X بستن تبلیغات
X بستن تبلیغات
header
متن مورد نظر

هارد دیسک

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

مقدمه

یکی از مسائلی که پس از گنجایش و عمر مفید هارد دیسک حائز اهمیت است، کارایی آن می باشد. اما در حال حاضر هارددیسک ها از نظر کارایی اختلاف چندانی با هم ندارند. خرید هارددیسک نسبت به گذشته بسیار آسان می باشد. زیرا تولید کنندگان ضعیف از صحنه خارج شده اند. از لحاظ مارک و یا کارخانه سازنده دیسک سخت شرکت های زیر عمده تولید هارددیسک را بر عهده دارند:

کانر- مکستور- سی گیت- وسترن دیجیتال- کوانتوم- اچ پی- فوجیتسو- توشیبا – آی بی ام و…

این دیسک ها دارای تفاوتهای گوناگون در گنجایش، گونه، تعداد دیسک، سرعت چرخش، زمان متوسط جست وجو، حافظه واسطه و مدت زمان ضمانت می باشند.

مقدمه

یکی از مسائلی که پس از گنجایش و عمر مفید هارد دیسک حائز اهمیت است، کارایی آن می باشد. اما در حال حاضر هارددیسک ها از نظر کارایی اختلاف چندانی با هم ندارند. خرید هارددیسک نسبت به گذشته بسیار آسان می باشد. زیرا تولید کنندگان ضعیف از صحنه خارج شده اند. از لحاظ مارک و یا کارخانه سازنده دیسک سخت شرکت های زیر عمده تولید هارددیسک را بر عهده دارند:

کانر- مکستور- سی گیت- وسترن دیجیتال- کوانتوم- اچ پی- فوجیتسو- توشیبا – آی بی ام و…

این دیسک ها دارای تفاوتهای گوناگون در گنجایش، گونه، تعداد دیسک، سرعت چرخش، زمان متوسط جست وجو، حافظه واسطه و مدت زمان ضمانت می باشند.

با این که دیسک های نرم توانایی ذخیره اطلاعات را دارند، اما دارای معایبی نیز می باشند. از جمله این عیب ها گنجایش و سرعت کم دسترسی به اطلاعات را می توان نام برد. در صورتی که دیسک سخت این گونه نمی باشد.

هر رایانه معمولاً یک هارددیسک دارد اما بعضی سیستم ها ممکن است دارای دو یا چند هارددیسک باشند. در واقع هارددیسک یک محیط ذخیره سازی دائم برای داده ها می باشد. اطلاعات در رایانه به گونه ای تبدیل می گردند که بتوان آنها را به طور دائم بر روی هارد ذخیره کرد. هارددیسک در سال ۱۹۵۰ اختراع گردید. در آن زمان هارددیسک ها با قطر ۲۰ اینچ یعنی ۵۰/۸ سانتی متر و توانایی ذخیره سازی چندین مگابایت را داشتند. به این دیسک ها دیسک ثابت می گفتند. اما برای تمایز آنها با فلاپی دیسک هارددیسک نام گرفتند.این هارددیسک ها دارای یک صفحه برای نگهداری محیط مغناطیسی می باشند. در واقع هارددیسک مشابه یک نوار کاست می باشد و از روش نوار کاست برای ضبط مغناطیسی استفاده می نمایند. در این حالت به سادگی می توان اطلاعات را حذف و بازنویسی کرد. این اطلاعات مدت ها باقی خواهند ماند.

تمایز هارددیسک با نوار کاست

– در هارددیسک لایه مغناطیسی بر روی دیسک شیشه ای و یا یک آلومینیوم اشباع شده قرار خواهد گرفت که به خوبی سطح آنها صیقل داده می شود.

– در هارددیسک می توان به سرعت در هر نقطه دلخواه اطلاعات را ذخیره و بازیابی نمود، به این صورت که احتیاجی به ترتیب ذخیره اطلاعات نمی باشد.

