همانطور كه مي دانيم يكي از اجزاي بسيار مهم سيستم كامپيوتري و يكي از سخت افزار هاي مهم و زير بنايي كامپيوتر ها هارد ديسك است .زيرا تمام عمليات شما بر روي هارد انجام شده زيرا عمليات بر روي داده ها اعمال شده و داده ها و همچنين نتايج عمليات بر روي هارد ديسك ذخيره مي شوند. در نتيجه اولين قطعه مهم بعد از CPU يا همان پردازنده هارد ديسك مي باشد.البته نوع هارد ديسكي كه هر كار بر انتخاب مي كند به كاري كه او از هارد ديسك خود انتظار دارد بر مي گردد .كه از بحث اين مقاله خارج است و در آينده به بيان آن خواهيم پرداخت .

در اين مقاله به تشريح موارد زير مي پردازيم:

تاريخچه هارد ديسك ها
تشريح ساختمان هارد ديسك
نحوه ذخيره سازي داده ها در هارد ديسك
جايگاه هاي هارد ديسك
هارد ديسك هاي حالت جامد چيست؟
خصوصيات هارد ديسك هاي حالت جامد SSD

تاريخچه هارد ديسك ها
در حدود بيش از نيم قرن پيش ، حدود 60 سال يش يعني در سال 1950 اولين هارد ديسك اختراع شد كه ظرفيتي حدود چندين مگابايت داشت و اندازه آن حدود هشت و نيم سانتي متر بود.در ابتدا به اين هارد ديسك ها ،ديسك ثابت مي گفتند و براي اينكه اين هارد ديسك ها با فلاپي ها اشتباه نشوند بعدها آن را ديسك سخت ناميدند.همانطور كه مي دانيم به فلاپي ها ديسك نرم و به هارد ديسك ها ديسك سخت مي گويند.نحوه كار كردن هارد ديسك ها البته با در نظر گرفتن عمليات ذخيره و بازيابي تقريبا شبيه عملكرد نوار هاي مغناطيسي هستند.از اين رو مي توان به راحتي اطلاعاتي را برروي هارد ديسك نوشت و پاك كرد .از ديگر شباهت هاي هارد ديسك با نوار مغناطيسي اين است كه اطلاعات به مدت طولاني بر روي هارد ديسك ونوار مغناطيسي بدون تغيير خواهند ماند.
البته هارد ديسك با نوار مغناطيسي از جهاتي متفاوت است كه به طور خلاصه به بيان آن ها مي پردازيم:
1. در هارد ديسك لايه مغناطيسي بر روي يك ديسك شيشه اي يا آلومينيومي اشباح شده قرار مي گيرد و در ادامه سطح آن به خوبي صيقل داده مي شود.اما در نوار مغناطيسي لايه مغناطيسي بر روي يك نوار پلاستيكي نازك توزيع مي شود .
2. در نوار كاست براي استفاده از هر كدام از آيتم هاي ذخيره شده بر روي مغناطيسي مي بايست كه سطح مغناطيسي را ه صورت ترتيبي طي كنيم (با سرعت زياد) تا به مورد مورد نظر برسيم.اما در هارد ديسك مي توان به سرعت در هر نقطه مورد نظر مستقر شد و عمل خواندن يا نوشتن را انجام داد .
3. در يك نوار كاست هد مربوط به خواندن و نوشتن مي بايست سطح نوار را مستقيما لمس كند و با آن در تماس باشد.اما در هارد ديسك اين كار صورت نمي گيرد.
4. نوار مغناطيسي در نوار كاست در هر ثانيه چيزي حدود هشت و نيم سانتي متر جابه جا مي شود اما در هارد ديسك گرداننده هارد در هر ثانيه مي تواند هد مربوط به هارد را حدود 3000اينچ به چرخش در آورد .چيزي حدود 1500 برابر نوار كاست.!!
5. در هارد ديسك اطلاعات مي توانند به صورت فايل هايي منظم ذخيره شوند و هارد ديسك قابليت ذخيره حجم بالايي از اطلاعات را دارد و در زمان ذخيره و بازيابي به سرعت و در كمترين زمان ممكن اطلاعات مورد نياز شما را يافته و به شما مي دهد.

