Đồ án sửa chữa máy tính Đề tài hdd, hỏng hóc và cách khắc phục

Công nghệ ghi vuông góc cho phép lưu trữ nhi `âi dữ liệu trên một diện tích nhỏ hơn, giúp tắng dung lượng của ổ đĩa cứng.Sự phân bố đômen từ: Đômen từ là một yếu tố quan trọng trong việc

BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƯỜNG CAO ĐĂNG LÝ TỰ TRỌNG TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

f

LY TU TRONG COLLEGE

DO AN SUA CHUA MAY TÍNH

D €tai:

HDD, HONG HOC VA CACH KHAC PHUC

Ngành học: Công nghệ kỹ thuật máy tính

BỘ LAO ĐỘNG -THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI

TRƯỜNG CAO ĐĂNG LÝ TỰ TRỌNG TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

if

LY TU TRONG COLLEGE

NGO GIA HUY (C) MSSV: 22002925

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ và tên) (Ký và ghi rõ họ và tên)

MỤC LỤC

Contents

00010150119i 00 i022):09)90 1n 7 1.CÁC LINH KIỆN TRONG TRONG Ổ CỨNG 222222222222 che re 7 1.1 Dia tur 0ar ii.) 1018 4 8 I0 áo 9

I 900i vs80/ i20 1 10 1.4Ð*Ầ đọc/ghi (Read/Write Head$): - - - c c HH HH ng HH ng re 11 1.5Nam châm và cuộn dây đi ân khiển đẦi từ: Tà S22» Hy hy 12 1.6Mach đi`âi khiển (Controller BOard): 5-5 S3 33+ 3x vn re 13

Chương 2:SO SÁNH HDD VÀ §SD 225222122222 2221211221211211 211121212101 rre 14 Chương 3:CÁC LỖI THƯỜNG GẶP TRÊN HDD 22222222S222E2EEEtEEEEErrrrrrrreee 17 I8 ma š: ồ'ồ'ồ”.3 A 17 I9: 1000) 208.1 ẽa 17

2.2 Khắc phục mất dữ liệu trên ổ HDD : ¿525252222 S2E2E2E+E£E 2£ ey 18

3.1.Lỗi đ âi đọc/ghi 0c tt 2v v2 v21 2121112111111121111111111111111111111 1111110711 11111 He 18 3.2.Khác phục lỗi đ`âi đọc/ghi trên HIDD: 5-5-5 S22 S221 23121 2 1c cxxcc 19

4.2 Khắc phục lỗi motor quay trên ổ cứng (HDD): -2-5- S26 S2S*23 SE se csrsx 19

SA LG €OnTỌÏer: 6 c5 2221232121193 1 1131418111 1.11 1121110101011 81 101 11 H01 H rg 20 5.2.Khắc phục lỗi ContrOlÏ€T: - 22 6 S3 S2E9121938EEEEEEEEEEEESEEEEEEEEEEEErkrkrkrkrkrerrk 20

ốc an 21 6.2.Khắc phục lỗi giao diện: -¿- S252 2E SE 11212111 81111101111101 1111011101 cx re 21

r5 .41 22 r2.9.000i vã 00.0.4343 34)1)4 22

DANH MỤC HÌ

Hình 1.1 Các linh kiện trong ổ CỨng - -á - ScS+ ST 1 11111 T1 TT HH Hnrp 8

in 20 111 8

Hình 1.3 Trục Quayy -. - - < SH HH ng HH ve 9 Hình 1.4 Động CƠ - QLTÁ SH HH TH H T TH t 10 Hanh 2s a aa ổ ¬a nh 11 Hình 1.6 Nam châm - - - %3 3 331 9101 130 Thu TH nh 12 š000)00/0.//1906208.: 04.1 0188 13

li 08.9: 0 ốỐ.ốỐỐ.Ốố 14 Y Hình 4.1 Error-Checking - << s + xtn n TT H cH v 23 Hinh 8s si i(200):1g.()0: 1n 24

l0 0602994006 1 .ằ.ằ 24

l0 6Š 5o 1n 25

Hinh S9:994190.61 Ầ e- 25

00 SA 2ï co cà 7n 26

l0 8ï) 1 27

008 9603804 r o1 28 Hình 4 2 AufO def€CfIOH 2G HH ng HH TH nọ ng TH ghe 28

LOI NOI DAU

Hiện nay công nghệ ngày càng phát triển thì các thiết bị điện tử cũng như những món đ `ôcông nghệ đang được đánh giá cao và c3n thiết nhất là thiết bị để lưu trữ dữ liệu

như HDD, USB Trong đó, HDD được lựa chọn tối ưu để lưu trữ các dữ liệu đáng tin cậy

dữ liệu khi ngừng cung cấp ngu Ê điện cho chúng Bao gân cụm đĩa, cụm đầầi đọc, cụm mạch điện, võ đĩa cứng, đĩa từ Với ưu điểm: kiểu đáng đơn giản, lưu trữ rất nhi`âi dữ liệu và kích thước nhỏ gọn 3,5” va 2,5” tương ứng với máy tính để bàn và laptop, nhược điểm: sử dụng điện năng nhiâi hơn SSD, phát ra tiếng ôn lớn, bị ảnh hưởng bởi từ tính

