ماهو الهارد دسك وما هي مكوناته الميكانيكية و الإلكترونية

1.3K

يعتبر الهارد ديسك واحد من اهم مكونات الحاسوب حيث أنه المسؤول عن اي تخزين للبيانات على الحاسوب , ويتم عن طريقه تثبيت نظام التشغيل وعند اقلاع الكمبيوتر يستدعي نظام التشغيل منه ليفتح واجهته ثم يستدعي منه التطبيقات واي ملفات مخزنة لهذا التطبيق منه وقد تقدمت التكنولوجيا المسؤولة عن تخزين البيانات مؤخرا بشكل كبير واصبح الهارد ديسك يأتي بمساحات تخزينية كبيرة جدا ، سوف نتعرف في هذا المقال عن ما هو الهارد دسك وما هي مكوناته الداخلية وما هي أنواعه والأن سوف نبدء في ما هو الهارد دسك.

---

ماهو الهارد دسك :

---

كانت بداية اختراع القرص الصلب في الخمسينيات، وكانت وقتها عبارة عن أقراص كبيرة يصل قطرها إلى حوالي 20 بوصة ولكن على الرغم من حجمها الكبير إلا أنها مساحتها صغيره جدا ولم تكن تعرف في وقتها باسم Hard disk بل كانت تحمل وقت اختراعها في الخمسينات اسم Fixed Disks أو Winchesters ومن ثم بعد ذلك عرف القرص الصلب باسم Hard Disk لكي يتم التفرقة بينها وبين الأقراص المرنة.

ويحتوى القرص الصلب بداخله على مادة مغناطيسية تستخدم في حفظ البيانات، هذه المادة المغناطيسية هي نفسها المادة المستخدمة في الأقراص المرنة وشرائط الكاسيت أيضاً، ولكن الفرق الوحيد حتى تكون على دراية بكل شيء هو أن الأقراص المرنة والكاسيت يتم فيها وضع المادة المغناطيسية علي ماده بلاستيكية مرنة، لكن بشكل عام القرص الصلب نفسه لا يختلف فى تخزينه للبيانات عن شرائط الكاسيت والأقراص المرنة فكلاهما يستخدم نفس طرق التخزين المغناطيسية .

يملك الهارد ديسك مساحة تخزينية كبيرة جداً مقارنة بالقرص المرن و هو يتكون من الأقراص او ما يسمى Plater و هو قرص او اكثر مغطي بمادة مغناطسية من الجهتين رؤوس القراءة و الكتابة Heads و يحتوي القرص الصلب على رأس او اكثر تستخدم للكتابة على الأقراص الداخلية و تكون بشكل مزدوج لأنها تكتب على الجهتين.

و تتحرك الـ Heads بواسطة محرك مسؤول عن تحريك الرؤوس HeadActuator و يتم تحريك كل الرؤوس معا لانهم على محور واحد كما ان الاقراص تتحرك بواسطة موتور ، و على اساس عدد اللفات يتم تحديد سرعة القرص الصلب 5400 RPM او لفة في الدقيقة و هي وحدة قياس سرعة اللفة كما يحتوي القرص الصلب على لوحة الدوائر الالكترونية و هي ايضا مسئولة عن إتمام العمليات الالكترونية لحظة الكتابة او القراءة و من خلالها يصل الكهرباء الى مواتير تحريك الرؤوس و الأقراص و يتصل بها ايضا كابل البيانات باختلاف أنواعها.

---

ما هي مكونات الهارد ديسك :

---

بعد أن تعرفنا علي ماهو الهارد دسك سوف نتعرف علي مكوناته ومكونات الهارد ديسك تنقسم الي قسمين وهي الأجزاء الميكانيكيه و الأجزاء الالكترونية.

الأجزاء الميكانيكيه :

هو عبارة عن مجموعة من الأقراص متراصة فوق بعضها البعض ولها محور مشترك تدور حوله ، وهذه الأقراص مغلفة بمادة قابلة للمغنطة حتى يمكن تخزين البيانات على سطحها على شكل شحنات ، ولكي يتم تخزين واسترجاع البيانات يجب أن يكون هناك رأس للقراءة والكتابة ويوجد في الواقع رأس واحد للقراءة والكتابة على كل سطح من أسطح الأقراص تحتوي الأجزاء الميكانيكيه علي:

الأقراص

هي أقراص دائرية تشبه تقريبا “القرص مضغوط” و تصنع هذه الأقراص من الألمونيوم أو في الأقراص الحديثة جداً  من الزجاج المقوى بالسيراميك الذي يعتبر أفضل من حيث مقاومة الارتفاع في درجة الحرارة .

محرك الأقراص

هو عبارة عن محرك يقوم بتحريك الأقراص بسرعة معينة تقاس بوحدة “RPM” و تدور الأقراص بسرعة دوران تتراوح عادة بين 4500 و 5400 دورة في الدقيقة وقد تصل إلى 10000 دورة في الدقيقة أو أكثر علي حسب نوع القرص .وكلما كان معدل دوران المحرك أسرع كلما كان أفضل لأن رأس القراءة سوف يتمكن من الحصول على البيانات المطلوبة أسرع, مما سوف يقلل الوقت الفاصل بين طلب الحاسب للبيانات .

رؤوس القراءة والكتابة

يوجد على كل قرص من الأقراص رأسين للقراءة والكتابة ” واحد على الوجه السفلي والآخر على الوجه العلوي ” ، أي أنه في حالة القرص الصلب الذي يحتوي على 4 أقراص فإنه يحتوي على 8 رؤوس قراءة وكتابة وهكذا .

---

الأجزاء الالكترونية

هي عبارة عن لوح إلكتروني مهمته تحويل الإشارات الكهربائية ” البيانات ” إلى مناطق ممغنطة على القرص ليتمكن بعد ذلك من استعادتها” التخزين والاسترجاع ” وكذلك عملية التحكم بدوران القرص وحركة رأس القراءة والكتابةو تحتوي الأجزاء الالكترونية علي:

المعالج “CPU” 

يعمل الـ CPU علي اللوحة الالكترونية  للهارد ديسك عمل الـ CPU الموجود علي اللوحة إلام للكمبيوتر هو معالج البيانات وتتم هذه العملية بتحويل الصفر و الواحد إلي لغة “HexaDecimal” إي لغة الآلة إلي بيانات مفهومة مثل البيانات التي يتم تخزينها علي الهارد ديسك ويكون CPU اكبر الرقائق الكترونية في الحجم الموجودة علي اللوحة الكترونية للهارد ديسك.

الرام “RAM” 

وهي ذاكرة التخزين المؤقت يتم محوها بمجرد فصل التيار الكهربائي عنه أو إعادة التشغيل وتوجد بجور CPU وتكون مستطيل الشكل .

IS SOFT

وهو يعمل عمل البيوس الموجود علي اللوحة إلام للكمبيوتر ويكون موجود عليه نوع الهارد ديسك واسم الشركة المصنعة له والبيانات الخاصة بالهارد ديسك وسعته و الإصدار الخاص بالهارد.

اي سي الباور “IC CONTROL POWER”

وهو يعمل علي توزيع البور الخاص بالهارد  ديسك بالكامل وغالبا ما يكون سبب تلف اللوحة الالكترونية للهارد ديسك ويوجد في أسفل اللوحة الالكترونية للهارد ديسك علي شكل رقائق مربعه.

---

أنواع الهارد ديسك

---

تتوفر أقراص التخزين بأربع أنواع  :الهارد HDD و هو النوع الأكثر انتشارا ، قرص الحالة الصلبة SSD و هو النوع الذي يتوفر في عدد محدود من أجهزة اللاب توب ، و الـSSHD  و هو الذي يجمع بين مميزات الـ HDD و الـ SSD معاً في قرص واحد، وأخيرا القرص M.2 NVMe وهو القرص الأحدث والاسرح حتي الان.

هارد HDD وهو اختصار لـ Hard Disk Drive

ظهر هذا النوع لاول مره عام 1956 حيث تم اطلاقه من قبل شركة IBM العملاقة ، هذا القرص الصلب هو الشائع حتى الان نظراً لرخص سعره مقارنة بالانواع الاخرى الى جانب السعة التخزينية العالية، على الرغم من قدم التقنية التى يعمل بها هذا النوع الا انه يخضع دائماً للتطوير من قبل الشركات التكنولوجية مثل شركة Seagate نظراً لاعتماد شريحة كبيرة من المستخدمين على هذا النوع نظراً لرخص سعرة مقارنة بالانواع الاخرى حيث ظهرت عده انواع من هذا الهارد HDD مثلIDE وSATA  وSCSL.

هارد SSD وهو اختصار لـ Solid State Drive

هارد SSD هو النوع الاحدث حيث ان التقنية التى يعتمد عليها عكس تقنية HDD التى يعتمد على اقراص داخلية داخلية التى تصل الى 7 طبقات مع ذراع مبكانيكية بالاضافة الى رأس قراءة وكتابة ، اما هارد ديسك SSD تعتمد على الرقائق الالكترونية فلاش التى يتميز بها مما يجعله اسرع فى نقل البيانات حيث انه لا يعتمد على اى قطع متحركة فهو يعتمد على رقاقات ذاكرة فلاشه التى توفر السرعة الفائقة فى نقل البيانات قراءة وكتابة ، مما جعل هذا النوع يتفوق بمقدار 4 اضعاف عن اقراص HDD.

هارد SSHD وهو اختصار لـ Solid State Hybrid Drive

هذا النوع من الهارد ديسك يتميز بانه مناسب لجميع المستخدمين نظراً لانه يجمع خصائص ومزايا النوعين السابقين من الاقراص الصلبة ، فيتوفر فيه سعه التخزين العالية التى تتوافر فى النوع الاول HDD والسرعة الفائقة حيث انه يعمل بالرقائق الالكترونية فلاش مثل النوع الثانى SSD فهو بذلك سيرضى كافة المستخدمين ،تعمل هذه التقنية الهجينة Hybrid على الأقراص المعدنية التي يعمل بها قرص HDD وكذلك على الرقائق الالكترونية Flash التي يتميز بها القرص SSD ما يعني إن هذا القرص يستغل المساحات التخزينية الكبيرة التي يمكن إن تعمل بها أقراص HDD وكذلك سرعة نقل البيانات التي يختص بها القرص SSD.

هارد M.2 NVMe

وهو نوع جديد يعمل بتقنية SSD ولكن لايتم توصيله باللوحة الأم عن طريق الكيبلات كبقية الأقراص بل يتم توصيله وتثبيته بنفس طريقة تثبيت الكروت الخارجية مثل كرت الشاشة  وهو أسرع الأقراص حتى الآن حيث أنه أسرع سبع مرات من الـ SSD العادي الى جانب صغر حجمه مثل حجم الرامات لذلك يطلق عليه M.2 اي ان حجمه يصل الى 2 انش وهذا يعد نقله نوعيه من ناحيه الحجم الصغير ، سرعة القراءة تصل الى 3500 MB وهى سرعة كبيرة للغاية فهو طفره كبيرة فى مجال الاقراص الصلبة.