Hdd همان مخفف کلمه hard disk drive می باشد که در این نوع از تکنولوژی، ذخیره سازی اطلاعات بر روی پلتر ذخیره می شود و با کمک بازوی متحرک یا هد محتوای شما خوانده می شود. یکی از مزایای دیسک‌ های سخت آن است که می‌ توانند حجم زیادی از اطلاعات را با ارزان ترن قیمت برای شما نگهداری و حفظ نمایند.

هارد دیسک اجزاء و قطعات مختلفی دارد که همگی آن ها در کنار هم داده ها را ذخیره کرده یا جابجا می کنند .

۱- قسمت کنترل کننده مرکزی (Actuator)

این قسمت وظیفه کنترل بازوی مکانیکی را دارا می باشد . این قطعه به نوعی مغز هارد دیسک است که وظیفه کنترل کردن قسمت های مختلف هارد را بر عهده دارد.

کار قسمت کنترل کننده مرکزی بسیار دقیق است . این قسمت وظیفه دارد تا با سایر قطعات کامپیوتر در ارتباط باشد و تمامی دستورات ارسالی از قطعات را با هارد دیسک هماهنگ کند تا جابجایی اطلاعات به بهترین نحو ممکن انجام شود .

۲- قسمت بازوی مکانیکی (Head Arm)

وظیفه این قسمت رساندن Head به نقطه مورد نظر می باشد. قسمت بازوی مکانیکی می تواند سر Head را از مرکزی ترین نقطه دیسک (Platter) تا کناری ترین نقطه آن ببرد .

برای هر دیسک دو بازوی مکانیکی همراه با سر هد وجود دارد .

۳- قسمت Read/Write Head (سر خواندن و نوشتن به اصطلاح Head)

این قسمت توسط بازوی مکانیکی جابجا می گردد. کار این قسمت خواندن و نوشتن داده ها به صورت ۰ و ۱ (باینری) بر روی قسمت های بسیار ریز موجود در دیسک می باشد .

زمانی که هد وظیفه ذخیره داده ها را دارد ، مقادیر مغناطیسی صفر و یک را در این قسمت های بسیار ریز قرار می دهد (با تغییر قطب مغناطیسی هر یک از مکان های ذخیره داده) و زمانی که قصد خواندن داده ها را دارد ، برعکس حالت نوشتن ، مقادیری را در هر یک از قسمت هایی که توسط کنترل کننده مرکزی مشخص می شود ، طبق قطب مغناطیسیشان حس کرده و بر اساس آن صفر یا یک منطقی معادلش را تحویل می دهد.

قسمت هد فقط چند نانومتر (۱ سانتی متر = ۱۰۰۰۰۰۰۰ نانومتر) با دیسک خود فاصله دارد.

۴- قسمت دیسک (Platter)

وظیفه این صفحات، حفظ داده ها (به صورت مغناطیسی صفر و یک) در قسمت های بسیار ریز است . این قسمت های بسیار ریز سکتور (Sector) نامیده می شوند و توانایی نگهداری یک بیت را دارا می باشند . در هر اینچ (هر اینچ = ۲.۵۴ سانتی متر) از این صفحات حدود ۳۰۰۰۰ قسمت ریز برای ذخیره وجود دارد . اندازه هر یک از این قسمت ها در حدود ۸۴۶ نانومتر است.

معمولاً در هر هارد دیسک تعداد بیشتری از یک صفحه دیسک قرار می گیرد. این صفحات از جنس شیشه یا سرامیک بوده و خودشان مغناطیسی نیستند .

۵- قسمت موتور چرخان دیسک ها (Spindle)

وظیفه این قسمت فقط چرخاندن دیسک هاست . به این ترتیب قسمت هد می تواند داده ها را بر روی نقاط مختلف صفحات مغناطیسی بخواند یا بنویسد. قسمت موتور چرخان می تواند از ۴۲۰۰ (در هاردهای کم مصرف قابل حمل) تا ۱۵۰۰۰ (در هاردهایی مثل Cheetah 15K.4 محصول سی گیت) دور در دقیقه (RPM) بچرخد.

هارد دیسک چگونه کار می کند؟

دستورها همراه با داده های ارسالی یا دریافتی از هارد دیسک، توسط کنترل کننده دیسک (Disk Controller) تفسیر می شوند . تفسیر کردن به این معنا می باشد که هارد دیسک متوجه می شود که طبق دستور داده شده ، مکان داده مورد نظر در کجا قرار داشته و طبق آن عمل خواندن یا نوشتن شروع می شود . زمانی که سیستم عامل یا یکی از قطعات سخت افزاری نیاز به ذخیره کردن داده یا دریافت آن داده ها را دارند ، دیسک کنترلر وارد عمل می شود و دستور مورد نظر را برای کنترل کننده مرکزی ارسال می کند .

حال قسمت کنترل کننده مرکزی وظیفه دارد تا بازوی مکانیکی هد را به قسمت های مختلف دیسک هدایت کند . زیرا امکان دارد داده های یک فایل در مکان های مختلفی بر روی دیسک ها ذخیره شوند ، بنابراین بازوی مکانیکی ممکن است بین قسمت های مختلف پلاتر جابجا شود. حال قسمت هد وظیفه دارد تا با توجه به دستور داده شده (خواندن یا نوشتن داده) کار خود را بر روی سکتور فیزیکی مورد نظر انجام دهد .

درصورتی که دیسک کنترلر دستور خواندن نوشته را داده باشد ، در این صورت هد وظیفه دارد تا داده های مغناطیسی صفر و یک را بر روی قسمت های مختلف دیسک بخواند و آن را به کنترل کننده مرکزی بفرستد . خواندن به این صورت است که قطب های مغناطیسی (N یا S) هر یک از مکان های داده را حس کرده سپس معادل صفر یا یک آن را برمی گرداند . سپس کنترل کننده مرکزی داده های خوانده شده را به دیسک کنترلر باز می گرداند تا مورد پردازش قرار گیرند .

اما اگر دیسک کنترلر داده ای را برای ذخیره کردن به هارد دیسک بفرستد ، در این صورت کنترل کننده مرکزی وظیفه دارد داده ها را تک به تک به هد ارسال کند تا قسمت هد این داده ها را به صورت صفر و یک در فضا های ذخیره سازی دیسک ذخیره کند . ذخیره به این صورت است که هد نوشتن ، مکان های داده موجود بر روی پلاتر را طبق دستور صفر یا یک بودن ، تغییر قطب می دهد . مثلاً قطب N را به بالا یا برعکس نشانه گذاری می کند .

قسمت داخلی هارد دیسک ها معمولاً مهر و موم شده هستند تا از ورود گرد و غبار به داخل ، و اختلال در کار قطعات جلوگیری شود . همچنین در داخل هارد دیسک ها یک فیلترینگ هوا برای فیلتر و خارج کردن گرد و غبار، جاسازی می شود.

ظرفیت هارد

همه هارد دیسک ها یک ظرفیت مشخص دارند؛ از چند مگابایت گرفته تا چند صد گیگابایت و حتی چندین ترابایت. ظرفیت هاردی که می خواهید بخرید به نیازتان بستگی دارد. اگر مطمئن هستید که بیشتر از ۱ ترابایت از حافظه آن استفاده نخواهید کرد، لازم نیست پولتان را برای هاردی با حجم بیشتر صرف کنید بجای آن می توانید بر روی معیارهای دیگر تمرکز کنید.

معمولاً یک هارد با حجم ۱ ترابایت نیاز کاربران عادی را تا حدود زیادی برطرف می کند. اگر قرار نیست فایل های زیادی را بر روی هارد نگه دارید، حجم ۱ ترابایت می تواند برای شما مناسب باشد. با این حال همانطور که گفته شد، این معیار به خود شما بستگی دارد.

سرعت چرخش هارد

یکی از مهم ترین فاکتورهای تعیین کننده سرعت خواندن / نوشتن هارد دیسک، سرعت چرخش صفحات درون آن است. سرعت آن بر اساس تعداد چرخش در دقیقه (RPM) مشخص می شود. هرچه سرعت چرخش هارد بیشتر باشد، تاخیر دسترسی به داده ها نیز کمتر می شود چون چرخیدن صفحات است که سکتور داده ها را زیر هد خواندن/نوشتن قرار می دهد.

سرعت چرخش هاردهای عادی از ۴۸۰۰rpm گرفته تا ۱۵۰۰۰rpm است. در بازار معمولاً انواع ۵۴۰۰rpm و ۷۲۰۰rpm یافت می شود.

برای کاربران عادی هاردی با سرعت ۷۲۰۰ دور در دقیقه مناسب است. اگر به سرعت بیشتری نیاز داشته قاعدتاً باید پول بیشتری خرج کنید. این سرعت در مشخصات هارد خریداری شده یا بر روی خود هارد نوشته می شود.

رابط یا درگاه هارد

رابط یا درگاه هارد دیسک همان قسمتی از هارد است که با استفاده از کابل مخصوص، هارد را به مادربورد متصل کرده و امکان خواندن اطلاعات از روی هارد یا نوشتن اطلاعات بر روی آن را به کاربر می دهد. انواع رایج رابط های هارد دیسک عبارت اند از:

SATA

SATA مخفف Serial ATA بوده و درگاهی است که اطلاعات به صورت سریال (پشت سر هم) منتقل می شوند. حداکثر سرعت انتقال (نه لزوماً سرعت خواندن/نوشتن خود هارد) رابط ساتا برابر ۱۵۰ مگابایت در هر ثانیه (۱۵۰MB/s) است. اگر مادربورد شما رابط ساتا داشته باشد، حتماً هاردی با همین رابط بخرید.

IDE یا ATA یا PATA

نام هایی مثل IDE و ATA و PATA اغلب به رابطی قدیمی اشاره دارند که نحوه انتفال داده در آن به صورت موازی (در کنار یکدیگر) است. البته جای ذکر است که استفاده از لفظ PATA یا ATA برای این رابط صحیح ترین مورد است. حداکثر سرعت انتقال (نه لزوماً سرعت خواندن/نوشتن خود هارد) رابط پاتا یا آی دی ای یا آتا با توجه به نسل های مختلف آن از ۸.۳ مگابایت در هر ثانیه (8.3MB/s) تا ۱۰۰ مگابایت در ثانیه (۱۰۰MB/s) است. اگر مادربورد شما رابط SATA نداشته باشد و بجای آن رابط IDE/ATA/PATA داشته باشد، به ناچار باید هاردی دارای این رابط را خریداری کنید. البته این رابط دیگر منسوخ شده است و تمامی مادربوردهای جدید از این رابط پشتیبانی نمی کنند.