تکنولوژی های جدید در هاردها

از بزرگ ترین قسمت های حافظه جانبی کامپیوترها می توان به هارد دیسک ها اشاره کرد . دیسک ها در بیش تر کامپیوترها حافظه جانبی است که باید گفت تقریبا بیش تر داده ها مثل فایل ها و سایر برنامه ها می توانند روی ان ذخیره شوند. هارد دیسک ها از قطعه های زیادی تشکیل می شوند که قادرند تا هم داده ها را ذخیره کنند و هم داده ها را از روی حافظه بخوانند.

تاریخچه هاردها

هارد دیسک ها در زمان قدیم وجود داشته اند و  از همان گذشته هم اندازه بزرگی داشته اند و هم وزن ان ها زیاد بوده است . به مرور زمان این هاردها کوچک تر شدند . نام دیگر هارد دیسک ها در زمان گذشته دیسک گردان بوده است . هارد ها نوعی از حافظه ها هستند که برای ذخیره سازی دائمی اطلاعات از ان ها استفاده می شود . در گذشته سطح المینیومی و یا سطح شیشه ای با ماده ای به نام پلاتر پوشانده می شود و داده ها روی ان ذخیره می شوند. برای نوشتن و خواندن اطلاعات در این هاردها از هدهایی استفاده می شود.

هارد دیسک ها در ابتدا در سال ۱۹۵۰ ساخته شدند. این دیسک ها دارای قطری برابر ۲۰ اینچ و یا ۵۰ سانت دارد که می تواند به ذخیره سازی اطلاعات بپردازد.با گذشت سال ها قطر این هارد دیسک ها نیز کم تر شد و قبل از دهه ۸۰ قطر ان به هشت اینچ و یا ۲۰ سانت رسید. به خاطر بزرگ بودن و هم چنین وزن زیاد ان نیز نمی توان ان را در خانه ها و یا محیط های صنعتی استفاده کرد و تنها برای مکان های حفاظت شده مناسب است. برای استفاده این هاردها در میکروکنترلرها به منابع تغذیه با ولتاژ بالا نیاز داریم برای این کار شرکت سیگیت هارد دیسکی ۵ مگا بایتی را با ابعاد ۵.۲۵ اینچی از ان رونمایی کرد.

در سال های ابتدایی دهه ۸۰ برای میکروکامپیوترها هارد دیسک هایی معرفی و رونمایی شدند . این هارد دیسک ها با نام شرکتی که ان ها را ساخته است فروخته نمی شود بلکه از نوعی قسمت بزرگتر به نام OEM فروخته می شود.

به مرور زمان مردم تمایل بیش تری پیدا کردند تا درایوهای خام را بخرند و ان ها را نصب کنند به این خاطر که کامپیوترها در ان زمان همه از هارد دیسک های داخلی پشتیبانی می کردند و اما بعد از مدت ها این هارد دیسک ها توانستد محبوبیتی بین مردم به دست اورند.

درمورد تاریخ هارد دیسک ها در اغاز از این هاردها برای بهره بردن در کنار کامپیوتر تعبیه شده اند و بعد از این که زمانی گذشت ان ها در داخل کامپیوترها قرار گرفتند.در سال ۲۰۰۶ نیز شرکت هایی نظیر سامسونگ و نوکیا از نخستین هاردها در درون گوشی های موبایل رونمایی کردند.حتی در نمونه های جدیدی از دوربین های دیجیتالی ،وسایلی برای پخش صدا و حتی دوربین های مدرابسته نیز استفاده می شود.

با گذشت زمان اندازه ی هارد دیسک ها نیز کم شد و ظرفیت هارد دیسک ها بیش تر شده است. میزان حجم ان ها در ابتدا برابر ۲۰ مگا بایت است و به حدود یک ترا بایت هم می رسد این فضا هم چنین از این مقدار هم در حال بیش تر شدن است.هم چنین سرعت هارد ها نیز بیش تر شد و این به خاطر تغییر دادن رابط در هاردهاست.

ساختار هارد دیسک

از بخش های اساسی این سخت افزار ها می توان به برد ان اشاره کرد.روی بردها کانکتورهای برق و داده وجود دارد. بخش سیاه رنگی در ان وجود دارد که جنس ان المینیوم است و تعدادی از هد، پلاتر و دیسک در ان وجود دارد. از جمله سایر بخش های هارد دیسک ها می توان به قسمت میکروکنترلر است که می تواند محاسبات را انجام دهد. نوعی دیگر از ای سی وجود دارد که DDR SDRam نام گرفته است و از جمله تراشه های حافظه است که ابعاد ان در حد کش هارد است.

نوع دیگری از تراشه ها وجود دارد که VCM  نام گرفته است و قابلیت کنترل موتورهارد دیسک را دارد. بیش ترین مقدار مصرف برق در بردها مربوط به همین تراشه است و وظیفه دارد تا موتور اسپیندل و حرکات هد را نیز کنترل کند. موتورهارد درصورت وجود نداشتن این تراشه نمی تواند بچرخد. در بعضی از هارد دیسک ها این تراشه جداگانه وجود دارد و در بعضی دیگر در قطعه MCU  قرار می گیرد.

هم چنین روی این برد حسگری وجود دارد که ان را سنسور چک می نامند. این سنسور قابلیت تشخیص ضربات زیاد را دارد. زمانی که این ضربات تشخیص داده می شود این سنسور سیگنالی را ارسال می کند که بدین واسطه دیسک توقف پیدا می کند بعد از این هارد دیسک دیکر حرکتی نخواهد داشت. چنان چه از ظاهر امر پیداست این سیگنال باعث می شود تا اسیبی به هارد دیسک وارد نشود اما در واقع اینطور نیست و باید سعی کنید تا به هارد دیسکتان اسیبی نرسد. با توجه به نوع هاردی که دارید حساس بودن سنسور ان به ضربات نیز متفاوت است در بعضی از این هارد دیسک ها این سنسور می تواند حتی ضربه های کوچک را بفهمد و سیگنال ارسال کند . در بعضی از هارد دیسک ها حتی دو نوع از این سنسور هم ممکن است وجود داشته باشد.

دیود TVS از جمله قطعات دیگر این برد است که وظیفه حفاظت در برابر شوک های منبع تغذیه را دارد. کار ان هم به صورتی است که به محض این که جریان بالا را حس کرد به واسطه داغ کردن خود باعث ایجاد یک اتصال کوتاه بین کانکتور برق و زمین می شود. دو دیود TVS  روی این هارد وجود دارد که از ولتاژهای ۵۷ و ۱۲۷ حفاظت می کند.

تکنولوژی های جدید در هاردها

فناوری نوین وسترن دیجیتال رونمایی شده است .با بهره گیری از این فناوری دیگر ساخت هارد دیسک های ۴۰ ترابایتی رویا نیست و به واقعیت تبدیل شده است.البته هنوز نمی توان از این فناوری به صورت گسترده استفاده کرد. البته این شرکت بیان کرده است در سال ۲۰۲۵ این هارد ها وارد بازار خواهندشد.

این شرکت فناوری دیگری را نیز به نام ضبط مغناطیسی ماکروویو نیز ارائه کرده است که ان را  MAMR  نامیده اند.در این نوع از دستگاه ها از نوعی فناوری به نام نوسان گشتاور چرخشی استفاده می شود که قادر است تا میدان موج مغناطیسی را به وجود اورد. این میدان مغناطیسی قادر است تا اطلاعات زیادی را با اطمینان بنویسد.

با بهره بردن از این تکنولوژی می توانیم در هر اینچ به میزان ۴ ترابایت داده را ذخیره سازی کنیم . پس امید است در سال ۲۰۲۵ هارد دیسک هایی وارد بازار شود که اندازه های ان معمولی باشد اما ظرفیت ان نیز بیش تر از ۴۰ ترابایت خواهد بود.محققان اعتقاد دارند با استفاده از این تکنولوژی هزینه برای هر ترابایت به میزان زیادی کم خواهد شد. یعنی برای داشتن ظرفیتی برابر یک ترا بایت مبلغی که پرداخت می کنید در مقایسه با الان کم تر خواهد بود.