🧲 تعداد هد در دیسک سخت: قلب خواندن و نوشتن داده‌ها
در ساختار داخلی دیسک سخت، هد یا نوک خواندن/نوشتن یکی از مهم‌ترین اجزاست. این قطعه کوچک و حساس وظیفه دارد داده‌ها را از سطح دیسک مغناطیسی بخواند یا روی آن بنویسد. تعداد هدها در یک دیسک سخت نه‌تنها بر ظرفیت آن تأثیر می‌گذارد، بلکه نقش مهمی در عملکرد، سرعت دسترسی و طراحی فیزیکی دیسک دارد.⚙️ هد چیست و چگونه کار می‌کند؟
هد خواندن/نوشتن در دیسک سخت، یک قطعه الکترومغناطیسی بسیار دقیق است که در فاصله‌ای بسیار نزدیک (در حد نانومتر) از سطح دیسک مغناطیسی حرکت می‌کند. این هدها روی بازویی متحرک (Actuator Arm) نصب شده‌اند و با حرکت شعاعی، به نقاط مختلف سطح دیسک دسترسی پیدا می‌کنند. هدها با استفاده از تغییرات میدان مغناطیسی، داده‌ها را روی سطح دیسک ضبط کرده یا آن‌ها را بازیابی می‌کنند. در دیسک‌های مدرن، فناوری‌هایی مانند GMR (Giant Magnetoresistance) یا TMR (Tunnel Magnetoresistance) برای افزایش دقت و سرعت خواندن استفاده می‌شود.📀 ارتباط بین تعداد هد و پلاتر
برای درک تعداد هدها، ابتدا باید با مفهوم پلاتر (Platter) آشنا شویم. پلاترها دیسک‌های دایره‌ای مغناطیسی هستند که داده‌ها روی آن‌ها ذخیره می‌شوند. هر پلاتر دارای دو سطح است: بالا و پایین. برای هر سطح، یک هد اختصاصی وجود دارد. بنابراین:تعداد هد = تعداد پلاتر×2
مثلاً اگر یک دیسک سخت دارای 3 پلاتر باشد، معمولاً 6 هد خواهد داشت (3 سطح بالا + 3 سطح پایین).
🧮 چرا تعداد هد مهم است؟
1. افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی
هر هد می‌تواند داده‌ها را روی یک سطح خاص بخواند یا بنویسد. با افزایش تعداد پلاترها و هدها، ظرفیت کلی دیسک افزایش می‌یابد. به همین دلیل دیسک‌های با ظرفیت بالا معمولاً دارای تعداد بیشتری هد هستند.2. تأثیر بر طراحی فیزیکی
افزایش تعداد هدها نیازمند بازوهای دقیق‌تر و کنترل‌های پیچیده‌تر است. این موضوع می‌تواند بر اندازه، وزن و مصرف انرژی دیسک تأثیر بگذارد.3. سرعت دسترسی به داده‌ها
در برخی موارد، وجود چندین هد می‌تواند به بهبود سرعت خواندن/نوشتن کمک کند، زیرا هدها می‌توانند به صورت موازی یا با زمان‌بندی بهینه به داده‌ها دسترسی پیدا کنند.🧪 چالش‌های فنی در طراحی هدها
طراحی و ساخت هدها یکی از پیچیده‌ترین بخش‌های تولید دیسک سخت است. برخی از چالش‌ها عبارت‌اند از:- دقت مکانیکی بالا: فاصله بین هد و سطح دیسک بسیار کم است و هرگونه تماس می‌تواند منجر به خرابی شود.
- کنترل نویز مغناطیسی: هد باید بتواند داده‌ها را با دقت بالا از میان نویزهای مغناطیسی بخواند.
- سازگاری با فناوری ضبط: هدها باید با فناوری‌هایی مانند PMR، SMR یا HAMR سازگار باشند.
🏭 تعداد هد در دیسک‌های مختلف
در دیسک‌های سخت معمولی 3.5 اینچی یا 2.5 اینچی، تعداد پلاترها معمولاً بین 1 تا 5 عدد است. بنابراین تعداد هدها می‌تواند از 2 تا 10 عدد متغیر باشد. در دیسک‌های ظرفیت بالا، مانند مدل‌های 10 ترابایتی یا بیشتر، تعداد پلاترها و هدها بیشتر است. در جدول زیر نمونه‌ای از ارتباط ظرفیت با تعداد هد آورده شده است:| ظرفیت دیسک | تعداد پلاتر | تعداد هد |
|---|---|---|
| 1 TB | 1–2 | 2–4 |
| 4 TB | 3–4 | 6–8 |
| 10 TB | 5–6 | 10–12 |