Nguyên lý hoạt động cơ bản là có một đĩa tròn làm bằng nhôm (hoặc thủy tinh, hoặc gốm) được phủ vật liệu tử tính Giữa ổ đĩa có một động cơ quay dé dé doc/ghi dir liệu, kết hợp với những thiết bị này là những bo mạch điện tử nhằm đi `âi khiển đần đọc/ghi đúng vào vị trí của cái đĩa từ lúc nãy khi đang quay để giải mã thông tin Vì thế thông tin dữ liệu được lưu sẽ an toàn

Được chia làm 2 loại: HDD Internal, HDD External(ổ cứng di động) Cùng với các thông số kỹ thuật như:

[1 Disk Capacity HDD- Dung lượng ổ cứng HDD: Dung lượng ổ đĩa cứng được

tinh theo don vi: byte, Kb, MB, GB, TB

O Average Seek Time HDD — Thoi gian tim kiém trung bình ổ cứng HDD: Là khoang thoi gian tim kiém trung binh ma d% doc di chuyển từ một Cylinder nay đến một Cylinder ngẫu nhiên khác

H Random Access Time HDD - Thời gian truy cập ngẫu nhiên ổ cứng HDD: Là khoảng thời gian trung bình để ổ cứng tìm kiếm một dữ liệu ngẫu nhiên Đây là thông số quan trọng ảnh hưởng đến hiệu năng của ổ cứng và hệ thống

O Data access time HDD -— Thời gian truy cập dữ liệu ổ cứng HDD: Là tổng thoi gian tim kiém = Average Seek time (thởi gian di chuyển đầu đọc từ cylinder này đến cylinder khác) + Random Access Time (thời gian tìm kiếm 1 sector trén 1 track xác định)

[1 MTBF HDD —- Mean Time Between Failures HDD: Thời gian làm việc tin cậy ổ cứng HDD là tuổi thọ của ổ cứng (đơn vị tính bằng giờ) Với ổ cứng hoạt động ở tốc

độ 15.000 rpm có MTBF lên đến I4 triệu giờ

(Ngu mn: hacom.vn, dienmayxanh.com)

Chuong 1:Tong quan v €HDD:

Tổng quan v sự cải tiến của ổ cứng HDD qua từng năm:

1 Dung lượng lưu trữ: Từ khi ổ HDD đầi tiên ra đời vào những năm 1950 với dung lượng chỉ trong vài MB, dung lượng của ổ HDD đã tăng đáng kể qua các thập kỷ Trên thực tế, dung lượng lưu trữ của ổ HDD đã tăng từ vài GB, đến hàng trăm GB, sau đó là hàng T và hiện nay, đã có ổ HDD với dung lượng lên đến hàng chục TB

2 Tốc độ đọc/ghi dữ liệu: Các công nghệ và cải tiến trong việc đọc/ghi dữ liệu đã giúp tăng tốc độ truy xuất dữ liệu trên ổ HDD Từ tốc độ đọc/ghi ban đầu chỉ trong vài KB/giây ổ HDD đã tiến bộ đáng kể và hiện nay có thể đạt tốc độ đọc/ghi trong hàng chục, thậm chí hàng trăm MB/giây

3 Kích thước vật lý: Kích thước của ổ HDD đã thu gọn theo thời gian Ổ HDD ban đần

có kích thước lớn và nặng, thưởng được sử dụng trong các máy tính cá nhân và máy chủ Tuy nhiên, nhớ sự phát triển công nghệ, ổ HDD đã trở nên nhỏ gọn hơn và có thể được sử dụng trong nhi lâu thiết bị như laptop, máy tính xach tay, da thu TV, v.v

4 Cải tiến công nghệ: Các công nghệ như Perpendicular Magnetic Recording (Ghi nhớ tử trưởng theo hướng vuông géc) va Shingled Magnetic Recording (Ghi nhớ từ trưởng theo hình mái) đã được giới thiệu để tăng mật độ lưu trữ trên các đĩa từ của ổ HDD Đi`âi này

