محرك القرص الصلب

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 39 صور
الموسوعة الحرة

الجانب الأمامي من القرص الصلب Seagate Barracuda 320GB
الجانب الخلفي من القرص الصلب يظهر لوحة التحكم الخاصة به
قرص ثابت مقاس 2.5 بوصة و3.5 بوصة مع إزالة الغطاء الأمامي لإظهار مكوناته الداخلية
نظرة عامة حول كيفية عمل محركات الأقراص الصلبة
أنواع ذاكرة الكمبيوتر وتخزين البيانات
عام
متقلب
كبش
تاريخي
غير متطاير
ذاكرة للقراءة فقط
ذاكرة الوصول العشوائي غير القابلة للتحويل
ذاكرة NVRAM في مرحلة مبكرة
التسجيل التناظري
Optical
In development
Historical
  • v
  • t
  • e
قرص صلب مزود بغطاء أمامي لإظهار طريقة عمله

محرك الأقراص الصلبة ( HDD ) أو القرص الصلب أو القرص الثابت [ أ] هو جهاز تخزين بيانات كهروميكانيكي يخزن ويسترد البيانات الرقمية باستخدام التخزين المغناطيسي مع واحد أو أكثر من الأقراص الصلبة الدوارة بسرعة والمغلفة بمادة مغناطيسية. يتم إقران الأقراص برؤوس مغناطيسية ، مرتبة عادةً على ذراع محرك متحرك ، والتي تقرأ وتكتب البيانات على أسطح الأقراص. [1] يتم الوصول إلى البيانات بطريقة عشوائية ، مما يعني أنه يمكن تخزين كتل البيانات الفردية واسترجاعها بأي ترتيب. محركات الأقراص الصلبة هي نوع من التخزين غير المتطاير ، حيث تحتفظ بالبيانات المخزنة عند إيقاف تشغيلها. [2] [3] [4] عادةً ما تكون محركات الأقراص الصلبة الحديثة على شكل صندوق مستطيل صغير .

تم تقديم محركات الأقراص الصلبة بواسطة IBM في عام 1956، [5] وكانت جهاز التخزين الثانوي السائد لأجهزة الكمبيوتر العامة بدءًا من أوائل الستينيات. حافظت محركات الأقراص الصلبة على هذا الوضع في العصر الحديث للخوادم وأجهزة الكمبيوتر الشخصية ، على الرغم من أن أجهزة الحوسبة الشخصية المنتجة بكميات كبيرة، مثل الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية ، تعتمد على أجهزة تخزين ذاكرة الفلاش . أنتجت أكثر من 224 شركة محركات أقراص صلبة تاريخيًا ، على الرغم من أنه بعد توحيد الصناعة على نطاق واسع، يتم تصنيع معظم الوحدات بواسطة Seagate و Toshiba و Western Digital . تهيمن محركات الأقراص الصلبة على حجم التخزين المنتج ( إكسابايت سنويًا) للخوادم. على الرغم من أن الإنتاج ينمو ببطء (بالإكسابايت المشحونة [6] )، إلا أن عائدات المبيعات وشحنات الوحدات آخذة في الانخفاض، لأن محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSDs) تتمتع بمعدلات نقل بيانات أعلى وكثافة تخزين مساحية أعلى وموثوقية أفضل إلى حد ما، [7] [8] وزمن وصول وأوقات وصول أقل بكثير. [9] [10] [11] [12]

تجاوزت إيرادات محركات أقراص الحالة الصلبة، التي يستخدم معظمها ذاكرة فلاش NAND ، إيرادات محركات الأقراص الصلبة قليلاً في عام 2018. [13] حققت منتجات تخزين الفلاش أكثر من ضعف إيرادات محركات الأقراص الصلبة اعتبارًا من عام 2017. [ 14] على الرغم من أن تكلفة محركات أقراص الحالة الصلبة أعلى بأربع إلى تسع مرات لكل بت، [15] [16] إلا أنها تحل محل محركات الأقراص الصلبة في التطبيقات التي تكون فيها السرعة واستهلاك الطاقة والحجم الصغير والسعة العالية والمتانة مهمة. [11] [12] اعتبارًا من عام 2019 ، انخفضت تكلفة كل بت من محركات أقراص الحالة الصلبة، وانخفضت علاوة السعر على محركات الأقراص الصلبة. [16]

الخصائص الأساسية للقرص الصلب هي سعته وأدائه . يتم تحديد السعة في بادئات الوحدات المقابلة لقوى 1000: محرك سعة 1 تيرابايت (TB) لديه سعة 1000 جيجابايت ، حيث 1 جيجابايت = 1000 ميجابايت = 1000000 كيلوبايت (مليون) = 100000000 بايت (مليار). عادةً، لا تتوفر بعض سعة القرص الصلب للمستخدم لأنها مستخدمة بواسطة نظام الملفات ونظام تشغيل الكمبيوتر ، وربما يكون هناك تكرار مدمج لتصحيح الأخطاء والاسترداد. يمكن أن يكون هناك ارتباك فيما يتعلق بسعة التخزين حيث يتم تحديد السعات بالجيجابايت العشرية (قوى 1000) من قبل مصنعي الأقراص الصلبة، في حين أن أنظمة التشغيل الأكثر استخدامًا تبلغ السعات بقوى 1024، مما ينتج عنه عدد أقل من المعلن عنه. يتم تحديد الأداء على أنه الوقت المطلوب لتحريك الرؤوس إلى مسار أو أسطوانة (متوسط ​​وقت الوصول)، والوقت الذي يستغرقه القطاع المطلوب للتحرك تحت الرأس (متوسط ​​زمن الوصول ، وهو دالة على سرعة الدوران الفيزيائية بالدورات في الدقيقة )، وأخيرًا، السرعة التي يتم بها نقل البيانات (معدل البيانات).

العاملان الأكثر شيوعًا لشكل محركات الأقراص الصلبة الحديثة هما 3.5 بوصة لأجهزة الكمبيوتر المكتبية و2.5 بوصة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة بشكل أساسي. يتم توصيل محركات الأقراص الصلبة بالأنظمة من خلال كابلات واجهة قياسية مثل كابلات SATA (Serial ATA) أو USB أو SAS ( Serial Attached SCSI ) أو PATA (Parallel ATA).

تاريخ

محرك القرص الصلب
محرك أقراص ثابت IBM 350 مفكك جزئيًا (RAMAC)
تاريخ الإختراع24 ديسمبر 1954 ؛ منذ 70 عامًا [ب] (1954-12-24)
تم اختراعه بواسطةفريق IBM بقيادة ري جونسون
تحسين خصائص القرص الصلب بمرور الوقت
المعلمة بدأت بـ (1957) تم التحسين إلى تحسين
السعة
(منسقة)		 3.75  ميجا بايت [18] 32  تيرابايت (اعتبارًا من عام 2024 ) [19] [20] 8.5 مليون إلى واحد [ج]
الحجم المادي 68 قدم مكعب (1.9  متر مكعب ) [د] [5] 2.1 بوصة مكعبة (34  سم 3 ) [21] [هـ] 56000 إلى واحد [ف]
وزن 2000 رطل
(910  كجم ) [5]		 2.2 أونصة
(62  جرامًا ) [21]		 15000 إلى واحد [جم]
متوسط ​​وقت الوصول حوالي 600  ميلي ثانية [5] 2.5 مللي ثانية إلى 10 مللي ثانية؛ يعتمد على ذاكرة الوصول العشوائي القابلة للقراءة والكتابة حوالي
200 إلى واحد [ح]
سعر 9200 دولار أمريكي لكل ميجا بايت (1961؛ [22] 97500 دولار أمريكي في عام 2022) 14.4 دولارًا أمريكيًا لكل تيرابايت بحلول نهاية عام 2022 [23] 6.8 مليار إلى واحد [i]
كثافة البيانات 2000  بت لكل بوصة مربعة [24] 1.4 تيرابايت لكل بوصة مربعة في عام 2023 [25] 700 مليون إلى واحد [ج]
متوسط ​​العمر المتوقع حوالي 2000 ساعة متوسط ​​الوقت بين الأعطال [ بحاجة لمصدر ] حوالي 2,500,000 ساعة (~285 سنة) متوسط ​​الوقت بين الأعطال [26] 1250 إلى واحد [ك]

تم شحن أول محرك أقراص صلبة من إنتاج IBM، وهو محرك تخزين الأقراص 350 ، في عام 1957 كمكون لنظام IBM 305 RAMAC. كان حجمه تقريبًا بحجم ثلاجتين كبيرتين وكان يخزن خمسة ملايين حرف من ستة بتات (3.75 ميجا بايت ) [18] على كومة من 52 قرصًا (100 سطح مستخدم). [27] كان للمحرك 350 ذراع واحد برأسين للقراءة والكتابة، أحدهما متجه لأعلى والآخر لأسفل، يتحرك أفقيًا بين زوج من الأقراص المتجاورة ورأسيًا من زوج واحد من الأقراص إلى مجموعة ثانية. [28] [29] [30] كانت متغيرات IBM 350 هي IBM 355 و IBM 7300 و IBM 1405 .

في عام 1961، أعلنت شركة آي بي إم، وفي عام 1962، قامت بشحن وحدة تخزين الأقراص آي بي إم 1301، [31] والتي حلت محل آي بي إم 350 ومحركات الأقراص المماثلة. تتكون وحدة 1301 من وحدة واحدة (للطراز 1) أو وحدتين (للطراز 2)، تحتوي كل منهما على 25 قرصًا، يبلغ سمك كل قرص حوالي 1 ⁄ 8 بوصة (3.2 مم) وقطرها 24 بوصة (610 مم). [32] بينما استخدمت محركات أقراص آي بي إم السابقة رأسين للقراءة والكتابة فقط لكل ذراع، استخدمت وحدة 1301 مجموعة من 48 رأسًا (مشطًا)، تتحرك كل مجموعة أفقيًا كوحدة واحدة، ويتم استخدام رأس واحد لكل سطح. تم دعم عمليات القراءة والكتابة في وضع الأسطوانة ، وطارت الرؤوس حوالي 250 ميكروبوصة (حوالي 6 ميكرومتر) فوق سطح القرص. تعتمد حركة مجموعة الرأس على نظام جمع ثنائي من المحركات الهيدروليكية التي تضمن تحديد المواقع بشكل متكرر. كان حجم خزانة 1301 تقريبًا بحجم ثلاث ثلاجات كبيرة موضوعة جنبًا إلى جنب، وتخزن ما يعادل حوالي 21 مليون بايت من ثمانية بتات لكل وحدة. كان وقت الوصول حوالي ربع ثانية.

في عام 1962 أيضًا، قدمت شركة IBM محرك الأقراص طراز 1311 ، الذي كان بحجم الغسالة تقريبًا ويخزن مليوني حرف على حزمة أقراص قابلة للإزالة . يمكن للمستخدمين شراء حزم إضافية وتبادلها حسب الحاجة، تمامًا مثل بكرات الشريط المغناطيسي . أصبحت النماذج اللاحقة من محركات الأقراص القابلة للإزالة، من IBM وغيرها، هي القاعدة في معظم تركيبات الكمبيوتر ووصلت سعتها إلى 300 ميجا بايت بحلول أوائل الثمانينيات. أطلق على محركات الأقراص الثابتة غير القابلة للإزالة اسم محركات الأقراص "الثابتة".

في عام 1963، قدمت شركة IBM طراز 1302، [33] بسعة مسار مضاعفة وعدد مسارات مضاعف لكل أسطوانة مثل طراز 1301. كان طراز 1302 يحتوي على وحدة واحدة (للطراز 1) أو وحدتين (للطراز 2)، تحتوي كل منهما على مشط منفصل لأول 250 مسارًا وآخر 250 مسارًا.

تم تصنيع بعض محركات الأقراص الصلبة عالية الأداء برأس واحد لكل مسار، على سبيل المثال ، Burroughs B-475 في عام 1964، و IBM 2305 في عام 1970، بحيث لم يتم إهدار أي وقت في نقل الرؤوس فعليًا إلى مسار وكان التأخير الوحيد هو الوقت اللازم لتدوير كتلة البيانات المطلوبة إلى موضعها أسفل الرأس. [34] كانت تُعرف بمحركات الأقراص ذات الرأس الثابت أو رأس لكل مسار، وكانت باهظة الثمن ولم تعد تُنتج. [35]

في عام 1973، قدمت شركة آي بي إم نوعًا جديدًا من محركات الأقراص الصلبة أطلق عليه اسم " وينشستر ". وكانت السمة المميزة الأساسية لهذا النوع من محركات الأقراص الصلبة هي أن رؤوس الأقراص لم تكن تُسحب بالكامل من كومة أقراص الأقراص عند إيقاف تشغيل المحرك. بل كان يُسمح للرؤوس "بالهبوط" على منطقة خاصة من سطح القرص عند إيقاف تشغيله، ثم "الإقلاع" مرة أخرى عند تشغيل القرص لاحقًا. وقد أدى هذا إلى تقليل تكلفة آلية تشغيل الرأس بشكل كبير، ولكنه منع إزالة الأقراص فقط من المحرك كما كان يحدث مع مجموعات الأقراص في ذلك الوقت. وبدلاً من ذلك، كانت النماذج الأولى من محركات "تقنية وينشستر" تتميز بوحدة قرص قابلة للإزالة، والتي تضمنت كلًا من مجموعة الأقراص وتجميع الرأس، تاركة محرك التشغيل في المحرك عند إزالته. وفي وقت لاحق، تخلت محركات "وينشستر" عن مفهوم الوسائط القابلة للإزالة وعادت إلى الأقراص غير القابلة للإزالة.

في عام 1974، قدمت شركة IBM محرك الذراع المتأرجح، والذي أصبح ممكنًا لأن رؤوس التسجيل Winchester تعمل بشكل جيد عند إمالة المسارات المسجلة. أصبح التصميم البسيط لمحرك IBM GV (Gulliver)، [36] الذي تم اختراعه في مختبرات Hursley التابعة لشركة IBM في المملكة المتحدة، هو الاختراع الكهروميكانيكي الأكثر ترخيصًا لشركة IBM [37] على الإطلاق، حيث تم اعتماد المحرك ونظام الترشيح في الثمانينيات في النهاية لجميع محركات الأقراص الصلبة، ولا يزال عالميًا بعد ما يقرب من 40 عامًا و10 مليارات ذراع لاحقًا.

مثل أول محرك أقراص قابل للإزالة، استخدمت محركات "Winchester" الأولى أقراصًا بقطر 14 بوصة (360 مم). في عام 1978، قدمت شركة IBM محركًا بذراع متأرجح، وهو IBM 0680 (Piccolo)، بقرص بقطر ثماني بوصات، مستكشفة إمكانية أن توفر الأقراص الأصغر حجمًا مزايا. وتبع ذلك محركات أخرى بقطر ثماني بوصات، ثم 5 بوصات .+محركات أقراص مقاس 1 ⁄ 4 بوصة  (130 مم)، مصممة لتحل محل محركات الأقراص المرنة المعاصرة . كانت هذه الأخيرة مخصصة في المقام الأول لسوق أجهزة الكمبيوتر الشخصية الناشئة آنذاك.

بمرور الوقت، ومع زيادة كثافة التسجيل بشكل كبير، وجد أن التخفيضات الإضافية في قطر القرص إلى 3.5 بوصة و2.5 بوصة هي الحل الأمثل. أصبحت مواد المغناطيس الأرضية النادرة القوية في متناول الجميع خلال هذه الفترة وكانت مكملة لتصميم محرك الذراع المتأرجح لتمكين عوامل الشكل المدمجة لمحركات الأقراص الصلبة الحديثة.

مع بداية الثمانينيات من القرن العشرين، كانت محركات الأقراص الصلبة ميزة إضافية نادرة ومكلفة للغاية في أجهزة الكمبيوتر، ولكن بحلول أواخر الثمانينيات، انخفضت تكلفتها إلى الحد الذي أصبحت فيه قياسية في جميع أجهزة الكمبيوتر باستثناء أرخصها.

في أوائل الثمانينيات، تم بيع معظم محركات الأقراص الصلبة لمستخدمي أجهزة الكمبيوتر الشخصي كنظام فرعي خارجي إضافي. لم يتم بيع النظام الفرعي باسم الشركة المصنعة للمحرك ولكن باسم الشركة المصنعة للنظام الفرعي مثل Corvus Systems و Tallgrass Technologies ، أو باسم الشركة المصنعة لنظام الكمبيوتر الشخصي مثل Apple ProFile . في عام 1983، كان جهاز IBM PC/XT يتضمن محرك أقراص صلبة داخليًا بسعة 10 ميجا بايت، وبعد ذلك بفترة وجيزة، انتشرت محركات الأقراص الصلبة الداخلية في أجهزة الكمبيوتر الشخصية.

ظلت محركات الأقراص الصلبة الخارجية شائعة لفترة أطول على أجهزة Apple Macintosh . تميزت العديد من أجهزة كمبيوتر Macintosh المصنعة بين عامي 1986 و1998 بمنفذ SCSI في الخلف، مما جعل التوسع الخارجي بسيطًا. لم تكن أجهزة كمبيوتر Macintosh المدمجة القديمة مزودة بحجرات محرك أقراص صلبة يمكن للمستخدم الوصول إليها (في الواقع، لم يكن لدى Macintosh 128K و Macintosh 512K و Macintosh Plus حجرة محرك أقراص صلبة على الإطلاق)، لذلك في تلك الطرز، كانت أقراص SCSI الخارجية هي الخيار المعقول الوحيد للتوسع على أي وحدة تخزين داخلية.

كانت التحسينات التي طرأت على محركات الأقراص الصلبة مدفوعة بزيادة الكثافة المساحية ، المذكورة في الجدول أعلاه. وتوسعت التطبيقات خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، من أجهزة الكمبيوتر المركزية في أواخر الخمسينيات إلى معظم تطبيقات التخزين الشامل بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر وتطبيقات المستهلك مثل تخزين المحتوى الترفيهي.

