هارد دیسک ها از قطعات اصلی کامپیوتر ها و سرور ها هستند و برای ذخیره اطلاعات از آن ها استفاده می شود. از طرف دیگر هارد دیسک ها نقش مهمی را در سرعت این دستگاه ها ایفا می کنند، و در نهایت منجر به افزایش سرعت در پشتیبانی شبکه و خدمات کامپیوتر می گردند.

در این مقاله سعی شده است به طور ساده صفر تا صد هارد دیسک تشریح شود و همچنین راه کارهایی برای افزایش سرعت کامپیوتر ها و سرور ها به واسطه هارد دیسک و یا سخت افزار جایگزین ارائه شود.

در ادامه می توانید فهرست مطالب را مشاهده کنید و با کلیک بر روی هر عنوان، سریعا به قسمت مورد نظر هدایت شوید.

هارد دیسک چیست؟

هارد دیسک، سخت افزاری است که به منظور ذخیره ی اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرد، هارد دیسک از سخت افزار های اساسی در کامپیوتر و سرور ها محسوب می شود که بدون آن ، کامپیوتر ها و سرور ها قادر به قعالیت نیستند.

این سخت افزار در دستگاه هایی که حجم زیادی از اطلاعات برای ذخیره دارند مورد استفاده قرار میگیرد.

ساختار هارد دیسک چگونه است؟

به طور ساده می توانیم هارد دیسک را به یک گرامافون و صفحه ی روی آن تشبیه کنیم .گرامافون از یک دیسک گردان تشکیل شده است که بر روی آن یک اهرم فلزی به اسم هد قرار دارد و وظیفه خواندن اطلاعات را بر عهده دارد. هارد دیسک هم به همین صورت از یک دیسک گردان و یک هد تشکیل شده است. اطلاعات در دیسک ذخیره می شود و هد وظیفه خواندن یا نوشتن اطلاعات را بر عهده دارد.

حجم هارد دیسک

هارد دیسک ها در حجم های متفاوتی عرضه می شوند ، امروزه بیشتر از هارد دیسک هایی با حجم ۱TB و ۲TB برای کامپیوتر های دسکتاپ و لپ تاپ ها استفاده می شود. همچنین در گذشته هارد هایی با حجم های ۸۰ – ۱۶۰ – ۳۲۰ و ۵۰۰ گیگابایت نیز استفاده میشده که امروزه منسوخ شده اند.

جایگزین هارد دیسک

طی چند سال گذشته درایو های جامد (SSD) به جاگزینی مناسب برای هارد دیسک ها تبدیل شده اند ، این موضوع به گونه ای رایج شده است که در سیستم عامل های جدید نظیر ویندوز ۱۰ اگر از درایو SSD برای ذخیره اطلاعات استفاده نشود کندی محسوسی بر روی کامپیوتر یعد از مدت زمان کوتاهی نمایان می شود. البته SSD ها نیز معایبی دارند که در مقاله مزایا و معایب SSD درباره ی آن به طور کامل صحبت شده است. اما به طور کلی مزایای SSD ها نسبت به هارد ها بیشتر از معایب آن ها است که استفاده از SSD به جایگزین مناسبی برای هارد ها مخصوصا در کامپیوتر های خانگی تبدیل کرده است.

مزایای هارد دیسک

هزینه

از مزایای مهم هارد دیسک ها می توان به هزینه ی پایین آن ها به ازای هر گیگابایت اشاره کرد. هارد دیسک ها در مقابل سخت افزار های ذخیره سازی دیگر همچون SSD ها ، حافظه های USB نظیر فلش و … قیمت کمتری برای هر گیگابایت عرضه می کند.

معایب هارد دیسک

استهلاک

از معایب اصلی هارد دیسک ها می توان به استهلاک آن در گذر زمان اشاره کرد، حتما با خودتان می گویید که هر وسیله ی الکترونیکی طول عمر خود را دارد و به مرور مستهلک می شود اما باید بگوییم که استهلاک در هارد دیسک ها بیش از دیگر قطعات است و این موضوع بدلیل متحرک بودن آن است ، قطعات دیگر کامپیوتر ها و سرور به مرور مستهلک نمی شوند بلکه به یک باره خراب می شوند. اما هارد دیسک ها در صورتی که به طور عادی مورد استفاده قرار بگیرند رفته رفته سرعت چرخش آن ها کند می شود و در نتیجه سرعت کامپیوتر نیز کاهش می یابد.

