Hard Disk

Məlumat saxlama texnologiyasının klassik forması — hard diskin mahiyyəti

Hard disk uzun illər boyu kompüterlərin əsas yaddaş qurğusu kimi istifadə olunub. Onun əsas vəzifəsi məlumatı uzunmüddətli şəkildə saxlamaq və istənilən vaxt oxunmasını təmin etməkdir. Bu texnologiya hələ 1950-ci illərdə IBM tərəfindən yaradılıb və o vaxtdan bəri davamlı təkmilləşərək bugünkü formaya çatıb. Hard disklər həm masaüstü kompüterlərdə, həm noutbuklarda, həm də server sistemlərində geniş tətbiq olunur.

Hard diskin iş prinsipi mexaniki və maqnit əsaslıdır. Diskin içərisində bir və ya bir neçə fırlanan lövhə (platter) yerləşir. Hər lövhə maqnit örtüklə örtülüb və məlumat bu səthdə binar formada – yəni 1 və 0 şəklində yazılır. Lövhələrin üzərində hərəkət edən oxu-yazma başlığı məlumatı oxuyur və yazır. Bu başlıqlar çox dəqiq hərəkət edir və saniyənin mində bir hissəsində milyonlarla məlumat hissəsini emal edə bilir.

Bu mexaniki quruluş həm HDD-nin əsas fərqini, həm də zəif tərəfini müəyyən edir. Bir tərəfdən, böyük tutum və aşağı qiymət təklif edir, digər tərəfdən, hərəkətli hissələrə malik olduğu üçün zərbəyə qarşı daha həssas olur. Buna baxmayaraq, texnologiyanın etibarlılığı onilliklər boyu sübut olunub və bu gün də çox sayda sistem HDD-lər üzərində qurulur.

Hard disklərin əsas üstünlüklərindən biri böyük məlumat tutumudur. Eyni qiymət aralığında SSD-lərlə müqayisədə HDD bir neçə dəfə daha çox yaddaş təklif edir. Bu səbəbdən, böyük həcmli məlumat bazaları, videolar, arxivlər və ehtiyat nüsxələr üçün hard disk hələ də ən çox seçilən saxlama vasitəsidir.

Mexaniki quruluş və maqnit əsaslı məlumat yazma prinsipi

HDD-nin içində yerləşən lövhələr çox yüksək sürətlə fırlanır. Bu sürət adətən 5400 və ya 7200 dövr/dəq (RPM) olur. Nəticədə məlumat oxuma və yazma başlıqları fırlanan səth üzərində hərəkət edərək lazımi informasiyanı tapır. Hər bir məlumat maqnit siqnalları vasitəsilə kodlaşdırılır və lövhə üzərində yerləşdirilir.

Müasir hard disklərdə oxuma başlıqları kontakt olmadan, yəni havada mikrometr məsafədə fırlanan səth üzərində hərəkət edir. Bu texnologiya həm məlumat dəqiqliyini, həm də uzunömürlülüyü artırır. Hər bir lövhə iki səthə malikdir və məlumatlar bu səthlərin hər birində ayrı-ayrılıqda saxlanılır.

Hard diskin idarəedicisi (controller) məlumatın necə yazılacağını və oxunacağını tənzimləyir. Bu çip həm sistemlə əlaqə yaradır, həm də məlumatın düzgün istiqamətə yönləndirilməsini təmin edir.

HDD-lərin kompüterlərdə yaranma tarixi və təkamülü

İlk hard disk 1956-cı ildə IBM tərəfindən yaradılıb və onun tutumu cəmi 5 meqabayt idi. O dövrdə bu miqdar məlumat üçün bütöv bir otaq böyüklüyündə avadanlıq lazım idi. Texnologiya illər keçdikcə minlərlə dəfə kiçilib və milyonlarla dəfə daha çox tutum əldə edib.

1990-cı illərdən etibarən hard disklər kompüterlərin standart hissəsinə çevrildi. 2000-ci illərdə isə SATA interfeysi sayəsində daha çevik və sürətli əlaqə imkanı yarandı. Bugünkü HDD modelləri 10 terabayta qədər məlumat saxlaya bilir və NAS sistemlərindən tutmuş, video müşahidə serverlərinə qədər müxtəlif sahələrdə istifadə olunur.

Hard diskin texniki göstəriciləri və iş prinsipi

Hard disklərin texniki göstəriciləri onların performansını, məlumat ötürmə sürətini və etibarlılıq səviyyəsini müəyyənləşdirir. Sərt disk, sadəcə məlumat saxlamaq üçün deyil, həm də sistemin ümumi iş sürətinə təsir edən əsas komponentlərdən biridir. Ona görə də texniki terminləri başa düşmək, düzgün model seçimi üçün vacibdir.

Hard diskin performansını müəyyən edən bir neçə əsas göstərici var: fırlanma sürəti (RPM), bufer yaddaşı (cache), interfeys növü və məlumatın oxunma-yazılma sürəti. Bu parametrlər birgə işləyərək diskin məlumat emal qabiliyyətini formalaşdırır.

