เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ใช้ในการเก็บข้อมูล มีชื่อเรียกกันอีกอย่างหนึ่งว่า Fixdisk เพราะ เป็นดิสก์ที่ยึดติดไว้แน่นกับคอมพิวเตอร์นั่นเอง แต่เดิมในอดีตช่วง พ.ศ. 2494 ก่อนจะมี การนำคอมพิวเตอร์ออกมาใช้อย่างแพร่หลาย ความต้องการสื่อบันทึกข้อมูลได้เริ่มมีมาก่อน ได้มีการนำบัตรเจาะรูมาใช้ในการบันทึกข้อมูล จนกระทั่งวิวัฒนาการเป็นเทปกระดาษและเทปแม่เหล็ก ประมาณ พ.ศ. 2500 ก็มีฮาร์ดดิสก์ตัวแรกเป็นส่วนประกอบในเครื่อง RAMAC ของ IBM ซึ่งเป็นฮาร์ดดิสก์ที่มีความจุ 5 MB ขนาด 24 นิ้วหลังจากนั้นก็ได้มีการนำฮาร์ดดิสก์ไปใช้ในเครื่อง เมนเฟรม และมินิคอมพิวเตอร์ กันอย่างแพร่หลายและมีขนาดที่ลดลงมาเรื่อย ๆจนปี พ.ศ. 2523 เครื่อง PC ก็เริ่มมีบทบาทมากขึ้นทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงฮาร์ดดิสก์ครั้งใหญ่ โดยเริ่มจากขนาด เล็กลงเหลือ 5.25 นิ้ว สามารถจุข้อมูลได้ 5-10 MBหลังจากที่มีการเปิดตัว IBM PC/XT ทำให้ ฮาร์ดดิสก์เป็นส่วนหนึ่งของ PC จำนวนมาก ฮาร์ดดิสก์นั้นถูกออกแบบมาให้สามารถจุข้อมูล ได้จำนวนมากกว่าฟลอปปี้ดิสก์หลายเท่าและสามารถบันทึกเก็บข้อมูลหรือสามารถเรียกข้อมูล กลับขึ้นมาใช้งานได้ในเวลาอันรวดเร็ว อย่างไรก็ตามก็ยังมีอุปสรรคในเรื่องของราคา และความจุ ที่ไม่สูงมากนักคือประมาณ 20 MB เท่านั้นที่มีอยู่ในเครื่อง PC (เนื่องจาก ฟลอปปี้ดิสก์มีราคาถูก และสามารถเคลื่อนย้ายนำไปใช้ที่อื่นได้ จึงทำให้ฟลอปปี้ดิสก์ยังคงเป็นมาตรฐานหนึ่งที่มีอยู่บน เครื่อง PC ฮาร์ดดิสก์ได้มีการพัฒนาเปลี่ยนแปลงอยู่ เรื่อย ๆ จนกระทั่งพัฒนาให้มีขนาด 3.5 นิ้ว และมีน้ำหนักเบาขึ้น จึงมีการนำไปใช้อย่างแพร่หลายจนกลายเป็นมาตรฐานในเครื่องคอมพิวเตอร์ เดสทอป และเครื่องโน้ตบุ๊คการพัฒนายังมีอยู่อย่างต่อเนื่องโดยพัฒนาขนาดเล็กลงเหลือเพียง 2.5 นิ้วซึ่งส่วนใหญ่จะนำไปใช้ในเครื่องโน้ตบุ๊ก และยังมีขนาด 1.8 นิ้วและสามารถจุข้อมูลได้ 40 MB อย่างไรก็ดีในปัจจุบันการใช้งานฮาร์ดดิสก์ขนาด 2.5 นิ้วยังน้อยอยู่ เนื่องจากความจุที่น้อย และราคาต่อเมกะไบต์ที่แพงอยู่