حساس به حرکت

عیب دیگر هارد دیسک آسیب پذیری آن نسبت به شوک حرکتی است ، هارد دیسک ها به دلیل ساختار متحرکی که دارند نسبت به حرکت حساس هستند و حرکت دادن آن ها به ویژه در حین کار می تواند باعث خرابی آن ها شود

سرعت

سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات امروزه در هارد دیسک ها یکی از نقاط ضعف مهم آن ها محسوب می شود، این مسئله بیشتر در کامپیوتر های معمولی که از هارد دیسک هایی با دور ۵۴۰۰ rpm استفاده می شود به وجود می آید. امروزه در کامپیوتر های دسکتاپ و لپ تاپ ها از درایور های جامد (SSD) استفاده می شود که سرعت خواندن به مراتب بالاتری را نسبت به هارد دیسک ها ارائه می دهند.

انواع هارد دیسک از نظر ساختار

هارد SATA

SATA مخفف Serial ATA یا Serial Advanced Technology Attachment می باشد. هارد های ساتا از لحاظ سرعت چرخش در دو نوع ۵۴۰۰ و ۷۲۰۰ دو در دقیقه ساخته می شوند. هارد های sata در حجم های بسیار بالا تا ۲۰ ترابایت ساخته و عرضه می شوند.

هارد SAS

SAS مخفف Serial Attachment SCSI است .این هارد دیسک ها جایگزین هارد های PATA یا Parallel ATA شدند.

این هارد ها سرعت بالاتری نسبت به هارد های SATA دارند و سرعت آن ها از ۷۲۰۰ تا ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه است که در نتیجه باعث افزایش سرعت دسترسی به اطلاعات میگردد. این هارد ها در جاهایی که سرعت نسبت به حجم اهمیت بالاتی دارد مورد استفاده قرار می گیرد. نسل اول آنها از سرعت ۱.۵Gbps پشتیبانی میکرد.  در نسل دوم تکنولوژی SAS که در سال ۲۰۰۹ معرفی شد سرعت انتقال اطلاعات به ۶Gbps می رسید و در نهایت در نسل سوم این سرعت به ۱۲Gbps رسید. هارد های SAS در حداکثر حجم ۹۰۰ گیگابایت ساخته می شوند.

انواع هارد از نظر اندازه

هارد LFF

LFF مخفف کلمه Large Form Factor است و اندازه ۳.۵ اینچی دارد. این نوع هارد ها نسبت به مدل های SFF رایج تر هستند و قیمت پایین تری نسبت به آن ها دارند و برای استفاده های عمومی تر نظیر کامپیوتر های دسکتاپ که محدودیت فضا داخلی زیادی ندارند مورد استفاده قرار می گیرد.

هارد SFF

SFF مخفف کلمه Small Form Factor است و اندازه ۲.۵ اینچی دارد. این هارد ها نسبت به مدل های LFF کمتر مورد استفاده قرار می یگرد . از این هارد دیسک ها بیشتر در دیوایس هایی که محدودیت فضا دارند مورد استفاده قرار میگیرد که از جمله می توان به لپ تاپ ها و سرور ها اشاره کرد.

بافر هارد دیسک

بافر به تنهایی به معنی حافظه ی موقت است و در کنار بسیاری از سخت افزار ها نظیر هارد دیسک برای افزایش سرعت مورد استفاده قرار میگیرد. اما بافر چگونه باعث افزایش سرعت هارد دیسک می شود؟

بافر یک حافظه ی میانی است و سرعت آن از خود سخت افزاری که در کنار آن مورد استفاده قرار می گیرد بیشتر است . حال ما قصد ذخیره اطلاعات جدید را بر روی هارد دیسکی را داریم ، اطلاعات ما ابتدا به بافر منتقل می شود و همانطور که گفته شد به دلیل سرعت بالای آن، این موضوع نسبت به ذخیره همان اطلاعات به صورت مستقیم بر روی همان هارد بیشتر است. بعد از اینکه اطلاعات بر روی بافر ذخیره شد، ما تصور می کنیم که اطلاعات به طور کامل بر روی هارد دیسک ذخیره شده است و کامپیوتر ما دیگر لودینگی را به منظور کپی اطلاعات نشان نمی دهد.