RPM, bufer yaddaşı və interfeys növləri

RPM (Revolutions Per Minute) sərt diskin fırlanma sürətidir. Ən çox rast gəlinən modellər 5400 və 7200 RPM sürətlə işləyir. Yüksək fırlanma sürəti məlumatların daha tez oxunmasını və yazılmasını təmin edir, lakin bu həm də enerji sərfini və istiliyi artırır. 7200 RPM sürətli hard disklər oyun, video montaj və render kimi işlər üçün daha uyğundur, 5400 RPM modellər isə ofis və gündəlik istifadə üçün kifayətdir.

Bufer yaddaşı (cache) diskin daxilində yerləşən müvəqqəti məlumat anbarıdır. O, tez-tez istifadə olunan məlumatları müvəqqəti saxlayır və sistemin cavab müddətini azaldır. Məsələn, 256 MB bufer yaddaşlı bir model 64 MB-lıq disklə müqayisədə daha sürətli işləyir. Buferin böyüklüyü sistemin ümumi axıcılığına birbaşa təsir edir.

Interfeys növü isə diskin anakarta necə qoşulduğunu göstərir. Hal-hazırda ən geniş istifadə edilən bağlantı SATA III standartıdır, o saniyədə 6 gigabit sürət təklif edir. Daha köhnə IDE interfeysi artıq demək olar ki, istifadə olunmur, çünki o, həm fiziki cəhətdən həcmlidir, həm də sürət baxımından zəifdir. Peşəkar server sistemlərində isə SAS (Serial Attached SCSI) tipli sərt disklər istifadə olunur — bu modellər daha sabit və etibarlı hesab edilir.

HDD performansına təsir edən əsas amillər

Bir sərt diskin real performansı yalnız texniki göstəricilərdən asılı deyil, həm də onun daxili optimallaşdırmasından və istifadə şəraitindən təsirlənir. Məsələn, diskdə azad yaddaş sahəsi azaldıqca, məlumat oxuma sürəti də aşağı düşür. Bunun səbəbi məlumatların diskin mərkəzi və kənar hissələrinə bərabər paylanmamasıdır.

Fragmentasiya da performansa mənfi təsir edən amillərdəndir. Məlumat parçaları diskin müxtəlif yerlərinə səpələndikdə, oxu başlığı həmin hissələri tapmaq üçün daha çox vaxt sərf edir. Bu səbəbdən, periodik defragmentasiya sərt diskin sürətini bərpa etmək üçün effektiv üsuldur.

Temperatur da mühüm faktordur. Yüksək istilik həm diskin mexaniki hissələrinə, həm də maqnit səthinə zərər verə bilər. Ən optimal iş temperaturu 30–45 dərəcə arasıdır. Kompüterdə soyutma sistemi zəifdirsə, hava axınının yaxşılaşdırılması sərt diskin ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə uzadar.

Nəticə etibarilə, hard diskin sabit və səmərəli işləməsi üçün texniki göstəricilərin balanslı seçilməsi, soyutma və qulluq məsələlərinə diqqət yetirilməsi vacibdir. Belə olduqda disk uzun müddət ərzində yüksək performans və etibarlılıqla fəaliyyət göstərə bilər.

Hard disk və SSD müqayisəsi — fərqli texnologiyaların balansı

Müasir dövrdə istifadəçilərin qarşısında ən çox verilən suallardan biri budur: hard disk və SSD arasında hansı daha yaxşıdır? Bu iki texnologiya eyni məqsədə — məlumat saxlamağa xidmət etsə də, onların işləmə prinsipi, sürəti və məqsədi tam fərqlidir. Hard disk mexaniki əsasda fəaliyyət göstərdiyi halda, SSD tamamilə elektron struktura malikdir.

Sərt disklər məlumatı fırlanan maqnit lövhələr üzərində saxlayır. Oxuma və yazma başlıqları həmin lövhələr üzərində hərəkət edərək məlumatı emal edir. Bu səbəbdən oxuma və yazma prosesi müəyyən fiziki məhdudiyyətlərə məruz qalır. SSD isə bu mexaniki prosesə ehtiyac duymur — məlumat birbaşa elektron çiplərdə saxlanılır və ani şəkildə əldə edilir.

Sürət baxımından fərq çox böyükdür. Orta səviyyəli bir SSD saniyədə 500–7000 MB məlumat oxuya bilir, halbuki 7200 RPM-lik bir hard disk bu göstəricinin cəmi 100–150 MB hissəsinə çatır. Bu fərq əməliyyat sisteminin açılışından tutmuş oyunların və proqramların yüklənməsinə qədər hər sahədə özünü göstərir.

Lakin sərt disklərin üstünlüyü tutum və qiymət nisbətindədir. Eyni qiymət aralığında bir SSD-nin 500 GB tutumu olduğu halda, HDD 2 TB və ya daha çox məlumat saxlaya bilir. Buna görə də böyük həcmli video arxivləri, ehtiyat nüsxələr və server məlumat bazaları üçün hard disklər hələ də ən sərfəli seçimdir.