ภายในฮาร์ดดิสก์นั้นจะมีแผ่น Aluminum Alloy Platter หลายแผ่นหมุนอยู่ด้วย ความเร็วสูง โดยจะมีจำนวนแผ่นขึ้นอยู่กับแต่ละรุ่น แต่ละยี่ห้อต่างกันไป การทำงานเขียนอ่านข้อมูล ของฮาร์ดดิสก์ จะมีการทำงานคล้าย การทำงาน ของเทปคาสเซ็ท แพล็ตเตอร์ของฮาร์ดดิสก์นั้น จะเคลือบไปด้วยวัตถุ จำพวกแม่เหล็ก ที่ขนาดความหนาเพียง 2-3 ในล้านส่วนของนิ้ว แต่ต่างจากเทปทั่ว ๆ ไป คือฮาร์ดดิสก์นั้น จะใช้หัวอ่านเพียง หัวเดียวในการทำงาน ทั้งอ่านและเขียนข้อมูล การเขียนข้อมูล ลงบนฮาร์ดดิสก์นั้น หัวอ่านจะได้รับ กระแสไฟฟ้าผ่านเข้าสู่ คอยล์ของหัวอ่าน เพื่อสร้างรูปแบบแม่เหล็ก บนสื่อที่เคลือบ อยู่บนแผ่นแพล็ตเตอร์ ซึ่งเท่ากับเป็นการเขียนข้อมูล ลงบนฮาร์ดดิสก์ การอ่านนั้นก็จะเป็น การแปลงสัญญาณรูปแบบแม่เหล็ก ที่ได้บันทึกอยู่บน ฮาร์ดดิสก์กลับแล้ว เพิ่มสัญญาณ และทำการประมวล ให้กลับมาเป็น ข้อมูลอีกครั้ง การเก็บข้อมูล จะเก็บในรูป สัญญาณอิเล็กทรอนิก โดยจะเก็บเป็น เลขฐานสอง คือ 0 และ 1 ฮาร์ดดิสก์จะเก็บข้อมูลไว้ ใน Track หรือเส้นวงกลม โดยจะเริ่มเก็บข้อมูล ด้านนอกสุด ของฮาร์ดดิสก์ก่อน จากนั้นจึงไล่เข้ามา ด้านในสุดโดยฮาร์ดดิสก์ จะเป็นอุปกรณ์ ที่สามารถสุ่ม การเข้าถึงข้อมูลได้ นั่นคือหัวอ่าน สามารถเคลื่อนที่ไป อ่านข้อมูล บนจุดใดของฮาร์ดดิสก์ ก็ได้ ฮาร์ดดิสก์สามารถ เก็บข้อมูลได้ทั้ง 2 ด้านของ แพล็ตเตอร์ ถ้าหัวอ่านเขียนนั้น อยู่ทั้ง 2 ด้าน การเคลื่อนที่ ของหัวอ่านเขียนนี้ จะมีการเคลื่อนที่ ไปพร้อม ๆ กัน โดยจะมีการเคลื่อนที่ ที่ตรงกัน Track วงกลมนั้น จะถูกแบ่งออกเป็น หน่วยย่อยๆ เรียกว่า Sector การเขียนข้อมูล ลงบนฮาร์ดดิสก์ เริ่มจากการเขียนข้อมูล ที่รอบนอกสุด ของฮาร์ดดิสก์ก่อน จากนั้นเมื่อข้อมูลใน Track นอกสุด ถูกเขียนจนเต็ม หัวอ่านก็จะเคลื่อนมายัง แทร็คถัดมาที่ว่าง แล้วทำการเขียนข้อมูลต่อไป การหมุนของ แพล็ตเตอร์นั้น นับได้ว่าเร็วมาก ความเร็วต่ำสุด จะเท่ากับ3,600รอบต่อนาที และปัจจุบันสูงสุดนับหมื่นรอบ ซึ่งเป็นการทำงาน ที่เร็วกว่าฟลอปปี้ดิสก์ หรือเทปมาก ด้วยความเร็วขนาดนี้ ทำให้เกิดม่านอากาศ บริเวณผิวของแพล็ตเตอร์ ทำให้หัวอ่านเขียน ขนาดเล็กสามารถ ลอยหรือบินอยู่เหนือ พื้นผิวได้ หัวอ่านเขียนนั้น ได้รับการออกแบบ ให้บินอยู่เหนือแผ่น แพล็ตเตอร์ที่ กำลังหมุนอยู่ ด้วยความเร็วสูง นี้ในความสูงเพียง 3 ล้านส่วนของนิ้วหากเกิดการกระแทก อย่างรุนแรงขึ้นกับ ฮาร์ดดิสก์จนทำให้ หัวอ่านเขียนสัมผัสกับแพล็ตเตอร์จะทำให้ พื้นผิวหรือหัวอ่านเขียน เกิดการเสียหายซึ่ง จะส่งผลให้เกิดปัญหา ข้อมูลเสียหาย หรือถ้าโชคร้ายก็คือฮาร์ดดิสก์พัง อย่างไรก็ตามปัญหานี้ มักจะไม่เกิดกับฮาร์ดดิสก์ ในปัจจุบัน ทั้งนี้เพราะ ฮาร์ดดิสก์ในปัจจุบัน มีเทคโนโลยีการผลิตที่สูงขึ้น และได้รับ การป้องกันเป็นอย่างดี โดยถูกสร้างให้สามารถ รับแรงกระแทกได้สูงถึง 70-100 เท่าของ แรงดึงดูด (70-100 G)

กลับไปที่สารบัญ

---

ข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในแทร็คบนแพล็ตเตอร์ดิสก์ไดร์ฟทั่วไป จะมีแทร็คประมาณ 2,000 แทร็คต่อนิ้ว(TPI) Cylinder จะหมายถึงกลุ่มของ Track ที่อยู่บริเวณหัวอ่านเขียนบนทุก ๆ แพล็ตเตอร์ ในการเข้าอ่านข้อมูลนั้นแต่ละแทร็คจะถูกแบ่งออกเป็น หน่วยย่อยๆ เรียกว่า Sector กระบวนการในการจัดการดิสก์ให้มี Trackและ Sector เรียกว่าการฟอร์แมตฮาร์ดดิสก์ ในเครื่องคอมพิวเตอร์โดยปกติเซกเตอร์จะมีขนาดเท่ากับ512 ไบต์ ในการออกแบบฮาร์ดดิสก์ แบบเก่านั้นจำนวนเซกเตอร์ต่อแทร็ค จะถูกกำหนดตายตัว แต่เนื่องจากพื้นที่แทร็คบริเวณขอบนอกมีขนาด ใหญ่กว่าบริเวณขอบในของฮาร์ดดิสก์ ดังนั้นพื้นที่สิ้นเปลือง ของแทร็คด้านนอกจึงมีมากกว่าแต่มาในปัจจุบันได้มีการใช้เทคนิค ในการฟอร์แมตรูปแบบใหม่ที่เรียกว่า Multiple ZoneRecording เพื่อบีบข้อมูลได้มากขึ้น ในการนำมาจัดเก็บ บนฮาร์ดดิสก์ได้ Multiple Zone Recordingจะอนุญาตให้พื้นที่แทร็ค ด้านนอกสามารถปรับจำนวนคลัสเตอร์ได้ ทำให้พื้นที่แทร็คด้านนอกสุด มีจำนวนเซกเตอร์มากกว่าด้านในจำนวนของเซกเตอร์ต่อแทร็ค ในดิสก์ขนาด 3.5 นิ้วแบบปกติจะมีอยู่ประมาณ 60 ถึง 120 เซกเตอร์ ภายใต้การจัดเก็บแบบMultiple Zone Recording ไม่เพียงแต่เนื้อที่ข้อมูลที่เพิ่มขึ้นเท่านั้น แต่อัตราการถ่ายโอนข้อมูล จากดิสก์ไปยังบัฟเฟอร์ยังเพิ่มขึ้นอีกด้วยด้วยจำนวน ไบต์ต่อแทร็คที่เพิ่มขึ้น ข้อมูลที่บริเวณแทร็คด้านนอก จะมีความเร็วสูงกว่าบริเวณด้านใน

