आज उपयोग में आने वाले लगभग हर डेस्कटॉप कंप्यूटर और सर्वर में एक या अधिक हार्ड-डिस्क ड्राइव होते हैं। प्रत्येक मेनफ्रेम और सुपरकंप्यूटर आमतौर पर उनमें से सैकड़ों से जुड़ा होता है। आप वीसीआर-प्रकार के उपकरण और कैमकोर्डर भी पा सकते हैं जो टेप के बजाय हार्ड डिस्क का उपयोग करते हैं । ये अरबों हार्ड डिस्क एक काम अच्छी तरह से करते हैं - वे बदलती डिजिटल जानकारी को अपेक्षाकृत स्थायी रूप में संग्रहीत करते हैं। वे कंप्यूटर को बिजली जाने पर चीजों को याद रखने की क्षमता देते हैं।
इस लेख में, हम एक हार्ड डिस्क को अलग करेंगे ताकि आप देख सकें कि अंदर क्या है, और यह भी चर्चा करें कि वे फाइलों में रखी गीगाबाइट जानकारी को कैसे व्यवस्थित करते हैं!
- हार्ड डिस्क मूल बातें
- कैसेट टेप बनाम हार्ड डिस्क
- क्षमता और प्रदर्शन
- अंदर: इलेक्ट्रॉनिक्स बोर्ड
- अंदर: बोर्ड के नीचे
- अंदर: थाली और सिर
- डेटा भंडारण
हार्ड डिस्क मूल बातें
1950 के दशक में हार्ड डिस्क का आविष्कार किया गया था। उन्होंने केवल कुछ मेगाबाइट वाले व्यास में 20 इंच तक के बड़े डिस्क के रूप में शुरुआत की । उन्हें मूल रूप से "फिक्स्ड डिस्क" या "विनचेस्टर" (एक लोकप्रिय आईबीएम उत्पाद के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला कोड नाम) कहा जाता था। बाद में उन्हें " फ्लॉपी डिस्क " से अलग करने के लिए "हार्ड डिस्क" के रूप में जाना जाने लगा । टेप और फ्लॉपी में पाई जाने वाली लचीली प्लास्टिक फिल्म के विपरीत हार्ड डिस्क में एक हार्ड प्लेट होती है जो चुंबकीय माध्यम रखती है।
सरलतम स्तर पर, हार्ड डिस्क कैसेट टेप से अलग नहीं है । दोनों हार्ड डिस्क और कैसेट टेप , हाउ टेप रिकॉर्डर वर्क में वर्णित समान चुंबकीय रिकॉर्डिंग तकनीकों का उपयोग करते हैं । हार्ड डिस्क और कैसेट टेप भी चुंबकीय भंडारण के प्रमुख लाभों को साझा करते हैं - चुंबकीय माध्यम को आसानी से मिटाया और फिर से लिखा जा सकता है, और यह कई वर्षों तक माध्यम पर संग्रहीत चुंबकीय प्रवाह पैटर्न को "याद" रखेगा।
अगले भाग में, हम कैसेट टेप और हार्ड डिस्क के बीच मुख्य अंतर के बारे में बात करेंगे।
कैसेट टेप बनाम हार्ड डिस्क
आइए कैसेट टेप और हार्ड डिस्क के बीच बड़े अंतर देखें:
- कैसेट टेप पर चुंबकीय रिकॉर्डिंग सामग्री को एक पतली प्लास्टिक की पट्टी पर लेपित किया जाता है। एक हार्ड डिस्क में, चुंबकीय रिकॉर्डिंग सामग्री को उच्च-सटीक एल्यूमीनियम या ग्लास डिस्क पर स्तरित किया जाता है। हार्ड-डिस्क प्लेटर को फिर मिरर-टाइप स्मूदनेस के लिए पॉलिश किया जाता है।
- टेप के साथ, आपको टेप पर किसी विशेष बिंदु तक पहुंचने के लिए फास्ट-फॉरवर्ड या रिवर्स करना होगा। लंबे टेप के साथ इसमें कई मिनट लग सकते हैं। हार्ड डिस्क पर, आप लगभग तुरंत डिस्क की सतह पर किसी भी बिंदु पर जा सकते हैं।
- कैसेट-टेप डेक में, रीड/राइट हेड सीधे टेप को छूता है। एक हार्ड डिस्क में, रीड/राइट हेड डिस्क के ऊपर "फ्लाई" करता है, वास्तव में इसे कभी नहीं छूता है।
- कैसेट-टेप डेक में टेप सिर के ऊपर लगभग 2 इंच (लगभग 5.08 सेमी) प्रति सेकंड की गति से चलता है। एक हार्ड-डिस्क प्लेटर अपने सिर के नीचे 3,000 इंच प्रति सेकंड (लगभग 170 मील प्रति घंटे या 272 किलोमीटर प्रति घंटे) की गति से घूम सकता है!
