हार्ड डिस्क ड्राइव इंटरफ़ेस

हार्ड डिस्क ड्राइव को कई बस प्रकारों के माध्यम से एक्सेस किया जाता है, जिनमें समानांतर एटीए (पाटा) जिसे पहले साटा के अनुप्रयोग के पूर्व वर्णित किया गया था), क्रमिक एटीए (साटा), एससीएसआई, क्रमिक संयोजित एससीएसआई तथा फाइबर चैनल सम्मिलित हैं। कभी-कभी ब्रिज परिपथ का उपयोग किया जाता है जिससे हार्ड डिस्क ड्राइव को ऐसी बस के साथ संयोजित किया जा सके, जिससे वह प्राकृतिक रूप से संवाद करने में असमर्थ होती है। उदाहरण के लिए आईईईई 1394, यूएसबी ,एससीएसआई, एनवीएमई और थंडरबोल्ट आदि।

डिस्क इंटरफ़ेस परिवार
हार्ड डिस्क ड्राइव इंटरफेस अपने विकसित होने के साथ साधारित इंटरफेसों में बदल गए हैं, जिनके लिए अब उच्च स्तरीय इंटरफेस प्रदान की जाती है जो कंप्यूटर प्रणाली के लिए एक सुसंगत इंटरफेस प्रस्तुत करती है, हार्ड डिस्क ड्राइव के आंतरिक प्रौद्योगिकी के अनुरूप निम्नलिखित सारणी में कुछ सामान्य एचडीडी इंटरफेसों को तिथियों के क्रम में सूचीबद्ध किया गया है:

प्रारंभिक इंटरफेस
सबसे पहले हार्ड डिस्क ड्राइव (एचडीडी) इंटरफेस बिट सीरियल डेटा इंटरफेस थे, जो दो केबलों के द्वारा एक एचडीडी को एक नियंत्रक से जोड़ते थे, एक कंट्रोल के लिए और एक डेटा के लिए। एक अतिरिक्त केबल शक्ति के लिए उपयोग किया जाता था, प्रारंभ में विद्युत् संचालन का उपयोग किया जाता था, परंतु बाद में सीधे एक डीसी पावर सप्लाई यूनिट से जुड़ा जाता था। नियंत्रक    महत्वपूर्ण कार्य करता था जैसे कि सीरियल/पैरलेल परिवर्तन, डेटा विभाजन और ट्रैक फॉर्मेटिंग, और ड्राइव के साथ मिलान जरूरी था जिससे सुरक्षितता सुनिश्चित हो सके। प्रत्येक कंट्रोल केबल दो या दो से अधिक ड्राइव का सेवन कर सकता था, जबकि प्रतिबद्ध डेटा केबल प्रत्येक ड्राइव का सेवन करती थी।

ऐसे प्रारम्भिक इंटरफेस के उदाहरणों में सम्मिलित हैं:
 * कई प्रारम्भिक आईबीएम ड्राइव, उदाहरण के लिए, आईबीएम मैग्नेटिक डिस्क ड्राइव का इतिहास 2311, ऐसा इंटरफ़ेस था।
 * स्टोरेज मॉड्यूल डिवाइस इंटरफ़ेस 1970 के दशक में मिनीकंप्यूटरों पर लोकप्रिय था।
 * ST-506 डेटा एन्कोडिंग विधि के लिए संशोधित आवृति का उतार - चढ़ाव का उपयोग करता है।
 * ST412, एक ST-506 संस्करण या तो एमएफएम या रन लेंथ लिमिटेड एन्कोडिंग वेरिएंट में उपलब्ध था।
 * एन्हांस्ड स्मॉल डिस्क इंटरफ़ेस प्रोसेसर और डिस्क ड्राइव के बीच उच्च डेटा दरों का समर्थन करने वाले ST412 के समान एक उद्योग मानक इंटरफ़ेस था।

