NGHIÊN cứu tìm HIỂU về THIẾT bị lưu TRỮ dữ LIỆU từ TÍNH ổ đĩa CỨNG USB

Những sự hư hỏng của các thiết bị khác trong hệ thống máy tính có thể sửa chữa hoặc thay thế được, nhưng dữ liệu bị mất do yếu tố hư hỏng phần cứng của ổ đĩa cứng thường rất khó lấy lại

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

Lời nói đầu!!!!! 1

Chương 1 :Lưu trữ dữ liệu 2

1.1.Lưu trữ sơ cấp 4

1.2.Lưu trữ thứ cấp 4

1.3.Lưu trữ cấp ba 5

1.4.Lưu trữ ngoại tuyến 5

Chương 2 : Thiết bị lưu trữ Ổ đĩa cứng 7

2.1.Khái niệm chung 7

2.2.Tổng Quan! 8

2.3.Lịch sử phát triển 9

2.3.1 Năm 1955 9

2.3.2 Năm 1961 9

2.3.3 Năm 1973 9

2.3.4 Thập niên 1990 10

2.3.5 Ngày nay 11

2.4.Cấu tạo 12

2.4.2 Cụm đầu đọc 13

2.4.3 Cụm mạch điện 13

2.4.4 Vỏ đĩa cứng: 14

2.4.5 Đĩa Từ 14

2.4.6 Track 15

2.4.7 Sector 15

2.4.8 Cylinder 15

2.4.9 Trục quay 16

2.4.10 Đầu đọc/ghi 16

2.4.11 Cần di chuyển đầu đọc/ghi 16

2.5.Nguyên lý hoạt động 17

2.5.1 Giao tiếp với máy tính 17

2.5.2 Đọc và ghi dữ liệu trên bề mặt đĩa 18

2.6.Các công nghệ sử dụng ổ đĩa cứng 19

2.6.1 S.M.A.R.T 19

2.6.2 Ổ cứng lai 20

2.7 Thông số và đặc tính 21

2.7.1 Dung lượng 21

2.7.2 Tốc độ quay của ổ đĩa cứng 22

2.7.3Các thông số về thời gian trong ổ đĩa cứng 23

2.7.4 Bộ nhớ đệm 26

2.8.Chuẩn giao tiếp 27

2.9.Tốc độ truyền dữ liệu 30

2.10.Kích thước 32

2.11.Sự sử dụng điện năng 32

2.12.Các thông số khác 33

2.12.1.Chu trình di chuyển 34

2.12.2.Chịu đựng sốc 35

2.12.3.Nhiệt độ và sự thích nghi 35

2.12.4.Các số thông số về sản phẩm 37

2.13.Thiết đặt các chế độ hoạt động của đĩa cứng 38

2.13.1 Thiết đặt phần cứng thông qua cầu đấu 38

2.13.2 Format 41

2.14 Ứng dụng 43

2.15 CÁCH BẢO QUẢN SỬ DỤNG Ổ ĐĨA CỨNG 44

2.16 Một số thông tin và ghi chú trong bài 45

2.17:1 Tham Khảo Thêm giá một số loại ổ đĩa cứng trên thị trường 46

160GB SATA Seagate (1N) CTY 46

250GB SATA Seagate (1N) CTY 46

250GB SATA Seagate (1N) chính hãng 46

500GB SATA Seagate (1N) chính hãng 46

Chương 3: Thiết bị lưu trữ USB 47

3.1.Tổng quan 47

3.2.Lịch sử hình thành và sự phát triển của công nghệ USB 48

3.2.1 Một số mốc đáng nhớ trong lịch sử phát triển của USB: 50

3.3.CẤU TẠO USB FLASH 52

3.4.TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 54

3.5.THÔNG SỐ LÀM VIỆC CỦA USB FLASH 55

3.5.1 Phiên bản USB hỗ trợ! 56

3.5.2 Tốc độ làm việc 56

3.6.KHẮC PHỤC LỖI CỦA USB 59

3.6.1 Rơi, va đập 59

3.6.2 Ngấm nước, rơi vào nước 60

3.7.USB FLASH NHÁI THƯƠNG HIỆU, HÀNG GIẢ 62

3.8.SỬ DỤNG USB FLASH AN TOÀN 65

3.8.1 Khi gắn USB flash 65

3.8.2 Khi tháo USB flash 68

3.9.BẢO MẬT DỮ LIỆU TRÊN USB FLASH 73

3.10.NHỮNG CÔNG DỤNG KHÁC CỦA USB FLASH 75

3.10.1 Xác thực phần mềm bản quyền 75

3.10.2 Cài đặt hệ thống máy tính, ứng dụng khởi động Windows Vista 76

3.10.3 Lưu chứa dữ liệu y tế cá nhân 78

3.11.USB FLASH TÍCH HỢP VÀ NGƯỢC LẠI 79

3.12 Các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ ổ USB flash 80

3.13.Một số thông tin phụ về thiết bị lưu trữ USB tự tìm hiểu !! 81

3.13.1 Làm sao để biết được máy tính của bạn đang sử dụng công nghệ USB nào? 81

3.13.2 Sự khác biệt giữa các thế hệ USB .81

3.13.3 Làm cách nào để thêm cổng USB 2.0 vào chiếc PC cũ? 82

3.13.4 Cài card mở rộng USB lên PC cũ 83

3.13.5 Tương lai của USB 83

3.14 Tham Khảo Thêm một số loại USB trên thị trường 84

Kết Luận 87

Tài liệu tham khảo!!! 88

Lời nói đầu!!!!!

Hàng ngày, các doanh nghiệp tiếp xúc với hàng triệu megabyte thông tin điện tử Họ giao dịch bằng thư điện tử thay vì những bức thư trên giấy hoặc fax Họ cần duy trì những tập tin, những thông tin không còn cần thiết từ vài năm trước

Không đáp ứng đầy đủ khi lưu trữ thông tin trên máy tính cá nhân của mình

vì lý do không đủ sức chứa, và quan trọng nhất là khi máy tính cá nhân hỏng có thể dẫn tới mất toàn bộ dữ liệu

Từ những điều trên mà hệ thống lưu trữ ra đời Tất cả những thông tin quyết định cho hoạt động của doanh nghiệp phải tồn tại nơi nào đó, nơi mà ta có thể truy xuất thường xuyên, lưu trữ hay có thể cả hai Và có nhiều tính chất khác nhau của mỗi thiệt bị lưu trữ được cần đến

Loại thiết bị lưu trữ nào mà bạn cần? Chúng ta sẽ tổng hợp tất cả những gì bạn cần để tìm ra loại thiết bị lưu trữ phù hợp

Tại sao phải lưu trữ?

Chỉ có một lý do chính cho doanh nghiệp cần thiết bị lưu trữ là lưu dữ liệu ở nơi nào đó thay vì trên máy tính cá nhân Nhưng tại sao không nên lưu trữ trên máy tính cá nhân?

Bảo mật thông tin

 Những tai họa do thiên nhiên

 Đĩa cứng bị hỏng

 Dung lượng chứa

 Dễ mang đi nơi khác

Sinh viên thực hiện!