นับเป็นชิ้นส่วนที่มีราคาแพงที่สุดและลักษณะของมัน ก็มีผลกระทบ อย่างยิ่งกับประสิทธิภาพของฮาร์ดดิสก์โดยรวม หัวอ่านเขียนจะเป็น อุปกรณ์แม่เหล็กที่มีรูปร่าง คล้าย ๆ ตัว "C" โดยมีช่องว่างอยู่เล็กน้อยโดยจะมีเส้นคอยล์ พันอยู่รอบหัวอ่านเขียนนี้เพื่อ สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาไปความหนาแน่น ของข้อมูลก็ยิ่งเพิ่มขึ้น ในขณะที่เนื้อที่สำหรับการเก็บข้อมูลก็จะลดขนาดลง ขนาดบิตของข้อมูลที่เล็กนี้ทำให้สัญญาณที่เกิดขึ้นแล้วส่งมายัง หัวอ่านนั้นอ่อนลงและอ่านได้ยากขึ้นด้วยเหตุนี้ทางผู้พัฒนา จึงจำเป็นต้องวางหัวอ่าน เขียนข้อมูลให้ใกล้กับสื่อมากขึ้น เพื่อลดการสูญเสียสัญญาณ จากเดิมในปี 1973 ที่หัวอ่านเขียน บินอยู่ห่างสื่อประมาณ 17 microinch (ล้านส่วนของนิ้ว)มาในปัจจุบันที่หัวอ่านเขียน บินอยู่เหนือแผ่นแพล็ตเตอร์ เพียง 3 microinch และคาดว่าในอนาคตจะลดลงมาเหลือ 2.5 ถึง 2 microinch เมื่อเครื่องคอมพิวเตอร์ ถูกปิด ฮาร์ดดิสก์จะหยุดหมุน แล้วหัวอ่านเขียนจะเคลื่อนที่ ไปยังพื้นที่ที่ปลอดภัย แล้วหยุดตรงนั้น ซึ่งแยกอยู่ต่างหากจากพื้นที่ใช้เก็บข้อมูล ในการดูประสิทธิภาพ ของฮาร์ดดิสก์นั้น จะมีค่าที่ใช้วัดประสิทธิภาพ อยู่สองอย่างคือ เวลาในการเข้าถึงข้อมูล (Access Time) และ อัตราการถ่ายโอนข้อมูล (Data Transfer rate)

ช่วงเวลาในการเข้าถึงข้อมูล ช่วงเวลาดังกล่าวจะถูกวัด จากระยะเวลาทั้งหมดที่ใช้ในการวางตำแหน่ง ของหัวอ่านเขียนให้อยู่เหนือแทร็ค ข้อมูลทีต้องการรวมทั้ง ทำการค้นหาเซกเตอร์ข้อมูล ซึ่งอาจมีจำนวนหลาย ๆ เซกเตอร์ โดยช่วงเวลาการเข้าถึงข้อมูล จะรวมเอาเวลา Seek Time, head switch time และช่วงเวลา rotational latency เข้าไว้ด้วยกัน โดยหน่วยทีวัดคือ Millisecond (ms)
- Seek Time คือระยะเวลา เคลื่อนย้ายหัวอ่านเขียน ไประหว่างแทร็คข้อมูล บนฮาร์ดดิสก์ ในการเปรียบเทียบ Seek Time จะใช้ค่า Average seek time จะเป็นค่าระยะเวลาเฉลี่ย ในการย้ายตำแหน่งของ หัวอ่านเขียนไปมาแบบสุ่ม (Random) ในปัจจุบันค่า Average seek time จะอยู่ในช่วง 8 - 14 ms
- Head Switch Time เป็นเวลาสลับการทำงาน ของหัวอ่านเขียนแขนยึดหัวอ่านเขียนจะเคลื่อนย้าย หัวอ่านเขียนไปบน แพลตเตอร์ที่อยู่ใน แนวตรงกัน ระยะเวลาในการสลับการทำงานของ หัวอ่านเขียนจะวัดด้วยเวลาเฉลี่ยที่ตัวไดร์ฟใช้ สลับระหว่างหัวอ่านเขียนสองหัวในขณะ อ่านหรือบันทึกข้อมูล
- Rotational Latencyเป็นช่วงเวลาในการรอคอย การหมุนของแผ่นดิสก์ภายใน การหมุนภายในฮาร์ดดิสก์ จะเกิดขึ้นเมื่อหัวเขียนอ่านวางตำแหน่ง อยู่เหนือแทร็คข้อมูลที่เหมาะสม ระบบการทำงาน ของหัวอ่านเขียนข้อมูลจะรอให้ตัวไดร์ฟหมุนแพล็ตเตอร์ ไปยังเซกเตอร์ที่ถูกต้อง ช่วงเวลาที่รอคอยนี้เองเรียกว่า Rotational Latency

อัตราการส่งผ่านข้อมูล หลังจากที่แขนยึดหัวอ่านเขียนฮาร์ดดิสก์ ทำการย้ายหัวอ่านเขียน ตัวไดร์ฟก็พร้อมที่จะอ่าน หรือบันทึกข้อมูลลงบนแผ่นดิสก์ กระบวนการเหล่านี้ ทำให้เกิดการส่งผ่านข้อมูลข้อมูลมีค่าสูงเท่าใด ผู้ใช้ก็จะต้องเสียเวลา ในการรอคอยการทำงานของซอฟต์แวร์ น้อยลงเท่านั้น อัตราการส่งผ่านข้อมูลจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับปัจจัยสองอย่าง คือ อัตราการส่งผ่านข้อมูลของดิสก์หรือความเร็ว ในการส่งผ่านข้อมูล จากแผ่นดิสก์ไปยังคอนโทรลเลอร์ ของฮาร์ดดิสก์และอัตราการส่งผ่านข้อมูลของโฮสหรือความเร็วที่ คอนโทรลเลอร์ สามารถส่งผ่านข้อมูลไปยัง CPU ของเครื่องคอมพิวเตอร์ อัตราการส่งผ่านข้อมูลวัดด้วย หน่วยเมกะไบต์ (MB) และเมกะไบต์ต่อวินาที (MB/s)

