RAID چیست؟

گذرگاه IDE در طبقه بندی گذرگاههای سیستم ، جزء گذرگاههای خارجی محسوب می شود و در سیستم از آن به منظور ارتباط قطعاتی مانند Rewriter ، CD-ROM ، HDD و … استفاده می شود . در سیستمهای امروزی به طور معمول دو کانکتور IDE برای برقراری ارتباط بین ۴ وسیله جانبی وجود دارد ولی در پاره ای سیستم ها تعداد این کانکتورها ۴ مورد می باشد ، دو کانکتور به عنوان IDE ، و دو کانکتور اضافی برای استفاده تحت عنوان RAID یا ATA ۱۳۳,ATA ۱۰۰ .

همانطور که می دانیم با استفاده از کانکتورهای IDE ی موجود روی مادر برد امکان استفاده از حداکثر دو دستگاه بر روی هر کانکتور وجود دارد .RAID تکنولوژی است که امکاناتی نظیر افزایش سرعت , Back up گیری همزمان روی یک یا چند درایو و … در اختیار کاربر قرار می دهد . برای هر کدام از آرایشهای ممکن هنگام استفاده از دو یا چند هاردیسک , نسخه های متفاوت RAID مطرح می شود به عنوان مثال : RAID۱ , RAID۰ و….

در این مقاله سعی داریم که به نسخه های متفاوت RAID نگاهی نزدیکتر و دقیق تر بیا ندازیم .
RAID۰ : ذخیره سازی روی چند دیسک بدون کنترل خطا

مزایا و مشخصات :

- داده ها به بلوکهایی تبدیل می شوند و هر بلوک در هارد دیسک مجزا ذخیره می شود.

- باعث بالا رفتن کارایی سیستم I/O می گردد چرا که بار ترافیکی نقل و انتقالات بین چندین کانال مجزا تقسیم می شود.

- بالارفتن کارایی بدلیل وجود کنترلرهای مختلفی که عمل کنترل ترافیک را به عهده می گیرند (افزایش سرعت)

- طراحی بسیار ساده ( زیرا مدار محاسبه Parity وجود ندارد )

- عدم پرداختن به محاسبات مربوطه به Parity وکنترل خطا (افزایش سرعت به دلیل عدم پرداختن به محاسبات مربوط به Parity )
معایب :

- عدم استفاده از Parity .(هیچ گونه کد تشخیص و تصحیح خطا در این نوع RAID وجود ندارد ).

- از کار افتادن یک درایو باعث از دست رفتن کلیه اطلاعات خواهد شد.

- عدم کارایی در محیطهای حساس به حفظ داده ها

موارد استفاده :

- میکس و پردازش تصاویر ویدیویی (میکس و مونتاژ ).

- واژه پردازی (نرم افزارهای تایپ و… )

- کارهایی که نیاز به سرعت بالا دارد.

Backup : RAID۱ گیری همزمان داده ها به منظور Mirroring و Duplexing

Mirroning : کپی برداری هم زمان روی دو درایو

Duplexing : زمانی است که یکی از درایوها دچار مشکل شود و درایو سالمی را جایگزین نماییم سپس داده ها را روی درایو سالم کپی کنیم .

مزایا و مشخصات :

-هنگام سیکل نوشتن , گویی اطلاعات روی یک دیسک نوشته می شود (در صورتیکه عملأ بر روی
دو دیسک نوشته می شود . مانند RAID۰ ) ولی عمل خواندن , ازهر دودیسک انجام می شود ( کاهش ترافیک گذرگاه - نوشتن بر روی هر دو دیسک ولی خواندن مجزا )

- قابلیت برگرداندن %۱۰۰ داده ها هنگام بروز مشکل برای یک دیسک .

- در نرخ انتقالات داده تغییر محسوسی نداریم. (یعنی وجود دو دیسک تفاوتی با یک دیسک ندارد ) .

- در شرایط خاص RAID۱, توانایی تحمل خرابی بیش از یک دیسک را نیز دارد .

- ساده ترین طراحی در تکنولوژی RAID (مدار مربوط به Parity وجود ندارد )
معایب :

- بیشترین تعداد هارد دیسک در میان انواع RAID (بسته به انتخاب User )
- هزینه بالا

RAID۲ : دارای خاصیت ECC با استفاده از کد همینگ
مزایا و مشخصات :

- تصحیح خطای بسیار سریع
- مناسب برای انتقال اطلاعات
معایب :

- طراحی بسیار یچیده که با صدمه دیدن یک دیسک دچار مشکل می شود .
- نامناسب در دید تجاری (تعداد زیاد درایوها )
کد همینگ :

یکی از روشهای محاسبه و کنترل خطا در سیستمهای دیجیتال می باشد . انواع روشها برای کنترل ترافیک داده های دیجیتال وجود دارد به عنوان مثال Parity haming code ,… که مجموعه این روشها را ECC می نامند . (Error Checking and Correcting)

RAID۳ : انتقال موازی با استفاده از خاصیت Parity
مزایا و مشخصات :

- سیکل خواندن و نوشتن بسیار سریع .

معایب :

- طراحی بسیار پیچیده که با صدمه دیدن یک دیسک مجموعه دچار مشکل می شود .

کاربرد :

- میکس و مونتاژ تصویر

- ویرایش تصویر مانند RAID۰

RAID۴ : دیسک های داده مجزا دیسک مربوط به Parity مشترک

مزایا و مشخصات :

- سیکل خواندن بسیار سریع ( ترافیک کمتر در گذرگاه)

معایب :

- پیچیدگی بسیار بالا در طراحی مدار کنترلی مشکل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشکال در یک دیسک ( چرا که داده ها روی دیسکها توزیع شده است )

RAID۵ : دیسک های داده مجزا و Parity توزیع شده در دیسکهای Data

مزایا و مشخصات :

- در این نوع به حداقل ۳ درایو دیسک سخت نیاز داریم .

- تک تک بلوک های داده روی دیسک ها نوشته می شوند و Parity مربوط به هر بلوک نیز داخل هارد مربوط ذخیره می گردد.

- سیکل خواندن بسیار سریع (ترافیک کمتر در گذرگاه )

- سیکل نوشتن متوسط (محاسبات مربوط به Parity )

- قابلیت و اطمینان بالا (وجود ECC )

معایب :

- خرابی در یک دیسک در خروجی تاثیر ندارد.

- طراحی پیچیده مدار کنترلی

- مشکل در برگرداندن داده ها هنگام بروز اشکال

کاربرد :

- در سیستمهای Server و بانکهای اطلاعاتی ISPها

RAID۶ : دیسکهای داده ها مجزا با دو Parity توزیع شده مجزا

مزایا و مشخصات :

- RAID۶ در واقع نسخه پیشرفته RAID۵ می باشد که تصحیح و کنترل خطا را بهبود می بخشد . این ویرایش RAID اطمینان و توانایی بالا در زمینه data storage فراهم می کند .

- بهترین انتخاب برای کاربردهای بحرانی و حساس

معایب :

- طراحی مدار کنترلی بسیار پیشرفته و پیچیده .

- سیکل نوشتن بسیار کند ( دوبار محاسبه مربوط به Parity )

- نیاز به N+۲ درایو دیسک سخت . بدلیل دارا بودن حالت Parity دو بعدی . ( N تعداد دیسکهای سخت در حالت معمولی )

- ادغام اطمینان بالا با قابلیت بالا

RAID۷ : نقل وانتقال بهینه شده غیر همزمان به منظوردستیابی به نرخ انتقال بسیار سریع

مزایا و مشخصات :

- نقل و انتقال غیر همزمان و دارای کنترلگرهای مستقل.

- درایو مجزا برای ذخیره کردن اطلاعات مربوط بهParity

- برخورداری از سیستم Open System و استفاده از گذرگاهSCSI

- گذرگاه Cache داخلی با سرعت بالا (X-bus )

- دیسک های خواندن و نوشتن از امکان Choching استفاده میکنند.

- تکنولوژی مدار تولید Parity تا حدودی با سایر انواع Raid تفاوت دارد .

-امکان Hot Swaping

Open system :

به سیستمی اطلاق می شود که قابلیت سازگاری با سخت افزارها و نرم افزارهای مختلف را داشته باشد و امکان کارکردن در سیستمهای مختلف را به راحتی داشته باشد .

RAID۱۰ : این Raid حداقل به ۴ دستگاه هاردیسک نیاز دارد

مزایا و مشخصات :

- عمل تکه تکه کردن بلوکهای داده همانند Raid۱ انجام می پذیرد .

- تصحیح و کنترل خطا نیز مانند Raid۲ می باشد .

- نرخ انتقال بالا

- در شرایط معین , امکان تحمل خرابی چند دیسک در این نوع RAID وجود دارد .

معایب :

- بسیار گران قیمت

- منبع تغذیه حتمأ باید متصل به ups باشد .

- جابجایی درایوها باید به صورت موازی انجام گیرد .

- سیستمهای Server و بانکهای اطلاعاتی .

RAID۵۳ : نرخ انتقال بالا همراه با قابلیت انتقال مناسب

مشخصات و مزایا :

-این آرایه RAID حداقل به ۵ دستگاه دیسک سخت نیاز دارد .

- RAID۵۳ در واقع باید RAID۰۳ نلمیده شود زیرا عمل Striping آن همانند RAID۰ بوده و Segment بندی آن نیز مانند RAID۳ می باشد.

- تحمل خطای آن مانند RAID۳ می باشد.

- نسبت به RAID۳ دارای نرخ انتقال بسیار بهتری می باشد.

معایب :

- قیمت بالا

- همه دیسک ها باید با همدیگر سنکرون شوند که انتخاب نوع و مدل درایو را محدود می سازد .

- Stripe کردن در سطح بایتها نهایتأ در محاسبه ظرفیت فرمت شده تأثیر منفی می گذارد .

RAID ۰+۱ : نرخ انتقال داده بهینه

مزایا و مشخصات :

- حداقل به ۴ دستگاه هاردیسک نیاز دارد .

- RAID ۰+۱ به عنوان آرایه آینه ای نیز معروف است با این تفاوت که قطعات داده ها یا Segment ها طبق استراتژی RAID۰ ایجاد شده اند .

- تحمل خطای این نوع آرایه مانند RAID۵ می باشد .

- نرخ انتقال بالا .

- بهترین انتخاب برای سیستمهایی که به کارایی بالا بدون توجه به حداکثر اطمینان نیاز داشته باشند .

معایب :

- RAID ۰+۱ نباید با RAID۱۰ اشتباه گرفته شود . کوچکترین مشکل در عملکرد یک درایو , آرایه را به مدل RAID۰ تبدیل خواهد کرد .

- قیمت بسیار بالا

- جابجایی درایوها باید به صورت موازی انجام گیرد .

کاربرد :

- پردازشهای تصویری و serever های عمومی .

نتیجه گیری :

همانطور که مشخص شد ، استفاده ازRAID برای مقاصد معین می باشد و در کاربردهای عادی و روزمره کارایی چشمگیری را به سیستم PC اضافه نمی کند . به عنوان مثال امکان استفاده از CD-ROM و Rewriter روی این کانکتورها وجود ندارد .بنابراین هنگام استفاده از RAID ابتدا هدف و مورد استفاده خود را مشخص کنید سپس RAID مناسب را انتخاب نمایید.

