หน่วยความจำรอง

Posted: สิงหาคม 19, 2010 in หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์
         หน่วยความจำรอง

                เนื่องจากหน่วยความจำหลักจัดเก็บข้อมูลไว้ในรอมขณะทำงาน เมื่อเปลี่ยนไปใช้โปรแกรมอื่น ข้อมูลจะถูกเขียนทับด้วยข้อมูลใหม่ หรือเมื่อปิดเครื่องข้อมูลจะถูกลบไปด้วย ดังนั้นจึงต้องมีหน่วยความจำรอง (secondary storage) เพื่อทำการสำรองข้อมูลไว้ใช้ในครั้งต่อไป หน่วยความจำรองรุ่นแรกๆ  เป็นเครื่องอ่านแผ่นข้อมูลชนิดถอดได้ เรียกว่า floppy disk drive ใช้แผ่นบันทึกชนิดอ่อนบิดงอได้ขนาด 8 นิ้ว บรรจุในซองพลาสติกเรียกว่า แผ่นบันทึก (floppy disk) และพัฒนาเป็นขนาด 5.25 นิ้ว และ 3.5 นิ้วตามลำดับ แผ่นบันทึกมีความจะข้อมูลสูงสุดเพียง 1.44 เมกะไบต์เท่านั้น ปัจจุบันมีอุปกรณ์สำรองข้อมูลที่มีความจุสูงกว่าและสะดวกกว่า เช่น หน่วยความจำแบบแฟลช และซีดีรอม ทำให้ความนิยมใช้แผ่นบันทึกค่อยๆ หมดไป หน่วยความจำรองที่ติดตั้งไว้ภายในเครื่องเรียกว่า local disk drive ได้แก่ ฮาร์ดดิสก์ (หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า Winchester disk drive)

เครื่องอ่านและแผ่นบันทึก

                ฮาร์ดดิสก์เป็นหน่วยความจำรองที่มีในเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง ตัวแผ่นบันทึกทำด้วยอะลูมิเนียม หรือวัสดุแข็งอื่นๆ เช่น แก้ว เซรามิก เคลือบผิดทั้ง 2 หน้าด้วยแผ่นฟิล์มสารแม่เหล็ก บรรจุในกล่องที่ผนึกกันอากาศเข้า ฮาร์ดดิสก์ยุคแรกๆ มีแผ่นบันทึกเรียงกันในกล่องบรรจุหลายแผ่น และมีหัวอ่านอยู่ทั้ง 2 หน้า ของแผ่นบันทึกทำให้มองโครงสร้างเป็นรูปทรงกระบอก (cylinder) ส่วนฮาร์ดดิสก์รุ่นใหม่มีแผ่นบันทึกเพียงแผ่นเดียวแต่ความจุข้อมูลสูงกว่าชนิดหลายแผ่นมาก ที่ผิวหน้าทั้ง 2 ด้านของฮาร์ดดิสก์ มีหัวอ่านและบันทึกข้อมูลอยู่บนแขนที่กวาดไปทั่วผิวหน้าของแผ่นจานได้ แขนของหัวอ่านจะเลื่อนไปมาด้วยแรงผลักของสนามแม่เหล็กที่เกิดในขดลวดโซลินอยด์ซึ่งอยู่ระหว่างกลางของแม่เหล็กถาวร ส่วนหัวอ่านและบันทึกเป็นขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดเล็กอยู่ทั้ง 2 ด้านของแผ่นบันทึก

โครงสร้างภายในของฮาร์ดดิส

ขณะที่หัวอ่านเลื่อนไปมาเหนือผิวที่เป็นสารแม่เหล็กของแผ่นบันทึก สารแม่เหล็กจะเหนี่ยวนำขดลวดบนหัวอ่านทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่มีปริมาณเปลี่ยนไปตามความหนาแน่นของสารแม่เหล็กในแผ่น นำมาเข้ารหัสเป็นข้อมูลที่บันทึกไว้

                การบันทึกข้อมูลลงในแผ่น หน่วยควบคุมจะส่งสัญญาณไฟฟ้ามายังหัวอ่านทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นในขดลวดเหนี่ยวนำ สนามแม่เหล็กไปดึงดูดสารแม่เหล็กที่เคลือบผิดแผ่นบันทึกให้เกาะกลุ่มเป็นสัญญาณของข้อมูล

                ขณะที่อ่านและบันทึกข้อมูลหัวอ่านจะอยู่ชิดแผ่นบันทึกมากแต่ไม่แตะลงบนผิวของจาน (ถ้าแตะลงไปแผ่นบันทึกจะเสียทันที) เมื่อแผ่นจานหมุนด้วยความเร็วสูงอากาศพลศาสตร์ที่เกิดบนผิวแผ่นบันทึกจะสร้างช่องว่างเล็กๆ (gap) คั่นระหว่างหัวอ่านกับแผ่นจาน ทำให้หัวอ่านไม่แตะบนผิดแผ่นบันทึก

                โครงสร้างของแผ่นบันทึก แผ่นบันทึกจะถูกแบ่งตามแนวการหมุนออกเป็นวงๆ เรียกว่า แทรค (track) แต่ละแทรคแบ่งเป็นส่วนๆ เรียกว่า  เซ็กเตอร์ (sector) ซึ่งเป็นหน่วยเล็กที่สุดที่สามารถอ่านและบันทึกได้

                ฮาร์ดดิสก์รุ่นใหม่ๆ มีความจุข้อมูลสูงมากและยังมีโครงสร้างของระบบรับส่งข้อมูลที่แตกต่างกับระบบเดิม ฮาร์ดดิสก์รุ่นแรกๆ ใช้ระบบรับส่งข้อมูลแบบขนาน เรียกว่า ระบบ IDE (integrated device electronic) ส่วนฮาร์ดดิสก์รุ่นใหม่ใช้ระบบรับส่งข้อมูลแบบอนุกรม (SATA: serial at attachment) ความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงกว่าแบบเดิม

ฮาร์ดดิสก์รุ่นใหม่

About these ads

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s