Phùng Văn Thắng Nguyễn Phương Nam

Chương 1 :Lưu trữ dữ liệu

Lưu trữ dữ liệu máy tính hay thường gọi là lưu trữ hay bộ nhớ là khái

niệm chỉ các cấu kiện máy tính, thiết bị và các phương tiện ghi/chứa dữ liệu cho phép lưu trữ dữ liệu số sử dụng trong tính toán trong một khoảng thời gian nhất định Lưu trữ dữ liệu đóng một trong các chức năng chính của tính toán hiện đại: lưu giữ thông tin Lưu trữ là một cấu phần cơ bản của tất cả hệ thống tính toán hiện đại Lưu trữ và bộ xử lí trung tâm (CPU) là mô hình máy tính cơ bản kể từ những năm 1940

Trong ngôn ngữ hiện đại bộ nhớ thường được hiểu là một dạng lưu trữ sử

dụng chất bán dẫn cho phép truy cập ngẫu nhiên với tốc độ cao nhưng thường

là lưu trữ tạm thời (RAM) Tương tựlưu trữ thường chỉ tới các phương tiện từ

tính có dung lượng lớn như đĩa cứng, băng từ; các phương tiện quang học như đĩa quang (optical disk), CD, DVD, BlueRay; và các phương thức khác

có tốc độ thấp hơn RAM nhưng có khả năng lưu trữ lâu hơn RAM Trước

đây bộ nhớ thường được gọi là lưu trữ sơ cấp hoặc bộ nhớ trong và lưu trữ được gọi là lưu trữ thứ cấp hoặc bộ nhớ ngoài.

Ổ cứng

USB

Với máy tính hiện nay, lưu trữ thứ cấp thường là đĩa cứng Thời gian để đĩa cứng quay và định vị một dữ liệu cụ thể thường là một vài phần nghìn giây Ngược lại, thời gian để truy xuất dữ liệu tương tự trên RAM được tính bằng phần tỉ giây Điều này minh họa sự khác biệt đáng kể về tốc độ truy xuất trên các đĩa từ tính quay so với lưu trữ ở dạng rắn: thông thường đĩa cứng chậm hơn RAM một triệu lần Các đĩa quang quay như CD, DVD thậm chí còn có tốc độ truy xuất chậm hơn Với đĩa cứng, khi đầu đọc định vị được dữ liệu,

truy xuất dữ liệu sẽ tương đối nhanh Vì vậy, để giảm thời gian truy xuất, dữ liệu trên đĩa cứng thường được ghi thành các khối có kích thước lớn và liền

Hầu hết các hệ điều hành đều sử dụng khái niệm bộ nhớ ảo Bộ nhớ ảo là sủ dụng bộ nhớ thứ cấp để giải phóng bộ nhớ sơ cấp Khi bộ nhớ sơ cấp đầy, các

dữ liệu ít được sử dụng nhất trên bộ nhớ sơ cấp sẽ được chuyển xuống bộ nhớ thứ cấp và được ghi vào một tệp tin gọi là tệp tin hoán đổi (swap file) và sẽ được đọc lại vào bộ nhớ sơ cấp khi cần

1.3.Lưu trữ cấp ba

Lưu trữ cấp ba thường bao gồm một cơ chế tay máy làm nhiệm vụ "lắp" và

"gỡ" các phương tiện lưu trữ có thể tháo rời (removable storage media) tùy theo yêu cầu của máy tính và thường đươcợc sao chép vào Lưu trữ thứ cấp trước khi sử dụng Thông thường lưu trữ cấp ba được dùng để lưu trữ lâu dài

dữ liệu ít được truy cập vì lớp lưu trữ này chậm hơn nhiều so với lưu trữ thứ cấp Lớp lưu trữ này thường hữu dụng với kho dữ liệu lớn và đòi hỏi truy cập

mà không cần can thiệp của người vận hành Một số ví dụ điển hình là Thư viện băng từ (tape library) và tủ đĩa quang (optical jukebox)

Khi máy tính cần đọc thông tin từ lưu trữ cấp ba, đầu tiên nó sẽ tra danh mục

để tìm xem phương tiện nào chứa thông tin cần truy xuất Sau đó, máy tính sẽ

ra lệnh cho tay máy tìm và nạp phương tiện đó (băng từ, đĩa quang) vào đầu đọc Khi đọc xong, máy tính sẽ ra lệnh cho tay máy cất phương tiện đó giải phóng đầu đọc cho các tác vụ truy xuất tiếp theo

1.4.Lưu trữ ngoại tuyến

Lưu trữ ngoại tuyến là lưu trữ mà không thuộc khả năng điều khiển của CPU Thông thường, đây là những phương tiện lưu trữ thứ cấp hoặc cấp ba nhưng được tháo ra khỏi các thiết bị này Nếu máy tính muốn truy cập dữ liệu trên lưu trữ ngoại tuyến, bắt buộc người vận hành phải lắp phương tiện vào một cách thủ công.

(Dưới đây là hai loại thiết bị lưu trữ cơ bản chúng ta cùng nghiên cứu)

Chương 2 : Thiết bị lưu trữ Ổ đĩa cứng

2.1.Khái niệm chung.

Ổ đĩa cứng, hay còn gọi là ổ cứng (tiếng Anh: Hard Disk Drive, viết

tắt: HDD) là thiết bị dùng để lưu trữ dữ liệu trên bề mặt các tấm đĩa hình tròn

phủ vật liệu từ tính

Ổ đĩa cứng là loại bộ nhớ "không thay đổi" (non-volatile), có nghĩa là chúng

không bị mất dữ liệu khi ngừng cung cấp nguồn điện cho chúng

Ổ đĩa cứng là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống bởi chúng chứa dữ liệu thành quả của một quá trình làm việc của những người sử dụng máy tính Những sự hư hỏng của các thiết bị khác trong hệ thống máy tính có thể sửa chữa hoặc thay thế được, nhưng dữ liệu bị mất do yếu tố hư hỏng phần cứng của ổ đĩa cứng thường rất khó lấy lại được

Ổ đĩa cứng là một khối duy nhất, các đĩa cứng được lắp ráp cố định trong ổ ngay từ khi sản xuất nên không thể thay thế được các "đĩa cứng" như với cách hiểu như đối với ổ đĩa mềm hoặc ổ đĩa quang.

(SmartPhone), máy quay phim kĩ thuật số, thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá

nhân

Không chỉ tuân theo các thiết kế ban đầu, ổ đĩa cứng đã có những bước tiến công nghệ nhằm giúp lưu trữ và truy xuất dữ liệu nhanh hơn: ví dụ sự xuất hiện của các ổ đĩa cứng lai giúp cho hệ điều hành hoạt động tối ưu hơn, giảm thời gian khởi động của hệ thống, tiết kiệm năng lượng, sự thay đổi phương

thức ghi dữ liệu trên các đĩa từ làm cho dung lượng mỗi ổ đĩa cứng tăng lên đáng kể.

2.3.Lịch sử phát triển

2.3.1 Năm 1955

Ổ cứng đầu tiên trên thế giới có là IBM 350 Disk File được chế tạo bởi Reynold Johnson ra mắt năm 1955 cùng máy tính IBM 305 Ổ cứng này có tới 50 tấm đĩa kích thước 24" với tổng dung lượng là 5 triệu kí tự Một đầu từ được dùng để truy nhập tất cả các tấm đĩa khiến cho tốc độ truy nhập trung bình khá thấp

IBM giới thiệu hệ thống đĩa 3340 "Winchester", ổ đĩa đầu tiên sử dụng kĩ

thuật lắp ráp đóng hộp (sealed head/disk assembly - HDA) Kĩ sư trưởng dự

án/chủ nhiệm dự án Kenneth Haughton đặt tên theo "súng trường Winchester" 30-30 sau khi một thành viên trong nhóm gọi nó là "30-30" vì các trục quay 30 MB của ổ đĩa cứng Hầu hết các ổ đĩa hiện đại ngày nay đều

sử dụng công nghệ này, và cái tên "Winchester" trở nên phổ biến khi nói về ổ đĩa cứng và dần biến mất trong thập niên 1990

Trong một thời gian dài, ổ đĩa cứng có kích thước lớn và cồng kềnh, thích hợp với một môi trường được bảo vệ của một trung tâm dữ liệu hoặc một văn phòng lớn hơn là trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt (vì sự mong manh), hay văn phòng nhỏ hoặc nhà riêng (vì kích cỡ quá khổ và lượng điện năng tiêu thụ)

Trước thập niên 1980, hầu hết ổ đĩa cứng có các tấm đĩa cỡ 8" (20 cm) hoặc 14-inch (35 cm), cần một giá thiết bị cũng như diện tích sàn đáng kể (tiêu biểu là các ổ đĩa cứng lớn có đĩa tháo lắp được, thường được gọi là "máy giặt"), và trong nhiều trường hợp cần tới điện cao áp hoặc thậm chí điện ba pha cho những mô tơ lớn chúng dùng Vì lí do đó, các ổ đĩa cứng không được dùng phổ biến trong máy vi tính đến tận năm 1980, khi Seagate Technology cho ra đời ổ đĩa ST-506 - ổ đĩa 5,25" đầu tiên có dung lượng 5 MB Có một thực tế là trong cấu hình xuất xưởng, máy IBM PC (IBM 5150) không được trang bị ổ đĩa cứng.

2.3.4 Thập niên 1990

Đa số các ổ đĩa cứng cho máy vi tính đầu thập kỷ 1980 không bán trực tiếp cho người dùng cuối bởi nhà sản xuất mà bởi các OEM như một phần của thiết bị lớn hơn (như Corvus Disk System và Apple ProFile) Chiếc IBM PC/XT được bán ra đã có một ổ đĩa cứng lắp trong nhưng xu hướng tự cài đặt nâng cấp bắt đầu xuất hiện Các công ty chế tạo ổ đĩa cứng bắt đầu tiếp thị với người dùng cuối bên cạnh OEM và đến giữa thập niên 1990, ổ đĩa cứng bắt đầu xuất hiện trong các cửa hàng bán lẻ

Ổ đĩa lắp trong ngày càng được sử dụng nhiều trong PC trong khi các ổ đĩa lắp ngoài tiếp tục phổ biến trên máy Macintosh của hãng Apple và các nền tảng khác Mỗi máy Mac sản xuất giữa giữa các năm 1986 và 1998 đều có một cổng SCSI phía sau khiến cho việc lắp đặt thêm phần cứng mới trở nên

dễ dạng; tương tự như vậy, "toaster" (máy nướng bánh) Mac không có chỗ cho ổ đĩa cứng (hay trong Mac Plus không có chỗ lắp ổ đĩa cứng), các đời tiếp theo cũng vậy thế nên ổ SCSI lắp ngoài là có thể hiểu được Các ổ đĩa SCSI lắp ngoài cũng phổ biến trong các máy vi tính cổ như loạt Apple II và Commodore 64, và cũng được sử dụng rộng rãi trong máy chủ cho đến tận ngày nay Sự xuất hiện vào cuối thập niên 1990 của các chuẩn giao tiếp ngoài như USB và FireWire khiến cho ổ đĩa cứng lắp ngoài trở nên phổ biến hơn trong người dùng thông thường đặc biệt đối với những ai cần di chuyển một khối lượng lớn dữ liệu giữa hai địa điểm Vì thế, phần lớn các ổ đĩa cứng sản xuất ra đều có trở thành lõi của các vỏ lắp ngoài

2.2:1 Ổ CỨNG SCSI HP P2000 6000GB

2.3.5 Ngày nay

Dung lượng ổ đĩa cứng tăng trưởng theo hàm mũ với thời gian Đối với những máy PC thế hệ đầu, ổ đĩa dung lượng 20 megabyte được coi là lớn Cuối thập niên 1990 đã có những ổ đĩa cứng với dung lượng trên 1 gigabyte Vào thời điểm đầu năm 2005, ổ đĩa cứng có dung lượng khiêm tốn nhất cho máy tính để bàn còn được sản xuất có dung lượng lên tới 40 gigabyte còn ổ đĩa lắp trong có dung lượng lớn nhất lên tới một nửa terabyte (500 GB), và những ổ đĩa lắp ngoài đạt xấp xỉ một terabyte Cùng với lịch sử phát triển của

PC, các họ ổ đĩa cứng lớn là MFM, RLL, ESDI, SCSI, IDE và EIDE, và mới nhất là SATA

Ổ đĩa MFM đòi hỏi mạch điều khiển phải tương thích với phần điện trên ổ đĩa cứng hay nói cách khác là ổ đĩa và mạch điều khiền phải tương thích

RLL (Run Length Limited) là một phương pháp mã hóa bit trên các tấm đĩa

giúp làm tăng mật độ bit Phần lớn các ổ đĩa RLL cần phải tương thích với bộ điều khiển nó làm việc với ESDI là một giao diện được phát triển bởi Maxtor làm tăng tốc trao đổi thông tin giữa PC và đĩa cứng SCSI (tên cũ là SASI

dành cho Shugart (sic) Associates), viết tắt cho Small Computer System Interface, là đối thủ cạnh tranh ban đầu của ESDI Khi giá linh kiện điện tử

giảm (do nhu cầu tăng lên) các chi tiết điện tử trước kia đặt trên cạc điều khiển đã được đặt lên trên chính ổ đĩa cứng Cải tiến này được gọi là ổ đĩa

cứng tích hợp linh kiện điện tử (Integrated Drive Electronics hay IDE) Các

nhà sản xuất IDE mong muốn tốc độ của IDE tiếp cận tới tốc độ của SCSI.Các ổ đĩa IDE chậm hơn do không có bộ nhớ đệm lớn như các ổ đĩa SCSI và không có khả năng ghi trực tiếp lên RAM Các công ty chế tạo IDE đã cố gắng khắc phục khoảng cách tốc độ này bằng phương pháp đánh địa chỉ logic

khối (Logical Block Addressing - LBA) Các ổ đĩa này được gọi là EIDE

Cùng lúc với sự ra đời của EIDE, các nhà sản xuất SCSI đã tiếp tục cải tiến tốc độ SCSI Những cải tiến đó đồng thời khiến cho giá thành của giao tiếp SCSI cao thêm Để có thể vừa nâng cao hiệu suất của EIDE vừa không làm tăng chi phí cho các linh kiện điện tử không có cách nào khác là phải thay giao diện kiểu "song song" bằng kiểu "nối tiếp", và kết quả là sự ra đời của giao diện SATA Tuy nhiên, hiệu suất làm việc của các ổ đĩa cứng SATA thế

hệ đầu và các ổ đĩa PATA không có sự khác biệt đáng kể

2.3:1 HDD WD 2TB

2.4.Cấu tạo

Ổ đĩa cứng gồm các thành phần, bộ phận có thể liệt kê cơ bản và giải thích sơ

bộ như sau:

2.4:1 Cấu tạo ổ đĩa cứng

2.4.1 Cụm đĩa

Bao gồm toàn bộ các đĩa, trục quay và động cơ

* Đĩa từ

* Trục quay: truyền chuyển động của đĩa từ

* Động cơ: Được gắn đồng trục với trục quay và các đĩa.

2.4.2 Cụm đầu đọc

* Đầu đọc (head): Đầu đọc/ghi dữ liệu

* Cần di chuyển đầu đọc (head arm hoặc actuator arm).