کپی رایت و منابع

. IEEE ۱۳۹۴ چیست؟

IEEE ۱۳۹۴ چیست؟

IEEE۱۳۹۴ با نامهای دیگری نیز از قبیل Apple FireWire و Sony I-LINK شناخته میشود . این اسامی یک درگاه دیجیتال ارزان قیمت, انعطاف پذیر و با استفاده آسان است که میتواند بسیاری از مشکلات مصرف کنندگان را برای اتصال ابزارهای جانبی با سرعت بالا به PC و به یکدیگر را حل نماید.

این گذرگاه برای اولین بار توسط شرکت Apple معرفی شد و سپس توسط گروه کاری ۱۳۹۴ در داخل موسسه مهندسان برق و الکترونیکInstitute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) توسعه داده شده و استاندارد گردید. استاندارد IEEE ۱۳۹۴ کلیه مشخصات مورد نیاز برای این گذرگاه را تعریف مینماید. این گذرگاه به خاطر استفاده مستقیم از داده های دیجیتال که نیاز به تبدیل داده ها را از میان برمیدارد توانایی انتقال سیگنالها با کیفیتی بسیار بهتر را دارا میباشد. بعلاوه این گذرگاه با استفاده از یک کابل سریال نازک و کوچک بسیاری از مشکلات به وجود آمده توسط گذرگاههای موازی عریض با کابلهای پهن و بزرگ را حل مینماید.

همچنین این گذرگاه با نصب کاملا" خودکار کلیه پیچیدگیهای نصب نرم افزاری به صورت دستی را حذف نموده است. با پشتیبانی از عملکرد Hot-Plug توانایی نصب نمودن و برداشتن ابزارها را در زمان کار سیستم بدون نیاز به Reboot ارایه می نماید. IEEE۱۳۹۴ گذرگاهی بینهایت انعطاف پذیر و قابل تنظیم است و میتواند در سرعتهای ۱۰۰,۲۰۰,۴۰۰Mbps به وسیله یک کابل پیوسته بسته به نوع نیاز عمل نماید. با استفاده از این گذرگاه میتوان ابزارها را به صورت ستاره ای به همراه یک هاب مرکزی و یا به صورت حلقوی و بدون نیاز به هاب مرکزی به یکدیگر متصل نمود. همچنین به وسیله IEEE ۱۳۹۴ میتوان ابزارها را بدون نیاز به اتصال به یک PC به یکدیگر نیز متصل کرد و اتصالاتPeer-To-Peer به وجود آورد.

این گذرگاه با استفاده از تکنیکهایی زمانهای بحرانی به وجود آمده در انتقال اطلاعات جریانی مخصوصا" کاربردهای صدا و ویدیو را از میان برداشته و به این صورت از هزینه میکاهد.

---

۲. IEEE۱۳۹۴ توانایی انجام چه کارهایی را دارا میباشد؟

IEEE ۱۳۹۴ در ابتدا تنها یک درگاه برای اتصال کامپیوتر به دوربینهای فیلم برداری دیجیتال برای کاربردهای ویدیویی بود. IEEE۱۳۹۴ همچنین به عنوان یک استاندارد درگاه دیجیتال به وسیلهDigital VCR Conference (DVC) و Digital Video Broadcasters(DVB) در اروپا به عنوان درگاه تلویزیون دیجیتال مورد تایید قرار گرفته بود. VESA))Video Experts Standards Association نیز این گذرگاه را به عنوان گذرگاه شبکه های خانگی پذیرفته است. اما این تنها آغاز کار است.

تعداد زیادی از تولیدات غیر ویدیویی قبلا" استفاده از IEEE ۱۳۹۴ را در آغاز نموده اند. از جمله این ابزارها میتوان به دوربینهای عکاسی دیجیتال, چاپگرها و اسکنرهای با سرعت و دقت بالا, هاب های شبکه و ابزارهای جانبی ذخیره سازی اطلاعات اشاره نمود.

---

۳. کابل و اتصال دهنده های IEEE ۱۳۹۴ چگونه است؟

اتصالهای داخلی IEEE ۱۳۹۴ همیشه از یک کابل ۶ سیمه که دارای ۲ زوج سیم به هم تابیده برای انتقال داده ها بعلاوه دو سیم یکی برای انتقال توان و دیگری برای اتصال زمین و به دور همه اینها یک محافظ خارجی تشکیل شده است. ۲ جفت سیم به هم تابیده عمل ارسال و دریافت داده ها را در اتصالات انجام میدهند و اتصالات توان, توان مصرفی مورد نیاز برای برخی از ابزارها را از ۸V تا ۳۰V و با جریان ۳۰A تامین میکند. با اینکه بیشتر ابزارهای جانبی از اتصال دهنده های ۶ پین استفاده مینمایند, برخی از ابزارها مانند دوربینهای فیلم برداری دیجیتال از یک اتصال دهنده ۴ پین کوچکتر برای کوچکتر نمودن اندازه مورد نیاز اتصال دهنده استفاده مینمایند. در این اتصال دهنده, دو اتصال مربوط به توان و زمین حذف شده است. اتصال دهنده های ۴ پین IEEE ۱۳۹۴ بخشی از این استاندارد برای استفاده در ابزارهایی هستند که نیاز به تغذیه به وسیله گذرگاه ندارند و خود دارای مدار تغذیه داخلی هستند.

---

۴. محدودیت طول کابل در IEEE ۱۳۹۴ چقدر است؟

محدودیت طول کابل در این گذرگاه قبل از اینکه سیگنالها مورد تحریف واقع شوند ۵/۴ متر است. استفاده از IEEE ۱۳۹۴ نیاز به کابلهایی با طول حداقل ۱۰ متر دارد. در صورتی که سرعت گذرگاه را به ۲۰۰Mbps کاهش دهیم میتوانیم طول آن را تا ۱۴ متر افزایش دهیم. همچنین امکان اجرای شبکه های IEEE ۱۳۹۴ با استفاده از کابلهای فیبر نوری پلاستیکی(POF) Plastic Optical Fiberتا مسافت ۷۰ متر امکان پذیر است. میتوان این گونه کابلها را برای سیم کشی های داخل دیوار نیز به کاربرد.

---

۵. حداکثر تا چند ابزار را میتوان به یک درگاه IEEE۱۳۹۴ متصل نمود ؟

به وسیله IEEE ۱۳۹۴ میتوان تا حداکثر ۶۳ ابزار را به یک درگاه متصل نمود. زمانی که گذرگاه IEEE ۱۳۹۴.۱ در دسترس قرار گیرد امکان اتصال تا ۰۰۰/۶۰ ابزار را به یک درگاه واحد خواهد داد. ابزارهای جانبی استفاده کننده از درگاه IEEE ۱۳۹۴ مانند دوربینهای دیجیتال, اسکنر ها و چاپگرهای با سرعت و وضوح بالا, دیسکهای سخت و دیسک درایوهای خارجی, بین تعداد زیادی از PC بدون نیاز به اتصال به یک کامپیوتر مرکزی. همه میتوانند به اشتراک گذاشته شوند . به همین دلیل IEEE ۱۳۹۴ اولین گزینه برای استفاده به عنوان گذرگاه شبکه های خانگی است که توسط(VESA) و دیگر انجمن های صنعتی الکترونیک مورد تایید قرار گرفته است.

---

۶. کدامیک از ابزارها میتوانند توسط IEEE ۱۳۹۴ با یکدیگر ارتباط برقرار نمایند ؟

IEEE ۱۳۹۴ برای اتصال ابزارهای جانبی دیجیتال به یکدیگر یا به PC طراحی شده است. این درگاه با تجهیزات آنالوگ قدیمی ناسازگار است. از این گذرگاه میتوان برای اتصال دوربین های DV و VCR ها, دوربینهای عکاسی دیجیتال, Digital Set-Top Box تلویزیون های دیجیتال و تعداد زیادی از دیگر ابزارهای جانبی دیجیتال که مجهز به اتصال دهنده IEEE ۱۳۹۴ هستند استفاده نمود.

---

۷. اگر کامپیوتر دارای اتصال دهنده IEEE ۱۳۹۴ نباشد چه باید کرد؟

برخی از شرکتها تبدیل کنده های ارزان قیمت IEEE ۱۳۹۴ و کارتهای الحاقی داخل PC را برای این منظور ارایه میکنند. این کارتها مانند دیگر کارتهای الحاقی موجود میتوانند به راحتی داخل یکی از شکافهای توسعه مادربرد شما (معمولا" شکاف PCI) در داخل کامپیوتر نصب شوند. این کارت شامل یک کنترل کننده IEEE ۱۳۹۴ بعلاوه یک یا چند اتصال دهنده است که شما را قادر میسازد به راحتی ابزارهای جانبی IEEE ۱۳۹۴ خود را به کامپیوترتان متصل نمایید.

---

۸. تفاوت بین IEEE ۱۳۹۴ و USB در چیست؟

درگاههای USB ۱.۱ و جانشین پر سرعت آن یعنی USB ۲.۰ گذرگاه های سریال با برخی شباهت های تکنیکی به IEEE۱۳۹۴ هستند. هرچند USB و IEEE۱۳۹۴ دارای کاربردهای متفاوتی در بازار هستند اما آنها گذرگاههای متمم یکدیگر میباشند. گذرگاه USB به عنوان یک راه حل ارزان قیمت و دارای عملکردهای Plug-and-Play و Hot-Plug برای اتصال ابزارهای جانبی به کامپیوتر طراحی و توسعه داده شده است.

USB در حقیقت یک ابتکار صنعتی برای طراحی ابزارهایی با کاربرد آسان تر است. در طراحی و توسعه این درگاه توجه زیادی به نیاز و علاقه مندی های مصرف کنندگان شده است. این درگاه دارای ظرفیت و کارایی مناسب برای از میان بردن تاخیر ها در استفاده از درگاههای مشابه برای مصرف کننده عام است. این درگاه میتواند وظایف درگاههای سریال, موازی, درگاه بازی و PS۲ و نظایر آنها را به راحتی انجام دهد. درگاه USB۱.۱ دارایی این قابلیت است که به طور عمومی در PC های امروز مورد استفاده قرار گیرد و نسل جدید این درگاه یعنی USB۲.۰ نیز مایل است تا این راه را ادامه دهد.

همگام با ارایه USB, سازندگان کامپیوتر و مصرف کنندگان صنایع الکترونیک به سمت IEEE۱۳۹۴ جذب شده اند. به همین خاطر این درگاه میتواند راهی برای بهم پیوند دادن نسل بعدی ابزارهای دیجیتال CE با یکدیگر ایجاد نماید. این ابزارهای جدید یک سیستم سرگرمی خانگی کامل را نشان میدهد که میتواند تنها توسط یک کابل برای اتصال هر ابزار اجرا شود. این سیستم حجم بالای سیمها را که از خصوصیات سیستم های سرگرمی خانگی امروز است را از میان بر میدارد.

برخی از شرکتهای CE معتقد هستند که IEEE۱۳۹۴ دارای استعداد بالقوه ای برای فعال نمودن یک شبکه صوتی / تصویری خانگی , برای انتقال حجم بالایی از داده ها به هر جای خانه میباشد. با وجود این USB۲.۰ و IEEE۱۳۹۴a تقریبا دارای مشخصات تکنیکی قابل مقایسه ای هستند. این دو درگاه هرکدام در محدوده مختص به خودشان رشد نموده اند و دارای راه و روش مجزای برای پیشرفت میباشند. درگاه USB برای استفاده از ابزارهای جانبی PC طراحی شده است و IEEE۱۳۹۴ برای مصرف کنندگان ابزارهای الکترونیکی دیجیتال. مطمینا" این خط مشی جدا گانه برای هر دو درگاه در آینده محو خواهد شد و به همین خاطر اکثر ابزارها از هر دو درگاه به طور همزمان پشتیبانی خواهند نمود. اما ما عقیده داریم هر دو گذرگاه توانایی موفق شدن در زمینه های مختلف را دارا هستند و توسعه دهندگان نیز علاقه مندند تا از امکانات هر دو گذرگاه به طریق مناسبی استفاده نمایند.

این مساله فرصت جالب و مهیجی برای کاربران PC فراهم آورده است. این همگرایی و هماهنگی دارای این پتانسیل است که با دستیابی به جهان دیجیتال CE و محتویات آن, تجربه های جدیدی را برای مصرف کنندگان PC فراهم آورد. این یک «پل همگرایی دیجیتال» است که توسط IEEE۱۳۹۴ در دسترس قرار گرفته است.

---

۹. آیا جانشینی برای IEEE ۱۳۹۴ در نظر گرفته شده ؟

بله , استاندارد IEEE ۱۳۹۴b مدت زمان زیادی است که به عنوان جانشین معرفی گشته است . IEEE ۱۳۹۴b باید سرعت باس را به ۸۰۰ تا ۱۶۰۰Mbps افزایش دهد. همچنین این معماری توانایی افزایش سرعت تا حد ۳۲۰۰Mbps را دارا میباشد، اگرچه مشخصات سیگنال دهی برای سرعت ۳۲۰۰Mbps هنوز در دسترس عموم قرار نگرفته است. IEEE ۱۳۹۴b همچنین از کابلهایی استفاده میکند که با مشخصات فعلی IEEE ۱۳۹۴a سازگار نیستند. دست آورد این تکنولوژی جدید یک افزایش چشمگیر در طول کابل مجاز از ۴.۵m با کابلهای مسی در استاندارد اصلی به ۱۰۰m در استاندارد جدید به وسیله استفاده از کابلهای نوری پلاستیکی است.

همچنین امکان افزایش طول به چندین کیلومتر با استفاده از کابلهای نوری شیشه ای نیز موجود میباشد. بعلاوه با کاهش سرعت به ۱۰۰Mbps، با استفاده از کابلهای مسی زوج به هم تابیده CAT۵ میتوان داده را تا فاصله ۱۰۰ متری منتقل نمود. اکثر تولیدکنندگان IEEE ۱۳۹۴b را به عنوان جایگزین IEEE ۱۳۹۴a پذیرفته اند و در حال حاضر ما شاهد توزیع گسترده مادربردها و کارتهای توسعه مجهز به این گذرگاه پر قدرت در بازار کشورمان هستیم .

کپی رایت و منابع

تکنولوژی بکار رفته در cpu های دو هسته ای

در چندین ماه گذشته پیشرفت های جدیدی در طراحی پروسسورها، بویژه از طرف شرکت AMD حاصل شد. این شرکت علاوه بر اینکه یک cpu با طراحی کاملا ْ۶۴ بیتی عرضه کرد که باعث برتری یافتن این شرکت در بازار کامپیوترهای رومیزی پیشرفته گردید، همچنین در حذف کنترل کننده‌های حافظه (MCH) پیشقدم شد که در عملکرد Athlon ۶۴ و چیپهای optron یک پیشرفت قابل ملاحظه نسبت به پروسسورهای intel به حساب می‌آید. اینتل به طور متقابل پروسسور سازگار ۶۴ بیتی را عرضه نمود. به تازگی نیز هر دو شرکت پردازشگرهای دوهسته ای را عرضه نموده‌اند، این پروسسورها بهتر از آن چیزی که شما انتظار دارید کار می‌کنند. پروسسورهای اینتل و AMD هر دو دارای دو هسته پروسسور، در حال کار در یک قالب می‌باشند که هر یک از هسته‌ها بصورت مستقل توابع و پردازشهای داده را انجام می‌دهند (در مورد اینتل این مورد کامل تر است) و هر دو این هسته‌ها توسط نرم افزار سیستم عامل هم آهنگ می گردند.
در این مقاله سعی شده تا تکنولوژی که در این دو محصول استفاده شده و مقدار افزایش کارایی که شما می توانید از آنها انتظار داشته باشید بررسی گردد. در حال حاضر AMD فقط پروسورهای کلاس سرور opteron با دو هسته را بطور کامل به بازار عرضه کرده و بزودی Athlon ۶۴*۲ برای کامپیوترهای رومیزی را نیز به بازار عرضه می‌کند. در طرف مقابل اینتل در حال حاضر پنتیوم Extreme Edition ۸۴۰ رومیزی با دو هسته را به بازار عرضه نموده در حالی که خطهای تولید Pentium D و dual xeons هنوز متوقف نشده اند.
با توجه به اینکه پروسسورهای دو هسته‌ای در اصل یک سیستم چند پروسسوره که در یک قالب قرار گرفته اند، می باشد. اجازه بدهید اینک چندین تکنولوژی که در سیستم های چند پردازشگر استفاده می شود را مورد بررسی قرار دهیم.

چند پردازشگرهای متقارن ( SMP (symmetric Multi processing
SMP روش مشترکی می باشد که چندین پردازشگر بطور جداگانه با یکدیگر در یک مادربرد کار می‌کنند. سیستم عامل با هر دو cpu تقریباً بطور یکسان کار می‌کند و کارهای مورد نیاز را به آنها ارجاع می‌دهد. چیپ‌های دوهسته ای جدید intel و AMD توانایی SMP را بصورت داخلی مورد توجه قرار داده‌اند. پروسسورهای سرور opteron دوهسته ای می‌تواند همچنین بصورت خارجی با دیگر چیپ‌های دوهسته ای ارتباط برقرار کند. (بشرط آنکه چیپ متقابل نیز دارای این خاصیت باشد)
محدودیت اصلیSMP در پشتیبانی سیستم عاملها و نرم افزارها از این تکنولوژی می‌باشد. خیلی از سیستم عاملها (مانند ویندوز XP سری خانگی ) توانایی پشتیبانی از SMP را ندارند و از دومین پردازشگر استفاده نمی‌کنند. همچنین بیشتر برنامه‌های پیشرفته بصورت تک رشته ای کار می‌کنند، در اصل در هر زمان فقط یک پردازشگر در حالت فعال می باشد. برنامه های چند رشته‌ای از پتانسیل موجود در سیستم‌های دو یا چند پرازشگر، می‌توانند نتایج مفیدتری بگیرند، ولی به صورت کامل عمومیت ندارد.
در گذشته intel و AMD سعی داشته‌اند تا تکنولوژی جدیدی مثل SMD را بیشتر برای پردازشگرهای سرور پیشرفته مانند opteron و Xeon استفاده نمایند ( البته تا قبل از پنتیوم ۳ )

Hyperthreading
این تکنولوژی بصورت اختصاصی توسط اینتل در پردازشگرهای چند هسته‌ای بکار گرفته شده است. این تکنولوژی قبلاً نیز توسط این شرکت بکار گرفته ‌شده‌ بود. اینتل برای آنکه از منابع CPUبنحو بهتری استفاده نماید فقط قسمتهایی که کار پردازش اطلاعات را انجام می دهد را تکثیر کرده است. یعنی آنکه منابع داده در داخل CPU بصورت مشترک استفاده می‌شد. ایده hyperthreading برای دو برابرکردن مقدار فعالیت چیپ می‌باشد تا آنکه کاهش عملکرد سیستم که در اثر فقدان حافظه Cash روی می‌دهد کمتر گردد همچنین بصورت تئوری نشان داده شده که منابع سیستم کمتر تلف می‌‌گردند.
در صورتی که CPU های hyperthreading مانند دو پروسسور حقیقی بنظر می رسد. ولی این CPU ها نمی‌توانند عملکردی مشابه دو CPU مجزا مانند CPU های دوهسته ای داشته باشند. زیرا در CPU های دو هسته ای دو “Threads”مشابه بطور همزمان و با Cash ‌های جداگانه L۱ و L۲ می‌توانند اجرا گردند که این عمل در پردازشگرهای hyperthreading قابل انجام نمی‌باشد.
یکی از چیپهای جدید اینتل بنام ، پردازشگر پنتیوم Extreme Edition ۸۴۰ ، در داخل هر هسته خود از تکنولوژی hyperthreading نیز پشتیبانی می‌کند، یعنی آنکه در یک سیستم عامل آن بصورت چهار پردازشگر حقیقی دیده می‌شود.

دو چیپ در یک قالب … چرا؟
چرا دو شرکت اینتل و AMD بطور ناگهانی شروع به توزیع پردازشگرهای دو هسته‌ای کردند؟
اول از همه رقابت چنانچه بعداً بیان خواهیم کرد AMD از ابتدا توانائی بالقوه دوهسته‌ای را در پردازشگرهای ۶۴ بیتی خود داشت. ساختمان ورودی و خروجی برای دومین هسته در CPU های فعلی ۶۴ بیتی AMD موجود می‌باشد.
هیچ شرکتی نمی تواند دیگران را از بدست آوردن تکنولوژی‌های جدید منع نماید و AMD در حال حاضر با موفقیت چشمگیر خط تولید پرداشگرهای ۶۴ بیتی آسودگی را از intel سلب نموده ‌است.
برای اینتل ضروری می‌باشد که دارای یک تولید تخصصی در تکنولوژی دوهسته ای ‌باشد تا رقابت با شرکاء تجاری خود را حفظ نماید.
دوم، کارایی می‌باشد. مطمئناً برنامه‌های کاربردی چند رشته‌ای در پردازشگرهایی که توانایی انجام چند پردازش را دارند در پردازشگرهایی که یک پردازش را در هر زمان انجام می‌دهند، بهتر عمل خواهند نمود.
البته برای سیستم های چند پردازشگره یک ایراد عمومی وجود دارد و آن تاْخیری می‌باشد که این CPU ها در اجرای کار سیستم بوجود می آورند. به بیان ساده در حال حاضر روشی برای سیستم عامل‌های موجود وجود ندارند تا پردازشها را بطور کاملاً مساوی در بین پردازشگرها تقسیم نماید، پردازشگر دوم عموماً بایک مداخله کمتر و کارایی پایین‌تر کارمی‌کند، در صورتی که ممکن است پردازشگر اول بصورت ۱۰۰% در حال پردازش ‌باشد.
سومین دلیل کمتر نمایان است، ناامیدی AMD و اینتل می‌باشد، هر دو شرکت با یک مانع جدی برای افزایش سرعت پردازشگرها و کوچکتر کردن اندازه قالب آنها روبرو شده اند تا این مانع حذف نشود و یا اینکه تا کاربران عمومی متوجه نشوند که GHZ به تنهایی کارایی را بیان نمی‌کند. هر دو شرکت برای دست یافتن به هر پیشرفت که کارایی پردازشگرها را بهبود بخشید تلاش خواهند نمود و تقریباً دلیل اصلی بوجود آمدن پردازشگرهای دو هسته ای را می‌توان همین دلیل سوم بیان نمود.

دسترسی AMD به تکنولوژی دو هسته ای

فرم فاکتور فعلی پردازشگر ۶۴ اتلن به طراحی دو هسته ای خیلی نزدیک می‌باشد. وجود کنترل کننده‌های Hypertransport و کنترل کننده حافظه درقالب چیپهای فعلی ۶۴ اتلن به معنی آنست که اضافه نمودن دومین هسته در داخل چیپ چندان مشکل نمی‌باشد.
بدلیل رابط NorthBridge که AMD برای اتلن ۶۴ تهیه کرده‌ است کنترل کننده حافظه و رابط Hypertransport در داخل چیپ پشتیبانی می گردد. این به چیپ‌های دوهسته‌ای امکان می دهد که از داخل خود پردازشگر با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

تعداد ترانزیستورهای پردازشگرهای اتلن ۶۴*۲ بیش از دو برابر پردازشگرهای اتلن ۶۴ می‌باشد. با توجه به اینکه در ساختن CPU های جدید از روش ۹۰nm استفاده می شود سایز کل چیپ کمی افزایش پیدا کرده و ولتاژ عملکرد ۱.۳۵ تا ۱.۴ می‌باشد و گرمای خروجی به بیش از ۱۱۰w کمی افزایش می‌یابد.
هر هسته پردازشگر حافظه Cash L۱ و L۲ مخصوص به خود را دارد، ۱۲۸ KB برای L۱ و بسته به مدل ۵۱۲ KB تا ۱ MB برای L۲.

دو برتری مهمی که AMD در CPU های دو هسته‌ای دارد عبارتند از اینکه :
“Crossbar Switch” که آدرسها را جمع‌آوری کرده و توزیع می کند و داده را از هر هسته به هسته دیگر یا باقی سیستم توزیع می کند در حال حاضر امکان اضافه شدن دومین هسته را دارد.
موفقیت دیگر AMD که از نظر مصرف کننده خیلی مهم می‌باشد امکان استفاده اتلن ۶۴*۲ از مادربردهای سوکت ۹۳۹/۹۴۰ می باشد و فقط لازم است که شرکت تولید کننده مادربرد BIOS را برای پشتیبانی از خصوصیات جدید به روز رسانی نماید.

دسترسی اینتل به پردازشگر دو هسته ای
با توجه به اینکه اینتل مانند AMD دارای مدل قبلی برای اضافه کردن هسته جدید در داخل یک قالب CPU نبود، برای ساخت آن مدل جدیدی را طراحی نمود که البته دارای نواقصی نسبت به مدل AMD می‌باشد.
پنتیوم D در اصل از دو پردازشگر “پرسکات” پنتیوم D در یک قالب تشکیل شده است ، این پردازنده دارای مزیت داشتن دو حافظه کش L۱ و L۲ برای هر هسته بطور مجزا می‌باشد، ولی دارای نواقصی نیز می باشند از جمله اینکه این دو پرداشگر برای ارتباط برقرار کردن با یکدیگر باید، از NorthBridge و FSB خارج پردازشگر استفاده نمایند. تعداد ترانزستورها برای چیپ های جدید بیش از ۲۳۰ میلیون و گرمای تولید شده به مقدار فوق‌العاده ۱۳۰W برای پنتیوم Extereme Edition می‌رسد.

یکی از بزرگترین معایب طراحی اینتل نسبت به AMD که سوکت‌های ۹۳۹ را برای طراحی پردازشگرهای دو هسته‌ای خود حفظ نمود آن است که راه حل دو هسته‌ای اینتل نیاز به یک جفت چیپ ست جدید بنامهای ۹۵۵X و ۹۴۵P دارد. شرکت nvidia اخیراً ویرایش اینتل SLI که پروسسورهای دو هسته‌ای را پشتیبانی می‌کند را به بازار عرضه کرده ‌است که این مورد هم زمان بیشتری را مصرف و هم هزینه‌ای اضافی برای مصرف کننده در پی دارد.

گرما و پهنای باند :
هر دو پردازشگرهای تک هسته‌ای AMD و Intel گرمای فوق‌العاده زیادی تولید می‌کردند، که هیت سینک‌های فوق‌العاده بزرگی که برای آنها استفاده می ‌شود گویای این مطلب می‌باشد. حال با اضافه کردن یک هسته اضافی چگونه می‌توان این پردازشگرها را خنک نمود.
ولی AMD و Intel از چندین روش برای خنثی کردن این موضوع استفاده کرده‌اند، ابتدا آنکه در ساخت این پردازشگرها از تکنولوژی ۹۰nm استفاده شده که باعث کوچکتر شدن CPU ونزدیکتر شدن قسمتهای مختلف بر روی CPU شده و در نتیجه گرمای تولید شده را به مقدار زیادی کاهش می‌دهد و دوم آنکه فرکانس کاری این CPU ها بمقدار حدود ۴۰۰MHz نسبت به آخرین CPU های تک هسته ای کاهش پیداکرده و همچنین هسته دوم همیشه بصورت کامل کار نمی‌کند این سه مطلب باعث می‌گردد که گرمای تولید شده بمقدار خیلی زیادی نسبت به CPU های تک هسته‌ای افزایش نیابد.
پهنای باند بکار رفته محدودیت بزرگتری برای CPU های دو هسته‌ای می‌باشد، زیرا هر دو AMD و Intel پهنای باند برای CPU های تک هسته‌ای را برای این نوع CPU ها نیز حفظ کرده‌اند و طرحی برای افزایش آن ندارد.

دو پردازشگر تک هسته ای در مقابل یک پردازشگر دو هسته‌ای
محاسبات و بررسی طرحهای موجود نشان می‌دهد که دو چیپ اپترن AMD باید دارای سرعت بالاتری نسبت به یک چیپ دو هسته‌ای باشد، زیرا هر یک از این OPTERON ها دارای یک کنترل کننده حافظه مجزا می‌باشد ولی در چیپ‌های دو هسته‌ای هر دو هسته باید یک کنترل کننده حافظه را بصورت مشترک استفاده کنند.
در مورد اینتل این موضوع مطرح نمی‌باشد زیرا در هر دو طرح یک کنترل کننده حافظه در خارج از CPU استفاده می شود و فقط در طراحی دوهسته ای این مسیرها کوتاه‌تر می‌باشند که چندان پارامتر مطرحی در افزایش سرعت نمی‌باشد.
یکی از بزرگترین مزایای پردازشگرهای دو هسته‌ای نسبت به دو پردازشگر تک هسته‌ای بحث اقتصادی آن می‌باشد، زیرا اولاً خرید یک CPU دو هسته‌ای از دو CPU تک هسته‌ای ارزانتر می‌باشد و از طرف دیگر باید قیمت مادربرد را نیز لحاظ کرد که در این صورت این موضوع بیشتر جلب توجه می‌نماید.

هارد دیسک

هارد دیسک(HDD، که پیش از این به عنوان دیسک گردان ثابت شناخته می شد) یک حافظه دائمی است که بطور دیجیتالی رمزنگاری شده و اطلاعات را روی سطح مغناطیسی دیسک های خود ذخیره می کند.

هارد دیسک ها در ابتدا برای استفاده در کنار کامپیوتر تولید شدند و بعد ها از آن ها در داخل کامپیوتر استفاده شد. با گذشت زمان کاربرد های هارددیسک از حیطه کامپیوتر فراتر رفت .بطوریکه در تجهیزات ضبط تصویر ،پخش صدا ، همچنین در سیستم ها و دوربین های دیجیتال مورد استفاده قرار گرفت . در سال ۲۰۰۵ اولین تلفن های همراه ِ دارای هارد دیسک توسط شرکت های نوکیا و سامسونگ ارائه شد. ایجاد نیاز به حافظه های بزرگ ، قبال اعتماد و مستقل ، منجر به تولید ساختارهایی همچون RAID ،سخت افزار هایی همچون NASحافظه های متصل به شبکه) و سیستم هایی همچون SAN شبکه های ذخیره اطلاعات) شد تا بتوان بطور موثر به حجم بالایی از اطلاعات دسترسی پیدا کرد.

با گذشت زمان، ظرفیت هارد دیسک ها رشد نمایی داشته است. در کامپوتر های شخصی ابتدایی یک درایو با ظرفیت ۲۰ مگابایت بزرگ به نظر می رسید. در نیمه دوم دهه ۹۰ ،هارد درایو هایی با ظرفیت یک گیگابایت و حتی بزرگتر به بازار آمد. از سال ۲۰۰۶ کوچکترین هارد دیسکی که برای کامپیوتر های خانگی تولید می شود ظرفیتی برابر ۴۰ گیگابایت دارد. اکنون بیشترین ظرفیت در درایو های داخلی ۰/۷۵ ترابایت(۷۵۰ گیگابایت) و در درایو های خارجی با استفاده ازچند درایو داخلی از یک ترابایت نیز فراتر میرود.

این درایو های داخلی ظرفیت ذخیره سازی خود را با استفاده از شیوه ضبط ستونی افزایش داده اند.

تکنولوژی

هارد درایو ها با تحت میدان قرار دادنِ یکسری مواد مغناطیسی اطلاعات را درخود ضبط می کنند. و با تشخیص مغناطیس شدگی آن ماده اطلاعات را از روی آن می خوانند. طرح کلی یک هارد دیسک تشکیل شده از یک مخروط که یک یا چند صفحه مسطح و گرد را نگه می دارد ،اطلاعات بر روی این صفحات ذخیره می شوند. این صفحه ها از یک ماده غیر مغناطیسی( اغلب شیشه یا آلومینیوم) ساخته می شوند و با یک لایه نازک از مواد مغناطیسی روکش می شوند. در درایو های قدیمی از تری اکسید آهن به عنوان ماده مغناطیسی استفاده می شد اما امروزه از آلیاژهای کبالت پایه استفاده می کنند.

صفحات با سرعت های بالا به گردش در می آیند.اطلاعات در حین چرخش صفحات بر ری آنها نوشته می شوند.این کار توسط مکانیزمی با نامِ: هد خواندن/ نوشتن انجام می شود. این هد با فاصله بسیار کم بالای سطح مغناطیسی حرکت می کند. از این وسیله برای تشخیص و تغییر در وضعیت مغناطیس شدگیِ ماده زیر آن استفاده می شود. به ازای هر صفحه مغناطیسی بر روی مخروط ، یک هد وجود دارد که همه آنها بر روی یک بازوی مشترک سوار شده اند. همینطور که صفحات دوران می کنند یک بازوی محرک، هد ها را (به آرامی و با حرکت شعاعی ) روی یک مسیر قوس دار، بر روی صفحات به حرکت در می آورد.با اینکار به هر هد اجازه داده می شود که تقریبا به تمام سطح صفحهء در حال دوران دسترسی پیدا کندد.

سطح مغناطیسی هر صفحه به تعداد زیادی محدوده های کوچک مغناطیسی تقسیم می شود. (اندازه این محدوده ها در حد میکرون می باشد). هر کدام از این محدوده ها برای رمزنگاری یک واحد باینری اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرند.در هارد درایو های امروزی ، هر یک از این محدوده های مغناطیسی از چند صد دانه مغناطیسی تشکیل شده اند. هر محدده مغناطیسی ، یک دوقطبی مغناطیسی را تشکیل می دهد که این دو قطبی ها یک حوزه مغناطیسی متمرکز را در نزدیکی خود ایجاد می کنند.

یک هد نوشتن، با ایجاد میدان مغناطیسی قوی در نزدیکی محدوده های مغناطیسی ، آن را تحت اثر خود قرار داده مغناطیس می کند. در هارد دیسک های اولیه برای خواندن اطلاعات از همان القاء کننده ای استفاده می شد که موقع نوشتن مورد استفاده قرار گرفته بود. اما با تکنولوژی جدید هد مخصوص نوشتن و هد مخصوص خواندن از هم جدا شده اند ، با این وجود هر دوی آنها روی یک بازوی محرک قرار دارند.

اغلب هارد درایو ها دارای یک پوشش محکم و کیپ هستند که از محتویات درایو در برابر جمع شدگی ،گرد و غبار و دیگر عوامل آلودگی محافظت می کند. هد خواندن / نوشتنِ هارد درایو بالای صفحات مغناطیسی و بر روی یک بالشتک هوا که ضخامتی در حد چند نانومتر دارد حرکت می کند. بنابراین سطوح صفحات و محتویات داخلی درایو باید پاک نگه داشته شوند تا با توجه به فاصله نانومتری بین صفحات و هد ،از صدمات ناشی از اثر انگشت ، غبار، مو، ذرات دود و غیره جلوگیری شود.

استفاده از صفحات صلب همچنین کیپ و عایق کردن هارد دیسک ، تولرانس بهتری را نسبت به فلاپی دیسک فراهم میکند.بنابراین هارد دیسک ها در مقایسه با فلاپی دیسک ها مقدار بیشتری اطلاعات را می توانند در خود ذخیره کنند. همچنین قابلیت دسترسی و انتقال اطلاعات در هارد دیسک ها سریع تر می باشد. در سال ۲۰۰۶ یک هارد دیسک باید بتواند بین ۸۰ تا ۷۵۰ مگابایت اطلاعات را در خود جای دهد، با سرعتی بین ۷۲۰۰ تا ۱۰۰۰۰ درو در دقیقه بچرخد و سرعت انتقال ترتیبی اطلاعات در آن باید بیشتر از ۵۰ مگابایت در هر ثانیه باشد. سریع ترین هارد درایوهای مربوط به سرور ها و ایستگاه های کاری با سرعتی معادل ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه می چرخند و سرعت انتقال ترتیبی اطلاعات در آنها بالغ بر ۸۰مگابایت در هر ثانیه می باشد. هارد دیسک ها ی مربوط به نوت بوک ها که از نظر فیزیکی کوچکتر از نمونه های خانگی هستند، معمولا دارای سرعت و ظرفیت پایین تری میباشند. اغلب این هارد دیسک ها با سرعتی در حدود ۴۲۰۰ دور در دقیقه می چرخند. البته لازم به ذکر است که جدید ترین انواع این دسته هارددیسک ها دارای سرعتی معادل ۷۲۰۰ دور در دقیقه می باشند.

تاریخچه:

برای سالها ، هارد دیسک ها تجهیزات بزرگ و سنگین بودند و به دلیل بزرگی ، سنگینی ، حساسیت بالا و مصرف زیاد انرژی ، بیشتر برای محیط های حفاظت شدهء یک مرکز اطلاعات یا دفاتر بزرگ مناسب بودند تا محیط های خشن و ناملایم صنعتی ،خانه ها یا دفاتر کوچک .

یک هارد دیسک قدیمی IBM در سال ۱۹۷۹

تا قبل از دهه ۸۰ میلادی اغلب هارد دیسک ها صفحات ۸ اینچی (۲۰ سانتی) یا ۱۴ اینچی( ۳۵) سانتی داشتند. و برای نگه داری آنها نیاز به فضای زیادی بود.( مخصوصا درایو های بزرگ قابل حمل و نقل (قابل نصب و برداشت) که به خاطر بزرگی به ماشین های لباسشویی معروف بودند). این گونه هارد درایو ها به علت داشتن موتور های بزرگ، به منبع تغذیه سه فاز و آمپراژ بالا نیاز داشتند. به همین دلیل تا سال ۱۹۸۰ برای میکروکامپیوتر ها از هارد دیسک استفاده نمی شد. تا اینکه در این سال شرکت seagate tecnology اولین هارد درایو ۵/۲۵ خود را با ظرفیت ۵ مگابایت تحت عنوان ST-۵۰۶ به بازار ارائه کرد. در واقع تا آن زمان کامپیوتر های شخصی اولیه IBM یعنی IBM۵۱۵۰ مجهز به هارد دیسک نبودند.

در اوایل دهه ۸۰ اغلب هارد دیسک های مربوط به میکرو کامپیوتر ها با نام تولید کننده خود به فروش نمی رسیدند بلکه به وسیله OEM ها به عنوان بخشی از یک مجموعه بزرگتر (مانند Corvus Disk System یا Apple proFile) فروخته می شدند. کامپیوتر های نوع IBM PC/XT دارای هارد دیسک داخلی بودند و این باعث ایجاد تمایل عمومی به خرید درایو های خام (از طریق پست) و نصب مستقیم آنها در داخل سیستم شد. سازندگان هارد دیسک شروع به بازاریابی کردندو بالاخره طولی نکشید که در اواسط دهه ۹۰ هارد دیسکها در قفسه مغازه های خرده فروش نیز قرار گرفتند.

هارد درایو های داخلی کم کم به یک گزینه رایج در کامپیوتر های PC تبدیل شدند و هارد درایو های خارجی محبوبیت خود را برای مدتها مخصوصا در بین انواع Apple Macintosh و انواع مشابه آن حفظ کردند. تمامی کامپیوتر های ساخت Mac بین سال های ۱۹۸۶ تا ۱۹۹۸ یک پورت SCSI در پشت خود داشتند که جداسازی خارجی را آسان می ساخت . به دلیل شرایط موجود، هارد درایو های خارجیSCSI تنها گزینه منطقی به نظر می رسیدند.

هارد درایو های خارجیSCSI همچنین در میکرو کامپیوتر های قدیمی تر مانند سری Apple II به کار می رفتند، همچنین از آنها حتی امروزه بطور گسترده ای در سرور ها استفاده می شود. ظهور رابط های پرسرعت خارجی مانند USB و Fire Wire در اواخر دهه ۹۰ ، به کاربرد درایو های خارجی در بین کاربران جانی دوباره داد.به طور اخص کاربرانی که حجم بالایی از اطلاعات را بین دو یا چند محل جا به جا می کردند از این سیستم استقبال کردند. امروزه اغلب تولید کننده گان هارد دیسک ، دیسک های خود را به صورت خارجی نیز می سازند.

خصوصیات هارد دیسک:
* ظرفیت معمولا با گیگابایت بیان می شود.
* اندازه فیزیکی معمولا با اینچ بیان می شود:

امروزه تقریبا تمام هارد دیسک هایی که در کامپیوتر های رومیزی (خانگی - اداری) و نوت بوک ها استفاده می شوند ، ۳/۵ یا ۲/۵ اینچی هستند. هارد دیسک های ۲/۵ اینچی معمولا کند تر هستند و حجم کمتری نیز دارند اما در عوض برق کمتری مصرف می کنند و مقاومت به ضربه و تکان در آنها بیشتر است. اندازه دیگری که استفاده از آن بطور فزاینده ای در حال رشد است نوع ۱/۸ اینچی می باشد که درmp۳ player ها و نوت بوک های کوچک مورد استفاده قرار می گیرد.این نوع از هارد درایو ها مصرف انرژی بسیار پایینی دارند ودر مقابل ضربه بسیار مقاوم می باشند.

علاوه بر موارد مذکور انواع دیگری نیز موجود می باشندکه در ادامه به توضیح آنها پرداخته می شود:

نوع یک اینچی که طوری طراحی شده اند تا با ابعاد کانال های فیبری نوع دوم(FC Type II) جور باشند. از این نوع هاردیسک در تجهیزات قابل حمل و نقل از جمله دوربین های دیجیتال نیز استفاده می شود. همچنین نوع ۰/۸۵ اینچی نیزتوسط شرکت توشیبا جهت استفاده در گوشی های تلفن همراه و کاربرد های مشابه آن ساخته شده است. طراحی سایز هاردیسک ها کمی گیج کننده است ، به عنوان مثال یک دیسک درایو ۳/۵ اینچی دارای کیسی با پهنای ۴ اینچ می باشد. علاوه بر این هاردیسک های مخصوص سرور در دو اندازه ۳/۵ و ۲/۵ اینچی تولید می شوند.

* قبلیت اعتماد، با واحد (MTBF) یا فاصله زمانی بین خطاها سنجیده می شود.

درایو های ۱ ایچی ساتا (SATA) سرعت هایی تا حدود ۱۰۰۰۰ دور در دقیقه را ساپورت می کنند . و دارای MTBF برابر با یک ملیون ساعت با چرخه فعالیت سبک ۸ ساعته می باشند. درایو های FC قابلیت چرخیدن با سرعت ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه را دارا هستند و MTBF آنها برابر با ۱/۴ ملیون ساعت با ۲۴چرخه فعالیت ساعت ۲۴ ساعته می باشد.

* تعداد فعالیت های ورودی خروجی در هر ثانیه:

دیسک های جدید در هر ثانیه قادرند ۵۰ دسترسی اتفاقی و یا ۱۰۰ دسترسی ترتیبی را برآورده سازند.

* مصرف انرژی( این موضوع به خصوص در رابطه با لب تاپ هایی که از باطری استفاده می کنند حائز اهمیت می باشد).

* شدت صدا و نویز تولید شده بر حسب دسی بل (db).( البته بسیاری افراد آن را برحسب بل می سنجند نه دسی بل.)

* میزان G Shock ( که در درایو های جدید بسیار بالا می باشد)

* سرعت انتقال اطلاعات:

درایو های داخلی : از ۴۴/۲ تا ۷۴/۵ مگابایت در هر ثانیه.

درایو های خارجی: از ۷۴ تا ۱۱۱/۴ مگابایت در هر ثانیه.

* سرعت دسترسی تصادفی : از ۵ تا ۱۵ میلی ثانیه.

سنجش ظرفیت:

تولید کنندگان هارد درایو معمولا ظرفیت درایو را با استفاده از پیشوندهای SI مشخص می کنند. پیشوند های گیگا و مگا از این دسته اند. تاریخچه این نام گذاری به زمانی بر میگردد که ظرفیت ذخیره سازی از مرز ملیون بایت فراتر رفت . یعنی بسیار قبل تر از پیشوند های استاندارد باینری ( حتی قبل از اینکه پیشوند های SI درسال ۱۹۶۰ ایجاد شوند.)

IEC در سال ۱۹۹۹ ، پیشوند های باینری را استاندارد کرد. بعد از آن بسیاری از دست اندر کاران تولید کامپیوتر و نیمه رساناها عبارت کبلو بایت را برای ۱۰۲۴ بایت پذیرفتند. دلیل پذیرش عبارت مذکور این بود که عدد ۱۰۲۴ به اندازه کافی به پیشوند کیلو(۱۰۰۰) نزدیک بود. بعضی مواقع این استاندارد غیر SI یک توصیف کننده نیز به همراه خود داشت،مثلا: ۱ KB = ۱۰۲۴ Bytes . اما این توصیف کننده، به خصوص در بین بازاریان کم کم حذف شد. این روند به تدریج تبدیل به عادت شد و به دنبال آن پیشوندهای مگا ، گیگا،ترا و حتی پتا نیز مورد استفاده قرار گرفتند.

سیستم های عامل و نرم افزار های کاربردی آنها ( به ویژه سیستم عامل های گرافیکی مثل مایکروسافت ویندوز اغلب ظرفیت را با پیشوند های باینری بیان می کردند. و همین امر باعث شد تا بین ظرفیت اعلام شده از طرف تولید کنندگان و ظرفیت گزارش شده توسط سیتم های عامل اختلاف ایجاد شود. این اختلاف مخصوصا در مورد هارد درایو های با ظرفیت چندین گیگابایت بیشتر به چشم می آمد. کاربران اغلب متوجه می شدند که ظرفیت گزارش شده توسط سیستم عامل بسیار کمتر از ظرفیت اعلام شده توسط تولید کننده است . به عنوان مثال مایکروسافت ویندوز ۲۰۰۰ ، ظرفیت درایو را درسیستم دسیمال (ده دهی) با ۱۲ رقم و در سیتم باینری با ۳ رقم بیان میکرد. بنابر این هارد درایوی که ظرفیت آن توسط تولید کننده ۳۰ گیگابایت اعلام شده بود، توسط ویندوز، ۳۰۰۶۵۰۹۸۵۶۸ بایت یا ۲۸ گیگابایت گزارش می شد. تولید کنندگان هارد درایو از اصطلاح گیگا (۱۰ به توان ۹) در سیتم SI استفاده می کردنند که تقریب خوبی برای گیگا بایت به حساب می آمد.ولی سیتم عامل ها گیگابایت را۳۰^۲ ، یعنی ۱۰۷۳۷۴۱۸۲۴ بایت تعریف می کردند.بنابراین ظرفیت گزارش شده توسط سیستم عامل بیشتر نزدیک به ۲۸ گیگابایت بود.به همین علت بسیاری از نرم افزار ها که ظرفیت را گزارش می دادند شروع به استفاده از پیشوند های استاندارد IEC کردند.(مثلا KiB ، MiB و GiB ).

بسیاری افراد اشتباها اختلاف در گزارش ظرفیت را به فضای اختصاص داده شده به اطلاعات مربوط به پارتیشن بندی و فایل های سیستم، نسبت می دهند.اما حتی برای فایل سیستم های بسیار بزرگ (چند GiB) ، فضای مرد نیاز از چند MiB تجاوز نمی کند.بنابراین فرضیه نمی تواند توجیه قانع کننده ای برای گم شدن ده ها گیگابایت باشد.

ظرفیت یک هارد دیسک را می توان با استفاده از رابطه زیرمحاسبه کرد:

ظرفیت هارد درایو= تعداد سیلندر ها× تعداد هد ها × تعداد سکتور ها ×۵۱۲

جامعیت:

در حین حرکت دیسک ،سیستم مخروط هارد دیسک به کمک فشار هوای داخل محفظه درایو، هد ها را در ارتفاع مناسبی از صفحه های مغناطیسی قرار می دهد. برای اینکه یک هارد درایو به خوبی کارکند به مقدار معینی فشار هوا نیاز دارد. ارتباط با محیط خارج و فشار اتمسفر از طریق یک سوراخ کوچک(تقریبا به قطر ۱/۲ میلیمتر) که روی درپوش قرار دارد میسر می شود.که معمولا یک فیلتر کربنی از داخل روی آن را پوشانده(فیلتر تنفسی). اگر فشار هوا خیلی پایین باشدهد ها به اندازه کافی از جای خود بلند نمی شوند و در ارتفاع مناسبی قرار نمی گیرند و خطر برخورد هد ها با صفحه و از دست رفتن اطلاعات وجود دارد. برای کارکرد در ارتفاع زیاد(۳۰۰۰ متر) به درایو های عایق و تنظیم فشار شده نیاز داریم. بدین منظور درایو های جدید دارای سنسور های دما هستند تا بتوانند فعالیت خود را با محیط اطرافشان تطبیق دهند.

مجاورت با رطوبت بالا برای مدت زمان طولانی باعث ایجاد خوردگی در هد ها و دیسک ها می شود. اگر درایو برای قرار دادن هد های خود بر روی صفحات از تکنولوژی کلید های قطع و وصل تماسی(CSS ) استفاده کند ، رطوبت افزایش یافته و باعث افزایش تمایل چسبندگی هدها به صفحات مغناطیسی می گردد.این پدیده ممکن است منجر به وارد آمدن صدمات فیزیکی به دیسک و موتور شود همچنین ممکن است باعث برخورد هد با صفحات مغناطیسی گردد.

سوراخ های تنفس بر روی تمام هارد درایو ها دیده می شوند و معمولا در کنار خود یک برچسب هشدار دهنده دارند که به کاربر هشدار می دهد که این سوراخ ها را نپوشاند. هوای داخل درایو در حال کار ،پیوسته در حال حرکت است . هوا بر اثر اصطکاک با صفحات در حال چرخش دیسک به حرکت در می آید. این هوا از یک فیلتر داخلی عبور داده می شود تا از هرگونه آلودگی ناشی از فرآیند تولید ،ذرات یا مواد شیمیایی که به نحوی داخل محفظه شده اند و ذراتی که در حین کارِ درایو ایجاد شده اند پاک شود.

با توجه به فاصله بسیار کم بین هدها و صفحات ، هرگونه آلودگی روی آنها منجر به برخود هد با صفحه مغناطیسی خواهد شد.هد پس از برخورد با صفحه آن را می خراشد و لایه نازک مغناطیسی آن را از بین می برد. در مورد هد های بزرگ مقاومتی مغناطیسی(GMR) وجود آلودگی های بسیار کم (که حتی باعث خراشیده شدن صفحات نمی شوند) به علت ایجاد اصطکاک با سطح صفحات منجر به داغ شدن بیش از حد هد می گردند . گرم شدن بش از حد هد موجب می گردد که اطلاعات بطور موقت یعنی تا زمانی که هد دمای نرمال خود را بدست بیاورد غیر قابل خواندن شوند. این عارضه را که نامیزانی حرارتی نامیده می شود می توان به وسیله فیلتر کردن الکترونیکی سیگنال خوانده شده بر طرف کرد. علاوه بر مورد ذکر شده موراد دیگری نیز می توانند به برخورد هد با صفحات مناطیسی منجر شوند از جمله: خطاهای الکترونیک، ضربه های فیزیکی ، فرسودگی ،خوردگی و تولید نامناسب هد ها یا صفحات. در اغلب درایو های سرور وقتی سیستم خاموش می شود هد ها در منطقه ای که منطقه ی فرود نامیده می شود قرار می گیرند . منطقه فرود محدوده ای از دیسک است که اطلاعات در آنجا ذخیره نمی شود و معمولا نزدیک مرکز صفحه قرار دارد. به این منطقه CSS نیز گفته می شود( منطقه شروع و توقف تماسی). اما در مدل های قدیمی هارد درایو توقف های ناگهانی و خطاهای منبع تغذیه در برخی موارد باعث می شد که هد ها بر روی محدوده های ذخیره اطلاعات فرود بیایند که خطر از دست رفتن اطلاعات را افزایش می داد. در واقع قبلا باید طی فرآیندی هد ها از روی دیسک کنار رفته و به اصطلاح پارک می شدند و بعد سیستم خاموش می شد. در درایو های جدید ، هنگام قطع ناگهانی برق از فنر های خاصی(در ابتدا) و یا از نیروی گریز از مرکز و اینرسی چرخشی صفحات برای پارک کردن هد ها استفاده می شود.

قطعات الکترونیکی هارد درایو حرکات بازوی محرک و چرخش دیسک را کنترل می کنند. و با توجه به دستوری که از کنترل گر دیسک دریافت می کنند ،امکان خواندن ونوشتن بر روی دیسک را فراهم می سازند . لخت افزار های درایو های جدید(لخت افزار ترکیبی است از سخت افزار و نرم افزار )قادرند که فرآیند خواندن /نوشتن بر روی دیسک را برنامه ریزی کرده و سکتور هایی را که دچار خطا شده اند اصلاح نمایند. همچنین امروزه اغلب هارد درایو ها و مادر بردها از تکنولوژی SMART برخوردارند. ( تکنولوژی کنترل ، تحلیل و گزارش اتومات ) . به وسیله این تکنولوژی خطا های احتمالی پیشبینی شده و به کاربر هشدار داده می شود تا از صدمه دیدن اطلاعات جلوگیری شود.

مناطق فرود:

توضیح تصویر: میکرو فوتوگراف مربوط به یک هد هارد دیسک. اندازه صفحه روبرویی ۰/۳×۰/۱ میلیمتر می باشد. کفلغزنده (که در شکل دیده نمی شود) ابعادی برابر با ۰/۱×۱/۲۵ میلیمتر دارد(اندازه نانومتری) که همین وجه ازمیکرو فوتوگراف بالای صفحه مغناطیسی قرار می گیرد. یکی دیگر از قسمت های حیاتی هد، ساختار گرد و نارنجی رنگ وسط تصویر است. به سیم ها و اتصلات الکتریکی متصل به تشتک های طلایی توجه کنید.

در حدود سال ۱۹۹۵ IBM تکنولوژی را ارائه داد که در آن مناطق فرود با پردازش دقیق لیزری تعیین می شدند. (LTZ ) .در این تکنولوژی یک ردیف برجستگی نانومتری و بسیار ظریف در مرکز صفحات ایجاد می شوند که عمل درگیری ونگه داشتن هد را تسهیل می کنند. این تکنولوژی امروزه نیز بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. چند سال بعد از آن ، IBM تکنولوژی تخلیه ء هد را ارئه کرد که در تجهیزات قابل حمل و نقل مثل لب تاپ ها ودیگر انواع هارد دیسک ها مورد استفاده قرارمی گرفت. در این تکنولوژی، هد از روی صفحه برداشته می شود و بر روی یک برجستگی پله مانند درلبه صفحات قرار می گیرد .با این فرآیند خطر چسبیدگی و بروز خطا به علت ضربات فیزیکی کاهش یافت. امروزه تمامی تولید کننده گان برای تولید محصولاتشان یکی از این دو تکنیک را مورد استفاده قرار می دهند. هر دو روش دارای مزایا و معایب خاص خودشان هستند. از جمله ایراداتی که به این روش ها وارد است می توان به کمتر شدن فضای ذخیره سازی ، کنترل نسبتا مشکل تلرانس و هزینه های تولید و بکارگیری اشاره کرد.

IBM برای لب تاپ های سری Thinkpad خود، اقدام به طراحی سیستم حفاظت فعال کرد. وقتی یک ضربه یا حرکت ناگهانی توسط سنسور های حرکت داخل درایو حس می شد، هد های داخل هارددیسک از روی صفحات برداشته شده و در منطقه فرود قرار می گرفتند تا احتمال هرگونه صدمه و از دست رفتن اطلاعات و ایجاد خراش روی صفحات کاهش بابد. شرکت Apple نیز بعدها از این تکنولوژی تحت عنوان سنسور حرکت ناگهانی درPowerbookها،iBook ها ، MacBook pro هاوMacBook Line های خود استفاده کرد.

دسترسی و ارتباط :

دسترسی به هارد درایو ها عموما از طریق تعدادی از باس های زیر صورت می گیرد:

,و کانال های فیبری ATA (IDE, EIDE), Serial ATA (SATA), SCSI, SAS, IEEE ۱۳۹۴, USB.

در دوره رابط های ST-۵۰۶ ، روش ها و برنامه های رمزنگاری نیز حائز اهمیت بودند. در اولین دیسک ST-۵۰۶ از روش MFM (تلفیق بسامدی اصلاح شده) استفاده می شد. امروزه از این روش در فلاپی دیسک های ۱/۴۴ مگابایتی استفاده می شود که نرخ انتقال اطلاعات در آن برابر با ۵ مگابایت در ثانیه می باشد. بعدها کنترل کننده هایی که از RLL ۲.۷ استفاده می کردند ، سرعت انتقال را به ۱/۵ برابر یعنی ۷/۵ مگابایت در ثانیه افزایش دادند. این فرایند همچنین باعث افزایش ظرفیت درایو ها تا ۱/۵ برابر شد.

بسیاری از رابط های ST-۵۰ فقط برای کار در سرعت پایین MFM ضمانت شده بودند. در حالیکه مدل های دیگر (اغلب ورژن های گران قیمت تر از همان هارد درایو) برای کارد در سرعت بالای انتقال اطلاعات RLL طراحی شده بودند . در برخی موارد بر روی درایوها کاربیشتری انجام می شد تا بتوان از مدل های مربوط به MFM در سرعت های بالا نیز استفاده کرد. اگر چه قبلیت اعتماد در این موارد پایین می آمد و به همین دلیل این روش توصیه نمی شد.درایو های مخصوص RLL می توانشتند در شرایط MFM کارکنند ولی از سرعت و ظرفیت آنها تا میزان ۳۳ درصد کاسته می شد.

ESDI ( رابط کوچک ارتقاء یافته دیسک) هر دونوع سرعت را ساپورت می کرد. (درایو های ESDI قبلیت استفاده از RLL ۲.۷ را در سرعت های ۱۰، ۱۵ یا ۲۰ مگابایت در ثانیه دارا می باشد). گرچه اغلب اوقات درایو های ESDI با سرعت ۱۵ یا ۲۰ مگابایت با کنترل کننده های مدل های پایین تر از خود سازگار نبودند.( به عنوان مثال درایو های ۱۵ یا ۲۰ مگابایتی با کنترل کننده های ۱۰ مگابایتی کار نمی کردند.). درایو های ESDI دارای جامپر هایی بودند که تعداد سکتور های هر شیار و اندازه سکتور ها را تنظیم می کردند.

SCSI در ابتدا فقط یک سرعت داشت .۵ مگاهرتز. (به ازای نرخ انتقال اطلاعات حداکثر ۵ مگابایت در ثانیه). اما بعد ها این مقدار افزایش چشمگیری پیدا کرد. سرعت باس SCSI ربطی به سرعت درونی درایو ندارد.( به علت استفاده از حافظه میانی بینِ باس SCSI و باسِ اطلاعات درونی درایو. اگرچه اغلب درایو های اولیه دارای بافر های کوچکی بودند . وقتی از این درایو ها روی کامپیوتر های کم سرعت استفاده می شد باید مجددا پیکر بندی می شدند . مثل مدل های IBM سازگار با PC و مدل های Apple Macintosh .

درایو های ATA به خاطر طراحی خاص کنترل کننده هایشان، هیچگونه مشکلی با سرعت انتقال اطلاعات نداشتند. ولی بسیاری از مدل های اولیه بایکدیگر سازگار نبودند و هنگامی که دو درایو روی یک کابل قرار می گرفتند تنظیمات master/slave در آنها قابل اجرا نبود. این مشکل در اواسط دهه ۹۰ برطرف شد. این پیشرفت وقتی حاصل شد که خصوصیات ATA استاندارد شده و جزئیات غیر ضروری حذف شدند. اما هنوز هم این مشکل در مورد CD-ROM ها و DVD-ROM ها همچنین هنگام ترکیب تجهیزات فوق DMA و غیر UDMA به چشم می خورد .

ATA های سریال، با قراردادن هر قطعه بر روی کانال اختصاصی خود با پورت های ورودی خروجی مجزا ، کاملا از شر تنظیمات master/slave خلاص شدند .

هارددیسک های مدل۱۳۹۴ FireWire/IEEE وUSB(۱.۰/۲.۰) واحد های خارجی هستند که درایو های SCSI یا ATA با پورت هایی در پشت خود دارند. این پورت ها قابلیت حمل و نقل و جداسازی را بسیار ساده می کنند.

خانوادهء درایو هایی که در کامپیوتر های شخصی استفاده می شوند.:

مهمترین این گروه ها عبارتند از:

· درایو های MFM نیازمندند که ساختار الکترونیکی کنترل کننده در آنها با ساختار الکترونیکی درایو سازگار باشد.

· درایو های RLL( کارکرد محدود) که بعداز ابداع تکنیک تلفیقی به این نام خوانده شدند. این گونه درایو ها به کابل های بزرگ بین کنترل کننده های PC و خود هارد درایو نیاز دارند. این درایو ها کنترل کننده ندارند بلکه فقط یک ترکیب/ تلفیق کننده دارند.

· ESDI (یا رابط کوچک ارتقاء یافته دیسک) یک رابط است که توسط شرکت Maxtor برای سرعت دادن به ارتباط بین PC و دیسک تولید شده است .

· IDE (الکترونیک مجتمع درایو) که بعدها با نام ATA و PTA خوانده می شد.

کابلهای اطلاعات از ۴۰ سیم رسانا تشکیل شده بودند اما UMDA های مربوط به درایو های جدید تر به کابل های ۸۰ سیمی نیاز داشتند .( البته توجه داشته باشید که این کابل های ۸۰سیمی هنوز هم از کانکتورها و اتصال دهنده های ۴۰ خانه ای استفاده می کردند یعنی دو سیم برای هر خانه ).

تعداد پین های رابط از ۴۰ به ۳۹ کاهش یافت . پین حذف شده به عنوان کلیدی جهت جلوگیری از جازدن نادرست کابل به کانکتور استفاده می شود. این خطا یکی از عوامل رایج صدمه به درایو وکنترل کننده ها بود.

· SCSI ( رابط کوچک سیستم کامپیوتر) رقیب قدیمی ESDI ، در ابتدا با نام شرکت Shugart یعنی SASI خوانده می شد. در اواسط دهه ۹۰ درایو های SCSI برای استفاده در سرور ها ، ایستگاه های کاری و کامپیوتر های Apple Macintosh استاندارد شدند. تا این زمان اغلب مدل ها دارای IDE وبعدها SATA شده بودند. تنها در سال ۲۰۰۵ ظرفیت درایو های SCSI از درایو های IDE عقب افتاد.البته هنوز هم بهترین کیفیت عملکرد تنها با SCSI و کانال های فیبری حاصل میشود. محدودیت طول در کابل های اطلاعات باعث استفاده بیشتر از تجهیزات خارجی SCSI می گردد. کابل های اطلاعات نوع SCSI در انتقال یک طرفه اطلاعات استفاده می شوند. اما مدل سرور SCSI انتقال دو یا چند طرفه اطلاعات را نیز میسر می کند و هارد درایو های متصل به رابط های FCو حلقه های FC-AL از فیبر نوری استفاده می کنند.

FC-AL سنگ بنای شبکه های ذخیره اطلاعات می باشند. با این وجود پروتکل های دیگر نیز همچون iSCSI و ATA over Ethernet نیز پیشرفت خوبی داشته اند.

· SATA (Serial ATA):کابل اطلاعات SATA دارای یک جفت داده برای انتقال افتراقی اطلاعات به سیستم و یک جفت دیگر برای دریافت افتراقی اطلاعات از سیستم می باشد. این وضعیت نیازمند این است که اطلاعات به ترتیب انتقال داده شوند. ازهمین سیستم در RS۴۸۵, LocalTalk, USB, Firewire وSCSI نیز استفاده میشود

· SAS (Serial Attached SCSI). : SAS امروزه نسل جدیدی از پروتکل های ارتباطی است که جهت اسفاده در وسایل انتقال اطلاعات سرعت بالا طراحی شده است و با SATA نیز سازگاری دارد.

SAS به جای روش موازی از روش ارتباط ترتیبی استفاده می کند . این روش در سیستم های سنتی SCSI ابداع شد اما هنوز برای ارتباط با SAS از دستورات SCSI استفاده می شود.

· EIDE: یک ارتقاءغیر رسمی ِ IDE اولیه می باشد که توسط شرکت Western Digital انجام شد. که در آن از بهبود کلید ها برای استفاده DMA جهت انتقال اطلاعات بین کامپیوتر و درایو استفاده شده است .در همین زمینه پیشرفت دیگری توسط استاندارد های ATA پذیرفته شد. از DMA برای انتقال اطلاعات بدون اینکه CPU و یا برنامه خاصی درگیر انتقال هر کلمه باشد ، استفاده می شود. این ویژگی ، این امکان را فراهم می کند که هنگام انتقال اطلاعات CPU ، برنامه های اجرایی و سیستم عامل به کار های دیگر بپردازند.

عنوان معنا توضیحات

SASI رابط های سیستم شوگارت قدیمی تر از SCSI

SCSI رابط های کوچک سیستم کامپیوتر از ریشه باس که فعالیت های همزمان را برعهده دارد

ST-۴۱۲ - رابط های شرکت سی گیت

ST-۵۰۶ - رابط های شرکت سی گیت( جدید تر از ST-۴۱۲

ESDI رابط های کوچک ارتقاء یافته دیسک نوع تقویت شده وسریعتر از انواع ST که در عین حال با انواع قدیمی نیز سازگاری دارد

ATA ملحقات تکنولوژی پیشرفته کامل تر از انواع فوق . اما ناتوان از انجام فعالیت های هم زمان

تولید کنندگان:

هارد درایو ۵/۲اینچی لب تاپ مدل Hitachi
امروزه اغلب هارد دیسک های موجود در بازار توسط یکی از شرکت های زیر تولید می شوند:
Seagate, Maxtor ( که در سال ۲۰۰۶ به مالکیت Seagate درآمد) ، Western Digital, Samsung و Hitachi. درمورد کمپانی Hitachi لازم به ذکر است که این شرکت در ابتدا هارد درایو های مخصوص کامپیوتر های IBM و Fujitsu را تهیه می کرد و امروزه به تولید هارد درایو های مخصوص سرور ها و تجهیزات قابل حمل و نقل می پردازد و در سال ۲۰۰۱ از بازار درایو های کامپیوتر های خانگی خارج شد. شرکت توشیبا نیز یکی از تولید کنندگان عمده درایو های ۵/۲ و ۸/۱ اینچی برای لب تاپ هاست.

تعداد زیادی از تولید کنندگان قدیمی هارددرایو از عرصه تجارت خارج شدند یا بخش تولید هارد درایو خود را تعطیل کردند. با افزایش تقضا برای سرعت ها و ظرفیت های بالا ، رسیدن به سود دراین بازار مشکل شد. در اواخر دهه های ۸۰ و ۹۰ بازار بسیار راکد بود.

اولین شرکتی که در این اوضاع صدمه دید شرکت Computer Memories Inc. یا همان CMI بود . بعد از حادثه بروز عیب در ۲۰مگابایت از هارد درایوهای تولیدی در سال ۱۹۸۷ ، این شرکت دیگر هیچگاه سامان نگرفت و در سال ۱۹۸۷ از بازار خارج شد . شکست قابل توجه دیگر مربوط به شرکت MiniScribe بود. این شرکت در سال ۱۹۹۰ به علت فروش نرفتن تولیداتش ورشکسته شد .بسیاری شرکت های کوچک دیگر مانند Kalok, Microscience LaPine, Areal, Priam , PrairieTek، در این رکود دوام نیاوردند. تا سال ۱۹۹۳ ناپدید شدند. Micropolis تا سال ۱۹۹۷ دوام آورد و شرکت JTS که دیرتر پا به عرصه گذاشته بود چند سالی بیشتر عمر نکرد و در سال ۱۹۹۷ بعد تلاش برای تولید هارد دیسک در هند با استفاده از یک کارخانه دست دوم ورشکست شد. در طی دهه ۸۰ شرکت Rodime یکی از تولید کنندگان بزرگ به شمار می آمد اما بعد از رکود بازار در اوایل دهه۹۰ از دور خارج شد و اکنون در زمینه اهداء گواهی تکنوولوژی فعال است .آنها دارای تعدادی امتیاز تولید وگواهی ثبت در رابطه با هارد درایو می باشند.

*۱۹۸۸:» شرکت تاندون بخش تولید دیسک خود را به شرکت Western Digital که یک شرکت خوش نام در طراحی کنترل کننده ها بود واگذار کرد.

* ۱۹۸۹: شرکت Seagate Technology بخش تجاری تولید دیسک شرکت Control Data را خریداری کرد.

*۱۹۹۰: شرکت مکستور شرکت MiniScribe را بعد از ورشکستگی خریداری کرد و آن را هسته بخش تولید درایو خود کرد.

۱۹۹۴: شرکت Quantum بخش سیستم های ذخیره سازی DEC را خرید

*۱۹۹۵: شرکت Conner Peripherals که توسط یکی از بنیانگذاران مکستور و با استفاده از کارکنان شرکت MiniScribe تاسیس شده بود ، تلفیق خود را با شرکت مکستور اعلام کرد که در سال ۱۹۹۶ این فرایند تکمیل شد.

* ۱۹۹۶: شرکت JTS که با عنوان Atari شروع به کار کرده بود .هارد درایو های تولیدی خود را به بازار عرضه کرد. Atari در سال ۱۹۹۸ به Hasbro فروخته شد. و خود JTS در سال ۱۹۹۹ ور شکسته شد.

* ۲۰۰۰ شرکت Quantum بخش تولید دیسک خود را به مکستور فروخت . تا برروی نوار ها و تجهیزات پشتیبان گیری تمرکز کند.

* ۲۰۰۳: شرکت IBM، در پی شکستDeskstar ۷۵GXP، بخش عمده ی تولید دیسک خود رابه شرکت هیتاچی واگذار کرد. بدین ترتیب این شرکت نام جدید HGST را به خود گرفت.

* ۲۰۰۵: سی گیت و مکستور برای به هم پیوستن اعلام تمایل کردند بدین ترتیب در سال ۲۰۰۶شرکت سی گیت با هزینه ۹/۱ ملیون دلار مالک مکستور شد.

منبع : hamkelasy.com

کپی رایت و منابع

آشنایی با طرز کار مانیتورهای کریستال مایع

اگر از کاربران رایانه باشید، احتمالا اسمهایی از قبیل مانیتور فلت و LCD ها را شنیده اید. لغتهایی که امروزه به قدری باب شده اند که حتی کودکان ۵ ۶ساله هم که گاهی آنها را به زبان می آورند.
آیا صفحه های فلت ، LCDو پلاسمایی یکی هستند یا معانی جدایی دارند و ما از روی ناآگاهی آنها را به جای هم به کار می بریم؟
واقعیت این است که اینها معانی متفاوتی هستند که برحسب اشتباه از آنها به صورت جایگزین استفاده می کیم. احتمالا هر روزه از وسایل متفاوتی استفاده می کنیم که شامل LCDها هستند.
رایانه های لپ تاپ ، برخی مانتیورها، ساعتهای دیجیتالی ، اجاقهای مایکروویو، دستگاه پخش سی دی و دستگاه های الکترونیکی فراوان دیگر شامل LCD ها هستند. برای تشخیص LCD بودن یک صفحه کافی است ، برای چند ثانیه انگشت خود را روی آن صفحه قرار دهید و حرکت امواج را در ناحیه اطراف دستتان مشاهده کنید.
البته این کار به هیچ عنوان توصیه نمی شود. چرا که در درازمدت به مانیتور شما آسیب می رساند. LCD یا Liquid Crystal Display به دلیل مزیت هایی از قبیل نازک بودن ، وضوح بیشتر و مصرف برق کمتر متداول شده اند.
LCDها یا کریستال های مایع اولین بار در سال ۱۹۸۸از سوی یک گیاه شناس اتریشی به نام فردریک رینیتز کشف شد. او مشاهده کرد زمانی که یک ماده شبیه کلستریل را ذوب می کند، این مایع که در ابتدا تیره بوده و با بالا رفتن حرارت ، رنگ آن روشن می شود پس از خنک کردن ، مایع قبل از تبلور نهایی به رنگ آبی تبدیل می شود.
از ساخت آزمایشی اولین LCDدر سال ۱۹۸۶، مدت ۱۸سال می گذرد. از آن هنگام سازندگان LCDها آن را به لحاظ تکنولوژیکی توسعه دادند و LCDها را از لحاظ تکنیکی به سطح بالایی رساندند و روند رو به رشد فناوری ساخت این وسیله همچنان رو به فزونی است.
کریستال های مایع بسته به چگونگی تحریک و نحوه آرایش مولکول ها به گروه های مختلفی تقسیم می شوند. این نوع کریستال ها نسبت به تغییر دما و در بعضی موارد فشار واکنش نشان می دهند و جهت گیری مولکولها در آنها از الگوی خاصی پیروی می کند که اغلب یک منشا خارجی جهت دهنده دارد.
از شواهد برمی آید که کریستال های مایع به حالت مایع نزدیک تر هستند تا جامد. آنها مقادیر متوسطی از گرما را دریافت می کنند تا یک ماده مناسب را از یک حالت جامد به کریستال مایع تبدیل کنند و فقط مقدار بیشتری گرما را برای تبدیل همان کریستال مایع به حالت مایع واقعی دریافت می کنند.
به خاطر این که کریستال های مایع به درجه حرارت بسیار حساس هستند، انتخاب مناسبی برای کاربرد در دماسنج ها هستند. از اینجا دلایل وضوح صفحه مانیتور کامپیوتر لپ تاپ در یک هوای سرد یا در خلال یک روز داغ در کنار ساحل روشن می شود. یک LCD وسیله ای است که از ۴ الگو یا واقعیت فیزیکی بهره می گیرد:
اول این که نور می تواند قطبیده شود، دوم این که کریستال های مایع می توانند منتقل شوند و نور قطبیده شده را تغییر دهند. سوم این که ساختار کریستال های مایع می توانند از سوی جریان الکتریکی تغییر یابند و آخرین مورد این که مواد شفافی موجودند که قادرند جریان الکتریسیته را هدایت کنند.

سیستم LCD
دو نوع LCD در رایانه وجود دارد ؛ ماتریس غیرفعال passive matrix و ماتریس فعال LCD
.active matrixهای ماتریس غیرفعال از یک شبکه ساده ، برای تامین شارژ پیکسل های موجود روی نمایشگر استفاده می کنند. ایجاد شبکه درواقع یک مرحله پردازش است که با دو لایه شفاف آغاز می شود.
به یکی از این لایه ها ستون ها و به دیگری ردیف هایی واگذار می شود که از مواد هادی و شفاف ساخته می شوند که معمولا از جنس اکسید قلع هستند. ستونها و ردیفها به مدارهای مجتمع (IC ها) مرتبط می شوند و زمانی که شارژ از ستون یا سطر خارج شود، این مدارها، کنترل خواهد شد.
مواد کریستال مایع مابین دو لایه شفاف قرار خواهد گرفت ، یک فیلم قطبیده به بخش خارجی از هر یک از این لایه اضافه می شود. سادگی سیستم ماتریس غیرفعال جالب است اما نواقصی نیز به همراه دارد، از جمله زمان پاسخ کوتاه و کنترل ولتاژ بدون دقت.
راحت ترین راه برای مشاهده زمان پاسخ کوتاه در یک LCDماتریس غیرفعال این است که نشانگر ماوس را بسرعت از سمت صفحه نمایش به سمت دیگر حرکت دهید. درحالتی که این حرکت انجام می شود به حالت سایه هایی که در پی نشانگر ظاهر می شود، توجه کنید.
کنترل ولتاژ با عدم دقت از توانایی ماتریس غیرفعال جلوگیری می کند و در یک زمان تنها بر یک پیکسل تاثیر می گذارد. زمانی که ولتاژ برای از هم باز کردن یک پیکس به کار گرفته می شود، پیکس های اطراف آن نیز تا حدی از هم باز می شود که باعث می شود تصاویر تار به نظر آید و کنتراست خود را از دست بدهد.
LCDهای ماتریس فعال به TFTها وابسته هستند. اساسا TFTها ترانزیستورها و خازن های کوچک سوئیچ شونده هستند. آنها در یک ماتریس و روی یک لایه شفاف مرتب می شوند. برای آدرس دهی یک پیکسل ، ردیف مناسب سوییچ می شود و سپس شارژ به ستون اصلی ارسال می شود. خازن قادر به نگهداری شارژ تا به دوره تازه سازی بعدی است.
اگر دقیقا مقدار ولتاژی که برای یک کریستال تامین می شود، کنترل گردد، خواهید توانست آن را از هم باز کنید. بیشتر نمایشگرهای امروزی در هر پیکسل ۲۵۶سطح روشنایی پیشنهاد می کنند. فناوری LCDها بسرعت در حال رشد است.
اندازه نمایشگر محدود به مشکلات کنترل کیفیت می شود که به سازنده های آنها برمی گردد. بتازگی شرکت اپل بزرگترین مانیتور LCDجهان را دراندازه ۳۰اینچی به بازار عرضه کرد که کیفیت تصویری بسیار بالا دارد.
پس برای داشتن وضوح و کیفیت قابل توجه ،باید بهای زیادی بپردازیم