تاریخچه هارد دیسک: در سال 1953، مهندسان آزمایشگاه IBM در کالیفرنیا اولین هارد دیسک را اختراع کردند. از زمان اختراع اولین درایو دیسک، تا به امروز شاهد پیشرفتهای بسیاری در زمینه، افزایش ظرفیت دادهها و کاهش تصاعدی اندازه و قیمت هستیم. 60 سال پیش، هارد دیسکهای اولیه یک اتاق را به طور کامل اشغال میکردند. امروزه هارد دیسکها بر حسب گیگابایت و ترابایت به جای مگابایت اندازهگیری میشوند. مقداری از داده که در تاریخ اولیه رایانهها تقریباً غیرقابل تصور بوده است. همچنین ابعاد آن بسیار کوچک شده.
در سال 1956، اولین هارد دیسکی که به صورت تجاری فروخته شد توسط IBM اختراع شد. این هارد دیسک که با سیستم RAMAC 305 عرضه شد، به اندازه دو یخچال بود و وزنی در حدود یک تن داشت. 5 مگابایت داده با هزینه هر مگابایت 10000 دلار نگهداری میکرد.
در سال 1961، IBM 1301 Disk Storage Unit عرضه شد که از هدهایی استفاده میکرد که روی لایه نازکی از هوا شناور بودند. این پیشرفت به این معنی بود که هدها را میتوان نزدیکتر به پلترها نگه داشت و تراکم ذخیرهسازی را افزایش داد.
اولین هارد دیسک قابل جابجایی در سال 1963 ساخته شد. IBM 1311 حاوی 6 دیسک بود و میتوانست 2.6 مگابایت داده را در خود جای دهد.
در سال 1964، IBM 2311 اولین دیسک درایو استاندارد شده بود که میتوانست در چندین نسخه از رایانه System/360 استفاده شود.
وسترن دیجیتال (اولین بار با نام شرکت جنرال دیجیتال) در سال 1970 در کالیفرنیا تأسیس شد. همچنین سال 1970 اولین سالی بود که تصحیح خطا در هارد دیسکها ساخته شد.
در سال 1973 IBM Winchester Drive با سه ماژول داده قابل جابجایی و مهر و موم شده معرفی شد.
شرکت سیگیت در سال 1979 تأسیس شد و IBM درایو Piccolo خود را با 64 مگابایت در هشت دیسک معرفی کرد.
در سال 1980، IBM اولین دیسک درایو با ظرفیت 2.5 گیگابایت، 3380 را تولید کرد. وزن این هارد دیسک بیش از 226 کیلوگرم بود و 40000 دلار قیمت داشت. سیگیت همچنین اولین هارد 5.25 اینچی را در سال 1980 تولید کرد. ظرفیت آن 5 مگابایت بود و 1500 دلار قیمت داشت.
در سال 1983 اولین هارد دیسک 3.5 اینچی توسط شرکت اسکاتلندی Rodime تولید شد. درایو دارای دو صفحه است و میتواند 10 مگابایت داده را ذخیره کند.
در سال 1986 استاندارد رابط SCSI معرفی شد که توسط رایانه مک پلاس اپل استفاده میشد.
PrairieTek اولین هارد دیسک 2.5 اینچی را در سال 1988 عرضه کرد که برای استفاده در رایانههای نوت بوک طراحی شده بود. ظرفیت 20 مگابایتی روی دو صفحه دیسک داشت.
دهه 1990 – کامپیوترها قابل حمل شدند
در سال 1991، IBM درایو 0663 Corsair خود را منتشر کرد، اولین هارد دیسکی که از هدهای مقاومت مغناطیسی استفاده میکرد. 1 گیگابایت داده را روی هشت دیسک ذخیره میکرد.
هارد دیسکها با عرضه دیسک 1.8 اینچی Integra در سال 1991 و HP Kittyhawk 1.3 اینچی در سال 1992 به کوچکتر شدن ادامه دادند.
در سال 1997، IBM اولین هارد دیسکی را معرفی کرد که از هدهای مقاومت مغناطیسی غول پیکر (GMR) به نام “Titan” استفاده میکرد. دیسک درایو 3.5 اینچی دارای ظرفیت 16.8 گیگابایت بود.
