هارد ديسک HDD ، که پيش از اين به عنوان ديسک گردان ثابت شناخته مي شد) يک حافظه دائمي است که بطور ديجيتالي رمزنگاري شده و اطلاعات را روي سطح مغناطيسي ديسک هاي خود ذخيره مي کند.
هارد ديسک ها در ابتدا براي استفاده در کنار کامپيوتر توليد شدند و بعد ها از آن ها در داخل کامپيوتر استفاده شد. با گذشت زمان کاربرد هاي هاردديسک از حيطه کامپيوتر فراتر رفت .بطوريکه در تجهيزات ضبط تصوير ،پخش صدا ، همچنين در سيستم ها و دوربين هاي ديجيتال مورد استفاده قرار گرفت . در سال 2005 اولين تلفن هاي همراه ِداراي هارد ديسک توسط شرکت هاي نوکيا و سامسونگ ارائه شد. ايجاد نياز به حافظه هاي بزرگ ، قبال اعتماد و مستقل ، منجر به توليد ساختارهايي همچون RAID ،سخت افزار هايي همچون NAS حافظه هاي متصل به شبکه) و سيستم هايي همچون SAN شبکه هاي ذخيره اطلاعات) شد تا بتوان بطور موثر به حجم بالايي از اطلاعات دسترسي پيدا کرد.

? ديسکهاي دايم H.D.D
 

با گذشت زمان، ظرفيت هارد ديسک ها رشد نمايي داشته است. در کامپوتر هاي شخصي ابتدايي يک درايو با ظرفيت 20 مگابايت بزرگ به نظر مي رسيد. در نيمه دوم دهه 90 ،هارد درايو هايي با ظرفيت يک گيگابايت و حتي بزرگتر به بازار آمد. از سال 2006 کوچکترين هارد ديسکي که براي کامپيوتر هاي خانگي توليد مي شود ظرفيتي برابر 40 گيگابايت دارد. اکنون بيشترين ظرفيت در درايو هاي داخلي 0/75 ترابايت(750 گيگابايت) و در درايو هاي خارجي با استفاده ازچند درايو داخلي از يک ترابايت نيز فراتر ميرود.
اين درايو هاي داخلي ظرفيت ذخيره سازي خود را با استفاده از شيوه ضبط ستوني افزايش داده اند.

? آشنايي با تکنولوژي هارد ديسک Hard Disk Drive
 

هارد درايو ها با تحت ميدان قرار دادنِ يکسري مواد مغناطيسي اطلاعات را درخود ضبط مي کنند. و با تشخيص مغناطيس شدگي آن ماده اطلاعات را از روي آن مي خوانند. طرح کلي يک هارد ديسک تشکيل شده از يک مخروط که يک يا چند صفحه مسطح و گرد را نگه مي دارد ،اطلاعات بر روي اين صفحات ذخيره مي شوند. اين صفحه ها از يک ماده غير مغناطيسي( اغلب شيشه يا آلومينيوم) ساخته مي شوند و با يک لايه نازک از مواد مغناطيسي روکش مي شوند. در درايو هاي قديمي از تري اکسيد آهن به عنوان ماده مغناطيسي استفاده مي شد اما امروزه از آلياژهاي کبالت پايه استفاده مي کنند.
صفحات با سرعت هاي بالا به گردش در مي آيند.اطلاعات در حين چرخش صفحات بر ري آنها نوشته مي شوند.اين کار توسط مکانيزمي با نامِ: هد خواندن/ نوشتن انجام مي شود. اين هد با فاصله بسيار کم بالاي سطح مغناطيسي حرکت مي کند. از اين وسيله براي تشخيص و تغيير در وضعيت مغناطيس شدگيِ ماده زير آن استفاده مي شود. به ازاي هر صفحه مغناطيسي بر روي مخروط ، يک هد وجود دارد که همه آنها بر روي يک بازوي مشترک سوار شده اند. همينطور که صفحات دوران مي کنند يک بازوي محرک، هد ها را (به آرامي و با حرکت شعاعي ) روي يک مسير قوس دار، بر روي صفحات به حرکت در مي آورد.با اينکار به هر هد اجازه داده مي شود که تقريبا به تمام سطح صفحهء در حال دوران دسترسي پيدا کندد.
سطح مغناطيسي هر صفحه به تعداد زيادي محدوده هاي کوچک مغناطيسي تقسيم مي شود. (اندازه اين محدوده ها در حد ميکرون مي باشد). هر کدام از اين محدوده ها براي رمزنگاري يک واحد باينري اطلاعات مورد استفاده قرار مي گيرند.در هارد درايو هاي امروزي ، هر يک از اين محدوده هاي مغناطيسي از چند صد دانه مغناطيسي تشکيل شده اند. هر محدده مغناطيسي ، يک دوقطبي مغناطيسي را تشکيل مي دهد که اين دو قطبي ها يک حوزه مغناطيسي متمرکز را در نزديکي خود ايجاد مي کنند.
يک هد نوشتن، با ايجاد ميدان مغناطيسي قوي در نزديکي محدوده هاي مغناطيسي ، آن را تحت اثر خود قرار داده مغناطيس مي کند. در هارد ديسک هاي اوليه براي خواندن اطلاعات از همان القاء کننده اي استفاده مي شد که موقع نوشتن مورد استفاده قرار گرفته بود. اما با تکنولوژي جديد هد مخصوص نوشتن و هد مخصوص خواندن از هم جدا شده اند ، با اين وجود هر دوي آنها روي يک بازوي محرک قرار دارند.
اغلب هارد درايو ها داراي يک پوشش محکم و کيپ هستند که از محتويات درايو در برابر جمع شدگي ،گرد و غبار و ديگر عوامل آلودگي محافظت مي کند. هد خواندن / نوشتنِ هارد درايو بالاي صفحات مغناطيسي و بر روي يک بالشتک هوا که ضخامتي در حد چند نانومتر دارد حرکت مي کند. بنابراين سطوح صفحات و محتويات داخلي درايو بايد پاک نگه داشته شوند تا با توجه به فاصله نانومتري بين صفحات و هد ،از صدمات ناشي از اثر انگشت ، غبار، مو، ذرات دود و غيره جلوگيري شود.
استفاده از صفحات صلب همچنين کيپ و عايق کردن هارد ديسک ، تولرانس بهتري را نسبت به فلاپي ديسک فراهم ميکند.بنابراين هارد ديسک ها در مقايسه با فلاپي ديسک ها مقدار بيشتري اطلاعات را مي توانند در خود ذخيره کنند. همچنين قابليت دسترسي و انتقال اطلاعات در هارد ديسک ها سريع تر مي باشد. در سال 2006 يک هارد ديسک بايد بتواند بين 80 تا 750 مگابايت اطلاعات را در خود جاي دهد، با سرعتي بين 7200 تا 10000 درو در دقيقه بچرخد و سرعت انتقال ترتيبي اطلاعات در آن بايد بيشتر از 50 مگابايت در هر ثانيه باشد. سريع ترين هارد درايوهاي مربوط به سرور ها و ايستگاه هاي کاري با سرعتي معادل 15000 دور در دقيقه مي چرخند و سرعت انتقال ترتيبي اطلاعات در آنها بالغ بر 80مگابايت در هر ثانيه مي باشد. هارد ديسک ها ي مربوط به نوت بوک ها که از نظر فيزيکي کوچکتر از نمونه هاي خانگي هستند، معمولا داراي سرعت و ظرفيت پايين تري ميباشند. اغلب اين هارد ديسک ها با سرعتي در حدود 4200 دور در دقيقه مي چرخند. البته لازم به ذکر است که جديد ترين انواع اين دسته هاردديسک ها داراي سرعتي معادل 7200 دور در دقيقه مي باشند.

? تاريخچه ديسک دايم ؛ هارد ديسک Hard Disk Drive
 

براي سالها ، هارد ديسک ها تجهيزات بزرگ و سنگين بودند و به دليل بزرگي ، سنگيني ، حساسيت بالا و مصرف زياد انرژي ، بيشتر براي محيط هاي حفاظت شدهء يک مرکز اطلاعات يا دفاتر بزرگ مناسب بودند تا محيط هاي خشن و ناملايم صنعتي ،خانه ها يا دفاتر کوچک .
تا قبل از دهه 80 ميلادي اغلب هارد ديسک ها صفحات 8 اينچي (20 سانتي) يا 14 اينچي( 35) سانتي داشتند. و براي نگه داري آنها نياز به فضاي زيادي بود.( مخصوصا درايو هاي بزرگ قابل حمل و نقل (قابل نصب و برداشت) که به خاطر بزرگي به ماشين هاي لباسشويي معروف بودند). اين گونه هارد درايو ها به علت داشتن موتور هاي بزرگ، به منبع تغذيه سه فاز و آمپراژ بالا نياز داشتند. به همين دليل تا سال 1980 براي ميکروکامپيوتر ها از هارد ديسک استفاده نمي شد. تا اينکه در اين سال شرکت seagate tecnology اولين هارد درايو 5/25 خود را با ظرفيت 5 مگابايت تحت عنوان ST- 506 به بازار ارائه کرد. در واقع تا آن زمان کامپيوتر هاي شخصي اوليه IBM يعني IBM 5150 مجهز به هارد ديسک نبودند.
در اوايل دهه 80 اغلب هارد ديسک هاي مربوط به ميکرو کامپيوتر ها با نام توليد کننده خود به فروش نمي رسيدند بلکه به وسيله OEM ها به عنوان بخشي از يک مجموعه بزرگتر (مانند Corvus Disk System يا Apple proFile ) فروخته مي شدند. کامپيوتر هاي نوع IBM PC/XT داراي هارد ديسک داخلي بودند و اين باعث ايجاد تمايل عمومي به خريد درايو هاي خام (از طريق پست) و نصب مستقيم آنها در داخل سيستم شد. سازندگان هارد ديسک شروع به بازاريابي کردندو بالاخره طولي نکشيد که در اواسط دهه 90 هارد ديسکها در قفسه مغازه هاي خرده فروش نيز قرار گرفتند.
هارد درايو هاي داخلي کم کم به يک گزينه رايج در کامپيوتر هاي PC تبديل شدند و هارد درايو هاي خارجي محبوبيت خود را براي مدتها مخصوصا در بين انواع Apple Macintosh و انواع مشابه آن حفظ کردند. تمامي کامپيوتر هاي ساخت Mac بين سال هاي 1986 تا 1998 يک پورت SCSI در پشت خود داشتند که جداسازي خارجي را آسان مي ساخت . به دليل شرايط موجود، هارد درايو هاي خارجي SCSI تنها گزينه منطقي به نظر مي رسيدند.
هارد درايو هاي خارجي SCSI همچنين در ميکرو کامپيوتر هاي قديمي تر مانند سري Apple II به کار مي رفتند، همچنين از آنها حتي امروزه بطور گسترده اي در سرور ها استفاده مي شود. ظهور رابط هاي پرسرعت خارجي مانند USB و Fire Wire در اواخر دهه 90 ، به کاربرد درايو هاي خارجي در بين کاربران جاني دوباره داد.به طور اخص کاربراني که حجم بالايي از اطلاعات را بين دو يا چند محل جا به جا مي کردند از اين سيستم استقبال کردند. امروزه اغلب توليد کننده گان هارد ديسک ، ديسک هاي خود را به صورت خارجي نيز مي سازند.

? خصوصيات هارد ديسک Hard Disk H.D.D
 

? ظرفيت معمولا با گيگابايت بيان مي شود.
? اندازه فيزيکي معمولا با اينچ بيان مي شود:
امروزه تقريبا تمام هارد ديسک هايي که در کامپيوتر هاي روميزي (خانگي - اداري) و نوت بوک ها استفاده مي شوند ، 3/5 يا 2/5 اينچي هستند. هارد ديسک هاي 2/5 اينچي معمولا کند تر هستند و حجم کمتري نيز دارند اما در عوض برق کمتري مصرف مي کنند و مقاومت به ضربه و تکان در آنها بيشتر است. اندازه ديگري که استفاده از آن بطور فزاينده اي در حال رشد است نوع 1/8 اينچي مي باشد که در mp 3 player ها و نوت بوک هاي کوچک مورد استفاده قرار مي گيرد.اين نوع از هارد درايو ها مصرف انرژي بسيار پاييني دارند ودر مقابل ضربه بسيار مقاوم مي باشند.
علاوه بر موارد مذکور انواع ديگري نيز موجود مي باشندکه در ادامه به توضيح آنها پرداخته مي شود:
نوع يک اينچي که طوري طراحي شده اند تا با ابعاد کانال هاي فيبري نوع دوم( FC Type II ) جور باشند. از اين نوع هارديسک در تجهيزات قابل حمل و نقل از جمله دوربين هاي ديجيتال نيز استفاده مي شود. همچنين نوع 0/85 اينچي نيزتوسط شرکت توشيبا جهت استفاده در گوشي هاي تلفن همراه و کاربرد هاي مشابه آن ساخته شده است. طراحي سايز هارديسک ها کمي گيج کننده است ، به عنوان مثال يک ديسک درايو 3/5 اينچي داراي کيسي با پهناي 4 اينچ مي باشد. علاوه بر اين هارديسک هاي مخصوص سرور در دو اندازه 3/5 و 2/5 اينچي توليد مي شوند.
? قبليت اعتماد، با واحد ( MTBF ) يا فاصله زماني بين خطاها سنجيده مي شود.
? درايو هاي 1 ايچي ساتا ( SATA ) سرعت هايي تا حدود 10000 دور در دقيقه را ساپورت مي کنند . و داراي MTBF برابر با يک مليون ساعت با چرخه فعاليت سبک 8 ساعته مي باشند. درايو هاي FC قابليت چرخيدن با سرعت 15000 دور در دقيقه را دارا هستند و MTBF آنها برابر با 1/4 مليون ساعت با 24چرخه فعاليت ساعت 24 ساعته مي باشد.
? تعداد فعاليت هاي ورودي خروجي در هر ثانيه:
? ديسک هاي جديد در هر ثانيه قادرند 50 دسترسي اتفاقي و يا 100 دسترسي ترتيبي را برآورده سازند.
? مصرف انرژي( اين موضوع به خصوص در رابطه با لب تاپ هايي که از باطري استفاده مي کنند حائز اهميت مي باشد).
? شدت صدا و نويز توليد شده بر حسب دسي بل ( db ).( البته بسياري افراد آن را برحسب بل مي سنجند نه دسي بل.)
? ميزان G Shock ( که در درايو هاي جديد بسيار بالا مي باشد)
? سرعت انتقال اطلاعات:
? درايو هاي داخلي : از 44/2 تا 74/5 مگابايت در هر ثانيه.
? درايو هاي خارجي: از 74 تا 111/4 مگابايت در هر ثانيه.
? سرعت دسترسي تصادفي : از 5 تا 15 ميلي ثانيه.

? سنجش ظرفيت ديسکت سخت – هارد ديسک Hdd
 

توليد کنندگان هارد درايو معمولا ظرفيت درايو را با استفاده از پيشوندهاي SI مشخص مي کنند. پيشوند هاي گيگا و مگا از اين دسته اند. تاريخچه اين نام گذاري به زماني بر ميگردد که ظرفيت ذخيره سازي از مرز مليون بايت فراتر رفت . يعني بسيار قبل تر از پيشوند هاي استاندارد باينري ( حتي قبل از اينکه پيشوند هاي SI درسال 1960 ايجاد شوند.)
IEC در سال 1999 ، پيشوند هاي باينري را استاندارد کرد. بعد از آن بسياري از دست اندر کاران توليد کامپيوتر و نيمه رساناها عبارت کبلو بايت را براي 1024 بايت پذيرفتند. دليل پذيرش عبارت مذکور اين بود که عدد 1024 به اندازه کافي به پيشوند کيلو(1000) نزديک بود. بعضي مواقع اين استاندارد غير SI يک توصيف کننده نيز به همراه خود داشت،مثلا: 1 KB = 1024 Bytes . اما اين توصيف کننده، به خصوص در بين بازاريان کم کم حذف شد. اين روند به تدريج تبديل به عادت شد و به دنبال آن پيشوندهاي مگا ، گيگا،ترا و حتي پتا نيز مورد استفاده قرار گرفتند.
سيستم هاي عامل و نرم افزار هاي کاربردي آنها ( به ويژه سيستم عامل هاي گرافيکي مثل مايکروسافت ويندوز اغلب ظرفيت را با پيشوند هاي باينري بيان مي کردند. و همين امر باعث شد تا بين ظرفيت اعلام شده از طرف توليد کنندگان و ظرفيت گزارش شده توسط سيتم هاي عامل اختلاف ايجاد شود. اين اختلاف مخصوصا در مورد هارد درايو هاي با ظرفيت چندين گيگابايت بيشتر به چشم مي آمد. کاربران اغلب متوجه مي شدند که ظرفيت گزارش شده توسط سيستم عامل بسيار کمتر از ظرفيت اعلام شده توسط توليد کننده است . به عنوان مثال مايکروسافت ويندوز 2000 ، ظرفيت درايو را درسيستم دسيمال (ده دهي) با 12 رقم و در سيتم باينري با 3 رقم بيان ميکرد. بنابر اين هارد درايوي که ظرفيت آن توسط توليد کننده 30 گيگابايت اعلام شده بود، توسط ويندوز، 30065098568 بايت يا 28 گيگابايت گزارش مي شد. توليد کنندگان هارد درايو از اصطلاح گيگا (10 به توان 9) در سيتم SI استفاده مي کردنند که تقريب خوبي براي گيگا بايت به حساب مي آمد.ولي سيتم عامل ها گيگابايت را30^2 ، يعني 1073741824 بايت تعريف مي کردند.بنابراين ظرفيت گزارش شده توسط سيستم عامل بيشتر نزديک به 28 گيگابايت بود.به همين علت بسياري از نرم افزار ها که ظرفيت را گزارش مي دادند شروع به استفاده از پيشوند هاي استاندارد IEC کردند. مثلا KiB ، MiB و GiB .
بسياري افراد اشتباها اختلاف در گزارش ظرفيت را به فضاي اختصاص داده شده به اطلاعات مربوط به پارتيشن بندي و فايل هاي سيستم، نسبت مي دهند.اما حتي براي فايل سيستم هاي بسيار بزرگ (چند GiB ) ، فضاي مرد نياز از چند MiB تجاوز نمي کند.بنابراين فرضيه نمي تواند توجيه قانع کننده اي براي گم شدن ده ها گيگابايت باشد.
ظرفيت يک هارد ديسک را مي توان با استفاده از رابطه زيرمحاسبه کرد:
ظرفيت هارد درايو= تعداد سيلندر ها× تعداد هد ها × تعداد سکتور ها ×512

? جامعيت:
 

در حين حرکت ديسک ،سيستم مخروط هارد ديسک به کمک فشار هواي داخل محفظه درايو، هد ها را در ارتفاع مناسبي از صفحه هاي مغناطيسي قرار مي دهد. براي اينکه يک هارد درايو به خوبي کارکند به مقدار معيني فشار هوا نياز دارد. ارتباط با محيط خارج و فشار اتمسفر از طريق يک سوراخ کوچک(تقريبا به قطر 1/2 ميليمتر) که روي درپوش قرار دارد ميسر مي شود.که معمولا يک فيلتر کربني از داخل روي آن را پوشانده(فيلتر تنفسي). اگر فشار هوا خيلي پايين باشدهد ها به اندازه کافي از جاي خود بلند نمي شوند و در ارتفاع مناسبي قرار نمي گيرند و خطر برخورد هد ها با صفحه و از دست رفتن اطلاعات وجود دارد. براي کارکرد در ارتفاع زياد(3000 متر) به درايو هاي عايق و تنظيم فشار شده نياز داريم. بدين منظور درايو هاي جديد داراي سنسور هاي دما هستند تا بتوانند فعاليت خود را با محيط اطرافشان تطبيق دهند.
مجاورت با رطوبت بالا براي مدت زمان طولاني باعث ايجاد خوردگي در هد ها و ديسک ها مي شود. اگر درايو براي قرار دادن هد هاي خود بر روي صفحات از تکنولوژي کليد هاي قطع و وصل تماسي( CSS ) استفاده کند ، رطوبت افزايش يافته و باعث افزايش تمايل چسبندگي هدها به صفحات مغناطيسي مي گردد.اين پديده ممکن است منجر به وارد آمدن صدمات فيزيکي به ديسک و موتور شود همچنين ممکن است باعث برخورد هد با صفحات مغناطيسي گردد.
سوراخ هاي تنفس بر روي تمام هارد درايو ها ديده مي شوند و معمولا در کنار خود يک برچسب هشدار دهنده دارند که به کاربر هشدار مي دهد که اين سوراخ ها را نپوشاند. هواي داخل درايو در حال کار ،پيوسته در حال حرکت است . هوا بر اثر اصطکاک با صفحات در حال چرخش ديسک به حرکت در مي آيد. اين هوا از يک فيلتر داخلي عبور داده مي شود تا از هرگونه آلودگي ناشي از فرآيند توليد ،ذرات يا مواد شيميايي که به نحوي داخل محفظه شده اند و ذراتي که در حين کارِ درايو ايجاد شده اند پاک شود.
با توجه به فاصله بسيار کم بين هدها و صفحات ، هرگونه آلودگي روي آنها منجر به برخود هد با صفحه مغناطيسي خواهد شد.هد پس از برخورد با صفحه آن را مي خراشد و لايه نازک مغناطيسي آن را از بين مي برد. در مورد هد هاي بزرگ مقاومتي مغناطيسي( GMR ) وجود آلودگي هاي بسيار کم (که حتي باعث خراشيده شدن صفحات نمي شوند) به علت ايجاد اصطکاک با سطح صفحات منجر به داغ شدن بيش از حد هد مي گردند . گرم شدن بش از حد هد موجب مي گردد که اطلاعات بطور موقت يعني تا زماني که هد دماي نرمال خود را بدست بياورد غير قابل خواندن شوند. اين عارضه را که ناميزاني حرارتي ناميده مي شود مي توان به وسيله فيلتر کردن الکترونيکي سيگنال خوانده شده بر طرف کرد. علاوه بر مورد ذکر شده موراد ديگري نيز مي توانند به برخورد هد با صفحات مناطيسي منجر شوند از جمله: خطاهاي الکترونيک، ضربه هاي فيزيکي ، فرسودگي ،خوردگي و توليد نامناسب هد ها يا صفحات.
در اغلب درايو هاي سرور وقتي سيستم خاموش مي شود هد ها در منطقه اي که منطقه ي فرود ناميده مي شود قرار مي گيرند . منطقه فرود محدوده اي از ديسک است که اطلاعات در آنجا ذخيره نمي شود و معمولا نزديک مرکز صفحه قرار دارد. به اين منطقه CSS نيز گفته مي شود( منطقه شروع و توقف تماسي). اما در مدل هاي قديمي هارد درايو توقف هاي ناگهاني و خطاهاي منبع تغذيه در برخي موارد باعث مي شد که هد ها بر روي محدوده هاي ذخيره اطلاعات فرود بيايند که خطر از دست رفتن اطلاعات را افزايش مي داد. در واقع قبلا بايد طي فرآيندي هد ها از روي ديسک کنار رفته و به اصطلاح پارک مي شدند و بعد سيستم خاموش مي شد. در درايو هاي جديد ، هنگام قطع ناگهاني برق از فنر هاي خاصي(در ابتدا) و يا از نيروي گريز از مرکز و اينرسي چرخشي صفحات براي پارک کردن هد ها استفاده مي شود.
قطعات الکترونيکي هارد درايو حرکات بازوي محرک و چرخش ديسک را کنترل مي کنند. و با توجه به دستوري که از کنترل گر ديسک دريافت مي کنند ،امکان خواندن ونوشتن بر روي ديسک را فراهم مي سازند . لخت افزار هاي درايو هاي جديد(لخت افزار ترکيبي است از سخت افزار و نرم افزار )قادرند که فرآيند خواندن /نوشتن بر روي ديسک را برنامه ريزي کرده و سکتور هايي را که دچار خطا شده اند اصلاح نمايند. همچنين امروزه اغلب هارد درايو ها و مادر بردها از تکنولوژي SMART برخوردارند. ( تکنولوژي کنترل ، تحليل و گزارش اتومات ) . به وسيله اين تکنولوژي خطا هاي احتمالي پيشبيني شده و به کاربر هشدار داده مي شود تا از صدمه ديدن اطلاعات جلوگيري شود.

? مناطق فرود:
 

در حدود سال 1995 IBM تکنولوژي را ارائه داد که در آن مناطق فرود با پردازش دقيق ليزري تعيين مي شدند. ( LTZ ) .در اين تکنولوژي يک رديف برجستگي نانومتري و بسيار ظريف در مرکز صفحات ايجاد مي شوند که عمل درگيري ونگه داشتن هد را تسهيل مي کنند. اين تکنولوژي امروزه نيز بطور گسترده مورد استفاده قرار مي گيرد. چند سال بعد از آن ، IBM تکنولوژي تخليه ء هد را ارئه کرد که در تجهيزات قابل حمل و نقل مثل لب تاپ ها وديگر انواع هارد ديسک ها مورد استفاده قرارمي گرفت. در اين تکنولوژي، هد از روي صفحه برداشته مي شود و بر روي يک برجستگي پله مانند درلبه صفحات قرار مي گيرد .با اين فرآيند خطر چسبيدگي و بروز خطا به علت ضربات فيزيکي کاهش يافت. امروزه تمامي توليد کننده گان براي توليد محصولاتشان يکي از اين دو تکنيک را مورد استفاده قرار مي دهند. هر دو روش داراي مزايا و معايب خاص خودشان هستند. از جمله ايراداتي که به اين روش ها وارد است مي توان به کمتر شدن فضاي ذخيره سازي ، کنترل نسبتا مشکل تلرانس و هزينه هاي توليد و بکارگيري اشاره کرد.
IBM براي لب تاپ هاي سري Thinkpad خود، اقدام به طراحي سيستم حفاظت فعال کرد. وقتي يک ضربه يا حرکت ناگهاني توسط سنسور هاي حرکت داخل درايو حس مي شد، هد هاي داخل هاردديسک از روي صفحات برداشته شده و در منطقه فرود قرار مي گرفتند تا احتمال هرگونه صدمه و از دست رفتن اطلاعات و ايجاد خراش روي صفحات کاهش بابد. شرکت Apple نيز بعدها از اين تکنولوژي تحت عنوان سنسور حرکت ناگهاني در Powerbook ها، iBook ها ، MacBook pro هاو MacBook Line هاي خود استفاده کرد.]

? دسترسي و ارتباط به هارد درايو ها
 

دسترسي به هارد درايو ها عموما از طريق تعدادي از باس هاي زير صورت مي گيرد:
,و کانال هاي فيبري ATA (IDE, EIDE), Serial ATA (SATA), SCSI, SAS, IEEE 1394 , USB .
در دوره رابط هاي ST- 506 ، روش ها و برنامه هاي رمزنگاري نيز حائز اهميت بودند. در اولين ديسک ST- 506 از روش MFM (تلفيق بسامدي اصلاح شده) استفاده مي شد. امروزه از اين روش در فلاپي ديسک هاي 1/44 مگابايتي استفاده مي شود که نرخ انتقال اطلاعات در آن برابر با 5 مگابايت در ثانيه مي باشد. بعدها کنترل کننده هايي که از RLL 2.7 استفاده مي کردند ، سرعت انتقال را به 1/5 برابر يعني 7/5 مگابايت در ثانيه افزايش دادند. اين فرايند همچنين باعث افزايش ظرفيت درايو ها تا 1/5 برابر شد.
بسياري از رابط هاي ST- 50 فقط براي کار در سرعت پايين MFM ضمانت شده بودند. در حاليکه مدل هاي ديگر (اغلب ورژن هاي گران قيمت تر از همان هارد درايو) براي کارد در سرعت بالاي انتقال اطلاعات RLL طراحي شده بودند . در برخي موارد بر روي درايوها کاربيشتري انجام مي شد تا بتوان از مدل هاي مربوط به MFM در سرعت هاي بالا نيز استفاده کرد. اگر چه قبليت اعتماد در اين موارد پايين مي آمد و به همين دليل اين روش توصيه نمي شد.درايو هاي مخصوص RLL مي توانشتند در شرايط MFM کارکنند ولي از سرعت و ظرفيت آنها تا ميزان 33 درصد کاسته مي شد.
ESDI ( رابط کوچک ارتقاء يافته ديسک) هر دونوع سرعت را ساپورت مي کرد. (درايو هاي ESDI قبليت استفاده از RLL 2.7 را در سرعت هاي 10، 15 يا 20 مگابايت در ثانيه دارا مي باشد). گرچه اغلب اوقات درايو هاي ESDI با سرعت 15 يا 20 مگابايت با کنترل کننده هاي مدل هاي پايين تر از خود سازگار نبودند.( به عنوان مثال درايو هاي 15 يا 20 مگابايتي با کنترل کننده هاي 10 مگابايتي کار نمي کردند.). درايو هاي ESDI داراي جامپر هايي بودند که تعداد سکتور هاي هر شيار و اندازه سکتور ها را تنظيم مي کردند.
SCSI در ابتدا فقط يک سرعت داشت .5 مگاهرتز. (به ازاي نرخ انتقال اطلاعات حداکثر 5 مگابايت در ثانيه). اما بعد ها اين مقدار افزايش چشمگيري پيدا کرد. سرعت باس SCSI ربطي به سرعت دروني درايو ندارد.( به علت استفاده از حافظه مياني بينِ باس SCSI و باسِ اطلاعات دروني درايو. اگرچه اغلب درايو هاي اوليه داراي بافر هاي کوچکي بودند . وقتي از اين درايو ها روي کامپيوتر هاي کم سرعت استفاده مي شد بايد مجددا پيکر بندي مي شدند . مثل مدل هاي IBM سازگار با PC و مدل هاي Apple Macintosh .
درايو هاي ATA به خاطر طراحي خاص کنترل کننده هايشان، هيچگونه مشکلي با سرعت انتقال اطلاعات نداشتند. ولي بسياري از مدل هاي اوليه بايکديگر سازگار نبودند و هنگامي که دو درايو روي يک کابل قرار مي گرفتند تنظيمات master/slave در آنها قابل اجرا نبود. اين مشکل در اواسط دهه 90 برطرف شد. اين پيشرفت وقتي حاصل شد که خصوصيات ATA استاندارد شده و جزئيات غير ضروري حذف شدند. اما هنوز هم اين مشکل در مورد CD-ROM ها و DVD-ROM ها همچنين هنگام ترکيب تجهيزات فوق DMA و غير UDMA به چشم مي خورد .
ATA هاي سريال، با قراردادن هر قطعه بر روي کانال اختصاصي خود با پورت هاي ورودي خروجي مجزا ، کاملا از شر تنظيمات master/slave خلاص شدند .
هاردديسک هاي مدل1394 FireWire/IEEE و USB( 1.0/2.0) واحد هاي خارجي هستند که درايو هاي SCSI يا ATA با پورت هايي در پشت خود دارند. اين پورت ها قابليت حمل و نقل و جداسازي را بسيار ساده مي کنند.
خانوادهء درايو هايي که در کامپيوتر هاي شخصي استفاده مي شوند.
مهمترين اين گروه ها عبارتند از:
? درايو هاي MFM نيازمندند که ساختار الکترونيکي کنترل کننده در آنها با ساختار الکترونيکي درايو سازگار باشد.
? درايو هاي RLL ( کارکرد محدود) که بعداز ابداع تکنيک تلفيقي به اين نام خوانده شدند. اين گونه درايو ها به کابل هاي بزرگ بين کنترل کننده هاي PC و خود هارد درايو نياز دارند. اين درايو ها کنترل کننده ندارند بلکه فقط يک ترکيب/ تلفيق کننده دارند.
? ESDI يا رابط کوچک ارتقاء يافته ديسک) يک رابط است که توسط شرکت Maxtor براي سرعت دادن به ارتباط بين PC و ديسک توليد شده است .
? IDE الکترونيک مجتمع درايو) که بعدها با نام ATA و PTA خوانده مي شد.
کابلهاي اطلاعات از 40 سيم رسانا تشکيل شده بودند اما UMDA هاي مربوط به درايو هاي جديد تر به کابل هاي 80 سيمي نياز داشتند .( البته توجه داشته باشيد که اين کابل هاي 80سيمي هنوز هم از کانکتورها و اتصال دهنده هاي 40 خانه اي استفاده مي کردند يعني دو سيم براي هر خانه ).
تعداد پين هاي رابط از 40 به 39 کاهش يافت . پين حذف شده به عنوان کليدي جهت جلوگيري از جازدن نادرست کابل به کانکتور استفاده مي شود. اين خطا يکي از عوامل رايج صدمه به درايو وکنترل کننده ها بود.
? SCSI ( رابط کوچک سيستم کامپيوتر) رقيب قديمي ESDI ، در ابتدا با نام شرکت Shugart يعني SASI خوانده مي شد. در اواسط دهه 90 درايو هاي SCSI براي استفاده در سرور ها ، ايستگاه هاي کاري و کامپيوتر هاي Apple Macintosh استاندارد شدند. تا اين زمان اغلب مدل ها داراي IDE وبعدها SATA شده بودند. تنها در سال 2005 ظرفيت درايو هاي SCSI از درايو هاي IDE عقب افتاد.البته هنوز هم بهترين کيفيت عملکرد تنها با SCSI و کانال هاي فيبري حاصل ميشود. محدوديت طول در کابل هاي اطلاعات باعث استفاده بيشتر از تجهيزات خارجي SCSI مي گردد. کابل هاي اطلاعات نوع SCSI در انتقال يک طرفه اطلاعات استفاده مي شوند. اما مدل سرور SCSI انتقال دو يا چند طرفه اطلاعات را نيز ميسر مي کند و هارد درايو هاي متصل به رابط هاي FC و حلقه هاي FC-AL از فيبر نوري استفاده مي کنند.
FC-AL سنگ بناي شبکه هاي ذخيره اطلاعات مي باشند. با اين وجود پروتکل هاي ديگر نيز همچون iSCSI و ATA over Ethernet نيز پيشرفت خوبي داشته اند.
? SATA (Serial ATA ):کابل اطلاعات SATA داراي يک جفت داده براي انتقال افتراقي اطلاعات به سيستم و يک جفت ديگر براي دريافت افتراقي اطلاعات از سيستم مي باشد. اين وضعيت نيازمند اين است که اطلاعات به ترتيب انتقال داده شوند. ازهمين سيستم در RS 485 , LocalTalk, USB, Firewire و SCSI نيز استفاده ميشود
? SAS (Serial Attached SCSI). : SAS امروزه نسل جديدي از پروتکل هاي ارتباطي است که جهت اسفاده در وسايل انتقال اطلاعات سرعت بالا طراحي شده است و با SATA نيز سازگاري دارد.
SAS به جاي روش موازي از روش ارتباط ترتيبي استفاده مي کند . اين روش در سيستم هاي سنتي SCSI ابداع شد اما هنوز براي ارتباط با SAS از دستورات SCSI استفاده مي شود.
? EIDE : يک ارتقاءغير رسمي ِ IDE اوليه مي باشد که توسط شرکت Western Digital انجام شد. که در آن از بهبود کليد ها براي استفاده DMA جهت انتقال اطلاعات بين کامپيوتر و درايو استفاده شده است .در همين زمينه پيشرفت ديگري توسط استاندارد هاي ATA پذيرفته شد. از DMA براي انتقال اطلاعات بدون اينکه CPU و يا برنامه خاصي درگير انتقال هر کلمه باشد ، استفاده مي شود. اين ويژگي ، اين امکان را فراهم مي کند که هنگام انتقال اطلاعات CPU ، برنامه هاي اجرايي و سيستم عامل به کار هاي ديگر بپردازند.

? عنوان معنا توضيحات
 

SASI رابط هاي سيستم شوگارت قديمي تر از SCSI
SCSI رابط هاي کوچک سيستم کامپيوتر از ريشه باس که فعاليت هاي همزمان را برعهده دارد
ST- 412 - رابط هاي شرکت سي گيت
ST- 506 - رابط هاي شرکت سي گيت( جديد تر از ST- 412
ESDI رابط هاي کوچک ارتقاء يافته ديسک نوع تقويت شده وسريعتر از انواع ST که در عين حال با انواع قديمي نيز سازگاري دارد
ATA ملحقات تکنولوژي پيشرفته کامل تر از انواع فوق . اما ناتوان از انجام فعاليت هاي هم زمان

? توليد کنندگان:
 

هارد درايو 5/2اينچي لب تاپ مدل Hitachi
امروزه اغلب هارد ديسک هاي موجود در بازار توسط يکي از شرکت هاي زير توليد مي شوند:
Seagate, Maxtor ( که در سال 2006 به مالکيت Seagate درآمد) ، Western Digital, Samsung و Hitachi . درمورد کمپاني Hitachi لازم به ذکر است که اين شرکت در ابتدا هارد درايو هاي مخصوص کامپيوتر هاي IBM و Fujitsu را تهيه مي کرد و امروزه به توليد هارد درايو هاي مخصوص سرور ها و تجهيزات قابل حمل و نقل مي پردازد و در سال 2001 از بازار درايو هاي کامپيوتر هاي خانگي خارج شد. شرکت توشيبا نيز يکي از توليد کنندگان عمده درايو هاي 5/2 و 8/1 اينچي براي لب تاپ هاست.
تعداد زيادي از توليد کنندگان قديمي هارددرايو از عرصه تجارت خارج شدند يا بخش توليد هارد درايو خود را تعطيل کردند. با افزايش تقضا براي سرعت ها و ظرفيت هاي بالا ، رسيدن به سود دراين بازار مشکل شد. در اواخر دهه هاي 80 و 90 بازار بسيار راکد بود.
اولين شرکتي که در اين اوضاع صدمه ديد شرکت Computer Memories Inc . يا همان CMI بود . بعد از حادثه بروز عيب در 20مگابايت از هارد درايوهاي توليدي در سال 1987 ، اين شرکت ديگر هيچگاه سامان نگرفت و در سال 1987 از بازار خارج شد . شکست قابل توجه ديگر مربوط به شرکت MiniScribe بود. اين شرکت در سال 1990 به علت فروش نرفتن توليداتش ورشکسته شد .بسياري شرکت هاي کوچک ديگر مانند Kalok, Microscience LaPine, Areal, Priam , PrairieTek ، در اين رکود دوام نياوردند. تا سال 1993 ناپديد شدند. Micropolis تا سال 1997 دوام آورد و شرکت JTS که ديرتر پا به عرصه گذاشته بود چند سالي بيشتر عمر نکرد و در سال 1997 بعد تلاش براي توليد هارد ديسک در هند با استفاده از يک کارخانه دست دوم ورشکست شد. در طي دهه 80 شرکت Rodime يکي از توليد کنندگان بزرگ به شمار مي آمد اما بعد از رکود بازار در اوايل دهه90 از دور خارج شد و اکنون در زمينه اهداء گواهي تکنوولوژي فعال است .آنها داراي تعدادي امتياز توليد وگواهي ثبت در رابطه با هارد درايو مي باشند.
? 1988:» شرکت تاندون بخش توليد ديسک خود را به شرکت Western Digital که يک شرکت خوش نام در طراحي کنترل کننده ها بود واگذار کرد.
? 1989: شرکت Seagate Technology بخش تجاري توليد ديسک شرکت Control Data را خريداري کرد.
? 1990: شرکت مکستور شرکت MiniScribe را بعد از ورشکستگي خريداري کرد و آن را هسته بخش توليد درايو خود کرد.
? 1994: شرکت Quantum بخش سيستم هاي ذخيره سازي DEC را خريد
? 1995: شرکت Conner Peripherals که توسط يکي از بنيانگذاران مکستور و با استفاده از کارکنان شرکت MiniScribe تاسيس شده بود ، تلفيق خود را با شرکت مکستور اعلام کرد که در سال 1996 اين فرايند تکميل شد.
? 1996: شرکت JTS که با عنوان Atari شروع به کار کرده بود .هارد درايو هاي توليدي خود را به بازار عرضه کرد. Atari در سال 1998 به Hasbro فروخته شد. و خود JTS در سال 1999 ور شکسته شد.
? 2000 شرکت Quantum بخش توليد ديسک خود را به مکستور فروخت . تا برروي نوار ها و تجهيزات پشتيبان گيري تمرکز کند.
? 2003: شرکت IBM ، در پي شکست Deskstar 75 GXP ، بخش عمده ي توليد ديسک خود رابه شرکت هيتاچي واگذار کرد. بدين ترتيب اين شرکت نام جديد HGST را به خود گرفت.
? 2005: سي گيت و مکستور براي به هم پيوستن اعلام تمايل کردند بدين ترتيب در سال 2006شرکت سي گيت با هزينه 9/1 مليون دلار مالک مکستور شد.
* ارسال مقاله توسط عضو محترم سايت با نام کاربري : rasekhooner