fbpx

This is digital planet.

Articles

Computer မှာသုံးနေတဲ့ Hard Disk တွေ ဘယ်လို အလုပ်လုပ်သလဲ

Computer မှာ သုံးနေတဲ့ Storage Media တွေဟာ Hard Disk Drive (HDD)၊ Solid State Disk (SSD) နဲ့ Solid State Hybrid Disk (SSHD) ဆိုပြီး ၃ မျိုးရှိပါတယ်။ အရင်တုန်းက Floppy Disk တွေ CD/DVD တွေနဲ့ Memory Stick တွေသုံးခဲ့ပေမယ့် အခြေခံအကျဆုံး Storage Media ၃ မျိုး အကြောင်းကိုပဲ ပြောသွားပါမယ်။

အသုံးပြုတဲ့ အနေထားနဲ့ ပြောရမယ်ဆိုရင် ခုဘယ်လိုသုံးနေကြလဲဆိုတော့ System နဲ့ Application တွေအတွက် SSD ကို ဦးစားပေးသလို Data သိမ်းဖို့တွက်ကျပြန်တော့ HDD ကို ရွေးကြတယ်။ (SSD က ကြာရင်ပျက်တယ်ဆိုတော့)

SSD နဲ့ HDD ၂ မျိုးကို Hybrid လုပ်ထားတဲ့ SSHD မှာကျ Cache File တွေ သိမ်းဖို့ SSD Cache ကို 8GB ပမာဏလောက် ထည့်ပေးပါတယ်။ ဒီတော့ Storage Media တွေ ဘယ်လို အလုပ်လုပ်သလဲ ခေါင်းစဥ် အောက်မှာ Hard Disk နဲ့ အရင်စလိုက်ကြတာပေါ့။

What is Hard Disk?

Soft Disk မဟုတ်လို့ Hard Disk လို့ ခေါ်ပါတယ် (နောက်တာပါ) Magnetic Storage Device လို့ နောက်တစ်မျိုး ပြောလေ့ရှိပြီး Hard Disk တွေမှာ လည်ပတ်နေတဲ့ (Electro-magnetic) Mechanical Component တွေ ပါဝင်ပါတယ်။

Actuator Arm

အလွယ်ဆုံးပြောရင်တော့ အရင်ခေတ်က ဓာတ်ပြားစက်ကို မြင်ယောင်ကြည့်ပါ။ လည်နေတဲ့ ဓာတ်ပြားကို မောင်းတံနဲ့ထိမှ အသံထွက်သလို Hard Disk တွေမှာ Data R/W Process အတွက် Actuator Arm တစ်ခုပါပါတယ်။

အဲ့ဒီ Arm လေးဟာ လည်ပတ်နေတဲ့ Storage Platter မျက်နှာပြင်ပေါ်မှာ Data တွေကို ရေးသား သိမ်းဆည်းပေးတာဖြစ်ပါတယ်။

Electric Motor

အခုလို Physical Part တွေ လှုပ်ရှားနိုင်ဖို့ Hard Disk မှာ Electric Motor နှစ်ခု ပါပါတယ်။ သူတို့ရဲ့ Function တွေက Storage Platter လည်ပတ်ပေးဖို့နဲ့  Actuator Arm အတွက်ဖြစ်ပါတယ်။

Storage Platter

နောက်ဆုံးအနေနဲ့ကတော့ Data တွေကို လည်ပတ်နေတဲ့ Storage Platter ထဲမှာ Sequentially အစီအစဥ်အတိုင်း ဒါမှမဟုတ် Individually တစ်ခုချင်းစီ သိမ်းဆည်းမှာဖြစ်ပါတယ်။

နောက်ပြီး Data တွေကို Non-Volatile Memory (NVM) အနေနဲ့ သိမ်းဆည်းမှာဖြစ်လို့ External Power မရှိလဲ Data ပျောက်ပျက် မသွားဘဲ ကျန်ရှိနေမှာဖြစ်ပါတယ်။

အားနည်းချက်

HDD မှာ ပါဝင်တဲ့ Mechanical Component တွေရဲ့ အားနည်းချက်ဟာ မတော်တဆ ထိခိုက်တာမျိုးဖြစ်ဖြစ်၊ ပြုတ်ကျလို့ဖြစ်ဖြစ် Shock Damage ကြောင့် Actuator Arm ရဲ့ Header စောင်းသွားရင် Data ရေးမှတ်လို့ မရတော့ပါဘူး။

