Có lẽ bạn cũng biết được rằng ổ cứng là một bộ phận quan trọng không thể nào thiếu trong máy tính. Tất cả thông tin, dữ liệu cá nhân của người dùng đều sẽ được lưu trữ tại đây, và chúng thường xuyên được truy xuất.
Có rất nhiều loại ổ cứng được nhiều hãng sản xuất khác nhau, và dĩ nhiên thông số của chúng cũng sẽ khác nhau.
Ổ cứng là gì?
Nội dung chính
Ổ cứng máy tính là thiết bị dùng để lưu trữ dữ liệu trên máy tính. Ổ cứng có liên quan đến những vấn đề quan trọng khi sử dụng máy tính như tốc độ khởi động máy, tốc độ sao chép dữ liệu, an toàn dữ liệu cá nhân,…
Với sự phát triển vượt trội của công nghệ hiện nay thì ổ cứng ngày nay có kích thước mỏng, gọn, nhẹ và dung lượng ngày càng tăng lên để đáp ứng được các nhu cầu của người dùng. Bên cạnh đó thì ổ cứng còn có những phát triển vượt bậc như tối ưu, giảm thời gian khởi động, tiết kiệm năng lượng, và truy xuất dữ liệu nhanh hơn.
Các thành phần của ổ cứng
Đĩa từ
Đĩa từ là một đĩa kim loại hình tròn được gắn bên trong ổ đĩa cứng, Đĩa từ này được làm bằng nhôm hoặc thủy tinh, phủ một lớp ôxít sắt ba hoặc hợp kim coban mỏng. Một số đĩa được gắn trên một động cơ trục chính (spindle motor) để tạo nhiều bề mặt lưu trữ dữ liệu trong một không gian nhỏ hơn.
Cấu trúc đĩa từ
Để duy trì việc lưu trữ và truy xuất dữ liệu có tổ chức, các đĩa từ được sắp xếp thành các cấu trúc cụ thể. Các cấu trúc cụ thể này bao gồm các track (rãnh), sector và cluster.
- Track
Mỗi đĩa từ được chia thành hàng ngàn vòng tròn đồng tâm được đóng gói chặt chẽ, được gọi là track. Các track này giống với cấu trúc của các vòng đời hàng năm của một cây. Tất cả các thông tin được lưu trữ trên ổ cứng đều được ghi trên track. Bắt đầu từ số không ở bên ngoài của đĩa từ, số track sẽ tăng dần khi vào trong. Mỗi track có thể chứa lượng dữ liệu lớn tính đến hàng nghìn byte.
- Sector
Mỗi track được chia nhỏ thành đơn vị nhỏ hơn được gọi là sector. Sector là đơn vị cơ bản lưu trữ dữ liệu trên ổ cứng. Một track điển hình có hàng nghìn sector và mỗi sector có thể lưu trữ hơn 512 byte dữ liệu.
- Cluster
Các sector thường được nhóm lại với nhau để tạo thành các cluster.
Đầu đọc/ ghi
Đầu đọc là phần giữa phương tiện từ tính nơi lưu trữ dữ liệu và các thành phần điện tử trong đĩa cứng. Đầu đọc chuyển thông tin ở dạng bit thành xung từ khi được lưu trữ trên đĩa từ và đảo ngược quá trình trong khi đọc.
Mạch xử lí dữ liệu
Đĩa cứng được làm bằng một bảng mạch thông minh được tích hợp vào bộ phận đĩa cứng. Nó được gắn trên đáy của ổ cứng. Đầu đọc, ghi được liên kết với bảng mạch xử lý dữ liệu thông qua cáp ribbon linh hoạt.
Động cơ trục chính
Động cơ trục chính đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động của ổ cứng bằng cách quay đĩa cứng. Một động cơ trục chính phải cung cấp năng lượng quay ổn định, đáng tin cậy và nhất quán trong nhiều giờ sử dụng liên tục. Nhiều ổ đĩa cứng xảy ra vấn đề do động cơ trục chính không hoạt động đúng cách.
Khe gắn ổ cứng
Toàn bộ đĩa cứng được gắn trong vỏ kín được thiết kế để bảo vệ nó khỏi không khí bên ngoài. Điều này là cần thiết để giữ môi trường bên trong ổ cứng không bị bụi bẩn và các chất gây ô nhiễm khác. Các chất gây ô nhiễm này có thể tích lũy ở giữa đầu đọc/ghi và đĩa từ, thường làm hỏng đầu đọc.
Phía dưới ổ đĩa được gọi là phần đế. Các cơ chế truyền động được đặt trong phần đế và phần nắp đậy, thường được làm từ nhôm, được đặt trên đầu để đảm bảo độ kín cho đầu đọc và đĩa từ. Toàn bộ các thành phần của ổ cứng được đặt trong phần đế và phần nắp đậy. Nếu mở ổ cứng ra, các chất bụi bẩn có thể làm hỏng nó.
Các loại ổ cứng
Trên thị trường hiện nay, ổ cứng có 2 loại chính đó là: HDD (Hasd Disk Drive) và SSD (Solid State Drive). Ngoài ra còn có một loại nữa dành cho sever đó là ổ SAS (Serial Attached SCSI).
HDD (Hasd Disk Drive)
Đây 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 cái đĩa từ lúc nãy khi đang quay để giải mã thông tin.
SSD (Solid State Drive)
SSD thì trái ngược lại so với HDD, ổ cứng SSD chỉ có lịch sử xuất hiện vài năm trở lại đây. Chiếc SSD này được thiết kế là một loại ổ cứng thể rắn. Những chiếc SSD này được nghiên cứu và ra mắt nhằm cạnh tranh với những chiếc ổ cứng thế hệ cũ như HDD, cải thiện về sức mạnh tốc độ, nhiệt độ, độ an toàn dữ liệu và cả về điện năng tiêu thụ.
Cũng cùng chung một chức năng nhưng SSD vượt trội hơn HDD ở những điểm:
- Thời gian khởi động hệ điều hành nhanh hơn.
- Việc chép/xuất dữ liệu ra thiết bị khác nhanh hơn.
- Hoạt động các phần mềm trên máy nhanh hơn.
- Bảo vể dữ liệu cực tốt do có khả năng chống sốc cao cộng với được làm bằng linh kiện tốt nên bền hơn.
- Hoạt động ít tiếng ồn hơn, tản nhiệt hiệu quả hơn.
- Băng thông truyền tải để đọc/ghi dữ liệu lớn vì vậy giúp tăng khả năng làm việc của máy tính.
Hiện tại giá thành của SSD đã dần hạ nhiệt và sẽ sớm thay thế HDD truyền thống.
Trên đây là thông tin về ổ cứng máy tính, ngoài ra còn có những bài viết hay khác nữa, các bạn có thể xem thêm tại đây: Itsystems