في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين والعقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، بدأت ذاكرة NAND تحل محل محركات الأقراص الصلبة في التطبيقات التي تتطلب قابلية النقل أو الأداء العالي. يتحسن أداء ذاكرة NAND بشكل أسرع من محركات الأقراص الصلبة، وتتآكل تطبيقات محركات الأقراص الصلبة. في عام 2018، كان لأكبر محرك أقراص ثابت سعة 15 تيرابايت، بينما كانت سعة أكبر محرك أقراص SSD 100 تيرابايت. [38] اعتبارًا من عام 2018 ، كان من المتوقع أن تصل سعة محركات الأقراص الصلبة إلى 100 تيرابايت حوالي عام 2025، [39] ولكن اعتبارًا من عام 2019 ، تم تقليص وتيرة التحسن المتوقعة إلى 50 تيرابايت بحلول عام 2026. [40] تم إيقاف عوامل الشكل الأصغر، 1.8 بوصة وأقل، حوالي عام 2010. تتحسن تكلفة تخزين الحالة الصلبة (NAND)، التي يمثلها قانون مور ، بشكل أسرع من محركات الأقراص الصلبة. تتمتع ذاكرة NAND بمرونة سعرية أعلى للطلب من محركات الأقراص الصلبة، وهذا يدفع نمو السوق. [41] خلال أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين وعقد العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، دخلت دورة حياة منتج محركات الأقراص الصلبة مرحلة النضج، وقد يشير تباطؤ المبيعات إلى بداية مرحلة الانحدار. [42]

أدت الفيضانات التي شهدتها تايلاند في عام 2011 إلى إتلاف مصانع التصنيع وأثرت سلبًا على تكلفة محرك الأقراص الصلبة بين عامي 2011 و2013. [43]

في عام 2019، أغلقت شركة ويسترن ديجيتال آخر مصنع لها لمحركات الأقراص الصلبة في ماليزيا بسبب انخفاض الطلب، للتركيز على إنتاج محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة. [44] وقد شهدت جميع الشركات الثلاث المتبقية لمحركات الأقراص الصلبة انخفاضًا في الطلب على محركات الأقراص الصلبة الخاصة بها منذ عام 2014. [45]

تكنولوجيا

المقطع العرضي المغناطيسي وتعديل التردد البيانات الثنائية المشفرة

التسجيل المغناطيسي

يسجل القرص الصلب الحديث البيانات عن طريق مغنطة طبقة رقيقة من مادة مغناطيسية حديدية [m] على جانبي القرص. تمثل التغييرات المتسلسلة في اتجاه المغنطة بتات بيانات ثنائية . تتم قراءة البيانات من القرص عن طريق اكتشاف التحولات في المغنطة. يتم ترميز بيانات المستخدم باستخدام مخطط ترميز، مثل الترميز المحدود بطول التشغيل ، [n] والذي يحدد كيفية تمثيل البيانات بواسطة التحولات المغناطيسية.

يتكون تصميم القرص الصلب النموذجي منالمغزل الذي يحمل أقراصًا دائرية مسطحة تسمىالأطباق، والتي تحمل البيانات المسجلة. تصنع الأطباق من مادة غير مغناطيسية، عادةًسبيكة ألومنيومأوزجاجأوسيراميك. وهي مطلية بطبقة ضحلة من مادة مغناطيسية يبلغ عمقها عادةً من 10 إلى 20نانومتر، مع طبقة خارجية من الكربون للحماية.[47][48][49]للإشارة، يبلغ سمك قطعة ورق النسخ القياسية 0.07 إلى 0.18 مم (70000 إلى 180000 نانومتر)[50].

القرص الصلب مدمر، والطبق الزجاجي مرئي
رسم تخطيطي يوضح المكونات الرئيسية للقرص الصلب للكمبيوتر
تسجيل مغناطيسيات مفردة للبتات على قرص صلب سعة 200 ميجابايت (التسجيل أصبح مرئيًا باستخدام CMOS-MagView) [51]
مخطط التسجيل الطولي (القياسي) والتسجيل العمودي

تدور الأقراص الموجودة في محركات الأقراص الصلبة المعاصرة بسرعات تتراوح من4200  دورة في الدقيقة في الأجهزة المحمولة الموفرة للطاقة، إلى 15000 دورة في الدقيقة للخوادم عالية الأداء. [52] تدور محركات الأقراص الصلبة الأولى بسرعة 1200 دورة في الدقيقة [5] ، ولعدة سنوات، كانت سرعة 3600 دورة في الدقيقة هي القاعدة. [53] اعتبارًا من نوفمبر 2019 ، تدور الأطباق في معظم محركات الأقراص الصلبة المخصصة للمستهلكين بسرعة 5400 أو 7200 دورة في الدقيقة.

تُكتب المعلومات على طبق وتُقرأ منه أثناء دورانه أمام أجهزة تسمى رؤوس القراءة والكتابة ، والتي يتم وضعها للعمل بالقرب من السطح المغناطيسي، حيث يبلغ ارتفاع طيرانها في كثير من الأحيان عشرات النانومتر. تُستخدم رأس القراءة والكتابة للكشف عن مغناطيسية المادة التي تمر تحتها مباشرة وتعديلها.

في محركات الأقراص الحديثة، يوجد رأس واحد لكل سطح مغناطيسي للقرص على المغزل، مثبت على ذراع مشترك. يحرك ذراع المحرك (أو ذراع الوصول) الرؤوس على شكل قوس (شعاعيًا تقريبًا) عبر الأقراص أثناء دورانها، مما يسمح لكل رأس بالوصول إلى سطح القرص بالكامل تقريبًا أثناء دورانه. يتم تحريك الذراع باستخدام محرك ملف صوتي أو، في بعض التصميمات القديمة، محرك متدرج . كتبت محركات الأقراص الصلبة المبكرة البيانات عند بعض البتات الثابتة في الثانية، مما أدى إلى حصول جميع المسارات على نفس كمية البيانات لكل مسار، ولكن المحركات الحديثة (منذ التسعينيات) تستخدم تسجيل بت المنطقة ، مما يزيد من سرعة الكتابة من المنطقة الداخلية إلى المنطقة الخارجية وبالتالي تخزين المزيد من البيانات لكل مسار في المناطق الخارجية.

في محركات الأقراص الحديثة، يخلق الحجم الصغير للمناطق المغناطيسية خطر فقدان حالتها المغناطيسية بسبب التأثيرات الحرارية - عدم الاستقرار المغناطيسي الناتج عن الحرارة والذي يُعرف عادةً باسم " الحد الفائق المغناطيسي ". لمواجهة هذا، يتم طلاء الأطباق بطبقتين مغناطيسيتين متوازيتين، تفصل بينهما طبقة ثلاثية الذرات من عنصر الروثينيوم غير المغناطيسي ، ويتم مغناطيسية الطبقتين في اتجاهين متعاكسين، وبالتالي تعزيز كل منهما للأخرى. [54] هناك تقنية أخرى تستخدم للتغلب على التأثيرات الحرارية للسماح بكثافة تسجيل أكبر وهي التسجيل العمودي (PMR)، الذي تم شحنه لأول مرة في عام 2005، [55] واعتبارًا من عام 2007 ، تم استخدامه في بعض محركات الأقراص الصلبة. [56] [57] [58] قد يكون التسجيل العمودي مصحوبًا بتغييرات في تصنيع رؤوس القراءة / الكتابة لزيادة قوة المجال المغناطيسي الناتج عن الرؤوس. [59]

في عام 2004، تم تقديم وسائط تسجيل ذات كثافة أعلى، تتكون من طبقات مغناطيسية صلبة وناعمة مقترنة. تسمح تقنية تخزين الوسائط المغناطيسية ذات الزنبرك التبادلي ، والمعروفة أيضًا باسم الوسائط المركبة المقترنة بالتبادل ، بسهولة الكتابة بسبب طبيعة مساعدة الكتابة للطبقة الناعمة. ومع ذلك، يتم تحديد الاستقرار الحراري فقط من خلال الطبقة الأكثر صلابة ولا يتأثر بالطبقة الناعمة. [60] [61]

تسمح تقنية التحكم في التدفق MAMR (FC-MAMR) للقرص الصلب بزيادة سعة التسجيل دون الحاجة إلى مواد جديدة لقرص صلب. تحتوي محركات الأقراص الصلبة MAMR على مولد عزم دوران مولد للموجات الدقيقة (STO) على رؤوس القراءة/الكتابة والذي يسمح بتسجيل بتات أصغر فعليًا على الأقراص، مما يزيد من كثافة المساحة. عادةً ما تحتوي رؤوس التسجيل للقرص الصلب على عمود يسمى القطب الرئيسي والذي يستخدم للكتابة على الأقراص، ويوجد بجوار هذا القطب فجوة هوائية ودرع. يحيط ملف الكتابة للرأس بالقطب. يتم وضع جهاز STO في الفجوة الهوائية بين القطب والدرع لزيادة قوة المجال المغناطيسي الناتج عن القطب؛ لا يستخدم FC-MAMR تقنيًا الموجات الدقيقة ولكنه يستخدم التكنولوجيا المستخدمة في MAMR. تحتوي STO على طبقة توليد المجال (FGL) وطبقة حقن الدوران (SIL)، وتنتج FGL مجالًا مغناطيسيًا باستخدام الإلكترونات المستقطبة بالدوران والتي تنشأ في SIL، وهو شكل من أشكال طاقة عزم الدوران. [62]

عناصر

قرص صلب به أقراص ومحور محرك تم إزالتهما، مما يكشف عن ملفات ستاتور بلون النحاس تحيط بمحمل في وسط محرك المغزل. الشريط البرتقالي على طول جانب الذراع عبارة عن كبل دائرة مطبوعة رفيع، ومحمل المغزل في المنتصف والمحرك في الجزء العلوي الأيسر.
لوحة دوائر كهربائية للقرص الصلب مقاس 2.5 بوصة MP0402H من سامسونج

يحتوي القرص الصلب التقليدي على محركين كهربائيين: محرك مغزلي يدور الأقراص ومحرك (محرك) يضع مجموعة رأس القراءة/الكتابة عبر الأقراص الدوارة. يحتوي محرك القرص على دوار خارجي متصل بالأقراص؛ ويتم تثبيت لفات الجزء الثابت في مكانها. يوجد رأس القراءة/الكتابة مقابل المحرك في نهاية ذراع دعم الرأس؛ حيث تربط كابلات الدوائر المطبوعة الرفيعة رؤوس القراءة/الكتابة بإلكترونيات مكبر الصوت المثبتة عند محور المحرك. ذراع دعم الرأس خفيف جدًا، ولكنه صلب أيضًا؛ في محركات الأقراص الحديثة، يصل التسارع عند الرأس إلى 550 جرامًا .

مجموعة رؤوس مع ملف تشغيل على اليسار ورؤوس القراءة/الكتابة على اليمين
لقطة مقربة لرأس قراءة وكتابة واحد ، تُظهر الجانب المواجه للقرص

الالمحرك عبارة عنمغناطيس دائمومحركملف متحركيحرك الرؤوس إلى الموضع المطلوب. تدعم لوحة معدنيةمغناطيسًاعالي التدفقمن النيوديميوم والحديد والبورون. يوجد أسفل هذه اللوحة الملف المتحرك، والذي يُشار إليه غالبًا باسم ملف الصوت قياسًا على الملف الموجود فيمكبرات الصوت، والذي يتم توصيله بمحور المحرك، وتحته يوجد مغناطيس NIB ثانٍ مثبت على اللوحة السفلية للمحرك (بعض المحركات بها مغناطيس واحد فقط).

إن الملف الصوتي نفسه على شكل رأس سهم وهو مصنوع من سلك مغناطيسي نحاسي مزدوج الطلاء . الطبقة الداخلية عبارة عن عزل، والطبقة الخارجية عبارة عن مادة بلاستيكية حرارية، والتي تربط الملف معًا بعد لفه على قالب، مما يجعله يدعم نفسه. ثم تتفاعل أجزاء الملف على طول جانبي رأس السهم (والتي تشير إلى مركز محمل المحرك) مع المجال المغناطيسي للمغناطيس الثابت. ينتج التيار المتدفق شعاعيًا للخارج على طول أحد جانبي رأس السهم وشعاعيًا للداخل على الجانب الآخر القوة المماسية . إذا كان المجال المغناطيسي موحدًا، فإن كل جانب سيولد قوى متعاكسة تلغي بعضها البعض. لذلك، فإن سطح المغناطيس هو نصف القطب الشمالي ونصف القطب الجنوبي، مع وجود خط التقسيم الشعاعي في المنتصف، مما يتسبب في رؤية جانبي الملف لحقول مغناطيسية متعاكسة وتنتج قوى تضيف بدلاً من الإلغاء. تنتج التيارات على طول الجزء العلوي والسفلي من الملف قوى شعاعية لا تدور الرأس.

تتحكم إلكترونيات القرص الصلب في حركة المحرك ودوران القرص وتنقل البيانات إلى أو من وحدة تحكم القرص . يتم إنجاز ردود الفعل لإلكترونيات المحرك عن طريق أجزاء خاصة من القرص مخصصة لردود الفعل المؤازرة . تكون هذه إما دوائر متحدة المركز كاملة (في حالة تقنية المؤازرة المخصصة) أو أجزاء متناثرة مع بيانات حقيقية (في حالة المؤازرة المضمنة، والمعروفة أيضًا باسم تقنية المؤازرة القطاعية). تعمل ردود الفعل المؤازرة على تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء لمستشعرات GMR عن طريق ضبط محرك الملف الصوتي لتدوير الذراع. يستخدم نظام المؤازرة الأكثر حداثة أيضًا محركات ملي أو ميكرو لتحديد موضع رؤوس القراءة / الكتابة بدقة أكبر. [63] يستخدم تدوير الأقراص محركات المغزل الحاملة للسوائل. البرامج الثابتة الحديثة للقرص قادرة على جدولة عمليات القراءة والكتابة بكفاءة على أسطح الأطباق وإعادة تعيين قطاعات الوسائط التي فشلت.

معدلات الخطأ والمعالجة

تستخدم محركات الأقراص الحديثة على نطاق واسع أكواد تصحيح الأخطاء (ECCs)، وخاصة تصحيح أخطاء ريد-سولومون . تخزن هذه التقنيات بتات إضافية، يتم تحديدها بواسطة صيغ رياضية، لكل كتلة من البيانات؛ تسمح البتات الإضافية بتصحيح العديد من الأخطاء بشكل غير مرئي. تشغل البتات الإضافية نفسها مساحة على القرص الصلب، ولكنها تسمح باستخدام كثافات تسجيل أعلى دون التسبب في أخطاء غير قابلة للتصحيح، مما يؤدي إلى سعة تخزين أكبر بكثير. [64] على سبيل المثال، يوفر القرص الصلب النموذجي سعة 1  تيرابايت مع قطاعات 512 بايت سعة إضافية تبلغ حوالي 93  جيجابايت لبيانات تصحيح الأخطاء . [65]

في أحدث محركات الأقراص، اعتبارًا من عام 2009 ، [66] حلت أكواد التحقق من التكافؤ منخفض الكثافة (LDPC) محل Reed–Solomon؛ حيث تعمل أكواد LDPC على تمكين الأداء بالقرب من حد Shannon وبالتالي توفير أعلى كثافة تخزين متاحة. [66] [67]

تحاول محركات الأقراص الصلبة النموذجية "إعادة تعيين" البيانات في قطاع مادي معطل إلى قطاع مادي احتياطي يوفره "مجموعة القطاعات الاحتياطية" للمحرك (وتسمى أيضًا "مجموعة الاحتياطي")، [68] مع الاعتماد على ECC لاستعادة البيانات المخزنة بينما لا يزال عدد الأخطاء في القطاع التالف منخفضًا بدرجة كافية. تحسب ميزة SMART ( تقنية المراقبة الذاتية والتحليل وإعداد التقارير ) العدد الإجمالي للأخطاء في القرص الصلب بالكامل التي تم إصلاحها بواسطة ECC (على الرغم من عدم وجودها على جميع محركات الأقراص الصلبة حيث لا يتم دعم سمات SMART ذات الصلة "Hardware ECC Recovered" و"Soft ECC Correction" بشكل متسق)، والعدد الإجمالي لإعادة تعيين القطاعات التي تم إجراؤها، حيث أن حدوث العديد من هذه الأخطاء قد يتنبأ بفشل القرص الصلب .

يحتوي "تنسيق No-ID"، الذي طورته شركة IBM في منتصف تسعينيات القرن العشرين، على معلومات حول القطاعات السيئة ومواقع القطاعات التي تمت إعادة تعيينها. [69]

لا يمكن تصحيح سوى جزء ضئيل من الأخطاء المكتشفة. تتضمن أمثلة معدلات أخطاء قراءة البتات غير المصححة المحددة ما يلي:

  • تنص مواصفات عام 2013 لمحركات أقراص SAS الخاصة بالمؤسسات على أن معدل الخطأ هو خطأ قراءة بت واحد غير مصحح في كل 10 بتات مقروءة ، [70] [71]
  • تنص مواصفات محركات الأقراص الصلبة SATA للمستهلك لعام 2018 على أن معدل الخطأ هو خطأ قراءة بت واحد غير مصحح في كل 10 إلى 14 بت. [72] [73]

في نموذج الشركة المصنعة المعينة، يكون معدل خطأ البت غير المصحح هو نفسه عادةً بغض النظر عن سعة محرك الأقراص. [70] [71] [72] [73]

أسوأ أنواع الأخطاء هي تلف البيانات الصامت وهي أخطاء لا يتم اكتشافها بواسطة البرامج الثابتة للقرص أو نظام التشغيل المضيف؛ قد يكون سبب بعض هذه الأخطاء خلل في محرك القرص الصلب بينما ينشأ البعض الآخر في مكان آخر في الاتصال بين المحرك والمضيف. [74]

تطوير

كثافة مساحة محرك الأقراص الصلبة الرائدة من عام 1956 حتى عام 2009 مقارنة بقانون مور. وبحلول عام 2016، تباطأ التقدم بشكل ملحوظ إلى ما دون اتجاه الكثافة المستقرة. [75]

كان معدل تقدم الكثافة المساحية مماثلاً لقانون مور (مضاعفة كل عامين) حتى عام 2010: 60% سنويًا خلال الفترة 1988-1996، و100% خلال الفترة 1996-2003 و30% خلال الفترة 2003-2010. [76] وفي حديثه عام 1997، وصف جوردون مور الزيادة بأنها "مذهلة"، [77] بينما لاحظ لاحقًا أن النمو لا يمكن أن يستمر إلى الأبد. [78] تباطأ تحسن الأسعار إلى -12% سنويًا خلال الفترة 2010-2017، [79] مع تباطؤ نمو الكثافة المساحية. تباطأ معدل تقدم الكثافة المساحية إلى 10% سنويًا خلال الفترة 2010-2016، [80] وكانت هناك صعوبة في الانتقال من التسجيل العمودي إلى التقنيات الأحدث. [81]

مع انخفاض حجم خلية البت، يمكن وضع المزيد من البيانات على طبق محرك واحد. في عام 2013، كان من المفترض أن يكون لقرص ثابت مكتبي إنتاجي سعة 3 تيرابايت (مع أربعة أطباق) كثافة مساحة تبلغ حوالي 500 جيجابت/بوصة مربعة والتي كانت ستبلغ خلية بت تتألف من حوالي 18 حبيبة مغناطيسية (11 × 1.6 حبيبة). [82] منذ منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، واجه تقدم الكثافة المساحية تحديًا من خلال معضلة ثلاثية فائقة المغناطيسية تتضمن حجم الحبيبات وقوة الحبيبات المغناطيسية وقدرة الرأس على الكتابة. [83] من أجل الحفاظ على نسبة إشارة إلى ضوضاء مقبولة، يلزم وجود حبيبات أصغر؛ قد تنعكس الحبيبات الأصغر ذاتيًا ( عدم الاستقرار الكهروحراري ) ما لم تتم زيادة قوتها المغناطيسية، ولكن مواد رأس الكتابة المعروفة غير قادرة على توليد مجال مغناطيسي قوي بما يكفي لكتابة الوسيط في المساحة الأصغر بشكل متزايد التي تشغلها الحبيبات.