နောက် Data (Read/Write) နှုန်းဟာ Revolution per Minute (RPM) လို့ ခေါ်တဲ့ Platter Rotation Speed ပေါ်  မူတည်နေတာဖြစ်ပါတယ်။ ဒါကြောင့် Hard Disk အလုပ်လုပ်နေရင် လည်နေတဲ့အသံကို ကြားရနိုင်ပါတယ်။

အဲ့သလို HDD ရဲ့ Data Read/Write နှုန်းကို Rotation Speed နဲ့ ဖောပြလေ့ရှိပြီး 7200 RPM ရှိတဲ့ HDD တစ်လုံးဟာ အများဆုံး 100MB/s နဲ့ Read/Write လုပ်ပေးနိုင်ပါတယ်။

Hard Disk Drive တွေ ဘယ်လို ပေါ်လာတာလဲ?
IBM 350

ပထမဦးဆုံး HDD အမျိုးအစား တစ်ခုဖြစ်တဲ့ IBM 350 (RAMAC) ကို IBM (International Business Machines) ကုမ္ပဏီကနေ ၁၉၅၆ ခုနှစ်၊ စက်တင်ဘာလမှာ မိတ်ဆက်ပေးခဲ့တာဖြစ်ပါတယ်။
အဲ့ဒီတုန်းက ထုတ်လုပ်ခဲ့တဲ့ Hard Disk အရွယ်အစားဟာ ခုခေတ် ရေခဲသေတ္တာ နှစ်လုံးစာရဲ့ အရွယ်အစားလောက်ရှိခဲ့ပါတယ်။

အဲ့ဒီ RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control) ခေါ် IBM 350 မှာ တစ်ပေခန့် ရှည်လျားတဲ့ Actuator Arm နှစ်ခု ပါဝင်ပြီး အထူ ၁.၈ လက်မနဲ့ အချင်း ၂၄ လက်မ အရွယ်အစားရှိတဲ့ Disk Platter အခု ၅၀ ပါဝင်ပါတယ်။

IBM 350

IBM 350 (Image Credit: Wiki)

အဲ့ဒီလို အရွယ်အစား အကြီးမားဆုံး IBM 350 Hard Disk ဟာ 5 MB (Megabyte) ပမာဏခန့်သာ သိမ်းဆည်းထားနိုင်မှာ ဖြစ်တဲ့အတွက် ဒီ Storage Size ဟာ အခုခေတ် MP3 သီချင်းတစ်ပုဒ်စာရဲ့ Storage Size တောင်မရှိခဲ့ပါဘူး။

MP3 ဆိုတာက Sound Compression Method တစ်ခုဖြစ်တဲ့ Motion Picture Experts Group (MPEG-) Layer 3 Compression အတိုကောက် ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီ MPEG-3 Compression Method ဟာ Lossy Compression Method တစ်ခုလဲဖြစ်ပါတယ်

အဲ့ဒီတုန်းက မိတ်ဆက်ပေးခဲ့ IBM ရဲ့ RAMAC HDD ဟာ ကန်ဒေါ်လာ ၅၀,၀၀၀ ခန့် ($10,000 per Megabyte) တန်ဖိုးရှိပြီး Built-in Hard Disk အမျိုးအစား တစ်ခုလဲဖြစ်ပါတယ်။

IBM 350 ရဲ့ နောက်မျိုးဆက်သစ်အနေနဲ့ ၁၉၆၃ ခုနှစ်မှာ Removable လုပ်နိုင်တဲ့ Hard Disk နောက်တစ်မျိုးကို IBM က ထပ်မံမိတ်ဆက်ပေးခဲ့ပြီး Storage ပမာဏ အနေနဲ့ 2.6 MB သိမ်းဆည်းပါတယ်။

Rodmie Hard Disk (Image Credit: Wiki)

IBM ကုမ္ပဏီဟာ Hard Disk Development အပိုင်းမှာ တစ်စိုက်မတ်မတ် ကြိုးပမ်းအားထုတ်ခဲ့ပြီး ၁၉၈၀ လောက်မှာတော့ ပထမဦးဆုံး Hard Disk တွေထဲမှာ Storage အနေနဲ့ 1 GB [Gigabyte] ပမာဏ ဝင်ဆံ့မယ့် Hard Disk ကိုထုတ်လုပ်နိုင်ခဲ့ပါတယ်။