سپس اطلاعات از بافر بر روی هارد کپی می شود اما همچنان بر روی بافر وجود دارد! و دلیل این موضوع این است که اگر نیاز دوباره به آن اطلاعات پیدا کردیم با سرعت بیشتری خوانده شود.

از طرفی دیگر شما زمانی که قصد خواندن اطلاعاتی را از هارد دیسک دارید ، این اطلاعات ابتدا بر روی بافر کپی شده و سپس از روی آن خوانده می شود.

اطلاعات بافر تا زمانی بر روی آن خوانده می شوند که اطلاعات جدید تری بر روی نوشته یا از روی آن خوانده نشود . به عبارتی دیگر همیشه آخرین اطلاعات خوانده شده از روی هارد دیسک و یا آخرین اطلاعات نوشته شده بر روی هارد دیسک ، بر روی بافر نیز وجود دارد.

گرما و صدای هارد دیسک

هارد ها به طور عادی میزانی از گرما و صدا را ایجاد می کنند . درباره ی گرمای تولید شده می توانیم بگوییم که یک موضوع عادی است و همانطور که میدانید بسیاری از قطعات الکتریکی و الکترونیکی میزان گرمای مشخصی را متناسب با ساختار خود تولید می کنند.

صدای هارد دیسک از جمله موضوعاتی است که می تواند باعث ایجاد مزاحمت و آلودگی صوتی برای برخی از افراد شود. به خصوص اینکه تولید صدای هارد دیسک به مرور زمان بیشتر می شود و صدای ویز ویزی را مانند خراشیده شدن جسم تیزی بر روی سطح صاف ایجاد می کند. این میزان اگر در حدی باشد که شما در محیط ساکت به راحتی آن را می شنوید نشانه آخرای عمر هارد دیسک است و کم کم باید به فکر تهیه هارد دیسک دیگر و همچنین تهیه بکاپ های مرتب از اطلاعات خود تا زمان تهیه هارد دیسک جدید باشید.

نوع دیگر از صدای هارد دیسک وجود دارد که همانند تیک تیک ساعت است ، این صدا نشانه ایراد سخت افزاری هارد دیسک می باشد و نشان می دهد که هد هارد نمی تواند به درستی کار کند. این اتفاق اکثرا در مواقعی به وجود می آید که هارد دچار ضربه شده باشد. برای مثال اگر هارد از دست شما بر روی زمین افتاده باشد ممکن پس از آن صدای تیک تیک ساعت طوری آن را بشنوید. البته این موضوع بیشتر در هارد های اکسترنال که زیاد حمل می شوند و ممکن است در ارتقاعی قرار بگیرند که بر روی زمین سقوط کنند پیش می آید.

تاریخچه هارد دیسک

تولید اولین هارد دیسک ها به سال ۱۹۵۰ بر میگردد که قطرشان به ۲۰ اینچ (حدود ۵۰ سانتی تر) میرسید. حدود دهه ۸۰ میلادی هارد دیسک هایی وارد بازار شدند که قطری برابر با ۸ اینچ (۲۰ سانتی متر) داشتند که به دلیل اندازه ی بزرگشان و همچنین مصرف بالای انرژی برای محیط های خانگی و حتی صنعتی نمی توانستند مورد استفاده قرار گیرند. پس از سال ۱۹۸۰ شرکت Segate هارد دیسکی با ابعاد ۵.۲۵ اینچ تولید کرد که حجمی برابر با ۵ مگابایت داشت.

تعریف IOPS در هارد دیسک

IOPS مخفف Inputs Outputs Per Second است و بهترین معیار برای سنجش سرعت سخت افزار های ذخیره سازی از جمله هارد دیسک ها می باشد.