– در هارددیسک هد خواندن و نوشتن دیسک را لمس نخواهد کرد.

– گرداننده هارددیسک هد مربوط به هارد را در هر ثانیه ۳۰۰۰ اینچ به چرخش در می آورد.

– هارددیسک می تواند حجم بسیار بالایی از اطلاعات را در فضایی کم و با سرعت بالا ذخیره سازد. این اطلاعات در قالب فایل ذخیره می شوند. در واقع فایل مجموعه ای از بایت هاست. زمانی که برنامه ای اجرا می شود هارددیسک اطلاعات مربوط به برنامه را برای استفاده به پردازنده ارسال خواهد کرد.

اجزای هارددیسک

به مجموعه دیسکهای دایره ای شکلی که روی هم قرار می گیرندو اطلاعات بر روی آنها ذخیره می گردد هارددیسک می گویند . این مجموعه برای حفاظت در مقابل گرد و خاک و سایر عوامل مخرب در داخل یک پوشش دربسته قرار می گیرد. در واقع هارددیسک جعبه ای فلزی است که از چند صفحه دیسک و چند هد تشکیل می شود. هر دیسک دارای دو سطح است که می توان داده ها را بر روی آن ذخیره کرد. پس در زمان خواندن و نوشتن بر روی هر یک از دیسک ها دو هد قرار می گیرد. در زمان خرید هارددیسک نسبت نوک یا هد به دیسک بسیار مهم است یعنی اگر نسبت به صورت ۸ به ۴ بیان شود در واقع هارددیسک ۸ نوک یا هد و ۴ دیسک یا صفحه دو طرفه دارد. دو برابر بودن تعداد هدها بر صفحه ها نشان می دهد یک هد برای هر طرف دیسک وجود دارد.

در واقع هارددیسک از دو قسمت زیر برای ذخیره و بازیابی اطلاعات استفاده می کند:

۱- هد یا نوک های خواندن و نوشتن که از مرکز دیسک به طرف لبه قرار دارد.

۲- دیسک های دایره ای با توانایی چرخش یا دوران

 از نظر نوع نصب و کاربرد هارددیسک به دو دسته تقسیم می شود:

۱- دیسک های سخت قابل حمل

۲- دیسک های سخت ثابت

نکته:دیسک های قابل حمل را بدون این که اطلاعات آنها صدمه ببیند می توان حمل کرد، در صورتی که دیسک های ثابت در داخل جعبه رایانه نصب می شود.

توجه داشته باشید که در زمان روشن بودن رایانه آن را حرکت ندهید زیرا دیسک سخت صدمه می بیند.

هارددیسک معمولی در حدود ۱۵ سانتی متر طول، ۱۰ سانتی متر عرض و در حدود ۳ سانتی متر ارتفاع دارند. وزن آنها نیز کمتر از ۱ کیلوگرم است.

این گونه دیسک ها در حدود ۸۰ گیگا بایت داده را می توانند در خود جای دهند.

دیسک های سخت از نظر اندازه به چند دسته تقسیم می شوند:

۱- دیسک های سخت ۵/۲ اینچی

۲- دیسک های سخت ۸/۱ اینچی

۳- دیسک های سخت ۲۵/۵ و ۵/۳ اینچی به نام دیسک های سخت تمام قد

۴-دیسک های سخت ۲۵/۵ و ۵/۳ اینچی مشهور به دیسک های سخت نیم قد

دیسک های تمام قد در حال حاضر تولید نمی شوند. دیسک های شخصی معمولاً از نوع ۵/۳ اینچی نیم قد بوده و دارای ارتفاع ۵/۳ سانتی متری هستند. پس دیسک هایی که امروزه ساخته می شوند اغلب ۵/۳ و ۵/۲ اینچی هستند. دیسک های سخت ۸/۱ اینچی حداکثر ۵ گیگابایت فضا دارند. این گونه دیسک ها اطلاعات را بر روی یک سطح از دیسک های موجود ذخیره می کنند.

