Harddisk 

วันที่ 20 พฤศจิกายน 2551 15:25

 

" Harddisk "

 

 

Harddisk เป็นอุปกรณ์เก็บข้อมูลที่มีความสำคัญต่อคอมพิวเตอร์มาก เป็นทั้งที่เก็บข้อมูลต่าง ๆ และ โปรแกรมทำงานต่าง ๆ Harddisk ได้รับการพัฒนามาโดยตลอด มีขนาดที่เล็กลงแต่ขณะเดียวกันก็มีความจุที่มากขึ้นหลายเท่าตัว ในปัจจุบันมีผู้ผลิตหลายรายพัฒนา Harddisk ของตนเองให้มีประสิทธิภาพให้มากขึ้น ทั้งในด้านความเร็ว ความจุ ความปลอดภัยของข้อมูล รวมทั้งความทนทานต่อการกระแทกต่าง ๆ เป็นต้น

 

" ลักษณะส่วนประกอบ "

แม้ Harddisk จะมีผู้ผลิตหลายราย แต่โดยรวม ส่วนประกอบสำคัญจะมีลักษณะเหมือนกันดังแสดงในรูป

รูป  แสดงส่วนประกอบสำคัญของ Harddisk

 

 

ส่วนประกอบที่สำคัญมีดังต่อไปนี้

1. Platter หรือแผ่นจานเหล็กเคลือบสารแม่เหล็กรูปวงกลม มีหลายขนาดขึ้นอยู่กับขนาด Form Factor ขอ Harddisk แต่ที่เป็นมาตรฐานในปัจจุบันจะมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 3.5 นิ้ว สำหรับ Harddisk ที่ใช้ใน PC แต่อาจมีขนาด 5.25 นิ้วอยู่บ้างแต่จำนวนน้อยลงแล้ว สำหรับขนาดที่ใช้ใน Notebok หรือ Laptop มักจะใช้ Harddisk ที่มีขนาด Platter 2.5 นิ้ว ในปัจจุบันได้มีการพัฒนา Harddisk ขนาดเล็กขึ้นมาที่เรียกว่า Micro Drive มีแผ่น Platter ขนาดเล็กมากเพียง 1 นิ้ว ใน Harddisk 1 ตัวมักจะมี Platter หลายแผ่นซ้อนกันอยู่โดยมีแกนหมุนยึดติดกัน มีมอเตอร์ขับให้หมุนไปด้วยกันจึงเป็นที่มาของชื่อที่เรียกว่า "Fixed Disk" แผ่น Platter สามารถใช้งานได้ทั้ง 2 หน้า แต่ละหน้า มีความจุที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสารแม่เหล็กที่ฉาบอยู่และการออกแบบของผู้ผลิต

 

 

รูปที่ 1.แสดง Platter ที่วางซ้อนกันอยู่ใน Harddisk

 

 

2. Spindle Motor เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่หมุน Platter ด้วยความเร็วคงที่ค่าหนึ่ง เพื่อให้ผิวของ Platter เคลื่อนที่ผ่านหัวอ่านที่ทำหน้าที่อ่านข้อมูลที่บันทึกอยู่บนแผ่น Platter ความเร็วในการหมุนแผ่นนี้มีผลต่อความเร็วในการเข้าถึงข้อมูล (Access Time) และความเร็วในการอ่านข้อมูลด้วย โดยถ้ามีความเร็วสูงขึ้น เวลาที่ใช้ในการเข้าถึงข้อมูลก็จะน้อยลง และขณะเดียวกัน Platter ก็จะเคลื่อนที่ผ่านหัวอ่านได้เร็วขึ้น ทำให้อ่านข้อมูลได้ด้วยความเร็วที่มากขึ้นด้วย ความเร็วของ Spindle Motor ของ Harddisk แต่ละตัว มักจะปรากฎใน Spec ของ Harddisk ตัวนั้น เช่น 5,400 RPM

 

 

 รูปที่ 2. แสดง Spindle Motor

 

 

3. Read/Write Head ทำหน้าที่อ่านข้อมูลที่บันทึกอยู่บน Platter ปัจจุบัน Read/Write Head ได้รับการพัฒนาไปมาก จากที่เป็นแบบ Ferite,Metal-in-Gap หรือ Thinfilm จนปัจจุบันนี้ Harddisk ส่วนใหญ่ที่มีคามจุมาก ๆ จะใช้เทคโนโลยีหัวอ่านที่เรียกว่า magnetoresistance (MR) , Giant Magnetoresistive (GMR) และ Colossal Magnetoresistive (CMR) จำนวนหัวอ่านใน Harddisk มักจะมีจำนวนเท่ากับจำนวนหน้าของ Platter เช่น ถ้ามี 3 Platters ก็จำมีหัวอ่าน 6 หัว Read/Write Head เป็นส่วนประกอบที่ค่อนข้างเสียง่าย อาจเกิดจากการที่ Harddisk ถูกกระทบอย่างแรง ทำให้ หัวอ่านที่ลอยอยู่บนผิว Platter ด้วยระยะห่างแค่ 0.5 Microinches เท่านั้น อาจเคลื่อนจากตำแหน่งเดิม ทำให้ไม่สามารถอ่านข้อมูลที่ถูกต้องได้

 

 

 

รูปที่ 3. แสดงลักษณะหัวอ่าน/เขียน

 

 

4. Head Arm and Actuator เป็นส่วนประกอบที่ทำหน้าที่เคลื่อนย้ายหัวอ่านเข้าออกตามแนวตัดกับ Track ของ Platter อุปกรณ์ชุดนี้ ประกอบด้วย แม่เหล็กแรงสูง ขดลวดทองแดง และ ก้านอลูมิเนียมที่ปลายด้านหนึ่งติดตั้งหัวอ่านอยู่ ขณะที่ทำงาน Controller จะทำหน้าที่ควบคุมให้ Head Arm เลื่อนหัวอ่านไปยังตำแหน่งที่ต้องการ

 

 

รูปที่ 4. แสดง Actuator และ Head Arm

 

 

5. Logic Board คือแผ่นวงจรอีเลคโทรนิคส์ ทำหน้าที่เป็นส่วนควบคุมการทำงานของ Harddisk ทั้งหมด และทำหน้าที่เป็นส่วนติดต่อกับ Mainboard ของคอมพิวเตอร์ ภายใน Logic Board มี Memmory อยู่จำนวนหนึ่งที่เรียกว่า Buffer Memory ใช้สำหรับเป็นที่พักข้อมูลที่โอนถ่ายระหว่า Harddisk และ Mainboard ส่วนของ Buffer Memmory นี้ ถ้ามีจำนวนมากจะช่วยให้การโอนถ่ายข้อมูลได้เร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

 

 

รูปที่ 5. แสดง Logic Board ของ Harddisk ชนิดหนึ่ง

 

 

 

" Interface "

 

ปัจจุบันมี HDD ที่มีใช้งานทั่วไป จะแบ่งออกได้ 3 ประเภทตาม อินเทอร์เฟซ คือ
1. ATA (IDE) ( AT Attachment ) ความเร็วอยู่ที่ 100 MB/Sec
2. SISC (สกัสซี่) ความเร็วอยู่ที่ 160 MB/Sec
3. Serial ATA (SATA) ความเร็วอยู่ที่ 150 MB/Sec

 

 

1.SATA Interface

Serial ATA เกิดขึ้นจากการร่วมกันพัฒนาของกลุ่มอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ชั้นนำไม่ว่าจะเป็น บริษัท APT,

Dell, IBM, Intel, Maxtor, Seagate และพันธมิตรกว่าอีก 74 บริษัท ซึ่งได้พัฒนาคุณสมบัติของ ATA

เพื่อสามารถรองรับกับการใช้งานในอนาคต ซึ่งมันถูกออกแบบมาให้รองรับกับซอฟต์แวร์ต่างๆ

ที่มีอยู่และจำนวนพินของมันก็ถูกทำให้เหลือน้อยลงทำให้มันบาง ซึ่งสายของมันก็บาง และมีความยืดหยุ่นสูง

แต่มีประสิทธิภาพเต็มเปี่ยม และเวอร์ชันแรก SATA I ก็มีความเร็วในการส่งข้อมูลได้ถึง 1.5 กิกะบิตต่อวินาที

        เนื่องมาจากสายแพแบบ ATA เพื่อการส่งผ่านข้อมูลนั้นมีขนาดความกว้างถึง 2 นิ้วละเป็นทีคุ้นเคยสำหรับ

ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทั่วไป แต่ตอนนี้อินเทอร์เฟซแบบ ATA ก็เริ่มเจอทางตันแล้วเหมือนกัน เมื่ออัตราความเร็ว

ในปัจจุบันทำได้สูงสุดเพียงระดับ 133 เมกะไบต์ต่อวินาทีเท่านั้น

        ซึ่งให้อัตราความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดถึง 150 เมกะไบต์ต่อวินาที โดยเทคโนโลยี Serial ATA

นี้ถูกพัฒนาขึ้นโดย กลุ่มทำงาน Serial ATA ซึ่งได้เผยข้อกำหนดคุณสมบัติ สำหรับ Serial ATA 1.0 ขึ้น

