آموزش سخت افزار (کامل)

هارد ديسك (۱) 

با اين كه ديسك هاي نرم توانايي ذخيره اطلاعات را دارند، اما داراي معايبي نيز مي باشند. از جمله اين عيب ها گنجايش و سرعت كم دسترسي به اطلاعات را مي توان نام برد. در صورتي كه ديسك سخت اين گونه نمي باشد. 

هر رايانه معمولاً يك هاردديسك دارد اما بعضي سيستم ها ممكن است داراي دو يا چند هاردديسك باشند. در واقع هاردديسك يك محيط ذخيره سازي دائم براي داده ها مي باشد. اطلاعات در رايانه به گونه اي تبديل مي گردند كه بتوان آنها را به طور دائم بر روي هارد ذخيره كرد. هاردديسك در سال ۱۹۵۰ اختراع گرديد. در آن زمان هاردديسك ها با قطر ۲۰ اينچ يعني ۵۰/۸ سانتي متر و توانايي ذخيره سازي چندين مگابايت را داشتند. به اين ديسك ها ديسك ثابت مي گفتند. اما براي تمايز آنها با فلاپي ديسك هاردديسك نام گرفتند.اين هاردديسك ها داراي يك صفحه براي نگهداري محيط مغناطيسي مي باشند. در واقع هاردديسك مشابه يك نوار كاست مي باشد و از روش نوار كاست براي ضبط مغناطيسي استفاده مي نمايند. در اين حالت به سادگي مي توان اطلاعات را حذف و بازنويسي كرد. اين اطلاعات مدت ها باقي خواهند ماند. 
تمايز هاردديسك با نوار كاست 
- در هاردديسك لايه مغناطيسي بر روي ديسك شيشه اي و يا يك آلومينيوم اشباع شده قرار خواهد گرفت كه به خوبي سطح آنها صيقل داده مي شود. 
- در هاردديسك مي توان به سرعت در هر نقطه دلخواه اطلاعات را ذخيره و بازيابي نمود، به اين صورت كه احتياجي به ترتيب ذخيره اطلاعات نمي باشد. 
- در هاردديسك هد خواندن و نوشتن ديسك را لمس نخواهد كرد. 
- گرداننده هاردديسك هد مربوط به هارد را در هر ثانيه ۳۰۰۰ اينچ به چرخش در مي آورد. 
- هاردديسك مي تواند حجم بسيار بالايي از اطلاعات را در فضايي كم و با سرعت بالا ذخيره سازد. اين اطلاعات در قالب فايل ذخيره مي شوند. در واقع فايل مجموعه اي از بايت هاست. زماني كه برنامه اي اجرا مي شود هاردديسك اطلاعات مربوط به برنامه را براي استفاده به پردازنده ارسال خواهد كرد. 
اجزاي هاردديسك 
به مجموعه ديسكهاي دايره اي شكلي كه روي هم قرار مي گيرندو اطلاعات بر روي آنها ذخيره مي گردد هاردديسك مي گويند . اين مجموعه براي حفاظت در مقابل گرد و خاك و ساير عوامل مخرب در داخل يك پوشش دربسته قرار مي گيرد. در واقع هاردديسك جعبه اي فلزي است كه از چند صفحه ديسك و چند هد تشكيل مي شود. هر ديسك داراي دو سطح است كه مي توان داده ها را بر روي آن ذخيره كرد. پس در زمان خواندن و نوشتن بر روي هر يك از ديسك ها دو هد قرار مي گيرد. در زمان خريد هاردديسك نسبت نوك يا هد به ديسك بسيار مهم است يعني اگر نسبت به صورت ۸ به ۴ بيان شود در واقع هاردديسك ۸ نوك يا هد و ۴ ديسك يا صفحه دو طرفه دارد. دو برابر بودن تعداد هدها بر صفحه ها نشان مي دهد يك هد براي هر طرف ديسك وجود دارد. 
در واقع هاردديسك از دو قسمت زير براي ذخيره و بازيابي اطلاعات استفاده مي كند: 
۱- هد يا نوك هاي خواندن و نوشتن كه از مركز ديسك به طرف لبه قرار دارد. 
۲- ديسك هاي دايره اي با توانايي چرخش يا دوران 
از نظر نوع نصب و كاربرد هاردديسك به دو دسته تقسيم مي شود: 
۱- ديسك هاي سخت قابل حمل 
۲- ديسك هاي سخت ثابت 
نكته:ديسك هاي قابل حمل را بدون اين كه اطلاعات آنها صدمه ببيند مي توان حمل كرد، در صورتي كه ديسك هاي ثابت در داخل جعبه رايانه نصب مي شود. 
توجه داشته باشيد كه در زمان روشن بودن رايانه آن را حركت ندهيد زيرا ديسك سخت صدمه مي بيند. 
هاردديسك معمولي در حدود ۱۵ سانتي متر طول، ۱۰ سانتي متر عرض و در حدود ۳ سانتي متر ارتفاع دارند. وزن آنها نيز كمتر از ۱ كيلوگرم است. 
اين گونه ديسك ها در حدود ۸۰ گيگا بايت داده را مي توانند در خود جاي دهند. 
ديسك هاي سخت از نظر اندازه به چند دسته تقسيم مي شوند: 
۱- ديسك هاي سخت ۵/۲ اينچي 
۲- ديسك هاي سخت ۸/۱ اينچي 
۳- ديسك هاي سخت ۲۵/۵ و ۵/۳ اينچي به نام ديسك هاي سخت تمام قد 
۴-ديسك هاي سخت ۲۵/۵ و ۵/۳ اينچي مشهور به ديسك هاي سخت نيم قد 
ديسك هاي تمام قد در حال حاضر توليد نمي شوند. ديسك هاي شخصي معمولاً از نوع ۵/۳ اينچي نيم قد بوده و داراي ارتفاع ۵/۳ سانتي متري هستند. پس ديسك هايي كه امروزه ساخته مي شوند اغلب ۵/۳ و ۵/۲ اينچي هستند. ديسك هاي سخت ۸/۱ اينچي حداكثر ۵ گيگابايت فضا دارند. اين گونه ديسك ها اطلاعات را بر روي يك سطح از ديسك هاي موجود ذخيره مي كنند. 
به اين ديسك ها ديسك يك لبه هم مي گويند اما در حال حاضر مي توان براي هر دو سطح ديسك اطلاعات را ذخيره كرد. 
جنس هاردديسك 
همانطور كه گفته شد ديسك هاي سخت داراي چند صفحه هستند كه به طور عمودي روي هم قرار دارند. جنس اين صفحه ها عموماً از شيشه، آلياژ آلومينيوم، تركيب سراميك و شيشه، سراميك و ساير مواد ساخته مي شود. به اين علت كه ديسك ها بايد سبك و مقاوم باشند و در اثر سرما و گرما تغيير حالت ندهند. به طور كلي جنس ديسك ها از آلومينيوم همراه با پوششي از اكسيد آهن يا آلياژ كبالت است كه بسيار با ظرافت بر روي آن قرار مي گيرد. اين پوشش مغناطيسي به سطح حامل اطلاعات امكان مغناطيسي شدن مي دهد. علاوه بر اين بسيار نازك مي باشد و در برابر برخورد با هد قابل خواندن و نوشتن است. 
جهت اندازه گيري كارآيي يك هاردديسك از دو روش استفاده مي گردد: 
۱- اندازه گيري زمان جست وجو: مدت زمان بين درخواست يك فايل توسط پردازنده تا ارسال اولين بايت فايل مورد نظر. 
۲- اندازه گيري ميزان داده: تعداد بايت هاي ارسالي در هر ثانيه براي پردازنده كه اين اندازه معمولاً بين ۵ تا ۴۰ مگا بايت در هر ثانيه است. 
هادرديسك داراي موتوري مي باشد كه اين موتور باعث چرخش صفحات هاردديسك مي شود. در كنار برد كنترل كننده، كانكتورهاي مربوط به موتور قرار دارد. 
مكانيزمي كه باعث حركت بازوها بر روي هاردديسك مي گردد سرعت و دقت هارد را تعيين مي كند. در اين حالت از يك موتور خطي با سرعت بالا استفاده مي شود.