به این دیسک ها دیسک یک لبه هم می گویند اما در حال حاضر می توان برای هر دو سطح دیسک اطلاعات را ذخیره کرد.

جنس هارددیسک

همانطور که گفته شد دیسک های سخت دارای چند صفحه هستند که به طور عمودی روی هم قرار دارند. جنس این صفحه ها عموماً از شیشه، آلیاژ آلومینیوم، ترکیب سرامیک و شیشه، سرامیک و سایر مواد ساخته می شود. به این علت که دیسک ها باید سبک و مقاوم باشند و در اثر سرما و گرما تغییر حالت ندهند. به طور کلی جنس دیسک ها از آلومینیوم همراه با پوششی از اکسید آهن یا آلیاژ کبالت است که بسیار با ظرافت بر روی آن قرار می گیرد. این پوشش مغناطیسی به سطح حامل اطلاعات امکان مغناطیسی شدن می دهد. علاوه بر این بسیار نازک می باشد و در برابر برخورد با هد قابل خواندن و نوشتن است.

جهت اندازه گیری کارآیی یک هارددیسک از دو روش استفاده می گردد:

۱- اندازه گیری زمان جست وجو: مدت زمان بین درخواست یک فایل توسط پردازنده تا ارسال اولین بایت فایل مورد نظر.

۲- اندازه گیری میزان داده: تعداد بایت های ارسالی در هر ثانیه برای پردازنده که این اندازه معمولاً بین ۵ تا ۴۰ مگا بایت در هر ثانیه است.

هادردیسک دارای موتوری می باشد که این موتور باعث چرخش صفحات هارددیسک می شود. در کنار برد کنترل کننده، کانکتورهای مربوط به موتور قرار دارد.

مکانیزمی که باعث حرکت بازوها بر روی هارددیسک می گردد سرعت و دقت هارد را تعیین می کند. در این حالت از یک موتور خطی با سرعت بالا استفاده می شود.

نحوه قرار گیری اطلاعات در هارد

اطلاعات بر روی سطح هر یک از صفحات دیسک سخت در مجموعه ای به نام سکتور و شیار ذخیره می گردد. شیارها دوایر متحدالمرکزی هستند(نواحی زرد) که برای هر یک از آنها تعداد محدودی سکتور(نواحی آبی) با ظرفیتی بین ۲۵۶ و ۵۱۲ بایت ایجاد می گردد. این سکتورها همزمان با آغاز فعالیت سیستم عامل در کلاستر سازماندهی می گردد. زمانی که درایو رایانه تحت عملیات Low level format قرار می گیرد سکتورها وشیارها ایجاد می شود و زمانی که درایو High level format می گردد با توجه به نوع سیستم عامل بستر مناسبی برای استقرار فایل های اطلاعاتی فراهم می آید.

 عمر مفید دیسک های سخت

در سال های گذشته عمر دیسک های سخت بسیار کوتاه بود.اما در حال حاضر عمر مفید دیسک ها افزایش یافته است. عمر مفید با واژه (MTFB) نشان داده می شود. این واژه سرواژه کلمات زیر به معنای میانگین پایداری عملی و یا زمان میانگین میان خرابی هاست.

Mean Time between Failure

این علامت نشان دهنده متوسط فاصله زمانی استفاده از دیسک سخت، تا پیش آمدن یک اشکال برای آن است. عمر مفید بر حسب ساعت نشان داده می شود. سازندگان دیسک سخت عمر مفید آن را ۴۰۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰۰ در نظر می گیرند.

در صورتی که رایانه به طور مستمر روشن نباشد و کار نکند، این مقدار افزایش خواهد یافت. زمانی که عمر مفید تمام می شود دیسک سخت یکباره خراب نمی شود بلکه ممکن است به مرور دچار فرسودگی شود در این زمان در هنگام روشن کردن رایانه پیام Invalid System disk ظاهر می شود.