बिट सीरियल डेटा इंटरफेस में डेटा फ्रीक्वेंसी, डेटा इंकोडिंग स्कीम जो डिस्क सतह पर लिखा जाता है और त्रुटि पता लगाने के तत्व सभी सहायक नियंत्रक के आरेख पर प्रभाव डालते हैं। उपयोग की जाने वाली इंकोडिंग स्कीम में शामिल थीं फ्रीक्वेंसी मॉडुलेशन, मॉडिफाइड फ्रीक्वेंसी मॉडुलेशन और आरएलएल एन्कोडिंग, उदाहरण के लिए 0.156 मेगाहर्ज से 7.5 तक के फ्रीक्वेंसी पर इस प्रकार, हर बार जब आंतरिक प्रौद्योगिकी आगे बढ़ी, तो नियंत्रक को उन प्रगति को समर्थित करने के लिए डिज़ाइन या पुनर्निर्माण करने की आवश्यकता होती थी; इसके साथ ही नियंत्रक     विकास की लागत के कारण वर्ड सीरियल इंटरफेस के प्रस्तावना की गई।

एन्हांस्ड स्मॉल डिस्क इंटरफ़ेस एक मानक डेटा एन्कोडिंग योजना के साथ कई डेटा दरों का समर्थन करके नियंत्रक आरेख समय को कम करने का एक प्रयास था; यह  डिस्क ड्राइव और नियंत्रक द्वारा स्वचालित रूप से बातचीत की जाती थी; अधिकांश समय,यद्यपि, 15 या 20 मेगाबिट ईएसडीआइ डिस्क ड्राइव डाउनवर्ड संगत नहीं थे। ईएसडीआइ डिस्क ड्राइव में सरल तौर पर प्रति ट्रैक सेक्टरों की संख्या और सेक्टर आकार सेट करने के लिए जंपर्स भी होते थे।

वर्ड सीरियल इंटरफेस
ऐतिहासिक वर्ड सीरियल इंटरफेस हार्ड डिस्क ड्राइव को बस एडॉप्टर से कनेक्ट करते हैं संयुक्त डेटा/नियंत्रण के लिए एक केबल के साथ। उपरोक्त सभी BSDI के लिए, प्रत्येक ड्राइव में एक अतिरिक्त पावर केबल भी होता है, जो सामान्यतः बिजली आपूर्ति इकाई के लिए प्रत्यक्ष होता है। इन इंटरफेस के प्रारम्भिक संस्करणों में सामान्यतः ड्राइव से/से 8 बिट समानांतर डेटा ट्रांसफर होता था, परंतु 16-बिट संस्करण और अधिक सामान्य हो गए, और 32 बिट संस्करण हैं। डेटा ट्रांसफर की शब्द प्रकृति पूर्ववर्ती एचडीडी नियंत्रक के सापेक्ष में मेजबान बस एडाप्टर के डिजाइन को काफी सरल बनाती है।
 * सीटीएल-I (नियंत्रक इंटरफ़ेस) आईबीएम द्वारा प्रस्तुत की गई एक 8-बिट वर्ड सीरियल इंटरफेस थी, जिसका उपयोग 1972 में 3333 के साथी मेनफ्रेम हार्ड डिस्क ड्राइव में शुरू किया गया। 3333 एक पट्टी में उपयोग होने वाले आठ 3330 प्रकार के हार्ड डिस्क ड्राइव में से पहला इकाई था; इसमें एक CTL-I नियंत्रक और दो 3330 प्रकार के डिस्क ड्राइव थे। इसके बाद, पट्टी में ड्राइव की पहली इकाई को आईबीएम द्वारा एक एकाइट के रूप में निर्धारित किया गया। एकाइट के भीतर के ड्राइव और पट्टी में सभी अन्य ड्राइव्स का इंटरफेस प्रारंभिक इंटरफेस के समान था। एकाइट्स को आईबीएम निदेशकों या एकीकृत संलग्नक से संबद्ध किया जाता था।
 * छोटा कंप्यूटर प्रणाली इंटरफ़ेस (एससीएसआई), जिसे मूल रूप से शुगार्ट एसोसिएट्स प्रणाली इंटरफ़ेस के लिए एसएएसआई नाम दिया गया था, एक प्रारंभिक उद्योग मानक इंटरफ़ेस है जो स्पष्ट रूप से प्रणाली एकीकरण प्रयासों को कम करने के लिए प्रस्तुतत किया गया है। एससीएसआई डिस्क सर्वर और वर्कस्टेशन पर मानक बन गए। अमिगा बाह्य उपकरणों, और एप्पल मैकिंटोश ने 1990 के दशक के मध्य में एससीएसआई ड्राइव को प्रस्तुत किया, उस समय तक अधिकांश प्रारूप एटीए पारिवारिक डिस्क में परिवर्तित हो गए थे। केवल 2005 में ही एससीएसआई डिस्क की क्षमता एटीए डिस्क तकनीक से कम हो गई थी,यद्यपि उच्चतम-प्रदर्शन डिस्क अभी भी एससीएसआई, एसएएस और फाइबर चैनल में ही उपलब्ध हैं। डेटा केबल की सीमा सीमा बाहरी एससीएसआई उपकरणों के लिए अनुमति देती है। मूल रूप से एससीएसआई डेटा केबल सिंगल एंडेड डेटा ट्रांसमिशन का उपयोग करते थे, परंतु सर्वर क्लास एससीएसआई डिफरेंशियल ट्रांसमिशन का उपयोग कर सकता था, या तो  कम वोल्टेज अंतर सिग्नलिंग (एलवीडी) या  उच्च वोल्टेज अंतर सिग्नलिंग (एचवीडी) डिफरेंशियल एससीएसआई के लिए लो और हाई वोल्टेज एससीएसआई मानकों के सापेक्ष हैं और सामान्य विद्युत अभियन्त्रण संदर्भों में उपयोग किए जाने वाले लो वोल्टेज और हाई वोल्टेज के अर्थ को पूरा नहीं करते हैं, जैसा कि वैधानिक विद्युत कोड के लिए लागू होता है;एलवीडी और एचवीडी दोनों लो वोल्टेज सिग्नल का उपयोग करते हैं

* समानांतर एटीए, प्रारंभ में आईडीई के रूप में और फिर एटी अटैचमेंट के नाम के तहत मानकीकृत किया गया, जिसे नए वेरिएंट सीरियल एटीए के प्रस्तावना के साथ एक अलियास पी-एटीए या पीएटीए के रूप में पूर्वाग्रहीत रूप से जोड़ा गया। मूल नाम (लगभग 1986) हार्ड ड्राइव के साथ नियंत्रक के एकीकरण को दर्शाता है। एचडीडी नियंत्रक को इंटरफ़ेस कार्ड से डिस्क ड्राइव पर ले जाने से होस्ट / नियंत्रक इंटरफ़ेस को मानकीकृत करने में मदद मिली, होस्ट डिवाइस में प्रोग्रामिंग जटिलता कम हो गई। चालक, और कम प्रणाली लागत और जटिलता 40-पिन आईडीई/एटीए कनेक्शन डेटा केबल पर एक बार में 16 बिट डेटा स्थानांतरित करता है। डेटा केबल मूल रूप से 40-कंडक्टर था, परंतु बाद में हार्ड ड्राइव से डेटा ट्रांसफर के लिए उच्च गति की आवश्यकताओं के कारण अल्ट्रा डीएमए मोड का नेतृत्व किया गया, जिसे एटी अटैचमेंट पैरेलल एटीए इंटरफेस के रूप में जाना जाता है। इस मानक के उत्तरोत्तर तेज़ संस्करणों ने अंततः उसी केबल के 80-कंडक्टर वेरिएंट की आवश्यकता को जोड़ा, जहां आधे कंडक्टर क्रॉसस्टॉक को कम करके बढ़ी हुई उच्च गति सिग्नल गुणवत्ता के लिए आवश्यक जमीन (बिजली) प्रदान करते हैं। 80-कंडक्टर के इंटरफ़ेस में केवल 39 पिन हैं, लापता पिन एक असंगत सॉकेट में कनेक्टर के गलत सम्मिलन को रोकने के लिए एक कुंजी के रूप में कार्य करता है, जो डिस्क और नियंत्रक क्षति का एक सामान्य कारण है।

