Slide Thuyet Trinh Ve O Cung Luu Tru HDD SSD

Slide chi tiết về ổ cứng máy tính HDD,SSD... sử dụng thuyết trình trong môn học Bảo Trì Hệ Thống

HARD DISK STORAGE

Sinh viên thực hiện: Vũ Quang Đức - CNTT6

GV hướng dẫn: Thầy Nguyễn Thanh Toàn

ĐÊ TÀI:`

 Hard disk storage là tên tiếng anh của ổ cứng lưu trữ máy tính, là thiết bị có dung lượng lớn dùng để lưu trữ dữ liệu, phần mềm của máy tính bao gồm các hệ điều hành, các chương trình ứng dụng, các file âm thanh, văn bản

 Ổ 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 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 cứng thường rất khó lấy lại được

Năm 2010, thời điểm đánh dấu cho cuộc cách mạng về dung lượng ổ cứng, với sự xuất hiện của HDD WD Caviar Green 2TB Tính đến nay, dung lượng ổ cứng đã đạt đến một con số đáng nể là 20TB, gấp 20 triệu lần so với chiếc ổ cứng đầu tiên.

Song song với đó, năm 1983, SSD (ổ cứng thể rắn ) được nghiên cứu và cho ra mắt đi kèm với phiên bản Sharp PC-5000 Ổ lưu trữ SSD này có dung lượng chỉ vỏn vẹn 128Kb Đến năm

1996, ổ cứng SSD với công nghệ bộ nhớ flash được ra đời và nó giải quyết được những vấn đề của HDD truyền thống Nhưng mặt khác, giá thành lại quá cao nên chưa được ưa chuộng

Từ năm 2009, công nghệ ngày càng hiện đại, dữ liệu ngày càng có kích thước lớn, SSD dần được phát triển và mở rộng hơn với nhiều loại hình đa dạng có dung lượng 128GB – 1TB SSD dần được sử dụng rộng rãi, mặc cho giá cả của SSD lúc này tương đối cao hơn so với HDD

Sau 66 năm, ngày nay, SSD đang rất phổ biến với mọi người dùng máy tính, bởi nó đã làm được nhiều điều vượt trội về cả kích cỡ, tốc độ, dung lượng lẫn giá cả Chiếc SSD có dung lượng lớn nhất thế giới hiện nay đang là 100GB, đây là một dấu mốc lớn lịch sử của ổ cứng đối với thế

hệ công nghệ tương lai !

1 Phân loại ổ cứng:

 Ổ cứng hiện nay có 2 loại chính:

• HDD (Hard Disk Drive)

• SSD (Solid State Drive)

 Ngoài ra ít thông dụng hơn còn có:

• Hybrid HD(ổ cứng lai)

• SSHD (Solid State Hybrid Drive)

 HDD (Hard Disk Drive)

• HDD (Hard Disk Drive) là ổ cứng truyền thống, nguyên lý hoạt động cơ bản là có một đĩa tròn làm bằng nhôm (hoặc thủy tinh, hoặc gốm) được phủ vật liệu từ tính Giữa ổ đĩa có một động cơ quay để để đọc/ghi dữ liệu, kết hợp với những thiết bị này là những bo mạch điện tử nhằm điều khiển đầu đọc/ghi đúng vào vị trí của đĩa từ kể trên khi đang quay để giải mã thông tin

• HDD có tốc độ quay 5400 vòng/phút hoặc cao hơn là 7200 vòng/phút (số vòng quay càng cao thì ổ cứng hoạt động nhanh hơn ), ngoài ra HDD cũng có nhiều thế hệ để đánh giá khả năng xử lý như trước thì có Sata 1(150 MB/s), cao hơn có Sata 2 (tốc độ đọc/ghi 200 MB/s), Sata 3 (tốc độ đọc/ghi 6 GB/s)

CẤU TẠO CỦA HDD:

1. Cụm đĩa: Bao gồm toàn bộ các đĩa, trục quay và động

cơ

•. 1 hoặc nhiều Đĩa từ

•. Trục quay: Truyền chuyển động cho đĩa từ.

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

2 Cụm đầu đọc

•. Đầu đọc (head): Đầu đọc/ghi dữ liệu

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

3.Cụm mạch điện

• Mạch điều khiển

• Mạch xử lý dữ liệu

• Bộ nhớ đệm (cache hoặc buffer)

• 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)

4.Vỏ đĩa cứng

• Phần đế chứa các linh kiện gắn trên nó

• Phần nắp đậy lại để bảo vệ các linh kiện bên trong.

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

6 Track

• Trên một mặt làm việc của các đĩa chia ra nhiều vòng tròn đồng

tâm tạo thành các track

7 Cylinder

• Tập hợp các track cùng bán kính (cùng số hiệu trên) ở

các mặt đĩa khác nhau thành các cylinder

8 Sector

• Trên track chia thành những phần nhỏ bằng các đoạn hướng tâm

thành các sector Các sector là phần nhỏ cuối cùng được chia ra để

chứa dữ liệu

• Theo chuẩn thông thường thì một sector chứa dung lượng 512 byte.

• Số sector trên các track là khác nhau từ phần rìa đĩa vào đến vùng tâm đĩa, các ổ đĩa cứng đều chia ra hơn 10 vùng mà trong mỗi vùng có số

sector/track bằng nhau.

Khu vực Số sector / track Số byte/track Tốc độ truyền dữ liệu (MBps)

9 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.

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)

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 trục quay.

