرح شده اند.
تولید کنندگان در صدد ارائه اینترفیس های سریال ATA بوده که نسبت به مدل های پیشین ( اینترفیس های موازی ATA ) دارای سرعت بمراتب بیشتری می باشند. محصولات تولید شده در سال آینده ، از تکنولوژی فوق استفاده خواهند کرد. عملکرد تمامی هارد دیسک ها در زمان اجرای یک برنامه مشابه یکدیگر بوده و استفاده از درایوهای با سرعت بالا، مزایا و امتیازات متعددی را برای کاربرانی که قصد پردازش داده هائی با حجم بالا ( تصاویر و ویدئوهای دیجیتال ) را دارند ، بدنبال خواهد داشت.بر اساس آزمایشات متعدد انجام شده توسط برنامه Photoshop ، مشخص شده است که انجام عملیات پیچیده ای نظیر : اعمال فیلترها ، گردش و ویرایش تصاویر در هارد دیسک های با سرعت بالا ، شصت درصد سریعتر از سیستم هائی است که دارای درایوهائی با سرعت پائین می باشند.

ویژگی های مهم


از مهمترین ویژگی های مرتبط با هارد دیسک ، می توان به موارد زیر اشاره نمود :

ظرفیت :

 

اغلب کامپیوترهای شخصی در حال حاضر از هارد دیسک هائی با ظرفیت معادل بیست گیگابایت ، استفاده می نمایند. ظرفیت فوق ، بمراتب بیش از انداره مورد نیاز کاربرانی است که صرفا" از هارد دیسک بمنزله ابزاری بمنظور ذخیره سازی اطلاعات استفاده می نمایند . ظرفیت هارد دیسک برای کاربرانی همچون طراحان آثار گرافیکی و یا افرادیکه بر روی فیلم های ویدئویی کار می کنند ، از اهمیت بیشتری برخوردار است . مثلا" ضبط تصاویردر مدت زمان محدود از یک دوربین فیلم برداری ، چندین گیگابایت ظرفیت هارد دیسک را اشغال خواهد کرد .
در صورت ضرورت استفاده از فضای ذخیره سازی بالا ، می توان از یک هارد با ظرفیت بالا و یا دو هارد دیسک ،استفاده نمود. در چنین حالتی می توان هارد موجود را نگهداری و متناسب با نیاز، اقدام به تهیه و نصب هارد دوم نمود. مثلا" در صورتیکه به یک هارد با ظرفیت 160 گیگابایت نیاز باشد و هارد دیسک موجود 80 گیگابایت ظرفیت داشته باشد ، می توان با تهیه یک هارد دیسک دیگر و با ظرفیت 80 گیگابایت ، نیاز خود را مرتفع نمود ( تامین 160 گیگابایت فضای ذخیره سازی ، مشروط به وجود پتانسیل لازم ازلحاظ توانائی حمایت برد اصلی سیستم ) .

سرعت دورانی :

 

سرعت دوران ( چرخش ) هارد دیسک های ATA موجود ، 5400 یا 7200 دور در دقیقه ( rpm ) می باشد . درایوهائی که دارای سرعت 7200 دور در دقیقه می باشند، معمولا" ( در تمامی موارد صادق نخواهد بود ) دارای سرعت بیشتری در ارتباط با بازیابی اطلاعات ، می باشند . در آزمایشاتی که بر روی یک نمونه درایو با سرعت 5200 دور در دقیقه انجام شده است ، مشاهده شده است که سرعت تکثیر اطلاعاتی به اندازه 1/2 گیگابایت ، حدود 33 % سریعتر از سرعت درایوهای 7200 دور در دقیقه می باشد! در بعضی موارد، پارامترهای دیگری نظیر نوع الگوریتم استفاده شده بمنظور بازیابی اطلاعات، تاثیر مستقیمی بر کارآئی یک درایو دارد.

اینترفیس :

 

 تقریبا" تمامی کامپیوترهای Desktop از اینترفیس موازی ATA استفاده می نمایند.. حداکثر سرعت انتقال داده در این نوع اینترفیس ها ، 100 و یا 133 مگابایت در ثانیه است. بر اساس مجموعه تست های انجام شده بر روی اینترفیس های ATA/133 ، مشخص شده است که سرعت آنان تاثیر مشهودی را در افزایش کارائی بدنبال نداشته است ، چراکه درایوهای موجود امکان استفاده مناسب از سرعت بالای انتقال داده در باندهای عریض را دارا نمی باشند. ( درایوهای موجود در سرعت بالای 100 و یا بیشتر ممکن است دچار مشکل شوند ). اکثر مادربردهای قدیمی ( MotherBoard ) از ATA/133 حمایت نمی نمایند.بنابراین برای استفاده از این نوع درایوها ، می بایست کارت های جانبی بر روی سیستم نصب گردد . خوشبختانه درایوهائی که دارای استاندارد ATA/133 می باشند ، امکان حمایت از استاندارد ATA/100 را نیز دارا می باشند .
درایوهائی که از اینترفیس های سریال ATA ( در مقابل اینترفیس های موازی ) استفاده می نمایند ، بتدریج متداول می گردند .از اینترفیس های فوق در مواردیکه با مشکل سرعت در ارتباط با اینترفیس های موازی برخورد می شود ، استفاده می گردد(اینترفیس های سریال ATA مشکل کمبود سرعت را برطرف می نمایند) . این نوع درایوها ، قادر به انتقال 150 مگابایت در ثانیه بوده و این میزان در سالیان آینده به مرز 600 مگابایت در ثانیه خواهد رسید . بر اساس تست های انجام شده ،استفاده از یک اینترفیس سریال ATA بر روی سیستم هائی که شامل یک درایو می باشند ، مزایای عمده ای را بدنبال نداشته است ( از پهنای باند اضافه عملا" استفاده نمی گردد) .
در صورت استفاده از چندین درایو بر روی یک اینترفیس مشابه ، از پهنای باند اضافی بطور مطلوب استفاده و نتایج مثبتی را بدنبال خواهد داشت . استفاده از درایوهای ATA با اینترفیس سریال ، طی سالیان آینده در اکثر کامپیوترهای شخصی بکار گرفته خواهد شد .

حافظه موقت ( بافر ) :

 

زمانیکه یک سیستم درخواست اطلاعاتی را می نماید ، هارد دیسک علاوه بر اینکه می بایست بازیابی داده درخواستی ر ا انجام دهد بلکه مسئولیت استقرار ( load ) داده در بافر مربوطه به خود را نیز برعهده دارد .
بدین ترتیب در صورتیکه پردازنده درخواست مجدد همان اطلاعات قبلی را داشته باشد ، اطلاعات مورد نیاز آن از طریق بافر هارد دیسک تامین خواهد شد . استفاده از دو مگابایت بافر، ظرفیت مناسبی در این رابطه می باشد . در مواردیکه از برنامه های خاصی نظیر فتوشاپ ، استفاده می شود ، ظرفیت هشت مگابایت برای بافر ، منظقی بوده و اثرات مثبتی را در رابطه با افزایش کارائی سیستم بدنبال خواهد داشت .

تشریح مشخصات :


تعیین ظرفیت ، یکی از اولین و در عین حال مهمترین تصمیات در رابطه با انتخاب یک هارد دیسک می باشد .هارد دیسک های با ظرفیت بالا همیشه از لحاظ قیمت گرانتر می باشند،چرا که توزیع آخرین مدل ها و ظرفیت ها در ماه های نخست تولید بسیار اندک بوده و همین عامل افزایش قیمت آنان را بدنبال خواهد داشت.برای تهیه یک هارد دیسک با ظرفیت مطلوب می توان پس از کاهش قیمت آخرین مدل های ارائه شده ، اقدام لازم را انجام داد .( تامین هارد دیسک مورد نظر پس از فروکش نمودن جو ایجاد شده در ماه های نخست تولید ) . پارامترهای زیر را می توان در زمان انتخاب یک هارد دیسک در نظر گرفت :

ظرفیت :

 

 حداقل ( بیست تا چهل گیگابایت ) ، پیشنهادی ( شصت تا هشتاد گیگابایت ) ، حداکثر ( یکصد تا دویست و پنجاه گیگابایت ) تهیه هارد دیسک هایی با ظرفیت بالاتر از نیاز موجود، تصمیمی منطقی می باشد . قیمت هارد دیسک های با ظرفیت بیشتر همواره بالاتر از ظرفیت های پائین تر می باشد ( تفاوت زیاد نمی باشد) بعنوان نمونه،تفاوت ظرفیت هاردیسک های 60GB با 80GB چیزی در حدود 20GB می باشد که این ظرفیت قابل توجهی است اما از نظر قیمتی این هاردیسک ها اختلاف چندانی با هم ندارند.