อินเทอร์เฟซคือส่วนเชื่อมต่อของฮาร์ดดิสก์ ที่จะต่อเชื่อมเข้าไปยังคอมพิวเตอร์ อินเทอร์เฟซของ ฮาร์ดดิสก์มีอยู่มากมายหลายชนิด แต่ชนิดที่นิยมในปัจจุบันคือ E-IDE (Enhance IDE) และ SCSI

IDE เกิดขึ้นในปี 1985 โดยเกิดขึ้นจาก Compaq computer Corp. และ Western Digital ได้ร่วมกันคิดที่จะรวมเอาcontroller ที่ทำงานร่วมกันได้กับ AT Bus(Controller ของ Western Digital)เข้าไปไว้ในวงจรอิเล็คทรอนิคส์ของไดรว์ Impremis Technology (ซึ่งปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของ Seagate) ทำให้ลดต้นทุนการผลิต และติดตั้งง่าย

อินเทอร์เฟซแบบ IDE (Integrated Drive Electronics) และ ATA (AT Attachment) ที่จริงแล้ว เป็นสิ่งเดียวกัน มีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลเพียง 4.1 MB/s เท่านั้น มาตรฐาน ATA ยังมีข้อจำกัดตรงที่ ไม่สามารถใช้ฮาร์ดดิสก์เกิน 504 MB ได้ (แต่สามารถใช้ไดรเวอร์ของผู้ผลิตฮาร์ดดิสก์ติดตั้งเพื่อให้ใช้เกิน 504 MB ได้ เป็นดิสก์ไดร์ฟที่ได้รับการออกแบบให้มีตัวควบคุมรวมอยู่บนตัวไดร์ฟ เพื่อลดต้นทุนการผลิตอินเทอร์เฟซ อีกทั้งทำให้การสร้าง Firmware เป็นไปด้วยความง่ายดาย ด้วยเหตุที่ใช้ต้นทุนต่ำนี้เอง ทำให้ฮาร์ดดิสก์ ATA ได้รับความนิยมใช้กับอย่างแพร่หลาย ในระยะแรก

ATA-2 หรือ Enhanced IDE เกิดขึ้นจากมาตรฐานร่วมกันของ EIDE ของ Western Digital กับ Fast ATA ของ Seagate Technology กลายมาเป็นมาตรฐาน ANSI ที่เรียกกันว่า ATA-2

ด้วยข้อจำกัดของ ATA ในเรื่องความเร็วในการโอนถ่ายข้อมูลที่มีเพียง 4.1 MB/s และแนวโน้มของ ความต้องการ ใช้งานเนื้อที่ฮาร์ดดิสก์ที่เพิ่มมากขึ้น ทำให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีของฮาร์ดดิสก์ โดยคณะกรรมการ Small Form Factor (SFF) ได้ออกส่วนขยายของ ATA ออกมา มีชื่อเรียกว่า ATA-2 มาตรฐานนี้ไม่เพียงแต่เพิ่ม PIO Mode และ DMA Mode ที่เร็วกว่า ATA ดั้งเดิมแล้วเท่านั้น ยังได้ปรับปรุงคำสั่ง "Identify Drive" อีกด้วย ฮาร์ดดิสก์ที่เป็น ATA-2 สามารถบอกถึงคุณสมบัติของตัวฮาร์ดดิสก์ให้ซอฟต์แวร์รู้ได้ซึ่งนำมาใช้กับ คุณสมบัติ Plug and Play และเพื่อความคอมแพตทิเบิลกับมาตรฐานฮาร์ดดิสก์ในอนาคต ในมาตรฐานนี้ยังได้มีการอ้างถึง เซกเตอร์บนฮาร์ดดิสก์แบบใหม่ ซึ่งเรียกว่า LBA ช่วยให้สามารถใช้ฮาร์ดดิสก์ที่มีความจุ มากกว่า 504 MB ได้ แต่ไม่สามารถใช้ฮาร์ดดิสก์ได้เกิน 8.4 GB ได้

ฮาร์ดดิสก์ที่มีมาตรฐาน ATA-3 ได้ออกมาจำหน่ายแล้วในปัจจุบันมีความเร็วมากกว่า ATA-2 ให้ความสำคัญในเรื่องของความปลอดภัย ในการทำงาน ใช้ DMA Mode 3 ซึ่งมีความเร็ว 20-32 MB/s

จะเป็นตัวบ่งชี้ว่าฮาร์ดดิสก์นั้นมีความเร็วในการโอนถ่ายข้อมูลมากน้อยเพียงใด ในโหมดที่ช้าที่สุด PIO Mode 0 เวลาในหนึ่งวงรอบ (Cycle Time) จะไม่เกิน 600 ns ในวงรอบเดียว (single cycle) ข้อมูลขนาด 16 บิต จะถูกส่งผ่านเข้าและออกจากตัวฮาร์ดดิสก์ ภายในเซกเตอร์เดียวจะมี word อยู่ 256 word (16 บิต = 1 word) ดังนั้น 2048 เซกเตอร์จึงทำให้ PIO Mode 0 มีความเร็ว ในการโอนถ่ายข้อมูล 3.3 MB/s
PIO Mode จะแบ่งออกเป็น 6 โหมดคือ PIO Mode 0, 1, 2, 3, 4 และ 5 ใน PIO Mode 0 มี cycle time เท่ากับ 600 ns ความเร็วในการโอนถ่ายข้อมูล 3.3 MB/s, PIO Mode 1 มี Cycle time เท่ากับ 383 ns ความเร็วในการโอนถ่ายข้อมูล 5.2 MB/s, PIO Mode 2 มี Cycle time 240 ns มีความเร็วในการโอนถ่ายข้อมูล 8.3 MB/s, PIO Mode 3 มี Cycle time 180 ns โอนถ่ายข้อมูลได้ 11.1 MB/s, PIO Mode 4 มี cycle time 120 ns โอนถ่ายข้อมูลด้วยความเร็ว 16.6 MB/s ส่วน PIO Mode 5 มี Cycle time 90 ns ความเร็วในการโอนถ่ายข้อมูล 22.2 MB/s

DMA หรือ Direct Memory Access เป็นการโอนถ่ายข้อมูลโดยตรงระหว่างฮาร์ดดิสก์กับ หน่วยความจำโดยไม่ได้ใช้ซีพียู เป็นตัวกลางในการส่งผ่าน เช่น เมื่อใช้ PIO ในระบบปฏิบัติการที่มีคุณสมบัติ Multitasking อย่างแท้จริง เช่น OS/2 หรือ Linux การโอนถ่ายข้อมูลนั้น DMA จะปล่อยให้ซีพียูทำงานโดยอิสระ แต่ในระบบปฏิบัติการบางตัว อย่างเช่น DOS ในขณะที่ทำการโอนถ่ายข้อมูล ซีพียูต้องคอยให้การโอนถ่ายเสร็จลงก่อนจึงสามารถทำงานต่อไปได้

นับจากมาตรฐาน ATA ได้ออกมาก็มีการพัฒนาเรื่อยมาจนเป็น Fast ATA และ Fast ATA-2 ซึ่งทั้ง Fast ATA และ Fast ATA-2 ต่างก็มีอัตราในการโอนถ่ายข้อมูลเร็วกว่า ATA
Fast ATA สนับสนุนการโอนถ่ายข้อมูลความเร็วสูงซึ่งเป็นผลมาจากการที่ANSIได้กำหนด โปรโตคอลProgrammed Input/Output (PIO) Mode 3 และ Multiword DMA Mode 1 ทำให้ฮาร์ดดิสก์ที่สนับสนุน PIO Mode 3 และ Multiword DMA Mode 1 สามารถถ่ายโอนข้อมูลด้วยความเร็วสูงสุด 11.1 - 13.3 MB/s
Fast ATA-2 สนับสนุนโปรโตคอล PIO Mode 4 และ Multiword DMA Mode 2 สามารถส่งถ่ายข้อมูลได้ด้วยความเร็ว 16.6 MB/s

เป็นโปรโตคอลใหม่สำหรับฮาร์ดดิสก์ที่ได้รับการพัฒนาโดย Quantum โดยมีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า จาก Fast ATA คือมีความเร็ว 33 MB/s ช่วยขจัดปัญหาคอขวดของการถ่ายโอนข้อมูลใน ATA ระบบเก่า

เป็นโปรโตคอลใหม่สำหรับฮาร์ดดิสก์ที่ได้รับการพัฒนาโดย Quantum โดยมีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลเพิ่มขึ้นเป็น 4 เท่า จาก Fast ATA คือมีความเร็ว 66 MB/s ช่วยขจัดปัญหาคอขวดของการถ่ายโอนข้อมูลใน ATA ระบบเก่า แต่ใช้ได้เฉพาะ mainboard รุ่นใหม่ที่สนับสนุนหรือใช้ card controller รุ่นใหม่ โดยต้องใช้สายสัญญาณแบบใหม่ที่ประกอบด้วยสาย 40 เส้น

เป็นโปรโตคอลใหม่สำหรับฮาร์ดดิสก์ที่ได้รับการพัฒนาโดย Quantum โดยมีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลเพิ่มขึ้นเป็น 6 เท่า จาก Fast ATA คือมีความเร็ว 100 MB/s ช่วยขจัดปัญหาคอขวดของการถ่ายโอนข้อมูลใน ATA ระบบเก่า แต่ใช้ได้เฉพาะ mainboard รุ่นใหม่ที่สนับสนุนหรือใช้ card controller รุ่นใหม่ โดยต้องใช้สายสัญญาณแบบใหม่ที่ประกอบด้วยสาย 80 เส้น

เป็นโปรโตคอลใหม่สำหรับฮาร์ดดิสก์ที่ได้รับการพัฒนาให้สามารถใช้สาย serial ในการรับส่งข้อมูล แทนสาย parallel แบบเดิม โดยมีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลเพิ่มขึ้นเป็น 10 เท่า จาก Fast ATA คือมีความเร็ว 150 MB/s จะเริ่มมีกำหนดใช้ในต้นปี 2002 แต่ใช้ได้เฉพาะ mainboard รุ่นใหม่ที่สนับสนุนหรือใช้ card controller รุ่นใหม่ Serial ATA ถูกพัฒนาโดยกลุ่ม Serial ATA Working Group เพื่อแก้ไขปัญหาสัญญาณรบกวนและช่วยขจัดปัญหาคอขวดของการถ่ายโอนข้อมูลใน interface แบบเดิม(ATA/100)ทำให้ไม่สามารถเพิ่มความเร็วได้มากกว่า 100 MB/s จึงมีการพัฒนามาใช้สายแบบอนุกรมแทนสายขนานแบบเดิม ทำให้ใช้จำนวนสายน้อยกว่า ความต่างศักย์ต่ำกว่า จึงเกิดสัญญาณรบกวนและการรั่วไหลของสัญญาณน้อยกว่าสายขนานแบบเดิม โดยจะมีความเร็ว 150 MB/s ในรุ่นที่ 1 ,300 MB/s ในรุ่นที่ 2 และ 600 MB/s ในรุ่นสุดท้าย นอกจากนี้สายแบบอนุกรมจะช่วยประหยัดเนื้อที่และสามารถระบายความร้อนได้ดีขึ้น สายเชื่อมต่อยาวไม่เกิน 1 เมตร และใช้ connector 7 pin คล้ายๆกับ USB ไม่สนับสนุนการต่อแบบ Daisy-Chain(ไม่สามารถพ่วง Harddisk ได้) แต่สนับสนุน Hot Plugging (ถอดเปลี่ยนฮาร์ดดิสก์ได้โดยไม่ต้องปิดเครื่อง) สามารถใช้งานได้กับระบบปฏิบัติการแบบเดิมที่สนับสนุน ATA/66 โดยเพิ่ม Adapter เพื่อช่วยต่อไดรว์กับบัส Serial ATA

เกิดขึ้นในปี 1979 เมื่อ Shugart Associates บริษัทผู้ผลิตดิสก์แห่งหนึ่ง ได้แนะนำ Shugart Associates System Interface(SASI) ให้เป็นที่รู้จัก ต่อมาในปี 1981 ก็ร่วมมือกับ NCR เพื่อร่วมกันเสนอให้ SASI เป็นมาตรฐาน ANSI จนในที่สุดก็พัฒนาโดย Apple Computer จนกลายมาเป็นมาตราฐาน ANSI ที่เรียกกันว่า SCSI-1ในเดือนมิถุนายน 1986 และได้มีพัฒนาต่อมาจนกลายเป็นมาตรฐาน SCSI-2 ในปี 1994

อินเทอร์เฟซแบบ SCSI นี้ได้รับการพัฒนาขึ้นมาจากเหตุที่ว่า เมื่ออุปกรณ์ต่อพ่วง สำหรับคอมพิวเตอร์เริ่มมีมากขึ้น จึงทำให้มีการคิดค้นอินเทอร์เฟซแบบต่าง ๆ ขึ้นมามากมาย ทำให้ใช้งานได้ยากและอาจจะใช้งานร่วมกันไม่ได้เลย จึงได้มีการคิดกันว่า น่าจะมีอินเทอร์เฟซ ที่เป็นมาตรฐานในการเชื่อมต่อสักชนิด ที่นอกจากจะนำไปใช้กับฮาร์ดดิสก์แล้ว ยังสามารถ นำไปใช้กับอุปกรณ์อื่น ๆ ได้อีกด้วย เช่น ซีดีรอมไดร์ฟ ออปติคอลดิสก์ สแกนเนอร์ หรือเทปไดร์ฟต่าง ๆ เป็นต้น SCSI ใช้ระบบ LBA แทน CHS, มีความเร็วในการโอนถ่ายข้อมูลสูงมาก และในขณะเดียวกับก็มีราคาแพง จึงไม่ค่อยจะมีการนำไปใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลกันสักเท่าไร เพราะส่วนใหญ่จะนำไปใช้ ในเครื่องระดับเวิร์กสเตชันหรือเครื่องเซิร์ฟเวอร์ และเครื่องคอมพิวเตอร์ แบบแมคอินทอช แต่ราคาที่แพงนี้ก็สามารถให้ความเร็ว ในระดับที่น่าพอใจสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ ที่เป็น SCSI ได้มากถึง 7 ตัว โดยอุปกรณ์ตัวแรกจะเชื่อมต่อกับการ์ดคอนโทรลเลอร์ตัวหนึ่ง ที่มีชื่อว่า การ์ดโฮสต์อะแดปเตอร์ (Host Adapter) ซึ่งจะเป็นการ์ดที่ควบคุมการส่งถ่ายข้อมูล ของอุปกรณ์แต่ละตัวที่ต่อเชื่อมกันอยู่แบบ daisy-chain ผ่านสายสัญญาณเส้นเดียว(โดยยาวมากที่สุด 6 เมตร)ที่ปลายสายต่อลงสายดิน ซึ่งการ์ดเพียงตัวเดียวสามารถจัดการกับอุปกรณ์ทั้งหมด เหมือนมีการ์ดสำหรับแต่ละอุปกรณ์แยกต่างหาก

ปัจจุบันมาตรฐาน SCSI ที่ใช้กันแพร่หลายคือ Ultra-2 สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ ที่เป็น SCSI ได้ 7-15 ตัว(ขึ้นอยู่กับขนาดของบัส) ซึ่งจะใช้สัญญาณนาฬิกาที่ 40 MHz ผ่านบัสแบบ 16 bit เพื่อให้ได้อัตราการรับส่งข้อมูลที่สูงถึง 10 MB/s สามารถใช้สายสัญญาณที่ยาวกว่าเดิม(ยาวถึง 12 เมตร) โดยการส่งสัญญาณที่ความต่างศักย์ต่ำ(LVD) ผ่านสายสัญญาณสองเส้น ข้อมูลจะถูกส่งไปในรูปแบบความแตกต่างของ ความต่างศักย์ระหว่างสัญญาณทั้งสองเส้น ทำให้สามารถใช้สายสัญญาณที่ยาวขึ้น ช่วยประหยัดพลังงานและลดค่าใช้จ่ายด้วย

มาตรฐาน SCSI ล่าสุดคือ Ultra-3(บางครั้งเรียกว่า Ultra160/m) ซึ่งเพิ่ม burst rate สูงสุด จาก 10 MB/s ถึง 20 MB/s โดยสามารถทำงานที่อัตราสัญญาณนาฬิกาเต็มที่ แทนที่จะใช้สัญญาณนาฬิกาครึ่งเดียวแบบใน Ultra-2 ฮาร์ดดิสก์ที่สนับสนุน จะมีอัตราการรับส่งข้อมูลที่ดีกว่าเดิมและมีการตรวจสอบหาข้อผิดพลาดแบบ CRC เพื่อให้การรับส่งข้อมูลที่ถูกต้องแน่นอน และการตรวจสอบ domain validation

คือสถาปัตยกรรมการรับส่งข้อมูลแบบเรียงลำดับที่ถูกนำเสนอโดยสมาคมคอมพิวเตอร์ และผู้ผลิตฮาร์ดิสก์และพัฒนามาเป็นมาตรฐาน ANSI โดยมาตรฐานที่โดดเด่น เป็นที่รู้จักกันมากที่สุดคือ Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-AL). FC-AL ถูกออกแบบเพื่อฮาร์ดดิสก์แบบใหม่ และอุปกรณ์อื่นๆที่ต้องการ bandwidth ที่สูงมาก โดยการใช้สายใยนำแสงเชื่มต่ออุปกรณ์ต่างๆ FC-AL สนับสนุน ข้อมูลแบบ full-duplex โดยมีอัตราการรับส่งข้อมูลเท่ากับ100 MB/s ซึ่งมีความเข้ากันได้กับ SCSI และจะนำมาใช้แทนสำหรับระบบเก็บข้อมูลประสิทธิภาพสูง

เป็นวิธีการในการเก็บข้อมูลชุดเดียวกันบนฮาร์ดดิสก์หลายตัวโดยที่การอ่านหรือการเขียนข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์ทุกๆตัวสามารถทำได้เวลาเดียวกัน เหมือนเป็นฮาร์ดดิสก์ตัวเดียวกัน ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของฮาร์ดดิสก์และรักษาความปลอดภัยของข้อมูล

ระบบปฏิบัติการจะมองระบบ RAID เป็นฮาร์ดดิสก์เพียงตัวเดียว ระบบ RAID จะใช้เทคนิค striping คือ การแบ่งเนื้อที่ของแต่ละไดรว์ออกเป็นส่วนๆขนาด1 เซ็กเตอร์(512 ไบต์) ไปจนถึง หลายเม็กกะไบต์ ส่วนที่ถูกแบ่งในไดรว์ทั้งหมดจะถูกบันทึกในตำแหน่งที่ไม่ต่อเนื่อง และกำหนดที่อยู่เรียงลำดับกัน

ในเครื่องพีซีประสิทธิภาพสูงที่มีข้อมูลขนาดใหญ่ จะถูกเก็บและแบ่งเนื้อที่เป็นส่วนเล็กๆ(บางที 512 ไบต์) ดังนั้นข้อมูลในเร็คคอร์ดหนึ่งจะถูกกระจายเก็บไว้ในไดรว์ทุกตัว และสามารถเข้าถึงข้อมูลได้อย่างรวดเร็วโดยอ่านข้อมูลทั้งหมดในทุกไดรว์ภายในเวลาเดียวกัน

ในเครื่องเซิร์ฟเวอร์ จะมีประสิทธิภาพดีกว่าโดยการกำหนดการแบ่งเนื้อที่ให้ขึ้นอยู่กับชนิดของข้อมูลหรือขนาดสูงสุดของข้อมูล ทำให้สามารถอ่านหรือเขียนไดรว์ทั้งหลายได้ในเวลาเดียวกัน เราสามารถแบ่งชนิดของระบบ RAID ได้ 9 แบบรวมทั้งระบบที่ไม่ใช่ RAID (RAID-0):

• RAID-0 บางทีเรียกว่า disk striping มีการกระจายข้อมูลลงใน disk มากกว่า 1 ตัวโดยที่การอ่านหรือการเขียนข้อมูลบนไดรว์ทุกๆตัวสามารถทำได้เวลาเดียวกัน เหมือนเป็นไดรว์เดียวกัน โดยไม่มีการสำรองข้อมูล ซึ่งจะมีประสิทธิภาพสูงสุดแต่จะไม่รักษาความปลอดภัยของข้อมูล มักจะใช้ในระบบที่ต้องการประสิทธิภาพ มากกว่าความปลอดภัยของข้อมูล เช่น งานมัลติมีเดีย, การตัดต่อวีดีโอ หรือเครื่องเล่นเกมส์ประสิทธิภาพสูง เหมาะสำหรับเครื่องพีซีประสิทธิภาพสูงที่อ่านหรือเขียนข้อมูลจำนวนมากอยู่เป็นประจำ
• RAID-1 บางทีเรียกว่า disk mirroring ประกอบด้วยฮาร์ดดิสก์อย่างน้อย 2 ตัวที่สำเนาข้อมูลของฮาร์ดดิสก์อีกตัวหนึ่ง โดยไม่มีการกระจายข้อมูล ทำให้มีประสิทธิภาพในการอ่านข้อมูลดีขึ้น สามารถอ่านข้อมูลจากไดรว์หลายๆ ตัวได้ภายในเวลาเดียวกัน มีประสิทธิภาพของการเขียนข้อมูลจะต่ำกว่าหรือเร็วพอๆกับระบบที่ใช้ฮาร์ดดิสก์แบบธรรมดา แต่เป็นระบบที่มีความปลอดภัยสูงสุด เหมาะสำหรับเครื่องเซิร์ฟเวอร์สำหรับเวป หรือระบบที่ต้องการความปลอดภัยของข้อมูลสูงมาก เช่น ระบบธนาคาร
• RAID-2 ใช้การกระจายข้อมูลบนไดรว์หลายๆตัว และไดร์วบางตัวจะเก็บข้อมูลตรวจสอบและแก้ไขข้อผิดพลาด(ECC)
• RAID-3 ใช้การกระจายข้อมูลและสละไดรว์ 1 ตัวเพื่อเก็บข้อมูลสำหรับทำ parity ข้อมูล ECC จะตรวจสอบข้อผิดพลาด และกู้คืนข้อมูลโดยการเปรียบเทียบข้อมูลจากการทำ exclusive OR (XOR) ของข้อมูลสองชุดที่เก็บไว้บนไดรว์คนละตัว หากข้อมูลชุดใดที่มีข้อมูลไม่เหมือนกัน ก็จะถูกแทนที่โดยข้อมูลชุดที่ถูกต้อง โดยที่การทำ Parity จะเขียนข้อมูลบนไดรว์ parity ภายในเวลาเดียวกันกับข้อมูลจริง RAID-3 จึงไม่สามารถอ่านหรือเขียนข้อมูลหลายๆ ไดรว์ได้พร้อมๆกัน ดังนั้น RAID-3 เป็นระบบที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องพีซีประสิทธิภาพสูงที่ใช้ข้อมูลขนาดใหญ่ มีข้อได้เปรียบเหนือกว่า RAID-2
• RAID-4 ใช้ stripes ขนาดใหญ่ ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถอ่านข้อมูลหลายเรคคอร์ดจากไดรว์ตัวใดตัวหนึ่ง ซึ่งจะทำให้สามารถอ่านข้อมูลพร้อมๆกันจากทุกๆไดร์ว โดยที่การเขียนข้อมูลจะมีการสำรองข้อมูลในไดรว์ parity ตัวหนึ่ง มีข้อได้เปรียบเหนือกว่า RAID-3
• RAID-5 จะเพิ่มชุดแถวลำดับ parity ที่กระจายกันบนหลายๆไดร์ว เพื่อลดการกำหนดที่อยู่การเขียนข้อมูลที่ถูกจำกัดใน RAID-4 ทำให้สามารถอ่านหรือเขียนข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์ทุกๆตัวสามารถทำได้เวลาเดียวกัน RAID-5 จะมีการเก็บข้อมูล parity โดยที่ข้อมูลจริงจะไม่ถูกสำรองไว้ (แต่ข้อมูล parity สามารถกู้ข้อมูลที่มีปัญหาได้) RAID-5 ต้องการจำนวนไดร์วอย่างน้อยที่สุด 3 ไดรว์ แต่โดยทั่วไปจะใช้ 5 ไดรว์ RAID-5 เป็นระบบที่ดีที่สุดสำหรับเซิร์ฟเวอร์ที่ไม่คำนึงถึงประสิทธิมากนัก หรือระบบที่ไม่ค่อยมีการบันทึกข้อมูลบ่อยมากนัก เช่น เซิร์ฟเวอร์สำหรับองค์กรขนาดใหญ่ มีข้อได้เปรียบเหนือกว่า RAID-4
• RAID-6 คล้ายๆกับ RAID-5 แต่มีการเพิ่ม parity ชุดที่สองกระจายไปบนไดรว์หลายๆตัว ซึ่งจะทำให้สามารถปกป้องข้อมูลได้ดีมาก แต่ยังไม่มีการผลิตออกมาขายแต่อย่างใด
• RAID-7 มีการใช้ระบบปฏิบัติการทำหน้าที่แทน controller และ caching ผ่านบัสความเร็วสูงและอุปกรณ์อื่นๆของเครื่องคอมพิวเตอร์ มีผู้ผลิตเพียงบริษัทเดียวที่เสนอขายระบบแบบนี้
• RAID-10 จะเพิ่มแถวลำดับของ stripes หนึ่งแถวโดยในแต่ละ stripe จะใช้ไดร์วแบบ RAID-1 มีประสิทธิภาพสูงกว่า RAID-1 แต่ก็มีราคาสูงกว่าด้วย
• RAID-53 จะเพิ่มแถวลำดับของ stripes หนึ่งแถวโดยในแต่ละ stripe จะใช้ไดร์วแบบ RAID-3 ทำให้มีประสิทธิภาพสูงกว่า RAID-3 แต่ก็มีราคาสูงกว่าด้วย

ฮาร์ดดิสก์จะแจ้งให้ bios ทราบว่าตัวเองจะเสียเมื่อไหร่ใน 72 ชม. ถ้าเกิดความเสียหายบน HD จะทำการรายงานตั้งแต่ตอน Boot เครื่องเลย มีในฮาร์ดดิสก์ Quantum Fireball EL/SE The method by which a device monitors, stores and analyzes information relative to its internal performance (HD) and calibration factors to determine the likelihood of future degrading or fault condition.

การดูแลรักษาฮาร์ดดิสก์วิธีง่าย ๆ ก็คือหมั่นใช้โปรแกรมที่มีหน้าที่ในการตรวจสอบฮาร์ดดิสก์ เช่น Scandisk หรือ Norton disk doctor เพื่อตรวจหาข้อผิดพลาดที่อาจจะเกิดขึ้น บนฮาร์ดดิสก์ ซึ่งถ้าไม่รีบหาข้อผิดพลาดและปล่อยให้ปัญหาลุกลามต่อไป อาจจะทำให้ข้อมูล ในฮาร์ดดิสก์สูญหายไปทั้งหมดก็ได้ อีกสิ่งหนึ่งที่ช่วยให้ฮาร์ดดิสก์มีการทำงานด้วยความเร็ว สม่ำเสมอ ก็คือการทำ Optimize disk โดยใช้โปรแกรมที่ใช้ในการจัดเรียงข้อมูลบนฮาร์ดดิสก์ เช่น Defrag หรือ Speeddisk ซึ่งสาเหตุที่จะต้องมีการทำก็เพื่อให้ข้อมูลในฮาร์ดดิสก์เรียงตัว กับเป็นระเบียบ เพื่อความรวดเร็วในการอ่านข้อมูลการเข้าถึงข้อมูลในฮาร์ดดิสก์เป็นการเข้าถึง แบบแรนดอมหรือเป็นแบบสุ่ม ไม่ได้เป็นการเข้าถึงข้อมูลแบบซีเควนซ์ (Sequence) หรือแบบเรียงลำดับ เหมือนอย่างเทปแบ็กอัพ ดังนั้นในการเขียนข้อมูลฮาร์ดดิสก์ก็จะมองหาว่า พื้นที่ใดที่เป็นพื้นที่ว่างพอที่จะเขียนข้อมูลลงไปได้ เมื่อใช้งานไปนาน ๆ ก็จะทำให้เกิดพื้นที่ว่าง ที่ไม่ต่อเนื่องกัน เพราะจะมีข้อมูลบางส่วนที่จะต้องลบหรือย้ายไปโฟลเดอร์หรือไดเรกทอรี่อื่น เมื่อฮาร์ดดิสก์เขียนข้อมูลตัวเดียวกันลงไปในพื้นที่ว่างที่ไม่ต่อเนื่องกัน ทำให้การอ่านข้อมูล ของฮาร์ดดิสก์ช้าลง เพราะจะต้องไปเสียเวลาหาข้อมูลจากหลาย ๆ ตำแหน่งบนฮาร์ดดิสก์ แทนที่จะหาได้จากตำแหน่งที่อยู่ติดกัน ส่งผลให้ความเร็วในการค้นหาข้อมูลลดลง และถ้าจะต้องค้นหาไฟล์ที่มีขนาดใหญ่จากหลาย ๆ ตำแหน่งบนฮาร์ดดิสก์ก็จะต้องใช้เวลามาก พอสมควร ดังนั้นในการจัดเรียงข้อมูลนั้นก็เพื่อให้ข้อมูลได้มีการเรียงลำดับกันอย่างถูกต้อง และเป็นระเบียบ ง่ายต่อการค้นหาข้อมูล