يتم تطوير تقنيات التخزين المغناطيسي لمعالجة هذه المعضلة الثلاثية، والتنافس مع محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة القائمة على ذاكرة الفلاش (SSDs). في عام 2013، قدمت شركة Seagate تقنية التسجيل المغناطيسي المترابط (SMR)، [84] والتي كانت تهدف إلى أن تكون بمثابة تقنية "فجوة مؤقتة" بين التسجيل المغناطيسي المترابط (PMR) وخليفتها المقصودة من Seagate التسجيل المغناطيسي بمساعدة الحرارة (HAMR). يستخدم التسجيل المغناطيسي المترابط مسارات متداخلة لزيادة كثافة البيانات، على حساب تعقيد التصميم وانخفاض سرعات الوصول إلى البيانات (خاصة سرعات الكتابة وسرعات الوصول العشوائي 4K). [85] [86]

على النقيض من ذلك، ركزت شركة HGST (وهي الآن جزء من Western Digital ) على تطوير طرق لإغلاق محركات الأقراص المملوءة بالهيليوم بدلاً من الهواء المفلتر المعتاد. نظرًا لتقليل الاضطراب والاحتكاك ، يمكن تحقيق كثافات مساحة أعلى بسبب استخدام عرض مسار أصغر، كما أن الطاقة المبددة بسبب الاحتكاك أقل أيضًا، مما يؤدي إلى انخفاض استهلاك الطاقة. علاوة على ذلك، يمكن وضع المزيد من الأطباق في نفس مساحة العلبة، على الرغم من صعوبة منع غاز الهيليوم من الهروب. [87] وبالتالي، فإن محركات الهيليوم محكمة الغلق تمامًا ولا تحتوي على منفذ تنفس، على عكس نظيراتها المملوءة بالهواء.

توجد تقنيات تسجيل أخرى إما قيد البحث أو تم تنفيذها تجاريًا لزيادة الكثافة المساحية، بما في ذلك التسجيل المغناطيسي بمساعدة الحرارة (HAMR) من Seagate. يتطلب HAMR بنية مختلفة مع وسائط معاد تصميمها ورؤوس قراءة / كتابة، وأشعة ليزر جديدة، ومحولات بصرية جديدة في المجال القريب. [88] من المتوقع أن يتم شحن HAMR تجاريًا في أواخر عام 2024، [89] بعد أن أدت المشكلات الفنية إلى تأخير طرحه لأكثر من عقد من الزمان، من التوقعات السابقة في وقت مبكر من عام 2009. [90] [91] [92] [93] تمت إزالة خليفة HAMR المخطط له، التسجيل بنمط البت (BPR)، [94] من خرائط طريق Western Digital وSeagate. [95] تم أخذ عينات من التسجيل المغناطيسي بمساعدة الميكروويف (MAMR) من Western Digital، [96] [ 97] والمعروف أيضًا باسم التسجيل المغناطيسي بمساعدة الطاقة (EAMR)، في عام 2020، مع أول محرك EAMR ، Ultrastar HC550، الذي تم شحنه في أواخر عام 2020. [98] [99] [100 ] ظهرت رؤوس المقاومة المغناطيسية العملاقة ( CPP/GMR) "التيار العمودي على المستوى" في أوراق بحثية. [102] [103] [104]

اعتمدت بعض محركات الأقراص أذرع تشغيل مستقلة مزدوجة لزيادة سرعات القراءة/الكتابة والتنافس مع محركات أقراص الحالة الصلبة. [105] وقد تم اقتراح مفهوم محرك الفراغ ثلاثي الأبعاد (3DHD) [106] والتسجيل المغناطيسي ثلاثي الأبعاد. [107]

وبناءً على الافتراضات المتعلقة بجدوى وتوقيت هذه التقنيات، تتوقع شركة سيجيت أن تنمو الكثافة المساحية بنسبة 20% سنويًا خلال الفترة 2020-2034. [40]

سعة

محركا Seagate Barracuda من عامي 2003 و2009، بسعة 160 جيجابايت و1 تيرابايت على التوالي. اعتبارًا من عام 2022 ، تقدم Western Digital سعات تصل إلى 26 تيرابايت.
SSD mSATA أعلى محرك أقراص ثابت مقاس 2.5 بوصة

أعلى سعة تخزينية لأقراص HDD التي يتم شحنها تجاريًا اعتبارًا من عام 2025 هي 32 تيرابايت. [19] [ فشل التحقق ] سعة محرك الأقراص الصلبة، كما أبلغ عنها نظام التشغيل للمستخدم النهائي، أقل من الكمية التي ذكرها المصنع لعدة أسباب، على سبيل المثال استخدام نظام التشغيل لبعض المساحة، واستخدام بعض المساحة لتكرار البيانات، واستخدام المساحة لهياكل نظام الملفات. يمكن أن يؤدي الخلط بين البادئات العشرية والبادئات الثنائية أيضًا إلى حدوث أخطاء.

حساب

تظهر محركات الأقراص الصلبة الحديثة لوحدة التحكم المضيفة الخاصة بها كمجموعة متجاورة من الكتل المنطقية، ويتم حساب سعة المحرك الإجمالية عن طريق ضرب عدد الكتل في حجم الكتلة. تتوفر هذه المعلومات من مواصفات المنتج الخاصة بالشركة المصنعة، ومن المحرك نفسه من خلال استخدام وظائف نظام التشغيل التي تستدعي أوامر محرك الأقراص منخفضة المستوى. [108] [109] تحتوي محركات IBM الأقدم والمتوافقة، على سبيل المثال IBM 3390 التي تستخدم تنسيق سجل CKD ، على سجلات ذات طول متغير؛ يجب أن تأخذ حسابات سعة المحرك هذه في الاعتبار خصائص السجلات. تحاكي بعض محركات الأقراص الصلبة الحديثة تنسيق CKD، وتنطبق عليها نفس صيغ السعة.

يتم حساب السعة الإجمالية لمحركات الأقراص الصلبة القديمة الموجهة للقطاعات على أنها حاصل ضرب عدد الأسطوانات لكل منطقة تسجيل، وعدد البايتات لكل قطاع (512 في أغلب الأحيان)، وعدد مناطق المحرك. [ بحاجة لمصدر ] كما تبلغ بعض محركات SATA الحديثة عن سعات قطاع رأس الأسطوانة (CHS)، ولكن هذه ليست معلمات مادية لأن القيم المبلغ عنها مقيدة بواجهات نظام التشغيل التاريخية. تم استبدال مخطط C/H/S بالعنونة المنطقية للكتلة (LBA)، وهو مخطط عنونة خطي بسيط يحدد موقع الكتل بواسطة مؤشر عدد صحيح، والذي يبدأ عند LBA 0 للكتلة الأولى ويزداد بعد ذلك. [110] عند استخدام طريقة C/H/S لوصف محركات الأقراص الكبيرة الحديثة، غالبًا ما يتم ضبط عدد الرؤوس على 64، على الرغم من أن محرك الأقراص الصلبة الحديث النموذجي يحتوي على ما بين واحد وأربعة أقراص. في محركات الأقراص الصلبة الحديثة، لا يتم تضمين السعة الاحتياطية لإدارة العيوب في السعة المنشورة؛ ومع ذلك، في العديد من محركات الأقراص الصلبة المبكرة، تم حجز عدد معين من القطاعات كقطع غيار، مما أدى إلى تقليل السعة المتاحة لنظام التشغيل. علاوة على ذلك، تقوم العديد من محركات الأقراص الصلبة بتخزين البرامج الثابتة الخاصة بها في منطقة خدمة محجوزة، والتي لا يمكن للمستخدم الوصول إليها عادةً، ولا يتم تضمينها في حساب السعة.

بالنسبة لأنظمة RAID الفرعية، تعمل متطلبات سلامة البيانات والتسامح مع الأخطاء أيضًا على تقليل السعة المحققة. على سبيل المثال، تحتوي مجموعة RAID 1 على حوالي نصف السعة الإجمالية نتيجة لنسخ البيانات، بينما تفقد مجموعة RAID 5 التي تحتوي على n محرك أقراص 1/n من السعة (وهو ما يعادل سعة محرك أقراص واحد) بسبب تخزين معلومات التكافؤ. أنظمة RAID الفرعية عبارة عن محركات أقراص متعددة تبدو وكأنها محرك أقراص واحد أو أكثر للمستخدم، لكنها توفر التسامح مع الأخطاء. يستخدم معظم بائعي RAID مجموعات اختبارية لتحسين سلامة البيانات على مستوى الكتلة. يصمم بعض البائعين أنظمة تستخدم محركات أقراص صلبة بقطاعات تبلغ 520 بايتًا لاحتواء 512 بايتًا من بيانات المستخدم وثمانية بايتات مجموع اختباري، أو باستخدام قطاعات منفصلة تبلغ 512 بايتًا لبيانات مجموع الاختباري. [111]

قد تستخدم بعض الأنظمة أقسامًا مخفية لاستعادة النظام، مما يقلل من السعة المتاحة للمستخدم النهائي دون معرفة أدوات تقسيم القرص الخاصة مثل diskpart في Windows . [112]

التنسيق

يتم تخزين البيانات على القرص الصلب في سلسلة من الكتل المنطقية. يتم تحديد كل كتلة بعلامات تحدد بدايتها ونهايتها، ومعلومات اكتشاف الأخطاء وتصحيحها، والمسافة بين الكتل للسماح باختلافات التوقيت الطفيفة. غالبًا ما تحتوي هذه الكتل على 512 بايت من البيانات القابلة للاستخدام، ولكن تم استخدام أحجام أخرى. مع زيادة كثافة محرك الأقراص، قامت مبادرة تُعرف باسم التنسيق المتقدم بتوسيع حجم الكتلة إلى 4096 بايت من البيانات القابلة للاستخدام، مما أدى إلى انخفاض كبير في مقدار مساحة القرص المستخدمة لعناوين الكتل، وبيانات التحقق من الأخطاء، والتباعد.

تسمى عملية تهيئة هذه الكتل المنطقية على أقراص القرص المادية بالتنسيق منخفض المستوى ، والذي يتم إجراؤه عادةً في المصنع ولا يتم تغييره عادةً في الحقل. [113] يكتب التنسيق عالي المستوى هياكل البيانات التي يستخدمها نظام التشغيل لتنظيم ملفات البيانات على القرص. يتضمن هذا كتابة هياكل الأقسام ونظام الملفات في كتل منطقية محددة. على سبيل المثال، سيتم استخدام بعض مساحة القرص لحمل دليل أسماء ملفات القرص وقائمة الكتل المنطقية المرتبطة بملف معين.

تتضمن أمثلة مخطط تعيين الأقسام سجل التمهيد الرئيسي (MBR) وجدول أقسام GUID (GPT). تتضمن أمثلة هياكل البيانات المخزنة على القرص لاسترجاع الملفات جدول تخصيص الملفات (FAT) في نظام ملفات DOS والعقد في العديد من أنظمة ملفات UNIX ، بالإضافة إلى هياكل بيانات نظام التشغيل الأخرى (المعروفة أيضًا باسم البيانات الوصفية ). نتيجة لذلك، لا تتوفر كل المساحة على القرص الصلب لملفات المستخدم، ولكن هذه النفقات العامة للنظام تكون عادةً صغيرة مقارنة ببيانات المستخدم.

الوحدات

تفسير البادئات للوحدات العشرية والثنائية [114] [115]
القدرة المعلن عنها من قبل الشركات المصنعة [o] القدرة المتوقعة من قبل بعض المستهلكين [ص] القدرة المبلغ عنها
ويندوز [ص] macOS الإصدار 10.6+ [o]
مع البادئة بايتات بايتات فرق
100  جيجا بايت 100,000,000,000 107,374,182,400 7.37% 93.1 جيجا بايت 100 جيجا بايت
1  تيرابايت 1,000,000,000,000 1,099,511,627,776 9.95% 931 جيجابايت 1000 جيجا بايت، 1000000 ميجا بايت

في الأيام الأولى للحوسبة، تم تحديد السعة الإجمالية لمحركات الأقراص الصلبة من سبعة إلى تسعة أرقام عشرية غالبًا ما يتم قطعها بالتعبير ملايين . [116] [33] وبحلول سبعينيات القرن العشرين، تم تحديد السعة الإجمالية لمحركات الأقراص الصلبة من قبل الشركات المصنعة باستخدام بادئات عشرية للنظام الدولي للوحدات مثل ميغا بايت (1 ميغا بايت = 1,000,000 بايت)، وجيجابايت (1 جيجابايت = 1,000,000,000 بايت) وتيرابايت (1 تيرابايت = 1,000,000,000,000 بايت). [114] [117] [118] [119] ومع ذلك، يتم عادةً تحديد سعات الذاكرة باستخدام تفسير ثنائي للبادئات، أي باستخدام قوى 1024 بدلاً من 1000.

يقوم البرنامج بإبلاغ سعة محرك الأقراص الصلبة أو الذاكرة بأشكال مختلفة باستخدام بادئات عشرية أو ثنائية. تستخدم عائلة أنظمة التشغيل Microsoft Windows الاتفاقية الثنائية عند الإبلاغ عن سعة التخزين، لذلك يتم الإبلاغ عن القرص الصلب الذي تقدمه الشركة المصنعة له كمحرك سعة 1 تيرابايت بواسطة أنظمة التشغيل هذه كقرص صلب سعة 931 جيجابايت. يستخدم Mac OS X 10.6 (" Snow Leopard ") الاتفاقية العشرية عند الإبلاغ عن سعة القرص الصلب. [120] السلوك الافتراضي لأداة سطر الأوامر df على Linux هو الإبلاغ عن سعة القرص الصلب كعدد من وحدات 1024 بايت. [121]

تسبب الاختلاف بين تفسير البادئة العشرية والثنائية في حدوث بعض الارتباك لدى المستهلكين وأدى إلى رفع دعاوى قضائية جماعية ضد مصنعي الأقراص الصلبة . جادل المدعون بأن استخدام البادئات العشرية ضلل المستهلكين بشكل فعال، بينما نفى المدعى عليهم أي مخالفات أو مسؤولية، مؤكدين أن تسويقهم وإعلانهم يتوافقان من جميع النواحي مع القانون وأن أي عضو في المجموعة لم يتعرض لأي أضرار أو إصابات. [122] [123] [124] في عام 2020، قضت محكمة في كاليفورنيا بأن استخدام البادئات العشرية ذات المعنى العشري ليس مضللاً. [125]

عوامل الشكل

أقراص صلبة مقاس 8 و5.25 و3.5 و2.5 و1.8 و1 بوصة، بالإضافة إلى مسطرة لإظهار حجم الأقراص ورؤوس القراءة والكتابة
قرص ثابت أحدث مقاس 2.5 بوصة (63.5 مم) بسعة 6495 ميجابايت مقارنة بقرص ثابت قديم مقاس 5.25 بوصة بارتفاع كامل بسعة 110 ميجابايت

كان أول محرك أقراص صلبة من إنتاج شركة آي بي إم، وهو آي بي إم 350 ، يستخدم كومة من خمسين قرصًا مقاس 24 بوصة، ويخزن 3.75 ميجا بايت من البيانات (أي ما يعادل تقريبًا حجم صورة رقمية حديثة واحدة)، وكان حجمه مماثلًا لثلاجتين كبيرتين. في عام 1962، قدمت آي بي إم قرصها طراز 1311 ، والذي استخدم ستة أقراص مقاس 14 بوصة (الحجم الاسمي) في عبوة قابلة للإزالة وكان حجمه تقريبًا بحجم الغسالة. أصبح هذا حجمًا قياسيًا للقرص لسنوات عديدة، واستخدمه أيضًا مصنعون آخرون. [126] استخدم آي بي إم 2314 أقراصًا من نفس الحجم في عبوة بارتفاع أحد عشر قدمًا وقدم تصميم "المحرك في درج"، والذي يُطلق عليه أحيانًا "فرن البيتزا"، على الرغم من أن "الدرج" لم يكن المحرك الكامل. في سبعينيات القرن العشرين، تم تقديم محركات الأقراص الصلبة في خزانات مستقلة بأبعاد مختلفة تحتوي على محرك أقراص صلبة واحد إلى أربعة.