 Nguyên lý hoạt động của HDD:

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

• 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

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

• SSD là viết tắt của Solid State Drive là ổ đĩa bán dẫn hay ổ đĩa điện từ Là một trong 2 loại ổ cứng máy tính phổ biến nhất hiện nay, bên cạnh ổ đĩa truyền thống HDD SSD được ra đời nhằm mục đích phát huy và cải thiện những tính năng vốn được xem là lỗi thời của ổ cứng truyền thống

 SSD(Solid State Drive)

SSD 2.5’’ SATA SSD mSATA

 Phân loại SSD:

Ổ cứng SSD Chuẩn giao tiếp Tốc độ đọc/ghi

(xấp xỉ)

Ưu điểm

SSD 2.5’’ SATA SATA III 560MB/s - 530MB/s Dễ nâng cấp từ ổ HDD cũ

SSD mSATA SATA revision 3.0 550MB/s – 520MB/s Cổng giao tiếp được thu nhỏ gọn

SSD M.2 SATA M.2 SATA III 550MB/s – 450MB/s Mỏng nhẹ, phù hợp với laptop

Cấu tạo của SSD:

• Trái với HDD gồm các bộ phận có tính chuyển động

thì SSD lại gồm những bộ phận tĩnh Cấu tạo SSD

gồm 2 phần chính là các chíp nhớ NAND Flash và

Controler (bộ điều khiển).

• Các chipset trên SSD được bố trí và hàn chết trên

bảng mạch và có khoảng từ 10-60 NAND Flash trên

đó Ngoài ra nó còn có bộ điều khiển vi mô, hiệu

chỉnh và module giao diện flash

 Ưu điểm của SSD là gì?

• Tốc độ đọc/ghi cực kỳ cao so với chuẩn HDD truyền thống

• Nhỏ gọn, tương thích với đa số các dòng máy tính hay laptop hiện nay

• Được trang bị công nghệ mới nên sử dụng ổn định, ít gặp lỗi hơn HDD

• Tiết kiệm điện năng và ít tỏa nhiệt

• Dễ dàng nâng cấp ổ cứng.

• S SD có giá thành khá cao so với HDD nên ít người có thể tiếp cận được.

• SSD có dung lượng thấp hơn khi so sánh với HDD, tuy nhiên vấn đề dung lượng ngày càng được cải thiện và nâng cao.

• Là sự kết hợp giữa HDD và SSD

• Hoạt động theo nguyên tắc, khi người dùng sử dụng máy tính, hệ thống sẽ kiểm tra những ứng dụng hay dữ liệu nào được sử dụng nhiều hơn sẽ được lưu vào SSD, còn lại

sẽ lưu vào HDD Nói ngắn gọn hơn thì HDD dùng để lưu trữ dữ liệu cần, còn SSD lưu trữ dữ liệu thường xuyên sử dụng nhằm giúp CPU truy xuất nhanh hơn khi làm việc.

 SSHD (Solid State Hybrid Drive)

• Là ổ lưu trữ lai thể rắn Thực chất nó là loại ổ cứng được kết hợp giữa các phiến đĩa của HDD dùng để lưu trữ và những con chip NAND Flash giống SSD dùng để truy xuất dữ liệu.

• SSDH khác với Hybrid HDD ở chỗ dung lượng của những con chip NAND flash thường chỉ đạt 4 hoặc 8 GB, trong khi Hybrid HDD có thể có dung lượng SSD cao hơn (16GB hoặc

32 GB).

 Ổ cứng di động

• Ổ cứng di động cấu tạo tương đương một chiếc ổ cứng bình thường (HDD, SSD)

nhưng là một thiết bị ngoại vi, được gắn ngoài máy tính, kết nối với máy tính qua các

cáp kết nối

• Ngoài việc đóng vai trò lưu trữ, truyền tải dữ liệu đến/ đi tốc độ cao, nó còn có độ

bền cao cùng thời gian sử dụng dài nếu được bảo quản tốt.

• Ưu điểm:

 Lưu trữ dữ liệu an toàn

 di chuyển mang đi dễ dàng

 dung lượng cao nhưng giá thành rẻ.

2 Ứng dụng của ổ cứng:

• Ổ đĩa cứng được sử dụng như một vật thiết yếu trên các

máy tính như: máy tính cá nhân, máy tính xách tay, máy chủ, máu tạm,điện thoại…Có thể thay thế các hệ thống sao lưu dữ liệu dự phòng trước đây như: băng từ

• Được ví như một chiếc két sắt của ngành đồ họa, phát triển phần mềm

• Áp dụng được trên cả các thiết bị kĩ thuật số nhỏ bé như:

smartphone, máy ảnh, máy chơi game, tai nghe

• Phục vụ cho những phương tiện và thiết bị gia dụng mới ra đời

 Chọn đúng cổng kết nối, dây cáp.

 Hạn chế tác động mạnh vào ổ cứng khi bảo trì.

 Không tự ý can thiệp khi có sự cố, đặc biệt đối với HDD.

Hiện nay, tuy SSD đang dần khẳng định vị thế, tuy nhiên HDD vẫn đang là ổ cứng rất phổ biến nhất mặc dù tốc độ xử lí chậm hơn, tốn nhiều điện năng và tỏa ra lượng nhiệt lớn nhưng nó lại có ưu điểm là có dung lượng lớn và giá thành thấp.Phù hợp với nhưng người không có nhu cầu về tốc độ xử lý cao Hơn nữa hiện này các dòng máy đời mới đang cho phép chạy song song HDD và SSD.Vì thế, HDD vẫn sẽ là ổ cứng được trọng dụng nhất trong một khoảng thời gian nữa nhưng về lâu dài khi công nghệ ngày càng phát triển thì chi phí để sản xuất các loại ổ cứng khác sẽ giảm xuống và chúng sẽ dần thay thế vị trí của ổ cứng truyền thống HDD.