đã đóng góp vào việc tăng dung lượng lưu trữ của ổ HDD

5 Độ tin cậy và tuổi thọ: O HDD da trải qua các cải tiến để tăng tính tin cậy và tuổi thọ Các công nghệ như Error Correction Code (Ma stra Idi) va Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology (Công nghệ tự kiểm tra, phân tích và báo cáo) đã giúp giảm tỷ

lệ hỏng hóc và cung cấp thông tin v`êsức khỏe của ổ HDD Tuy nhiên, c3n lưu ý rằng trong những năm g3 đây, ổ SSD (Solid State Drive) đã trở thành một lựa chọn phổ biến hơn do tốc độ nhanh, kích thước nhỏ gọn và khả năng chống sốc tốt hơn Mặc dù vậy, ổ HDD vẫn được sử dụng rộng rãi trong nhi âi ứng dụng lưu trữ lớn và chi phí thấp

1.CÁC LINH KIỆN TRONG TRONG Ổ CỨNG

từ 1 đến 8 đĩa tùy thuộc vào dung lượng và mục đích sử dụng Mỗi đĩa từ có thể có dung lượng từ vài chục gigabyte dén hang terabyte Vật liệu và cấu trúc: Đĩa từ thưởng được làm từ hợp kim nhôm hoặc thủy tỉnh, được phủ một lớp vật liệu từ tính Chúng có cấu trúc tương tự như một đĩa CD hoặc DVD, với các track và sector để lưu trữ dữ liệu Tốc

độ quay: Đĩa từ quay với tốc độ cố định, thưởng từ 5.400 đến 15.000 vòng/phút

Tốc độ quay này ảnh hưởng đến tốc độ truy xuất dữ liệu của ổ đĩa cứng Đọc và ghi dữ

liệu: Đĩa từ được đọc và ghi dữ liệu bằng cách sử dụng đầâi đọc/ghi Đầi đọc/ghi di

chuyển trên b` mặt đĩa từ để truy xuất và ghi dữ liệu vào các sector và track tương ứng.Công nghệ ghi dữ liệu: Có hai công nghệ chính được sử dụng để ghi dữ liệu lên đĩa từ: ghi dọc (longitudinal recording) và ghi vuông góc (perpendicular recording) Công nghệ ghi vuông góc cho phép lưu trữ nhi `âi dữ liệu trên một diện tích nhỏ hơn, giúp tắng dung lượng của ổ đĩa cứng.Sự phân bố đômen từ: Đômen từ là một yếu tố quan trọng trong việc đọc và ghi dữ liệu trên đĩa từ Sự phân bố đômen tử trên b`Šmặt đĩa tử có thể được quan sát bằng kính hiển vi lực từ Đĩa từ (Platters) là một phn quan trọng trong ổ đĩa cứng, đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ và truy xuất dữ liệu Hiểu rõ v`êđĩa từ

MALAY

sẽ giúp bạn có cái nhìn tổng quan v écau triic va hoat déng cla 6 dia cing

1.2Truc quay (Spindle): Truc quay lam nhiệm vụ quay các đĩa từ Nó được gắn đồng trục với động cơ và giúp đảm bảo việc truy i chuyển động cho các đĩa từ.Là một thành phẦn quan trọng trong cấu trúc của ổ cứng Dưới đây là một số thông tin v`ềtrục quay trong ổ cứng:

Hình 1.3 Trục quay

*Định nghĩa: Trục quay (Spindle) là một trục trục trặc được lắp đặt trong ổ cứng, nhiệm

vụ chính của nó là quay các đĩa từ tính trong ổ cứng

*Chức năng: Trục quay giúp đảm bảo việc quay đĩa từ tính trong ổ cứng với tốc độ ổn định và chính xác Khi trục quay quay, các đĩa tử tính được gắn trên trục quay cũng quay theo, tạo ra sự di chuyển của đầu đọc/ghi trên b`êmặt đĩa

nhôm để đảm bảo độ b`ần và độ chính xác trong quá trình hoạt động

*Tốc độ quay: Tốc độ quay của trục quay trong ổ cứng được đo bằng đơn vị vòng quay mỗi phút (RPM) Các ổ cứng hiện đại thưởng có tốc độ quay từ 5400 RPM đến 15000 RPM, tùy thuộc vào loại ổ cứng và mục đích sử dụng

*Quản lý nhiệt: Trục quay cũng có vai trò quan trọng trong việc quản lý nhiệt độ của ổ cứng Nó được thiết kế để tạo ra lu ông không khí và giúp làm mát các thành phần bên trong ổ cứng

Tổng kết: Trục quay (Spindle) trong ổ cứng đóng vai trò quan trọng trong việc quay đĩa

từ tính và đảm bảo hoạt động ổn định của ổ cứng Nó là một trong những thành phần cốt lõi của ổ cứng và đóng góp vào hiệu suất và độ tin cậy của nó

1.33Động cơ (Motor): Động cơ được gắn đ ng trục với trục quay và các đĩa từ Nhiệm

vụ của động cơ là tạo ra chuyển động quay cho các đĩa tử là một thành ph quan trọng giúp đĩa tử quay và thực hiện việc đọc/ghi dữ liệu

Hình 1.4 Động cơ

*Loại động cơ: Động cơ trong ổ cứng thường là loại động cơ không chổi quét (brushless motor) Dia nay có nghĩa là động cơ không sử dụng chổi than như các loại động cơ khác, mà thay vào đó sử dụng các cảm biến và điện tử để đi `âi khiển quá trình quay

*Nguyên lý hoạt động: Động cơ không chổi quét trong ổ cứng hoạt động dựa trên nguyên

lý từ tính Nó sử dụng từ tính để tạo ra lực đẩy và xoay đĩa từ với tốc độ cao Đi âi này cho phép đẦ tử di chuyển trên b`êmặt đĩa từ để đọc và ghi dữ liệu

*Di Gi khiển động cơ: Động cơ trong ổ cứng được đi`âi khiển bởi mạch điện tử trên bo mach in (PCB) của ổ cứng Mạch điện tử này sẽ tạo ra các xung đi `âi khiển để đi âi chỉnh tốc độ và hướng quay của động cơ

*Tâầng số và tốc độ quay: Động cơ trong ổ cứng có thể hoạt động ở nhi êu tầng số và tốc

độ quay khác nhau Tốc độ quay của đĩa tử ảnh hưởng đến tốc độ truy cập và truy) dir liệu của ổ cứng

*Lưu ý: Khi làm thí nghiệm hoặc sử dụng động cơ trong ổ cứng, c3 lưu ý v`êviệc không gây hỏng hoặc làm hỏng ổ cứng Động cơ trong ổ cứng là một thành ph nhạy cảm và c3n được xử lý cẩn thận

1.4Ð3i dọc/ghi (Read/Write Heads): Đâi đọc/ghi là lính kiện quan trọng trong ổ cứng Nó được sử dụng để đọc và ghi dữ liệu lên các đĩa từ Mỗi đĩa từ có một cặp đầi đọc/ghi, và chúng di chuyển qua lại trên các track để truy xuất dữ liệu.Là một ph quan trọng của ổ cứng, có nhiệm vụ đọc dữ liệu từ đĩa và ghi dữ liệu lên dia Di doc/ghi thường được tạo thành từ một lưỡi từ ngang mỏng gắn li với một cánh tay bị truy động Bằng cách thay đổi tính phân cực điện của các bit trên một đĩa từ tính, đ`âi đọc/ghi hiệu quả ghi dữ liệu vào một ổ đĩa

Hinh 1.5 Da doc

Các thanh ph chinh cia di doc/ghi trong 6 ctrng bao g ‘an:

*Đĩa từ tính (platter): Đây là các đĩa kim loại mỏng được phủ một lớp từ tính và lắp vào trục quay của ổ cứng Dữ liệu được ghi và đọc trên các đĩa này

*Đ'âi đọc/ghi (read/write head): Đây là các ca chuyển động nhỏ nằm phía trên và phía đưới mỗi đĩa từ tính để đọc và ghi đữ liệu lên b`êmặt từ tính của đĩa

*Bộ điâi khiển (controller): Là một vi mạch được tích hợp trong ổ cứng, có nhiệm vụ

đi `âi khiển các hoạt động của ổ cứng, như quay đĩa, di chuyển đần đọc/ghi và xt ly dir

liệu

Sự khác nhau giữa ổ cứng HDD và ổ cứng SSD là ổ cứng HDD sử dụng đĩa từ tính xoay

để lưu trữ dữ liệu, trong khi ổ cứng SSD sử dụng công nghệ bộ nhớ flash Ổ cứng SSD có tốc độ truy xuất nhanh hơn, thời gian phản h `ñ nhanh, và khả năng chịu va đập, rung lắc tốt hơn so với ổ cứng HDD Ngoài ra, ổ cứng SSD không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào, do đó không phát ra tiếng ôn và ít bị hỏng do va chạm vật lý

1.5Nam châm và cuộn dây đi âi khiển đi từ: ĐÐ3ầi đọc/ghi được đi khién bang nam châm và cuộn dây di‘ khiển đầi từ Nam châm tạo ra lực từ để di chuyển đần đọc/ghi, trong khi cuộn dây đi khiển đầi từ đi ôi khiển chuyển động của đần đọc/ghi.đóng vai trò quan trọng trong quá trình đọc và ghi dữ liệu trên đĩa từ Dưới đây là

Hình 1.6 Nam châm Ngu ‘cn: https://rulaesports.vn/blog/o-cung-hdd/

*Cuộn dây đi âi khiển đầu từ:

Cuộn dây đi`âi khiển đần từ là một phần của cụm đi đọc/ghi trong ổ cứng HDD

Nhiệm vụ của cuộn dây đi `âi khiển đầu từ là đi 'lâi khiển chuyển động của da đọc/ghi trên

b mặt đĩa từ

Khi cuộn dây đi ân khiển đầu từ được kích hoạt, nó tạo ra lực điện tử để di chuyển đần

đọc/ghi lên hoặc xuống trên b`êmặt đĩa từ

Tóm lại, nam châm và cuộn dây đi âi khiển đầu từ trong ổ cứng HDD đóng vai trò quan trọng trong quá trình đọc và ghi dữ liệu Nam châm tạo ra các trưởng từ tính để lưu trữ và đọc dữ liệu trên đĩa từ, trong khi cuộn dây đi li khiển đầi từ đi 'âi khiển chuyển động của đầu đọc/ghi trên b`êmặt đĩa từ

1.6Mach đi khién (Controller Board): Mach di khiển là linh kiện quan trọng trong ổ cứng Nó có nhiệm vụ đi âi khiển các hoạt động của ổ cứng, bao ø ôm đi âi khiển động cơ, đọc/ghi dữ liệu và giao tiếp với hệ thống máy tính.bao gân việc đọc, ghi, và truy xuất dữ liệu

Hình 1.7 Mach Diu khién

Ngu ôn; https://rulaesports.vn/blog/o-cung-hdd/

Cấu tạo và chức năng của mạch đi `âi khiển trong ổ cứng bao ø ôm:

*Bo mạch ¡in (PCB): Đây là bộ phận chính của mạch đi `âi khiển, được làm bằng sợi thủy tỉnh dệt và đ Ống PCB có nhiệm vụ cung cấp nền tảng vật lý cho các linh kiện khác và kết nối chúng với nhau

Bộ nhớ firmware: Đây là một loại bệ nhớ được sử dụng để lưu trữ phần m`ân đi âi khiển

và các thông số cấu hình của ổ cứng Firmware giúp đi `âi khiển các hoạt động của ổ cứng

và đảm bảo tính ổn định và tương thích của nó

*Các cổng kết nối: Mạch đi `âi khiển cũng có các cổng kết nối như cổng SATA hoặc cổng ngu ôn để kết nối với hệ thống máy tính và cung cấp ngu ồn điện cho ổ cứng

Mạch đi`âi khiển trong ổ cứng có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu suất cao của ổ cứng Nó làm việc cùng với các thành ph %h khác trong ổ cứng

để đảm bảo dữ liệu được lưu trữ và truy xuất một cách chính xác và nhanh chóng

Chương 2:SO SÁNH HDD VA SSD

HDD (Hard Disk Drive) và SSD (Solid State Drive) là hai loại ổ cứng phổ biến được sử dụng trong lưu trữ dữ liệu Dưới đây là một so sánh tổng quan giữa hai loại ổ cứng này:

Dung lượng lưu trữ: HDD có dung lượng lưu trữ

lớn hơn so với SSD với giá thành tương đối thấp Đi này làm cho HDD phù hợp cho việc lưu trữ dữ liệu lớn

như video, hình ảnh và tệp tin

SSD có dung lượng lưu trữ thưởng nhỏ hơn so với HDD và có giá thành cao

SSD thưởng được sử dụng cho

hơn Tuy nhiên,

Vì không có bộ phận cơ

học, SSD có tốc độ đọc/ghi

dữ liệu nhanh hơn rất nhi ân

so với HDD [I1] Một máy tính sử dụng ổ SSD có thể khởi động trong vài giây đến vài chục giây

Hình dang bên ngoài: Ô cứng HDD được sản

xuất theo hai kích cỡ tiêu

chuan 1a 2.5 inch va 3.5

inch

Có nhiềiI hình dạng từ chuẩn 2.5 ¡inch cho đến chuẩn m.SATA

Độ b`ân và khả năng chống

soc:

Vì sử dụng cơ chế cơ học, HDD có khả năng chịu va

Với không có bộ phận cơ

học, SSD có khả năng