2.4.3 Cụm mạch điện

* Mạch điều khiển: có nhiệm vụ điều khiển động cơ đồng trục, điều khiển sự

di chuyển của cần di chuyển đầu đọc để đảm bảo đến đúng vị trí trên bề mặt đĩa

* Mạch xử lý dữ liệu: dùng để xử lý những dữ liệu đọc/ghi của ổ đĩa cứng

* Bộ nhớ đệm (cache hoặc buffer): là nơi tạm lưu dữ liệu trong quá trình

đọc/ghi dữ liệu Dữ liệu trên bộ nhớ đệm sẽ mất đi khi ổ đĩa cứng ngừng được cấp điện

* Đầu cắm nguồn cung cấp điện cho ổ đĩa cứng

* Đầu kết nối giao tiếp với máy tính

* Các cầu đấu thiết đặt (tạm dịch từ jumper) thiết đặt chế độ làm việc của ổ

đĩa cứng: Lựa chọn chế độ làm việc của ổ đĩa cứng (SATA 150 hoặc SATA 300) hay thứ tự trên các kênh trên giao tiếp IDE (master hay slave hoặc tự lựa chọn), lựa chọn các thông số làm việc khác

2.4.4 Vỏ đĩa cứng:

* Vỏ ổ đĩa cứng gồm các phần: Phần đế chứa các linh kiện gắn trên nó, phần nắp đậy lại để bảo vệ các linh kiện bên trong

* Vỏ ổ đĩa cứng có chức năng chính nhằm định vị các linh kiện và đảm bảo

độ kín khít để không cho phép bụi được lọt vào bên trong của ổ đĩa cứng

* Ngoài ra, vỏ đĩa cứng còn có tác dụng chịu đựng sự va chạm (ở mức độ thấp) để bảo vệ ổ đĩa cứng

* Do đầu từ chuyển động rất sát mặt đĩa nên nếu có bụi lọt vào trong ổ đĩa cứng cũng có thể làm xước bề mặt, mất lớp từ và hư hỏng từng phần (xuất

hiện các khối hư hỏng (bad block)) Thành phần bên trong của ổ đĩa cứng là

không khí có độ sạch cao, để đảm bảo áp suất cân bằng giữa môi trường bên trong và bên ngoài, trên vỏ bảo vệ có các hệ lỗ thoáng đảm bảo cản bụi và cân bằng áp suất

2.4.5 Đĩa Từ

Đĩa từ (platter): Đĩa thường cấu tạo bằng nhôm hoặc thuỷ tinh, trên bề mặt

được phủ một lớp vật liệu từ tính là nơi chứa dữ liệu Tuỳ theo hãng sản xuất

mà các đĩa này được sử dụng một hoặc cả hai mặt trên và dưới Số lượng đĩa

có thể nhiều hơn một, phụ thuộc vào dung lượng và công nghệ của mỗi hãng sản xuất khác nhau

Mỗi đĩa từ có thể sử dụng hai mặt, đĩa cứng có thể có nhiều đĩa từ, chúng gắn song song, quay đồng trục, cùng tốc độ với nhau khi hoạt động.

sản xuất, chúng có thể thay đổi vị trí khi định dạng cấp thấp ổ đĩa (low format ).

Khi một ổ đĩa cứng đã hoạt động quá nhiều năm liên tục, khi kết quả kiểm tra bằng các phần mềm cho thấy xuất hiện nhiều khối hư hỏng (bad block) thì có nghĩa là phần cơ của nó đã rơ rão và làm việc không chính xác như khi mới sản xuất, lúc này thích hợp nhất là format cấp thấp cho nó để tương thích hơn với chế độ làm việc của phần cơ

Bảng sau cho thấy các khu vực với các thông số khác nhau và sự ảnh hưởng của chúng đến tốc độ truyền dữ liệu của ổ cứng Các khu vực ghi dữ liệu của

ổ đĩa cứng Hitachi Travelstar 7K60 2,5"

2.4.8 Cylinder

Tập hợp các track cùng bán kính (cùng số hiệu trên) ở các mặt đĩa khác nhau

thành các cylinder Nói một cách chính xác hơn thì: khi đầu đọc/ghi đầu tiên

làm việc tại một track nào thì tập hợp toàn bộ các track trên các bề mặt đĩa

còn lại mà các đầu đọc còn lại đang làm việc tại đó gọi là cylinder (cách giải

thích này chính xác hơn bởi có thể xảy ra thường hợp các đầu đọc khác nhau

có khoảng cách đến tâm quay của đĩa khác nhau do quá trình chế tạo).

Trên một ổ đĩa cứng có nhiều cylinder bởi có nhiều track trên mỗi mặt đĩa từ

2.4.9 Trục quay

Trục quay là trục để gắn các đĩa từ lên nó, chúng được nối trực tiếp với động

cơ quay đĩa cứng Trục quay có nhiệm vụ truyền chuyển động quay từ động

cơ đến các đĩa từ

Trục quay thường chế tạo bằng các vật liệu nhẹ (như hợp kim nhôm) và được chế tạo tuyệt đối chính xác để đảm bảo trọng tâm của chúng không được sai lệch - bởi chỉ một sự sai lệch nhỏ có thể gây lên sự rung lắc của toàn bộ đĩa cứng khi làm việc ở tốc độ cao, dẫn đến quá trình đọc/ghi không chính xác

2.4.10 Đầu đọc/ghi

Đầu đọc đơn giản được cấu tạo gồm lõi ferit (trước đây là lõi sắt) và cuộn dây (giống như nam châm điện) Gần đây các công nghệ mới hơn giúp cho ổ đĩa cứng hoạt động với mật độ xít chặt hơn như: chuyển các hạt từ sắp xếp theo phương vuông góc với bề mặt đĩa nên các đầu đọc được thiết kế nhỏ gọn và phát triển theo các ứng dụng công nghệ mới

Đầu đọc trong đĩa cứng có công dụng đọc dữ liệu dưới dạng từ hoá trên bề mặt đĩa từ hoặc từ hoá lên các mặt đĩa khi ghi dữ liệu

Số đầu đọc ghi luôn bằng số mặt hoạt động được của các đĩa cứng, có nghĩa chúng nhỏ hơn hoặc bằng hai lần số đĩa (nhỏ hơn trong trường hợp ví dụ hai đĩa nhưng chỉ sử dụng 3 mặt)

2.4.11 Cần di chuyển đầu đọc/ghi

Cần di chuyển đầu đọc/ghi là các thiết bị mà đầu đọc/ghi gắn vào nó Cần có nhiệm vụ di chuyển theo phương song song với các đĩa từ ở một khoảng cách nhất định, dịch chuyển và định vị chính xác đầu đọc tại các vị trí từ mép đĩa đến vùng phía trong của đĩa (phía trục quay)

Các cần di chuyển đầu đọc được di chuyển đồng thời với nhau do chúng được gắn chung trên một trục quay (đồng trục), có nghĩa rằng khi việc

đọc/ghi dữ liệu trên bề mặt (trên và dưới nếu là loại hai mặt) ở một vị trí nào thì chúng cũng hoạt động cùng vị trí tương ứng ở các bề mặt đĩa còn lại.

