داخل هارد دیسک چه می‌گذرد؟ (Inside Hard Disk)

تا به حال ویدئوهای مهمی در سایت قرار داده‌ام که خودم در تدریس از آن‌ها استفاده می‌کنم. مثلاً در مطلب «Warriors of the Net ؛ ویدئو کلیپی مفید در مورد آنچه در یک شبکه می‌گذرد» یک ویدئو معرفی کردم، در مطلب «Floppy و CD و DVD چگونه اطلاعات را بر روی خود نگه می‌دارند؟» هم همینطور و یا این ویدئوها.
سعی می‌کنم به مرور این ده‌ها ویدئو را که همیشه همراهم هست، معرفی و برای دانلود ارائه کنم.

یکی از ویدئو کلیپ هایی که بر روی iPad، همیشه همراه من است، ویدئویی است از آنچه که داخل هارد دیسک (Hard Disk = HD) می‌گذرد. به محض اینکه به مبحث حافظه برسیم (که من سعی می‌کنم در تمام درس‌ها بالاخره پای این بحث را باز کنم تا دانشجوها با مفاهیم کامپیوتر بیشتر آشنا شوند) آن را نمایش می‌دهم.

ببینید:

می‌توانید این ویدئو را از طریق لینک زیر دانلود کنید:

http://yourl.ir/inside_hard_disk

من دو فریم از فیلم را به صورت انیمیشن جدا کرده‌ام، ببینید:

همانطور که در فیلم یا این انیمیشن می‌بینید، به محض روشن شدن هارد دیسک، دیسک شروع به چرخیدن می‌کند و هد با حرکت چپ و راست، شروع به خواندن بیت‌ها می‌کند. پیش از این در مطلب «فلسفه وجود RAM و Cache در کامپیوتر» گفته بودم که منظور از بیت در بحث نمایش سخت افزاری، قطعات ریزی است که دو وضعیت داشته باشد که بتوان با آن دو وضعیت، 0 و 1 را نشان داد. همانطور که می‌بینید، در یک عملیات مثل Copy و Paste بیت‌ها یک به یک از مبدأ خوانده می‌شوند و در مقصد نوشته می‌شوند. دیسک با سرعتی حدود 7500 بار در دقیقه می‌چرخد.

هر چند به نظر می‌رسد سرعت خواندن و نوشتن خیلی سریع است، اما در مقاله بعدی که با عنوان «چرا RAM سریع‌تر از هارد دیسک است» خواهم گفت که این سرعت بسیار بسیار پایین است! و البته این را در مقاله فلسفه وجود RAM نیز گفته بودم.

از این ویدئو چه چیزهایی می‌توان فهمید؟

به محض اینکه این ویدئو را نمایش می‌دهم، از بچه‌ها سؤال می‌کنم که با دیدن این ویدئو چه چیزهایی به ذهنشان می‌رسد.

با دیدن این ویدئو می‌توانید به این سؤالات پاسخ دهید:

- انجام چندین عملیات Copy و Paste سریع‌تر خواهد بود یا اینکه یکی تمام شود و سراغ دومی برویم؟
طبیعتاً انجام همزمان چندین Copy و Paste نه تنها بیشتر طول خواهد کشید، بلکه هد را هم بیچاره می‌کند!! و عمر آن را کمتر می‌کند و احتمال خرابی را بیشتر.

- چرا وقتی هارد را Defragment می‌کنیم بهتر است کار دیگری که با هارد دیسک در ارتباط باشد انجام ندهیم؟

- چرا وقتی در حال رایت کردن CD یا DVD (به خصوص با سرعت بالا) هستیم، نباید چیزی را Copy و Paste کنیم؟
- در کل چرا یک CD در حال رایت ممکن است بسوزد؟
  واضح است که رایتر نیاز دارد که سریعاً روی دیسک بنویسد، اما هارد مشغول کپی و پیست است و این وسط وقفه‌هایی که پیش می‌آید باعث سوختن دیسک می‌شود.

- دسترسی ترتیبی (Sequential) یعنی چه؟
  مثلاً فرض کنید نقطه‌ای از دیسک زیر هد است. حالا شما بیتی را درخواست می‌کنید که دقیقاً مقابل آن نقطه قرار دارد. طبیعتاً باید هد منتظر بماند تا دیسک نیم دور بچرخد تا به آن داده برسد. یعنی باید یک ترتیبی رعایت شود تا برسیم به آن بیت.
البته دانشمندان، هارد دیسک را یک حافظه با دست‌یابی تصادفی می‌دانند. ویکی پدیا در خط اول معرفی هارد دیسک به Random Access بودن آن اشاره دارد، اما من فکر می‌کنم منظور آن‌ها این است که شما هر وقت بخواهید می‌توانید بدون رعایت هیچ ترتیبی، به هر داده‌ای دسترسی داشته باشید. اما اگر از منظر سخت افزاری نگاه کنیم که بالاخره باید یک مسیری طی شود تا به داده برسیم، می‌توان آن‌را ترتیبی نیز دانست.

- چرا صدای هارد دیسک اینقدر زیاد است!؟

- چه هارد دیسکی بهتر است؟ موقع خرید هارد دیسک باید به چه معیارهایی دقت کرد؟
  واضح است که مهم‌ترین معیار، اندازه دور در دقیقه یا rounds per minute است که با کلمه rpm در جلو یک عدد در سفات هارد دیسک نوشته می‌شود.

- یک هارد دیسک خراب می‌شود یعنی چه؟
   بیشترین خرابی هارد دیسک‌ها خرابی از ناحیه هد است. و حالا شما می‌فهمید چرا!! بیچاره چقدر باید جا به جا شود!

- چرا باید یک هارد دیسک را Defragment کرد؟ و چرا دیفرگمنت کردن باعث طولانی شدن عمر هارد دیسک می‌شود؟

- و خلاصه اگر کمی فکر کنید، متوجه می‌شوید که همین یک ویدئو چقدر از سؤال‌های بی‌جواب کامپیوتری شما را پاسخ می‌دهد.

موفق باشید؛
حمید رضا نیرومند

_______

آدرس کوتاه این مطلب که راحت‌تر می‌شود به خاطر سپرد: http://yourl.ir/hd