ลักษณะทั่วไป
ระบบฮาร์ดดิสค์แตกต่างกับแผ่นดิสเกตต์
ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะมีจำนวนหน้าสำหรับ
เก็บบันทึกข้อมูลมากกว่าสองหน้า
นอกจากระบบฮาร์ดดิสค์จะเก็บบันทึกข้อมูลเหมือน
แผ่นดิสเกตต์ยังเป็นส่วนที่ใช้ในการอ่านหรือเขียนบันทึกข้อมูลเหมือนช่องดิสค์ไดรฟ์
แผ่นจานแม่เหล็กของฮาร์ดดิสค์
จะมีความหนาแน่นของการจุข้อมูลบนผิวหน้าได้สูงกว่า
แผ่นดิสเกตต์มาก
เช่น แผ่นดิสเกตต์มาตราฐานขนาด 5.25 นิ้ว ความจุ 360 กิโลไบต์
จะมีจำนวนวงรอบบันทึกข้อมูลหรือเรียกว่า แทร็ก(track) อยู่
40 แทร็ก กรณีของฮาร์ดดิสค์
ขนาดเดียวกันจะมีจำนวนวงรอบสูงมากกว่า
1000 แทร็กขึ้นไป
ขณะเดียวกันความจุ
ในแต่ละแทร็กของฮาร์ดดิสค์ก็จะสูงกว่า
ซึ่งประมาณได้ถึง 5 เท่าของความจุในแต่ละแทร็กของแผ่นดิสเกตต์
เนื่องจากความหนาแน่นของการบันทึกข้อมูลบนผิวแผ่นจานแม่เหล็กของฮาร์ดดิสค์สูงมาก
ๆ ทำให้หัวอ่านและ เขียนบันทึกมีขนาดเล็ก
ตำแหน่งของหัวอ่านและเขียนบันทึกก็ต้องอยู่ในตำแหน่งที่ใกล้ชิดกับผิวหน้าจานมาก
โอกาสที่ผิวหน้าและหัวอ่านเขียนอาจกระทบกันได้
ดังนั้นแผ่นจานแม่เหล็กจึงควรเป็นแผ่นอะลูมิเนียมแข็ง แล้วฉาบด้วย
สารแม่เหล็ก ฮาร์ดดิสค์จะบรรจุ
อยู่ในกล่องโลหะปิดสนิท
เพื่อป้องสิ่งสกปรกหลุดเข้าไปภายใน ซึ่งถ้าต้องการเปิดออก
จะต้องเปิดในห้องเรียก clean room
ที่มีการกรองฝุ่นละออกจากอากาศเข้าไปในห้องออกแล้ว ฮาร์ดดิสค์ที่นิยมใช้ใน
ปัจจุบันเป็นแบบติดภายในเครื่องไม่เคลื่อนย้ายเหมือนแผ่นดิสเกตต์
ดิสค์ประเภทนี้อาจเรียกว่า ดิสค์วินเชสเตอร์ (Winchester Disk)
ฮาร์ดดิสค์ส่วนใหญ่จะประกอบด้วยแผ่นจานแม่เหล็ก(platters)
สองแผ่นหรือมากกว่ามาจัดเรียงอยู่บนแกนเดียวกันเรียก Spindle
ทำให้แผ่นแม่เหล็กหมุนไปพร้อม ๆ กัน จากการขับเคลื่อนของมอเตอร์ด้วยความเร็ว
3600 รอบต่อนาที แต่ละหน้า
ของแผ่นจานจะมีหัวอ่านเขียนประจำเฉพาะ
โดยหัวอ่านเขียนทุกหัวจะเชื่อมติดกันคล้ายหวี
สามารถเคลื่อนเข้าออกระหว่าง
แทร็กต่าง ๆ อย่างรวดเร็ว
การโอนย้ายข้อมูลระหว่างฮาร์ดดิสค์กับหน่วยความจำ
ฮาร์ดดิสค์ที่ใช้งานประกอบเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์จะต้องมีการ์ดควบคุมฮาร์ดดิสค์มาทำงานร่วม
โดยจะเสียบเข้ากับสล้อตที่ยังว่างอยู่ของเครื่องคอมพิวเตอร์
ในการอ่านข้อมูลจากดิสค์ หัวอ่านเขียนจะนำข้อมูลที่อ่านได้
ส่งผ่านวงจร
อิเล็กทรอนิกส์ของไดรฟ์ไปยังการ์ดควบคุมดิสค์
โดยจะเก็บอยู่ในเนื้อที่ความจำชั่วคราวเพื่อเก็บข้อมูล เรียกบัฟเฟอร์ข้อมูล
(Data buffer)
ขณะเดียวกันวงจรบนการ์ดควบคุมจะส่งสัญญาณไปยังหน่วยประมวลผลกลาง (CPU)
ซึ่งก็คือไมโครโปรเซสเซอร์
เบอร์ 8088, 80286 หรือ 80386 เป็นต้น
เพื่อให้ตัวซีพียูโอนย้ายข้อมูลจากบัฟเฟอร์ข้อมูล
ไปยังหน่วยความจำหลัก
ของคอมพิวเตอร์
การบันทึกข้อมูลบนดิสค์
ก็กระทำในลักษณะตรงกันข้ามกับการอ่านข้อมูล โดยโปรแกรมประยุกต์ใข้งานจะแจ้ง
ตำแหน่งข้อมูลที่ต้องการเขียนไปยังดอส
ดอสก็จะโอนย้ายข้อมูลไปยังบัฟเฟอร์และส่งผ่านไปยังบัฟเฟอร์ข้อมูล
บนการ์ด
ควบคุมดิสค์ วงจรบนการ์ดควบคุมดิสค์จะกำหนดแทร็กเซกเตอร์
และหน้าของดิสค์ที่ใช้บันทึก
ส่งสัญญาณเพื่อเลื่อนหัวอ่านเขียนไปยังตำแหน่งที่ต้องการ
และโอนย้ายข้อมูลจากบัฟเฟอร์ไปเก็บบันทึกในดิสค์
การ์ดควบคุมฮาร์ดดิสค์
เนื่องจากฮาร์ดดิสค์ไม่สามารถทำงานเก็บข้อมูลเองได้
เราจำเป็นต้องมีการ์ดควบคุมมาบอกการทำงานประกอบด้วย
ตามปกติการ์ดนี้จะใช้เสียบเข้าช่องสล้อตสำหรับการเพิ่มขยายสัญญาณที่เข้าหรือออกจากฮาร์ดดิสค์จะต้องผ่านการ์ดควบคุมนี้
ก่อนเสมอ
การ์ดควบคุมแต่ละชุดจะมีวิธีการเข้ารหัสเฉพาะสำหรับช่องไดรฟ์
เราไม่สามารถนำการ์ดควบคุมอื่นที่ใช้วิธีการเข้ารหัส
ที่แตกต่างกันมาอ่านข้อมูลในฮาร์ดดิสค์
ฮาร์ดดิสค์นั้นจะต้องทำการฟอร์แมตใหม่จึงจะ ใช้งานกับการ์ดควบคุมนั้น
ชนิดของการ์ดควบคุมที่นิยมใช้ในปัจจุบันขึ้นกับอินเตอร์รัฟต์ที่มีอยู่ 4 ชนิด
คือ
1. ชนิด ST-506/41L
เป็นระบบควบคุมมาตราฐานเริ่มแรกที่ใช้กับเครื่องพีซี
มีวิธีการเข้ารหัสแบบ MFM แล้วภายหลังจึงได้ขยาย เป็นแบบ RLL และ ARLL
ตามเทคโนโลยีของวัสดุที่ใช้
ข้อสังเกตประการหนึ่งที่บอกข้อแตกต่างของการเข้ารหัสแบบ MFM และ RLL
คือการแบ่งเซกเตอร์ในแทร็ก ช่องไดรฟ์แบบ MFM จะใช้ 17 คลัสเตอร์ต่อแทร็ค และ
ไดรฟ์แบบ RLL จะใช้ 26 คลัสเตอร์ต่อแทร็ค โดยแบบ RLL จะมีความจุได้มากกว่าราว
30% จะตรงกับฮาร์ดดิสค์ช่องไดรฟ์ขนาด 20 เมกะไบต์ของแบบ MFM
2. ชนิด ESDI (enhanced small device interfaues)
เป็นระบบที่สูงขึ้นกว่าระบบมาตราฐาน
ST-506 สำหรับไดรฟ์ความจุมากขึ้นและความเร็วสูงขึ้น นับเป็นระบบที่ออกแบบมา
เพื่อใช้กับเครื่องที่มีไมโครโปรเซสเซอร์ 80286 และ 80386
ที่มีความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูงกว่าอัตราการโอนย้ายข้อมูล
หรือการอ่านข้อมูลจากดิสค์จะเร็วกว่าดิสค์แบบ ST-506
ราว 4 เท่า โดยดิสค์แบบ ST-506 จะใช้กับเครื่องที่ช้ากว่าใช้
ไมโครโปรเซสเซอร์ 8088 การ์ดควบคุมแบบ ESDI
สามารถต่อฮาร์ดดิสค์ได้สองตัว
3. ชนิด SCSI (Small Computer System Interface)
อ่านว่า
"SCUZZY" เป็นการ์ดรุ่นใหม่ที่นิยมใช้กันมากขึ้น
เพราะระบบนี้ไม่เพียงเป็นการ์ดควบคุม
ฮาร์ดดิสค์
ยังเป็นการเชื่อมโยงบัสที่ชาญฉลาด(intelligent)
ที่มีโปรเซสเซอร์อยู่ในตัวเองทำให้เป็น
ส่วนเพิ่มขยายกับแผงวงจรใหม่
ขนาดและอัตราการอ่านข้อมูลเทียบได้ใกล้เคียงกับ ESDI
ระบบ
SCSI นอกจากจะใช้เพื่อควบคุมฮาร์ดดิสค์
เรายังใช้เพื่อการควบคุมอุปกรณ์ต่อเสริมอื่น ๆ ได้ด้วยเช่น โมเด็ม, ซีดีรอม,
สแกนเนอร์ และเครื่องพิมพ์ ระบบ SCSI ในหนึ่งการ์ดสนับสนุน
การต่ออุปกรณ์ถึง 8
ตัว โดย คอมพิวเตอร์ที่ใช้จะถือเป็นอุปกรณ์ด้วย
ดังนั้นจึงเหลือให้เราต่ออุปกรณ์
ได้เพิ่มอีก 7 ตัว
ภายใต้ดอส
ระบบ SCSI จะให้เราใช้ฮาร์ดดิสค์ได้เพียง 2 ตัว(ตามการอ้างแอดเดรสของไบออส)
ถ้าต้องการต่ออุปกรณ์อื่น ๆ
เราต้องใช้ดีไวซ์ไดรเวอร์จากบริษัทอื่นมาทำการติดตั้งเสียก่อน
4. ระบบ IDE (Integrated Drive Electronics)
ระบบนี้จัดเป็นระบบใหม่ที่มีขนาดความจุใกล้เคียงกับสองแบบที่กล่าวมาแล้วคือ
ESDI และ SCSI แต่มีราคาต่ำกว่า
ตัวควบคุม IDE
ปัจจุบันนิยมใช้บรรจุรวมอยู่ในแผงตัวควบคุม และเหลือสล้อตว่างให้ใช้งานอื่น ๆ
ในระบบเก่าก็สามารถใช้ไดรฟ์แบบ IDE นี้
แต่เราต้องเพิ่มการ์ดการเชื่อมโยงเสียบสล้อต
ที่มา : http://www.school.net.th/library/
http://www.chakkham.ac.th/technology/computer1/cdrom.htm
หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐาน เทคโนโลยีสารสนเทศ ช่วงชั้นที่ 4 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 - 6 ของ สสวท.