هارد اینترنال چیست؟

مجموعه هاردهایی که برای دستگاه‌های ثابت مثل لپ تاپ و کامپیوتر رومیزی ساخته شده‌اند، هارد اینترنال یا داخلی نام دارند. هارد اینترنال بصورت ثابت در داخل کیس کامپیوتر، لپ تاپ، کنسول بازی، سرور، دستگاه دوربین امنیتی طراحی شده‌اند. وظیفه‌ی هارد اینترنال حفظ دائمی داده‌ها است.
شما می‌توانید هارد اینترنال خود را به کامپیوترهای متعددی وصل کنید، اما این نوع هارد برای جا‌به‌جایی مداوم و مکرر ساخته نشده است. ممکنه با باز و بستن هارد داخلی درون کیس، هارد آسیب ببیند.
هارد به عنوان بزرگ‌ترین حافظه‌ی جانبی در تمامی سیستم‌ها نظیر لپ‌تاپ و کامپیوتر مورد استفاده است. هارد اینترنال یا دیسک سخت تمامی داده‌ها و اطلاعات شخصی و حائز اهمیت شما از جمله سیستم عامل، برنامه‌ها، فایل‌ها، ویدئوها، عکس‌ها و دیگر اطلاعات شما را نگهداری می‌کند. از هاردهای داخلی در دوربین‌های مداربسته، کیس، سرور و دستگاه‌های اینچنینی استفاده می‌شود.

هارد دیسک و نحوه کارکرد آن
خیلی ساده بگم هارد دیسک‌ها یه فضای مهم و با ارزشی هستند که ما اطلاعات و داده‌های این دنیای مجازی رو داخلش ذخیره می‌کنیم. در واقع هارد دیسک مثل یه گاو صندوق بزرگ توی دنیای صفر و یکه پس این قطعه مکانیکی باید هم امنیت بالا و هم ظرفیت زیادی داشته باشه و بتونه با سرعت خیلی بالایی اطلاعات ما رو ذخیره کنه.
این ابزار ذخیره سازی، به طور کلی در 2 دسته بندی هارد داخلی (Internal) و هارد خارجی (External) وجود دارند که هرکدام می توانند برای کارهای متفاوت، مورد استفاده قرار گیرند. هارد دیسک ها از یک نوار گردان که با یک لایه مواد مغناطیسی پوشانده شده برای ذخیره اطلاعات استفاده می کنند. این صفحات برای کار کردن با سرعت بالایی به چرخش در می آیند تا اطلاعات آن ها توسط سیستم به راحتی خوانده یا نوشته شود. پس باید هنگام خرید به پارامتر PRM یا دور بر دقیقه آن توجه داشت. غالبا هارد هایی که سرو صدای کمتری در کنار سرعت چرخش بیشتر ارائه می دهند در اولویت خرید قرار خواهند گرفت.

معماری داخلی هارد دیسک
این قطعه در واقع یک جعبه آلومینیومی هستش که برد الکترونیکی کنترل کننده در یه طرفش قرار داره. کنترلرهای الکترونیکی سیستم read/write و همچنین موتور که صفحه‌هارو میچرخونه روی اون وجود دارن. این مدارها میان یک میدان مغناطیسی روی سطح دیسک برای عمل خوندن و یک میدان مغناطیسی دیگه روی بیت ها به وجود میارن که اینجا باید بگیم این میدان مغناطیسی با اولیه متفاوته و این برای عمل نوشتن ایجاد میشه.

بخش برد منطقی
هارد ها برای پردازش اطلاعات و ارسال آن ها به سیستم و همچنین کنترل عملیات خواندن و نوشتن احتیاج به یک برد پردازشی دارند. این بخش وظیفه کنترل بخش مکانیکی هارد را بر عهده دارد و به نوعی پردازنده هارد محسوب می شود. برد هارد شامل یک کنترلر، حافظه کش، حافظه رام و آی سی موتور هارد می شود. همچنین این بخش محل اتصال کابل دیتا از نوع SATA و کابل برق نیز می باشد.

تو این قسمت ما می‌خوایم ببینیم بخش‌های درونی هارد دیسک ما چه جوری و چه چیزایی دست به دست هم میدن که یک هارد کار بکنه و وظیفه هر کدوم چیه:

• پلاتر یا دیسک گردان (Platter)
  همانطور که اشاره کردیم، اطلاعات بر روی یک دیسک چرخان به نام پلاتر ذخیره می شود. پلاتر ها تمامی اطلاعات را به صورت دائمی در خود ذخیره می کنند، معمولا در هر هارد دیسک بیش از یک platter وجود دارد.
  موتور پلاتر (Spindle)
  بخش مرکزی پلاتر شامل یک موتور استوانه ای است که وظیفه چرخاندن دیسک ها را بر عهده دارد. این موتور بسته به نوع هارد می تواند سرعت چرخش متفاوتی داشته باشد اما معمولا در بازه 5400 تا 7200 فعالیت می کند، PRM یک هارد دیسک از روی سرعت چرخش این موتور تعیین می شود.
• بازوی متحرک (Head Arm)
  بازوی متحرک وظیفه دارد قسمت هد هارد را از بخش مرکزی پلاتر تا بخش کناری پلاتر جا به جا کند، این ویژگی موجب می شود هد به تمامی قسمت های حافظه دسترسی داشته باشد.
• هد هارد (Head)
  نوک بازوی متحرک شامل یکی از مهم ترین اجزای داخلی هارد دیسک، به نام هد می باشد. هد در فاصله 50 میکرونی با پلاتر قرار می گیرد و می تواند داده ها را به صورت کد باینری بر روی بلوک های حافظه اعمال کند.
• موتور بازوی متحرک (Voice coil)
  انتهای بازوی متحرک شامل یک آهن ربای قوی و موتوری به اسم Voice coil می باشد؛ این موتور وظیفه دارد بازوی متحرک را با سرعت بالا حرکت دهد.
• فیلتر هوا
  مانند تمامی اجزای کامپیوتر، هارد دیسک ها نیز به دلیل مصرف انرژی و حرکات مکانیکی متعدد به مرور زمان گرم می شوند. گرم شدن هارد می تواند به اجزای داخلی آن آسیب بزند اما تمامی هارد ها به محفظه تهویه مجهز می شوند تا گرما از بخش داخلی خارج شده و به وسیله فن های کیس دفع شود. برای عدم نفوذ گرد و غبار به بخش های داخلی هارد، قسمت تهویه هوا به یک فیلتر هوا مجهز می شود تا از نفوذ گرد و غبار جلوگیری شود.

هارد دیسک چگونه کار میکند؟
به طور کلی دستورها همراه با داده‌های ارسالی یا دریافتی از هارد دیسک، توسط Disk Controller (کنترل کننده دیسک) تفسیر می‌ شوند. این بدین معناست که هارد دیسک می‌ فهمد که طبق دستور داده شده، مکان داده مورد نظر در کجا قرار داشته و طبق آن عمل خواندن یا نوشتن شروع می‌ شود. زمانی که سیستم عامل یا یکی از قطعات سخت افزاری نیاز به ذخیره کردن داده یا دریافت آن داده‌ها را دارند، دیسک کنترلر وارد عمل می‌شود و دستور مورد نظر را برای کنترل کننده ارسال می‌کند.
حال وظیفه قسمت کنترل کننده این است که بازوی متحرک را به قسمت‌های مختلف پلاتر هدایت کند. زیرا ممکن است داده‌های یک فایل در مکان‌های مختلفی بر روی دیسک ها ذخیره شوند، بنابراین بازوی متحرک امکان دارد بین قسمت‌های مختلف پلاتر جابجا شود. قسمت هد وظیفه دارد تا با توجه به دستور داده شده (خواندن یا نوشتن داده) کار خود را بر روی سکتور فیزیکی مورد نظر انجام دهد. در صورتی که دیسک کنترلر دستور خواندن نوشته را داده باشد، در این صورت هد موظف است تا داده‌های مغناطیسی صفر و یک را بر روی قسمت‌های مختلف پلاتر بخواند و آن را به کنترل کننده بفرستد.
اگر دیسک کنترلر داده‌ای را برای ذخیره کردن به هارد دیسک بفرستد، در این صورت کنترل کننده وظیفه دارد داده‌ ها را یکی یکی به هد ارسال کند تا قسمت هد این داده‌ها را به صورت صفر و یک در فضا های ذخیره سازی پلاتر ذخیره کند. ذخیره این گونه است که هد نوشتن، مکان‌ های داده موجود روی پلاتر را طبق دستور صفر یا یک بودن، تغییر می‌ دهد.

انواع هارد دیسک ها
در حال حاضر، هارد دیسک‌ها را به چهار نوع گروه بندی می‌کنیم:
Parallel Advance Technology Attachment (PATA)
Serial ATA Storage Drives (SATA)
Small Computer System Interface (SCSI)
• SAS Serial Attached SCSI (SAS)
PATA – Parallel Advance Technology Attachment
PATA اولین نوع درایوهای دیسک سخت بودند و از استاندارد رابط Parallel ATA برای اتصال به رایانه استفاده کردند.
SATA – Serial ATA Storage Drives
این درایوهای سخت جایگزین درایوهای PATA در رایانه‌های رومیزی و لپ تاپ شده‌اند. تفاوت اصلی فیزیکی بین این دو رابط است، اگرچه روش اتصال آنها به کامپیوتر یکسان است.
SCSI – Small Computer System Interface
درایوهای اسکازی کاملاً مشابه دیسک‌های سخت IDE هستند اما برای اتصال به رایانه از رابط سیستم کوچک کامپیوتر استفاده می‌کنند.
SAS – Serial Attached SCSI
SCSI مخفف Small Computer System Interface است که به طور معمول“scuzzy” تلفظ می‌شود و یک فناوری برای انتقال داده‌ها به دیسک‌های سخت است.

کاربردهای هارد اینترنال
هارد اینترنال وظیفه نگهداری دائمی اطلاعات را دارد. ولی تنها استفاده و کاربرد هارد‌های اینترنال داخل کیس‌های رایانه‌های شخصی نیست. دستگاه‌های بسیاری نیازمند حافظه‌های ذخیره کننده مثل هاردهای اینترنال هستند.
از جمله دستگاه‌هایی که از هاردهای اینترنال برای ذخیره سازی اطلاعات استفاده می‌کنند، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. دستگاه دوربین‌های مدار‌بسته
2. سرورهای مخصوص (شرکت‌ها و پروژه‌ها)
3. کنسول بازی
4. کامپیوترهای All-in-One (کامپیوترهایی که کیس کامپیوتر در آنها، پشت مانیتور قرار گرفته‌اند.)
5. سیستم‌های خانگی و مخصوص بازی
   ظرفیت‌های هارد اینترنال
   این روزها هارد دیسک‌های HDD می‌توانند به حداقل 80 گیگ و حداکثر ظرفیت 20 ترابایت برسند. از زمان ظهور SSD، درایوهای دیسک سخت به ندرت به عنوان ذخیره سازی ثانویه رایانه مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما همچنان به عنوان گزینه ذخیره سازی خارجی قابل اطمینان هستند.
   بهتر است برای ذخیره فایل‌ها و پرونده‌های خود از هارد‌های اینترنال HDD بجای SSD استفاده کنید. هاردهای HDD هم از لحاظ هزینه و هم از نظر فضا و ظرفیت مقرون به صرفه‌تر و قابل اطمینان‌تر هستند.

بهترین برند های هارد اینترنال
همانطور که میدانید، 2 کمپانی بزرگ وسترن دیجیتال و سیگیت جزو بزرگترین تولید کنندگان هارد های اینترنال محسوب می شوند، هارد های این 2 کمپانی بسته به سرعت، ظرفیت و نوع کاربری برای امور مختلفی مناسب هستند. در ادامه این 2 کمپانی و محصولاتشان را بررسی می کنیم
وسترن دیجیتال
یکی از پر مخاطب ترین برند های تولید کننده هارد های اینترنال در ایران وسترن دیجیتال می باشد. این کمپانی هارد های خود را انواع مختلف تولید می کند و هر نوع را با رنگی مشخص می کند. بدین ترتیب کاربران می توانند با در نظر گرفتن نیاز و نوع کاربری یک هارد دیسک اینترنال، اقدام به خرید آن کنند. در زیر برخی از هارد های این کمپانی را مشاهده می کنید.
هارد رنگ سبز وسترن دیجیتال: رنگ سبز نشانگر هارد های اقتصادی و کم مصرف وسترن دیجیتال است، این هارد ها برای استفاده در سیستم های خانگی با کارایی متوسط مناسب می باشند.
*رنگ آبی هارد وسترن دیجیتال: هارد های آبی در واقع محصولات متوسط و استاندارد وسترن دیجیتال هستند که برای کارایی عمومی و استفاده در سیستم های متوسط به بالا مناسب هستند.
.رنگ مشکی هارد وسترن دیجیتال: هارد های گیمینگ و رده بالای وسترن دیجیتال عموما با رنگ مشکی نمایش داده می شوند. این هارد ها به دلیل طول عمر بالا، سرعت بی نظیر و سر و صدای کمتر با قیمتی بالاتر نسبت به مدل های قبلی در بازار یافت می شوند.
رنگ قرمز هارد وسترن دیجیتال: هارد های سری قرمز وسترن دیجیتال مخصوص استفاده در شبکه و سیستم های RAID طراحی شده اند. این هارد ها به دلیل دوام بالا برای استفاده در شبکه های شرکتی بزرگ و سیستم های NAS مناسب می باشند.
رنگ بنفش هارد وسترن دیجیتال: هارد های بنفش اما برای استفاده در سیستم های نظارتی مانند دوربین های مداربسته مناسب می باشند. این هارد ها توانایی این را دارند که به صورت 24 ساعته روشن باشند، این ویژگی به دلیل طول عمر بالا هارد های سری بنفش وسترن را برای استفاده در سیستم های نظارتی مناسب کرده است.
رنگ طلایی هارد وسترن دیجیتال: هارد های وسترن دیجیتال سری طلایی به منظور استفاده در دیتا سنتر ها طراحی شده اند و برای استفاده های شخصی مناسب نمی باشند. این هارد ها توانایی تحمل دمای بالاتر و سرعت بیشتر دارند تا به یکی از قابل اطمینان ترین گزینه های بازار تبدیل شوند.
هاردهای اینترنال سیگیت
سیگیت نیز یکی از بزرگترین تولید کننده های انواع هارد اینترنال در جهان به حساب می آید. این کمپانی نیز مانند وسترن دیجیتال هارد های اینترنال خود را در سری های مختلفی تولید می کند تا از بازار رقابت جا نماند. قیمت مناسب و طول عمر بالا موجب شده تا سیگیت در بسیاری از موارد از وسترن دیجیتال پیشی بگیرد و سهم زیادی از بازار هارد های اینترنال را تصاحب کند. در ادامه لیستی از سری هارد های سیگیت را می بینید:
1-هارد های سیگیت سری بارکودا: این هارد ها برای استفاده در سیستم های خانگی و متوسط طراحی شده اند.
2-هارد های سیگیت سری اسکای هاوک: این هارد ها مانند سری قرمز وسترن دیجیتال عمل می کنند و برای تجهیزات حفاظتی، امنیتی و دوربین‌های تحت شبکه و مداربسته مناسب می باشند.
3-هارد های سیگیت سری اینترپرایز: سری اینترپرایز سیگیت برای دیتا سنتر ها و استفاده های غیر شخصی مناسب می باشند.
4-هارد های سیگیت سری فایرکودا: سری هارد های گیمینگ سیگیت تحت عنوان فایرکودا شناخته می شوند، این هارد ها به دلیل سرعت بالا، می توانند برای اجرای بازی های سنگین و حرفه مناسب باشند.
5-هارد های سیگیت سری آیرون‌ولف: این هارد ها به نوعی سری همه کاره سیگیت می باشند، هارد های آیرون‌ولف می توانند تمامی استفاده های سبک و سنگین کاربران را پاسخ گویی کنند.

چگونه اطلاعات یک هارد از بین میرود؟
بیشتر کاربران از هارد به عنوان یک هارد قابل حمل استفاده می‌کنند، به همین علت سقوط هارد یا ضربه شدید باعث خرابی و حذف اطلاعات روی آن شود. حتی اگر هارد خود را به گونه‌ای نگهداری کنید که دچار هیچ مشکلی نشود، باز هم ممکن است که عمدا یا سهوا اطلاعات هارد حذف شوند. این نوع از دست دادن اطلاعات در واقع از طریق نرم‌افزارهایی رخ می‌دهد که ویروسی هستند.
در بین دلایل خرابی هارد مشکلات فیزیکی و همچنین تکان‌های شدید بیشترین دلیل حذف شدن دیتای روی هارد هستند.
متداول‌ترین دلایلی که باعث خرابی و یا سوختن هارد دیسک می‌شوند عبارتند از:

1. صدمات فیزیکی و مشکلات فیزیکالی
2. گرمای بیش از حد
3. نوسانات جریان
4. نامرتب بودن چیدمان فایل‌ها روی هارد
5. روشن و خاموش کردن مکرر
6. استفاده زیاد
7. فایل‌های کوچک
8. عدم اتصال صحیح
9. تغییر آداپتور
   برای جلوگیری از خرابی هارد باید چیکار کنیم؟
   توصیه می‌شود تا حد امکان پس از نصب هارد داخل کیس، آن را جدا نکنید و یا در صورت جدا کردن، سریعا هارد را به کیس جدید انتقال دهید و نصب کنید. انتقال هارد در هر حالتی به آرامی انجام شود.
   جلوگیری از صدمات فیزیکی به هارد
   تکان‌های شدید به هارد صدمه وارد کند. هاردهای لپ تاپ با توجه به ساختار خود از این مورد مستثنا هستند. هاردهای لپ تاپ به نسبت هاردهای معمولی به تکان‌های شدید مقاوم‌تر هستند. توصیه می‌کنیم برای جابجایی هارد‌های اکسترنال نهایت دقت را داشته باشید.
   جلوگیری از گرمای بیش از حد
   اگر دما از حد معمول بیشتر شود ممکن است هارد بر اثر گرمای زیاد آسیب ببیند. توصیه می‌شود تا حد امکان از رایانه‌ی خود در دمای مناسب استفاده کنید. البته این مورد بیشتر در مورد هاردهای اینترنال داخل کیس است.
   قطعی و نوسانات برق
   افزایش برق نمی‌تواند با اجزای مکانیکی داخل هارد دیسک کار زیادی کند. اما برد کنترل با مدارهای خود در برابر افزایش ولتاژ آسیب پذیر است. افزایش قدرت درایو سخت اغلب صفحه کنترل درایو را کاملاً از بین می‌برد. در نتیجه، وقتی هارد دیسک را دوباره به برق متصل می‌کنید، هیچ یک از اجزای آن نیرو دریافت نمی‌کنند.
   خرابی هارد دیسک به علت نامرتب بودن فایل‌ها
   فایل‌ها هنگام کپی شدن به صورت نامنظمی روی هارد دیسک قرار می‌گیرند و در نتیجه دسترسی به آن‌ها زمان بیشتری خواهد برد. نامرتب بودن فایل‌ها منجر می‌شود تا هارد بیشتر کار کند و بدیهی است که این امر به خراب شدن هارد در دراز مدت منتهی شود.
   برای مرتب کردن فایل‌ها یا دیفریگمن آنها روی هارد دیسک درایو، نرم افزارهای زیادی در بازار موجود است. دیفرگ برای نگهداری هارد درایوهای شما امری لازم به نظر می رسد. البته دیفرگ کردن بیش از حد نیز ممکن است باعث تحلیل عملکرد هارد دیسک شود.
   اگر با رعایت همه نکات باز هم با اطلاعات حذف شده هارد خود مواجه شدید اصلا نگران نباشید چرا که مرکز ریکاوری هارد امدادسیستم امداد سیستم دیتای حذف شده شما را باز می گرداند.
   از SSD استفاده می‌کنید هیچ نیازی به دیفرگ کردن ندارید!
   حافظه اس اس دی هیچ نیازی به دیفرگ کردن Defragment ندارد.

دیفرگ یا Defragment کردن سیستم به چه معنی می‌باشد؟
دیفرگ به معنی یکپارچه سازی برای نگهداری هارد است. مرتب سازی اطلاعات را برای بهبود سرعت سیستم خود انجام دهید. باید بدانید چه زمانی این این کار را انجام دهیم؟!
هارد درایوها صفحات گردانی به منظور ذخیر دیتا و اطلاعات دارند. اطلاعات به صورت بلوک‌هایی مرتب روی آنها نوشته می‌شوند. اگر این بلوک‌ها فاصله زیادی از هم داشته باشند، خواندن اطلاعات زمان بیشتری را می‌خواهد. در این‌جا دیفرگ کردن، این بلوک‌ها را مرتب کرده و این فاصله‌ها را از بین برده و به خواندن اطلاعات شما سرعت می‌دهد. پس اگر دیدید که خواندن اطلاعات شما کند است باید دیفرگ انجام دهید.