Sự di chuyển cần có thể thực hiện theo hai phương thức:

* Sử dụng động cơ bước để truyền chuyển động

* Sử dụng cuộn cảm để di chuyển cần bằng lực từ

2.5.Nguyên lý hoạt động

2.5.1 Giao tiếp với máy tính

Toàn bộ cơ chế đọc/ghi dữ liệu chỉ được thực hiện khi máy tính (hoặc các thiết bị sử dụng ổ đĩa cứng) có yêu cầu truy xuất dữ liệu hoặc cần ghi dữ liệu vào ổ đĩa cứng Việc thực hiện giao tiếp với máy tính do bo mạch của ổ đĩa cứng đảm nhiệm

Ta biết rằng máy tính làm việc khác nhau theo từng phiên làm việc, từng nhiệm vụ mà không theo một kịch bản nào, do đó quá trình đọc và ghi dữ liệu luôn luôn xảy ra, do đó các tập tin luôn bị thay đổi, xáo trộn vị trí Từ đó dữ liệu trên bề mặt đĩa cứng không được chứa một cách liên tục mà chúng nằm rải rác khắp nơi trên bề mặt vật lý Một mặt khác máy tính có thể xử lý đa nhiệm (thực hiện nhiều nhiệm vụ trong cùng một thời điểm) nên cần phải truy cập đến các tập tin khác nhau ở các thư mục khác nhau

Như vậy cơ chế đọc và ghi dữ liệu ở ổ đĩa cứng không đơn thuần thực hiện từ theo tuần tự mà chúng có thể truy cập và ghi dữ liệu ngẫu nhiên tại bất kỳ điểm nào trên bề mặt đĩa từ, đó là đặc điểm khác biệt nổi bật của ổ đĩa cứng

so với các hình thức lưu trữ truy cập tuần tự (như băng từ)

Thông qua giao tiếp với máy tính, khi giải quyết một tác vụ, CPU sẽ đòi hỏi

dữ liệu (nó sẽ hỏi tuần tự các bộ nhớ khác trước khi đến đĩa cứng mà thứ tự thường là cache L1-> cache L2 ->RAM) và đĩa cứng cần truy cập đến các dữ liệu chứa trên nó Không đơn thuần như vậy CPU có thể đòi hỏi nhiều hơn một tập tin dữ liệu tại một thời điểm, khi đó sẽ xảy ra các trường hợp:

# Ổ đĩa cứng chỉ đáp ứng một yêu cầu truy cập dữ liệu trong một thời điểm, các yêu cầu được đáp ứng tuần tự

# Ổ đĩa cứng đồng thời đáp ứng các yêu cầu cung cấp dữ liệu theo phương thức riêng của nó.

Trước đây đa số các ổ đĩa cứng đều thực hiện theo phương thức 1, có nghĩa là chúng chỉ truy cập từng tập tin cho CPU Ngày nay các ổ đĩa cứng đã được

tích hợp các bộ nhớ đệm (cache) cùng các công nghệ riêng của chúng (TCQ,

NCQ) giúp tối ưu cho hành động truy cập dữ liệu trên bề mặt đĩa nên ổ đĩa cứng sẽ thực hiện theo phương thức thứ 2 nhằm tăng tốc độ chung cho toàn

hệ thống

2.5.2 Đọc và ghi dữ liệu trên bề mặt đĩa

Sự hoạt động của đĩa cứng cần thực hiện đồng thời hai chuyển động: Chuyển động quay của các đĩa và chuyển động của các đầu đọc

Sự quay của các đĩa từ được thực hiện nhờ các động cơ gắn cùng trục (với tốc

độ rất lớn: từ 3600 rpm cho đến 15.000 rpm) chúng thường được quay ổn định tại một tốc độ nhất định theo mỗi loại ổ đĩa cứng

Khi đĩa cứng quay đều, cần di chuyển đầu đọc sẽ di chuyển đến các vị trí trên các bề mặt chứa phủ vật liệu từ theo phương bán kính của đĩa Chuyển động này kết hợp với chuyển động quay của đĩa có thể làm đầu đọc/ghi tới bất kỳ

vị trí nào trên bề mặt đĩa

Tại các vị trí cần đọc ghi, đầu đọc/ghi có các bộ cảm biến với điện trường để đọc dữ liệu (và tương ứng: phát ra một điện trường để xoay hướng các hạt từ khi ghi dữ liệu)

Dữ liệu được ghi/đọc đồng thời trên mọi đĩa Việc thực hiện phân bổ dữ liệu trên các đĩa được thực hiện nhờ các mạch điều khiển trên bo mạch của ổ đĩa cứng

2.5:1 Đầu đọc ghi-đọc và lớp từ tính trên đĩa

2.6.Các công nghệ sử dụng ổ đĩa cứng

2.6.1 S.M.A.R.T

S.M.A.R.T (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology) là công

nghệ tự động

giám sát, chẩn đoán và báo cáo các hư hỏng có thể xuất hiện của ổ đĩa cứng

để thông qua BIOS, các phần mềm thông báo cho người sử dụng biết trước

sự hư hỏng để có các hành động chuẩn bị đối phó (như sao chép dữ liệu dự phòng hoặc có các kế hoạch thay thế ổ đĩa cứng mới)

Trong thời gian gần đây S.M.AR.T được coi là một tiêu chuẩn quan trọng trong ổ đĩa cứng

S.M.A.R.T chỉ thực sự giám sát những sự thay đổi, ảnh hưởng của phần cứng đến quá trình lỗi xảy ra của ổ đĩa cứng (mà theo hãng Seagate thì sự hư hỏng trong đĩa cứng chiếm tới 60% xuất phát từ các vấn đề liên quan đến cơ khí): Chúng có thể bao gồm những sự hư hỏng theo thời gian của phần cứng: đầu đọc/ghi (mất kết nối, khoảng cách làm việc với bề mặt đĩa thay đổi), động cơ (xuống cấp, rơ rão), bo mạch của ổ đĩa (hư hỏng linh kiện hoặc làm việc sai)

S.M.A.R.T không nên được hiểu là từ "smart" bởi chúng không làm cải thiện đến tốc độ làm việc và truyền dữ liệu của ổ đĩa cứng Người sử dụng có thể bật (enable) hoặc tắt (disable) chức năng này trong BIOS (tuy nhiên không phải BIOS của hãng nào cũng hỗ trợ việc can thiệp này).

2.6:1 Quản lý các ổ đĩa trong window với S.M.A.R.T

2.6.2 Ổ cứng lai

Ổ cứng lai (hybrid hard disk drive) là các ổ đĩa cứng thông thường được gắn

thêm các phần bộ nhớ flash trên bo mạch của ổ đĩa cứng Cụm bộ nhớ này hoạt động khác với cơ chế làm việc của bộ nhớ đệm (cache) của ổ đĩa cứng:

Dữ liệu chứa trên chúng không bị mất đi khi mất điện

Trong quá trình làm việc của ổ cứng lai, vai trò của phần bộ nhớ flash như sau:

* Lưu trữ trung gian dữ liệu trước khi ghi vào đĩa cứng, chỉ khi máy tính đã đưa các dữ liệu đến một mức nhất định (tuỳ từng loại ổ cứng lai) thì ổ đĩa cứng mới tiến hành ghi dữ liệu vào các đĩa từ, điều này giúp sự vận hành của

ổ đĩa cứng tối hiệu quả và tiết kiệm điện năng hơn nhờ việc không phải thường xuyên hoạt động

* Giúp tăng tốc độ giao tiếp với máy tính: Việc đọc dữ liệu từ bộ nhớ flash nhanh hơn so với việc đọc dữ liệu tại các đĩa từ

* Giúp hệ điều hành khởi động nhanh hơn nhờ việc lưu các tập tin khởi động của hệ thống lên vùng bộ nhớ flash

* Kết hợp với bộ nhớ đệm của ổ đĩa cứng tạo thành một hệ thống hoạt động hiệu quả

Những ổ cứng lai được sản xuất hiện nay thường sử dụng bộ nhớ flash với dung lượng khiêm tốn ở 256 MB bởi chịu áp lực của vấn đề giá thành sản xuất Do sử dụng dung lượng nhỏ như vậy nên chưa cải thiện nhiều đến việc giảm thời gian khởi động hệ điều hành, dẫn đến nhiều người sử dụng chưa

cảm thấy hài lòng với chúng Tuy nhiên người sử dụng thường khó nhận ra

sự hiệu quả của chúng khi thực hiện các tác vụ thông thường hoặc việc tiết kiệm năng lượng của chúng

Hiện tại (2007) ổ cứng lai có giá thành khá đắt (khoảng 300 USD cho dung lượng 32 GB) nên chúng mới được sử dụng trong một số loại máy tính xách tay cao cấp Trong tương lai, các ổ cứng lai có thể tích hợp đến vài GB dung lượng bộ nhớ flash sẽ khiến sự so sánh giữa chúng với các ổ cứng truyền thống sẽ trở lên khác biệt hơn

2.6:2 Ổ cứng lai Momentus XT 750GB với 8GB flash NAND

2.7 Thông số và đặc tính

2.7.1 Dung lượng

Dung lượng ổ đĩa cứng (Disk capacity) là một thông số thường được người

sử dụng nghĩ đến đầu tiên, là cơ sở cho việc so sánh, đầu tư và nâng cấp Người sử dụng luôn mong muốn sở hữu các ổ đĩa cứng có dung lượng lớn

nhất có thể theo tầm chi phí của họ mà có thể không tính đến các thông số khác.

