ฮาร์ดดิสก์
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ฮาร์ดดิสก์' อุปกรณ์สำคัญในคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ มือถือ และเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ทั้งหลาย โดยเฉพาะเครื่องเมนเฟรม และซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ อาจจะต้องมีฮาร์ดดิสก์เป็นร้อยตัวขึ้นไป ปัจจุบัน เครื่องบันทึกเทปโทรทัศน์ วิทยุ เครื่องเล่น MP3 ไม่ต้องใช้เทปบันทึกเป็นตลับอีกต่อไปอีกแล้ว แต่มีฮาร์ดดิสก์ เป็นตัวเก็บข้อมูลแทนแทบทั้งสิ้น
สารบัญ |
[แก้] ฮาร์ดดิสก์คืออะไร
- ฮาร์ดดิสก์ หรือ จานบันทึกแบบแข็ง (hard disk) หมายถึง จานโลหะที่เคลือบด้วยสารแม่เหล็ก ใช้เก็บข้อมูลได้เป็นจำนวนมาก ๆ โดยปกติจะบรรจุไว้ในกล่องมิดชิด บางครั้งเรียกว่า ฟิกส์ดิสก์ (fixed disk, แปลตามตัวว่า ดิสก์ที่ถูกยึดอยู่กับที่) เพื่อให้เห็นแตกต่างกับจานบันทึกขนาดเล็กที่นำไปไหนมาไหนได้ ที่เรียกว่า
- ฮาร์ดดิสก์ถูกสร้างขึ้นในปี ค.ศ. 1950 ตอนนั้น มีขนาดค่อนข้างใหญ่ มีเส้นผ่าศูนย์กลางถึง 20 นิ้ว มีความจุระดับเพียงเมกะไบต์เท่านั้น (1 เมกะไบต์ เท่ากับ 1,000,000 ไบต์). ตอนแรกใช้ชื่อว่า ฟิกส์ดิสก์ หรือ วินเชสเตอร์ (Winchesters) ซึ่งเป็นชื่อที่บริษัทไอบีเอ็ม (IBM) เรียกผลิตภัณฑ์ของพวกเขา, ต่อมาภายหลังจึงเรียกว่า ฮาร์ดดิสก์ (ดิสก์แข็ง) เพื่อให้มีความแตกต่างจาก ฟลอปปี้ดิสก์ (ดิสก์อ่อน). ส่วนประกอบภายในฮาร์ดดิสก์ที่สำคัญที่สุด คือ จานกลมแข็ง ซึ่งฉาบไว้ด้วยสารแม่เหล็ก.
[แก้] หลักการทำงานของฮาร์ดดิสก์
- หลักการบันทึกข้อมูลลงบนฮาร์ดดิสก์ไม่ได้แตกต่างจากการบันทึกลงบนเทปคาสเซ็ทเลย เพราะทั้งคู่ต้องใช้สารบันทึกคือสารแม่เหล็กเหมือนกัน สารแม่เหล็กนี้สามารถลบหรือเขียนได้ใหม่อยู่ตลอดเวลา โดยเมื่อบันทึกหรือเขียนไปแล้ว มันสามารถจำรูปแบบเดิมได้เป็นเวลาหลายปี มีความแตกต่างระหว่างเทปคาสเซ็ทกับฮาร์ดดิสก์ดังนี้
-
- สารแม่เหล็กในเทปคาสเซ็ท ถูกเคลือบอยู่บนแผ่นพลาสติกขนาดเล็ก เป็นแถบยาว แต่ในฮาร์ดดิสก์ สารแม่เหล็กนี้ จะถูกเคลือบอยู่บนแผ่นแก้ว หรือแผ่นอะลูมิเนียมที่มีความเรียบมากจนเหมือนกับกระจก
-
- สำหรับเทปคาสเซ็ท ถ้าคุณต้องการเข้าถึงข้อมูลในบริเวณใดบริเวณหนึ่ง ก็จะต้องเลื่อนแผ่นเทปไปที่หัวอ่าน โดยการกรอเทป ซึ่งต้องใช้เวลาหลายนาที ถ้าเทปมีความยาวมาก แต่สำหรับฮาร์ดดิสก์ หัวอ่านสามารถเคลื่อนตัวไปหาตำแหน่งที่ต้องการในเกือบจะทันที
-
- แผ่นเทปจะเคลื่อนที่ผ่านหัวอ่านเทปด้วยความเร็ว 2 นิ้วต่อวินาที (5.00 เซนติเมตรต่อวินาที) แต่สำหรับหัวอ่านของฮาร์ดดิสก์ จะวิ่งอยู่บนแผ่นบันทึกข้อมูล ที่ความเร็วในการหมุนถึง 3000 นิ้วต่อวินาที (ประมาณ 170 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือ 270 กิโลเมตรต่อชั่วโมง)
-
- ข้อมูลในฮาร์ดดิสก์เก็บอยู่ในรูปของโดเมนแม่เหล็ก ที่มีขนาดเล็กมากๆ เมื่อเทียบกับโดเมนของเทปแม่เหล็ก ขนาดของโดเมนนี้ยิ่งมีขนาดเล็กเท่าไร ความจุของฮาร์ดดิสก์จะยิ่งมีขนาดเพิ่มขึ้นเท่านั้น และสามารถเข้าถึงข้อมูลได้ในเวลาสั้น
- เครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะปัจจุบันจะมีความจุของฮาร์ดดิสก์ประมาณ 40ถึง 200 กิกะไบต์ ( 1 กิกะไบต์ = 1000 เมกะไบต์) ข้อมูลที่เก็บลงในฮาร์ดดิสก์ เก็บอยู่ในรูปของไฟล์ ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลที่เรียกว่า ไบต์ : ไบต์คือรหัส แอสกี้ ที่แสดงออกไปตัวอักษร รูปภาพ วีดีโอ และเสียง โดยที่ไบต์จำนวนมากมาย รวมกันเป็นคำสั่ง หรือโปรแกรมทางคอมพิวเตอร์ มีหัวอ่านของฮาร์ดดิสก์อ่านข้อมูลเหล่านี้ และนำข้อมูลออกมา ผ่านไปยังตัวประมวลผล เพื่อคำนวณและแปรผลต่อไป
- เราสามารถคิดประสิทธิภาพของฮาร์ดดิสก์ได้ 2 ทางคือ
-
- อัตราการไหลของข้อมูล ( Data rate) คือจำนวนไบต์ต่อวินาที ที่หัวอ่านของฮาร์ดดิสก์สามารถจะส่งไปให้กับซีพียูหรือตัวประมวลผล ซึ่งปกติมีอัตราประมาณ 5 ถึง 40 เมกะไบต์ต่อวินาที
-
- เวลาค้นหา (Seek time) เวลาที่ข้อมูลถูกส่งไปให้กับซีพียู โดยปกติประมาณ 10 ถึง 20 มิลลิวินาที
[แก้] การเก็บข้อมูล
ข้อมูลที่เก็บลงบนแผ่นเรียกว่า เซกเตอร์ หรือแทรคส์ แทคส์เป็นรูปวงกลม ส่วนเซกเตอร์เป็นรูปเสี้ยวหนึ่งของวงกลม อยู่ภายในแทคส์ดังรูป
แทคส์แสดงด้วยสีเหลือง ส่วนเซคเตอร์แสดงด้วยสีน้ำเงิน ภายในเซคเตอร์จะมีจำนวนไบต์คงที่ ยกตัวอย่างเช่น 256 ถึง 512 ขึ้นอยู่กับว่าระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์จะจัดการแบ่งในลักษณะใด เซคเตอร์หลายๆ เซคเตอร์รวมกันเรียกว่า คลัสเตอร์ (Clusters) ขั้นตอน ฟอร์แมต ที่เรียกว่า การฟอร์แมตระดับต่ำ (Low -level format ) เป็นการสร้างแทคส์และเซคเตอร์ใหม่ ส่วนการฟอร์แมตระดับสูง (High-level format) ไม่ได้ไปยุ่งกับแทคส์หรือเซคเตอร์ แต่เป็นการเขียน FAT ซึ่งเป็นการเตรียมดิสก์เพื่อที่เก็บข้อมูลเท่านั้น
[แก้] ลิงก์ภายนอก
[แก้] ภาษาไทย
- http://www.rit.ac.th/homepage-sc/charud/naturemystery/sci2/harddisk/harddisk.htm
- http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet1/hardware/hdisk.htm
[แก้] ภาษาอังกฤษ (English)
- The PC Guide: A Brief History of the Hard Disk Drive
- Binary versus Decimal
- Multi Disk System Tuning HOWTO
- Windows NT Server Resource Kit: Disk Management Basics (See section "About Disks and Disk Organization")
- Behold the God Box - Less's Law and future implications of massive cheap hard disk storage