ด้วยคาดหวังว่าจะสามารถ ขยายช่องสัญญาณ (Bandwidth) ในการส่งผ่านข้อมูลได้เพิ่มขึ้นถึง 2 เท่า

และยังรองรับข้อมูลได้มากยิ่งขึ้น ไม่เฉพาะฮาร์ดดิสก์เพียงเท่านั้นที่จะมีการเชื่อมต่อในรูปแบบนี้ แต่ยังรวมไปถึง

อุปกรณ์ตัวอื่นๆ อย่าง CD-RW หรือ DVD อีกด้วย และด้วยการพัฒนาของ Serial ATA นี้เอง

ที่จะทำให้ลดปัญหาที่เกิดขึ้นระหว่างการส่งผ่านข้อมูลระหว่าง CPU ความเร็วสูง กับตัวฮาร์ดดิสก์ลงได้

โดยสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วของระบบที่เพิ่มมากขึ้น

        ด้วยเหตุนี้ Serial ATA จึงกลายเป็นความหวังใหม่ สำหรับการเพิ่มความเร็ว ในการถ่ายโอนข้อมูล

ของฮาร์ดไดรฟ์ (Hard Drive) ในอนาคตนอกจากนี้ Serial ATA ยังแตกต่างจากฮาร์ดไดรฟ์ที่ใช้อินเทอร์เฟซ

ATA ซึ่งเป็นแบบขนานด้วย เพราะอินเทอร์เฟซ Serial ATA นี้ ไม่ต้องมีการกำหนด ให้ฮาร์ดไดรฟ์ตัวไหน

เป็น Master ( ตัวหลัก) หรือ Slave ( ตัวรอง) ให้ความยุ่งยาก นื่องจากมีการกำหนดแบบตายตัวบนเมนบอร์ด

เป็นที่เรียบร้อยสำหรับการติดตั้งฮาร์ดดิสก์มากกว่า1ตัวลงในระบบของคุณโดยเพียงแค่คุณเสียบสายต่อเชื่อมขนาด

0.25 นิ้วด้านหนึ่ง เข้าไปในไดรฟ์ และอีกด้านหนึ่งเข้าไปช่องต่อแบบ Serial ATA บนเมนบอร์ด

ซึ่งจุดนี้เมนบอร์ดต้องสนับสนุนการทำงานด้วย หรือที่การ์ด Silicon Image Serial ATA

( ซึ่งต่อเชื่อมผ่านสล็อตแบบ PCI )

 

 

 

 

 

2. IDE Interface

คือ IDE interface ที่มีทั้ง ATA-2 และ ATAPI support โดย ATA-2 (Fast ATA) ทำให้อัตราการส่งผ่านข้อมูลเร็วขึ้น และสามารถต่อได้หลายช่อง โดยแต่ละการเชื่อมต่อจะต่อได้กับอุปกรณ์ 2 ชิ้น ส่วน ATAPI ทำให้ใช้กับอุปกรณ์ non-hard disk เช่น CD-ROMs และ tape drives ได้  นอกจากนั้นยังสามารถตั้งค่าใน BIOS  เพื่อจะใช้กับ hard disks ที่หน่วยความจำมากกว่า 504MB ได้อีกด้วย ตั้งแต่กลางปี 1994 เครื่อง PC ได้เริ่มใช้ EIDE interfaces และ motherboard ส่วนใหญ่มี primary และ secondary channel เพื่อต่อกับอุปกรณ์ได้ทั้งหมด 4 ชิ้น โดยใช้เป็น Master และ Slave

 

 

 

 3.SCSI Interface

ฮาร์ดดิสก์แบบ SCSI ( สะกัสซี่) เป็นฮาร์ดดิสก์ที่มีอินเทอร์เฟซที่แตกต่างจาก IDE โดยฮาร์ดดิสก์แบบ SCSI

จะมีการ์ดสำหรับควบคุมการทำงานโดยเฉพาะ ซึ่งเรียกว่า การ์ด SCSI สำหรับความสามารถของการ์ด SCSI นี้

สามารถที่จะควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ที่มีการทำงานแบบ SCSI ได้ถึง 7 ชิ้นอุปกรณ์ด้วยกัน

ผ่านสายแพรแบบ SCSI อัตราความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลของฮาร์ดดิสก์แบบ SCSI จะมีความเร็วสูงสุดถึง

160 เมกะไบต์/วินาที ซึ่งมีความเร็วที่มากกว่าประเภท IDE อยู่เยอะ ส่งผลให้ราคานั้นย่อมที่จะแพงเป็นธรรมดา