Dung lượng ổ đĩa cứng được tính bằng: (số byte/sector) × (số sector/track) × (số cylinder) × (số đầu đọc/ghi)

Dung lượng của ổ đĩa cứng tính theo các đơn vị dung lượng cơ bản thông thường: byte, kB MB, GB, TB

Theo thói quen trong từng thời kỳ mà người ta có thể sử dụng đơn vị nào, trong thời điểm năm 2007 người người ta thường sử dụng GB Ngày nay dung lượng ổ đĩa cứng đã đạt tầm đơn vị TB nên rất có thể trong tương lai – theo thói quen, người ta sẽ tính theo TB

Đa số các hãng sản xuất đều tính dung lượng theo cách có lợi (theo cách tính 1 GB = 1000 MB mà thực ra phải là 1 GB = 1024 MB) nên dung lượng

mà hệ điều hành (hoặc các phần mềm kiểm tra) nhận ra của ổ đĩa cứng thường thấp hơn so với dung lượng ghi trên nhãn đĩa (ví dụ ổ đĩa cứng 40

GB thường chỉ đạt khoảng 37-38 GB)

.

2.7:1 ổ cứng Seagate với dung lượng 3TB tương đương với 3000GB

2.7.2 Tốc độ quay của ổ đĩa cứng

Tốc độ quay của đĩa cứng thường được ký hiệu bằng rpm (viết tắt của từ

tiếng Anh: revolutions per minute) số vòng quay trong một phút.

Tốc độ quay càng cao thì ổ càng làm việc nhanh do chúng thực hiện đọc/ghi nhanh hơn, thời gian tìm kiếm thấp

Các tốc độ quay thông dụng thường là:

* 3.600 rpm: Tốc độ của các ổ đĩa cứng đĩa thế hệ trước

* 4.200 rpm: Thường sử dụng với các máy tính xách tay mức giá trung bình

và thấp trong thời điểm 2007

* 5.400 rpm: Thông dụng với các ổ đĩa cứng 3,5” sản xuất cách đây 2-3 năm; với các ổ đĩa cứng 2,5” cho các máy tính xách tay hiện nay đã chuyển sang tốc độ 5400 rpm để đáp ứng nhu cầu đọc/ghi dữ liệu nhanh hơn

* 7.200 rpm: Thông dụng với các ổ đĩa cứng sản xuất trong thời gian hiện tại (2007)

* 10.000 rpm, 15.000 rpm: Thường sử dụng cho các ổ đĩa cứng trong các máy tính cá nhân cao cấp, máy trạm và các máy chủ có sử dụng giao tiếp SCSI

2.7:2 HDD SlimFITT có tốc độ quay 10,5K RPM của hang TOSHIBA

2.7.3Các thông số về thời gian trong ổ đĩa cứng

2.7.3.1 Thời gian tìm kiếm trung bình

Thời gian tìm kiếm trung bình (Average Seek Time) là khoảng thời gian trung

bình (theo mili giây: ms) mà đầu đọc có thể di chuyển từ một cylinder này đến một cylinder khác ngẫu nhiên (ở vị trí xa chúng) Thời gian tìm kiếm trung bình được cung cấp bởi nhà sản xuất khi họ tiến hành hàng loạt các việc thử việc đọc/ghi ở các vị trí khác nhau rồi chia cho số lần thực hiện để

có kết quả thông số cuối cùng Thông số này càng thấp càng tốt

Thời gian tìm kiếm trung bình không kiểm tra bằng các phần mềm bởi các phần mềm không can thiệp được sâu đến các hoạt động của ổ đĩa cứng.

2.7.3.2 Thời gian truy cập ngẫu nhiên

Thời gian truy cập ngẫu nhiên (Random Access Time): Là khoảng thời gian

trung bình để đĩa cứng tìm kiếm một dữ liệu ngẫu nhiên Tính bằng mili giây (ms)

Đây là tham số quan trọng do chúng ảnh hưởng đến hiệu năng làm việc của

hệ thống, do đó người sử dụng nên quan tâm đến chúng khi lựa chọn giữa các

ổ đĩa cứng Thông số này càng thấp càng tốt

Tham số: Các ổ đĩa cứng sản xuất gần đây (2007) có thời gian truy cập ngẫu nhiên trong khoảng: 5 đến 15 ms

2.7.3.3 Thời gian làm việc tin cậy

Thời gian làm việc tin cậy MTBF: (Mean Time Between Failures) được tính

theo giờ (hay có thể hiểu một cách đơn thuần là tuổi thọ của ổ đĩa cứng) Đây

là khoảng thời gian mà nhà sản xuất dự tính ổ đĩa cứng hoạt động ổn định mà sau thời gian này ổ đĩa cứng có thể sẽ xuất hiện lỗi (và không đảm bảo tin cậy)

Một số nhà sản xuất công bố ổ đĩa cứng của họ hoạt động với tốc độ 10.000 rpm với tham số: MTBF lên tới 1 triệu giờ, hoặc với ổ đĩa cứng hoạt động ở tốc độ 15.000 rpm có giá trị MTBF đến 1,4 triệu giờ thì những thông số này chỉ là kết quả của các tính toán trên lý thuyết Hãy hình dung số năm mà nó hoạt động tin cậy (khi chia thông số MTBF cho (24 giờ/ngày × 365 ngày/năm) sẽ thấy rằng nó có thể dài hơn lịch sử của bất kỳ hãng sản xuất ổ

đĩa cứng nào, do đó người sử dụng có thể không cần quan tâm đến thông số này.

2.7.4 Bộ nhớ đệm

Bộ nhớ đệm (cache hoặc buffer) trong ổ đĩa cứng cũng giống như RAM của

máy tính, chúng có nhiệm vụ lưu tạm dữ liệu trong quá trình làm việc của ổ đĩa cứng

Độ lớn của bộ nhớ đệm có ảnh hưởng đáng kể tới hiệu suất hoạt động của ổ đĩa cứng bởi việc đọc/ghi không xảy ra tức thời (do phụ thuộc vào sự di chuyển của đầu đọc/ghi, dữ liệu được truyền tới hoặc đi) sẽ được đặt tạm trong bộ nhớ đệm.Đơn vị thường bính bằng kB hoặc MB

Trong thời điểm năm 2007, dung lượng bộ nhớ đệm thường là 2 hoặc 8 MB cho các loại ổ đĩa cứng dung lượng đến khoảng 160 GB, với các ổ đĩa cứng dụng lượng lớn hơn chúng thường sử dụng bộ nhớ đệm đến 16 MB hoặc cao hơn Bộ nhớ đệm càng lớn thì càng tốt, nhưng hiệu năng chung của ổ đĩa cứng sẽ chững lại ở một giá trị bộ nhớ đệm nhất định mà từ đó bộ nhớ đệm

có thể tăng lên nhưng hiệu năng không tăng đáng kể

Hệ điều hành cũng có thể lấy một phần bộ nhớ của hệ thống (RAM) để tạo ra một bộ nhớ đệm lưu trữ dữ liệu được lấy từ ổ đĩa cứng nhằm tối ưu việc xử lý đối với các dữ liệu thường xuyên phải truy cập, đây chỉ là một cách dùng riêng của hệ điều hành mà chúng không ảnh hưởng đến cách hoạt động hoặc hiệu suất vốn có của mỗi loại ổ đĩa cứng Có rất nhiều phần mềm cho phép tinh chỉnh các thông số này của hệ điều hành tuỳ thuộc vào sự dư thừa RAM trên hệ thống.