बिट सीरियल इंटरफेस
आधुनिक बिट सीरियल इंटरफेस एक हार्ड डिस्क ड्राइव को एक डेटा/कंट्रोल केबल के साथ एक होस्ट बस इंटरफ़ेस एडेप्टर से जोड़ता है। प्रत्येक ड्राइव में एक अतिरिक्त पावर केबल भी होता है, जो सामान्यतः बिजली आपूर्ति इकाई को सीधे भेजा जाता है।

* सीरियल एटीए (एसएटीए) सैटा डेटा केबल में डिवाइस में डेटा के अंतर संचरण के लिए एक डेटा जोड़ी होती है, और डिवाइस से अंतर प्राप्त करने के लिए एक जोड़ी, बिल्कुल ईआईए- 422 की तरह इसके लिए आवश्यक है कि डेटा को क्रमिक रूप से प्रसारित किया जाए। RS485, लोकलटॉक, यूएसबी, फायरवायर और डिफरेंशियल एससीएसआई में एक समान अंतर संकेतन  प्रणाली का उपयोग किया जाता है।
 * डीईसी' मानक डिस्क इंटरकनेक्ट' आधुनिक बिट सीरियल इंटरफ़ेस का एक प्रारंभिक उदाहरण था।
 * 'फाइबर चैनल' (एफसी) उद्यम बाजार पर समानांतर एससीएसआई इंटरफेस का आनुक्रमिक है। यह एक सीरियल प्रोटोकॉल है। डिस्क ड्राइव में सामान्यतः फाइबर चैनल आर्बिट्रेटेड लूप कनेक्शन टोपोलॉजी का उपयोग किया जाता है। डिस्क इंटरफेस के सापेक्ष में एफसी का व्यापक उपयोग है, और यह संरक्षण क्षेत्र नियंत्रण कार्य की आधारशिला है। हाल ही में इस क्षेत्र के लिए एससीएसआई और ईथरनेट पर एटीए जैसे अन्य प्रोटोकॉल भी विकसित किए गए हैं। भ्रामक रूप से, ड्राइव सामान्यतः फाइबर चैनल के लिए कॉपर ट्विस्टेड-पेयर केबल का उपयोग करते हैं, फाइबर ऑप्टिक्स का नहीं बाद वाले पारंपरिक रूप से बड़े उपकरणों के लिए आरक्षित होते हैं, जैसे सर्वर या डिस्क सरणी नियंत्रक।
 * सीरियल संलग्न एससीएसआई (एसएएस) सीरियल संचार प्रोटोकॉल है जो उच्च गति डेटा संचार की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों के लिए होता है और सैटा के साथ संगत होता है। एसएएस में, स्टैंडर्ड 3.5 इंच सैटा1/सैटा2 एचडीडी के समान यांत्रिकीकृत डेटा और पावर कनेक्टर का उपयोग होता है, और कई सर्वर-मुखित एसएएस कंट्रोलर्स सैटा हार्ड ड्राइव्स का पता लगाने की क्षमता रखते हैं। एसएएस में, पारंपरिक एससीएसआई उपकरणों में पाए जाने वाले पारालेल विधि की अतिरिक्त सीरियल संचार का उपयोग होता है, लेकिन इसमें अभी भी एससीएसआई कमांड का उपयोग होता है।

बाहरी संबंध

 * Computer History Museum's HDD Working Group Website
 * HDD Tracks and Zones
 * HDD from inside
 * Hard Disk Drives Encyclopedia
 * Video showing an opened HD working
 * Average seek time of a computer disk
 * What to consider before buying a hard disk drive