سرعت دوران :

 

حداقل ( 5400 دور در دقیقه) ،پیشنهادی ( 5400 تا 7200 دور در دقیقه ) ، حداکثر ( 5400 تا 7200 دور در دقیقه )
بالا بودن سرعت دوران یک هاردیسک نشاندهنده بالا بودن سرعت ذخیره و بازیابی اطلاعات است.
درصورتیکه از کامپیوتر بمنظور انجام کارهای چندرسانه ای استفاده می گردد ، بالا بودن تعداد دور در دقیقه یک هاردیسک بسیار حائز اهمیت است. این خصوصیت هارددیسک در برنامه هایی نظیر word و یا استفاده از اینترنت ، چندان مشهود نخواهد بود .هارددیسک ها ی با ظرفیت بالا ، اغلب دارای سرعت دوران کمتری می باشند ( 5400rpm ) .

سرعت اینترفیس :

 

حداقل ( Ultra ATA/100 or ATA 133) ، پیشنهادی (Ultra ATA/100 or ATA 133 ) ، حداکثر ( Ultra ATA/100 or ATA 133) تفاوت سرعت بین درایوهای ATA/100 و ATA/133 برای اکثر کاربران مشهود و قابل ملاحظه نخواهد بود. برای اینکه از سرعت درایوهای انتخابی بطرز موثری استفاده شود، می بایست سرعت آنان با کامپیوتر سازگار باشد ، در غیر اینصورت می بایست ار کارت هائی استفاده شود که سرعت درایو را با سرعت کامپیوتر هماهنگ نماید.
سرعت جستجو : حداقل (8ms و یا پائین تر) ، پیشنهادی ( 8ms تا 9ms ) ، حداکثر ( 9ms ) متوسط سرعت جستجو ( بر حسب میلی ثانیه اندازه گیری می گردد) در واقع به سرعت پیدا نمودن اطلاعات ( یک بخش خاص از داده ) ذخیره شده در یک درایو اطلاق می شود.اکثر کاربران در زمان انتخاب یک هارد دیسک به موضوع فوق توجه نکرده و حتی در فعالیت های روزمره خود با کامپیوتر کمبودی از این بابت را حس نمی نمایند . در مواردیکه اطلاعات در بخش های متفاوت هارد ذخیره شده باشد، یافتن هر بخش از اطلاعات ذخیره شده و ارتباط بین آنان ، زمان مختص خود را خواهد داشت .

اندازه بافر :

 

حداقل (دو مگابایت) ، پیشنهادی (دو مگابایت و یا هشت مگابایـت ) ، حداکثر (دو مگا بایت و یا هشت مگابایت) بافر ،‌ یک حافظه Cache بر روی درایو بوده که بطور موقت اطلاعات در آن ذخیره شده تا در صورتیکه پردازنده مجددا" درخواست آنان را داشته باشد ، اطلاعات از محل فوق و با سرعت بیشتری در اختیار پردازنده قرار داده شوند. اکثر هارددیسک ها به طور معمول دارای بافری به ظرفیت دو مگابایت می باشند(درایوهایی با بافر بالاتر نیز وجود داشته که از آنان برای اهداف خاصی استفاده می گردد).