2.8.Chuẩn giao tiếp

Các chuẩn giao tiếp của ổ đĩa cứng Giao tiếp

(viết tắt) Tên tiếng Anh đầy đủ

Tốc độ truyền dữ liệu

System Interface Nhiều loại Ultra160

Ultra320

Technology AttachmentMax = 133 MBps

2.8:1 Chuẩn giao tiếp của một số loại ổ cứng

Có nhiều chuẩn giao tiếp khác nhau giữa ổ đĩa cứng với hệ thống phần cứng,

sự đa dạng này một phần xuất phát từ yêu cầu tốc độ đọc/ghi dữ liệu khác nhau giữa các hệ thống máy tính, phần còn lại các ổ giao tiếp nhanh có giá thành cao hơn nhiều so với các chuẩn thông dụng

Trước đây, các chuẩn ATA và SATA thế hệ đầu tiên được sử dụng phổ biến trong máy tính cá nhân thông thường trong khi chuẩn SCSI và Fibre Channel có tốc độ cao hơn được sử chủ yếu nhiều trong máy chủ và máy trạm Gần đây, các chuẩn SATA thế hệ tiếp theo với tốc độ giao tiếp cao hơn đang được sử dụng rộng rãi trong các máy tính cá nhân sử dụng các thế

hệ chipset mới

2.8.2 Bảng dưới đây so sánh các chuẩn ATA thường sử dụng nhiều với ổ đĩa cứng

trong thời gian gần đây

(năm)

Loại bỏ

(năm)

Chế độ PIO

Chế độ DMA

Chế độ UDMA

Parallel Speed

(MBps)

Serial Speed

(MBps)

Đặc tính

Hỗ trợ lên tới 136.9GB; BIOS issues not addressed

Chế độ PIO nhanh hơn; CHS/LBA BIOS translation defined up to 8.4GB; PC-Card

SMART; improved signal integrity;LBA support mandatory; eliminated single-word DMA modes

Có chế độ UDMA; ATAPI Packet Interface; BIOS hỗ trợ tới 136.9GB

Chế độ UDMA nhanh hơn; dây cáp

80 chân và tự động phát hiện

tốc độ 100MBps;

extended drive and BIOS support up to

144PB

Chế độ UDMA với tốc độ 133MBps; chuẩn SATA

SMART = Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology (tạm dịch:

Công nghệ tự động giám sát, phân tích và báo cáo)ATAPI = AT Attachment Packet Interface

MB = Megabyte; 1 triệu byte

GB = Gigabyte; 1 tỉ byte

PB = Petabyte; 1 triệu tỉ byte

CHS = Cylinder, Head, SectorLBA = Logical block address (tạm dịch: địa chỉ khối)

PIO = Programmed I/ODMA = direct memory accessUDMA = Ultra DMASATA = Serial ATANgày nay với sự phát triển chóng mặt của các ngành khoa học đã chế tạo ra nhiều sản phẩm có chất lượng cao hơn

2.8:2 SSD m4 giao tiếp mSATA dành cho MTXT

2.9.Tốc độ truyền dữ liệu

Tốc độ của các chuẩn giao tiếp không có nghĩa là ổ đĩa cứng có thể đáp ứng đúng theo tốc độ của nó, đa phần tốc độ truyền dữ liệu trên các chuẩn giao tiếp thấp hơn so với thiết kế của nó bởi chúng gặp các rào cản trong vấn đề công nghệ chế tạo

Các thông số sau ảnh hưởng đến tốc độ truyền dữ liệu của ổ đĩa cứng:

• Tốc độ quay của đĩa từ

• Số lượng đĩa từ trong ổ đĩa cứng: bởi càng nhiều đĩa từ thì số lượng đầu đọc càng lớn, khả năng đọc/ghi của đồng thời của các đầu từ tại các mặt đĩa càng nhiều thì lượng dữ liệu đọc/ghi càng lớn hơn

• Công nghệ chế tạo: Mật độ sít chặt của các track và công nghệ ghi dữ liệu trên bề mặt đĩa (phương từ song song hoặc vuông góc với bề mặt đĩa): dẫn đến tốc độ đọc/ghi cao hơn

• Dung lượng bộ nhớ đệm: Ảnh hưởng đến tốc độ truyền dữ liệu tức thời trong một thời điểm

Bảng so sánh sau tốc độ giữa các vùng ở các ổ cứng khác nhau dưới đây sẽ giúp chúng ta nhận ra một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ truyền dữ liệu của

ổ đĩa cứng

Như vậy ta thấy rằng tốc độ truyền dữ liệu thực sự ở mức trung bình 42,27 MBps ở ổ đĩa có giao tiếp Ultra-ATA/100 (với tốc độ thiết kế truyền dữ liệu 100 MBps) chỉ gần bằng 1/2 so với tốc độ gia

2 9:1 Tốc độ truyền dữ liệu 6Gb/s của hãng Seagate

2.9:2 Dòng ổ cứng thể rắn SSDNow V300 với tốc độ tối đa 450 MB/giây của hãng

Kingston gấp 10 lần so với ổ cứng truyền thống

2.10.Kích thước

Kích thước của ổ đĩa cứng được chuẩn hoá tại một số kích thước để đảm bảo thay thế lắp ráp vừa với các máy tính Kích thước ổ đĩa cứng thường được

Kích thước vỏ ngoài các loại ổ đĩa cứng: xem bảng.

2.10:1 Bảng thống kê chi tiết kích thước một số loại vỏ ổ đĩa cứng

Ổ đĩa cứng Ultra-ATA/100 Hitachi (IBM) Deskstar 120GXP

Vùng Sectors/Track Tốc độ quay

(vòng/phút)

Tốc độ truyền dữ liệu (MB/giây)

Đa số các ổ đĩa cứng của máy tính cá nhân sử dụng hai loại điện áp nguồn: 5

Vdc và 12 Vdc (DC hoặc dc: Loại điện áp một chiều) Các ổ đĩa cứng

cho máy tính xách tay có thể sử dụng chỉ một loại điện áp nguồn 5 Vdc Các

ổ đĩa cứng gắn trong các thiết bị số cầm tay khác có thể sử dụng các nguồn có mức điện áp thấp hơn với công suất thấp

Điện năng cung cấp cho các ổ đĩa cứng phần lớn phục vụ cho động cơ quay các ổ đĩa, phần còn lại nhỏ hơn cung cấp cho bo mạch của ổ đĩa cứng Tuỳ từng loại động cơ mà chúng sử dụng điện áp 12V hoặc 5 Vdc hơn (thông qua định mức tiêu thụ dòng điện của nó tại các mức điện áp này) Trên mỗi ổ đĩa

cứng đều ghi rõ các thông số về dòng điện tiêu thụ của mỗi loại điện áp sử dụng để đảm bảo cho người sử dụng tính toán công suất chung.

Ổ đĩa cứng thường tiêu thụ điện năng lớn nhất tại thời điểm khởi động của hệ thống (hoặc thời điểm đĩa cứng bắt đầu hoạt động trở lại sau khi tạm nghỉ để tiết kiệm điện năng) bởi sự khởi động của động cơ đồng trục quay các đĩa từ, cũng giống như động cơ điện thông thường, dòng điện tiêu thụ đỉnh cực đại của giai đoạn này có thể gấp 3 lần công suất tiêu thụ bình thường

Ổ cứng thông thường lấy điện trực tiếp từ nguồn máy tính, với các ổ đĩa cứng ngoài có thể sử dụng các bộ cung cấp điện riêng kèm theo hoặc chúng có thể dùng nguồn điện cung cấp qua các cổng giao tiếp USB

Chu trình di chuyển của cần đọc/ghi (Load/Unload cycle) được tính bằng số

lần chúng khởi động từ vị trí an toàn đến vùng làm việc của bề mặt đĩa cứng

và ngược lại Thông số này chỉ một số hữu hạn những lần di chuyển mà có thể sau số lần đó ổ đĩa cứng có thể gặp lỗi hoặc hư hỏng

Sau mỗi phiên làm việc (tắt máy), các đầu từ được di chuyển đến một vị trí

an toàn nằm ngoài các đĩa từ nhằm tránh sự va chạm có thể gây xước bề mặt lớp từ tính, một số ổ đĩa có thiết kế cần di chuyển đầu đọc tự động di chuyển

về vị trí an toàn sau khi ngừng cấp điện đột ngột Nhiều người sử dụng năng động có thói quen ngắt điện trong một phiên làm việc trên nềnDOS (bởi không có sự tắt máy chính thống) rồi tháo ổ đĩa cứng cho các công việc khác, quá trình di chuyển có thể gây va chạm và làm xuất hiện các khối hư hỏng (bad block).

Chu trình di chuyển là một thông số lớn hơn số lần khởi động máy tính (hoặc các thiết bị sử dụng ổ đĩa cứng) bởi trong một phiên làm việc, ổ đĩa cứng có thể được chuyển sang chế độ tạm nghỉ (stand by) để tiết kiệm điện năng nhiều lần.

2.12:2 Tổng quan về chu trinh di chuyển

2.12.2.Chịu đựng sốc

Chịu đựng sốc (Shock - half sine wave): Sốc (hình thức rung động theo

nửa chu kỳ sóng, thường được hiểu là việc giao động từ một vị trí cân bằng đến một giá trị cực đại, sau đó lại trở lại vị trí ban đầu) nói đến khả năng chịu đựng sốc của ổ đĩa cứng khi làm việc

Với các ổ cứng cho máy tính xách tay hoặc các thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân hay các ổ đĩa cứng ngoài thì thông số này càng cao càng tốt, với các ổ đĩa cứng gắn cho máy tính cá nhân để bàn thì thông số này ít được coi trọng khi so sánh lựa chọn giữa các loại ổ cứng bởi chúng đã được gắn cố định nên hiếm khi xảy ra sốc

2.12.3.Nhiệt độ và sự thích nghi

Tất cả các thiết bị dựa trên hoạt động cơ khí đều có thể bị thay đổi thông số nếu nhiệt độ của chúng tăng lên đến một mức giới hạn nào đó (sự giãn nở theo nhiệt độ luôn là một đặc tính của kim loại), do đó cũng như nhiều thiết

bị khác, nhiệt độ là một yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm việc của ổ đĩa cứng nhất là bên trong nó các chuyển động cơ khí cần tuyệt đối chính xác.Nhiệt độ làm việc của ổ đĩa cứng thường là từ 0 cho đến 40 độ C, điều này thường phù hợp với nhiều môi trường khác nhau, tuy nhiên không chỉ có vậy:

độ ẩm là yếu tố liên quan và kết hợp với môi trường tạo thành một sự phá hoại ổ đĩa cứng

Ổ cứng thường có các lỗ (chứa bộ lọc không khí) để cân bằng áp suất với bên ngoài, do đó nếu như không khí trong môi trường chứa nhiều hơi nước, sự ngưng tụ hơi nước thành các giọt hoặc đóng băng ở đâu đó bên trong ổ đĩa cứng có thể làm hư hỏng ổ nếu ta hình dung được tốc độ quay của nó lớn thế nào và khoảng cách giữa đầu từ với bề mặt làm việc của đĩa từ nhỏ đến đâu.Chính vì vậy trước khi đưa một ổ đĩa cứng vào làm việc lần đầu tiên (tháo bỏ

vỏ nhựa bọc kín nó khi sản xuất) trong thiết bị hoặc ổ đĩa cứng đã sử dụng được đưa đến từ một môi trường khác đến một nơi làm việc mới (có nhiệt độ môi trường cao hơn), nên đặt nó vào khoang chứa trong một số thời gian nhất

Nhiệt độ trước khi hoạt động

Thời gian cần thích nghi (giờ)

+40 °F (+4 °C) 13 +30 °F (-1 °C) 15 +20 °F (-7 °C) 16 +10 °F (-12 °C) 17

0 °F (-18 °C) 18 -10 °F (-23 °C) 20 -20 °F (-29 °C) 22 -30 °F (-34 °C) hoặc nhỏ hơn 27

định trước khi kết nối các dây cấp nguồn và cáp dữ liệu để chúng làm việc.Thời gian thích nghi đủ lớn để để đảm bảo cho:

1 Các giọt nước bị bay hơi hoặc các cụm băng tuyết biến thành hơi nước

và cân bằng với môi trường bên ngoài

2 Đảm bảo sự đồng đều về môi trường bên trong và bên ngoài của ổ đĩa cứng, tránh sự biến đổi (do nhiệt độ thay đổi đột ngột) với các thiết bị cơ khí bên trong khi nhiệt độ của ổ đĩa cứng tăng lên sau một thời gian hoạt động

Thời gian thích nghi cần thiết: xem bảng

Tương tự việc đưa một máy tính xách tay từ ngoài trời ở xứ lạnh vào trong phòng làm việc ấm áp cũng nên để thời gian chờ như vậy bởi trong máy tính xách tay cũng có các ổ đĩa cứng - trừ trường hợp khi ở ngoài trời (xứ lạnh) máy đang hoạt động (đảm bảo nó không bị đóng băng tuyết bên trong ổ đĩa cứng).

Với nhiệt độ theo bảng ta có thể thấy rằng khí hậu ở Việt Nam hoặc các nước gần xích đạo khác có nhiệt độ trung bình cao có lẽ ít cần có thời gian thích ứng trước khi đưa ổ đĩa cứng vào sử dụng (trừ những vùng có thể có nhiệt

độ thấp và xuất hiện tuyết như Sa Pa ở Việt Nam)

2.12.4.Các số thông số về sản phẩm

Phần dưới đây giải thích một số thông số khác của các ổ đĩa cứng

Model: Ký hiệu về kiểu sản phẩm của ổ đĩa cứng, model có thể được sử dụng

chung cho một lô sản phẩm cùng loại có các đặc tính và thông số giống như nhau Thông thường mỗi hãng có một cách ký hiệu riêng về thông số model

để có thể giải thích sơ qua về một số thông số trên ổ đĩa cứng đó

Serial number: Mã số sản phẩm, mỗi ổ đĩa cứng có một số hiệu này riêng

Thông số này thường chứa đựng thông tin đã được quy ước riêng của hãng sản xuất về thời gian sản xuất hoặc đơn thuần chỉ là thứ tự sản phẩm khi được sản xuất

Firmware revision: Thông số về phiên bản firmware đang sử dụng hiện thời của ổ đĩa cứng Thông số này có thể thay đổi nếu người sử dụng nâng cấp các phiên bản firmware của ổ đĩa cứng (nhưng việc nâng cấp này thường rất hiếm khi xảy ra)