بدءًا من أواخر الستينيات، تم تقديم محركات تناسب تمامًا الهيكل الذي يمكن تركيبه في رف مقاس 19 بوصة . كانت RK05 وRL01 من Digital من الأمثلة المبكرة التي تستخدم أقراصًا فردية مقاس 14 بوصة في عبوات قابلة للإزالة، حيث يتناسب المحرك بالكامل مع مساحة رف بارتفاع 10.5 بوصة (ست وحدات رف). في منتصف إلى أواخر الثمانينيات، كان Fujitsu Eagle ذو الحجم المماثل ، والذي استخدم (مصادفة) أقراصًا مقاس 10.5 بوصة، منتجًا شائعًا.

مع زيادة مبيعات أجهزة الكمبيوتر الصغيرة المزودة بمحركات أقراص مرنة مدمجة ، أصبحت محركات الأقراص الصلبة التي تناسب حوامل محركات الأقراص المرنة مرغوبة. بدءًا من Shugart Associates SA1000 ، اتبعت عوامل شكل محركات الأقراص الصلبة في البداية عوامل محركات الأقراص المرنة مقاس 8 بوصات و5¼ بوصة و3½ بوصة. وعلى الرغم من الإشارة إليها بهذه الأحجام الاسمية، فإن الأحجام الفعلية لهذه المحركات الثلاثة هي 9.5 بوصة و5.75 بوصة و4 بوصات على التوالي. نظرًا لعدم وجود محركات أقراص مرنة أصغر حجمًا، فقد تم تطوير عوامل شكل محركات الأقراص الصلبة الأصغر مثل محركات الأقراص مقاس 2½ بوصة (عرضها في الواقع 2.75 بوصة) من عروض المنتجات أو معايير الصناعة.

اعتبارًا من عام 2019 ، أصبحت الأقراص الصلبة مقاس 2½ بوصة و3½ بوصة هي الأحجام الأكثر شيوعًا. وبحلول عام 2009، توقف جميع المصنعين عن تطوير منتجات جديدة لعوامل الشكل 1.3 بوصة و1 بوصة و0.85 بوصة بسبب انخفاض أسعار ذاكرة الفلاش ، [127] [128] التي لا تحتوي على أجزاء متحركة. في حين أن الأحجام الاسمية بالبوصة، يتم تحديد الأبعاد الفعلية بالملليمتر.

خصائص الأداء

العوامل التي تحد من الوقت اللازم للوصول إلى البيانات على القرص الصلب ترتبط في الغالب بالطبيعة الميكانيكية للأقراص الدوارة والرؤوس المتحركة، بما في ذلك:

  • وقت البحث هو مقياس للمدة التي تستغرقها وحدة الرأس للوصول إلى مسار القرص الذي يحتوي على البيانات.
  • يحدث تأخير الدوران لأن قطاع القرص المطلوب قد لا يكون موجودًا مباشرة أسفل الرأس عند طلب نقل البيانات. يظهر متوسط ​​تأخير الدوران في الجدول، استنادًا إلى العلاقة الإحصائية التي تشير إلى أن متوسط ​​تأخير الدوران يساوي نصف فترة الدوران.
  • معدل البت أو معدل نقل البيانات (بمجرد أن يكون الرأس في الوضع الصحيح) يخلق تأخيرًا يعتمد على عدد الكتل المنقولة؛ عادةً ما يكون صغيرًا نسبيًا، ولكن يمكن أن يكون طويلاً جدًا مع نقل الملفات المتجاورة الكبيرة.

قد يحدث تأخير أيضًا إذا تم إيقاف تشغيل أقراص المحرك لتوفير الطاقة.

إزالة التجزئة هي إجراء يستخدم لتقليل التأخير في استرداد البيانات عن طريق نقل العناصر ذات الصلة إلى مناطق قريبة فعليًا على القرص. [129] تقوم بعض أنظمة تشغيل الكمبيوتر بإزالة التجزئة تلقائيًا. على الرغم من أن إزالة التجزئة التلقائية تهدف إلى تقليل تأخيرات الوصول، إلا أن الأداء سينخفض ​​مؤقتًا أثناء تقدم الإجراء. [130]

يمكن تحسين وقت الوصول إلى البيانات من خلال زيادة سرعة الدوران (وبالتالي تقليل زمن الوصول) أو من خلال تقليل الوقت المستغرق في البحث. تؤدي زيادة الكثافة المساحية إلى زيادة الإنتاجية من خلال زيادة معدل البيانات وزيادة كمية البيانات تحت مجموعة من الرؤوس، وبالتالي تقليل نشاط البحث لكمية معينة من البيانات. لم يواكب وقت الوصول إلى البيانات الزيادات في الإنتاجية، والتي لم تواكب بدورها النمو في كثافة البتات وسعة التخزين.

كمون

خصائص زمن الوصول النموذجية لمحركات الأقراص الصلبة
سرعة الدوران (دورة في الدقيقة) متوسط ​​زمن انتقال الدوران (مللي ثانية) [q]
15000 2
10000 3
7,200 4.16
5400 5.55
4,800 6.25

معدل نقل البيانات

اعتبارًا من عام 2010 ، يتمتع محرك الأقراص الصلبة المكتبي النموذجي بسرعة 7200 دورة في الدقيقة بمعدل نقل بيانات مستمر "من القرص إلى المخزن المؤقت " يصل إلى 1030 ميجابت في الثانية . [131] يعتمد هذا المعدل على موقع المسار؛ يكون المعدل أعلى للبيانات على المسارات الخارجية (حيث يوجد المزيد من قطاعات البيانات لكل دورة) وأقل باتجاه المسارات الداخلية (حيث يوجد عدد أقل من قطاعات البيانات لكل دورة)؛ ويكون أعلى بشكل عام إلى حد ما بالنسبة لمحركات الأقراص التي تبلغ سرعتها 10000 دورة في الدقيقة. المعيار الحالي المستخدم على نطاق واسع لواجهة "المخزن المؤقت إلى الكمبيوتر" هو 3.0 جيجابت في الثانية SATA، والذي يمكنه إرسال حوالي 300 ميجا بايت في الثانية (ترميز 10 بت) من المخزن المؤقت إلى الكمبيوتر، وبالتالي لا يزال متقدمًا بشكل مريح على معدلات نقل القرص إلى المخزن المؤقت اليوم [ حتى الآن؟ ] . يمكن قياس معدل نقل البيانات (قراءة / كتابة) عن طريق كتابة ملف كبير على القرص باستخدام أدوات خاصة لإنشاء الملفات، ثم قراءة الملف مرة أخرى. يمكن أن يتأثر معدل النقل بتجزئة نظام الملفات وتخطيط الملفات. [129]

يعتمد معدل نقل بيانات القرص الصلب على سرعة دوران الأقراص وكثافة تسجيل البيانات. ولأن الحرارة والاهتزاز يحدان من سرعة الدوران، فإن زيادة الكثافة تصبح الطريقة الرئيسية لتحسين معدلات النقل المتتالية. تتطلب السرعات الأعلى محركًا محوريًا أكثر قوة، مما يولد المزيد من الحرارة. بينما تتقدم الكثافة المساحية من خلال زيادة كل من عدد المسارات عبر القرص وعدد القطاعات لكل مسار، [132] فإن الأخير فقط يزيد من معدل نقل البيانات لدورة في الدقيقة معينة. نظرًا لأن أداء معدل نقل البيانات يتتبع أحد مكوني الكثافة المساحية فقط، فإن أداءه يتحسن بمعدل أقل. [133]

اعتبارات أخرى

وتشمل الاعتبارات الأخرى المتعلقة بالأداء السعر المعدل حسب الجودة ، واستهلاك الطاقة، والضوضاء المسموعة، ومقاومة الصدمات أثناء التشغيل وغير التشغيل.

الوصول والواجهات

منظر داخلي لقرص صلب من إنتاج Seagate عام 1998 يستخدم واجهة Parallel ATA
محرك SATA مقاس 2.5 بوصة أعلى محرك SATA مقاس 3.5 بوصة، يظهر صورة مقربة لموصلات البيانات (7 سنون) وموصلات الطاقة (15 سنون)

تتصل محركات الأقراص الصلبة الحالية بالكمبيوتر عبر أحد أنواع الناقلات العديدة، بما في ذلك ATA المتوازي و ATA التسلسلي و SCSI و SCSI المرفق التسلسلي (SAS) و Fibre Channel . تستخدم بعض محركات الأقراص، وخاصة محركات الأقراص المحمولة الخارجية، معيار IEEE 1394 أو USB . كل هذه الواجهات رقمية؛ حيث تعالج الإلكترونيات الموجودة على محرك الأقراص الإشارات التناظرية من رؤوس القراءة/الكتابة. تقدم محركات الأقراص الحالية واجهة متسقة لبقية الكمبيوتر، بغض النظر عن مخطط ترميز البيانات المستخدم داخليًا، وبصرف النظر عن العدد الفعلي للأقراص والرؤوس داخل محرك الأقراص.

عادةً، يأخذ معالج الإشارة الرقمية الموجود في الإلكترونيات داخل المحرك الفولتات التناظرية الخام من رأس القراءة ويستخدم PRML وتصحيح أخطاء Reed-Solomon [134] لفك تشفير البيانات، ثم يرسل تلك البيانات إلى الواجهة القياسية. يراقب معالج الإشارة الرقمية هذا أيضًا معدل الخطأ الذي تم اكتشافه بواسطة اكتشاف الأخطاء وتصحيحها ، وينفذ إعادة تعيين القطاع التالف ، وجمع البيانات لتكنولوجيا المراقبة الذاتية والتحليل والتقارير ، والمهام الداخلية الأخرى.

تربط الواجهات الحديثة محرك الأقراص بواجهة المضيف باستخدام كبل بيانات/تحكم واحد. كما يحتوي كل محرك أقراص على كبل طاقة إضافي، عادةً ما يكون متصلاً مباشرة بوحدة إمداد الطاقة. كانت الواجهات القديمة تحتوي على كابلات منفصلة لإشارات البيانات وإشارات التحكم في محرك الأقراص.

  • كانت واجهة نظام الكمبيوتر الصغيرة (SCSI)، والتي كانت تسمى في الأصل SASI نسبة إلى Shugart Associates System Interface، قياسية على الخوادم ومحطات العمل وأجهزة الكمبيوتر Commodore Amiga و Atari ST و Apple Macintosh حتى منتصف التسعينيات، حيث تم تحويل معظم الطرز إلى واجهات أحدث بحلول ذلك الوقت. يسمح حد طول كبل البيانات بأجهزة SCSI الخارجية. لا تزال مجموعة أوامر SCSI مستخدمة في واجهة SAS الأكثر حداثة .
  • نقلت إلكترونيات القيادة المتكاملة (IDE)، التي تم توحيدها لاحقًا تحت اسم AT Attachment (ATA، مع الاسم المستعار PATA ( Parallel ATA ) المضاف بأثر رجعي عند تقديم SATA)، وحدة تحكم القرص الصلب من بطاقة الواجهة إلى محرك الأقراص. ساعد هذا في توحيد واجهة المضيف/وحدة التحكم، وتقليل تعقيد البرمجة في برنامج تشغيل الجهاز المضيف، وتقليل تكلفة النظام وتعقيده. ينقل اتصال IDE/ATA المكون من 40 سنًا 16 بتًا من البيانات في المرة الواحدة على كبل البيانات. كان كبل البيانات في الأصل مكونًا من 40 موصلًا، ولكن متطلبات السرعة الأعلى لاحقًا أدت إلى وضع "Ultra DMA" (UDMA) باستخدام كبل مكون من 80 موصلًا مع أسلاك إضافية لتقليل التداخل عند السرعة العالية.
  • كان EIDE تحديثًا غير رسمي (من قِبل Western Digital) لمعيار IDE الأصلي، وكان التحسين الرئيسي هو استخدام الوصول المباشر للذاكرة (DMA) لنقل البيانات بين القرص والكمبيوتر دون تدخل وحدة المعالجة المركزية ، وهو التحسين الذي تم تبنيه لاحقًا من خلال معايير ATA الرسمية. من خلال نقل البيانات مباشرة بين الذاكرة والقرص، يلغي DMA الحاجة إلى قيام وحدة المعالجة المركزية بنسخ بايت لكل بايت، وبالتالي يسمح لها بمعالجة مهام أخرى أثناء حدوث نقل البيانات.
  • Fibre Channel (FC) هو خليفة لواجهة SCSI المتوازية في سوق المؤسسات. إنه بروتوكول تسلسلي. في محركات الأقراص عادةً ما يتم استخدام طوبولوجيا اتصال Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-AL). يستخدم FC على نطاق أوسع بكثير من مجرد واجهات الأقراص، وهو حجر الأساس لشبكات منطقة التخزين (SANs). مؤخرًا، تم تطوير بروتوكولات أخرى لهذا المجال، مثل iSCSI و ATA عبر Ethernet أيضًا. من المربك أن محركات الأقراص تستخدم عادةً كابلات نحاسية مجدولة لـ Fibre Channel، وليس الألياف الضوئية. يتم حجز الأخيرة تقليديًا للأجهزة الأكبر حجمًا، مثل الخوادم أو وحدات تحكم مجموعة الأقراص .
  • بروتوكول SAS هو بروتوكول اتصالات تسلسلي من الجيل الجديد للأجهزة المصممة للسماح بنقل البيانات بسرعة أعلى بكثير وهو متوافق مع SATA. يستخدم SAS موصل بيانات وطاقة متوافق ميكانيكيًا مع محركات الأقراص الصلبة SATA1/SATA2 القياسية مقاس 3.5 بوصة، كما أن العديد من وحدات التحكم RAID SAS الموجهة للخادم قادرة أيضًا على معالجة محركات الأقراص الصلبة SATA. يستخدم SAS الاتصالات التسلسلية بدلاً من الطريقة الموازية الموجودة في أجهزة SCSI التقليدية ولكنه لا يزال يستخدم أوامر SCSI.
  • كابل بيانات SATA (SATA). يحتوي كابل بيانات SATA على زوج بيانات واحد لنقل البيانات بشكل تفاضلي إلى الجهاز، وزوج آخر للاستقبال التفاضلي من الجهاز، تمامًا مثل EIA-422 . ويتطلب ذلك نقل البيانات بشكل تسلسلي. يتم استخدام نظام إشارات تفاضلي مماثل في RS485 و LocalTalk و USB و FireWire و SCSI التفاضلي . تم تصميم SATA I إلى III لتكون متوافقة مع مجموعة فرعية من أوامر SAS والواجهات المتوافقة وتستخدمها. لذلك، يمكن توصيل محرك الأقراص الصلبة SATA والتحكم فيه بواسطة وحدة تحكم محرك الأقراص الصلبة SAS (مع بعض الاستثناءات البسيطة مثل محركات الأقراص/وحدات التحكم ذات التوافق المحدود). ومع ذلك، لا يمكن توصيلها بالطريقة العكسية - لا يمكن توصيل وحدة تحكم SATA بمحرك SAS.

النزاهة والفشل

صورة مقربة لرأس القرص الصلب وهو يرتكز على قرص صلب؛ حيث يمكن رؤية انعكاسه على سطح القرص الصلب. وما لم يكن الرأس على منطقة هبوط، فإن ملامسة الرؤوس للقرص الصلب أثناء التشغيل قد تكون كارثية.
تعطل رأس القرص الصلب
حادث أسوأ

نظرًا للتباعد الشديد بين الرؤوس وسطح القرص، فإن محركات الأقراص الصلبة معرضة للتلف بسبب ارتطام الرأس  - وهو فشل القرص الذي يخدش فيه الرأس سطح القرص، مما يؤدي غالبًا إلى تآكل الفيلم المغناطيسي الرقيق والتسبب في فقد البيانات. يمكن أن تحدث ارتطام الرأس بسبب عطل إلكتروني أو انقطاع مفاجئ للتيار الكهربائي أو صدمة مادية أو تلوث الغلاف الداخلي للمحرك أو التآكل أو التآكل أو تصنيع الأقراص والرؤوس بشكل سيئ.

يعتمد نظام المغزل في القرص الصلب على كثافة الهواء داخل حاوية القرص لدعم الرؤوس عند ارتفاع طيرانها المناسب أثناء دوران القرص. تتطلب محركات الأقراص الصلبة نطاقًا معينًا من كثافات الهواء للعمل بشكل صحيح. يحدث الاتصال بالبيئة الخارجية والكثافة من خلال ثقب صغير في الحاوية (عرضه حوالي 0.5 مم)، وعادةً ما يكون به مرشح في الداخل ( مرشح التنفس ). [135] إذا كانت كثافة الهواء منخفضة جدًا، فلن يكون هناك رفع كافٍ للرأس الطائر، وبالتالي يقترب الرأس كثيرًا من القرص، وهناك خطر تحطم الرأس وفقدان البيانات. هناك حاجة إلى أقراص محكمة الغلق ومضغوطة مصنعة خصيصًا للتشغيل الموثوق به على ارتفاعات عالية، فوق حوالي 3000 متر (9800 قدم). [136] تتضمن الأقراص الحديثة أجهزة استشعار لدرجة الحرارة وتضبط تشغيلها وفقًا لبيئة التشغيل. يمكن رؤية فتحات التنفس على جميع محركات الأقراص - وعادةً ما يكون لها ملصق بجانبها يحذر المستخدم من تغطية الفتحات. يتحرك الهواء داخل محرك التشغيل باستمرار أيضًا، حيث يتم دفعه في الحركة عن طريق الاحتكاك بالأطباق الدوارة. يمر هذا الهواء عبر مرشح إعادة تدوير داخلي لإزالة أي ملوثات متبقية من التصنيع، وأي جزيئات أو مواد كيميائية ربما دخلت بطريقة ما إلى العلبة، وأي جزيئات أو غازات ناتجة داخليًا أثناء التشغيل العادي. يمكن أن تؤدي الرطوبة العالية جدًا الموجودة لفترات طويلة من الوقت إلى تآكل الرؤوس والأطباق. الاستثناء من ذلك هو محركات الأقراص الصلبة المغلقة بإحكام والمليئة بالهيليوم والتي تقضي إلى حد كبير على المشكلات البيئية التي قد تنشأ بسبب الرطوبة أو تغيرات الضغط الجوي. تم تقديم مثل هذه المحركات الصلبة بواسطة HGST في أول تنفيذ ناجح لها بكميات كبيرة في عام 2013.

