هارد HDD چیست؟

هارد دیسک (HDD) یک دستگاه ذخیره‌سازی داده است که از دیسک‌های مغناطیسی برای ذخیره و بازیابی اطلاعات استفاده می‌کند. این قطعه‌ی فیزیکی، وظیفه‌ی نگهداری دائمی اطلاعات در رایانه‌ها و سایر دستگاه‌های دیجیتالی را بر عهده دارد.هارد دیسک‌ها از نظر ظرفیت ذخیره‌سازی، سرعت و کاربرد انواع مختلفی دارند. تمام کامپیوترها و سرورها به یک حافظه ذخیره‌سازی جانبی نیاز دارند و هارد دیسک یکی از انواع حافظه‌ها است.

امروزه، هارد دیسک‌های با ظرفیت 2 ترابایت به شکل گسترده‌ای در زمینه‌های خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند، هرچند در سرورها از هارد دیسک‌های چندترابایتی استفاده می‌شود تا مشکلی از بابت ذخیره‌سازی اطلاعات در کوتاه‌مدت وجود نداشته باشد.

هارد HDD چگونه کار می کند؟

اطلاعات به صورت مغناطیسی روی دیسک‌ها ذخیره می‌شوند. وقتی اطلاعاتی ذخیره یا بازیابی می‌شوند، هد خواندن/نوشتن روی دیسک حرکت می‌کند و با چرخش دیسک، به اطلاعات مورد نظر دسترسی پیدا می‌کند.

معیارهایی که بر عملکرد هارد دیسک HDD تاثر گذار است:

• سرعت چرخش دیسک معیار مهمی است که باید به آن دقت کنید. سرعت چرخش دیسک‌ها بر حسب دور در دقیقه (RPM) اندازه‌گیری می‌شود. هر چه RPM بیشتر باشد، هارد دیسک با سرعت بیشتری دسترسی به اطلاعات را امکان‌پذیر می‌کنند. سرعت‌های رایج در این زمینه 5400، 7200 و 10000 هستند.
• زمان جستجو معیار دیگری است که بر نحوه کار هارد تاثیر می گذارد. زمان جستجو زمانی است که طول می‌کشد تا هد خواندن/نوشتن به موقعیت مورد نظر روی دیسک برسد. هر چه زمان جستجو کمتر باشد، هارد دیسک سریعتر است.
• سرعت انتقال داده‌ که بیان‌گر، نرخ انتقال اطلاعات بین هارد دیسک و سرور است. این سرعت به رابط کاربری هارد که از نوع SATA یا SAS است، بستگی دارد. در شرایطی که SATA سرعت انتقال 6 گیگابیت بر ثانیه را ارائه می‌کند، در مقابل رابط SAS سرعت انتقال 12 گیگابیت بر ثانیه را ارائه می‌کند

اجزای اصلی هارد دیسک:

• دیسک‌های مغناطیسی (Platters):

صفحات گردان و صیقلی که اطلاعات بر روی آن‌ها ذخیره می‌شود. 

• هد خواندن/نوشتن:

قطعه‌ای که اطلاعات را از روی دیسک‌ها می‌خواند و روی آن‌ها می‌نویسد. 

• بازوی متحرک:

قطعه‌ای که هد را روی دیسک حرکت می‌دهد تا به مکان مورد نظر برای خواندن یا نوشتن اطلاعات دسترسی پیدا کند. 

• موتور:

قطعه‌ای که دیسک‌ها را به چرخش در می‌آورد. 

• برد کنترلر:

قطعه‌ای که وظیفه‌ی کنترل عملکرد کلی هارد دیسک را بر عهده دارد.

انواع هارد دیسک های HDD

هارد دیسک‌ها به دو نوع اصلی داخلی و خارجی تقسیم می‌شوند.

• هارد دیسک‌های داخلی از طریق رابط‌هایی مثل SATA، SAS و نوع قدیمی IDE که دیگر استفاده نمی‌شود، در سرورها و کامپیوترهای شخصی نصب می‌شوند.
• هارد دیسک‌های خارجی از طریق مکانیزم‌های مختلفی که رایج‌ترین آن‌ها رابط‌های USB هستند، فرآیند انتقال اطلاعات میان هارد دیسک و سرور را امکان‌پذیر می‌کنند. رسانه ذخیره‌ساز دیگری که امروزه نقش مهم و کلیدی در دنیای مراکز داده دارد، حافظه‌های حالت جامد (SSD) است که برعکس هارد دیسک‌ها، از حافظه فلش برای ذخیره سازی داده‌ها به جای دیسک‌های چرخان استفاده می‌کنند. بنابراین، سرعت بیشتری دارند، بی صدا هستند و بادوام‌تر از هارد دیسک‌ها هستند، در مقابل، قیمت بیشتری نیز دارند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد حافظه‌های SDD، خواندن مقاله هارد ssd چیست را پیشنهاد می‌کنیم