Etibarlılıq baxımından isə SSD-lər zərbəyə və titrəməyə qarşı daha davamlıdır, çünki mexaniki hissələri yoxdur. Hard disk isə bu cür təsirlər nəticəsində asan zədələnə bilər. Digər tərəfdən, SSD-lərin yazma dövrləri məhduddur, bu da çox intensiv istifadə zamanı ömrün bir qədər azalmasına səbəb olur.

Əgər istifadəçi yüksək performans və sükut istəyirsə, SSD daha məqsədəuyğundur. Amma böyük məlumat həcmi və uzunmüddətli saxlama prioritetdirsə, sərt disk daha praktik seçimdir. Bir çox istifadəçi bu iki texnologiyanı birlikdə istifadə edir — əməliyyat sistemi və proqramlar SSD-də, böyük fayllar isə HDD-də saxlanılır. Bu üsul həm sürət, həm də tutum baxımından ideal balans yaradır.

Bu gün həm istehsalçılar, həm də istifadəçilər üçün əsas məqsəd bu iki texnologiyanın ən yaxşı xüsusiyyətlərini birləşdirməkdir. Nəticədə, hybrid sistemlər və SSHD (Solid State Hybrid Drive) modelləri də yaranıb. Bu qurğular həm mexaniki lövhələrə, həm də SSD yaddaşına sahib olur və avtomatik olaraq tez-tez istifadə olunan faylları daha sürətli bölmədə saxlayır.

HDD-lərin üstünlükləri və istifadə məqsədlərinə görə seçim məsləhətləri

HDD texnologiyası uzun illərdir kompüterlərin ayrılmaz hissəsidir və bu gün də bir çox sahədə aktiv şəkildə istifadə olunur. Bunun əsas səbəbi onun tutum baxımından sərfəli olması və uzunmüddətli məlumat saxlama qabiliyyətidir. Sərt disklər, xüsusilə də çoxlu arxiv, foto, video və ehtiyat nüsxə saxlayan istifadəçilər üçün hələ də ən rasional seçim sayılır.

Hard diskin əsas üstünlüklərindən biri qiymət və yaddaş nisbətidir. Eyni büdcə ilə istifadəçi SSD-dən daha böyük tutuma malik HDD ala bilər. Məsələn, 1 TB SSD əvəzinə 4 TB sərt disk əldə etmək mümkündür. Bu, xüsusilə məlumat arxivləri, video montaj layihələri və korporativ ehtiyat sistemləri üçün vacib üstünlükdür.

İkinci mühüm faktor, HDD-lərin uzunmüddətli saxlama qabiliyyətidir. Disk enerjidən ayrıldıqdan sonra belə məlumatı illərlə sabit şəkildə qoruyur. Bu, arxiv və ehtiyat nüsxə məqsədilə istifadə üçün idealdır. SSD-lərdə məlumat hüceyrələrdə elektron yük kimi saxlandığı üçün uzun müddət istifadə edilmədikdə bu yük zəifləyə bilər, amma sərt disklərdə maqnit strukturu sabit qalır.

Əlavə olaraq, HDD-lər məlumatın bərpası baxımından da üstün sayılır. Zədələnmiş SSD-dən məlumat bərpası çətindirsə, sərt disklərdə bu proses xüsusi proqram və avadanlıqlarla mümkündür. Bu səbəbdən, məlumat təhlükəsizliyi ön planda olan sistemlərdə hələ də HDD seçilir.

İstifadə məqsədlərinə görə HDD seçərkən bir neçə məqamı nəzərə almaq lazımdır:

·       Ofis və gündəlik istifadə üçün 5400 RPM-lik modellər kifayətdir, çünki onlar səssiz və enerji baxımından qənaətcildir.

·       Oyun və dizayn yönümlü sistemlər üçün isə 7200 RPM-lik sərt disklər daha məqsədəuyğundur, çünki onlar məlumatı daha tez oxuyur.

·       Server və NAS sistemlərində xüsusi “enterprise” sinifli HDD modelləri istifadə olunur, bu disklər fasiləsiz 24/7 rejimdə işləməyə uyğunlaşdırılıb.

Bundan başqa, istifadə olunan interfeys də seçimdə rol oynayır. Ən çox yayılmış SATA modelləri masaüstü və noutbuk sistemləri üçün idealdır. Peşəkar səviyyədə isə SAS interfeysli HDD-lər daha etibarlıdır, çünki onlar həm sürət, həm də məlumat ötürmə sabitliyi baxımından daha yaxşı nəticə verir.

Əgər məqsəd yüksək tutum və münasib qiymətdirsə, HDD hələ də ən uyğun variantdır. Bu cihazlar müasir texnologiyalarla birgə istifadə olunduqda, sistemə həm sabitlik, həm də geniş yaddaş təmin edir. Məsələn, SSD-ni əməliyyat sistemi üçün, HDD-ni isə məlumat saxlamaq üçün istifadə etmək həm sürət, həm də faydalı yaddaş baxımından ideal kombinasiyadır.