၁၉၈၃ လောက်မှာ IBM နဲ့ အပြိုင် Rodmie ကုမ္ပဏီကနေ ပထမဦးဆုံး အသေးငယ်ဆုံး Hard Disk ကိုမိတ်ဆက်ပေးခဲ့ပြီး အရွယ်အစားနေနဲ့ ၃.၅ လက်မခန့်သာ ရှိတာဖြစ်ပါတယ်။

ဒါပေမယ့်လည်း Storage ပမာဏ 10 MB ပမာဏခန့်သာ အသုံးပြုနိုင်မှာဖြစ်ပြီး ကန်ဒေါ်လာ ၄၀,၀၀၀ ဒေါ်လာ ကျသင့်မယ့် အားနည်းချက်တွေရှိနေခဲ့ပါတယ်။

ဒီလိုနဲ့ ၁၉၈၀ နောက်ပိုင်း Hard Disk အသုံးပြုမှု များလာခဲ့တဲ့အတွက် Hard Disk ထုတ်လုပ်တဲ့ ကုမ္ပဏီတွေ အပြိုင် ပေါ်ထွက်လာခဲ့ပါတယ်။

၁၉၉၂ ခုနှစ်လောက်မှာတော့ Seagate ကုမ္ပဏီကနေ ပထမဦးဆုံး 7200 RPM ရှိတဲ့ Hard Disk ကိုမိတ်ဆက်ပေးခဲ့ပြီး 10,000 RPM နဲ့ 15,000 RPM ရှိတဲ့ Hard Disk တွေကို ၁၉၉၆ နဲ့ ၂၀၀၀ ခုနှစ်တွေမှာ ဆက်လက် မိတ်ဆက်ပေးခဲ့ပါတယ်။

Data ကို ဘယ်လို (Read/Write) လုပ်သလဲ?

Hard Disk တွေမှာ Physical Moving Part တွေ ပါဝင်တယ်လို့ သိပြီးတဲ့အတိုင်း Data Write/Read လုပ်နိုင်ဖို့ HDD ရဲ့ Controller က ဆောင်ရွက်ပေးရတာ ဖြစ်ပါတယ်။ (Compare: SSD Controller)

HDD တွေမှာ Data Read/Write Process ၂ မျိုးပါဝင်မှာ ဖြစ်ပြီး ပထမဦးဆုံး အနေနဲ့ Operating System ကနေ Controller ကို Data Read/Write လုပ်ဖို့ File Location ရွေးချယ်စီစစ်ပေးမှာ ဖြစ်ပါတယ်။

ဒုတိယ အဆင့်အနေနဲ့ Controller က Storage Disk ထဲက ဘယ် File Allocation Tab (FAT) ထဲမှာ Data Read/Write လုပ်မယ်ဆိုပြီး Actuator Arm ကို ရွေ့လျားစေမှာ ဖြစ်ပါတယ်။

အဲ့ဒီလို လည်ပတ်နေတဲ့ Storage Platter ရဲ့ မျက်နှာပြင်အပေါ်မှာ Data တွေကို တစ်ခါတည်း Encrypted လုပ် အလိုအလျောက် ရေးမှတ်သွားမှာ ဖြစ်ပါတယ်။

Encrypted Data ကို Cipher Text လို့ ရည်ညွန်းလေ့ရှိပြီး Data အလွယ်တကူ Access လုပ်မရအောင် ကာကွယ်တဲ့ Data Protection Method ဖြစ်ပါတယ်

Digital Electronics မှာ Data Read/Write Method အတိုင်း (Input Command Read “0” Write “1”) HDD မှာ အသုံးပြုလေ့ရှိတဲ့အတွက် Data Read/Write လုပ်တဲ့အခါ ကွန်ပျူတာ နားလည်အောင် Magnetic Polaris သဘောတရားအတိုင်း ဘယ်လိုလုပ်လဲဆိုရင်

South to North Pole ကို Write “0” Command
North to South Pole ကို Read “1” Command

နဲ့ Data တွေကို တစ်ခါထဲ Encrypt လုပ်ပြီး (Sequentially or Individually) Read/Write လုပ်တာပါ။

အဲ့ဒါကြောင့် Hard Disk တွေကို နောက်တစ်နည်း Magnetic Storage လို့ ခေါ်ကြတာဖြစ်ပါတယ်။ HDD တွေကို အများသောအားဖြင့် IDE (Integrated Drive Electronics) Interface နဲ့ SATA (Serial Advanced Technology Attachment) Interface အနေနဲ့ တွင်တွင်ကျယ်ကျယ် အသုံးပြုလျက်ရှိပါတယ်။

Coming in Next Part: SSD