انواع هارد HDD بر مبنای رابط

امروزه، هارد دیسک‌ها بر مبنای رابط‌های زیر در سیستم‌ها نصب شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند:

• PATA: این رابط قدیمی است و دیگر در کامپیوترها یا سرورهای جدید یافت نمی‌شود.
• SATA: این رابط رایج‌ترین رابط برای هارد دیسک‌های امروزی است و از سرعت و کارایی بالاتری نسبت به PATA برخوردار است.
• SAS: رابط پیشرفته‌تری نسبت به SATA است که قادر است، اطلاعات را با سرعت دو برابر بیشتر انتقال دهد.
• رابط سیستم کامپیوتر کوچک (SCSI): این رابط اغلب در سرورها و کامپیوترهای قدرتمند استفاده می‌شود و از سرعت و قابلیت اطمینان بالایی برخوردار است، اما هارد دیسک‌های مبتنی بر این رابط، گران‌تر از SATA است.
• رابط حافظه غیرفرار اکسپرس (NVMe): جدیدترین و سریع‌ترین رابط و فناوری ذخیره‌سازی اطلاعات است که از اتصال PCIe برای دستیابی به بالاترین سرعت استفاده می‌کند. درایوهای NVMe در سرورهای با کارایی بالا و کامپیوترهای گیمینگ قدرتمند به کار می‌روند.

مزایای کلیدی ذخیره سازهای HDD:

این رسانه ذخیره‌سازی محبوب، یکسری مزایای کلیدی در اختیار ما قرار می‌دهد که از مهم‌ترین آن‌ها به موارد زیر باید اشاره کرد:

• قیمت مناسب: هارد دیسک‌ها به ازای هر گیگابایت فضای ذخیره‌سازی، قیمت به مراتب کمتری نسبت به حافظه‌های SSD دارند.
• ظرفیت ذخیره‌سازی بالا: هارد دیسک‌ها می‌توانند ظرفیت ذخیره‌سازی بسیار بالایی داشته باشند و امروزه با ظرفیت‌های 20 ترابایت یا بیشتر نیز قابل خریداری هستند.
• قابلیت اطمینان: هارد دیسک‌ها به طور کلی قابل اعتماد هستند و می‌توانند سال‌ها بدون مشکل کار کنند، حال اگر آن‌ها را در قالب معماری رید ترکیب کنیم، قابلیت اطمینان بیشتری در اختیار ما قرار می‌دهند.

معایب هارد دیسگ های HDD:

• سرعت کمتر: هارد دیسک‌ها کندتر از حافظه SSD هستند.
• سر و صدا بیشتر: هارد دیسک‌ها هنگام کار صدای بیشتری تولید می‌کنند.
• حساسیت به ضربه و لرزش: هارد دیسک‌ها می‌توانند به لرزش و ضربه حساس باشند که می‌تواند منجر به از دست دادن داده‌ها یا خرابی فیزیکی شود.

کاربردهای HDD

هارد دیسک‌ها کاربردهای مختلفی در مقیاس خانگی و تجاری دارند. کاربرد اصلی هارد دیسک‌ها، ذخیره‌سازی و سازمان‌دهی اطلاعات هستند، با این‌حال، هنگامی که در قالب مجموعه‌ای از دیسک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، راهکاری جامع برای ذخیره‌سازی، محافظت و دسترسی به اطلاعات در اختیار ما قرار می‌دهند. بنابراین، به عنوان رسانه آرشیو اطلاعات نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

هارد Hard Disk Drive اصلی‌ترین رسانه ذخیره‌ساز مورد استفاده در سرورها و هارد دیسک‌ها است که با ارائه ظرفیت‌های بالا، اجازه می‌دهد حجم زیادی از داده‌های مختلف را روی آن ذخیره‌سازی کنیم. هارد دیسک‌ها از نظر ظرفیت ذخیره‌سازی، سرعت و کاربرد انواع مختلفی دارند و از رابط‌های مختلفی برای برقراری ارتباط با سرور استفاده می‌کنند. انتخاب هارد دیسک مناسب به نیازهای تجاری بستگی دارد.

اگر به فضای ذخیره‌سازی زیاد و قیمت مناسب نیاز دارید، هارد دیسک‌های با دور چرخش پایین گزینه خوبی هستند که ظرفیت‌های بالا را ارائه می‌کنند.

اگر به دنبال دسترسی به اطلاعات با سرعت بالا هستید، بهتر است از هارد دیسک‌های با ظرفیت کم و پیکربندی‌هایی مثل RAID1 استفاده کنید که عملیات ورودی و خروجی را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهند.