Docstoc

ลักษณะทั่วไป ของฮาร์ดดิสก์

Document Sample
ลักษณะทั่วไป ของฮาร์ดดิสก์ Powered By Docstoc
					                                                                                   1



ลักษณะทั่วไป ของฮารดดิสก




    ระบบฮารดดิสคแตกตางกับแผนดิสเกตต ซึ่งโดยทั่วไปแลวจะมีจํานวนหนาสําหรับ
เก็บบันทึก ขอมูลมากกวาสองหนา นอกจากระบบฮารดดิสคจะเก็บบันทึกขอมูลเหมือน
แผนดิสเกตตยังเปนสวน ที่ใชในการอานหรือเขียนบันทึกขอมูลเหมือนชองดิสคไดรฟ

    แผนจานแมเหล็กของฮารดดิสค จะมีความหนาแนนของการจุขอมูลบนผิวหนาไดสูง
กวาแผน ดิสเกตตมาก เชน แผนดิสเกตตมาตราฐานขนาด 5.25 นิ้ว ความจุ 360
กิโลไบต จะมีจํานวนวงรอบ บันทึกขอมูลหรือเรียกวา แทร็ก(track) อยู 40 แทร็ก กรณี
ของฮารดดิสคขนาดเดียวกันจะมีจํานวน วงรอบสูงมากกวา 1000 แทร็กขึ้นไป
ขณะเดียวกันความจุในแตละแทร็กของฮารดดิสคก็จะสูงกวา ซึ่งประมาณไดถึง 5 เทา
ของความจุในแตละแทร็กของแผนดิสเกตต

     เนื่องจากความหนาแนนของการบันทึกขอมูลบนผิวแผนจานแมเหล็กของฮารดดิสค
สูงมาก ๆ ทําใหหัวอานและเขียนบันทึกมีขนาดเล็ก ตําแหนงของหัวอานและเขียนบันทึก
ก็ตองอยูในตําแหนง ที่ใกลชิดกับผิวหนาจานมาก โอกาสที่ผิวหนาและหัวอานเขียนอาจ
กระทบกันได ดังนั้นแผนจานแม เหล็กจึงควรเปนแผนอะลูมิเนียมแข็ง แลวฉาบดวยสาร
แมเหล็ก

     ฮารดดิสคจะบรรจุอยูในกลองโลหะปดสนิท เพื่อปองสิ่งสกปรกหลุดเขาไปภายใน
ซึ่งถาตอง การเปดออกจะตองเปดในหองเรียก clean room ที่มีการกรองฝุนละออกจาก
อากาศเขาไปในหอง ออกแลว ฮารดดิสคที่นิยมใชในปจจุบันเปนแบบติดภายในเครื่อง
ไมเคลื่อนยายเหมือนแผนดิสเกตต ดิสคประเภทนี้อาจเรียกวา ดิสควินเชสเตอร
(Winchester Disk)

    ฮารดดิสคสวนใหญจะประกอบดวยแผนจานแมเหล็ก(platters) สองแผนหรือ
มากกวามาจัด เรียงอยูบนแกนเดียวกันเรียก Spindle ทําใหแผนแมเหล็กหมุนไปพรอม ๆ
กัน จากการขับเคลื่อน ของมอเตอรดวยความเร็ว 3600 รอบตอนาที แตละหนาของแผน
จานจะมีหัวอานเขียนประจําเฉพาะ โดยหัวอานเขียนทุกหัวจะเชื่อมติดกันคลายหวี
สามารถเคลื่อนเขาออกระหวางแทร็กตาง ๆ อยางรวดเร็ว
                                                                                      2




    จากรูปเปนภาพตัดขวางของฮารดดิสคแสดงแผนจาน แกนหมุน Spindle หัวอาน
เขียน และกานหัวอานเขียน




    จากรูปแสดงฮารดดิสคที่มีแผนจาน 2 แผน พรอมการกํากับชื่อแผนและหนาของ
ดิสค ผิวของ แผนจานกับหัวอานเขียนจะอยูเกือบชิดติดกัน คือหางกันเพียงหนึ่งในแสน
ของนิ้ว และระยะหางนี้ ในระหวางแทร็กตาง ๆ ควรสม่ําเสมอเทากัน ซึ่งกลไกของเครื่อง
และการประกอบฮารดดิสคตอง ละเอียดแมนยํามาก การหมุนอยางรวดเร็วของแผนจาน
ทําใหหัวอานเขียนแยกหางจากผิวจาน ดวยแรงลมหมุนของจาน แตถาแผนจานไมได
หมุนหรือปดเครื่อง หัวอานเขียนจะเลื่อนลงชิดกับ แผนจาน ดังนั้นเวลาเลิกจากการใช
งานเรานิยมเลื่อนหัวอานเขียนไปยังบริเวณที่ไมไดใชเก็บขอมูล ที่เรียกวา Landing
Zone เพื่อวาถาเกิดการกระแทรกของหัวอานเขียนและผิวหนาแผนจานก็จะไมมีผลตอ
ขอมูลที่เก็บไว

      ฮารดดิกสเปนอุปกรณที่รวมเอาองคประกอบ ทั้งกลไกการทํางาน และอุปกรณ
อิเล็กทรอนิกส เขาไวดวยกัน แมวาฮารดดิสก นั้นจะไดชื่อวาเปนอุปกรณที่มีความ
             ุ
ซับซอนที่สด ในดานอุปกรณที่มีการเคลื่อนไหว แตในความเปนจริงแลวการอธิบายการ
ทํางาน ของฮารดดิสกนั้นถือวาไดงาย ภายในฮารดดิสกนั้นจะมีแผน Aluminum Alloy
Platter หลายแผนหมุนอยูดวยความเร็วสูง โดยจะมีจํานวนแผนขึ้นอยูกับแตละรุนแตละ
ยี่หอตางกันไป เมื่อผูใช พิมพคําสั่งใหคอมพิวเตอรทํางาน แขนกลของฮารดดิสก จะ
รอบรับคําสั่งและเคลื่อนที่ ไปยังสวนที่ถูกตองของ Platter เมื่อถึงที่หมายก็จะทําการ
อานขอมูลลงบนแผนดิสกนั้น หัวอานจะอานขอมูลแลวสงไปยัง ซีพียู จากนั้น ไมนาน
                                                                                         3


ขอมูลที่ตองการก็จะปรากฏ การทํางานเขียนอานขอมูลของฮารดดิกส จะมีการทํางาน
คลายกับการทํางาน ของของเทปคาสเซ็ท แพล็ตเตอรของฮารดดิสก นั้นจะเคลือบไป
ดวยวัตถุจําพวกแมเหล็ก ที่มีขนาดความหนา เพียง 2-3 ในลานสวนของนิ้ว แตจะตาง
จากเทปทั่วไปคือ ฮารดดิสกนั้นจะใชหัวอานเพียง หัวเดียวในการทํางาน ทั้งอาน และ
เขียนขอมูลบนฮารดดิกส สวนเขียนขอมูลลงบนฮารดดิสกนั้นหัวอานจะได รับ
กระแสไฟฟาผานเขาสู คอยลของหัวอาน เพื่อสรางรูปแบบแมเหล็กบนสื่อ ที่เคลือบอยู
บนแพล็ตเตอรซึ่งเทา กับเปนการเขียนขอมูลลงบน ฮารดดิสก การอานนั้น ก็จะเปนการ
แปลงสัญญาณรูปแบบแมเหล็กที่ไดบันทึก อยูบนฮารดิสกกลับแลวเพิ่ม สัญญาณและ
ทําการ ประมวลผล ใหกลับมาเปนขอมูลอีกครั้งอีก

      จุดที่แตกตาง กันของการเก็บขอมูลระหวาง ออดิโอเทปกับฮารดดิสกนั้นก็ คือเทป
จะเก็บขอมูลในรูปแบบของ สัญญาณ อนาล็อก แตสําหรับฮารดดิสกนั้นจะ เก็บในรูป
สัญญาณ ดิจิตอลโดยจะเก็บเปนเลขฐานสองคือ 0 และ 1 ฮารดดิสก จะเก็บขอมูลไวใน
Track หรือ เสนวงกลม โดยจะเริ่มเก็บขอมูลที่ดานนอกสุด ของฮารดดิสกกอน จากนั้น
จึงไลเขามาดานในสุด โดยฮารดดิสก จะเปนอุปกรณที่สามารถสุมเขาถึงขอมูลได คือ
การที่หัวอาน สามารถเคลื่อนที่ ไปอานขอมูลบนจุดใดของ ฮารดดิสกก็ได ไมเหมือนกับ
เทปเพลงที่หากจะตองการฟงเพลง ถัดไปเราก็ตองกรอเทป ไปยังจุดเริ่มตนของเพลง
นั้น หัวอานของฮารดดิสก นั้นสามารถบินอยูเหนือพื้นที่จัดเก็บ ขอมูลทันทีที่ไดรับ
ตําแหนงมาจากซีพียู ซึ่งการเขา ถึงขอมูลแบบสุมนี้เปนเหตุผลสําคัญ ที่ทําใหฮารดดิสก
สามารถแทนที่เทปในการเก็บขอมูลหลักของคอมพิวเตอร ฮารดดิสกนั้นสามารถ เก็บ
ขอมูลไดทั้ง 2 ดานของ แพล็ตเตอร ถาหัวอานเขียนนั้นอยูทั้ง 2 ดาน ดังนั้นฮารดดิสกที่
มีแพล็ตเตอร 2 แผนนั้นสามารถมีพื้นที่ในการ เก็บขอมูลไดถึง 4 ดาน และมีหัวอาน
เขียน 4 หัวการเคลื่อนที่ของ หัวอานเขียนนี้จะมีการเคลื่อนที่ไปพรอม ๆ กันโดยจะมีการ
เคลื่อนที่ที่ตรงกัน Track วงกลมนั้นจะถูกแบงออก เปนหนวยยอย ๆ เรียกวา Sector
การเขียนขอมูลลงบนฮารดดิสกนั้นจะเริ่มเขียนจากรอบนอกสุด ของฮารดดิสกกอน
จากนั้นเมื่อขอมูลใน Track นอกสุดถูกเขียนจนเต็มหัวอานก็จะเคลื่อนมายังแทร็กถัดมา
ที่วางแลวทําการเขียน ขอมูลตอไป ซึ่งก็ดวยวิธีการนี้ทําใหประสิทธิภาพการทํางานสูง
เปนอยางมากเพราะหัวอานเขียนสามารถบันทึกขอ มูลไดมากกวา ในตําแหนงหนึ่ง
กอนที่จะเคลื่อนที่ไปยังแทร็คถัดไป

     ตัวอยางเชน ถาเรามีฮารดดิสกแบบ 4 แพล็ตเตอรอยูและหัวอานเขียนอยูที่แทร็ค
15 ไดรฟจะเขียนขอมูลลงในแทร็ค 15 บนทั้ง 2 ดานของ แพล็ตเตอร ทั้ง 4 จนเต็ม
จากนั้นจึงเคลื่อนเขาไปหาที่แทร็ค 16 ตอไป การหมุนของแพล็ตเตอรนั้นนับไดวา เร็ว
มาก ความเร็วต่ํา สุดก็เทากับ 3,600 รอบตอนาที และปจจุบันสูงสุดนับหมื่นรอบ ซึ่งเปน
การทํางานที่เร็วกวา ฟล็อบปดิสกหรือเทปมาก ดวยความเร็วขนาดนี้ทําใหหัวอานเขียน
ขนาดเล็กสามารถลอยหรือบินอยูเหนือพื้น ผิวไดหัวอานเขียนนั้นไดรับการ ออกแบบให
บินอยูเหนือแผนแพล็ตเตอรที่กําลังหมุนอยูดวยความเร็วสูงนี้ ในความสูงเพียง 3 ลาน
สวนของนิ้ว ซึ่ง เทากับวาระยะหางระหวางหัวอานเขียนและแพล็ตเตอรนั้นมีขนาดเล็ก
กวาเสนผมของคนเราหรือแมกระทั่งฝุนมาก หากเกิดการกระแทก อยางรุนแรงขึ้นกับ
ฮารดดิสกจนทําให หัวอานเขียนสัมผัสกับแผนแพล็ตเตอรก็จะทําใหพื้นผิว หรือหัวอาน
                          ่
เขียน เกิดการเสียหาย ซึงสงผลใหเกิด ปญหาขอมูลเสียหาย หรือถาโชครายก็คือ
             ั
ฮารดดิสกพงอยางแกไข ไมได อยางไรก็ตามปญหานี้มักจะไมเกิด กับฮารดดิสกใน
ปจจุบัน ทั้งนี้เพราะฮารดดิสกในปจจุบันมีเทคโนโลยีการ ผลิตที่สูงขึ้นและไดรับการ
ปองกัน เปนอยางดีโดยถูกสราง ใหสามารถ รับแรงกระแทกไดสูงถึง 70-100 เทาของ
แรงดึงดูด (70-100G)
                                                                                   4


การจัดเรียงขอมูลบนฮารดดิสก

     การจัดเรียงขอมูลบนฮารดดิสกนั้นมีลักษณะเดียวกับแผนที่ ขอมูลจะถูกจักเก็บไว
ในแทร็คบนแพล็ตเตอร ดิสกไดรฟทั่ว ๆ ไปจะมีแทร็คประมาณ 2,000 แทร็คตอนิ้ว (TPI)
Cylinder จะหมายถึงกลุมของ Track ที่อยู บริเวณหัวอานเขียนบนทุก ๆ แพล็ตเตอร ใน
การเขาอานขอมูลนั้นแตละแทร็คจะถูกแบงออกเปนหนวยยอย ๆ เรียกวา Sector
กระบวนการในการจัดการดิสก ใหมีแทร็ค และเซกเตอรเรียกวา การฟอรแมต ฮารดดิสก
ในปจบันสวนใหญจะไดรับการฟอรแมตมาจากโรงงานเรียบรอยแลว ในเครื่อง
คอมพิวเตอร โดยปกติ เซกเตอร จะมีขนาด เทากับ 512 ไบต คอมพิวเตอรจะใชขอมูลที่
ไดรับการฟอรแมตนี้ เหมือนกับที่นักทองเที่ยวใชแผนที่ ในการเดินทาง คือใชระบุวา
ขอมูลใดอยูที่ตําแหนงใดบนฮารดดิสก ดังนั้นหากฮารดดิสก ไมไดรับการฟอรแมต
เครื่องคอมพิวเตอร จะก็ไมรูวาขอมูลถูกเก็บไวที่ใด และจะนําขอมูลมาไดจากที่ไหนใน
การออกแบบฮารดดิสก แบบเกานั้นจํานวน เซกเตอรตอแทร็กจะถูกกําหนดตายตัว
เนื่องจากพื้นที่แทร็คบริเวณขอบนอกนั้นมีขนาด ใหญกวาบริเวณขอบใน ของฮารดดิสก
ดังนั้นพื้นที่สิ้นเปลืองของแทร็คดานนอกจึงมีมากกวา แตในปจจุบัน ไดมีการใชเทคนิค
การฟอรแมต รูปแบบใหมที่ เรียกวา Multiple Zone Recording เพื่อบีบขอมูลไดมากขึ้น
ในการนํามาจัดเก็บบนฮารดดิสกได Multiple Zone Recording จะอนุญาตใหพื้นที่แทร็
คดานนอก สามารถ ปรับจํานวนคลัสเตอรไดทําใหพื้นที่แทร็ค ดานนอกสุดมีจํานวน
เซกเตอรมากวา ดานในและดวยการแบงใหพื้น ที่แทร็คดานนอกสุดมีจํานวนเซกเตอร
มากวาดานในนี้ ขอมูลสามารถจัดเก็บไดตลอดทั้งฮารดดิสก ทําใหมีการใชเนื้อที่บน
แพล็ตเตอรไดอยางคุมคา และเปนการ เพิ่มความจุโดย ใชจํานวนแพล็ตเตอรนอยลง
จํานวนของเซกเตอรตอแทร็ค ในดิสกขนาด 3.5 นิ้วแบบปกติจะมีอยู ประมาณ 60 ถึง
120 เซกเตอรภายใตการจัดเก็บแบบ Multiple Zone Recording

การทํางานของหัวอานเขียน

     หัวอานเขียนของฮารดดิสกนับเปนชิ้นสวนที่มีราคาแพงที่สุด และลักษณะของมัน ก็
มีผลกระทบอยางยิ่งกับ ประสิทธิภาพ ของฮารดดิสกโดยรวม หัวอานเขียนจะเปน
อุปกรณแมเหล็ก มีรูปรางคลาย ๆ ตัว “C” โดยมีชอง วางอยูเล็กนอย โดยจะมีเสนคอยล
พันอยูรอบหัวอานเขียนนี้เพื่อสรางสนามแมเหล็กไฟฟา การเขียนขอมูล จะใช วิธีการสง
กระแสไฟฟาผานคอยล ทําใหเกิดความเปลี่ยนแปลง ของสนามแมเหล็กซึ่งจะสงผลให
เกิด ความเปลี่ยนแปลงที่แพล็ตเตอร สวนการอานขอมูลนั้น จะรับคาความเปลี่ยนแปลง
ของสนามแมเหล็กผาน คอยลที่อยูที่หัวอาน เขียนแลวแปลงคาที่ไดเปน สัญญาณสงไป
ยังซีพียู ตอไปเมื่อเทคโนโลยีพัฒนาไปความ หนาแนนของขอมูลก็ยิ่ง เพิ่มขึ้นในขณะที่
เนื้อที่สําหรับเก็บขอมูลก็จะลดขนาดลง ขนาดบิตของขอมูลที่เล็กนี้ ทําใหสัญญาณที่
เกิดขึ้นแลว สงไปยังหัวอานนั้นออนลง และอานไดยากขึ้น ดวเหตุนี้ทางผูพัฒนาจึง
                                     ้
จําเปน ตองวางหัวอานใหกับสื่อมากขึนเพื่อ ลดการสูญเสียสัญญาณ จากเดิมในป 1973
ที่หัวอานเขียนบินอยูหางสื่อ ประมาณ 17 microinch (ลานสวนของนิ้ว) มาในปจจุบันนี้
หัวอานเขียน บินอยูเหนือแผนแพล็ตเตอรเพียง 3 microinch เทานั้น เหมือนกับการนํา
เครื่องบิน โบอิ้ง 747 มาบินดวยความเร็วสูงสุด โดยใหบินหางพื้นเพียง 1 ฟุต แตที่
สําคัญก็คือหัวอานเขียนนั้นไมเคยสัมผัส กับแผนแพล็ตเตอร ที่กําลังหมุนอยูเลยเมื่อ
เครื่อง คอมพิวเตอรถูกปด ฮารดดิสกจะหยุดหมุนแลวหัวอานเขียนจะ เคลื่อนที่ไปยัง
พื้นที่ที่ปลอดภัย และหยุดอยูตรงนั้น ซึ่งแยกอยูตางหากจากพื้นที่ที่ใชเก็บขอมูล
                                                                                  5


Seek Time

    คือระยะเวลาที่แขนยืดหัวอานเขียนฮารดดิสก เคลื่อนยายหัวอานเขียนไประหวาง
                                                                       
แทร็คของขอมูลบนฮารดดิสก ซึ่งในปจจุบันฮารดดิสก จะมีแทร็คขอมูลอยูประมาณ
3,000 แทร็คในแตละดานของแพล็ตเตอร ขนาด 3.5 นิ้ว ความสามารถในการเคลื่อนที่
จากแทร็คที่อยูไปยังขอมูลในบิตตอ ๆ ไป อาจเปนการยายตําแหนงไปเพียง อีกแทร็ค
เดียวหรืออาจยายตําแหนงไปมากกวา 2,999 แทร็คก็เปนได Seek time จะวัดโดยใช
หนวยเวลาเปน มิลลิเซก (ms) คาของ Seek time ของการยายตําแหนงของแขนยึด
หัวอานเขียน ไปในแทร็คถัด ๆ ไปในแทร็คที่ อยูติด ๆ กันอาจใชเวลาเพียง 2 ms
ในขณะที่การยายตําแหนงจากแทร็คที่อยูนอกสุดไปหาแทร็คที่อยูในสุด หรือ ตรงกัน
ขามจะตองใชเวลามากถึงประมาณ 20 ms สวน Average seek time จะเปนคา
ระยะเวลาเฉลี่ย ในการยายตําแหนง ของหัวเขียนอานไปมาแบบสุม (Random) ใน
ปจจุบันคา Average seek time ของ ฮารดดิสกจะอยู ในชวงตั้งแต 8 ถึง 14 ms แมวา
คา seek จะระบุเฉพาะคุณสมบัติในการทํางานเพียง ดานกวางและยาวของ แผนดิสก
แตคา Seek time มักจะถูกใชในการเปรียบเทียบ คุณสมบัติทางดานความ เร็วของ
ฮารดดิสกเสมอ ปกติ แลวมักมีการเรียกรุนของฮารดดิสกตามระดับความเร็ว Seek time
ของตัว ฮารดดิสกเอง เชนมีการเรียกฮารดดิสก ที่มี Seek time 14 ms วา “ฮารดดิสก
14 ms” ซึ่งก็แสดงใหทราบวา ฮารดดิสกรุนนั้น ๆ มีความเร็วของ Seek time ที่ 14 ms
อยางไรก็ตามถึงแมวาการใชคาความเร็ว Seek time กําหนดระดับชั้นของฮารดดิสกจะ
             
สะดวก แตคา Seek time ก็ยังไมสามารถแสดงใหประสิทธิภาพทั้งหมด ของฮารดดิสก
ได จะแสดงใหเห็นเพียงแตการคนหาขอมูลในแบบสุม ของตัวไดรฟเทานั้น ไมไดแสดง
ในแงของ การอานขอมูลแบบเรียงลําดับ (sequential) ดังนั้น ใหใชคา seek time เปน
เพียงสวนหนึ่ง ในการตัดสิน ประสิทธิภาพของฮารดดิสกเทานั้น

Head Switch Time

    เปนเวลาสลับการทํางาของหัวอานเขียน แขนยึดหัวอานเขียนจะเคลื่อนยายหัวอาน
เขียนไปบนแพล็ตเตอร ที่อยูในแนวตรงกัน อยางไรก็ตามหัวอานเขียนเพียงหัวเดียว
เทานั้นที่อานหรือบันทึกขอมูลในเวลาใดเวลาหนึ่ง ระยะเวลา ในการสลับกันทํางาน ของ
หัวอานเขียนจะวัดดวยเวลาเฉลี่ยที่ตัวไดรฟใชสลับ ระหวางหัวอานเขียน สองหัวในขณะ
อานบันทึกขอมูล เวลาสลับหัวอานเขียนจะวัดดวยหนวย ms

Cylinder Switch Time

    เวลาในการสลับไซลินเดอร สามารถเรียกไดอีกแบบวาการสลับแทร็ค (track switch)
ในกรณีนี้แขนยึดหัวอานเขียน จะวางตําแหนงของหัวอานเขียนอยูเหนือไซลินเดอร
ขอมูลอื่น ๆ แตมีขอแมวา แทร็คขอมูลทั้งหมดจะตองอยูใน ตําแหนงเดียวกันของแพล็ต
เตอรอื่น ๆ ดวย เวลาในการสลับระหวาง ไซลินเดอรจะวัดดวยระยะเวลาเฉลี่ยที่ตัว ไดรฟ
ใชในการสลับจากไซลินเดอรหนึ่งไปยัง ไซลินเดอรอื่น ๆ เวลาในการสลับไซลินเดอรจะ
วัดดวยหนวย ms

Rotational Latency

    เปนชวงเวลาในการอคอยการหมุนของแผนดิสกภายใน การหมุนภายในฮารดดิสกจะ
เกิดขึ้นเมื่อหัวอาน เขียนวางตําแหนง อยูเหนือแทร็คขอมูลที่เหมาะสมระบบการทํางาน
ของหัวอานเขียนขอมูลจะรอใหตัวไดรฟ หมุนแพล็ตเตอรไปยังเซ็กเตอรที่ถูกตอง ชวง
ระยะเวลาที่รอคอยนี้เองที่ถูกเรียกวา Rotational Latency ซึ่งจะวัด ดวยหนวย ms
เชนเดียวกัน แตระยะเวลาก็ขึ้นอยูกับ RPM (จํานวนรอบตอนาที) ดวยเชนกัน
                                                                                      6


รูจักกับ ฮารดดิสก และมาตราฐานของการเชื่อมตอ แบบตาง ๆ

    ฮารดดิสก (Hard Disk) เปนอุปกรณที่ใชสําหรับเก็บขอมูลตาง ๆ ของเครื่อง
คอมพิวเตอร มีลักษณะเปนรูปสี่เหลี่ยมที่มีเปลือกนอก เปนโลหะแข็ง และมีแผงวงจร
สําหรับการควบคุมการทํางานประกบอยูที่ดานลาง พรอมกับชองเสียบสายสัญญาณและ
สายไฟเลี้ยง สวนประกอบภายในจะถูกปดผนึกไวอยางมิดชิด โดยจะเปนแผนดิสกและ
หัวอานที่บอบบางมาก และไมคอยจะทนตอการกระทบ กระเทือนได ดังนั้น จึงควรที่จะ
ระมัดระวังเปนอยางยิ่ง เวลาจัดถือไมควรใหกระแทกหรือกระเทือน และระมัดระวังไมให
มือโดน อุปกรณอื่น ๆ ที่อยูบนแผงวงจร โดยปกติ ฮารดดิสก มักจะบรรจุอยูในชองที่
เตรียมไวเฉพาะภายในเครื่อง โดยจะมีการตอสาย สัญญาณเขากับตัวควบคุมฮารดดิสก
และสายไฟเลี้ยงที่มาจากแหลงจายไฟดวยเสมอ ในที่นี้ จะขอแนะนําใหรูจักกับ
ฮารดดิสก แบบตาง ๆ ในเบื้องตน พอเปนพื้นฐานในการทําความรูจักและเลือกซื้อมาใช
งานกัน

                                       ่ 
ชนิดของ ฮารดดิสก แบงตามอินเตอรเฟสทีตอใชงาน

     ปจจุบันนี้ ฮารดดิสกที่มีใชงานทั่วไป จะมีระบบการตอใชงานแบงออกเปน 2 แบบ
ใหญ ๆ คือ EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronics) กับ SCSI
(Small Computer System Interface) ซึ่งฮารดดิสกทั่ว ๆ ไปที่ใชงานกันตาม
เครื่องคอมพิวเตอรตามบาน มักจะเปนการตอแบบ EIDE ทั้งนั้น สวนระบบ SCSI จะมี
ความเร็วของการรับสง ขอมูลที่เร็วกวา แตราคาของฮารดดิสกจะแพงกวามาก จึงนิยมใช
กันในเครื่อง Server เทานั้น