IBM در سال 1998 Microdrive را منتشر کرد که 340 مگابایت داده را در یک صفحه دیسک 1 اینچی ذخیره میکرد.
در سال 2003، اولین درایو SATA توسط سیگیت تولید شد. در همان سال، IBM بخش ذخیره سازی اطلاعات خود را به هیتاچی فروخت.
هیتاچی اولین درایو 500 گیگابایتی را در سال 2005 توسعه و عرضه کرد و به دنبال آن اولین درایو با ظرفیت ترابایت در سال 2007 عرضه شد.
ظرفیت هارد دیسکها تا پایان دهه افزایش یافت و اولین هارد دیسکهای 3 ترابایتی توسط سیگیت و وسترن دیجیتال در سال 2010 منتشر شد.
تا سال 2012 تقریباً تمام هارد دیسکهای دنیا توسط سه سازنده تولید میشد: سیگیت، وسترن دیجیتال (که هیتاچی را خریداری کرد) و توشیبا که بخش هارد دیسک فوجیتسو را در سال 2009 خریداری کرد. هر سه شرکت بین سالهای 2011 تا 2012 درایوهای 4 ترابایتی را عرضه میکردند.
درایوهایی که به جای هوا با هلیوم پر شدهاند، از سال 2013 به فروش میرسند و ظرفیت بیشتری از صفحات دیسک را در یک فضای معین فراهم کنند.
در برخی از لپتاپها به دلیل سرعت بالاتر و دوام بیشتر، هارد دیسکها با درایوهای جامد ثابت جایگزین میشوند. با این حال، قیمت بالای آنها باعث شده تا مانند هارد دیسکهای مکانیکی از آنها استقبال نشود. درایوهای جامد SSD عمدتاً در نت بوکها استفاده میشود.
یک هارد دیسک معمولاً بر اساس اصل مغناطیس ساده کار میکند تا دادهها و اطلاعات را ذخیره کند. هارد دیسک معمولاً از یک صفحه بزرگ مغناطیسی تشکیل شده است. این صفحه با نام پلتر شناخته میشود. پلتر معمولاً به شکل دایرهای ساخته میشود. سطح صفحه مغناطیسی به میلیاردها محفظه کوچک تقسیم شده است. مغناطیسی شدن نواحی کوچک را میتوان به طور مستقل انجام داد. ناحیه کوچک مغناطیسی شده صفحه نشان دهنده یک مقدار دودویی است و معادل مقدار باینری یک است. در حالی که، ناحیه کوچک مغناطیسی زدایی شده معادل مقدار باینری صفر است.
درواقع حروف، اعداد و سایر اشکال دادههای ذخیره شده توسط هارد دیسک ترکیبی از مقادیر باینری، یعنی صفر یا یک هستند. کوچکترین بخش از اطلاعات ذخیره شده توسط هارد دیسک به عنوان بیت شناخته میشود. فرآیند مغناطیسی مواد معمولاً برای ذخیره اطلاعات در دیسکها ترجیح داده میشود زیرا با قطع منبع تغذیه تحت تأثیر قرار نمیگیرد. اطلاعات توسط درایو حفظ میشود حتی اگر برای مدت زمان طولانی به منبع تغذیه متصل نباشد. بخش مغناطیسی شده هارد دیسک تا زمانی که از خارج مغناطیسزدایی شود مغناطیسی باقی میماند و در نتیجه امکان ذخیره مطمئن دادهها را فراهم میکند.
هارد دیسک معمولاً از 9 جزء اصلی تشکیل شده است، یعنی یک محرک، یک بازوی خواندن و نوشتن، یک دوک مرکزی، یک صفحه مغناطیسی، یک دوشاخه، یک هد خواندن و نوشتن، برد مدار، یک اتصال دهنده و یک اسپیندل کوچک.
محرک وسیلهای ساده است که به تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی کمک میکند. در اینجا، هدف اصلی محرک، هدایت بازوی خواندن و نوشتن است. در ابتدا، موتورهای پلهای معمولاً توسط هارد دیسکها برای حرکت بازوی خواندن-نوشتن استفاده میشدند. اما به زودی توسط محرکها جایگزین شدند، زیرا موتورهای پلهای با سرعت نسبتاً کندتری حرکت میکنند، قابل اعتمادتر هستند و بسیار حساستر هستند. پارامترهای فیزیکی محیط مانند دما، فشار و … در برخی از آخرین نسخه هارد دیسکها از ویس کویل در جای محرکها استفاده میشود.
بازوی خواندن و نوشتن به عنوان یک مکانیسم محرک عمل میکند که هد خواندن و نوشتن را روی سطح پلتر در جهت عقب و جلو حرکت میدهد.
اسپیندل متصل به مرکز صفحه، دستگاه را در جای خود نگه میدارد و به چرخش یکنواخت دیسک با سرعت قابل توجهی بالا در امتداد محور آن کمک میکند.
پلتر مغناطیسی یک دیسک دایرهای است که معمولاً از آلومینیوم یا شیشه ساخته شده است. و یک پوشش مغناطیسی روی سطح آن اعمال میشود. پلتر یکی از مهمترین بخشهای هارد دیسک است. پلتر مغناطیسی یک هارد دیسک عمدتاً مسئول ذخیره سازی دادهها با کمک فرآیند مغناطیسی است. هارد دیسک متشکل از تعدادی پلتر مغناطیسی است که روی هم قرار گرفتهاند و روی یک دوک مشترک نصب شدهاند. چرخش در دقیقه پلتر با سرعت عملکرد دستگاه نسبت مستقیم دارد.
دوشاخه هارد دیسک به اتصال هارد دیسک به یک سیستم کامپیوتری کمک میکند.
هد خواندن و نوشتن قطعه کوچکی از آهنربا است که به بالای بازوی خواندن و نوشتن متصل شده است. این قسمت وظیفه اصلی خواندن دادهها از دیسک سخت و نوشتن دادهها را بر روی سطح صفحه انجام میدهد. یک هارد دیسک معمولا از دو هد خواندن و نوشتن برای هر پلاتر تشکیل شده است. یکی از هدها به بالای پلتر متصل است، در حالی که، دیگری در تماس نزدیک با پایه آن قرار میگیرد. نحوه قرار گیری هدها، دستگاه را قادر میسازد تا به دادههای موجود در هر دو طرف پلتر دسترسی داشته باشد. برای محافظت از دستگاه در برابر سایش بیش از حد، هد خواندن-نوشتن طوری ساخته میشود که روی سطح شناور باشد و لایهای از هوا میان هد خواندن و نوشتن و پلتر قرار میگیرد.
برد مدار یک هارد دیسک معمولا از آلومینیوم، شیشه یا مواد سرامیکی ساخته شده است.
اتصال انعطاف پذیر هارد دیسک در نزدیکی پلتر، عمدتاً برای انتقال دادهها از برد مدار به هد خواندن و نوشتن دستگاه و بالعکس استفاده میشود.
یک اسپیندل کوچک به کنار دستگاه وصل شده است که به بازوی خواندن و نوشتن دستگاه کمک میکند تا روی صفحه مغناطیسی به طرفین بچرخد.
2 دیدگاه
ممنون خیلی کامل و مفید بود
اگه درمورد تاریخچه و نحوه کار SSD ها هم مطلب بذارید ممنون میشم
سلام دوست عزیز جهت اطلاع در مورد نحوه کار SSD ها میتونید به لینک زیر مراجعه کنید که مقالهای مفصل در این رابطه است
از همراهی شما سپاسگزاریم
http://kia-sakhtafzar.com/%d8%a7%d8%b5%d8%b7%d9%84%d8%a7%d8%ad%d8%a7%d8%aa-%d8%b1%d8%a7%db%8c%d8%ac-%d8%af%d8%b1-%d8%b1%d8%a7%d8%a8%d8%b7%d9%87-%d8%a8%d8%a7-%d8%a7%d8%b3-%d8%a7%d8%b3-%d8%af%db%8c/