- कैसेट टेप की तुलना में हार्ड डिस्क की जानकारी अत्यंत छोटे चुंबकीय डोमेन में संग्रहीत की जाती है। इन डोमेन के आकार को थाली की शुद्धता और माध्यम की गति से संभव बनाया गया है।
इन अंतरों के कारण, एक आधुनिक हार्ड डिस्क एक छोटी सी जगह में अद्भुत मात्रा में जानकारी संग्रहीत करने में सक्षम है। एक हार्ड डिस्क अपनी किसी भी जानकारी को सेकंड के एक अंश में एक्सेस कर सकती है।
क्षमता और प्रदर्शन
एक सामान्य डेस्कटॉप मशीन में 10 से 40 गीगाबाइट की क्षमता वाली हार्ड डिस्क होगी । डेटा को डिस्क पर फाइलों के रूप में स्टोर किया जाता है । एक फ़ाइल बस बाइट्स का एक नामित संग्रह है । बाइट्स टेक्स्ट फ़ाइल के वर्णों के लिए ASCII कोड हो सकते हैं , या वे कंप्यूटर के निष्पादन के लिए सॉफ़्टवेयर एप्लिकेशन के निर्देश हो सकते हैं, या वे डेटा बेस के रिकॉर्ड हो सकते हैं, या वे पिक्सेल रंग हो सकते हैं एक जीआईएफ छवि। कोई फर्क नहीं पड़ता कि इसमें क्या है, हालांकि, एक फ़ाइल केवल बाइट्स की एक स्ट्रिंग है। जब कंप्यूटर पर चलने वाला कोई प्रोग्राम किसी फ़ाइल का अनुरोध करता है, तो हार्ड डिस्क उसके बाइट्स को पुनः प्राप्त करती है और उन्हें एक बार में सीपीयू को भेजती है ।
हार्ड डिस्क के प्रदर्शन को मापने के दो तरीके हैं:
- डेटा दर - डेटा दर प्रति सेकंड बाइट्स की संख्या है जो ड्राइव सीपीयू को वितरित कर सकता है। 5 से 40 मेगाबाइट प्रति सेकंड के बीच की दरें सामान्य हैं।
- सीक टाइम - सीक टाइम उस समय की मात्रा है जब सीपीयू एक फाइल का अनुरोध करता है और जब फाइल की पहली बाइट सीपीयू को भेजी जाती है। 10 से 20 मिलीसेकंड के बीच का समय सामान्य है।
अन्य महत्वपूर्ण पैरामीटर ड्राइव की क्षमता है, जो कि बाइट्स की संख्या है जो इसे पकड़ सकता है।
अंदर: इलेक्ट्रॉनिक्स बोर्ड
यह समझने का सबसे अच्छा तरीका है कि हार्ड डिस्क कैसे काम करती है, अंदर एक नज़र डालें। (ध्यान दें कि हार्ड डिस्क को खोलने से यह बर्बाद हो जाता है , इसलिए यह घर पर कोशिश करने के लिए कुछ नहीं है जब तक कि आपके पास एक निष्क्रिय ड्राइव न हो।)
यहाँ एक विशिष्ट हार्ड-डिस्क ड्राइव है:
यह एक सीलबंद एल्यूमीनियम बॉक्स है जिसमें एक तरफ नियंत्रक इलेक्ट्रॉनिक्स लगे होते हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स रीड / राइट मैकेनिज्म और मोटर को नियंत्रित करता है जो प्लेटर्स को घुमाता है। इलेक्ट्रॉनिक्स ड्राइव पर चुंबकीय डोमेन को बाइट्स (रीडिंग) में इकट्ठा करते हैं और बाइट्स को चुंबकीय डोमेन (लेखन) में बदल देते हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स सभी एक छोटे बोर्ड पर निहित हैं जो बाकी ड्राइव से अलग हो जाते हैं:
अंदर: बोर्ड के नीचे