نکاتی دررابطه با تهیه هارد دیسک


استفاده از کامپیوترهای جدیدتر. کامپیوترهای جدیدتر قادر به استفاده مطلوب از مزایای یک درایو با ظرفیت بالا می باشند ( افزایش کارائی ) . سیستمی که دارای پردازنده ای با سرعت پائین و یا میزان اندکی حافظه اصلی می باشد ، نمی تواند از تمام ظرفیت و پتناسیل های هارددیسک انتخابی ، بنحو احسن استفاده نماید. در صورتیکه یک کامپیوتر ارزش ارتقاء را داشته باشد ( سیستم موجود دارای کارآئی لازم می باشد ) می توان بمنظور دستیابی به ظرفیت ذخیره سازی بیشتر ، هارد آن را بتنهائی ارتقاء داد.
اطمینان از وجود فضای کافی درون کیس .اکثر کیس های استفاده شده در کامپیوترهای شخصی حداقل دارای یک و یا چندین محل برای نصب هارد می باشند.با استفاده از دفترچة‌ راهنما و یا با باز نمودن کیس ، می توان بررسی لازم در خصوص وجود فضای کافی را انجام داد( خصوصا" در مواردیکه قصد استفاده از یک هارد جدید و نگهداری هارد قدیم وجود داشته باشد ).
تهیه هارد دیسک با ظرفیت بیشتر از نیاز اولیه .پیشنهاد می گردد همواره هارد دیسکی با ظرفیت بیش از نیاز اولیه ، انتخاب گردد. ظرفیت انتخابی می بایست پاسخگوی نیازهای آینده بوده و لازم است باتوجه به نوع استفاده از کامپیوتر در حال و آینده ، تصمیم مناسبی در اینخصوص اتخاذ گردد.
سازگاری سرعت هارد انتخابی با سرعت اینترفیس کامپیوتر. سرعت درایوهای ATA/100 و ATA/133 بمراتب از سرعت اینترفیس های کامپیوتر بیشتر است ( خصوصا" اگر از زمان خرید کامپیوتر یک سال گذشته باشد). قبل از انتخاب هارد دیسک ،می بایست با استفاده از دفترچه های راهنمای کامپیوتر که فروشندگان ارائه می نمایند، سرعت اینترفیس های کامپیوتر را مشخص نمود.
تهیه هارد دیسک با قیمت مناسب .رقابت تنگانتنگی بین تولید کنندگان درایوها وجود داشته و اکثر فروشندگان کاربران را بدلیل اختلاف ناچیز قیمت ، ترغیب به تهیه هارد دیسک های با ظرفیت بالاتر می نمایند. این امر در خصوص درایوهایی با ظرفیت پایین تر صادق است چرا که آخرین ظرفیت های موجود در بازار به علت تولید کم دارای قیمت بالاتری هستند. بنابران پیشنهاد می گردد هرگز به دنبال آخرین ظرفیت موجود در بازار نباشید.
تهیه بسته کامل( کیت ) درایو .این نوع بسته ها شامل قطعه سخت افزاری،‌کابل ها ،‌دفترچه راهنما و در برخی موارد درایور مورد نظر برای نصب می باشد.
استفاده از درایوهای external در صورت لزوم .با استفاده از این نوع درایوها می توان اطلاعات مهم و حیاتی را در زمانیکه در محل کار خود نمی باشیم ، حفاظت نمود. در مواردیکه نیازمند جابجائی حجم بالائی از اطلاعات می باشیم ، استفاده از درایوهای external می تواند یکی از گزینه های موجود باشد .قیمت درایوهای فوق ، نسبت به درایوهای معمولی که در درون کیس نصب می شوند، بیشتر بوده و جهت ارتباط با سیستم از پورت های USB2.0 استفاده می نمایند.


SATA و IDE چه هستند؟

   تکنولوژی دیسک سخت ( HARD DRIVE ) بر پایه پروسس موازی اطلاعات عمل می کنند و بدین معناست که اطلاعات به صورت بسته هایی به روشهاهی مختلف ( رندوم ) به باس اطلاعاتی فرستاده می شوند. اطلاعات از دیسک سخت در فاصله های زمانی کاملاً تصادفی می آیند و وارد باس اطلاعاتی شده و در نهایت به سمت مقصد نهایی می رود. IDE  مخفف Integrated Drive Electronics می باشد همینطور که می دانید رابط IDE گاهی با عنوان ATA شناخته می شود که مخفف AT Attachment است.

   این تکنولوژی از سال 1990 به عنوان استاندارد کامپیوترهای شخصی (PC ) برای هارد دیسک ها بوده است و این زمانی بود که تکنولوژی مذکور جای درایوهای ESDI و MFM را گرفت یعنی زمانی که هارد دیسک ها به طور متوسط حجمی معادل 200 مگا بایت داشتند. در سال 1990 اولین هارد دیسک یک گیگا بایتی وارد بازار شد و قیمتی برابر 200 دلار در بازار آمریکا داشت. از آن پس تا کنون IDE تکنولوژی مورد استفاده بوده زیرا هارد دیسکها را با قیمت پایین در اختیار مصرف کننده قرار می داد، جای کمتری می گرفت و سرعت مناسبی داشت.

   همتای IDE در آن زمان SCSI ( که مخفف Small Computer System Interface  است) بود. SCSIکمی از IDE سریعتر است اما بسیار گرانتر است. به علاوه احتیاج به خرید یک ادپتر SCSI که ارزان هم نیست احتیاج دارید. به عبارت دیگر IDE بازار هارد دیسکهای کامپیوتر های شخصی را در انحصار خود گرفت. آنطر که به نظر می رسد کارخانه های معتبر حداقل یک تا دو سال دیگر به تولید هارد دیسکهای با تکنولوژی IDE ادامه دهند.

   هارد دیسکهای IDE از کابلهای ریبون پهنی استفاده می کنند که در داخل کامپیوتر بسیار به چشم می آیند و مرتب کردن این کابلها در داخل کامپیوتر  خود هنری است.

   تکنولوژی هارد دیسک های ساتا ( SATA ) بر اساس پردازش اطلاعات متوالی ( سریال ) است. یعنی انتقال اطلاعات از هارد دیسک به باس دیتا و در جهت عکس به طور منظم و در دورهای زمانی مشخص انجام می گیرد.

   هارد دیسکهای ساتا از کابلهای ریبون با پهنای کمتر استفاده می کنند که برای کسانی که آنرا اسمبل می کنند باعث بسی خوشبختی است. این کابلهای نازک دارای کانکتورهای بست داری هستند که کار کردن با آنها را ساده تر می کند.

   هارد دیسکهای ساتا اطلاعات را با سرعت متوسط 150Mb بر ثانیه انتقال می دهند. اما مقاله های زیادی روی اینترنت در مورد هارد دیسکهای با سرعت 3Gb در ثانیه خواهید یافت.

   اما بیایید این دو را در عمل با یکدیگر مقایسه کنیم و ببینیم چرا صنعت در آینده تکنولوژی SATA را بر خواهد گزید.

   تا کنون در مقایسه دو هارد دیسک به قیمت هم توجه داشتیم اما حالا بدون در نظر گرفتن قیمت و  تکنولوژی مرسوم کارایی را بررسی می کنیم.آزمایش از این قرار بود. یک کامپیوتر قدیمی را به یک هارد  SATA  مجهز کردیم. و بعد از آن دو کامپیوتر امروزی ( پنتیوم 4 ) با سرعت متعارف را با هارد دیسک هایIDE برای مقایسه انتخاب کردیم. آزمایش ها و نتایج به قرار زیر بودند.

آزمایش 1

آین آزمایش یک انتقال فایل معمولی بود. برای اینکه در هر سه کامپیوتر انتقال اطلاعات کاملاً  مشابه باشد در ویندوز XP شاخه :

c:\windows\system32

انتخاب شد در یک سیستم که در آن ویندوز XP اجرا می شود این شاخه در حدود 330 مگابایت حجم دارد. و حدود 2000 فایل در آن وجود دارد. یک فولدر جدیر در درایو C (پارتیشن C ) از هارد دیسک ایجاد شد سپس در DOS فرمان

copy>c:>windows> system32>*.*

اجرا شد که همانطور که می دانید این دستور همه فایلهای داخل شاخه system32 را در فولدر جدید کپی می کند و نتایج جالب بدست آمده آز این قرار بود:
 کامپیوتر و نوع هارد دیسک    

زمان انتقال اطلاعات
 سیستم جدید اول همراه با IDE    127 ثانیه
 سیستم جدید دوم همراه با IDE    151 ثانیه
 سیستم قدیمی همراه با SATA    44 ثانیه

آزمایش 2

دومین آزمایش زمان بوت شدن است که زمانهایی که مربوط به سخت افزار است حذف شده است. یعنی از لحظه ای که تصویر آغازین ویندوز به نمایش در می آید تا لحظه ای که دسک تاپ کامپیوتر به  حالت عادی در می آید زمان اندازه گرفته شد نتایج به قرار زیر است
 کامپیوتر و نوع هارد دیسک    

زمان بوت
 سیستم جدید اول همراه با IDE    28 ثانیه
 سیستم جدید دوم همراه با IDE    28 ثانیه
 سیستم قدیمی همراه با SATA    17 ثانیه

/ 0 نظر / 8 بازدید