تحقیق مقاله هارد دیسک

انواع هارد دیسک

دیسک سخت با هارد دیسک منبع و محل ذخیره تمام برنامه ها و داده هاى موجود درون یک کامپیوتر است. در حال حاضر دیسک هاى سخت در دو نوع IDE و SATA بیشتر مورد توجه مصرف کنندگان است.

کابل هاى اتصالى به هارد دیسک هاى IDE شامل کابل ۴۰ پین دیتا و کابل چهار پین برق مى باشد، اما در دیسک هاى سخت SATA از کابل هاى برق ۱۵ پین و هفت پین دیتا استفاده مى شود.

یکى از مزایاى هاردهاى Sata استفاده از کابل هفت پین دیتا است. با استفاده از این کابل، فضاى داخل کیس خلوت و جریان هوا در کیس راحت تر به گردش درمى آید، همین طور براى تنظیم دو هارد Sata نیازى به جابه جایى جامپرهاى روى هارد نیست، چون خود آن ها بنا به شماره پورت Sata تنظیم مى شوند.

هاردهاى IDE داده ها و اطلاعات را با سرعت ۱۳۳ مگابایت در ثانیه منتقل مى کنند، اما دیسک هاى Sata اطلاعات را با سرعت ۱۵۰ مگابایت در ثانیه جابه جا مى کنند. البته در انواع جدید این دیسک (A10) اطلاعات با سرعت سه گیگا بایت در ثانیه منتقل مى شوند که انقلابى در صنعت هاردیسک مى باشد.

تمام هارد دیسک ها مقدار فضایى را به عنوان بافز یا حافظه در اختیار دارند تا عملیات و محاسبات انتقالات، سریع تر و مطمئن تر انجام شود.

هارد دیسک هاى جدید از مقدار حافظه بیشترى استفاده مى کنند، مانند هارد هشت مگابایتى Sata که بسیار سریع تر از هاردهاى موجود در بازار است.

در زمان بستن و باز کردن هارد دیسک باید به این نکات توجه کرد:

۱- رعایت کردن جهت قراردادن کابل هاى برق و دیتا توسط نشانه هاى روى کابل

۲- در زمان روشن بودن چراغ هارد، به هیچ وجه هارد را تکان ندهید، زیرا امکان دارد که به سطح سخت دیسک صدمه وارد شود که اصطلاحاً به آن بدسکتور گویند

SATA

تکنولوژی هارد دیسک های ساتا (SATA) بر اساس پردازش اطلاعات متوالی (سریال) است. یعنی انتقال اطلاعات ازهارد دیسک به باس دیتا و در جهت عکس به طور منظم و در دورهای زمانی مشخص انجام می‏گیرد. هارد دیسکهای ساتا از کابلهای ریبون با پهنای کمتر استفاده می کنند . این کابلهای نازک دارای کانکتورهای بست داری هستند که کار کردن با آنها را ساده‏تر می کند. هارد دیسکهای ساتا اطلاعات را با سرعت متوسط 150Mb بر ثانیه انتقال می‏دهند. برای جبران افت سرعت در حالت سری، باید سرعت رفت و برگشت را در هر سیکل کاری بالاتر برد. در سرعت سیکل برابر، سرعت انتقال رابط موازی حدوداٌ هشت برابر بیش از حالت سری است. بنابر این برای جبران این اختلاف و پیشی گرفتن از آن، سیکل و به عبارتی فاصله زمانی هر رفت و برگشت در رابط سری را باید افزایش داد که این نکته نیز به راحتی و با استفاده از تراشه های قدرتمند امروزی قابل انجام است، به همین دلیل است که امروزه شاهد انواع دیسک های سخت حجیم 300 و 500 گیگابایتی SATA II با سرعتی حدود 300Mb/S  در بازار هستیم. در حال حاضر دو نسخه از این استاندارد معرفی شده که به ترتیب عبارتند از SATA I (به اختصار SATA) و SATA II. سرعت انتقال اطلاعات در نوع اول برابر با 150 MB/S و در نوع دوم یا همان SATA II برابر با 300 MB/S (البته در حالت تئوری) می‏باشد. با اینکه سرعت اسمی انتقال اطلاعات در دیسک های SATA II دوبرابر SATA I است اما این تفاوت در واقعیت به ندرت از 20% فراتر می‏رود. در اصل بخش عمده این افزایش سرعت به لطف وجود فناوری جدیدی با نام Native Command Queuing در دیسک های سخت SATA II بدست می آید. در واقع تاثیر NCQ به این صورت است که باعث می شود اطلاعاتی که برای خواندن توسط هد دستگاه در صفحات مدور ذخیره‏سازی ( پلاترها - صفحات آلمینیومی به شکل دایره که در محفظه دیسک سخت قرار دارند و اطلاعات بر روی آنها به صورت صفر و یک و روش مغناطیسی ذخیره می شوند) قرار دارند، طوری چیده شوند که با حداقل چرخش صفحات، اطلاعات توسط هد دستگاه خوانده شوند. برای خوانده شدن اطلاعات توسط هد دستگاه، در حالتی که از فناوری NCQ استفاده شده صفحه مدور نیاز به 1.5 دور چرخش دارد. در مقابل دیسک سختی که فاقد فناوری NCQ است، به بیش از 2.5 دور برای خوانده شدن اطلاعات توسط هد دستگاه نیاز دارد.

تکنولوژی دیسک سخت ( HARD DRIVE ) بر پایه پروسس موازی اطلاعات عمل می کنند و بدین معناست که اطلاعات به صورت بسته هایی به روشهاهی مختلف ( رندوم ) به باس اطلاعاتی فرستاده می شوند. اطلاعات از دیسک سخت در فاصله های زمانی کاملاً تصادفی می آیند و وارد باس اطلاعاتی شده و در نهایت به سمت مقصد نهایی می رود. IDE مخفف Integrated Drive Electronics می باشد همینطور که می دانید رابط IDE گاهی با عنوان ATA شناخته می شود که مخفف AT Attachment است.

این تکنولوژی از سال ۱۹۹۰ به عنوان استاندارد کامپیوترهای شخصی (PC ) برای هارد دیسک ها بوده است و این زمانی بود که تکنولوژی مذکور جای درایوهای ESDI و MFM را گرفت یعنی زمانی که هارد دیسک ها به طور متوسط حجمی معادل ۲۰۰ مگا بایت داشتند. در سال ۱۹۹۰ اولین هارد دیسک یک گیگا بایتی وارد بازار شد و قیمتی برابر ۲۰۰ دلار در بازار آمریکا داشت. از آن پس تا کنون IDE تکنولوژی مورد استفاده بوده زیرا هارد دیسکها را با قیمت پایین در اختیار مصرف کننده قرار می داد، جای کمتری می گرفت و سرعت مناسبی داشت.

همتای IDE در آن زمان SCSI ( که مخفف Small Computer System Interface است) بود. SCSIکمی از IDE سریعتر است اما بسیار گرانتر است. به علاوه احتیاج به خرید یک ادپتر SCSI که ارزان هم نیست احتیاج دارید. به عبارت دیگر IDE بازار هارد دیسکهای کامپیوتر های شخصی را در انحصار خود گرفت. آنطر که به نظر می رسد کارخانه های معتبر حداقل یک تا دو سال دیگر به تولید هارد دیسکهای با تکنولوژی IDE ادامه دهند.

هارد دیسکهای IDE از کابلهای ریبون پهنی استفاده می کنند که در داخل کامپیوتر بسیار به چشم می آیند و مرتب کردن این کابلها در داخل کامپیوتر خود هنری است.

تکنولوژی هارد دیسک های ساتا ( SATA ) بر اساس پردازش اطلاعات متوالی ( سریال ) است. یعنی انتقال اطلاعات از هارد دیسک به باس دیتا و در جهت عکس به طور منظم و در دورهای زمانی مشخص انجام می گیرد.

هارد دیسکهای ساتا از کابلهای ریبون با پهنای کمتر استفاده می کنند که برای کسانی که آنرا اسمبل می کنند باعث بسی خوشبختی است. این کابلهای نازک دارای کانکتورهای بست داری هستند که کار کردن با آنها را ساده تر می کند.

هارد دیسکهای ساتا اطلاعات را با سرعت متوسط ۱۵۰Mb بر ثانیه انتقال می دهند. اما مقاله های زیادی روی اینترنت در مورد هارد دیسکهای با سرعت ۳Gb در ثانیه خواهید یافت.

اما بیایید این دو را در عمل با یکدیگر مقایسه کنیم و ببینیم چرا صنعت در آینده تکنولوژی SATA را بر خواهد گزید.

تا کنون در مقایسه دو هارد دیسک به قیمت هم توجه داشتیم اما حالا بدون در نظر گرفتن قیمت و تکنولوژی مرسوم کارایی را بررسی می کنیم.آزمایش از این قرار بود. یک کامپیوتر قدیمی را به یک هارد SATA مجهز کردیم. و بعد از آن دو کامپیوتر امروزی ( پنتیوم ۴ ) با سرعت متعارف را با هارد دیسک هایIDE برای مقایسه انتخاب کردیم. آزمایش ها و نتایج به قرار زیر بودند.

آزمایش۱

آین آزمایش یک انتقال فایل معمولی بود. برای اینکه در هر سه کامپیوتر انتقال اطلاعات کاملاً مشابه باشد در ویندوز XP شاخه :

c:windowssystem۳۲

انتخاب شد در یک سیستم که در آن ویندوز XP اجرا می شود این شاخه در حدود ۳۳۰ مگابایت حجم دارد. و حدود ۲۰۰۰ فایل در آن وجود دارد. یک فولدر جدیر در درایو C پارتیشن C  از هارد دیسک ایجاد شد سپس در DOS فرمان

copy>c:>windows> system۳۲>*.*

اجرا شد که همانطور که می دانید این دستور همه فایلهای داخل شاخه system۳۲ را در فولدر جدید کپی می کند و نتایج جالب بدست آمده آز این قرار بود:

▪ کامپیوتر و نوع هارد دیسک زمان انتقال اطلاعات

▪ سیستم جدید اول همراه با IDE ۱۲۷ ثانیه

▪ سیستم جدید دوم همراه با IDE ۱۵۱ ثانیه

▪ سیستم قدیمی همراه با SATA ۴۴ ثانیه

۲) آزمایش ۲

دومین آزمایش زمان بوت شدن است که زمانهایی که مربوط به سخت افزار است حذف شده است. یعنی از لحظه ای که تصویر آغازین ویندوز به نمایش در می آید تا لحظه ای که دسک تاپ کامپیوتر به حالت عادی در می آید زمان اندازه گرفته شد نتایج به قرار زیر است

▪ کامپیوتر و نوع هارد دیسک زمان بوت

▪ سیستم جدید اول همراه با IDE ۲۸ ثانیه

▪ سیستم جدید دوم همراه با IDE ۲۸ ثانیه

▪ سیستم قدیمی همراه با SATA ۱۷ ثانیه

توجه: در این تستها به کارخانه سازنده دیسکها اشاره نشده است مطمئناً با در نظر گرفتن این فاکتور تغییر خواهد کرد ولی هر دو مدل IDE و SATA از هارد دیسک ساخت یک کارخانه استفاده شده است.