تهیه شده توسط: آپلود فایل لینکلیک، فضای ابری

هارد دیسک یا هارد درایو (HDD) یکی از قطعات اصلی رایانه است که برای ذخیره‌سازی و بازیابی اطلاعات دیجیتال با استفاده از فناوری مغناطیسی به کار می‌رود. هارد دیسک شامل یک یا چند صفحه سخت و چرخان است که با لایه‌ای از ماده مغناطیسی پوشیده شده‌اند. این صفحات به عنوان پلتر (platter) شناخته می‌شوند. روی هر پلتر، یک سر خواننده/نوشتنده (head) حرکت می‌کند که قادر است داده‌ها را به صورت بیت‌های صفر و یک بخواند یا بنویسد.  هارد دیسک توانایی حفظ داده‌ها را حتی در صورت قطع برق نیز دارد، زیرا فلزات مغناطیسی تغییر نمی‌کنند مگر آنکه بازنوشته شوند. 

برای درک بهتر نحوه کار هارد دیسک، مفید است که آن را با نوار کاست (cassette tape) مقایسه کنید. هم هارد دیسک و هم نوار کاست از روش ضبط مغناطیسی استفاده می‌کنند.  اما تفاوت‌های بزرگی نیز بین آن‌ها وجود دارد:

نوار کاست شامل یک نوار پلاستیک نازک است که روش لایه‌ای از ماده مغناطیسی پخش شده است. در هارد دیسک، لایه مغناطیسی روی یک پلتر فلزی با دقت بالا قرار می‌گیرد.  پلتر هارد دیسک به حد انعکاس آینه صاف شده است. در نوار کاست، برای رفتن به هر نقطه خاص باید به جلو یا عقب حرکت کنید. این کار ممکن است چند دقیقه طول بکشد.  در هارد دیسک، شما می‌توانید به هر نقطه روی سطح پلتر تقرباً به صورت فوری بروید. در نوار کاست، سر خواننده/نوشتنده به طور مستقیم با نوار تماس دارد.  در هارد دیسك، سر خواننده/نوشتنده روی پلتر "پرواز" می‌كند و هیچگاه آن را لمس نمی‌كند. نوار کاست با سرعت حدود 5 سانتی‌متر در ثانیه روی سر خواننده/نوشتنده حرکت می‌کند.  پلتر هارد دیسک می‌تواند با سرعت تا 7600 سانتی‌متر در ثانیه (حدود 272 کیلومتر در ساعت) زیر سر خواننده/نوشتنده چرخیده.

اطلاعات روی هارد دیسک در دامنه‌های مغناطیسی بسیار کوچک‌تری نسبت به نوار کاست ذخیره می‌شوند.

اطلاعات روی هارد دیسک به صورت فایل‌های مختلف سازمان‌دهی می‌شوند. هر فایل شامل چندین بخش است که به عنوان بلوک (block) یا سکتور (sector) نامیده می‌شوند. هر بلوک شامل چندین بایت (byte) است که هر کدام شامل 8 بیت (bit) هستند. هر بیت معادل با یک ناحیه مغناطیسی روی پلتر است که مقادیر صفر و یک را نشان می‌دهد.  برای خواندن یا نوشتن داده‌ها، سر خواننده/نوشتنده به جای مناسب روی پلتر حرکت می‌کند و با تولید جرقه الکترومغناطیسی، دامنه‌های مغناطیسی را خوانده یا تغییر می‌دهد.

برای افزایش ظرفیت و سرعت هارد دیسك، تعداد پلاتر‌ها و سر خواننده/نوشتنده‌ها افزایش می‌یابد. همچنین، ابعاد و وزن هارد دیسك كاهش یافته و دقت و كیفیت آن افزایش پیدا کرده است.  امروزه، هارد دیسك‌های با ظرفیت چندین ترابایت (TB) در بازار وجود دارند.

با این حال، هارد دیسك‌ها نیز محدودیت‌های خود را دارند. 

بعضی از این محدودیت‌ها عبارتند از:

ª    حساسیت به شوك فیزیكی: در صورت برخورد یا لگد کردن، هارد دیسك ممكن است آسیب ببیند و داده‌ها از بین بروند.

ª    عملكرد كم در دمای بالا: اگر هارد دیسك در محیط گرم قرار بگیرد، عملكرد آن كاهش می‌یابد و خطر خطا و خرابی افزایش می‌یابد.

ª    نگه‌داری منظم: برای جلوگیری از پخش شدگی فایل‌ها و کاهش عملکرد، لازم است که هارد دیسک را به صورت منظم با استفاده از نرم‌افزارهای بهینه‌سازی (optimization) یا تعمیر (repair) مورد بررسی قرار دهید.