โดยส่วนใหญ่จะนำฮาร์ดดิสก์แบบ SCSI มาใช้กับงานด้านเครือข่าย (Server) เท่านั้น

 

 

 

 

 

 

" การเลือกซื้อฮาร์ดดิสคับ "

 

 

ขนาดความจุของฮาร์ดดิสก์

     เรื่องขนาดความจุของฮาร์ดดิสก์นี้ค่อนข้างตัดสินใจได้ง่าย ซึ่งมีตัวเลขที่ระบุไว้ตามลาเบลไว้อย่างชัดเจน ปัจจุบันขนาดความจุที่มีจำหน่ายกันอยู่ที่ ระดับกิกะไบต์ เช่น 20, 30, 40, 60 ไปจนถึง 400 กิกะไบต์ แน่นอนเมื่อปริมาณความจุที่สูงขึ้นย่อมส่งผลให้ราคาต้องขยับตัวสูงตามไปด้วย สำหรับขนาดที่ ควรจะซื้อหามาใช้ในปัจจุบัน ควรเลือกซื้อให้เหมาะสมกับการใช้งาน และไม่ควรเพื่อพื้นที่ไว้ใช้งานมากจนเกินจำเป็น เพื่อประหยัดงบประมาณในกระเป๋าท่าน ได้อีกทางและสามารถที่จะใช้พื้นที่บนฮาร์ดดิสก์ได้อย่างคุ่มค้าอีกด้วย

 

ความเร็วรอบ

   ความเร็วรอบสำคัญไฉนสิ่งที่ทำให้เห็นได้ชัดเจนก็คือการหมุนของวงล้อรถหากซอยถี่มากเท่าใด จะย่นระยะเวลาไปยังจุดหมายปลายทางมากขึ้นเท่านั้น ในทำนองเดียวกันกับฮาร์ดดิสก์ที่เมื่อความเร็วรอบยิ่งถี่เพียงใด จะทำให้ประสิทธิภาพในการเข้าถึงหรือค้นหาข้อมูลมีความรวดเร็วขึ้นตามไปด้วย ซึ่งปัจจุบันความเร็วรอบในการหมุนจานดิสก์มมาตรฐานพีซีและแล็บท็อปส่วนใหญ่มาอยู่ที่ 7,200 รอบต่อนาที (3.5 นิ้ว) และ5,400 รอบต่อนาที (2.5 นิ้ว) นอกจากนี้การใช้งานที่สูงขึ้นไปอีกในระดับเอ็นเทอร์ไพช์อย่างเครื่องเซิร์ฟเวอร์และเวิร์คสเตชั่น ความเร็วรอบในการหมุนที่จัดจ้านถึงระดับ 10,000 - 15,000 รอบต่อนาที ดูจะเหมาะกว่า เนื่องจากการใช้งานระดับการเข้าถึงและเรียกใช้มีความสำคัญมาก

 

หน่วยความจำบัฟเฟอร์

     อีกวิธีที่ผู้ผลิตฮาร์ดดิสก์ ใช้เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของฮาร์ดดิสก์ในปัจจุบัน คือการใช้หน่วยความจำแคช หรือบัฟเฟอร์ (Buffer) เพื่อเป็นที่พักข้อมูลก่อนที่จะส่งไปยัง คอนโทรลเลอร์บนการ์ด หรือเมนบอร์ด สำหรับหน่วยความจำแคชที่ว่านี้จะทำงานร่วมกับฮาร์ดดิสก์ โดยในกรณีอ่านข้อมูล ก็จะอ่านข้อมูลจากฮาร์ดดิสก์ ในส่วนที่คาดว่าจะถูกใช้งานต่อไปหรือมีการเรียกใช้งานบ่อยครั้ง มาเก็บไว้ล่วงหน้า ส่วนในกรณีบันทึกข้อมูล ก็จะรับข้อมูลมาก่อน เพื่อเตรียมที่จะเขียนลงไปทันทีที่ฮาร์ดดิสก์ว่าง แต่ทั้งหมดนี้จะทำอยู่ภายในตัวฮาร์ดดิสก์เอง โดยไม่เกี่ยวข้องกับซีพียูหรือแรมแต่อย่างใด หน่วยความจำแคชนี้ในฮาร์ดดิสก์รุ่นเก่าๆ ราคาที่ถูกมักจะมีขนาดหน่วยความจำเล็กตามลงไป เช่น 128 กิโลไบต์ หรือบางยี่ห้อก็จะมีขนาด 256-512 กิโลไบต์ แต่ถ้าเป็นรุ่นที่ราคาสูงขึ้นมา(ปัจจุบันนิยม) จะมีการเพิ่มจำนวนหน่วยความจำนี้เป็น 2 เมกะไบต์ไปจนถึง 8 เมกะไบต์ เลยทีเดียว ซึ่งจากการทดสอบพบว่า การมีขนาดหน่วยความจำแคช หรือ บัฟเฟอร์ที่เพิ่มขึ้น มีส่วนช่วยให้การทำงานของฮาร์ดดิสก์นั้นเป็นไปอย่างรวดเร็วขึ้นตามไปด้วย ถึงแม้กลไกการทำงานของฮาร์ดดิสก์รุ่นนั้นๆ จะช้ากว่าก็ตาม แต่ทั้งนี้และทั้งนั้นก็ขึ้นอยู่กับลักษณะการทำงานของโปรแกรมที่มีการเรียกใช้งานด้วยว่ามีการดึงทรัพยากรของระบบมากน้อยเพียงไร

