القرص الصلب ومكوناته | ما هى أنواع القرص الصلب؟

تعتمد أجهزة الكمبيوتر على محركات الأقراص الصلبة (HDD) لتخزين البيانات بشكل دائم، كما تعد الأقراص الصلبة أجهزة تخزين تستخدم لحفظ واسترجاع المعلومات الرقمية التي ستكون مطلوبة للرجوع إليها مستقبلاً، أيضًا تمتاز محركات الأقراص الصلبة بعدم تقلبها، مما يعني أنها تحتفظ بالبيانات حتى في حالة عدم توفر الطاقة لتظل المعلومات المخزنة آمنة وسليمة ما لم يتم إتلاف محرك الأقراص الصلبة أو التداخل معه.

في الأقراص الصلبة يتم تخزين المعلومات أو استردادها بطريقة وصول عشوائية بدلاً من الوصول التسلسلي، مما يعني أنه يمكن الوصول إلى كتل البيانات في أي وقت كانت مطلوبة دون المرور عبر كتل البيانات الأخرى.

وقد تم تقديم محركات الأقراص الثابتة عام 1956 بواسطة شركة IBM، في ذلك الوقت التي كانت تُستخدم مع أجهزة الكمبيوتر المركزية للأغراض العامة والحواسيب الصغيرة مثل الأجهزة الإلكترونية الأخرى، وقد شهدت هذه التطورات التكنولوجية العديدة على مر السنين، هذا من حيث السعة والحجم والشكل والبنية الداخلية والأداء والواجهة وأنماط تخزين البيانات، مما أدى إلى تواجد هذه التغييرات العديدة محركات الأقراص الصلبة لتبقى بشكل أكبر، وليس مثل الأجهزة الأخرى التي عفا عليها الزمن لحظة تقديمها في السوق.

تعريف القرص الصلب 

هو من أهم الاجزاء المكونة للحاسب الألى، وظيفته الاساسية هى حفظ البيانات والمعلومات لأطول فترة ممكنة، حتى يتم حذفها من قبل الشخص المستخدم  للحاسب الألى، يستطيع القرص الصلب قراءة البيانات والمعلومات المتوفرة على الأجزاء الخارجية التى توصل بالحاسب مثل ( الفلاشات – الاسطوانات ) كما يقوم بتثبت أنظمة التشغيل والبرامج والملفات المستخدمة في أي عمل.

بعض استخدامات الأقراص الصلبة بشكل عام :

1. لتثبيت نظام التشغيل (OS) الذي يخبر الكمبيوتر ما يجب القيام به.
2. لتثبيت برامج التطبيق التي تحتاج إلى استخدامها في جهاز الكمبيوتر.
3. مزامنة البيانات الخاصة بك بين أجهزة الكمبيوتر.
4. النسخ الاحتياطي لبيانات المشروع الهامة.
5. سهولة حمل البيانات
6. تخزين إضافي

تاريخ صناعة القرص الصلب

تم أختراع القرص الصلب للاول مرة فى الخمسينات وكانت عبارة عن أقراص كبيرة الحجم ولكن مساحتها التخزينية كانت قليلة مقارنة بحجمها، كان يطلق عليها فى البداية أسم ” Fixed Disks ” ولكن بعد ذلك تم تغير الاسم حتى أصبح “Hard Disk ” 

لا يختلف القرص الصلب كثيرا ًعن الاقراص المرنة أو شرائط التسجيل فجميعهم يعملون بنفس الطريقه والفكرة فى التخزين، لكن الفرق بين كل هذه الوسائل أن المادة المستخدمة فى التخزين فى الشرائط والقرص المرن مصنوعة من البلاستيك، أما فى القرص الصلب يوجد به  قرص صلب ممغنط يقوم بعملية الحفظ والكتابة والتعديل.

مكونات القرص الصلب

يتكون القرص الصلب من عدة أجزاء هامة لا يتم الاستغناء عن أي منها مثل:

الاقراص الدائرية :

يتكون القرص الصلب  من عدة طبقات من أجل التخزين وقراءة البيانات والمعلومات المخزنة على القرص، تدور هذه الاقراص فى حركات دائرية عند بدأ التشغيل، وتكون عبارة عن أقراص من البلاستيك أو الزجاج 

يختلف عدد هذه الاقراص من شركة لشركة على حسب السعة التخزينية للقرص.

رؤوس القراءة والكتابة :

هى عبارة عن رؤوس تثبت على  حافة الاقراص الدائرية تتحرك ذهابا واياباً، تتحرك  هذه الاقراص بسرعة كبيرة وخلال هذه الحركات تستطيع ان تصل إلى أى نقطه على سطح الاقراص.

اللوحة المنطقية “logical Board ” :

هى اللوحة أو البورة كما يطلق عليها البعض، فهى شبيهه بالبورة التى داخل الحاسب الألى والتى توجد فى بعض الاجهزة الإلكترونية، فهى تحتوي على بعض المكونات المختلفة التى تحافظ على فولت الكهرباء وحفظ البيانات، لابد من توافرها فى أي قرص صلب على الرغم من أختلاف أشكالها من شركة إلى أخرى أو من موديل إلى أخر.

محور الدوران :

هى القاعدة التى تثبت عليها الاقراص الصلبة الدائرية التى توجد داخل القرص، حيث يتحرك وتتحرك معه الاقراص الصلبة.

أنواع القرص الصلب:

توجد عدة أنواع محتلفة  وتصنيفات للقرص الصلب تختلف فيما بينهما من حيث :

أولا ً – تصنيف القرص الصلب من حيث التوصيل بالوحة الامم ” المازربورد “

القرص الصلب PATA:

كانت هذه هي الأنواع الأولى من محركات الأقراص الثابتة، حيث استفادت من معيار واجهة Parallel ATA للاتصال بأجهزة الكمبيوتر، كما تعد هذه الأنواع من محركات الأقراص هي تلك التي نشير إليها على أنها محركات الأقراص المدمجة للإلكترونيات (IDE) ومحركات الأقراص المدمجة للإلكترونيات المتكاملة (EIDE).

وقد تم تقديم محركات الأقراص PATA هذه بواسطة Western Digital مرة أخرى في عام 1986، وقد وفرت تقنية واجهة محركات أقراص مشتركة لتوصيل محركات الأقراص الصلبة والأجهزة الأخرى بأجهزة الكمبيوتر، ويمكن أن يصل معدل نقل البيانات إلى 133 ميجابايت / ثانية ويمكن توصيلها كحد أقصى من الأجهزة بقناة محرك الأقراص، حيث تحتوي معظم اللوحات الأم على قناتين، وبالتالي يمكن توصيل مجموعة 4 أجهزة EIDE داخليًا.

كما يستخدم في هذا النوع من الأقراص كبلًا سلكيًا (40 أو 80) لنقل عدة أجزاء من البيانات في وقت واحد بالتوازي، كما يمكنها أيضًا تخزين البيانات باستخدام المغناطيسية، ويتميز شكلها الداخلي بوجود الهيكل الداخلي المصنوع من الأجزاء المتحركة الميكانيكية والتي تم استبدالها بواسطة القرص المسلسل SATA.

هارد الساتا SATA :

هذه الأقراص الصلبة قد حلت محل محركات الأقراص PATA في أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة، والفرق المادي الرئيسي بين الاثنين هو الواجهة، وعلى الرغم من أن طريقة الاتصال بالكمبيوتر هي نفسها، وتجدر الإشارة إلى أن قدرة هذه المحركات تختلف كثيرًا وكذلك الأسعار، فعند شراءك محرك أقراص تحتاج إلى معرفة سعة التخزين وكمية التخزين التي تريدها، كما يمكننا أن نقول أن العيب الوحيد لهذا القرص هو ارتفاع سعره، وفيما يلي سنعرض لكم بعض مزايا محركات الأقراص الصلبة SATA :

    يمكن لمحركات أقراص SATA نقل البيانات بشكل أسرع من أنواع PATA باستخدام تقنية الإشارة التسلسلية.

• كبلات SATA أرق وأكثر مرونة من كبلات PATA.
• لديهم اتصال البيانات 7 دبوس، مع وجود كابل 1 متر.
• لا تشارك هذه الأقراص النطاق الترددي نظرًا لوجود محرك أقراص واحد فقط مسموح به لكل شريحة تحكم SATA على اللوحة الأم للكمبيوتر.
• تستهلك طاقة أقل، فهي تتطلب فقط 250 مللي فولت بدلا من 5 فولت ل PATA.

هارد SCSI :

هذه تشبه إلى حد بعيد محركات الأقراص الصلبة IDE ولكنها تستخدم واجهة نظام الكمبيوتر الصغيرة للاتصال بالكمبيوتر، ويمكن توصيل محركات أقراص SCSI داخليًا أو خارجيًا، ويجب أن يتم إنهاء الأجهزة المتصلة في SCSI في النهاية، وفيما يلي سنعرض لكم بعض مزايا محركات الأقراص الصلبة SCSI :

• أسرع من الـ SATA

• موثوقة جدًا
• تعمل بشكل جيد لمدة 24/7 لكل العمليات.
• لديه أفضل مرونة وتدرجية في المصفوفات.
• جيد التكييف لتخزين ونقل كميات كبيرة من البيانات.

ثانيا ً – أنواع  الأقراص الصلبة من حيث التصنيع :

قرص HDD :

هى النوع التى يتم تسجيل البيانات عليها عن طريق أقراص صلبة ممغنطة، يتميز هذا النوع وجود مساحات مختلفة منه من 80 جيجا وتصل إلى 2 تيرا بايت.

قرص SSD:

هذه هي الأحدث في تقنية محرك الأقراص الموجود حاليًا في صناعة الكمبيوتر، فهي تختلف اختلافًا تامًا عن محركات الأقراص الأخرى من حيث أنها لا تتكون من أجزاء متحركة، كما أنها لا تخزن البيانات باستخدام المغناطيسية، فهي تستخدم تقنية ذاكرة الفلاش، كما تستخدم الدوائر المتكاملة أو أجهزة أشباه الموصلات لتخزين البيانات بشكل دائم على الأقل حتى يتم محوها، وفيما يلي سنعرض لكم بعض مزايا محركات الأقراص الصلبة SSD.

• وصول أسرع للبيانات.
• أقل عرضة للصدمة.
• انخفاض مرات الوصول والكمون.
• أكثر متانة.
• استخدام أقل للطاقة.

قرص SSHA:

هذا النوع هو عبارة عن تطور كبير لعملية صناعة الهاردات، فهو يعتبر مزيج من النوعين السابقين ” HDD & SSD ” فهو يتميز بالمساحات العالية التى تتوفر فى HDD، والسرعة فى نقل البيانات التى تتوفر فى SSD.

ثالثا ً- التقسيم الثالث للاقراص من حيث المقاس:

أقراص مقاس 3.5 بوصة :

هى تلك الأقراص الصلبة التي توجد في أجهزة الكمبيوتر الشخصية “PC”.

أقراص مقاس 2.5 بوصة :

هى الأقراص الصلبة التى يتم إستخدامها فى أجهزة اللاب توب.

أقراص مقاس 1.8 بوصة:

هى أنوع أصغر وتتواجد فى أجزة اللاب توب ذات الأحجام الصغيرة.

أقراص SSD الصغيرة :

هو أنواع صغيرة يتم تركيبها فى جهاز اللاب توب ويتم تثبيته بمسمارين. 

يحتوي محرك الأقراص الثابتة لجهاز الكمبيوتر على العديد من الاستخدامات ، كل ذلك يعتمد على حقيقة أنه جهاز تخزين. وبالتالي يمكننا القول أنه يستخدم في المقام الأول لتخزين بيانات الكمبيوتر للاستخدام الفوري أو المرجع في المستقبل.