EIDE หรือ Enhance IDE เปนระบบของ ฮารดดิสกอินเตอรเฟสที่ใชกันมากในปจจุบันนี้
การตอไดรฟฮารดดิสกแบบ IDE จะตอผาน สายแพรและคอนเน็คเตอรจํานวน 40 ขาทีมี        ่
อยูบนเมนบอรด ชื่อเรียกอยางเปนทางการของการตอแบบนี้คือ AT Attachment หรือ
ATA ตอมาไดมีการพัฒนาไปเปนแบบยอยอื่น ๆ เชน ATA-2, ATAPI, EIDE, Fast ATA
ตลอดจน ATA-33 และ ATA-66 ในปจจุบัน ซึ่งถาหากเปนแบบ ATA-66 แลวสายแพร
สําหรับรับสงสัญญาณ จะตองเปนสายแพรแบบที่รองรับการทํางานนั้นดวย จะเปนสาย
แพรที่มีสายขางใน 80 เสนแทนครับ สวนใหญแลวใน 1 คอนเน็คเตอร จะสามารถตอ
ฮารดดิสกได 2 ตัวและบนเมนบอรด จะมีคอนเน็คเตอรให 2 ชุด ดังนั้น เราสามารถตอ
                                                 ู
ฮารดดิสกหรืออุปกรณอื่น ๆ เชนซีดีรอมไดรฟ ไดสงสุด 4 ตัวตอคอมพิวเตอร 1 เครื่อง

วิธีการรับสงขอมูลของฮารดดิสกแบบ EIDE ยังแบงออกเปนหลาย ๆ แบบ ในสมัย
เริ่มตน จะเปนแบบ PIO (Programmed Input Output) ซึ่งเปนการรับสงขอมูล
โดยผานซีพียู คือรับขอมูลจากฮารดดิสก เขามายังซีพียู หรือสงขอมูลจากซีพียูไปยัง
ฮารดดิสก การรับสงขอมูลแบบ PIO นี้ยังมีการทํางานแยกออกไปหลายโหมด โดยจะมี
ความเร็วในกรรับสงขอมูลตาง ๆ กันไป ดังตารางตอไปนี้

           PIO mode อัตราการรับสงขอมูล (MB./sec) อินเตอรเฟส
               0                  3.3                  ATA
               1                  5.2                  ATA
               2                  8.3                  ATA
               3                  11.1                ATA-2
               4                  16.6                ATA-2
                                                                                    7


การรับสงขอมูลระหวาง ฮารดดิสก กับเครื่องคอมพิวเตอรอีกแบบหนึ่ง เรียกวา DMA
(Direct Memory Access) คือทําการ รับสงขอมูลระหวางฮารดดิสก กับหนวยความจํา
โดยไมผานซีพียู ซึ่งจะกินเวลาในการทํางานของซีพียูนอยลง แตไดอัตราการรับสง
ขอมูลพอ ๆ กับ PIO mode 4 และยังแยกการทํางานเปนหลายโหมดเชนเดียวกันการ
รับสงขอมูลทาง PIO โดยมีอัตราการรับสง ขอมูลดังตารางตอไปนี้

        หัวขอ  DMA mode อัตราการรับสงขอมูล (MB./sec) อินเตอรเฟส
                   0                   2.1                  ATA
    Single Word    1                   4.2                  ATA
                   2                   8.3                  ATA
                   0                   4.2                  ATA
    Multi Word     1                   13.3                ATA-2
                   2                   16.6                ATA-2

ฮารดดิสกตัวหนึ่งอาจเลือกใชการรับสงขอมูลไดหลายแบบ ขึ้นอยูกับปจจัยหลักคือ
ฮารดดิสกที่ใชนั้นสนับสนุนการทํางานแบบใดบาง ชิปเซ็ตและ BIOS ของเมนบอรดตอง
สนับสนุนการทํางานในแบบตาง ๆ และอยางสุดทานคือ ระบบปฏิบัติการบางตัว จะมี
ความสามารถเปลี่ยนหรือเลือกวิธีการรับสงขอมูลในแบบตาง ๆ ได เพื่อใหเหมาะสมกับ
สภาพแวดลอมในการทํางาน เชน Windows NT, Windows 98 หรือ UNIX เปนตน

ถัดจาก EIDE ในปจจุบันก็มีการพัฒนามาตราฐานการอินเตอรเฟส ที่มีความเร็วสูง
ยิ่งขึ้นไปอีก คือแบบ Ultra DMA/2 หรือเรียกวา ATA-33 (บางทีเรียก ATA-4) ซึ่งเพิ่ม
ความเร็วขึ้นไป 2 เทาเปน 33 MHz และแบบ Ultra DMA/4 หรือ ATA-66 (หรือ ATA-5)
ซึ่งกําลังเปนมาตราฐานอยูในปจจุบัน โดยมีรายละเอียดดังนี้

      DMA mode         อัตราการรับสงขอมูล (MB./sec) อินเตอรเฟส
      Ultra DMA/2
                                     33.3            ATA-33 (ATA-4)
  (UDMA2 หรือ UDMA/33)
      Ultra DMA/4
                                     66.6            ATA-66 (ATA-5)
  (UDMA4 หรือ UDMA/66)

นอกจากนี้ ปจจุบันเริ่มจะเห็น ATA-100 กันบางแลวในฮารดดิสกรุนใหม ๆ บางยี่หอ

SCSI เปนอินเตอรเฟสที่แตกตางจากอินเตอรเฟสแบบอื่น ๆ มาก ความจริงแลว SCSI
ไมไดเปน อินเตอรเฟสสําหรับ ฮารดดิสก โดยเฉพาะ ขอแตกตางที่สําคัญที่สุดไดแก
อุปกรณที่จะนํามาตอกับอินเตอรเฟสแบบนี้ จะตองเปนอุปกรณที่มีความฉลาดหรือ
Intelligent พอสมควร (มักจะตองมีซีพียู หรือหนวยความจําของตนเองในระดับหนึ่ง)
โดยทั่วไป การดแบบ SCSI จะสามารถตอ อุปกรณได 7 ตัว แตการด SCSI บางรุนอาจ
ตออุปกรณไดถึง 14 ตัว (SCSI-2) ในทางทฤษฎีแลว เราสามารถนําอุปกรณหลายชนิด
มาตอเขาดวยกันผาน SCSI ไดเชน ฮารดดิสก เทปไดรฟ ออปติคัลดิสก เลเซอร
พรินเตอร หรือแมกระทั่งเมาส ถาอุปกรณเหลานั้น มีอินเตอรเฟสที่เหมาะสม มาดู
ความเร็วของการรับสงขอมูลของ SCSI แบบตาง ๆ กันดีกวา
                                                                                       8


                                                           Ultra Ultra Ultra 3
    หัวขอ      SCSI Fast Wide Fast Wide Ultra
                                                           Wide 2 (Ultra160)
   บัสขอมูล
                  8      8     19      16     32      16     32      16         32
     (บิต)
ความถี่ (MHz)     5     10      5      10     10      20     20      40         40
 รับสงขอมูล
                  5     10     10      20     40      40     80      80        160
    (MB/s)
                SCSI- SCSI- SCSI- SCSI- SCSI- SCSI- SCSI- SCSI-
คอนเน็คเตอร                                                                 SCSI-3
                  1     2     2     2     2     3     3     3

                               
ประสิทธิภาพของฮารดดิสกขึ้นอยูกับอะไรบาง

   ความเร็วในการทํางานของฮารดดิสก ขึ้นอยูกับปจจัยหลายอยางเชน ความเร็งใน
การหมุน กลไกภายใน ความจุขอมูล ชนิดของ คอนโทรลเลอร ขนาดของบัฟเฟอร และ
ระบบการเชื่อตอที่ใชเปนตน ฮารดดิสกที่มีกลไกที่เคลื่อนที่เร็วที่สุดเพียงอยางเดียว
อาจจะไมใชฮารดดิสกที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดก็ได

ความเร็วในการหมุนของฮารดดิสก

    ความเร็วในการหมุนของดิสก เปนสิ่งที่มีผลกับความเร็วในการอานและบันทึกขอมูล
มากทีเดียว ฮารดดิสกทั่วไป ถาเปนรุนธรรมดา จะหมุนอยูที่ประมาณ 5,400 รอบตอนาที
(rpm) สวนรุนที่เร็วหนอยก็จะเพิ่มเปน 7,200 รอบตอนาที ซึ่งถือเปนมาตราฐาน อยู
ในขณะนี้ และถาเปนรุนใหญหรือพวก SCSI ในปจจุบันก็อาจถึง 10,000 รอบหรือ
มากกวานั้น ฮารดดิสกที่หมุนเร็ว ก็จะสามารถ อานขอมูลในแตละเซ็คเตอรไดเร็วกวา
ตามไปดวย ทําใหความเร็วการรับสงขอมูลภายใน มีคาสูงกวา ฮารดดิสกที่หมุนมากรอบ
กวา ก็อาจมีเสียงดัง รอน และสึกหรอมากกวา แตโดยรวมทั่วไปแลว หากราคาไมเปน
ขอจํากัด ก็ควรเลือกฮารดดิสกที่หมุนเร็ว ๆ ไวกอน

อินเตอรเฟสของฮารดดิสก

    ดังที่อธิบายแลววา ฮารดดิสกอินเตอรเฟสที่นิยมใชงานกันมากที่สุดสําหรับเครื่อง
คอมพิวเตอรในปจจุบันไดแก แบบ ATA-33 และ ATA-66 ซึ่งมีอัตราการรับสงขอมูลที่
สูงกวาแบบเกา หากตองการอัตราการรับสงขอมูลที่เร็วกวานี้ ก็ตองเลือกอินเตอรเฟส
แบบ SCSI ซึ่งจะมีขอดีคือ มีความเร็วสูงกวาแบบ EIDE มากและยังสามารถตออุปกรณ
ตาง ๆ ไดถึง 7 ตัวดวยกัน โดยที่ราคาก็ยังคงจะ แพงกวาแบบ EIDE ดวย จะเหมาะ
สําหรับงานที่ตองใชความเร็วสูงเชน Server ของระบบ LAN เปนตน

ประเด็นสําคัญของการตอฮารดดิสกแบบ IDE ก็คือ แตละสายที่ตอออกมานั้น ตามปกติ
                                     
จะตอได 2 ไดรฟ โดยฮารดดิสก ที่อยูบนสาย คนละเสนจะทํางานพรอมกันได แตถาอยู
บนสายเสนเดียวกันจะตองทําทีละตัว คือไมทํางานกับ Master ก็ Slave ตัวเดียวเทานั้น
ในเวลาหนึ่ง ๆ และหากเปนอุปกรณที่ทําการรับสงขอมูลคนละแบบบนสายเดียวกัน เชน
การตอฮารดดิสกแบบ UltraDMA/66 รวมกับซีดีรอมแบบ PIO mode 4 อุปกรณทุกตัว
บนสายเสนนั้น ก็จะตองทําตามแบบที่ชากวา ดังนั้น จึงไมควรตอฮารดดิสกที่เร็ว ๆ ไวกับ
ซีดีรอมบนสายเสนเดียวกัน เพราะจะทําใหฮารดดิสกชาลงตามไปดวย
                                                                                      9




หนวยความจํา แคช หรือ บัฟเฟอร ที่ใช

    อีกวิธีที่ผูผลิตฮารดดิสก ใชเพิ่มประสิทธิภาพการทํางานของฮารดดิสกในปจจุบัน
คือการใชหนวยความจําแคช หรือบัฟเฟอร (Buffer) เพื่อเปนที่พักขอมูลกอนที่จะสงไป
ยัง คอมโทรลเลอรบนการด หรือเมนบอรด แคชที่วานี้จะทํางานรวมกับฮารดดิสก โดยใน
กรณีอานขอมูล ก็จะอานขอมูลจากฮารดดิสก ในสวนที่คาดวาจะถูกใชงานตอไปมาเก็บ
ไวลวงหนา สวนในกรณีบันทึกขอมูล ก็จะรับขอมูลมากอนเพื่อเตรียมที่จะเขียนลงไป
ทันที ที่ฮารดดิสกวาง แตทั้งหมดนี้จะทําอยูภายในตัวฮารดดิสกเอง โดยไมเกี่ยวของกับ
ซีพียูหรือแรมแตอยางใด

หนวยความจําหรือแคชนี้ ในฮารดดิสกรุนราคาถูกจะมีขนาดเล็ก เชน 128KB หรือบาง
ยี่หอก็จะมีขนาด 256-512KB แตถาเปนรุนที่ราคาสูงขึ้นมา จะมีการเพิ่มจํานวน
หนวยความจํานี้ไปจนถึง 2MB เลยทีเดียว ซึ่งจากการทดสอบพบวา มีสวนชวย ใหการ
ทํางานกับฮารดดิสกนั้นเร็วขึ้นมาก ถึงแมกลไกการทํางานของฮารดดิสกรุนนั้น ๆ จะชา
กวาก็ตาม แตทั้งนี้ก็ขึ้นอยูกับลักษณะการทํางานของโปรแกรมดวย

ปจจัยอื่น ๆ ในการเลือกซื้อฮารดดิสก

   หลังจากที่ไดพอจะรูจักกับฮารดดิสกแบบตาง ๆ กันแลว หากตองการซื้อฮารดดิสกที่
จะนํามาใชงานสักตัว ปจจัยตาง ๆ ดานบนนี้ นาจะเปนตัวหลักในการกําหนดรุนและยี่หอ
ของฮารดดิสกที่จะซื้อได แตทั้งนี้ ไมควรที่จะมองขามปจจัยอื่น ๆ เหลานี้ไปดวย

ความจุของขอมูล

     ยิ่งฮารดดิสกที่มีความจุมาก ราคาก็จะแพงขึ้นไป เลือกใหพอดีกับความตองการแต
ไปเนนเรื่องความเร็วดีกวาครับ เชนหากมีขนาด 15G 7,200 rpm กับ 20G 5,400 rpm
ที่ราคาใกลเคียงกัน ผมมอลวานาจะเลือกตัว 15G 7,200 rpm ดีกวา

ความทนทานและการรับประกัน

     อยาลืมวา ฮารดดิสก เปนอุปกรณที่ตองทํางานตลอดเวลา มีการเคลื่อนไหวตาง ๆ
            
มากมายอยูภายในและโอกาสที่จะเสียหายมีไดมาก โดยเฉพาะเรื่องของความรอนและ
การระบายความรอนที่ไมดีในเครื่อง ก็เปนสาเหตุสําคัญของการเสียหาย นอกจากนี้ การ
เกิด แรงกระแทกแรง ๆ ก็เปนสาเหตุหลักของ การเสียหายที่พบไดบอย ดังนั้น ปจจัยที่
คอนขางสําคัญในการเลือกซื้อฮารดดิสก คือ เรื่องระยะเวลาในการรับประกันสินคา และ
ระยะเวลาในการสงเคลม วาจะชาหรือเร็วกวาจะไดของกลับคืนมาใชงาน รวมทั้งรานคา
ที่เราไปซื้อดวย ที่ในบางครั้ง เวลาซื้อสินคา จะบอกวาเปลี่ยนได เคลมเร็ว แตเวลาที่มี
ปญหาจริง ๆ ก็จะไมคอยยอมเปลี่ยนสินคาใหเราแบบงาย ๆ

                                    ้
เทาที่เคยไดยินมา สวนมากจะนิยมซือยี่หอ Quantum, IBM, Maxtor กันครับ ทั้งนี้ก็คง
จะขึ้นอยูกับราคา ความรอน เสียง ความเร็ว และความชอบของแตละคนกันครับ ที่สําคัญ
คือเรื่องของความเร็วตาง ๆ ก็เลือกกันใหดีนะครับ

				
DOCUMENT INFO
Description: ลักษณะทั่วไป ของฮาร์ดดิสก์