דיסק קשיח ibm 350

מהו הדיסק הקשיח ולמה הוא משמש 

הדיסק הקשיח הינו רכיב המשמש כלי לאחסון מידע דיגיטלי, אשר המחשב ומערכת ההפעלה יודעים לגשת אליו ולקרוא או לכתוב לתוכו. דיסק קשיח, הנקרא גם – "כונן קשיח" ובלועזית – Hard Disk, Hard Drive, נמצא היום בכל מחשב סטנדרטי ובו מאוכסנים בדרך כלל: מערכת ההפעלה, תוכנות, מסמכים, שירים, סרטים וכ"ו.

הדיסק הקשיח הוצג לראשונה בשנת 1956 ע"י Reynold Johnson במערכת שנבנתה ע"י חברת IBM. הדיסק הקשיח שקל אז יותר מטון ונפחו היה 4.4 מגהבייט.

 הדיסק הקשיח שבתמונה (IBM 350) היה בנוי מ 50 פלטות / דיסקיות של 24 אינץ'. זמן הגישה הממוצע היה כ- 600 מילי-שניות והמחיר המוערך היה כ 160,000 דולר. 

מבנה וארכיטקטורה בסיסית של דיסקים קשיחים

מבנה הדיסק הקשיח דומה לעיקרון התקליט והפטיפון מבחינה מכנית. הכונן הקשיח מורכב מלוחיות בצורת דסקית / תקליט, העשוי מאלומיניום או זכוכית המצופות בסגסוגת קולבט (יסוד מתכתי), חומר מגנטי. הדיסקים המהירים ביותר כיום מסתובבים במהירות של עד – 15000 סל"ד. על כל דסקית 4 ראשים – ראש קריאה וראש כתיבה בכל צד. הראשים מותקנים על זרוע שמונחת במרחק של עשיריות נאנו-מטרים.

ראשי הכתיבה והקריאה עשויים מסליל מתכת אשר ממגנט את הדסקיות תוך כדי סיבובן.

הכתובת הפיזית לכל יחידת מידע (0 או 1 – בינארי)  מורכבת מ:

  • ראש – Headדיסק קשיח
  • צילינדר – Cylinder
  • מסלול – Track
  • ומקטע – Sector

מערכת ההפעלה שבמחשב פונה לדיסק הקשיח באמצעות כתובות לוגיות – LBA, אשר מתורגמות לכתובות פיזיות לאחר מכן.

טכנולוגיות שונות וההבדלים ביניהן

לפניכם השוואה בין הטכנולוגיות השונות הנבדלות בין הדיסקים הקשיחים הרלוונטיים כיום למחשבים אישיים. (כמובן שישנם פרמטרים נוספים, אשר להם המאמר הנ"ל אינו מתייחס)

תצורת העברת נתונים – Data Transfer Interface

  • דיסק קשיח sata pata ideIDE – PATA – טכנולוגיה ישנה יותר מה SATA, אך עדיין נפוצה בכוננים קשיחים ובכונני DVD ו CD.SATA  – הטכנולוגיה המקובלת כיום להעברת נתונים בכוננים קשיחים, כונני DVD וכ"ו. לטכנולוגיה זו שני דורות – SATA-1 במהירות העברת נתונים של 1.5 גיגה-ביט לשנייה ולעומתו, SATA-2 במהירות של 3 גיגה-ביט לשנייה. שיטה זו החליפה את חיבור ה- IDE בטכנולוגיית PATA.
  • כבל SATA הינו דק יותר מאשר כבל IDE ומאפשר זרימה טובה יותר של אוויר, במארז המחשב.
  • כבל SATA יכול להגיע לאורך מטר, לעומת ה IDE המגיע ל 46 סנטימטר.

נפח כונן קשיח – Size, Capacity

  • נפח הכונן / הדיסק הקשיח, פירושו כמות המידע / הקיבולת שמסוגל להכיל בתוכו. 
  • ב SATA צריכת החשמל קטנה בהרבה מאשר ב IDE.
  • הנפח נמדד כיום ביחידות – גיגה-בייט (גיגה – מיליארד, בייט – 8 ביט) או בטרה-בייט (טרה – ביליון). GB – GigaByte, TB – TeraByte. נפחים של דיסקים לדוגמה: 320GB, 500GB, 1TB, 1.5TB וכ"ו…

מהירות סיבוב – Spindle Speed

  • מהירות הסיבוב של הדיסק משפיעה על מהירות העברת הנתונים, כפי שמוסבר לעיל.
  • הדיסקים הקשיחים למחשבים ביתיים (3.5 אינץ') מסתובבים בדר"כ במהירות של 7200 סל"ד (סיבובים לדקה / rpm – rounds per minute).
  • ישנם דיסקים מהירים יותר – 10,000 סל"ד ו 15,000 סל"ד אשר משמשים בדר"כ לשרתי ולמחשבי Enterprise.
  • ישנם דיסקים קטנים יותר (למשל – 2.5 אינץ') שמסתובבים במהירויות של – 4200, 5400, 7200 סל"ד.

זיכרון Cache / Buffer

בכונן הקשיח מובנה זיכרון "חוצץ" אשר משמש להעברת מידע מהדיסק הקשיח גם כאשר אפיק התעבורה תפוס ולפעולת Prefetch. נמדד במגה-בייט (מגה – מיליון) MB , למשל: 16MB.

גודל פיזי – Form Factor

כבל IDE SATA

ישנם כוננים בגדלים שונים, הנפוצים שבהם – 3.5 אינץ', למחשבים אישיים – Desktops. 2.5 אינץ', למחשבים ניידים – Laptops.

 

ניתן לחבר את הדיסקים הקשיחים למחשב גם בצורה חיצונית ע"י חיבור מתאים.חיבור פנימי או חיצוני ?

השימוש בדיסק חיצוני, מאפשר להתנייד עם המידע למחשבים אחרים.

החיבורים המתאימים לדיסקים קשיחים חיצוניים הם:

  • USB – הטכנולוגיה ה"חדשה" – USB 2.0 תומכת במהירות של 480 מגה-ביט לשנייה, לעומת USB 1.1 התומך ב 12 מגה-ביט לשנייה.
  • IEEE1394 – הטכנולוגיה ה"חדשה" IEEE 1394b / FireWire 800 תומכת במהירות של (כמעט) 800 מגה-ביט לשנייה, לעומתה IEEE 1394a / FireWire 400 במהירות של – 400 מגה-ביט לשנייה.
  • eSata – טכנולוגיה חדשה יחסית אשר מצהירה על מהירות בקיבולת של 3 גיגה-ביט לשנייה.

תחזוקה ושמירה על נתוני המידע.

  • טוב, אז דבר ראשון, חשוב מאוד לגבות את כל החומר החשוב לכם! (ניתן להעזר בדף "גיבוי ושחזור מידע")
  • דיסקים קשיחים נהרסים בתדירות גבוהה והדגמים החדשים, אף יותר…
  • ישנן דרכים רבות לבדוק האם הדיסק הקשיח אינו פועל כראוי, כאשר הבדיקה השכיחה ביותר היא בדיקת S.M.A.R.T  – Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology. ניתן להיעזר בתוכנה HDDScan המזהה בעיות בדיסק הקשיח ע"י בדיקות שונות. תוכנה זו אף משמשת רבות טכנאי מחשבים.
  • הקפידו למקם את הדיסק הקשיח במקום המתאים לו במארז, וחשוב לקבע אותו באמצעות ברגים או בדרכים אחרות – על פי המארז.
  • רצוי שהאזור בו נמצא הדיסק יהיה מאוורר וכמובן נקי.
  • יש לבדוק שהכבלים המחוברים לכונן תקינים ומחוברים היטב (לא "רוקדים") – גם חיבור המידע וגם חיבור החשמל. כמובן, יש לבדוק בכל כבל את שני קצותיו.
  • חשוב שהדיסק הקשיח יקבל חשמל בצורה תקינה וסדירה (כמו כן גם שאר רכיבי המחשב) מספק הכח וחשוב למנוע הפסקות חשמל למחשב באמצעות חיבורו לאל-פסק (UPS).