बोर्ड के नीचे मोटर के लिए कनेक्शन होते हैं जो प्लेटर्स को घुमाते हैं, साथ ही एक अत्यधिक फ़िल्टर्ड वेंट होल जो आंतरिक और बाहरी वायु दबावों को बराबर करता है:
ड्राइव से कवर को हटाने से एक अत्यंत सरल लेकिन बहुत सटीक इंटीरियर का पता चलता है:
इस तस्वीर में आप देख सकते हैं:
- थाली - ये आम तौर पर 3,600 या 7,200 rpm पर स्पिन जब ड्राइव काम कर रहा है। ये थाली अद्भुत सहनशीलता के लिए बनाई गई हैं और दर्पण-चिकनी हैं (जैसा कि आप लेखक के इस दिलचस्प आत्म-चित्र में देख सकते हैं ... इससे बचने का कोई आसान तरीका नहीं है!)।
- हाथ - यह पढ़ें / लिखें सिर रखती है और ऊपरी-बाएं कोने में तंत्र द्वारा नियंत्रित है। हाथ सिर को हब से ड्राइव के किनारे तक ले जाने में सक्षम है। हाथ और उसकी गति का तंत्र अत्यंत हल्का और तेज होता है। एक विशिष्ट हार्ड-डिस्क ड्राइव पर हाथ हब से किनारे तक जा सकता है और प्रति सेकंड 50 बार तक बैक अप कर सकता है - यह देखने के लिए एक अद्भुत बात है!
अंदर: थाली और सिर
ड्राइव द्वारा स्टोर की जा सकने वाली जानकारी की मात्रा को बढ़ाने के लिए, अधिकांश हार्ड डिस्क में मल्टीपल प्लैटर्स होते हैं । इस ड्राइव में तीन प्लेटर और छह रीड/राइट हेड हैं:
बाजुओं को हार्ड डिस्क पर ले जाने वाली प्रणाली अविश्वसनीय रूप से तेज़ और सटीक होनी चाहिए। इसका निर्माण हाई-स्पीड लीनियर मोटर का उपयोग करके किया जा सकता है।
कई ड्राइव " वॉयस कॉइल " दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं - आपके स्टीरियो पर स्पीकर के शंकु को स्थानांतरित करने के लिए उपयोग की जाने वाली एक ही तकनीक का उपयोग हाथ को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।
डेटा भंडारण
डेटा को एक प्लेट की सतह पर सेक्टरों और पटरियों में संग्रहीत किया जाता है । ट्रैक संकेंद्रित वृत्त होते हैं, और सेक्टर एक ट्रैक पर पाई के आकार के वेज होते हैं, जैसे:
एक विशिष्ट ट्रैक पीले रंग में दिखाया गया है; एक विशिष्ट क्षेत्र को नीले रंग में दिखाया गया है। एक सेक्टर में बाइट्स की एक निश्चित संख्या होती है - उदाहरण के लिए, 256 या 512। या तो ड्राइव या ऑपरेटिंग सिस्टम स्तर पर, सेक्टरों को अक्सर क्लस्टर में एक साथ समूहीकृत किया जाता है ।
ड्राइव को निम्न-स्तरीय स्वरूपण की प्रक्रिया प्लेटर पर ट्रैक और सेक्टर स्थापित करती है। प्रत्येक सेक्टर के शुरुआती और समाप्ति बिंदु प्लेट पर लिखे गए हैं। यह प्रक्रिया ड्राइव को बाइट्स के ब्लॉक रखने के लिए तैयार करती है। उच्च-स्तरीय स्वरूपण तब फ़ाइल-भंडारण संरचनाएँ लिखता है, जैसे फ़ाइल-आवंटन तालिका, सेक्टरों में। यह प्रक्रिया फ़ाइलों को रखने के लिए ड्राइव तैयार करती है।
हार्ड डिस्क और संबंधित विषयों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, अगले पृष्ठ पर लिंक देखें।
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