HDD là bộ nhớ ngoài quan trọng nhất của máy tính. Nó có nhiệm vụ lưu trữ hệ điều hành, các phần mềm ứng dụng và các dữ liệu của người sử dụng. Quan trọng là vậy nhưng bạn có ngờ rằng nguyên tắc hoạt động của một chiếc HDD trong máy tính lại gần giống với một chiếc máy hát cổ. Giống như một chiếc máy hát của những năm đầu thế kỷ XIX, HDD của máy tính có nguyên tắc hoạt động không hề khác là bao. Cũng đầu đọc, cũng rãnh ghi, cũng truy xuất dữ liệu nhưng HDD của máy tính còn rất nhiều điều thú vị và đáng ngạc nhiên hơn, luôn hấp dẫn và gây tò mò cho chúng ta phải cất công tìm hiểu về chúng. HDD Ra đời vào những năm đầu của thập kỷ 80 với mục đích chính của các nhà sản xuất là lưu trữ dữ liệu và để thay thế đĩa mềm (tại thời điểm HDD ra đời chưa có các loại ổ đĩa quang như CD-ROM hay ZIP). Đương nhiên khả năng lưu trữ lớn lại đẩy mạnh hơn nữa sự phát triển của máy tính. Hiện nay HDD là một thiết bị chuẩn trong các loại máy tính. Ổ đĩa cứng và máy hát đĩa than Thực chất HDD là gì ? HDD viết tắt từ Hard Disk Drive là một kiểu thiết bị lưu trữ dữ liệu (storage device) gồm nhiều đĩa tròn xếp chồng lên nhau với một motor quay ở giữa và một đầu đọc quay quanh các lá đĩa để đọc và ghi dữ liệu. Những thuật ngữ thông dụng cần biết: 1. Đĩa từ Đĩa từ là các đĩa bằng nhôm, thuỷ tinh, hoặc sứ có chế độ hoạt động tương đối nặng. Đĩa được chế tạo rất đặc biệt giúp cho nó có khả năng lưu trữ tốt, an toàn và không bị nhão (nhả từ) như các thiết bị đọc ghi bằng từ tính khác (tuy nhiên cũng có một số loại đĩa từ sản xuất không đạt tiêu chuẩn qua thời gian có hiện tượng bị nhão). Đĩa được phủ vật liệu từ ở cả hai mặt (môi trường lưu trữ thực) và bao bọc bằng lớp vỏ bảo vệ. 2. Các đầu đọc ghi Trước kia các đầu đọc/ghi của ổ đĩa cứng thường được chế tạo như trong ổ đĩa mềm, lõi sắt mềm cộng với 8 đến 34 (hoặc hơn) vòng dây đồng mảnh. 3. Môtơ trục quay Một trong những yếu tố xác định chất lượng của ổ đĩa cứng là tốc độ mà đĩa từ lướt qua dưới đầu đọc/ghi. Đĩa từ lướt qua đầu từ với tốc độ khá cao (ít nhất là 3600 vòng/phút). Môtơ trục (spindle môtơ) có chức năng làm quay các đĩa từ. Môtơ trục là loại môtơ không có chổi quét, chiều cao thấp, dùng điện một chiều, tương tự như môtơ trong ổ đĩa mềm. Khi môtơ được cấp điện, một từ trường được tạo ra trong các cuốn dây môtơ. 4. Các mạch điện tử của ổ cứng Nhìn thẳng vào ổ cứng bộ phận đầu tiên mà chúng ta thấy chính là bo mạch điều khiển. Ổ đĩa cứng được điều khiển bởi các mạch điện tử tương đối phức tạp. Mạch điện tử được gắn dưới bộ khung và chứa hoàn toàn các mạch cần thiết để truyền tải các tín hiệu điều khiển và dữ liệu với bộ giao diện vật lý riêng, điều khiển đầu đọc/ghi, thực hiện đọc/ghi theo yêu cầu và để quay các đĩa từ. Bo mạch điều khiển này bao gồm bộ chip controller, chip input/output IO, bộ nhớ đệm cho ổ cứng (HDD cache), một ổ cắm nguồn 5+ 5- 12- 12+, và chân cắm chuẩn IDE 39/40 chân. 5. Track (rãnh) Có thể coi mỗi mặt đĩa cứng là một trường hai chiều: cao và rộng. Theo kiểu hình học này thì dữ liệu được ghi vào các vòng tròn đồng tâm, phân bố từ trục quay ra tới rìa đĩa. Mỗi vòng trong đồng tâm trên đĩa gọi là track. 6. Sector (cung từ) Mỗi track là một vòng tròn dữ liệu có tâm là tâm của trục quay đĩa từ. Một track chia thành rất nhiều cung, người ta gọi các cung này là sector (cung từ). Sector là vùng vật lý chứa dữ liệu nhỏ nhất trong ổ cứng kể cả khi đọc và ghi. 7. Cluster (chỉ dành riêng cho FATx File System) Là đơn vị lưu trữ cơ bản được chỉ định của đĩa từ. Cluster bao gồm 1 hoặc nhiều sector. Không gian lưu trữ của ổ cứng được xác định dựa trên những cluster, cho dù đó là một file (hoặc một phần của file) chỉ chiếm dụng một phần hoặc toàn bộ không gian của cluster thì điều đó cũng được coi là đã sử dụng một phần không gian của ổ cứng. 8. Bộ đệm ổ cứng (HDD Cache) Hiện nay tuy các nhà sản xuất đang ngày càng một nâng cao tốc độ của ổ cứng nhưng chắc chắn là tốc độ truy xuất dữ liệu của ổ cứng sẽ không bao giờ có thể nhanh bằng RAM (Random Access Memory - bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên). Để giảm bớt phần nào khoảng cách đó, các nhà sản xuất phần cứng và phần mềm đã tạo ra bộ đệm ổ cứng (disk cache). Bộ đệm của ổ cứng sử dụng một phần của RAM để lưu trữ những thông tin thường xuyên được các ứng dụng truy nhập. Chính việc lưu trữ những thông tin này trên RAM, bộ đệm đã giúp tốc độ truy xuất dữ liệu nhanh hơn và giúp kéo dài tuổi thọ của ổ cứng. Nguyên tắc hoạt động của bộ đệm khá đơn giản: những dữ liệu thường xuyên được truy nhập sẽ được lưu trữ trong RAM khi đó nếu có ứng dụng yêu cầu truy cập những dữ liệu này thì những dữ liệu này sẽ được lấy ra trực tiếp từ RAM chứ không cần ổ cứng phải làm những công việc như: quay đĩa, xác định vị trí đầu đọc, tìm kiếm Các chuẩn giao tiếp của Ổ cứng: 1. Bộ điều khiển ổ cứng (disk-controller): Nắm giữ toàn quyền điều khiển ổ cứng. Nó cho phép CPU và ổ cứng có thể làm việc tốt với nhau. Có rất nhiều chuẩn giao tiếp đã ra đời và phát triển để xác định nguyên tắc làm việc giữa ổ cứng và CPU. Những chuẩn dưới đây đại diện cho những chuẩn thông dụng nhất thường được sử dụng giữa bộ điều khiển và ổ cứng: 2. ST-506/412: Tiêu chuẩn giao tiếp được phát triển bởi hãng Seagate và được sử dụng vào thời kì những máy IBM sơ khai. 3. Enhanced Small Device Interface (ESDI): Là một chuẩn thay thế cho ST-506/412. Chuẩn ST-506/412 và ESDI là rất khó chịu với ổ cứng và phải cần bộ điều khiển riêng biệt. Những chuẩn này không chỉ đơn thuần khác biệt ở chỗ dung lượng mà nó có thể truy xuất được mà còn là tốc độ của chúng. Ví dụ ST-506/412 có thể truyền đi khoảng 5-7.5 megabit/giây trong khi đó EIDE có thể truyền đi đến 16.6 megabit/giây. 4. Small Computer System Interface (SCSI): Vẫn thường được gọi vui là skuzzy (từ chữ SCSI mà ra). Là một loại chuẩn giao tiếp thường được dùng để kết nối PC đến thiết bị khác như là ổ cứng, máy in, scanner và CD-ROM. 5. Intergrated Drive Electronics (IDE): Giao diện bộ điều khiển ổ cứng kết hợp với bộ điều khiển điện tử trên board của ổ cứng. 6. Extended Intergrated Drive Electronics (EIDE): chuẩn này còn được gọi là Enhance IDE, là một chuẩn giao tiếp giúp cho bộ điều khiển ổ cứng có thể kết nối khá nhiều thiết bị lưu trữ (ổ cứng dung lượng lớn, CD-ROM và băng từ) với máy tính. EIDE là một bước phát triển của chuẩn IDE... :y12::y12::y12:
Cảm ơn Bê Quay rất nhìu! mình đã không chú ý đến những bài như thế này vì cho rằng ai cũng bít cả rùi. Nhưng nhìn lại nó lại khá quan trọng. Cảm ơn bạn đã Post bài!
còn thiếu 1 số thứ như chuẩn cơ bản SATA 1 2 3 với băng thông lần lượt là 150 300 600 MB/s công nghệ Advance Format của Western được phát triển từ 10 năm trước nhưng đến nay mới ra đời loại ổ cứng này nói 1 chút về công nghệ này : google.com (voz)
hôm trước em chẳng biết chi nhiều về HDD nhưng giờ thì em biết thêm được roài. thank anh vì 1 bài thật bổ ích. nếu cho điểm được em cho anh +5 luôn:expect::expect::expect:
