هارد دیسک (hard disk drive) چیست؟
درایو دیسک سخت (hard disk drive) یکی از قطعات رایانه است.دیسک سخت وسیله‌ای است با یک یا چند صفحه که سطح آنها با موادی پوشش داده شده که بتوان داده‌ها را به طور مغناطیسی بر روی آنها ضبط نمود. این وسیله علاوه بر صفحه‌های مذکور حاوی هدهای خواندن/نوشتن، سازوکار تعیین محل هد، و موتوری است که در محفظه‌ای جای داده می‌شود تا از آلودگی‌های خارجی در امان باشد. این محیط محافظت شده به هدها امکان می‌دهد تا به اندازهٔ ۱۰ تا ۲۵ میلیونیم اینچ از سطح صفحه‌ای که عموماً ۳۶۰۰ تا ۷۲۰۰ دور در دقیقه می‌زند فاصله داشته باشد بنابراین حجم داده‌های قابل ذخیره‌سازی و سرعت دستیابی به آنها نسبت به فلاپی‌دیسک‌ها بسیار بیشتر است. در دیسکهای سخت جدید که به آنها دور بالا نیز گفته می‌شود، سرعت چرخش دیسک به ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه (RPM) می‌رسد. ظرفیت دیسکهای سخت به مراتب از فلاپی دیسکها بیشتر بوده و هر روز به ظرفیت آنها افزوده می‌شود؛ به عنوان مثال امروزه ظرفیت متوسط دیسکهای سخت در حدود ۳ ترابایت است. بیشترین ظرفیت یک هارد درایو مربوط به PM1633a می‌باشد که در اوت ۲۰۱۵ در همایش Flash Memory Summit، شرکت سامسونگ از آن رونمایی کرد.[۱] در دیسکهای سخت چند صفحه دیسک جای داده می‌شود تا دیسک گردان بتواند به بیش از یک صفحه دستیابی داشته باشد.
تاریخچه
سالها پیش دیسکهای سخت بسیار بزرگ و سنگین بودند و برای محیطهای حفاظت شده مانند مرکز اطلاعات یا اداره‌های بزرگ، بسیار مناسب تر از محیطهای صنعتی (به دلیل ظرافت و میزان دقت) و اداره‌های کوچک و خانه‌ها (به دلیل اندازه و توان مصرفی بالای آنها) بودند. پیش از اوایل سال ۱۹۸۰ بیشتر دیسکهای سخت صفحات ۸ اینچی(۲۰ سانتی‌متری) یا ۱۴ اینچی (۳۵ سانتی‌متری) داشتند که شامل تجهیزات مدارات متحرک با سطح ساختمانی زیاد بودند (به خصوص دیسکهای بزرگ تجهیزات متحرک که گاهی به نام ماشینهای عیب یاب عنوان می‌شوند). و در موارد بسیاری به جریان بالا یا حتی توان سه فاز نیاز دارند. آنهم به دلیل وجود موتورهای بزرگی که در ساختار آنها به کار رفته بود. به همین دلیل، دیسکهای سخت به طور رایج تا سال ۱۹۸۰ برای میکرو کامپیوترها مورد استفاده قرار نگرفت. بعد از ۱۹۸۰ شرکت سی گیت تکنولوژی نوع ST-۵۰۶ را ساخت که اولین دیسک سخت ۵٫۲۵ اینچی با ظرفیت ۵ مگا بایت بود. در حقیقت در پیکر بندی کارخانه‌ای (کامپیوترهای شخصی شرکتIBM) با دیسکهای سخت تجهیز نشده بود.
بیشتر دیسکهای سخت میکرو کامپیوترها در اوایل سال ۱۹۸۰ تحت نام کارخانه سازنده اشان به فروش نمی‌رفتند مگر توسط شرکتسازنده تجهیزات اصلی (OEM) آن هم به عنوان یک بخش از دستگاه‌های جانبی بزرگ (مانند Corves Disk System و Apple Profile. کامپیوترهای نوع XT شرکت IBM شامل دیسک سخت داخلی بودند؛ و این روند شروعی به سمت خرید دیسکهای خام شد که به طور مستقیم و بی واسطه به سیستم وصل می‌شدند. تولیدکنندگان دیسکهای سخت شروع به بازار یابی برای مصرف‌کنندگان، همانند شرکت OEMs نمودند و در اواسط ۱۹۹۰، دیسکهای سخت در هر مغازه جزئی فروشی نیز یافت می‌شد.
زمانیکه دیسکهای داخلی یکی از گزینه‌های انتخاب کامپیوترهای شخصی شدند، دیسکهای خارجی همچنان در اپل مکینتاش و دیگر تولیدکنندگان مورد استفاده بود. اولین اپل مکینتاش بین سالهای ۱۹۸۴ و ۱۹۸۶ ساخته شد که یک ساختمان کاملاً بسته داشتند و هیچ دیسک سخت داخلی یا خارجی دیگر را پوشش نمی‌داد. در سال ۱۹۸۶ اپل یک پورت واسط سیستم ریزکامپیوتر (به انگلیسی:SCSI) در پشت قطعه مزبور افزود که ارتباطات خارجی را امکان‌پذیر می‌نمود. درایوهایی که شامل SCSIهای خارجی بودند در میکرو کامپیوترهای قدیمی نیز بسیار مورد استفاده قرار می‌گرفتند مانند سری اپل ۲ که به طور وسیعی در سرویسها مورد استفاده بودند. (کاربردی که همچنان نیز مورد توجه‌است). در اواخر ۱۹۹۰ پورتهای خروجی با سرعت بالا مانند یواس‌بی و فایروایر باعث شدند سیستم‌هایی با دیسکهای خارجی در انواع کامپیوترهای شخصی بیشتر مورد توجه قرار گیرند به خصوص برای استفاده کنندگان از لپ تاپها، کاربرهایی که از سیستم‌عامل لینوکس استفاده می‌کنند و همچنین کاربرهایی که می‌خواهند مقدار زیادی اطلاعات را بین دو یا چند منطقه مبادله کنند. بیشتر تولیدکنندگان دیسکهای سخت امروزه دیسکهای خود را با پورتهای خروجی دار می‌سازند.
اندازه‌گیری ظرفیت
ظرفیت یک دیسک سخت می‌تواند توسط ضرب تعداد سیلندرها، تعداد نوک‌ها، تعداد شیارها، تعداد شیار بایت‌ها محاسبه شود. در یک درایو واسط الکترونیکی یکپارچه دیسک‌گردان (به انگلیسی:SATA و IDE) بزرگ‌تر از ۸ گیگا بایت، مقادیر به صورت ۱۶۳۸۳ سیلندر، ۱۶ نوک، ۶۳ شیار برای سازگاری با سیستم‌های عامل قدیمی تر می‌باشند. باید توجه داشته باشیم که مقدار سیلندرها، نوک‌ها، شیارهای یک درایو پیشرفته معادل مقادیر واقعی در هنگام کارکرد نیستند و در قسمت ذخیره‌سازی بیت‌ها تعداد بخش‌های مختلف توسط نواحی آنها شناخته می‌شوند.
تولیدکنندگان دیسکها سخت ظرفیت دیسکها را با استفاده از پیشوندهای سیستم SI مگا، گیگا، ترا معین می‌کنند که به اختصار به صورت M، G، T بیان می‌شوند. بایت نیز به صورت B بیان می‌شود.
سیستم‌های عامل متناوباً میزان ظرفیت را با استفاده از همین علامتهای اختصاری گزارش می‌کنند، البته با ترجمه آنها به صورت دودویی. برای مثال پیشوند مگا همچنین به صورت ۱۰ به توان ۶ بیان می‌شود که تقریباً معادل ۱۰۰۰۰۰۰ است. کاربردهای مشابه برای اندازه‌های بزرگ‌تر با پیشوندهای دیگر به کار می‌روند. این نتایج در تفاوتهای محاسباتی بین سازندگان دیسکها به صورت ظرفیت و مشخصات سیستم بیان می‌شوند. این اختلاف در رنج‌های چند گیگا بایتی مشهود تر است. برای مثال ماکروسافت ظرفیت دیسکها را هم به صورت دهدهی با افزایش ارقام تا ۱۲ تعریف کرده و هم به صورت دودویی با افزایش ارقام تا ۳. بنابر این یک دیسک که توسط شرکت سازنده آن به عنوان ```۳۰ گیگا بایتی``` تعیین شده‌است ممکن است توسط ویندوز ۲۰۰۰ به دو صورت ۳۰۰۶۵۰۹۸بایتی و هم به صورت ۲۸٫۰ گیگابایتی بیان شود. اگر چه به دلیل سودمندی بیشتر ویندوز از این امکان استفاده کرده باشد که یک گیگا بایت را به صورت ۱٫۰۷۳٫۷۴۱٫۸۲۴ بایت (۲بایت) گزارش می‌کند در حالیکه سیستم‌عامل آنرا ۲۸٫۰ گیگا بایت گزارش کند.
