در جریان فعالیت‌های روزانه، از هارد درایوهای مختلف برای انجام کارهای کامپیوتری استفاده می‌کنیم، اما آیا تا کنون به سوالی از خود پرسیده‌اید که چگونه اطلاعات بر روی هارد درایو ذخیره می‌شوند؟ به زبان ساده‌تر، چگونه اطلاعات بر روی هارد درایو نوشته و در مرحله بعدی مجدداً خوانده می‌شوند؟

به طور معمول، در یک لپتاپ ۵۰۰ دلاری، فضای ذخیره‌سازی SSD ۲۵۶ گیگابایتی معمولاً کافی است و امکان ذخیره داده‌های متنوعی را فراهم می‌کند. اما در اینجا می‌خواهیم به این موضوع بپردازیم که چگونه اطلاعات شما بر روی هارد ذخیره می‌شود. به طور خلاصه، هارد درایو نصب شده در سیستم شما از مغناطیس برای ذخیره اطلاعات استفاده می‌کند. در مقابل، این روش نسبت به سی‌دی می‌تواند به لحاظ کارآیی مؤثرتر باشد. به عبارت دیگر، در مقایسه با سی‌دی، استفاده از هارد درایو به دلیل استفاده از مغناطیس، به تداوم و کارآمدی بیشتری دست پیدا می‌کند. این نقطه اهمیت زیادی در خصوص نگهداری آسان و هزینه‌های کمتر برای خرید سی‌دی‌های با کیفیت دارد.

یک هارد درایو چگونه عمل می کند؟

برای درک کامل از چگونگی کار یک هارد درایو، نیاز است از نظرات فیزیکی با این قطعه آشنا شوید. به طور کلی، هارد درایو دارای قطعات دیسکی است که درون آن قرار دارند و در بالای این اجزا، یک فضای بسیار نازک و با ابعاد کم وجود دارد. این دیسک‌ها به نام "بشقاب" نیز شناخته می‌شوند. این بشقاب‌ها با یک سطح بسیار صاف و آینه‌ای پولیش شده‌اند و می‌توانند مقدار زیادی اطلاعات را بر روی خود ذخیره کنند.

به عبارت دیگر، داده‌ها با استفاده از یک مکانیزم خاص بر روی این بشقاب‌ها نوشته و خوانده می‌شوند. سرعت چرخش بشقاب‌ها، سرعت اصلی انجام این عملیات است. زمانی که هارد درایو فعال است، سرعت چرخش بشقاب‌ها بسیار زیاد است، و سرریز سرکه در یک فنجان ممکن است به عنوان مثالی برای تصویر کارکرد این دستگاه خدمت کند. به همین دلیل، هرچه سرعت چرخش بشقاب‌ها بیشتر باشد، عملکرد هارد درایو نیز بهبود می‌یابد.

راهنمای نصب خنک‌کننده و فن در کیس کامپیوتر

در بخش بعدی، بازویی در اختیار داریم که نقش اساسی در خواندن و رایت اطلاعات روی دیسک‌ها را ایفا می‌کند. این بازو به طور مداوم از مرکز دیسک به لبه آن حرکت می‌کند و اطلاعات را از طریق سرهای بسیار کوچک خوانده یا نوشته می‌شود. در هارد درایو‌های خانگی، بازو می‌تواند به تقریب ۵۰ بار در ثانیه نوسان داشته باشد. این عدد در دستگاه‌های با مشخصات بالا و نیز در تجهیزات محاسبات پیچیده به هزاران بار افزایش یابد.

برای بهترین درک، در هارد درایو‌هایی با سرعت چرخش RPM ۵۴۰۰، بازو در هر ساعت حدود ۶۲ مایل حرکت می‌کند. همچنین، بازو تنها ۱۰ نانومتر از بشقاب فاصله دارد و در این فاصله بسیار اندک، اطلاعات را خوانده یا روی بشقاب نوشته می‌شود. در این فرآیند، هارد درایو‌ها از مفهوم مغناطیس برای انجام عملیات استفاده می‌کنند.

برای خرید انواع هارد HDD کلیک کنید.

تاثیر مغناطیس در عملکرد هارد درایو

قبل از مطالعه درمورد عملکرد هارد درایوها، نکات اساسی در زمینه‌هایی که این دستگاه از آنها برای ذخیره‌سازی اطلاعات استفاده می‌کند را بررسی می‌کنیم.

در واقع، هارد درایوها از خاصیت فرومغناطیس برای ذخیره‌سازی سریع اطلاعات استفاده می‌نمایند. حالا شاید سوال شده باشد که فرومغناطیس چیست؟

در دوران تحصیل، ممکن است با آزمایش‌هایی در حوزه علوم تجربی مواجه شده باشید که تکه‌های کاغذ را در نزدیکی یک مغناطیس قرار داده و در نهایت، این تکه‌ها ویژگی‌های مغناطیسی پیدا می‌کنند. این مواد به عنوان فرومغناطیس شناخته می‌شوند. این ویژگی‌های مغناطیسی جهت ذخیره‌سازی اطلاعات روی هارد درایو مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به‌طور خاص، بشقاب هارد درایو شامل میلیاردها دانه ریز است، حتی اگر بصورت کلی شبیه به یک آینه آرایش شده باشد. این دانه‌ها ویژگی‌های مغناطیسی دارند و می‌توانند اطلاعات را در جوار یک میدان مغناطیسی ذخیره نمایند. این دانه‌ها دارای دو حالت مغناطیسی مختلف هستند که به عنوان لحظات مغناطیسی شناخته می‌شوند.

علاوه بر این، در مقایسه با تکه‌های کاغذ، این دانه‌ها اندازه بسیار کوچکی دارند و یک اینچ مربع از بشقاب می‌تواند حجم زیادی از اطلاعات را ذخیره نماید. از این‌رو، برای نوشتن اطلاعات روی این دانه‌های کوچک، از یک الکترومغناطیس با یک سر بسیار کوچک استفاده می‌شود. در ادامه، به توضیح این موضوع می‌پردازیم که چگونه اطلاعات با استفاده از یک الکترومغناطیس روی این دانه‌ها نوشته و ذخیره می‌شوند.

برای خرید هارد دیسک اینترنال وسترن دیجیتال بنفش ظرفیت 2 ترابایت 3.5اینچ با گارانتی شرکتی درجا تعویض کلیک کنید.

نحوه‌ی ذخیره‌سازی اطلاعات بر روی هارد درایو

وقتی کامپیوتر شما تصمیم به ذخیره‌ی یک فایل روی هارد درایوتان می‌گیرد، این عملیات در واقع تبدیل به یک رشته از اعداد صفر و یک می‌شود که جریان الکترومغناطیسی را در سرنوشتِ ذخیره‌سازی تغییر می‌دهند. نتیجتاً، این تغییر حالت الکترومغناطیس، یک میدان مغناطیسی جدید را در بشقاب هارد درایو القا می‌کند. این تفاوت‌ها در میدان‌های مغناطیسی روی بشقاب، باعث ایجاد لحظات مغناطیسی متفاوت در دانه‌ها می‌شود.

اگر سیستم شما تصمیم به ذخیره‌سازی اطلاعات با مقدار ۱ داشته باشد، دانه‌ی مربوطه باید یک لحظه‌ی مغناطیسی متفاوت از دانه‌های حاوی اطلاعات با مقدار ۰ داشته باشد. این تفاوت‌ها در خصوصیات مغناطیسی دانه‌ها، قدرت لازم برای هارد درایو را فراهم می‌آورد تا اطلاعات را با دقت بسیار بالا ذخیره نماید.

پویایی روش‌های مختلف در ذخیره‌سازی اطلاعات بر روی بشقاب

با پیشرفت روزافزون تولید اطلاعات دیجیتال، نیاز به روش‌های پیشرفته‌تر ذخیره‌سازی برای هارد درایوها افزایش یافته است. در سال ۲۰۲۱، بیش از ۷۵ زتابایت اطلاعات تولید و در سراسر جهان ذخیره شده‌اند. این افزایش چشمگیر، هارد درایوها را به چالش کشیده و تغییراتی در ساختار و روش‌های ذخیره‌سازی به دنبال داشته است.

با کاهش اندازه دانه‌های موجود بر سطح بشقاب‌ها، چالش‌های جدیدی به وجود آمده است. این دانه‌های کوچک به دلیل عوامل محیطی، به راحتی ممکن است اطلاعات مغناطیسی را از دست بدهند. بنابراین، لحظات مغناطیسی باید در یک الگوی متنوع قرار گیرند تا این مسئله حل شود. امروزه، فناوری‌های پیشرفته در حوزه ذخیره‌سازی این چالش‌ها را با اثربخشی برطرف می‌کنند و امکان دستیابی به ذخیره‌سازی اطلاعات با حجم بیشتر و کیفیت بالاتر را فراهم می‌کنند.

برای خرید انواع هارددیسکSSD کلیک کنید.

روش‌های متفاوت ذخیره‌سازی اطلاعات بر روی بشقاب‌ها

1. ضبط مغناطیسی طولی (LMR):

روش ضبط مغناطیسی طولی یا LMR، اطلاعات را با استفاده از دوقطبی‌های مغناطیسی طولی ذخیره می‌کند. این فناوری عالی کار می‌کند، اما فضای زیادی را در هارد درایو اشغال می‌کند. به طور متوسط، تراکم ۱۰۰ گیگابایت در هر اینچ مربع با این روش دست‌یافت می‌شود.

2. ضبط مغناطیسی عمودی (PMR):

روش ضبط مغناطیسی عمودی یا PMR، نسبت به LMR، فضای ذخیره‌سازی بیشتری را ارائه می‌دهد. در این روش، دوقطبی‌ها به صورت عمودی نظم پیدا می‌کنند، که موجب افزایش تراکم اطلاعات می‌شود. با این تکنولوژی، می‌توان تا ۳۰۰ الی ۴۰۰ گیگابایت در هر اینچ مربع را ذخیره کرد.

به منظور انتخاب بهترین روش برای نیازهای خود، از وب سایت امارات رایان بازدید کنید و از تنوع محصولات و تجهیزات ذخیره‌سازی با قیمت و کیفیت عالی بهره‌مند شوید.

3.ضبط مغناطیسی پوششی

همانطور که پیشتر اشاره شده است، دانه‌های ریز درون هارد درایو بسته به فناوری مورد استفاده برای ذخیره‌سازی اطلاعات، نقش اساسی دارند. این دانه‌های ذخیره‌کننده اطلاعات در مدار حلقوی قرار می‌گیرند و مسیرهایی را ایجاد می‌کنند که سر بازو برای نوشتن و خواندن اطلاعات بر روی آن حرکت می‌کند. با این حال، در فناوری‌های PMR و LMR، این مسیرها با یکدیگر هم‌پوشانی ندارند، و هر هارد درایو به تنهایی عمل می‌کند.

در روش ضبط مغناطیسی پوششی یا SMR، مسیرها هم‌پوشانی دارند تا میزان ذخیره‌سازی روی یک درایو افزایش یابد. این هم‌پوشانی باعث افزایش تراکم ذخیره‌سازی تا ۲۵ درصد می‌شود. استفاده از فناوری SMR موجب بهبود عملکرد خواندن و نوشتن اطلاعات می‌شود و این روش به‌عنوان یکی از زمینه‌های نوآورانه در حوزهٔ ذخیره‌سازی داده‌ها به‌شمار می‌آید.

ضبط مغناطیسی با کمک حرارت 

اگرچه گام از فناوری LMR به PMR منجر به افزایش قابل توجه در حجم ذخیره‌سازی داده بر روی هارد درایوها گردیده، این پیشرفت هنوز هم برای ابر شرکت‌هایی چون گوگل، فیس‌بوک، مایکروسافت و آمازون که حداقل ۱۲۰۰ پتابایت اطلاعات را مدیریت می‌کنند، کافی نیست. از این رو، به‌منظور افزایش تراکم اطلاعات موجود بر روی هارد درایوها، روشی نوین به نام "ضبط مغناطیسی با کمک حرارت" یا HAMR ابداع گردیده است.

در واقع، این تکنیک با استفاده از لیزرهای حرارتی، بشقاب را به گونه‌ای گرم می‌کند که دانه‌ها بتوانند به نزدیکی یکدیگر حرکت کنند و اطلاعات را با دقت بیشتری ذخیره کنند، تا از دست رفتن اطلاعات به دلیل عوامل محیطی جلوگیری گردد. این پیشرفت باعث شده که هارد درایوهای استفاده‌کننده از تکنولوژی HAMR، در هر اینچ مربع بیش از ۲ ترابایت اطلاعات را ذخیره کنند. این تکنولوژی قدمی مهم در راستای توسعه و بهینه‌سازی فناوری ذخیره‌سازی داده‌ها به‌شمار می‌آید.

تأثیر پارتیشن‌بندی بر عملکرد هارد درایو

به طور پیش‌فرض، عملکرد هارد درایو تنها به نحوه‌ی آرایش و نظم دوقطبی‌ها محدود نمی‌شود. پارتیشن‌بندی نیز تأثیر قابل توجهی بر روی کارایی این دستگاه دارد.

برای خرید انواع هارد اکسترنال کلیک کنید.

خواندن اطلاعات از هارد درایو

در ادامه، نحوه‌ی عملکرد هارد درایو در فرآیند خواندن اطلاعات را بررسی می‌کنیم. هارد درایو از یک شبکه مسیرهای پیچیده تشکیل شده است که نقش اصلی در ذخیره‌سازی اطلاعات دارند. هنگامی که شما یک فایل را در کامپیوتر ذخیره می‌کنید، سرِ نوشتنیِ بازو در یک بخش از این مسیر، عملیات نوشتن را انجام داده و هارد درایو جایگاه دقیق فایل را به خاطر می‌سپارد.

هنگام باز کردن فایل، پردازنده (CPU) از هارد درایو خواسته می‌کند تا این کار را انجام دهد. هارد درایو بازو را در همان مسیری قرار می‌دهد که قبلاً اطلاعات در آن نوشته شده بوده‌اند.

در این بخش، سرِ خوانش هارد درایو باید عملکرد خود را نشان دهد. الکترومغناطیس بسیار بزرگ (GMR) برای سر خوانش وجود دارد که تغییرات در میدان‌های مغناطیسی روی بشقاب را شناسایی می‌کند. این سر می‌تواند اطلاعات را از بشقاب بخواند.

تأثیر سطح پارتیشن‌بندی

باید توجه داشت که نحوه‌ی پارتیشن‌بندی نیز در این فرآیند نقش مهمی ایفا می‌کند. انتخاب نادرست پارتیشن‌بندی می‌تواند منجر به کاهش کارایی هارد درایو گردد. بنابراین، مطالعه و درک بهتر از این موضوع می‌تواند به بهینه‌سازی عملکرد هارد درایو و جلوگیری از مشکلات خواندن اطلاعات کمک کند.

برای خرید هارد دیسک اینترنال وسترن دیجیتال سری سبز ظرفیت 500 گیگابایت 3.5 اینچ با 12 ماه گارانتی درجا تعویض کلیک کنید.

SSD یا HDD؛ چه هاردی مناسب‌تر است؟

هارد درایو‌های حالت جامد یا همان SSDها نسبت به هارد درایو‌های مکانیکی یا HDDها از لحاظ تکنولوژی به‌روزتر محسوب می‌شوند. SSDها با سرعت خواندن و نوشتن بالاتری به کاربران خدمات می‌دهند، این امر باعث بهبود چشمگیر کارایی سیستم می‌شود و به طور قاطع به نفع کاربر است. اگرچه هزینه بیشتری نیاز است، اما در عوض امکانات و راحتی بهتری فراهم می‌شود. با این حال، می‌توان با خرید SSD با ظرفیت کمتر، به تا حدودی هزینه را کاهش داد.

با تمام این توضیحات، اگر مجموعه‌ای از بازی‌های ویدیویی با حجم زیاد را در اختیار دارید که چند ترابایت فضا را می‌طلبند، همچنان بهترین گزینه، خرید یک هارد درایو مکانیکی یا HDD است. این تصمیم نه تنها با هزینه کمتری همراه است بلکه امکان ذخیره حجم بیشتری از اطلاعات را نیز فراهم می‌آورد. با این وجود، حتماً نیاز به مراقبت و اقدامات لازم برای هر دو نوع هارد، SSD و HDD، می‌باشد تا در طولانی‌مدت هارد درایو سالم و عملکرد مناسبی داشته باشد.

برای خرید هارددیسک های متنوع، به وب‌سایت امارات رایان مراجعه کنید!

اگر به دنبال هارددیسک با کیفیت و ظرفیت مختلف برای نیازهای خود هستید، بهترین گزینه را در وب‌سایت امارات رایان پیدا خواهید کرد. با تنوع محصولات و آخرین مدل‌های هارددیسک از برندهای معتبر، امارات رایان به شما فرصت می‌دهد تا انتخابی هوشمندانه داشته باشید.

با وارد شدن به وب‌سایت امارات رایان، می‌توانید انواع هارددیسک ها را مشاهده کنید و با توجه به نیازهای خود، انتخابی که بهترین عملکرد و ظرفیت را برای شما فراهم می‌کند، داشته باشید. همچنین، با بهره‌مندی از خدمات پس از فروش و قیمت‌های رقابتی، تجربه‌ی خریدی خوشایند را از امارات رایان خواهید داشت.

برای خرید هارد اینترنال وسترن دیجیتال آبی ظرفیت 1 ترابایت(گارانتی اصلی پارس کامپیوتر ) کلیک کنید.