بالنسبة لرؤوس المقاومة المغناطيسية العملاقة (GMR) على وجه الخصوص، فإن أي اصطدام بسيط في الرأس بسبب التلوث (الذي لا يزيل السطح المغناطيسي للقرص) لا يزال يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الرأس مؤقتًا، بسبب الاحتكاك بسطح القرص ويمكن أن يجعل البيانات غير قابلة للقراءة لفترة قصيرة حتى تستقر درجة حرارة الرأس (ما يسمى "الخشونة الحرارية"، وهي مشكلة يمكن التعامل معها جزئيًا عن طريق الترشيح الإلكتروني المناسب لإشارة القراءة).

عندما تفشل اللوحة المنطقية للقرص الصلب، يمكن غالبًا استعادة المحرك إلى حالة العمل واستعادة البيانات عن طريق استبدال لوحة الدائرة بواحدة من قرص صلب متطابق. في حالة حدوث أعطال في رأس القراءة والكتابة، يمكن استبدالها باستخدام أدوات متخصصة في بيئة خالية من الغبار. إذا لم تتلف أقراص القرص، فيمكن نقلها إلى حاوية متطابقة ويمكن نسخ البيانات أو استنساخها على محرك جديد. في حالة فشل أقراص القرص، قد يكون تفكيك أقراص القرص وتصويرها مطلوبًا. [137] بالنسبة للتلف المنطقي لأنظمة الملفات، يمكن استخدام مجموعة متنوعة من الأدوات، بما في ذلك fsck على أنظمة تشبه UNIX و CHKDSK على Windows ، لاستعادة البيانات . قد يتطلب الاسترداد من التلف المنطقي نحت الملف .

من المتوقع بشكل عام أن محركات الأقراص الصلبة المصممة والمُسوقة للاستخدام في الخوادم سوف تفشل بشكل أقل من محركات الأقراص المخصصة للمستهلكين والتي تُستخدم عادةً في أجهزة الكمبيوتر المكتبية. ومع ذلك، وجدت دراستان مستقلتان أجرتهما جامعة كارنيجي ميلون [138] وجوجل [139] أن "درجة" محرك الأقراص لا ترتبط بمعدل فشله.

ملخص بحثي أجري عام 2011 حول أنماط فشل محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة والأقراص المغناطيسية بواسطة شركة Tom's Hardware، لخص نتائج البحث على النحو التالي: [140]

  • لا يشير متوسط ​​الوقت بين الأعطال (MTBF) إلى الموثوقية؛ فمعدل الفشل السنوي أعلى وعادة ما يكون أكثر أهمية.
  • لا تميل محركات الأقراص الصلبة إلى الفشل أثناء الاستخدام المبكر، كما أن درجة الحرارة لها تأثير بسيط فقط؛ بدلاً من ذلك، تزداد معدلات الفشل بشكل مطرد مع تقدم العمر.
  • يحذر نظام SMART من المشكلات الميكانيكية ولكن ليس من المشكلات الأخرى التي تؤثر على الموثوقية، وبالتالي فهو ليس مؤشرًا موثوقًا به للحالة. [141]
  • معدلات فشل محركات الأقراص المباعة على أنها "مخصصة للمؤسسات" و"للمستهلكين" "متشابهة إلى حد كبير"، على الرغم من أن أنواع محركات الأقراص هذه مخصصة لبيئات التشغيل المختلفة الخاصة بها. [142] [143]
  • في مجموعات محركات الأقراص، يؤدي فشل محرك واحد إلى زيادة خطر فشل محرك ثانٍ على المدى القصير بشكل كبير.

اعتبارًا من عام 2019 ، أبلغت شركة Backblaze، وهي شركة مزودة لخدمات التخزين، عن معدل فشل سنوي بنسبة 2% سنويًا لمزرعة تخزين بها 110,000 قرص ثابت جاهز للاستخدام مع تفاوت الموثوقية على نطاق واسع بين الطرز والشركات المصنعة. [144] أبلغت شركة Backblaze لاحقًا أن معدل الفشل لمحركات الأقراص الثابتة ومحركات أقراص الحالة الصلبة من نفس العمر كان متشابهًا. [7]

لتقليل التكلفة والتغلب على أعطال محركات الأقراص الصلبة الفردية، يعتمد مزودو أنظمة التخزين على مجموعات محركات الأقراص الصلبة الزائدة. يتم استبدال محركات الأقراص الصلبة التي تفشل بشكل مستمر. [144] [90]

قطاعات السوق

قطاع المستهلك

محركا أقراص صلبة SATA 2.5 بوصة وسرعة دوران 10000 دورة في الدقيقة للمستهلكين من الفئة العالية، مثبتان في المصنع في إطارات محولة مقاس 3.5 بوصة
أقراص صلبة لسطح المكتب
تحتوي محركات الأقراص الصلبة المكتبية عادةً على واحد إلى خمسة أقراص داخلية، وتدور بسرعة تتراوح من 5400 إلى 10000 دورة في الدقيقة، وتتمتع بمعدل نقل وسائط يبلغ 0.5 جيجابت/ثانية أو أعلى (1 جيجابايت = 10 9 بايت؛ 1 جيجابت/ثانية = 10 9 بت/ثانية ). تميل محركات الأقراص الأقدم (1980-1990) إلى أن تكون أبطأ في سرعة الدوران. اعتبارًا من مايو 2019 ، خزنت محركات الأقراص الصلبة المكتبية ذات السعة الأعلى 16  تيرابايت ، [145] [146] مع خطط لإصدار محركات أقراص بسعة 18 تيرابايت في وقت لاحق من عام 2019. [147] تم إصدار محركات أقراص صلبة بسعة 18 تيرابايت في عام 2020 [ بحاجة لمصدر ] . اعتبارًا من عام 2016 ، تبلغ السرعة النموذجية لمحرك الأقراص الصلبة في جهاز كمبيوتر سطح المكتب المتوسط ​​7200 دورة في الدقيقة، بينما قد تستخدم أجهزة الكمبيوتر المكتبية منخفضة التكلفة محركات بسرعة 5900 أو 5400 دورة في الدقيقة. لبعض الوقت في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين وأوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، استخدم بعض مستخدمي أجهزة الكمبيوتر المكتبية ومراكز البيانات أيضًا محركات بسرعة 10000 دورة في الدقيقة مثل Western Digital Raptor، لكن مثل هذه المحركات أصبحت نادرة جدًا اعتبارًا من عام 2016 ولا تُستخدم بشكل شائع الآن، حيث تم استبدالها بمحركات أقراص SSD المستندة إلى فلاش NAND.
الأقراص الصلبة المحمولة (الكمبيوتر المحمول)
أصغر من نظيراتها المكتبية والمؤسسية، تميل إلى أن تكون أبطأ ولديها سعة أقل، لأنها تحتوي عادةً على طبق داخلي واحد وحجمها المادي 2.5 بوصة أو 1.8 بوصة بدلاً من عامل الشكل 3.5 بوصة الأكثر شيوعًا لأجهزة الكمبيوتر المكتبية. تدور محركات الأقراص الصلبة المحمولة بسرعة 4200 دورة في الدقيقة، أو 5200 دورة في الدقيقة، أو 5400 دورة في الدقيقة، أو 7200 دورة في الدقيقة، حيث تكون 5400 دورة في الدقيقة هي الأكثر شيوعًا؛ تميل محركات الأقراص بسرعة 7200 دورة في الدقيقة إلى أن تكون أكثر تكلفة ولها سعة أصغر، بينما عادةً ما تكون نماذج 4200 دورة في الدقيقة ذات سعات تخزين عالية جدًا. نظرًا لصغر حجم الطبق (الأقراص)، فإن محركات الأقراص الصلبة المحمولة عمومًا لها سعة أقل من نظيراتها المكتبية.
الأقراص الصلبة للأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية

تدور هذه المحركات عادةً بسرعة 5400 دورة في الدقيقة وتتضمن:

  • يتم تضمين محركات الأقراص الصلبة للفيديو ، والتي تسمى أحيانًا " محركات الأقراص الصلبة للمراقبة "، في مسجلات الفيديو الرقمية وتوفر سعة بث مضمونة، حتى في مواجهة أخطاء القراءة والكتابة. [148]
  • المحركات المضمنة في المركبات الآلية ؛ وهي مصممة عادة لمقاومة كميات أكبر من الصدمات والعمل ضمن نطاق درجة حرارة أكبر.
الأقراص الصلبة الخارجية والمحمولة
محركي أقراص صلبة USB خارجيين مقاس 2.5 بوصة
محرك أقراص ثابت Seagate مزود بلوحة تحكم لتحويل SATA إلى USB وFireWire وeSATA
تتصل محركات الأقراص الصلبة الخارجية الحالية عادةً عبر USB-C ؛ تستخدم الطرز السابقة USB-B (أحيانًا باستخدام زوج من المنافذ لتحسين النطاق الترددي) أو (نادرًا) اتصال eSATA . عادةً ما يكون للمتغيرات التي تستخدم واجهة USB 2.0 معدلات نقل بيانات أبطأ عند مقارنتها بمحركات الأقراص الصلبة المثبتة داخليًا والمتصلة عبر SATA. توفر وظيفة محرك التوصيل والتشغيل توافقًا مع النظام وتتميز بخيارات تخزين كبيرة وتصميم محمول. اعتبارًا من مارس 2015 ، تراوحت السعات المتاحة لمحركات الأقراص الصلبة الخارجية من 500 جيجابايت إلى 10 تيرابايت. [149] تتوفر محركات الأقراص الصلبة الخارجية عادةً كمنتجات مجمعة متكاملة، ولكن يمكن أيضًا تجميعها عن طريق الجمع بين حاوية خارجية (مع USB أو واجهة أخرى) ومحرك يتم شراؤه بشكل منفصل. وهي متوفرة بأحجام 2.5 بوصة و3.5 بوصة؛ وعادةً ما تسمى المتغيرات مقاس 2.5 بوصة محركات الأقراص الخارجية المحمولة ، بينما يشار إلى المتغيرات مقاس 3.5 بوصة بمحركات الأقراص الخارجية المكتبية . تُعبأ محركات الأقراص "المحمولة" في علب أصغر وأخف وزنًا من محركات الأقراص "المكتبية"؛ بالإضافة إلى ذلك، تستخدم محركات الأقراص "المحمولة" الطاقة التي توفرها وصلة USB، بينما تتطلب محركات الأقراص "المكتبية" وحدات طاقة خارجية . تتوفر ميزات مثل التشفير ، أو الاتصال بشبكة Wi-Fi ، [150] أو الأمان البيومتري أو الواجهات المتعددة (على سبيل المثال، FireWire ) بتكلفة أعلى. [151] توجد محركات أقراص صلبة خارجية مُجمَّعة مسبقًا، وعند إخراجها من علبها، لا يمكن استخدامها داخليًا في الكمبيوتر المحمول أو الكمبيوتر المكتبي بسبب واجهة USB المضمنة على لوحات الدوائر المطبوعة الخاصة بها ، وعدم وجود واجهات SATA (أو Parallel ATA ). [152] [153]

قطاع المؤسسات والأعمال

محركات الأقراص الصلبة للخوادم ومحطات العمل
علبة HDD قابلة للتبديل السريع
تُستخدم عادةً مع أجهزة كمبيوتر متعددة المستخدمين تعمل ببرامج المؤسسات . ومن الأمثلة: قواعد بيانات معالجة المعاملات، والبنية الأساسية للإنترنت (البريد الإلكتروني، وخادم الويب، والتجارة الإلكترونية)، وبرامج الحوسبة العلمية، وبرامج إدارة التخزين شبه المباشر. تعمل محركات المؤسسات عادةً بشكل مستمر ("24/7") في بيئات متطلبة مع تقديم أعلى أداء ممكن دون التضحية بالموثوقية. لا تعد السعة القصوى الهدف الأساسي، ونتيجة لذلك غالبًا ما يتم تقديم محركات الأقراص بسعات منخفضة نسبيًا مقارنة بتكلفتها. [154]
تدور أسرع محركات الأقراص الصلبة للمؤسسات بسرعة 10000 أو 15000 دورة في الدقيقة، ويمكنها تحقيق سرعات نقل وسائط متسلسلة أعلى من 1.6 جيجابت في الثانية [155] ومعدل نقل مستمر يصل إلى 1 جيجابت في الثانية . [155] تستخدم محركات الأقراص التي تعمل بسرعة 10000 أو 15000 دورة في الدقيقة أقراصًا أصغر للتخفيف من متطلبات الطاقة المتزايدة (نظرًا لأنها تتمتع بمقاومة هواء أقل ) وبالتالي يكون لها عمومًا سعة أقل من محركات سطح المكتب ذات السعة الأعلى. عادةً ما يتم توصيل محركات الأقراص الصلبة للمؤسسات من خلال SCSI المرفق التسلسلي (SAS) أو Fibre Channel (FC). يدعم بعضها منافذ متعددة، لذا يمكن توصيلها بمحول ناقل مضيف زائد .
يمكن أن تحتوي محركات الأقراص الصلبة الخاصة بالمؤسسات على أحجام قطاعات أكبر من 512 بايت (غالبًا 520 أو 524 أو 528 أو 536 بايت). يمكن استخدام المساحة الإضافية لكل قطاع بواسطة وحدات تحكم RAID للأجهزة أو التطبيقات لتخزين بيانات Data Integrity Field (DIF) أو Data Integrity Extensions (DIX)، مما يؤدي إلى زيادة الموثوقية ومنع تلف البيانات الصامت . [156]
أقراص المراقبة الصلبة؛
أقراص تسجيل الفيديو الثابتة المستخدمة في مسجلات الفيديو الشبكية. [148]

اقتصاد

تطور الأسعار

انخفض سعر القرص الصلب لكل بايت بمعدل 40% سنويًا خلال الفترة 1988-1996، و51% سنويًا خلال الفترة 1996-2003 و34% سنويًا خلال الفترة 2003-2010. [157] [76] تباطأ انخفاض السعر إلى 13% سنويًا خلال الفترة 2011-2014، مع تباطؤ زيادة الكثافة المساحية وتسبب فيضانات تايلاند في عام 2011 في إتلاف مرافق التصنيع [81] واستقر عند 11% سنويًا خلال الفترة 2010-2017. [158]

نشر مجلس الاحتياطي الفيدرالي مؤشر أسعار معدّل الجودة لأنظمة التخزين المؤسسية واسعة النطاق بما في ذلك ثلاثة أو أكثر من محركات الأقراص الصلبة المؤسسية ووحدات التحكم والرفوف والكابلات المرتبطة بها. انخفضت أسعار أنظمة التخزين واسعة النطاق هذه بمعدل 30% سنويًا خلال الفترة 2004-2009 و22% سنويًا خلال الفترة 2009-2014. [76]

الشركات المصنعة والمبيعات

رسم تخطيطي لتوحيد مصنعي الأقراص الصلبة

لقد قامت أكثر من 200 شركة بتصنيع محركات الأقراص الصلبة على مر الزمن، ولكن عمليات الدمج أدت إلى تركيز الإنتاج على ثلاث شركات مصنعة فقط اليوم: Western Digital و Seagate و Toshiba . ويتم الإنتاج بشكل أساسي في منطقة المحيط الهادئ.

بلغت شحنات وحدات الأقراص الصلبة ذروتها عند 651 مليون وحدة في عام 2010، وانخفضت منذ ذلك الحين إلى 166 مليون وحدة في عام 2022. [159] وكانت حصة شركة Seagate في السوق الأكبر بنسبة 43% من الوحدات. [160]

المنافسة من أقراص SSD

القرص الصلب والقرص الصلب SSD

يتم استبدال محركات الأقراص الصلبة بمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSDs) في الأسواق حيث السرعة الأعلى (تصل إلى 7 جيجابايت في الثانية لمحركات M.2 ( NGFF) NVMe [161] و 2.5 جيجابايت في الثانية لمحركات بطاقات التوسعة PCIe ) [162] والمتانة وقوة أقل لمحركات SSDs أكثر أهمية من السعر، حيث أن تكلفة بت محركات SSD أعلى من تكلفة محركات الأقراص الصلبة بأربع إلى تسع مرات. [16] [15] اعتبارًا من عام 2016 ، تم الإبلاغ عن أن محركات الأقراص الصلبة لديها معدل فشل يتراوح بين 2-9٪ سنويًا، بينما تعاني محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة من عدد أقل من حالات الفشل: 1-3٪ سنويًا. [163] ومع ذلك، فإن محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة بها أخطاء بيانات غير قابلة للإصلاح أكثر من محركات الأقراص الصلبة. [163]

تتوفر محركات أقراص SSD بسعات أكبر (تصل إلى 100 تيرابايت) [38] من محركات الأقراص الصلبة الأكبر حجمًا، فضلاً عن كثافات تخزين أعلى (يتم وضع محركات أقراص SSD بسعة 100 تيرابايت و30 تيرابايت في علب محركات أقراص صلبة مقاس 2.5 بوصة بنفس ارتفاع محركات الأقراص الصلبة مقاس 3.5 بوصة)، [164] [165] [166] [167] [168] على الرغم من أن محركات أقراص SSD الكبيرة هذه باهظة الثمن للغاية.

