วันจันทร์ที่ 3 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2557

การทำงานของ Hard Disk





โครงสร้างของฮาร์ดดิสก์
          การทำงานของฮาร์ดดิสก์นั้น ตัวแผ่นจานจะหมุนเร็วมาก (หลายพันถึงกว่าหมื่นรอบต่อนาที) โดยที่หัวอ่าน/เขียน ซึ่งเป็นอุปกรณ์แม่เหล็กจะลอยเหนือแผ่นแพลตเตอร์ทั้งสองด้านในระยะห่างที่ เล็กกว่าขนาดของเส้นผมมนุษย์ การทำงานจะอาศัยการส่งกระแสไฟฟ้าเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก โดยที่หัวอ่าน/เขียน จะไม่มีโอกาสสัมผัสกับผิวของแพลตเตอร์แต่อย่างใด เพื่อป้องกันการกระทบกับผิวของแพลตเตอร์ ซึ่งจะทำให้ข้อมูลบนแผ่นเสียหายได้ปัจจุบันมีผู้ผลิตฮาร์ดดิสก์ออกมาจำหน่าย หลายยี่ห้อด้วยกัน ซึ่งแต่เดิมมีความจุไม่มากเท่าไร แต่ปัจจุบันด้วยเทคโนโลยีการผลิตที่ดีกว่าเดิม ทำให้การจัดเก็บข้อมูลของฮาร์ดดิสก์มีขนาดความจุที่มากขึ้นในระดับหลายร้อย กิกะไบต์ (ซึ่งมากกว่าฟล็อปปี้ดิสก์นับแสนเท่า) และมีแนวโน้มว่าจะเพิ่มขึ้นอีก ซึ่งสามารถรองรับการเก็บข้อมูลที่มีขนาดใหญ่หรือไฟล์ประเภทมัลติมีเดียต่าง ๆ เช่น ไฟล์ภาพยนตร์ วิดีโอ เสียงเพลง ภาพกราฟิก ได้อย่างเพียงพอการเลือกซื้อฮาร์ดดิสก์มาใช้งาน อาจไม่จำเป็นต้องคำนึงถึงความจุข้อมูลที่มากเกินความจำเป็นก็ได้ แต่ควรคำนึงถึงรูปแบบการทำงานเป็นหลักว่า มีความต้องการบันทึกข้อมูลประเภทใด และฮาร์ดดิสก์ที่ใช้อยู่นั้นเพียงพอหรือไม่ ซึ่งหากไม่พอก็สามารถหาหรือเลือกซื้อฮาร์ดดิสก์แบบถอดได้มาเพิ่มเติม


Hard Disk   คือ  อุปกรณ์ที่เก็บข้อมูลได้มาก  สามารถเก็บได้อย่างถาวรโดยไม่จำเป็นต้องมีไฟฟ้ามาหล่อเลี้ยงตลอดเวลา  เมื่อปิดเครื่องข้อมูลก็จะไม่สูญหาย ดังนั้น  Hard Disk  จึงถูกจัดเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บระบบปฏิบัติการ  โปรแกรม  และข้อมูลต่าง    เนื่องจาก  Hard Disk  เป็นอุปกรณ์ที่ง่ายต่อการอัพเกรดทำให้เทคโนโลยี  Hard Disk  ในปัจจุบันได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ฉะนั้นการเลือกซื้อ  Hard Disk   จึงควรคำนึงซึ่งประสิทธิภาพที่จะได้รับจาก  Hard Disk ส่วนประกอบของ Hard Disk 
1. แขนของหัวอ่าน ( Actuator Arm ) ทำงานร่วมกับ Stepping Motor ใน การหมุนแขนของหัวอ่านไปยังตำแหน่งที่เหมาะสม สำหรับการอ่านเขียนข้อมูล โดยมีคอนโทรลเลอร์ ทำหน้าที่แปลคำสั่งที่มาจากคอมพิวเตอร์ จากนั้นก็เลื่อนหัวอ่านไปยังตำแหน่งที่ต้องการ เพื่ออ่านหรือเขียนข้อมูล และใช้หัวอ่านในการอ่านข้อมูล ต่อมา Stepping Motor ได้ถูกแทนด้วย Voice Coil ที่สามารถทำงานได้เร็ว และแม่นยำกว่า Stepping Motor
2 . หัวอ่าน ( Head ) เป็น ส่วนที่ใช้ในการอ่านเขียนข้อมูล ภายในหัวอ่านมีลักษณะเป็น ขดลวด โดยในการอ่านเขียนข้อมูลคอนโทรลเลอร์  จะนำคำสั่งที่ได้รับมาแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าแล้วป้อนเข้าสู่ขดลวดทำให้เกิด การเหนี่ยวนำทางแม่เหล็ก ไปเปลี่ยนโครงสร้างของสารแม่เหล็ก ที่ฉาบบนแผ่นดิสก์ จึงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของข้อมูลขึ้น
3. แผ่นจานแม่เหล็ก ( Platters ) มีลักษณะเป็นจานเหล็กกลมๆ ที่เคลือบสารแม่เหล็กวางซ้อนกันหลายๆชั้น (ขึ้นอยู่กับความจุ) และสารแม่เหล็กที่ว่าจะถูกเหนี่ยวนำให้มีสภาวะเป็น 0 และ1 เพื่อจัดเก็บข้อมูล โดยจานแม่เหล็กนี้จะติดกับมอเตอร์ ที่ทำหน้าที่หมุน แผ่นจานเหล็กนี้ ปกติ Hard Disk  แต่ละตัวจะมีแผ่นดิสก์ประมาณ 1-4 แผ่นแต่ละแผ่นก็จะเก็บข้อมูลได้ทั้ง 2 ด้าน
4. มอเตอร์หมุนจานแม่เหล็ก ( Spindle Moter ) เป็นมอเตอร์ที่ใช้หมุนของแผ่นแม่เหล็ก ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากต่อความเร็วใน การหมุน ของ Hard Disk เพราะยิ่งมอเตอร์หมุนเร็วหัวอ่านก็จะเจอข้อมูลที่ต้องการเร็วขึ้น ซึ่งความเร็วที่ว่านี้จะวัดกันเป็นรอบต่อนาที ( Rovolution Per Minute หรือย่อว่า RPM ) ถ้าเป็น Hard Disk รุ่นเก่าจะหมุนด้วยความเร็วเพียง 3,600รอบต่อนาที ต่อมาพัฒนาเป็น 7,200รอบต่อนาที และปัจจุบันหมุนได้เร็วถึง 10,000รอบต่อนาที การพัฒนาให้ Hard Disk หมุนเร็วจะได้ประสิทธิภาพสูงขึ้น
5. เคส ( Case ) มี ลักษณะเป็นกล่องสี่เหลี่ยม ใช้บรรจุกลไกต่างๆ ภายในแผ่นดิสก์เพื่อป้องกันความเสียหาย ที่เกิดจากการหยิบ จับ และป้องกันฝุ่นละออง



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

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น