ª    نویز و انرژی مصرفی: هارد دیسک‌ها در حین کار صدای چرخش پلتر‌ها و حرکت سر خواننده/نوشتنده را تولید می‌کنند. این صدا ممکن است برای بعضی از کاربران مزاحم باشد. همچنین، هارد دیسک‌ها انرژی زیادی را مصرف می‌کنند و حرارت تولید می‌کنند.

با توجه به محدودیت‌های هارد دیسك، تكنولوژی‌های جدیدی برای ذخیره‌سازی اطلاعات طراحی شده‌اند. یكی از این تكنولوژی‌ها، حافظه جامد (SSD) است.  SSD یک نوع حافظه غیر مغناطیسی است که از ترانزیستورهای فلش (flash transistor) برای ذخیره داده‌ها استفاده می‌کند.  SSD نسبت به HDD سرعت بالاتر، عملکرد بهتر، مصرف انرژی کمتر، وزن سبک‌تر، و مقاومت بالاتر در برابر شوک فیزیکی دارد. اما SSD نیز عیب‌های خود را دارد. 

بعضی از این عیب‌ها عبارتند از:

œ    قیمت بالاتر:  SSD گران‌تر از HDD هستند. به طور مثال، یك SSD با ظرفیت 1 ترابایت حدود 100 دلار قیمت دارد، در حالی كه یك HDD با همان ظرفیت حدود 40 دلار قیمت دارد.

œ    ظرفیت كمتر:  SSD ظرفیت كمتری نسبت به HDD دارند. به طور مثال، بزرگ‌ترین SSD در بازار حال حاضر با ظرفیت 100 ترابایت عرضه شده است، در حالی كه HDD با ظرفیت تا 200 ترابایت وجود دارند.

œ    عمر كوتاه‌تر:  SSD دچار سایش و پایان عمر می‌شوند. هر بار که داده‌ها روی SSD نوشته می‌شوند، تعدادی از ترانزیستورهای فلش خراب می‌شوند. این فرآیند باعث می‌شود که SSD پس از چند سال کار، قابل استفاده نباشد.

œ    ناسازگاری با بعضی از سیستم‌عامل‌ها:  SSD نیاز به سیستم‌عامل‌هایی دارند كه از آن‌ها پشتیبانی كنند. بعضی از سیستم‌عامل‌های قدیمی مانند ویندوز XP با SSD سازگار نیستند و ممكن است عملكرد آن‌ها را تحت تاثیر قرار دهند.

با توجه به مزایا و معایب هارد دیسک و  SSD، بعضی از کاربران تصمیم می‌گیرند که از هر دو نوع حافظه در رایانه خود استفاده کنند. به این ترکیب، هایبرید (hybrid) گفته می‌شود. در این حالت، SSD  برای ذخیره سیستم عامل و برنامه‌های پرکاربرد و HDD برای ذخیره فایل‌های حجیم و کم‌کاربرد به کار می‌روند. این روش باعث می‌شود که رایانه سرعت بالاتر، ظرفیت بیشتر، و عملکرد بهتری داشته باشد.

 

Ø   نکات مهم

ü     توجه به ظرفیت: ظرفیت یکی از عوامل مهم در انتخاب هارد دیسک و SSD است. ظرفیت نشان‌دهنده مقدار فضای خالی برای ذخیره داده‌ها است. باید توجه داشت که هرچه ظرفیت بالاتر باشد، قیمت نیز بالاتر خواهد بود. بنابراین، شما باید بر اساس حجم و تعداد فایل‌های خود، ظرفیت مناسب را انتخاب کنید. به عنوان مثال، اگر شما قصد دارید فقط سیستم عامل و چند برنامه را روی رایانه خود نصب کنید، یک SSD با ظرفیت 128 گیگابایت (GB) کافی است. اما اگر شما قصد دارید فایل‌های حجیم مانند فیلم، بازی، و عکس را ذخیره کنید، یک HDD با ظرفیت 1 ترابایت (TB) یا بالاتر بهتر است.

ü     توجه به سرعت: سرعت یکی دیگر از عوامل مهم در انتخاب هارد دیسک و SSD است. سرعت نشان‌دهنده مقدار زمان لازم برای خواندن و نوشتن داده‌ها است. هرچه سرعت بالاتر باشد، عملکرد رایانه نیز بهتر خواهد بود. سرعت هارد ديسك و SSD را مي‌توان با دو پارامتر اندازه‌گيري كرد: سرعت چرخش (RPM) و سرعت انتقال  (MB/s) .  سرعت چرخش نشان‌دهنده تعداد دوران پلاتر هارد ديسك در يك دقيقه است. هارد ديسك‌های معمولی معمولاً با سرعت 5400 يا 7200 RPM كار می‌كنند. هارد ديسك‌های حرفه‌ای می‌توانند با سرعت تا 15000 RPM كار كنند.

 

امیدواریم که این محتوا برای شما جذاب و مفید بوده باشد.