تشريح ساختمان هارد ديسك

براي اينكه از ساختماني دروني هارد اطلاعاتي بدست بياوريم بايد يك هارد را كالبد شكافي و با تفكيك اجزاي آن بر اجزاي داخلي هارد ديسك اشراف يابيم
1. يك پوسته (قاب ) آلومينيومي كه كنترل كننده هارد ديسك در آن قرار دارد اولين چيزي است كه نماي ظاهري هارد ديسك را تشكيل مي دهد.
2. كنترب كننده مذكور عمليات اصلي هارد از جمله ، خواندن ،نوشتن و موتوري كه باعث چرخش صفحات هارد ديسك ها مي شوند را كنترل مي كنند.
3. در نزديكي كنترل كننده ها كانكتور هاي مربوط به موتوري كه باعث چرخش صفحات هارد مي شود قرار دارند.
4. platters : اين صفحات مي توانند با سرعتي در حدود 3600 تا 7200 دور در دقيقه بچرخند.
5. بازو : بازوئي كه هد خواندن و نوشتن را نگه ميدارد و با سرعتي در حدود 50 بار در ثانيه قادر به حركت در روي هريك از صفحات است .

نحوه ذخيره سازي داده ها در هارد ديسك
اطلاعات بر روي هارد ديسك در مجموعه هايي به نام سكتور وشيار ها ذخيره مي شوند.شيارها دواير متحد المركزي است كه در هر كدام از آن ها تعدادي سكتور با ظرفيت بين 256 يا 512 بايد وجود دارد.به چند سكتور به طور پيوسته كلاستر مي گويند .
دو عمليات كه بر روي ارد ها اعمال مي شود عبارتند از :
1. low level format
2. high level format

زماني كه عمليات low level format بر روي هارد ديسك صورت مي گيرد ، در هارد ديسك شيار ها و سكتور ها تشكيل مي شوند اما در عمليات high level format باتوجه به نوع سيستم عامل و سياست هاي راه بردي مربوطه در هارد ديسك ساختار هايي با عنوان جدول اختصاصي فايل ها ، جدول آدرس دهي فايل ها و …ايجاد مي شوند.

جايگاه هاي هارد ديسك

با توجه به اينكه روز به روز بر پيشرفت توليد هارد ديسك ها افزوده مي شود به طور عملي در فاصله زماني هر دوازده ماه تا هجده ماه ظرفيت هارد ديسك ها دو برابر مي شود.در حالحاضر بر روي كامپيوتر هاي رو ميزي هارد هايي با ظرفيت 250 گيگا بايت نصب و استفاده مي شود .

هارد ديسك هاي حالت جامد چيست؟
شركت سامسونگ اقدام به طراحي و ساخت سري جديدي از رسانه ها تحت عنوان flash نمود كه جايگزين هارد هاي قديمي تر شد و هارد ديسك هاي جديد كه (solid state disk) نام دارند كه به طور خلاصه تحت عنوان ssd بيان مي شوند. به اين گونه هارد ها هارد هاي حالت جامد گفته مي شود زيرا در آن هيچ قطعه متحركي وجود ندارد .هارد ديسك هاي معمولي شامل چندين ديسك گردان و هد متحركند كه در هارد ديسك هاي حالت جامد اين خصوصيات وجود ندارند.و به جاي آنها از حافظه هاي فلاش و حافظه هاي SDRAM استفاده مي شود .

خصوصيات هارد ديسك هاي حالت جامد SSD :

1. هارد ديسك هاي SSD به دليل نداشتن قطعات متحرك زمان تأخير كمتري نسبت به هارد هاي متحرك معمولي دارند.
2. از لحاظ مصرف انرژي و توليد حرارت در كامپيوتر ها قابل ذكر است كه هارد هاي جامد يا SSD انرژي كمتري استفاده مي كنند و به مراتب حرارت كمتري توليد مي كنند كه با توجه به شرايط ذكر شده استفاده از اين نوع هارد ها در كامپيوتر هاي لپ تاپ بسيار ايده آل و مقرون به صرفه است.
3. هارد ديسك هاي جامد از نظر قيمت در مقايسه با هارد ديسك هاي معمولي قيمت قابل توجهي در ابتداي عرضه خواهند داشت.

در مقالات بعدي به بيان خصوصيات هارد ديسك هاي مناسب و همچنين راهنمايي هايي براي انتخاب هارد ديسك و تشريح انواع هارد ديسك ها و برشمردن مزيت هاي آن ها خواهيم پرداخت.