گنجایش یا ظرفیت دیسک سخت

در زمان انتخاب ظرفیت هاردیسک به این فکر نکنید که چه گنجایشی نیاز شما را برطرف می کند بلکه به این فکر کنید که در آینده به ظرفیت بیشتری احتیاج دارید. البته نوع برنامه هایی که استفاده می کنید راهنمای خوبی برای تعیین ظرفیت هارددیسک می باشد. دیسک های سخت از ظرفیت ۶۴۰ و ۸۵۰ مگابایت و کم تر که در سال های گذشته وجود داشته است شروع می شود و تا ۱، ۲/۱، ۶/۱، ۱/۲، ۵/۲، ۴، …و ۸۰ ، ۱۲۰، ۱۶۰، ۲۰۰، ۲۵۰ گیگابایت و بیشتر در بازار موجود می باشد.

در حال حاضر دیسک های سخت با ظرفیت ۲۰ تا ۴۰ گیگا بایتی کم ترین گنجایش موجود هستند. تقریباً هیچ سازنده دیسک سختی دیگر گونه ۱ تا ۸ گیگابایتی را تولید نمی کنند. به طور کلی برای محاسبه گنجایش دیسک سخت عامل های زیر را باید در نظر گرفت:

– گنجایش هر قطاع یا سکتور

– تعداد هدها یا نوک های خواندن و نوشتن

– تعداد استوانه ها یا سیلندرها

– تعداد قطاع ها یا سکتورها

– تعداد نوک یا هد

شرکت های مختلفی که دیسک های سخت تولید می کنند گنجایش های مختلفی را می سازند که ساختار آنها تقریباً یکسان است. اما تعداد صفحه های تشکیل دهنده دیسک و تعداد هدها یا نوک های خواندن و نوشتن متفاوت است. بدین صورت اگر دیسکی را با گنجایش و سرعت زیاد می خواهید تعداد نوک های خواندن و نوشتن آن برای هر صفحه باید ۵ یا بیشتر باشد تا سرعت انتقال داده ها افزایش پیدا کند.

در واقع بالا بودن گنجایش دیسک به معنای زیاد بودن سرعت آن نیست بنابر این بهتر است بدانیم چه تعداد صفحه در داخل دیسک سخت وجود دارد و نوک های آن چند عدد می باشد.

دیسک های سخت تقلبی خرید رایانه، قطعات و دستگاه های جانبی آن با این که ساده به نظر می آید اما بسیار پیچیده و فنی می باشد زیرا تقلب در اکثر ابزارها و دستگاه های رایانه به چشم می خورد، مانند:

– تغییر برچسب: در این حالت مشخصات روی ابزارها و دستگاه های رایانه را تغییر می دهند و آنها را پاک کرده و مشخصات جدیدی روی آنها می نویسند.

– بسته بندی مجدد: در این صورت هارددیسک دسته دوم و تقلبی را در بسته بندی و کاغذهایی درست مانند بسته بندی اصل آن قرار می دهند.

– هارددیسک های ارزان قیمت: بعضی وقت ها هارددیسک های ارزان قیمت را به جای نوع بهتر و گرانتر آن به کار می برند. مخصوصاً اگر رایانه را به صورت پلمب شده خریداری کنید.

– شیوه تولید: همان طور که می دانید ابزارها به دو صورت خرده فروشی و عمده فروشی (تولید فله ای) به بازار عرضه می شوند. در حالت اول کالاها معمولاً اصل بوده و ویژگی های اعلام شده دقیقاً برابر جنس عرضه شده می باشد. این ابزارها معمولاً گران تر بوده، مدت ضمانت نامه ای بیشتری دارند و دارای دفترچه راهنما، جعبه بسته بندی، نرم افزار جانبی و موارد دیگر می باشند.

