Tìm hiểu về HDD

H.D.D. hay HDD viết tắt từ Hard Disk Drive, tức là cái ổ đĩa cứng trong máy tính. Bộ phận lưu trữ dữ liệu này là một thành phần hợp thành không thể thiếu của một chiếc máy tính.

Còn nhớ cái thời “mồ ma” máy tính 386/486, ổ đĩa cứng chỉ có dung lượng vài trăm MB. Bước sang thời Pentium, nó vượt qua được cái ngưỡng 1GB. Từ đó, HDD không ngừng phát triển về dung lượng, tốc độ và chủng loại.

Cấu trúc bên trong của HDD gồm những bộ phận chính:

Cấu trúc bên trong HDD.

– Phiến đĩa (platter): Đây là những phiến kim loại tròn có nhiệm vụ lưu trữ dữ liệu. Mỗi phiến đĩa đều có thể lưu trữ dữ liệu trên cả hai mặt. Trên mặt phiến đĩa được phủ một lớp màng mỏng chất nhạy từ tính (magnetically sensitive substance) có chứa thành phần chính là iron oxide (vì thế, nhiều phiến đĩa có màu cam ánh nâu). Một lớp mỏng hợp kim cobalt được phủ lên mặt đĩa qua quá trình mạ điện. Hồi trước, do dung lượng các phiến đĩa thấp, các HDD có dung lượng cao cần rất nhiều phiến đĩa chồng lên nhau và cũng kéo theo ngần ấy đầu đọc. Kết quả là tốc độ đọc/ghi chậm và dung lượng HDD bị giới hạn. Ngày nay, dung lượng phiến đĩa đã được tăng lên kết hợp với những bước đột phá về công nghệ tăng cường mật độ dữ liệu (areal density, số bit dữ liệu có thể ghi trên một inch vuông). Nhờ vậy, dung lượng của HDD đã có thể tăng nhanh chóng. Chẳng hạn, HDD Seagate Barracuda 7200.8 giao diện SATA có dung lượng tới 400GB nhưng chỉ cần có 3 phiến đĩa với 6 đầu từ.

– Trục quay và động cơ quay (Spindle và Spindle Motor): Có chức năng làm quay các phiến đĩa. Thiết bị này phải được điều khiển cực kỳ chính xác và hoạt động thật êm. Ở HDD giao diện EIDE hay SerialATA, tốc độ quay của phiến đĩa hiện cao nhất là 7200RPM (vòng/phút).

– Đầu đọc và ghi (Read/Write Head): Đầu từ này khi hoạt động sẽ chạm lên mặt phiến đĩa và quay theo để đọc và ghi dữ liệu. Mỗi mặt phiến đĩa cần có một đầu từ.

– Cơ cấu truyền động đầu từ (head actuator): Thiết bị để gắn tất cả các đầu từ có trong HDD. Nó có nhiệm vụ di chuyển các đầu từ quanh các phiến đĩa. Các model HDD cũ, dung lượng dưới 100MB, dùng loại truyền động động cơ bước (stepper motor actuator), tức loại động cơ điện di chuyển từ một vị trí ngừng này tới một vị trí ngừng khác, và không thể ngừng giữa hai vị trí. Còn tất cả các HDD ngày nay được thiết kế với cơ cấu truyền động voice coil (Voice Coil Actuator). Chức năng là bảo đảm cho các đầu từ di chuyển vào các vị trí chính xác và an toàn cao nhất. Kỹ thuật này tăng tính chính xác cho đầu từ, bảo đảm cho đầu từ chỉ bắt đầu chạm vào phiến đĩa ở những vị trí không có dữ liệu và thu đầu từ về vị trí “đậu” an toàn trước khi phiến đĩa ngừng quay.

Hồi nẳm, Quantum đưa ra loại HDD Big Foot có kích thước to đùng (5,25-inch). Còn bây giờ, hai kích thước HDD phổ biến nhất là 3,5-inch (cho máy PC để bàn, máy chủ,…) và 2,5-inch (cho máy tính xách tay). Nhờ công nghệ tăng mật độ dữ liệu và dung lượng phiến đĩa, HDD hiện có cả loại mỏng (slim).


Các kích thước HDD (từ trái qua): 5,25-inch (Big Foot); 3,5-inch và 2,5-inch.

Với dòng HDD gắn trong, ngoài giao diện SCSI (chủ yếu cho các máy chủ, máy trạm) vượt trội về tính ổn định và tốc độ quay đĩa (hiện có loại Ultra 320 SCSI đạt 15K RPM, 15.000 vòng/phút), HDD cho máy tính cá nhân có hai giao diện phổ biến IDE và EIDE (IDE nâng cao) hay gọi chung là PATA, cùng giao diện mới nhất là Serial ATA (SATA). Tốc độ quay đĩa của ba giao diện IDE/EIDE và SATA hiện là 5400 và 7200RPM. Còn tốc độ truyền dữ liệu phổ biến của EIDE là 100MB/s (UltraATA/100). Giao diện UltraATA/133 thì bị chết yểu do không được Intel hỗ trợ. Tốc độ truyền tải dữ liệu của SATA-150 hiện nay về lý thuyết đạt tới 150MB/s. Về hình thức, ổ IDE và SATA giống y chang nhau, chỉ khác phần các chân cắm cáp. Ở SATA, đầu cắm cáp điện có 15 chân và đầu cắm cáp data có 7 chân.


Cáp điện (bên trái) và cáp data của chuẩn SATA

Với dòng HDD gắn ngoài, hiện nay có hai giao diện là USB và FireWire. Tốc độ truyền tải dữ liệu của USB 2.0 đạt 480Mbps và của FireWire 400Mbps.

Ổ HDD bỏ túi có cả hai giao diện USB 2.0 và IEEE 1394

Để cải thiện tốc độ của HDD, người ta dùng thêm công nghệ bộ nhớ tạm (cache) với dung lượng bộ nhớ đệm trang bị cho HDD phổ biến là 2MB. Với giao diện SATA, hiện có loại trang bị cache tới 8 hay 16MB.

(Theo namsao)

2 thoughts on “Tìm hiểu về HDD

  1. ban oi minh hay thay may bac ban hdd hay noi gi ve cong stada 2 gi do la sao ha bac
    em dang tinh mua them mot cai o cung nua de tang them dung luong(gio co 40g a)
    bac tu van giup em nha( gui mail dum em tai em it vao trang nay lam)
    thanks bac truoc

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s