ما هو القرص الصلب HDD؟

القرص الصلب HDD 

بقلم قطاري محمد الهادي 11/03 /2020 

هو جهاز داخل الكمبيوتر يستخدم لتخزين البيانات بشكل دائم ، على عكس ذاكرة الوصول العشوائي Ram ، التي يتم محوها في كل مرة يتم فيها إعادة تشغيل الكمبيوتر. 

  يتم توصيل القرص الصلب باللوحة الأم من خلال كيبل خاص(SATa) وكذا كيبل الطاقة من الباور سبلاي، أين يتم ربطه بالمعالج عن طريق عمل اللوحة الأم كوسيط.  تقوم وحدة التحكم بالقرص الثابت بإدارة الأقراص المتصلة بها ، وتفسير الأوامر التي يرسلها المعالج وتوجيهها إلى القرص المعني.

 القرص الصلب USB

 مع ظهور معيار USB ، ظهرت الهارديسكات(الأقراص الصلبة) الخارجية التي تسمح بتوصيل القرص الصلب بمنفذ USB ،   والتي تسمح بإضافة سعة تخزين لعمل نسخ احتياطية. 

 حيث أنها تحمل نفس مبداء عمل الأقراص الداخلية ، إلا أنها متصلة بالكمبيوتر من خلال منفذ USB.

 تكوين القرص الصلب

 لا يتكون القرص الصلب من قرص واحد ، بل  من عدة أقراص  من المعدن أو الزجاج أو السيراميك ، مكدسة على مسافة قصيرة جدًا من بعضها البعض ويسمى

 الأطباق أو الصحون.

 تدور الأقراص بسرعة كبيرة حول محور في اتجاه عكس اتجاه عقارب الساعة. يتم تخزين البيانات في شكل 0 و 1 (لغة الكمبيوتر). حيث توجد الملايين من  الأرقام على الأقراص الصلبة  ، التي يتم تخزينها بالقرب من بعضها البعض على طبقة مغناطيسية رقيقة بسماكة قليلة  ، مغطاة بطبقة واقية.

 تتم القراءة والكتابة عن طريق قراءة الرؤوس  الموجودة على جانبي كل من الصحون.

  هذه الرؤوس هي مغناطيسات كهربائية يتم إنزالها ورفعها حتى تتمكن من قراءة أو كتابة المعلومات.  الرؤوس  مفصولة بطبقة من الهواء الناجم عن دوران الأقراص الذي يصل الى حوالي 250 كم / ساعة!  بالإضافة إلى ذلك ، تكون هذه الرؤوس قابلة للتحريك بشكل أفقي حتى تتمكن من مسح سطح القرص بالكامل.

 كل هذه الميكنيزمات الدقيقة موجودة في علبة محكمة الغلق تمامًا ، حيث إن أصغر جسيم يمكن أن يتلف سطح القرص.  

 طريقة عمل القرص الصلب

  إن رؤوس (القراءة / الكتابة)  قادرة على توليد مجال مغناطيسي.  

  أثناء الكتابة: تقوم الرؤوس  بإنشاء حقول إيجابية أو سلبية لاستقطاب سطح القرص في مساحة صغيرة جدًا  الأمر الذي سينتج أثناء مرور الرؤوس من أجل القراءة عن طريق التغييرات التي تحدث في القطبية والذي سيتم بعد ذلك تحويله بواسطة محول رقمي تمثيلي (ADC) إلى 0 وإلى 1 مفهومة بواسطة الكمبيوتر.

 تبدأ الرؤوس في كتابة البيانات إلى محيط القرص (المسار 0) ، ثم تتقدم نحو المركز.  يتم تنظيم البيانات في دوائر موحدة المركز تسمى "المسارات" ، التي تم إنشاؤها بواسطة التنسيق على مستوى منخفض.

إقراء أيضا :ماهو البروسيسور أو المعالج

  تتراوح سرعة محركات الأقراص الصلبة بين 7200 و 15000 دورة في الدقيقة. كلما كان عدد الدورات أكثر كلما كان القرص أسرع في قراءة البيانات وكذلك في الكتابة، من ناحية أخرى  فإن القرص الذي يحتوي على سرعة دوران عالية يكون أكثر ضوضاء بشكل عام ويسخن بسهولة أكبر، مع ذلك فإن مبدأ عمل القرص الصلب أكثر تعقيدا مما يبدو عليه. 

مميزات وعيوب الأقراص الصلبة. 

دعنى نبدأ بعيوب الأقراص الصلبة ومن أكبرها، السرعة المنخفظة في عمليات الكتابة و القراءة مقارنة مع ssd(سيكون محل مقالة لاحقة) مما يسبب بطء في عملية فتح الملفات و الألعاب وحتى عمليات التصميم.

العيب الثاني يتمثل في العمر الإفتراضي للقرص الصلب والذي يكون قليل في حالة كثرة عمليات المسح والكتابة بصفة كبيرة، مما يؤدي في خلل لعمليات الرؤوس كما شرحنا سابقا. 

أما مميزات الأقراص فهي السعة الكبيرة (يصل حتى 10 تيرابايت) وكذا السعر بخلاف ssd.