دیسک های سخت (هارد دیسک) چگونه عمل می کنند

تقریباً هر کامپیوتر رومیزی و سرورهایی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند دارای یک یا چند درایو دیسک سخت می باشد. هر Main Fram و سوپر کامپیوتر معمولاً به صدها درایو سخت متصل است. شما حتی می توانید دریابید که ابزار VCR و دوربین های ضبط فیلم هم به جای فیلم از درایو دیسک سخت استفاده می کنند.
میلیاردها دیسک سخت یک کار را خیلی خوب انجام می دهند. آن ها تغییرات اطلاعات دیجیتال را در یک شکل نسبتاً دائمی ذخیره می کنند. دیسک های سخت به کامپیوتر این امکان را می دهد که اطلاعات را هنگامی که برق قطع می شود، ذخیره کند.
در این مقاله درباره دیسک سخت (هارد) بحث خواهیم کرد بنابراین شما می توانید ببینید که درون آن چیست و همچنین یاد بگیرید که آن ها چگونه گیگا بایت ها اطلاعات را در فایل ها سازماندهی می کنند.

پایه های دیسک سخت
دیسک های سخت در سال 1950 اختراع شدند، آن ها در ابتدا دیسک هایی با قطر20 اینچ بودند که تنها چند مگابایت اطلاعات را در خود ذخیره می کردند. در ابتدای ظهور این دیسک ها Fixed Disc یا Winchester نامیده می شدند (یک نام رمز برای یک محصول رایج IBM ) بعدها این دیسک ها به Hard Disk ها (دیسک های سخت) معروف شدند تا از فلاپی دیسک ها متمایز شوند. دیسک های سخت یک Platter سخت دارند که یک ابزار مغناطیسی را به جای پلاستیک انعطاف پذیری که در نوارها و فلاپی ها استفاده می شود، در خود جای داده اند.
در ساده ترین سطح، یک دیسک سخت چیزی متفاوت از یک نوار کاست نیست. هم دیسک های سخت و هم نوارهای کاست هر دو از روش های ضبط مغناطیسی توصیف شده در مقاله چگونگی عملکرد ضبط کننده های نوار استفاده می کنند. دیسک های سخت و نوارهای کاست همچنین هر دور دارای محل ذخیره مغناطیسی می باشند. ابزار مغناطیسی به راحتی قابل پاک کردن و رایت مجدد می­باشند و همچنین الگوهای Flux مغناطیسی ذخیره شده بر روی این وسیله را به مدت سالیان متمادی به حافظه می سپارد.
در بخش بعد، درباره تفاوت های اصلی بین نوارهای کاست و دیسک های بحث خواهیم کرد.

نوار کاست در مقابل دیسک سخت:
بگذارید نگاهی به تفاوت های عمده بین نوارهای کاست و دیسک های سخت بیندازیم :
ماده مغناطیسی ضبط در یک نوار کاست بر روی یک نوار پلاستیکی نازک کشیده شده است. در یک دیسک سخت این ماده مغناطیسی به صورت لایه ای بر روی یک آلومینیوم با دقت بالا یا یک دیسک شیشه ای پوشش داده می شود. سپس صفحه فلزی دیسک سخت پولیش داده می شود تا به صیقلی نظیر آینه برسد.
با یک نوار، شما باید از عملکرد جلو رفتن سریع یا معکوس کردن جهت نوار استفاده کنید تا به نقطه خاصی از آهنگ برسید. در صورتیکه در دیسک سخت شما می توانید به صورت تقریباً فوری به هر نقطه ای از سطح دیسک حرکت کنید.
در یک دک نوار کاست هد خواندن/ ضبط به طور مستقیم با نوار در تماس است. در یک دیسک سخت، هد خواندن/ ضبط در اطراف دیسک قرار دارد و هرگز به طور مستقیم با دیسک در تماس نیست.
نوار در یک دک نوار کاست در اطراف یک هد 2اینچ (تقریباً 08/5 سانتی متر) در هر ثانیه حرکت می کند. یک صفحه فلزی دیسک سخت می­تواند در زیر هد خود به اندازه 000/3 اینچ در هر ثانیه بچرخد. (تقریباً mph 171 یا kph 272)
اطلاعات موجود بر روی دیسک سخت در یک محدوده بسیار کوچک مغناطیسی در مقایسه با نوار کاست ذخیره می شوند.
اندزه این محدوده ها از طریق دقت Platter و سرعت وسیله ممکن می شود. به دلیل این تفاوت ها یک دیسک سخت مدرن قادر به ذخیره یک میزان بسیار بالایی از اطلاعات در یک فضای بسیار کوچک می باشد. یک دیسک سخت همچنین می تواند به هر یک از این اطلاعات در بخش ثانیه دستیابی پیدا کند.

ظرفیت و عملکرد :

یک دستگاه رومیزی معمولی دارای یک دیسک سخت با ظرفیتی بین 10تا40 گیگا بایت می باشد. اطلاعات در شکل فایل ها بر روی دیسک سخت ذخیره می شوند. یک فایل مجموعه ای از بایت ها می باشد. این بایت ها باید برای حروف فایل متن دارای کدهای ASC II شوند یا باید دستورالعمل برنامه نرم افزاری برای کامپیوتر باشد همچنین می تواند رکورد یک مبنای اطلاعات باشد یا می توانند رنگ های پیکسلی برای یک تصویر GIF باشد.
فایل بدون توجه به اینکه چه محتوایی دارد، از رشته ای از بایت ها تشکیل شده است. هنگامی که یک برنامه در کامپیوتر در حال اجرا شدن است. ملزم به این می باشد که دیسک سخت بایت های آن را بازیابی کند و آن را یکباره به CPU ارسال کند.
دو روکش برای ارزیابی عملکرد دیسک سخت وجود دارد :

نرخ اطلاعات- نرخ اطلاعات تعداد بایت ها در ثانیه می باشد که درایو می تواند به CPU تحویل دهد. سرعت بین 5 و 40مگا بایت در هر ثانیه معمول می باشد.
زمان جستجو- زمانی بین زمان درخواست CPU برای یک فایل و زمان ارسال اولین بایت از فایل به CPU – زمانی بین 10تا20 میلی ثانیه معمول می باشد.
دیگر پارامتر مهم ظرفیت درایو می باشد که تعداد بایت ها در آن نگه داری می شود.
داخل دستگاه : برد الکترونیک :
بهترین روش برای آگاهی از چگونگی عملکرد دیسک سخت نگاه کردن به داخل آن می باشد. توجه داشته باشید که باز کردن یک دیسک سخت منجر به خرابی آن می شود، بنابراین این کار چیزی نیست که در خانه بتوانید انجام دهید مگر اینکه یک درایو خراب داشته باشید.
این مطلب نکاتی را در مورد آموزش تعمیرات هارد ارائه می دهد.  

خدمات و محصولات صنعتی