دانلود تحقیق بررسی انواع هارد دیسک

نوشته شده توسط donyafile    بدون دیدگاه

دانلود تحقیق بررسی انواع هارد دیسک با نگاهی به ظهور نسل جدید حافظه‌های دیسک سخت

فهرست مطالب عنوان و صفحه 

فصل اول. ۱

۱-۱- مقدمه. ۲

۱-۲-  تاریخچه. ۳

۱-۳- فناوری ساخت.. ۵

۱-۴- ظرفیت و سرعت دسترسی.. ۸

۱-۵- اندازه‌گیری ظرفیت.. ۹

۱-۶- مشخصات دیسک‌های سخت.. ۱۰

۱-۷- کالبد شکافی هارد HDD و بررسی قطعات مختلف آن. ۱۲

فصل دوم. ۱۸

۲-۱-  مقدمه. ۱۹

۲-۲- تاریخچه حافظه‌های حالت جامد SSD 

۲-۳- هارد SSD چیست ؟ ۲۱

۲-۴- هارد SSD چگونه کار می‌کند؟ ۲۴

۲-۴-۱- اساس معماری داخلی هارد SSD.. ۲۴

۲-۵- مزیت ها و تفاوت های هارد SSD نسبت به HDD : ۲۶

۲-۶- حافظه SSD یا هارد HDD ؟ کدام را باید انتخاب کنیم؟ ۲۷

۲-۶-۱- هاردهای ۲٫۵ یا ۳٫۵؟ کدام یک برای ما مناسب هستند؟ ۲۸

۲-۶-۲- اتصالات مورد نیاز هارد چیست؟ ۲۹

۲-۷- سرعت هارد انتخابی باید چقدر باشد؟ ۳۰

۲-۸- روش نصب هارد SSD لپ تاپ.. ۳۰

۲-۹- نحوه نصب هارد SSD در کیس… ۳۲

۲-۱۰- معرفی چند نمونه نسل جدید هارد دیسک… ۳۶

۲-۱۰-۱- عرضه نسل جدید هارد دیسک های وسترنWD GOLD با ۱۰ترابایت حافظه. ۳۶

۲-۱۰-۲- نسل جدید هاردهای فوق سریع اینتل. ۳۹

۱-۱- مقدمه

درایو دیسک سخت یکی از قطعات رایانه است. دیسک سخت وسیله‌ای است با یک یا چند صفحه که سطح آن‌ها با موادی پوشش داده شده که بتوان داده‌ها را به‌طور مغناطیسی بر روی آن‌ها ضبط نمود. این وسیله علاوه بر صفحه‌های مذکور حاوی هدهای خواندن/نوشتن، سازوکار تعیین محل هد، و موتوری است که در محفظه‌ای جای داده می‌شود تا از آلودگی‌های خارجی در امان باشد. این محیط محافظت شده به هدها امکان می‌دهد تا به اندازه ۱۰ تا ۲۵ میلیونیم اینچ از سطح صفحه‌ای که عموماً ۳۶۰۰ تا ۷۲۰۰ دور در دقیقه می‌زند فاصله داشته باشد بنابراین حجم داده‌های قابل ذخیره‌سازی و سرعت دستیابی به آن‌ها نسبت به فلاپی‌دیسک‌ها بسیار بیشتر است. در دیسکهای سخت جدید که به آن‌ها دور بالا نیز گفته می‌شود، سرعت چرخش دیسک به ۱۵۰۰۰ دور در دقیقه (RPM) می‌رسد. ظرفیت دیسک‌های سخت به مراتب از فلاپی دیسک‌ها بیشتر بوده و هر روز به ظرفیت آن‌ها افزوده می‌شود؛ به عنوان مثال امروزه ظرفیت متوسط دیسک‌های سخت در حدود ۳ ترابایت است. بیشترین ظرفیت یک هارد درایو مربوط به PM1633a می‌باشد که در اوت ۲۰۱۵ در همایش Flash Memory Summit، شرکت سامسونگ از آن رونمایی کرد. در دیسک‌های سخت چند صفحه دیسک جای داده می‌شود تا دیسک گردان بتواند به بیش از یک صفحه دستیابی داشته باشد. 

۱-۲-  تاریخچه

سال‌ها پیش دیسک‌های سخت بسیار بزرگ و سنگین بودند و برای محیط‌های حفاظت شده مانند مرکز اطلاعات یا اداره‌های بزرگ، بسیار مناسب تر از محیطهای صنعتی (به دلیل ظرافت و میزان دقت) و اداره‌های کوچک و خانه‌ها (به دلیل اندازه و توان مصرفی بالای آنها) بودند. پیش از اوایل سال ۱۹۸۰ بیشتر دیسک‌های سخت صفحات ۸ اینچی(۲۰ سانتی‌متری) یا ۱۴ اینچی (۳۵ سانتی‌متری) داشتند که شامل تجهیزات مدارات متحرک با سطح ساختمانی زیاد بودند (به خصوص دیسکهای بزرگ تجهیزات متحرک که گاهی به نام ماشینهای عیب یاب عنوان می‌شوند). و در موارد بسیاری به جریان بالا یا حتی توان سه فاز نیاز دارند. آنهم به دلیل وجود موتورهای بزرگی که در ساختار آن‌ها به کار رفته بود. به همین دلیل، دیسک‌های سخت به‌طور رایج تا سال ۱۹۸۰ برای میکرو کامپیوترها مورد استفاده قرار نگرفت. بعد از ۱۹۸۰ شرکتسی گیت تکنولوژی نوع ST–۵۰۶ را ساخت که اولین دیسک سخت ۵٫۲۵ اینچی با ظرفیت ۵ مگا بایت بود. در حقیقت در پیکر بندی کارخانه‌ای (کامپیوترهای شخصی شرکتIBM) با دیسک‌های سخت تجهیز نشده بود.

فصل دوم نگاهی به ظهور نسل جدید حافظه‌های دیسک سخت

۲-۱-  مقدمه

این یک اصل طبیعی است که هر چیز متحرکی استهلاک دارد و در نتیجه آن دچار ایراداتی می‌شود؛ از یک توربین کارخانه تا موتور یک ماشین و حتی یک ساعت مچی. هارد دیسک رایانه نیز از این امر مستثنا نیست.   حتی با وجود پیشرفت‌های زیاد در زمینه هاردهای مغناطیسی، چرخش‌ و حرکات مداوم صفحات و هد، این هاردها را همیشه در معرض بروز خرابی‌های مختلف قرار می‌دهد.

این امر و مهم‌تر از آن، کندی نسبی هارددیسک‌ها به همان دلیل مکانیکی بودن، زمینه‌ای برای ظهور نسل جدیدی از حافظه‌ها به نام SSD یا حافظه‌های حالت جامد فراهم آورد که امروزه در گوشی‌ها، تبلت‌ها، بسیاری از لپ‌تاپ‌ها و برخی رایانه‌های شخصی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۲-۲- تاریخچه حافظه‌های حالت جامد (SSD)

ممکن است با خود فکر کنید حافظه‌های حالت جامد سابقه‌ای در حد چند سال اخیر دارند، اما در واقع تاریخچه‌ آن به دهه ۵۰ میلادی و ابداع خازن‌های یکبار خواندنی (CCROS) بازمی‌گردد. این ابداع در زمان رایانه‌های لامپ‌های خلأ بود و بعد از مدت کمی نیز با ظهور حافظه‌های ارزان‌تر مغناطیسی (البته به شکل استوانه‌ای)، دیگر طرفداری پیدا نکرد. اما ریشه فناوری حافظه‌های SSD امروزی را باید در دهه‌‌های ۷۰ و ۸۰ میلادی جست‌وجو کرد. زمانی که حافظه‌های نیمه‌هادی در ابررایانه‌های IBM یا Cray مورد استفاده قرار گرفت. در همین زمان، نوع خاصی از حافظه‌های RAM با نام EARAM تولید شد که یک تکنولوژی‌ شبیه حافظه‌های NAND (که بعدها ابداع شد) داشت.

در سال‌های بعد، انواع دیگری از حافظه‌های SSD توسط شرکت‌های مختلف با ظرفیت‌هایی در حدود ۱۲۸ کیلوبایت و بعد ۲۰ مگابایت نیز برای رایانه‌های آن زمان به تولید رسید. اما این نوع از حافظه‌ها، یعنی حافظه‌های SSD براساس RAM، دو ایراد اصلی داشتند؛ قیمت بسیار بالا نسبت به حجمشان و نیاز به یک باتری جداگانه برای نگهداشتن اطلاعات هنگام خاموش بودن رایانه. البته مزیت‌ بزرگشان، یعنی سرعت بسیار بالا باعث پیشرفت آنها در سال‌های بعد شد.

۲-۳- هارد SSD چیست ؟

همانگونه که می دانید فناوری این حافظه ها به گونه ایست که سوزن هارد با قرارگیری بر روی هد عمل آدرس یابی اطلاعات را انجام داده، و پس از پیدا کردن آدرس مورد نظر، داده ها را به رم انتقال داده و سپس برای عمل پردازش به پروسسور ارسال می شوند، با توجه به این که تمامی این مراحل اعم از جابه جایی سوزن، گردش هد و همچنین عمل آدرس یابی در هارد دیسک به صورت مکانیکی انجام می شود، موجب به وجود آمدن گرما، مصرف انرژی و همچنین به وجود آمدن زمان تاخیر در خواندن نوشتن می شود.که تمامی این اتفاقات در کنار یکدیگر موجب به وجود آمدن مشکلاتی از قبیل طولانی شدن زمان بوت سیستم، استهلاک قطعات مکانیکی هارد دیسک، تولید گرمای زیاد توسط هارد و در نهایت موجب کاهش سرعت کلیه ی عملیات پردازشی می شود. علاوه بر مشکلات بالا هارد دیسک ها در برابر ضربه ی فوق العاده حساس هستند، به صورتی که ممکن است با ضربه ای کوچک هارد بسوزد و یا قسمتی از اطلاعات آن از بین برود. 

هارد دیسک های حالت جامد یا همان SSD ها به حافظه هایی گفته می شوند که در آن ها از هیچ قطعه ی متحرکی استفاده نشده باشد، در ساخت آن ها از حافظه های مبتنی بر فلش یا SD Ram ها استفاده می شود. استفاده از حافظه های مبتنی بر فلش در SSD ها باعث می شود تا زمان تاخیر به حداقل برسد و همچنین گرمای تولید شده کاهش یابد که تمامی این مسائل باعث کاهش مصرف انرژی و همچنین سبکتر شدن این حافظه ها نسبت به هارد دیسک ها می شود. اما SSD ها هم همانند هارد دیسک درایوها دارای مشکلاتی می باشند که می توان از مهم ترین آنها به قیمت بالای این حافظه ها در مقابل هارد دیسک اشاره کرد.