 

การรับประกัน

     อย่าลืมว่า ฮาร์ดดิสก์ เป็นอุปกรณ์ที่ต้องทำงานตลอดเวลาที่มีการเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ มีการเคลื่อนไหวต่างๆมากมายอยู่ภายในไดรฟ์และโอกาสที่จะเสียหายมีได้มาก โดยเฉพาะเรื่องของความร้อนและการระบายความร้อนที่ไม่ดีในเครื่อง ก็เป็นสาเหตุสำคัญของการเสียหาย นอกจากนี้การเกิดกระแทกแรงๆ ก็เป็นสาเหตุหลักของการเสียหายที่พบได้บ่อยครั้ง ดังนั้น ปัจจัยที่ค่อนข้างสำคัญในการเลือกซื้อฮาร์ดดิสก์ คือ เรื่องระยะเวลาใน การรับประกัน สินค้า และระยะเวลาในการส่งเคลม โดยสังเกตจาก Void รับประกัน ซึ่งห้ามแกะออกเป็นเด็ดขาดไม่อย่างนั้นอาจทำให้ท่านเสียใจเพราะส่งเคลมไม่ได้
โดยทั่วไปแล้วฮาร์ดดิสก์ส่วนใหญ่จะมีการรับประกันอยู่ในช่วง 1 หรือ 3 ปี ซึ่งเมื่อไม่นานมานี้ได้มีผู้ผลิตบางราย เช่น Seagate ปรับเปลี่ยนระยะเวลาโดยขยายเป็น 5 ปี จุดนี้ก็เป็นข้อได้เปรียบอย่างหนึ่งที่มีให้ผู้ใช้อุ่นใจ ดังนั้นการเลือกซื้อควรเลือกระยะเวลารับประกันนานหน่อยเพราะคุ้มค่ากว่าการซื้อฮาร์ดดิสก์มาเปลี่ยนใหม่ เนื่องจากฮาร์ดดิสก์ที่เราจะนำใช้งานนั้น หาความแน่นอนไม่ได้ วันดีคืนดี ฮาร์ดดิสก์เจ้ากรรมอาจเสียลงไปดื้อๆ หากแต่ว่าฮาร์ดดิสก์ของท่านยังอยู่ในช่วงรับประกันก็ยังอุ่นใจได้ เพราะสามารถส่งซ่อมหรือแลกเปลี่ยนได้ แต่การรับประกันจะไร้ค่าลงไปทันทีเมื่อสัญลักษณ์ของการรับประกันฉีกขาด หรือถูก ลอกออกไป ฉะนั้นควรระมัดระวังไว้ด้วย การรับประกันในที่นี้ก็อาจจะต้องดูด้วยนะครับว่าเป็นการรับประกันจากที่ไหน จากร้านค้า หรือว่าจากดีลเลอร์ต่างๆ โดยจุดนี้ให้ดูถึงความมั่นคงของร้านด้วย ซึ่งถ้าหากร้านเกิดปิดกิจการไปล่ะยุ่งเลยเพราะไม่สามารถที่จะส่งคืนได้

 

  " Spec Harddisk " 

 

IDE หรือ ATA มีอัตรารับส่งข้อมูลสูงสุดที่ 133MB/sec ..

SATA จะมีอัตรารับส่งข้อมูลสูงสุดที่ 150MB/sec ..

SATA-II จะอยู่ที่ 300MB/sec ..

 

 

ความจุบนตัวสินค้าที่ผู้ผลิตกำหนด = ความจุที่แท้จริง (ใกล้เคียง)

 

80GB = 74.51GB

160GB = 149.01GB

250GB = 232.83GB

320GB = 298.02GB