ฮาร์ดดิสก์ (harddisk drive)

ฮาร์ดดิสก์ (hard disk drive)  

          ฮาร์ดดิสก์ (hard disk drive)  คือ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่บรรจุข้อมูลแบบไม่ลบเลือน มีลักษณะเป็นแผ่นโลหะที่เคลือบด้วยสารแม่เหล็กซึ่งหมุนอย่างรวดเร็วเมื่อทำงาน การติดตั้งเข้ากับตัวคอมพิวเตอร์สามารถทำได้ผ่านการต่อเข้ากับแผงวงจรหลัก  ที่มีอินเตอร์เฟซแบบขนาน (PATA) , แบบอนุกรม (SATA) และแบบเล็ก (SCSI) ทั้งยังสามารถต่อเข้าเครื่องจากภายนอกได้ผ่านทางสายยูเอสบี, สายไฟร์ไวร์ ( FireWire คือ รูปแบบการเชื่อมต่อความเร็วสูงระหว่างอุปกรณ์กับอุปกรณ์) รวมไปถึงอินเตอร์เฟซอนุกรมแบบต่อนอก (eSATA) ซึ่งทำให้การใช้ฮาร์ดดิสก์ทำได้สะดวกยิ่งขึ้นแมไม่มีคอมพิวเตอร์ถาวรเป็นของตนเอง

 หลักการทำงานของฮาร์ดดิส์

หลักการบันทึกข้อมูลลงบนฮาร์ดดิสก์

          หลักการบันทึกข้อมูลลงบนฮาร์ดดิสก์ไม่ได้แตกต่างจากการบันทึกลงบนเทปคาสเซ็ตเท่าใดนัก เพราะทั้งคู่ต้องใช้สารบันทึกคือสารแม่เหล็กเหมือนกัน สารแม่เหล็กนี้สามารถลบหรือเขียนได้ใหม่อยู่ตลอดเวลา โดยเมื่อบันทึกหรือเขียนไปแล้ว มันสามารถจำรูปแบบเดิมได้เป็นเวลาหลายปีโดยข้อมูลที่เก็บลงในฮาร์ดดิสก์ จะเก็บอยู่ในรูปแบบของไฟล์ (File) ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลที่เรียกว่า ไบต์ (Byte) ไบต์คือรหัส แอสกี้ ที่แสดงผลออกไปเป็นตัวอักษร รูปภาพ วีดีโอ และเสียง โดยที่ไบต์จำนวนมากมายนี้ จะถูกรวมกันให้เป็นเป็นคำสั่ง หรือโปรแกรมทางคอมพิวเตอร์ ที่มีหัวอ่านของฮาร์ดดิสก์ ทำหน้าที่เขียนและอ่านข้อมูลเหล่านี้ และส่งผ่านไปยังตัวประมวลผล เพื่อคำนวณและแปรผลต่อไป

          เราสามารถคิดประสิทธิภาพของฮาร์ดดิสก์ได้จากการทำงานใน 2 ภาคส่วนคือ

          1.เวลาในการค้นหาข้อมูล (Seek Time) คือเวลาที่ข้อมูลถูกอ่านขึ้นมาและส่งต่อไปให้กับซีพียู ตัวอย่างเช่น 10 มิลลิวินาที ยิ่งใช้เวลาน้อยยิ่งดี

          2.อัตราการไหลของข้อมูล (Data Rate) คือปริมาณ (จำนวนไบต์ต่อวินาที) ที่หัวอ่านของฮาร์ดดิสก์สามารถส่งผ่านไปให้กับซีพียูหรือตัวประมวลผล เช่น 40 เมกะไบต์ ต่อวินาที ส่งได้มากใช้เวลาน้อยถือว่ามีคุณภาพ

การเก็บข้อมูล

การเก็บข้อมูลที่เก็บลงในฮาร์ดดิสก์จะอยู่บนเซกเตอร์และแทร็ก แทร็กเป็นรูปวงกลม ส่วนเซกเตอร์เป็นเสี้ยวหนึ่งของวงกลม อยู่ภายในแทร็กดังรูป แทร็กแสดงด้วยสีเหลือง ส่วนเซกเตอร์แสดงด้วยสีแดง ภายในเซกเตอร์จะมีจำนวนไบต์คงที่ ยกตัวอย่างเช่น 256 ถึง 512 ขึ้นอยู่กับว่าระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์จะจัดการแบ่งในลักษณะใด เซกเตอร์หลายๆ เซกเตอร์รวมกันเรียกว่า คลัสเตอร์ (Clusters) ขั้นตอน ฟอร์แมต ที่เรียกว่า การฟอร์แมตระดับต่ำ (Low -level format ) เป็นการสร้างแทร็กและเซกเตอร์ใหม่ ส่วนการฟอร์แมตระดับสูง (High-level format) ไม่ได้ไปยุ่งกับแทร็กหรือเซกเตอร์ แต่เป็นการเขียน FAT ซึ่งเป็นการเตรียมดิสก์เพื่อที่เก็บข้อมูลเท่านั้น

  ความเป็นมาของฮาร์ดดิสก์

อินเตอร์เฟสหรือการเชื่อมต่อ

          การเชื่อมต่อแบบ EIDE เป็นแบบเก่าความเร็วในการรับส่งข้อมูลช้าและใช้พลังงานมากตอนนี้หาดูได้ยากแล้ว โดยการมาใช้แบบ Serial ATA แทน

          IDE ย่อมาจาก Integrated Drive Electronics หรือบางทีก็เรียก ATA (AT Attachment) เป็นการเชื่อมต่อแบบที่ใช้กันมานาน

          SATA ย่อมาจาก Serial Advanced Technology Attachment เรียกสั้นๆ ว่า Serial-ATA ซึ่งมีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องโดยมีการพัฒนาเป็นรุ่นๆไปดังนี้

          Serial ATA       มีความเร็วในการโอนถ่ายข้อมูลที่ 1.5 Gbit/s

          Serial ATA II    มีความเร็วในการโอนถ่ายข้อมูลที่ 3 Gbit/s

Serial ATA III    มีความเร็วในการโอนถ่ายข้อมูลที่ 6 Gbit/s