كان العرض المخبري لشريحة NAND ثلاثية الأبعاد بسعة 1.33 تيرابايت مع 96 طبقة (NAND تستخدم عادةً في محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSDs)) 5.5 تيرابايت/بوصة مربعة اعتبارًا من عام 2019 )، [169] بينما تبلغ الكثافة المساحية القصوى لمحركات الأقراص الصلبة 1.5 تيرابايت/بوصة مربعة . تتضاعف الكثافة المساحية لذاكرة الفلاش كل عامين، على غرار قانون مور (40% سنويًا) وأسرع من 10-20% سنويًا لمحركات الأقراص الصلبة. اعتبارًا من عام 2018 ، كانت السعة القصوى 16 تيرابايت لمحرك الأقراص الصلبة، [170] و100 تيرابايت لمحرك الأقراص ذي الحالة الصلبة. [171] تم استخدام محركات الأقراص الصلبة في 70% من أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة التي تم إنتاجها في عام 2016، وتم استخدام محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة في 30%. تنخفض حصة استخدام محركات الأقراص الصلبة وقد تنخفض إلى أقل من 50% في الفترة 2018-2019 وفقًا لتوقعات، وذلك لأن محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة تحل محل محركات الأقراص الصلبة ذات السعة الأصغر (أقل من تيرابايت واحد) في أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة ومشغلات MP3. [172]

تنمو سوق شرائح ذاكرة الفلاش القائمة على السيليكون (NAND)، المستخدمة في محركات أقراص الحالة الصلبة (SSD) والتطبيقات الأخرى، بشكل أسرع من نمو سوق محركات الأقراص الصلبة (HDD). فقد نمت إيرادات NAND العالمية بنسبة 16% سنويًا من 22 مليار دولار إلى 57 مليار دولار خلال الفترة 2011-2017، في حين نما الإنتاج بنسبة 45% سنويًا من 19 إكسابايت إلى 175 إكسابايت. [173]

انظر أيضا

ملحوظات

  1. ^ تشمل المصطلحات غير المتكافئة الأخرى المستخدمة لوصف محركات الأقراص الصلبة المختلفة محرك الأقراص ، وملف القرص ، وجهاز التخزين للوصول المباشر (DASD)، وقرص CKD ، ومحرك أقراص Winchester (بعد IBM 3340 ). يشمل مصطلح "DASD" الأجهزة التي تحتوي على وسائط غير الأقراص. يمكن أن يشير مصطلح "محرك الأقراص الصلبة" إلى الأجهزة التي تحتوي على وسائط قابلة للإزالة.
  2. ^ هذا هو تاريخ التقديم الأصلي للطلب الذي أدى إلى براءة الاختراع الأمريكية رقم 3,503,060، والتي تم قبولها عمومًا باعتبارها براءة الاختراع النهائية لمحرك الأقراص الصلبة. [17]
  3. ^ 32,000,000,000,000 ÷ 3,750,000
  4. ^ يمكن مقارنته في الحجم بثلاجتين كبيرتين.
  5. ^ أصبح عامل الشكل 1.8 بوصة قديمًا؛ حيث تم استبدال الأحجام الأصغر من 2.5 بوصة بذاكرة فلاش.
  6. ^ 68 × 12 × 12 × 12 ÷ 2.1
  7. ^ 910,000 ÷ 62
  8. ^ 600 ÷ 2.5
  9. ^ (97,500 ÷ 14.4] * 10^6.
  10. ^ 1,400,000,000,000 ÷ 2,000.
  11. ^ 2,500,000 ÷ 2,000.
  12. ^ 40 لبيانات المستخدم، وواحد لمسارات التنسيق، و6 للأسطح البديلة وواحد للصيانة.
  13. ^ في البداية كانت جزيئات أكسيد الحديد جاما في رابط إيبوكسي، أما طبقة التسجيل في القرص الصلب الحديث فهي عادةً عبارة عن مجالات من سبيكة حبيبية تعتمد على الكوبالت والكروم والبلاتين معزولة ماديًا بواسطة أكسيد لتمكين التسجيل العمودي . [46]
  14. ^ تاريخيًا، تم استخدام مجموعة متنوعة من أكواد الطول المحدود في التسجيل المغناطيسي بما في ذلك على سبيل المثال، الأكواد المسماة FM و MFM و GCR والتي لم تعد تستخدم في محركات الأقراص الصلبة الحديثة.
  15. ^ ab يتم التعبير عنها باستخدام المضاعفات العشرية .
  16. ^ ab يتم التعبير عنها باستخدام المضاعفات الثنائية .
  17. ^ يتم حساب متوسط ​​زمن الانتقال الدوراني بالمللي ثانية على النحو التالي: 60 × 1000 ÷ 2 ÷ R، حيث R هي سرعة الدوران دورة في الدقيقة.