بنابراین تنها کاری که می توان انجام داد این است که به نکات زیر قبل از خرید توجه بفرمایید:

– بسته بندی را چک کنید.

– ضمانت نامه ها را به دقت بررسی کنید، زیرا داشتن ضمانت نامه دلیل بر اصل بودن کالا نیست.

– افزار سنجی کنید: در صنعت رایانه به این کار محک زنی می گویند. افزار سنج های رایانه ای به کاربرها کمک می کنند تا از کارآیی سیستم، ابزارها و دستگاه آگاه شوند.

افزارسنج ها برنامه هایی هستند که با استفاده از داده های خود سخت افزارهای نصب شده بر روی رایانه را چک می کنند و اگر این سخت افزارها و ابزارها دارای امتیاز کم تری باشند. می توان گفت آن ابزار تقلبی، دست دوم و کارکرده می باشد.

نکته: همیشه از آخرین نگارش افزارسنج ها استفاده کنید و در نظر داشته باشید که همه افزارسنج ها توانایی مورد نیاز را ندارند.

از جمله این افزارسنج ها نورتون و مک آفی را می توان نام برد.

– عیب یابی کنید: برای اطمینان از نو بودن ابزارها می توان از نرم افزارهای عیب یابی و اشکال زدایی رایانه استفاده کرد. یکی از این نرم افزارها «چک ایت» می باشد.

– رایانه را آزمایش کنید: برای این کار نرم افزارهای به خصوصی وجود دارد که رایانه را مجبور به انجام محاسبات پیچیده می کند. مانند: Prime95 یا Burn In Test.

زمان دستیابی

با توجه به این که صنعت ساخت دیسک سخت پیشرفت زیادی کرده است، با این حال زمان دستیابی به اطلاعات و مقایسه میلی ثانیه ها و بحث درباره سرعت همچنان اهمیت دارد.

ویژگی هایی که دارای اهمیت می باشند موارد ذیل می باشند:

زمان جست وجو- زمانی که هدها و نوک های خواندن و نوشتن به شیار یا ترک درخواست شده انتقال پیدا می کند.

زمان آرامش یا سکون- زمانی است که مکان درخواست شده به زیر نوک خواندن و نوشتن می رسد.

زمان دستیابی- زمانی است که دیسک سخت مکان درخواست شده برای داده ها را می یابد.( زمان دستیابی اهمیت زیادی دارد)

سرعت انتقال داده ها- سرعتی است که داده ها روی دیسک نوشته و یا خوانده می شوند. این سرعت تا اندازه زیادی به رابط های دیسک سخت و رایانه مربوط می شود.

گذرگاه – برای بهره گیری از توانایی های دیسک سخت باید از گذرگاه های داده ای سریع و پهن استفاده نمود.

سرعت چرخش یا دوران

می دانیم که هر چه دیسک سخت سریع تر بگردد داده ها با سرعت بیشتری از روی سطح دیسک خوانده می شود، این عمل باعث سرعت انتقال می شود. سرعت گردش دیسک با واحد یا یکای دور در دقیقه اندازه گیری می شود. این یکا به صورت «RPM» جمع سرواژه های «Rotation Per Minute»می باشد. به طور مثال دیسک های سخت دارای سرعت چرخش ۵۴۰۰، ۷۲۰۰، ۱۰۰۰۰، ۱۲۰۰۰ دور در دقیقه و بالاتر هستند.

 نکته: دیسک های اسکازی دارای سرعت دوران دهها هزار دور در دقیقه هستند.

دیسک های AV

دیسک های ای وی جمع سر واژه کلمه های Audio/Visual) می باشد. این نوع دیسک های سخت دارای ویژگی های زیر می باشد:

۱- سرعت چرخش آنها بر حسب دور در دقیقه بسیار بالا می باشد و معمولاً کمتر از ۷۲۰۰ دور در دقیقه نمی باشد.

۲- داده های ذخیره شده بر روی این نوع دیسک ها به صورت یکپارچه ذخیره می شوند و تکه تکه و پراکنده نمی باشند. بنابر این برای ویرایش صوت و تصویر مناسب می باشند و زمان کار با این نوع دیسک ها بسیار کاهش خواهد یافت.

قالب بندی زیربنایی

(فرمت سطح پایین یا فیزیکی)

قبل از استفاده از دیسک سخت ابتدا باید آن را قالب بندی یا فرمت نمود. تمام دیسک های سختی که در بازار وجود دارند توسط کارخانه سازنده قالب بندی سطح پایین می شوند. در این نوع قالب بندی قطاع ها، استوانه ها و شیارها و سایر موارد تعریف می شوند.

قالب بندی سطح پایین یا فیزیکی باعث می شود قطاع ها با استفاده از جریان مغناطیسی روی شیارها مشخص شوند. در این وضع علامت هایی روی هر شیار نوشته می شود که به آن Sector ID و یا شناسه قطاع گویند. شناسه های قطاع شماره هایی هستند که قطاع ها را از هم جدا می کنند. در واقع در زمان انجام عمل قالب بندی سطح پایین، سطح دیسک آزمایش می شود و داده های مربوط به شناسه قطاع ها، به صورت کامل روی دیسک نوشته می شوند. این داده ها توسط سیستم عامل برای مشخص کردن محل قرار گرفتن داده ها روی دیسک، مورد استفاده قرار می گیرند.

گاهی اوقات ممکن است شناسه قطاع ها ضعیف شوند، در این حالت ممکن است پیام زیر ظاهر شود.

 

 Sector not found

در این صورت لازم است دیسک سخت را قالب بندی سطح پایین نمود. قالب بندی دیسک، سبب نوسازی و ایجاد قطاع های فیزیکی تازه روی آن می شود.

با اینکه دیسک سخت در کارخانه فرمت بندی می شود.اما گاهی اوقات انجام مجدد آن بسیاری از اشکال ها را از بین می برد.

عیب یابی دیسک سخت

با اینکه بیشتر اشکال های دیسک سخت در هنگام نصب آن بوجود می آید، اما پس از آن نیز به دلایل مختلف ممکن است اشکال هایی در آن بوجود بیاید:

– ممکن است دیسک کار نکند به این علت که کابل تغذیه (برق) شل باشد و یا در جهت عکس و نادرست نصب شده باشد.

– اگر چراغ دیسک سخت پس از روشن شدن رایانه به حالت چشمک زن درآید این احتمال وجود دارد که کابل روبانی داده ها نادرست نصب شده باشد.

– در صورتی که بایوس دیسک سخت را می شناسد اما F disk قادر به شناسایی آن نیست، وارد Setup شوید و گزینه ای که مربوط به شناسایی نوع ورودی و خروجی است را از حالت خودکار درآورید و آن را به صورت دستی تنظیم کنید.

– همان طور که می دانید بیشتر سخت افزارها و نرم افزارها بدون ایراد نمی باشند و باعث آسیب رساندن به هارد می شوند.

– بعضی از ویروس ها باعث صدمه دیدن هارد می شوند.

– گاهی ممکن است نوک های خواندن و نوشتن به صفحه های دیسک سخت برخورد کنند و روی آنها خش بیاندازند.

– اگر هنگام کار با دیسک سخت، نمایشگر شروع به نوسان کند، ممکن است دسترسی به دیسک سخت سبب شود جریان بیشتری از منبع تغذیه کشیده شود، در نتیجه بر جریان ارسالی به کارت گرافیکی اثر بگذارد. برای همین لازم است منبع تغذیه آزمایش و بررسی شود.

 

 

منبع : پدیدا بزرگترین مرجع علمی ایرانیان

ارسال نظر