مراجع

  1. ^ Arpaci-Dusseau, Remzi H.; Arpaci-Dusseau, Andrea C. (2014). "Operating Systems: Three Easy Pieces, Chapter: Hard Disk Drives" (PDF) . Arpaci-Dusseau Books. مؤرشف من الأصل (PDF) في 16 فبراير 2015. تم الاسترجاع في 7 مارس 2014 .
  2. ^ باترسون، ديفيد؛ هينيسي، جون (1971). تنظيم وتصميم الكمبيوتر: واجهة الأجهزة/البرمجيات. إلسفير . ص. 23. رقم ISBN 9780080502571.
  3. ^ دومينغو، جويل. "SSD vs. HDD: What's the Difference؟". مجلة PC البريطانية. مؤرشف من الأصل في 28 مارس 2018. تم الاسترجاع في 21 مارس 2018 .
  4. ^ مصطفى، نافيد أول؛ أرميخاش، أدريا؛ أوزتورك، أوزكان؛ كريستال، أدريان؛ أونسال، عثمان س. (2016). "الآثار المترتبة على الذاكرة غير المتطايرة كمخزن أساسي لأنظمة إدارة قواعد البيانات". المؤتمر الدولي لعام 2016 حول أنظمة الكمبيوتر المضمنة: الهندسة المعمارية والنمذجة والمحاكاة (SAMOS) . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . ص.  164- 171. doi :10.1109/SAMOS.2016.7818344. hdl :11693/37609. ISBN 978-1-5090-3076-7. S2CID  17794134.
  5. ^ abcde "أرشيفات IBM: وحدة تخزين القرص IBM 350". 23 يناير 2003. مؤرشف من الأصل في 31 مايو 2008. تم الاسترجاع في 19 أكتوبر 2012 .
  6. ^ شيلوف، أنطون (18 نوفمبر 2019). "الطلب على تخزين الأقراص الصلبة يتزايد: شحن 240 وحدة تخزين إلكترونية في الربع الثالث من عام 2019". AnandTech . مؤرشف من الأصل في 27 أغسطس 2023.
  7. ^ ab Klein, Andy (30 سبتمبر 2021). "هل محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة أكثر موثوقية من محركات الأقراص الصلبة؟". Backblaze . تم الاسترجاع في 30 سبتمبر 2021. بمجرد التحكم في العمر وأيام محرك الأقراص، كان نوعي محرك الأقراص متشابهين ولم يكن الاختلاف كافيًا في حد ذاته لتبرير التكلفة الإضافية لشراء محرك أقراص ذو حالة صلبة مقابل محرك أقراص ثابت.
  8. ^ "التحقق من موثوقية محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة من Intel" (PDF) . Intel. يوليو 2011. مؤرشف من الأصل (PDF) في 19 أكتوبر 2016. تم الاسترجاع في 10 فبراير 2012 .
  9. ^ فوليرتون، إريك (مارس 2014). "ورشة العمل الخامسة للذاكرة غير المتطايرة (NVMW 2014)" (PDF) . IEEE. مؤرشف من الأصل (PDF) في 28 سبتمبر 2018. تم الاسترجاع في 21 فبراير 2023 .
  10. ^ هاندي، جيمس (31 يوليو 2012). "لعدم وجود فاب..." تحليل موضوعي. مؤرشف من الأصل في 1 يناير 2013. تم الاسترجاع في 25 نوفمبر 2012 .
  11. ^ ab Hutchinson, Lee. (25 يونيو 2012) كيف غزت محركات أقراص الحالة الصلبة الأجهزة المحمولة وأنظمة التشغيل الحديثة أرشيف 7 يوليو 2017، على موقع Wayback Machine . Ars Technica. تم الاسترجاع في 7 يناير 2013.
  12. ^ من سانتو دومينغو، جويل (10 مايو 2012). "SSD vs HDD: What's the Difference؟". مجلة الكمبيوتر الشخصي . مؤرشف من الأصل في 19 مارس 2017. تم الاسترجاع في 24 نوفمبر 2012 .
  13. ^ Hough, Jack (14 مايو 2018). "لماذا تستطيع Western Digital تحقيق مكاسب بنسبة 45% على الرغم من تراجع أعمال الأقراص الصلبة". Barron's. مؤرشف من الأصل في 15 مايو 2018. تم الاسترجاع في 15 مايو 2018 .
  14. ^ ميلور، كريس (31 يوليو 2017). "NAND that's that... صناعة شرائح الفلاش تساوي ضعف قيمة صناعة محركات الأقراص". The Register . تم الاسترجاع في 21 نوفمبر 2019 .
  15. ^ ab McCallum, John C. (نوفمبر 2019). "انخفاض أسعار تخزين محركات الأقراص مع مرور الوقت (1955-2019)". jcmit.com . تم الاسترجاع في 25 نوفمبر 2019 .
  16. ^ abc Mellor, Chris (28 أغسطس 2019). "كم من الوقت سيستغرق استبدال محركات الأقراص SSD بمحركات الأقراص شبه المتصلة؟". الكتل والملفات . تم الاسترجاع في 15 نوفمبر 2019 .
  17. ^ كين، ديفيد دبليو، 1977، آي بي إم سان خوسيه: ربع قرن من الإبداع . سان خوسيه، كاليفورنيا: شركة آي بي إم العالمية للآلات التجارية. رقم الوصول إلى CHM: 102687875.
  18. ^ ab "تعليق : كبسولة زمنية، قرص صلب يعود إلى عام 1956". مجلة أوراكل. يوليو 2014. مؤرشف من الأصل في 11 أغسطس 2014. تم الاسترجاع في 19 سبتمبر 2014. محرك أقراص IBM 350 سعة 3.75 ميجابايت
  19. ^ أ ب "إكسوس موزايك 3+". سيجيت الولايات المتحدة .
  20. ^ محركات الأقراص الصلبة Seagate التي تزيد سعتها عن 30 تيرابايت تزيد حجمها بشكل ملحوظ، مما يشكل نقطة تحول في صناعة التخزين
  21. ^ "حلول تخزين توشيبا – MK3233GSG". مؤرشف من الأصل في 24 يوليو 2012. تم الاسترجاع في 7 نوفمبر 2009 .
  22. ^ مختبرات الأبحاث الباليستية "مسح ثالث لأنظمة الحوسبة الرقمية الإلكترونية المنزلية"، مارس 1961، القسم الخاص بـ IBM 305 RAMAC المؤرشف في 2 مارس 2015، على موقع Wayback Machine (ص 314-331) ينص على سعر شراء 34500 دولار أمريكي والذي يحسب بـ 9200 دولار أمريكي/ميجابايت.
  23. ^ كلاين، آندي (29 نوفمبر 2022). "تكلفة القرص الصلب لكل جيجابايت". Backblaze . تم الاسترجاع في 22 نوفمبر 2023 .
  24. ^ "تطوير الرأس المغناطيسي". أرشيفات آي بي إم . مؤرشف من الأصل في 21 مارس 2015. تم الاسترجاع في 11 أغسطس 2014 .
  25. ^ "Ultrastar DC HC690 Data Sheet" (PDF) . Western Digital. أكتوبر 2023. تم الاسترجاع في 22 نوفمبر 2023 .
  26. ^ "Ultrastar DC HC500 Series HDD". Hgst.com . مؤرشف من الأصل في 29 أغسطس 2018 . تم الاسترجاع في 20 فبراير 2019 .
  27. ^ "أرشيفات IBM: وحدة تخزين القرص IBM 350". IBM. 23 يناير 2003. مؤرشف من الأصل في 17 يونيو 2015. تم الاسترجاع في 26 يوليو 2015 .
  28. ^ "355 DISK STORAGE"، دليل عمليات IBM 650 RAMAC (الطبعة الرابعة)، 1 يونيو 1957، ص 17، 22-6270-3، يتم توفير ثلاثة أذرع وصول مستقلة ميكانيكيًا لكل وحدة ملف، ويمكن توجيه كل ذراع بشكل مستقل إلى أي مسار في الملف.
  29. ^ "تخزين القرص" (PDF) ، دليل مرجعي لشركة IBM 7070 نظام معالجة البيانات (الطبعة الثانية)، يناير 1960، A22-7003-1، تحتوي كل وحدة تخزين قرص على ثلاثة أذرع وصول مستقلة ميكانيكيًا، ويمكن لجميعها البحث في نفس الوقت.
  30. ^ "نظام IBM RAMAC 1401" (PDF) ، دليل مرجعي لنظام معالجة بيانات IBM 1401 (الطبعة السادسة)، أبريل 1962، ص 63، A24-1403-5، يمكن لوحدة تخزين القرص أن تحتوي على ذراعي وصول. أحدهما قياسي والآخر متاح كميزة خاصة.
  31. ^ "أرشيفات IBM: وحدة تخزين القرص IBM 1301". ibm.com . 23 يناير 2003. مؤرشف من الأصل في 19 ديسمبر 2014. تم الاسترجاع في 25 يونيو 2015 .
  32. ^ "DiskPlatter-1301". computermuseum.li . مؤرشف من الأصل في 28 مارس 2015.
  33. ^ ab IBM 1301، الطرازان 1 و2، تخزين القرص وIBM 1302، الطرازان 1 و2، تخزين القرص مع أنظمة معالجة البيانات IBM 7090 و7094 و7094 II (PDF) . IBM. A22-6785.
  34. ^ دليل موارد Microsoft Windows NT Workstation 4.0 لعام 1995، الفصل 17 – أساسيات القرص ونظام الملفات
  35. ^ Chaudhuri, P. Pal (15 أبريل 2008). Computer Organization and Design (الطبعة الثالثة). PHI Learning Pvt. Ltd. ص 568. ISBN 978-81-203-3511-0.
  36. ^ "تصميم محرك ذراع متأرجح لملف قرص" JS HEATH IBM J. RES. DEVELOP. يوليو 1976
  37. ^ US 3,849,800 جهاز القرص المغناطيسي. كوزنر، ودودمان، وهيث، وريجبي
  38. ^ ab Alcorn, Paul (19 مارس 2018). "هل تحتاج إلى SSD بسعة 100 تيرابايت؟ Nimbus Data توفر لك ما تحتاجه مع ExaDrive DC100". Tomshardware.com . تم الاسترجاع في 20 فبراير 2019 .
  39. ^ Mott, Nathaniel (7 نوفمبر 2018). "Seagate Wants to Ship 100TB HDDs by 2025". Tomshardware.com . تم الاسترجاع في 20 فبراير 2019 .
  40. ^ ab Mellor, Chris (23 سبتمبر 2019). "كم من الوقت قبل أن تحل محركات الأقراص SSD محل محركات الأقراص شبه الخطية؟" . تم الاسترجاع في 15 نوفمبر 2019. سينمو إجمالي السوق القابلة للعنونة لمحركات الأقراص من 21.8 مليار دولار في عام 2019
  41. ^ كانيلوس، مايكل (17 يناير 2006). "Flash goes the notebook". CNET . مؤرشف من الأصل في 19 مايو 2018 . تم الاسترجاع في 15 مايو 2018 .
  42. ^ "دورة حياة الصناعة - موسوعة - مصطلحات الأعمال". مؤرشف من الأصل في 8 يوليو 2018. تم الاسترجاع في 15 مايو 2018 .
  43. ^ "Farming hard drives: how Backblaze weathered the Thailand drive crisis". blaze.com . 2013. مؤرشف من الأصل في 25 يونيو 2014. تم الاسترجاع في 23 مايو 2014 .
  44. ^ ميلور، كريس (17 يوليو 2018). "ويسترن ديجيتال تنسق مصنع محركات الأقراص الصلبة مع انخفاض الطلب". ذا ريجيستر . تم الاسترجاع في 21 يوليو 2021 .
  45. ^ هروسكا، جويل (20 يوليو 2018). "ويسترن ديجيتال تغلق مصنع الأقراص الصلبة، وتزيد إنتاج أقراص الحالة الصلبة". extremetech.com . تم الاسترجاع في 21 يوليو 2021 .
  46. ^ Plumer, ML; van Ek, J.; Cain, WC (2012). "نماذج جديدة في التسجيل المغناطيسي". arXiv : 1201.5543 [physics.pop-ph].
  47. ^ "الأقراص الصلبة". escotal.com . مؤرشف من الأصل في 3 سبتمبر 2011. تم الاسترجاع في 16 يوليو 2011 .
  48. ^ "ما هو ""الاصطدام بالرأس"" وكيف يمكن أن يؤدي إلى فقدان دائم لبيانات القرص الصلب؟"". data-master.com . مؤرشف من الأصل في 8 يوليو 2011 . تم الاسترجاع في 16 يوليو 2011 .
  49. ^ "Hard Drive Help". hardrivehelp.com . مؤرشف من الأصل في 3 سبتمبر 2011 . تم الاسترجاع في 16 يوليو 2011 .
  50. ^ شيرليس، جوليا (2001). إليرت، جلين (محرر). "سمك قطعة من الورق". كتاب حقائق الفيزياء . مؤرشف من الأصل في 8 يونيو 2017. تم الاسترجاع في 9 يوليو 2011 .
  51. ^ CMOS-MagView هو جهاز يقوم بتصور هياكل وقوى المجال المغناطيسي.
  52. ^ بلونت، ووكر سي. (نوفمبر 2007). "لماذا محركات الأقراص الصلبة المحمولة بسرعة 7200 دورة في الدقيقة؟" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 19 أبريل 2012 . تم الاسترجاع في 17 يوليو 2011 .
  53. ^ Kozierok, Charles (20 أكتوبر 2018). "Hard Drive Spindle Speed". The PC Guide. مؤرشف من الأصل في 26 مايو 2019. تم الاسترجاع في 26 مايو 2019 .
  54. ^ هايز، بريان. "Terabyte Territory". American Scientist. ص. 212. مؤرشف من الأصل في 8 يوليو 2014. تم الاسترجاع في 20 سبتمبر 2014 .
  55. ^ "بيانات صحفية صادرة بتاريخ 14 ديسمبر 2004". توشيبا. مؤرشف من الأصل في 14 أبريل 2009. تم الاسترجاع في 13 مارس 2009 .
  56. ^ "عدد محركات الأقراص الصلبة Seagate Momentus 2½ لكل صفحة ويب في يناير 2008". Seagate.com . 24 أكتوبر 2008. مؤرشف من الأصل في 11 مارس 2009 . تم الاسترجاع في 13 مارس 2009 .
  57. ^ "عدد محركات الأقراص الصلبة Seagate Barracuda 3½" لكل صفحة ويب في يناير 2008". Seagate.com . مؤرشف من الأصل في 14 مارس 2009 . تم الاسترجاع في 13 مارس 2009 .
  58. ^ "أقراص HDD من نوع Western Digital Scorpio 2½" و Greenpower 3½" لكل مؤتمر ربع سنوي، يوليو 2007". Wdc.com . مؤرشف من الأصل في 16 مارس 2009 . تم الاسترجاع في 13 مارس 2009 .
  59. ^ "تصميم ملف دمشقي لرأس التسجيل المغناطيسي العمودي".
  60. ^ د. سوس؛ وآخرون (2004). "وسائط التسجيل الزنبركية التبادلية لكثافات مساحة تصل إلى 10 تيرابايت/بوصة مربعة". مجلة المواد المغناطيسية .
  61. ^ R. Victora; et al. (2005). "وسائط مركبة للتسجيل المغناطيسي العمودي". IEEE Trans. Mag. Mat . 41 (2): 537– 542. Bibcode :2005ITM....41..537V. doi :10.1109/TMAG.2004.838075. S2CID  29531529.
  62. ^ "أقراص Toshiba تحصل على ميزة الجيل الثاني من Flux Control". 14 يونيو 2021.
  63. ^ أ. المأمون، ج. جو، سي. بي، محرك القرص الصلب: الميكاترونكس والتحكم، 2006، تايلور وفرانسيس.
  64. ^ Kozierok, Charles (25 نوفمبر 2018). "Hard Drive Error Correcting Code (ECC)". The PC Guide. مؤرشف من الأصل في 26 مايو 2019. تم الاسترجاع في 26 مايو 2019 .
  65. ^ ستيفنز، كورتيس إي. (2011). "التنسيق المتقدم في البنى التحتية القديمة: أكثر شفافية من التخريب" (PDF) . idema.org . مؤرشف من الأصل (PDF) في 5 نوفمبر 2013. تم الاسترجاع في 5 نوفمبر 2013 .
  66. ^ "تقنية قراءة القنوات التكرارية للكشف في محركات الأقراص الصلبة"، هيتاشي
  67. ^ "محرك أقراص صلبة مقاس 2.5 بوصة بكثافة تسجيل عالية ومقاومة عالية للصدمات محفوظ في 26 مايو 2019، على موقع Wayback Machine ، توشيبا، 2011
  68. ^ MjM Data Recovery Ltd. "MJM Data Recovery Ltd: Hard Disk Bad Sector Mapping Techniques". Datarecovery.mjm.co.uk . مؤرشف من الأصل في 1 فبراير 2014 . تم الاسترجاع في 21 يناير 2014 .
  69. ^ Kozierok, Charles (23 ديسمبر 2018). "تنسيق وبنية قطاع القرص الصلب". دليل الكمبيوتر الشخصي. مؤرشف من الأصل في 26 مايو 2019. تم الاسترجاع في 26 مايو 2019 .
  70. ^ "Enterprise Performance 15K HDD: Data Sheet" (PDF) . Seagate. 2013. مؤرشف من الأصل (PDF) في 29 أكتوبر 2013. تم الاسترجاع في 24 أكتوبر 2013 .
  71. ^ "WD Xe: محركات الأقراص الصلبة لمركز البيانات" (PDF) . Western Digital. 2013. مؤرشف من الأصل (PDF) في 29 أكتوبر 2013. تم الاسترجاع في 24 أكتوبر 2013 .
  72. ^ ab "3.5" BarraCuda data sheet" (PDF) . Seagate. يونيو 2018. مؤرشف من الأصل (PDF) في 28 يوليو 2018 . تم الاسترجاع في 28 يوليو 2018 .
  73. ^ "WD Red Desktop/Mobile Series Spec Sheet" (PDF) . Western Digital. أبريل 2018. مؤرشف من الأصل (PDF) في 28 يوليو 2018. تم الاسترجاع في 28 يوليو 2018 .
  74. ^ David SH Rosenthal (1 أكتوبر 2010). "الحفاظ على سلامة البتات: ما مدى صعوبة ذلك؟". ACM Queue . مؤرشف من الأصل في 17 ديسمبر 2013 . تم الاسترجاع في 2 يناير 2014 .
  75. ^ هايز، بريان (27 مارس 2016). "أين محرك الأقراص البيتابايت الخاص بي؟". ص. مخطط للبيانات التاريخية بإذن من إدوارد جروشوفسكي . تم الاسترجاع في 1 ديسمبر 2019 .
  76. ^ abc Byrne, David (1 يوليو 2015). "أسعار معدات تخزين البيانات وحالة ابتكار تكنولوجيا المعلومات". ملاحظات مجلس الاحتياطي الفيدرالي. ص. الجدول 2. مؤرشف من الأصل في 8 يوليو 2015. تم الاسترجاع في 5 يوليو 2015 .
  77. ^ "زرنيخيد الغاليوم". مجلة الكمبيوتر الشخصي . 25 مارس 1997. مؤرشف من الأصل في 21 أغسطس 2014. تم الاسترجاع في 16 أغسطس 2014. جوردون مور: ... إن قدرة الأشخاص الذين يعملون في مجال القرص المغناطيسي على الاستمرار في زيادة الكثافة أمر مذهل - فقد تحركت على الأقل بنفس سرعة تعقيد أشباه الموصلات.
  78. ^ دوباش، مانيك (13 أبريل 2005). "قانون مور ميت، يقول جوردون مور". techworld.com . مؤرشف من الأصل في 6 يوليو 2014 . تم الاسترجاع في 18 مارس 2022 . لا يمكن أن يستمر إلى الأبد. طبيعة الأسس هي أنك تدفعها للخارج وفي النهاية تحدث الكارثة.
  79. ^ McCallum, John C. (2017). "أسعار محركات الأقراص (1955–2017)". مؤرشف من الأصل في 11 يوليو 2017. تم الاسترجاع في 15 يوليو 2017 .
  80. ^ Decad, Gary M.; Robert E. Fontana Jr. (July 6, 2017). "A Look at Cloud Storage Component Technologies Trends and Future Projections". ibmsystemsmag.com . ص. الجدول 1. مؤرشف من الأصل في 29 يوليو 2017. تم الاسترجاع في 21 يوليو 2014 .
  81. ^ ab Mellor, Chris (10 نوفمبر 2014). "قانون كرايدرز يفشل: انتهى السباق نحو التخزين فائق الرخص". theregister.co.uk . المملكة المتحدة: The Register. مؤرشف من الأصل في 12 نوفمبر 2014 . تم الاسترجاع في 12 نوفمبر 2014 . أدت فيضانات تايلاند في عام 2011 إلى مضاعفة تكلفة سعة القرص لكل جيجابايت لفترة من الوقت. يكتب روزنثال: "الصعوبات الفنية المترتبة على الانتقال من PMR إلى HAMR، تعني أنه في عام 2010 تباطأ معدل كرايدرز بشكل كبير ولم يكن من المتوقع أن يعود إلى اتجاهه في المستقبل القريب. وقد عززت الفيضانات هذا".
  82. ^ ab Anderson, Dave (2013). "HDD Opportunities & Challenges, Now to 2020" (PDF) . Seagate. مؤرشف من الأصل (PDF) في 25 مايو 2014. تم الاسترجاع في 23 مايو 2014 ."تباطؤ معدل النمو السنوي المركب لـ PMR من 40% إلى 8-12%" و"معدل النمو السنوي المركب لـ HAMR = 20-40% للفترة 2015-2020"
  83. ^ Plumer, Martin L.; et al. (مارس 2011). "نماذج جديدة في التسجيل المغناطيسي". Physics in Canada . 67 (1): 25– 29. arXiv : 1201.5543 . Bibcode :2012arXiv1201.5543P.
  84. ^ "Seagate Delivers On Technology Milestone: First to Ship Hard Drives Using Next-Generation Shingled Magnetic Recording" (بيان صحفي). نيويورك: Seagate Technology plc. 9 سبتمبر 2013. مؤرشف من الأصل في 9 أكتوبر 2014. تم الاسترجاع في 5 يوليو 2014. تقنية Shingled Magnetic هي الخطوة الأولى للوصول إلى قرص صلب بسعة 20 تيرابايت بحلول عام 2020
  85. ^ Edge, Jake (26 مارس 2014). "Support for shingled magnetic registration devices". LWN.net . مؤرشف من الأصل في 2 فبراير 2015 . تم الاسترجاع في 7 يناير 2015 .
  86. ^ Corbet, Jonathan (23 أبريل 2013). "LSFMM: تحديث لتكنولوجيا التخزين". LWN.net . مؤرشف من الأصل في 7 يناير 2015. تم الاسترجاع في 7 يناير 2015. محرك "التسجيل المغناطيسي المترابط" (SMR) هو محرك دوار يحزم مساراته بشكل وثيق بحيث لا يمكن الكتابة فوق مسار واحد دون تدمير المسارات المجاورة أيضًا. والنتيجة هي أن الكتابة فوق البيانات تتطلب إعادة كتابة المجموعة الكاملة من المسارات المتقاربة؛ وهي مقايضة باهظة الثمن، ولكن الفائدة - كثافة تخزين أعلى بكثير - تعتبر تستحق التكلفة في بعض المواقف.
  87. ^ "كتيب: تقنية HelioSeal: ما وراء الهواء. الهيليوم يأخذك إلى مستوى أعلى" (PDF) . ويسترن ديجيتال . 2020.
  88. ^ شيلوف، أنطون (18 ديسمبر 2015). "محركات الأقراص الصلبة المزودة بتقنية HAMR ستصل في عام 2018". مؤرشف من الأصل في 2 يناير 2016 . تم الاسترجاع في 2 يناير 2016 . لسوء الحظ، تأخر الإنتاج الضخم لمحركات الأقراص الصلبة الفعلية المزودة بتقنية HAMR لعدة مرات بالفعل، والآن اتضح أن محركات الأقراص الصلبة الأولى القائمة على تقنية HAMR من المقرر أن تصل في عام 2018. ... ستتميز محركات الأقراص الصلبة HAMR بهندسة معمارية جديدة، وتتطلب وسائط جديدة، ورؤوس قراءة/كتابة أعيد تصميمها بالكامل باستخدام الليزر بالإضافة إلى محول بصري خاص بالمجال القريب (NFT) وعدد من المكونات الأخرى التي لا تُستخدم أو تُنتج بكميات كبيرة اليوم.
  89. ^ شيلوف، أنطون (8 يونيو 2023). "Seagate تكشف عن خارطة طريق أقراص HAMR HDD: 32 تيرابايت أولاً، ثم 40 تيرابايت بعد ذلك" . تم الاسترجاع في 3 أكتوبر 2024 .
  90. ^ ab Rosenthal, David (16 مايو 2018). "محادثة أطول في MSST2018" . تم الاسترجاع في 22 نوفمبر 2019 .
  91. ^ شيلوف، أنطون (15 أكتوبر 2014). "TDK: قد تتيح تقنية HAMR إمكانية تشغيل محركات أقراص صلبة بسعة 15 تيرابايت في عام 2015" . تم الاسترجاع في 15 نوفمبر 2019 .
  92. ^ أوليفر، بيل (18 نوفمبر 2013). "WD تعرض تقنيات تخزين الأقراص الصلبة المستقبلية: محركات الأقراص الصلبة بسعة 60 تيرابايت". مؤرشف من الأصل في 21 نوفمبر 2013. تم الاسترجاع في 15 نوفمبر 2019. ... تتوقع Seagate البدء في بيع محركات أقراص HAMR في عام 2016 .
  93. ^ ميلور، كريس (28 أغسطس 2019). "كم من الوقت قبل أن تحل محركات أقراص SSD محل محركات الأقراص شبه الخطية؟" . تم الاسترجاع في 15 نوفمبر 2019. أخبر الدكتور جون موريس، كبير مسؤولي التكنولوجيا في شركة Seagate، المحللين أن شركة Seagate قامت ببناء 55000 محرك أقراص HAMR وتهدف إلى تجهيز الأقراص لعينات العملاء بحلول نهاية عام 2020.
  94. ^ "هل ستغير محركات الأقراص ذات النمط البت من شركة Toshiba مشهد محركات الأقراص الصلبة؟". مجلة PC Magazine . 19 أغسطس 2010. مؤرشف من الأصل في 22 أغسطس 2010. تم الاسترجاع في 21 أغسطس 2010 .
  95. ^ روزنثال، ديفيد (16 مايو 2018). "حديث أطول في MSST2018" . تم الاسترجاع في 22 نوفمبر 2019. تدفع خريطة طريق Seagate الأحدث شحنات HAMR إلى عام 2020 ، لذا فهي الآن تنزلق بشكل أسرع من الوقت الفعلي. تخلت Western Digital عن HAMR ووعدت بأن التسجيل المغناطيسي بمساعدة الميكروويف (MAMR) لن يظهر إلا بعد عام واحد. لقد تراجعت BPM عن خرائط طريق كلتا الشركتين.
  96. ^ مالاري، مايك؛ وآخرون (يوليو 2014). "تحديات الرأس والوسائط للتسجيل المغناطيسي بمساعدة الميكروويف بمعدل 3 تيرابايت/ثانية". معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في مجال المغناطيسية . 50 (7): 1– 8. doi :10.1109/TMAG.2014.2305693. ISSN  0018-9464. S2CID  22858444.
  97. ^ لي، شاوجينج؛ ليفشيتز، بوريس؛ بيرترام، هـ. نيل؛ شابيس، مانفريد؛ شريفل، توماس؛ فوليرتون، إريك إي؛ لوماكين، فيتالي (2009). "انعكاس المغناطيسية بمساعدة الميكروويف في الوسائط المركبة" (PDF) . رسائل الفيزياء التطبيقية . 94 (20): 202509. رمز Bibcode : 2009ApPhL..94t2509L. doi : 10.1063/1.3133354. مؤرشف من الأصل (PDF) في 24 مايو 2019. تم الاسترجاع في 24 مايو 2019 .
  98. ^ شيلوف، أنطون (18 سبتمبر 2019). "Western Digital تكشف عن محرك الأقراص الصلبة DC HC550 'EAMR' بسعة 18 تيرابايت". AnandTech . تم الاسترجاع في 11 أكتوبر 2021 .
  99. ^ ميلور، كريس (3 سبتمبر 2019). "ويسترن ديجيتال تطلق محركات أقراص MAMR بسعة 18 تيرابايت و20 تيرابايت". Blocks & Files . تم الاسترجاع في 23 نوفمبر 2019. ... تقنية التسجيل المغناطيسي بمساعدة الميكروويف (MAMR)... من المقرر شحن العينات بحلول نهاية العام.
  100. ^ Raevenlord (8 يوليو 2020). "أخيرًا، أطلقت Western Digital محركات Ultrastar DC HC550 بسعة 18 تيرابايت مع EAMR للمؤسسات". TechPowerUp . تم الاسترجاع في 11 أكتوبر 2021 .
  101. ^ وود، روجر (19 أكتوبر 2010). "التسجيل المغناطيسي المصفوف والتسجيل المغناطيسي ثنائي الأبعاد" (PDF) . IEEE . Hitachi GST. مؤرشف من الأصل (PDF) في 10 أغسطس 2014. تم الاسترجاع في 4 أغسطس 2014 .
  102. ^ كوفلين، توماس؛ جروشوسكي، إدوارد (19 يونيو 2012). "سنوات القدر: إنفاق رأس المال على محركات الأقراص الصلبة وتطوير التكنولوجيا من 2012 إلى 2016" (PDF) . جمعية سانتا كلارا فالي للمغناطيسية التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2 مارس 2013. تم الاسترجاع في 9 أكتوبر 2012 .
  103. ^ باي، تشاو تشيانغ؛ كاي، يونغ تشينغ؛ شين، لي؛ هان، جوتشانغ؛ فينج، يوان بينج (2013). "وصلات المقاومة المغناطيسية العملاقة لجميع هويسلر مع نطاقات طاقة متطابقة وأسطح فيرمي". arXiv : 1301.6106 [cond-mat.mes-hall].
  104. ^ "شرح التسجيل المغناطيسي العمودي - رسوم متحركة". مؤرشف من الأصل في 6 أكتوبر 2018. تم الاسترجاع في 27 يوليو 2014 .
  105. ^ "حالة الاتحاد: محركات الأقراص الصلبة Seagate's HAMR، وDual-Actuator Mach2، وأقراص HDD بسعة 24 تيرابايت على المسار الصحيح". Anandtech.com . مؤرشف من الأصل في 20 فبراير 2019 . تم الاسترجاع في 20 فبراير 2019 .
  106. ^ "تقنية جديدة واعدة للقرص الصلب" . تم الاسترجاع في 1 ديسمبر 2019 .
  107. ^ "اختراق التخزين المغناطيسي ثلاثي الأبعاد يتيح محركات أقراص صلبة بسعة 100 تيرابايت أو أكثر | Extremetech". 15 أكتوبر 2013.
  108. ^ تكنولوجيا المعلومات – Serial Attached SCSI – 2 (SAS-2)، INCITS 457 Draft 2، 8 مايو 2009، الفصل 4.1 نظرة عامة على نموذج نوع جهاز كتلة الوصول المباشر ، يجب أن تبدأ LBAs على وحدة منطقية بالصفر ويجب أن تكون متجاورة حتى آخر كتلة منطقية على الوحدة المنطقية.
  109. ^ ISO/IEC 791D:1994، واجهة توصيل AT لمحركات الأقراص (ATA-1)، القسم 7.1.2
  110. ^ "LBA Count for Disk Drives Standard (Document LBA1-03)" (PDF) . IDEMA . 15 يونيو 2009. مؤرشف من الأصل في 22 فبراير 2016 . تم الاسترجاع في 14 فبراير 2016 .
  111. ^ "كيفية قياس كفاءة التخزين – الجزء الثاني – الضرائب". Blogs.netapp.com. 14 أغسطس 2009. مؤرشف من الأصل في 20 يوليو 2011. تم الاسترجاع في 26 أبريل 2012 .
  112. ^ جوبتا، مايانك ر.؛ هوشيل، مايكل د.؛ روجرز، ماركوس ك. (2006). "مناطق القرص المخفية: HPA وDCO" (ملف PDF) . المجلة الدولية للأدلة الرقمية . 5 (1).
  113. ^ "تنسيق المستوى المنخفض". مؤرشف من الأصل في 4 يونيو 2017. اطلع عليه بتاريخ 28 يونيو 2010 .
  114. ^ "دليل حلول التخزين" (PDF) . سيجيت. أكتوبر 2012. مؤرشف من الأصل (PDF) في 20 يونيو 2013. تم الاسترجاع في 8 يونيو 2013 .
  115. ^ "MKxx33GSG MK1235GSL r1" (PDF) . توشيبا. مؤرشف من الأصل (PDF) في 22 نوفمبر 2009 . تم الاسترجاع في 7 يناير 2013 .
  116. ^ "إعلان RAMAC 650". 23 يناير 2003. مؤرشف من الأصل في 5 يونيو 2011. تم الاسترجاع في 23 مايو 2011 .
  117. ^ Mulvany, RB, "التصميم الهندسي لمنشأة تخزين الأقراص مع وحدات البيانات". IBM JRD، نوفمبر 1974
  118. ^ مقدمة إلى أجهزة تخزين الوصول المباشر من IBM، م. بوهل، منشور IBM SR20-4738. 1981.
  119. ^ بطاقة خط إنتاج CDC مؤرشفة في 5 يونيو 2011، على موقع Wayback Machine ، أكتوبر 1974.
  120. ^ فريق دعم Apple. "كيف يبلغ نظام التشغيل OS X وiOS عن سعة التخزين". Apple, Inc. مؤرشف من الأصل في 2 أبريل 2015. تم الاسترجاع في 15 مارس 2015 .
  121. ^ "df(1) – Linux man page". linux.die.net . مؤرشف من الأصل في 18 يوليو 2015 . تم الاسترجاع في 18 يوليو 2015 .
  122. ^ "ويسترن ديجيتال تسوي دعوى قضائية بشأن سعة القرص الصلب، أسوشيتد برس 28 يونيو 2006". فوكس نيوز. 22 مارس 2001. مؤرشف من الأصل في 24 مايو 2019. تم الاسترجاع في 24 مايو 2019 .
  123. ^ Cogar, Phil (26 أكتوبر 2007). "Seagate lawsuit conclusions, settlement announces". Bit-tech.net. مؤرشف من الأصل في 20 مارس 2012. تم الاسترجاع في 26 أبريل 2012 .
  124. ^ "Western Digital – Notice of Class Action Settlement email". Xtremesystems.org . تم الاسترجاع في 26 أبريل 2012 .
  125. ^ "أمر بقبول طلب رفض الشكوى المعدلة دون إذن بالتعديل، 22 يناير 2020" (PDF) .
  126. ^ إيمرسون دبليو بوغ، لايل ر. جونسون، جون إتش بالمر، أنظمة IBM 360 و 370 المبكرة، مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، 1991، رقم ISBN 0-262-16123-0 ، الصفحة 266. 
  127. ^ انخفاض أسعار الفلاش ميموري يهز سوق الأقراص الصلبة، EETimes Asia، 1 أغسطس 2007. محفوظ في 1 فبراير 2008، على موقع Wayback Machine
  128. ^ في عام 2008، قدمت شركة سامسونج محرك الأقراص الصلبة SpinPoint A1 مقاس 1.3 بوصة، ولكن بحلول مارس 2009، تم إدراج هذه العائلة ضمن منتجات نهاية العمر الافتراضي ولم تكن هناك طرز جديدة مقاس 1.3 بوصة متاحة بهذا الحجم. مؤرشف من الأصل في 11 فبراير 2009، على موقع Wayback Machine
  129. ^ ab Kearns, Dave (18 أبريل 2001). "كيفية إلغاء التجزئة". ITWorld . مؤرشف من الأصل في 20 فبراير 2010 . تم الاسترجاع في 26 نوفمبر 2010 .
  130. ^ Broida, Rick (10 أبريل 2009). "إيقاف تشغيل أداة إلغاء تجزئة القرص قد يحل مشكلة بطء جهاز الكمبيوتر". PCWorld . مؤرشف من الأصل في 8 نوفمبر 2010 . تم الاسترجاع في 26 نوفمبر 2010 .
  131. ^ "اعتبارات السرعة". Seagate. مؤرشف من الأصل في 10 فبراير 2011. تم الاسترجاع في 22 يناير 2011 .
  132. ^ "مسرد مصطلحات محركات الأقراص والكمبيوتر". Seagate . تم الاسترجاع في 4 أغسطس 2018 .
  133. ^ ألبريشت ، توماس ر. أرورا، هيتيش؛ أيانور فيتيكاتي، فيبين؛ بوجور، جان مارك؛ بيداو، دانيال؛ بيرمان، ديفيد؛ بوجدانوف، اليكسي L.؛ شابوي، إيف أندريه؛ كوشن، جوليا؛ دوبيس، إليزابيث E.؛ دورك، جريجوري. هو جاو؛ جروبيس، مايكل. جورني، بروس. هانسون، ويلدون. هيلويج، أولاف. هيرانو، توشيكي؛ جوبيرت، بيير أوليفييه؛ كيرشر، دان؛ ليل، جيفري. زوي ليو؛ ماتي، سي ماثيو؛ أوبوخوف، يوري؛ باتيل، كانيالال سي؛ روبن، كورت. رويز، ريكاردو؛ شابيس، مانفريد. لي وان؛ ويلر، ديتر. وآخرون. (2015). “التسجيل المغناطيسي المنقوش بالبت: النظرية وتصنيع الوسائط وأداء التسجيل”. معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات في المغناطيسية . 51 (5). HGST، شركة ويسترن ديجيتال: 1– 42. arXiv : 1503.06664 . رمز Bibcode : 2015ITM....5197880A. doi : 10.1109/TMAG.2015.2397880. S2CID  33974771.
  134. ^ "شفرات ريد سليمان – مقدمة". مؤرشف من الأصل في 8 يوليو 2011.
  135. ^ Mueler, Scott (24 فبراير 2019). "Micro House PC Hardware Library Volume I: Hard Drives". Macmillan Computer Publishing. مؤرشف من الأصل في 24 مايو 2019. تم الاسترجاع في 24 مايو 2019 .
  136. ^ Kaseta, Robert G. "Ruggedized Disk Drives for Commercial Airborne Computer Systems" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 4 مايو 2012.
  137. ^ Grabianowski, Ed (29 مايو 2009). "كيفية استعادة البيانات المفقودة من القرص الصلب". HowStuffWorks. ص  5-6 . مؤرشف من الأصل في 5 نوفمبر 2012. تم الاسترجاع في 24 أكتوبر 2012 .
  138. ^ "كل ما تعرفه عن الأقراص خاطئ". Storagemojo.com . 22 فبراير 2007. مؤرشف من الأصل في 24 مايو 2019. تم الاسترجاع في 24 مايو 2019 .
  139. ^ Pinheiro, Eduardo; Wolf-Dietrich Weber; Luiz André Barroso (February 2007). "Failure Trends in a Large Disk Drive Population" (PDF) . Google Inc. مؤرشف من الأصل (PDF) في 5 يناير 2010 . تم الاسترجاع في 26 ديسمبر 2011 .
  140. ^ التحقيق: هل SSD الخاص بك أكثر موثوقية من القرص الصلب؟ – مراجعة موثوقية SSD طويلة المدى من Tom's Hardware ، 2011، "الكلمات الأخيرة"
  141. ^ أنتوني، سيباستيان (12 نوفمبر 2014). "استخدام SMART للتنبؤ بدقة بموعد نفاد طاقة محرك الأقراص الصلبة". ExtremeTech. مؤرشف من الأصل في 31 أغسطس 2015. تم الاسترجاع في 25 أغسطس 2015 .
  142. ^ "أقراص صلبة للمستهلكين موثوقة مثل أجهزة المؤسسات". ألفر. 4 ديسمبر 2013. مؤرشف من الأصل في 11 سبتمبر 2015. تم الاسترجاع في 25 أغسطس 2015 .
  143. ^ بيتش، برايان (4 ديسمبر 2013). "Enterprise Drives: Fact or Fiction؟". Backblaze. مؤرشف من الأصل في 18 أغسطس 2015. تم الاسترجاع في 25 أغسطس 2015 .
  144. ^ ab "بيانات وإحصائيات القرص الصلب". Backblaze . تم الاسترجاع في 24 نوفمبر 2019 .
  145. ^ دونيل، ديدري أو. (4 يونيو 2019). "Seagate تقدم أول محرك أقراص ثابت Exos سعة 16 تيرابايت ومحركات IronWolf NAS في العالم". Notebookcheck .
  146. ^ “BarraCuda en BarraCuda Pro interne harde schijven | Seagate Nederland”. مؤرشفة من الأصلي في 6 مايو 2019 . تم الاسترجاع في 9 نوفمبر 2019 .
  147. ^ "أقراص صلبة سعة 16 تيرابايت MAMR في عام 2019: Western Digital". مؤرشف من الأصل في 24 مايو 2019. تم الاسترجاع في 24 مايو 2019 .
  148. ^ "كيفية اختيار أفضل قرص صلب لأجهزة تسجيل الفيديو الرقمي وأجهزة تسجيل الفيديو الشبكية". 29 أغسطس 2019. تم الاسترجاع في 28 أغسطس 2023 .
  149. ^ "مراجعة القرص الصلب الخارجي Seagate Backup Plus (8TB)". storagereview.com . 22 مارس 2015. مؤرشف من الأصل في 25 يوليو 2015. تم الاسترجاع في 20 يوليو 2015 .
  150. ^ سميث، لايل (3 سبتمبر 2014). "مراجعة WD My Passport Wireless". storagereview.com . تم الاسترجاع في 21 يوليو 2021 .
  151. ^ "نسخ بياناتك المهمة احتياطيًا على محرك أقراص ثابت خارجي | خزينة بيومترية | معلومات ومراجعات المنتجات حول جهاز الأمان البيومتري -". Biometricsecurityproducts.org. 26 يوليو 2011. مؤرشف من الأصل في 25 مايو 2012. تم الاسترجاع في 26 أبريل 2012 .
  152. ^ "Western Digital My Passport, 2 TB". hwigroup.net . مؤرشف من الأصل في 5 أكتوبر 2013 . تم الاسترجاع في 11 يناير 2014 . مثال لمحرك أقراص صلبة خارجي مُجمَّع مسبقًا بدون غلافه ولا يمكن استخدامه داخليًا على كمبيوتر محمول أو كمبيوتر مكتبي بسبب الواجهة المضمنة على لوحة الدائرة المطبوعة الخاصة به
  153. ^ Hsiung, Sebean (5 مايو 2010). "كيفية تجاوز وحدة تحكم USB واستخدامها كمحرك SATA". datarecoverytools.co.uk . مؤرشف من الأصل في 15 سبتمبر 2014 . تم الاسترجاع في 11 يناير 2014 .
  154. ^ "أقراص صلبة من فئة المؤسسات مقابل أقراص صلبة من فئة سطح المكتب" (PDF) . Intel. مؤرشف من الأصل (PDF) في 3 أغسطس 2016. تم الاسترجاع في 25 سبتمبر 2013 .
  155. ^ "Seagate Cheetah 15K.5 Data Sheet" (PDF) . مؤرشف من الأصل (PDF) في 28 ديسمبر 2013 . تم الاسترجاع في 19 ديسمبر 2013 .
  156. ^ Petersen, Martin K. (30 أغسطس 2008). "Linux Data Integrity" (PDF) . Oracle Corporation . مؤرشف من الأصل (PDF) في 9 يناير 2015 . تم الاسترجاع في 23 يناير 2015 . تستخدم معظم محركات الأقراص قطاعات بحجم 512 بايت. [...] تدعم محركات المؤسسات (Parallel SCSI/SAS/FC) قطاعات "سمينة" بحجم 520/528 بايت.
  157. ^ McCallum, John C. (16 مايو 2015). "أسعار محركات الأقراص (1955–2015)". jcmit.com . مؤرشف من الأصل في 14 يوليو 2015 . تم الاسترجاع في 25 يوليو 2015 .
  158. ^ "تكلفة القرص الصلب لكل جيجابايت". Backblaze. 11 يوليو 2017. مؤرشف من الأصل في 26 مايو 2019. تم الاسترجاع في 26 مايو 2019 .
  159. ^ "شحنات وحدات محرك الأقراص الصلبة (HDD) في جميع أنحاء العالم من عام 1976 إلى عام 2022". Statista . تم الاسترجاع في 28 يوليو 2023 .
  160. ^ ألسوب، توماس (17 فبراير 2023). "حصة شحنات سوق موردي محركات الأقراص الصلبة (HDD) في جميع أنحاء العالم في عام 2022". Statista . تم الاسترجاع في 28 يوليو 2023 .
  161. ^ "Force Series Gen.4 PCIe MP600 2TB NVMe M.2 SSD". www.corsair.com . تم الاسترجاع في 6 مارس 2020 .
  162. ^ "مراجعة سلسلة Intel Optane SSD 900P". StorageReview.com . 16 مارس 2018. مؤرشف من الأصل في 31 ديسمبر 2018 . تم الاسترجاع في 20 فبراير 2019 .
  163. ^ ab Schroeder, Bianca ; Lagisetty, Raghav; Merchant, Arif (22 فبراير 2016). "موثوقية الفلاش في الإنتاج: المتوقع وغير المتوقع" (PDF) . تم الاسترجاع في 25 نوفمبر 2019 .
  164. ^ "لن تتمكن من شراء قرص SSD بسعة 30 تيرابايت والذي حقق رقمًا قياسيًا من سامسونج". Bgr.com . 20 فبراير 2018. مؤرشف من الأصل في 10 أبريل 2019 . تم الاسترجاع 20 فبراير 2019 .
  165. ^ Circuit Breaker (20 فبراير 2018). "Samsung تكشف عن أكبر SSD في العالم بسعة تخزين هائلة تبلغ 30 تيرابايت". The Verge . مؤرشف من الأصل في 27 يناير 2019 . تم الاسترجاع في 20 فبراير 2019 .
  166. ^ "المزايا". Nimbus Data . 22 يوليو 2016. مؤرشف من الأصل في 31 ديسمبر 2018. تم الاسترجاع 20 فبراير 2019 .
  167. ^ "SSDs قابلة للتطوير". Nimbus Data . 22 يوليو 2016. مؤرشف من الأصل في 31 ديسمبر 2018. تم الاسترجاع في 20 فبراير 2019 .
  168. ^ "يمكن أن يكون SSD الضخم بسعة 15 تيرابايت من سامسونج ملكك - مقابل حوالي 10 آلاف دولار". Computerworld . 27 يوليو 2016. مؤرشف من الأصل في 31 ديسمبر 2018. تم الاسترجاع في 20 فبراير 2019 .
  169. ^ ماكجراث، ديلان (20 فبراير 2019). "توشيبا تدعي أنها تمتلك ذاكرة NAND ذات سعة عالية" . تم الاسترجاع في 24 نوفمبر 2019 .
  170. ^ بيدفورد، توم (4 ديسمبر 2018). "سيجيت تكشف عن أكبر وأغرب قرص صلب بسعة 16 تيرابايت في العالم". ألفر . مؤرشف من الأصل في 24 ديسمبر 2018. تم الاسترجاع في 24 ديسمبر 2018 .
  171. ^ شيلوف، أنطون (19 مارس 2018). "تحمل غير محدود لمدة 5 سنوات: قرص SSD بسعة 100 تيرابايت من نيمبوس داتا". AnandTech . مؤرشف من الأصل في 24 ديسمبر 2018 . تم الاسترجاع في 24 ديسمبر 2018 .
  172. ^ Coughlin, Tom (June 7, 2016). "3D NAND Enables Larger Consumer SSDs". forbes.com . مؤرشف من الأصل في 16 يونيو 2016 . تم الاسترجاع في 4 يوليو 2016 .
  173. ^ Decad, Gary M.; Robert E. Fontana Jr. (May 15, 2018). "مشهد تخزين لمدة عشر سنوات (2008-2017) وسائط شريط LTO، HDD، NAND" (PDF) . تم الاسترجاع في 23 نوفمبر 2019 .

قراءة إضافية

  • Kheong Chn, Sann (2005). "مقدمة إلى HDD، والنمذجة، والكشف وفك التشفير لقنوات التسجيل المغناطيسي" (PDF) . المؤتمر الدولي الحادي عشر المتقدم للاتصالات السلكية واللاسلكية . تم الاسترجاع في 10 يناير 2020 .
  • Messmer, Hans-Peter (2001). The Indispensable PC Hardware Book (الطبعة الرابعة). Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-59616-8.
  • مولر، سكوت (2011). ترقية وإصلاح أجهزة الكمبيوتر الشخصية (الطبعة العشرون). رقم ISBN 978-0-7897-4710-5.
  • موسوعة محركات الأقراص الصلبة
  • فيديو يظهر جهاز HD مفتوحًا يعمل
  • متوسط ​​وقت البحث لقرص الكمبيوتر (مؤرشف)
  • الخط الزمني: 50 عامًا من محركات الأقراص الصلبة. محفوظ في 6 أكتوبر 2013، على موقع Wayback Machine .
  • القرص الصلب من الداخل: المسارات والمناطق. ما مدى صعوبة ذلك؟
  • اختراق القرص الصلب – تعديلات البرامج الثابتة، في ثمانية أجزاء، تصل إلى حد تشغيل نواة Linux على لوحة تحكم القرص الصلب العادية
  • إخفاء البيانات في مناطق خدمة القرص الصلب (PDF)، 14 فبراير 2013، بقلم أرييل بيركمان (أرشيف)
  • ورقة معلومات حول تقنية التغذية الأمامية ذات التسارع الدوراني (RAFF) (PDF)، ويسترن ديجيتال ، يناير 2013
  • تقنية PowerChoice لتوفير الطاقة وزيادة مرونة محركات الأقراص الصلبة (PDF)، Seagate Technology ، مارس 2010
  • التسجيل المغناطيسي المجزأ (SMR)، شركة HGST ، 2015
  • الطريق إلى الهيليوم، HGST، Inc.، 2015
  • ورقة بحثية حول الاستخدام المنظوري للموصلات الضوئية المغناطيسية في تخزين البيانات المغناطيسية البصرية.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hard_disk_drive&oldid=1269235618"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate