Cấu tạo Ổ cứng PC

Cấu tạo ổ cứng


Các bạn đã từng đi mua ổ cứng? Các bạn đã quá quen thuộc với ổ cứng. Vậy nhưng ổ cứng là gì và nó hoạt động thế nào, không hẳn nhiều người đã biết. Chúng ta hãy cùng xem xét vấn đề tưởng như quá quen mà vẫn hãy còn lạ trong bài này. Nếu như CPU là bộ óc của máy tính thì ổ cứng là bộ nhớ lâu dài, nơi lưu trữ cố định các dữ liệu. Bánh xe và bánh răng! Nếu không có chúng thì cũng chẳng có ô tô hay ổ cứng. Trước khi bánh răng xuất hiện, người ta sử dụng băng từ để lưu trữ dữ liệu, trên các máy lớn mainframe các băng từ này phải quay tít liên tục để xử lý hết được lượng dữ liệu lưu trữ khổng lồ. Một vấn đề rất khó chịu gặp phải ở băng từ là cơ chế đọc ghi tuần tự. Chẳng hạn bạn muốn có dữ liệu ở phần cuối băng, trong khi bạn đang ở đầu băng, phải làm thế nào đây? Sẽ chẳng có cách nào khác là bạn phải đau khổ ngồi chờ cái quãng thời gian tưởng chừng chẳng bao giờ kết thúc để băng từ… quay từ đầu tới phần dữ liệu bạn muốn. Đến lúc đó nhỡ bạn lại cần dữ liệu ở đầu băng thì sao? Không nói nhưng chắc hẳn ai cũng hình dung được gương mặt nhăn nhó khổ sở của bạn lúc ấy! So với băng từ, đĩa từ nhanh hơn rất nhiều. Cơ chế ghi của đĩa từ cho phép bạn di chuyển đầu đọc (ghi) trực tiếp đến vị trí lưu trữ dữ liệu, cải tiến rõ rệt về thời gian so với việc bạn phải đợi hàng trăm mét băng từ quay tuần tự mãi mới đến phần dữ liệu mong muốn. Định nghĩa ổ cứng Ổ cứng là thiết bị lưu trữ có thể đọc ghi dữ liệu nhanh chóng bằng một tập hợp các phân tử từ hoá trên các đĩa quay. Nếu như CPU là bộ não của máy tính thì ổ cứng là bộ nhớ lâu dài, lưu trữ dữ liệu chương trình và hệ điều hành ngay cả khi máy ở trạng thái nghỉ hoặc tắt. Hầu hết mọi người không thể thấy được phần bên trong của ổ cứng. Bởi nó được phủ bên ngoài bởi một lớp vỏ kim loại (thường là nhôm). Bạn có thể tham khảo cấu tạo của nó tại phần bảng máy PC (mạch in) ở phía cuối. Bảng PC này cung cấp cho chúng ta những các thành phần đầu não của một ổ cứng như bộ điều khiển thiết bị vào ra (I/O controller), firmware, phần mềm nhúng. Các thành phần này có nhiệm vụ cho phần cứng biết phải làm gì và liên lạc như thế nào với máy tính. Trong bảng bạn cũng sẽ thấy một bộ phận khác là bộ đệm của ổ cứng. Bộ đệm này là phần chứa dữ liệu tạm thời, chờ để được ghi hay gửi vào cho bộ nhớ máy tính. Nhưng tốc độ của ổ cứng hiện đại ngày nay chậm hơn giao diện luồng dữ liệu có khả năng điều khiển. Nếu bạn có một ổ cứng rời, bạn sẽ thấy mỗi ổ cứng có từ một đến bốn platter (đĩa), mỗi platter có đường kính gần 9cm. Đường kính của các platter dùng trong thiết bị di động sai khác khoảng 2.5 cm so với các platter trong các thiết bị nghe nhạc, khoảng 4.5 cm với các platter ổ cứng pocket và 6.3 cm với các platter dùng trong notebook. Các platter này cũng được biết đến như là các disk được phủ một lớp vật liệu từ tính nhạy cảm trên cả hai mặt và sắp xếp các milimet phân tách thành một spindle (trục quay). Trong ổ cứng còn có một động cơ thay đổi luân phiên giữa spindle và platter. Các đĩa ổ cứng dùng trong notebook có tốc độ 4200, 5400 hoặc 7200 vòng/phút. Các ổ của máy để bàn hiện nay thường ở mức 7200 hoặc 10.000 vòng/phút. Nói chung tốc độ quay càng cao thì việc đọc dữ liệu càng nhanh. Ghi từ tính Trong các ổ mới hiện nay, người ta thay thế cơ chế ghi từ tính theo chiều dọc bằng một quá trình gọi là perpendicular magnetic recording (ghi từ tính trực giao). Trong kiểu ghi này các phần tử được sắp xếp vuông góc với bề mặt platter. Do đó chúng có thể được gói gần nhau hơn với mật độ lớn, lưu trữ được nhiều dữ liệu hơn. Mật độ bit trong mỗi inch dày hơn có nghĩa là thông lượng của các dòng dữ liệu dưới đầu đọc (ghi) sẽ nhanh hơn. Thông tin được ghi và đọc từ cả hai mặt của đĩa, sử dụng cơ chế mounted on arms, di chuyển cơ học qua lại giữa phần trung tâm và rìa ngoài đĩa. Quá trình di chuyển này được gọi là “seeking” (tìm kiếm) và tốc độ di chuyển qua lại được gọi là “seek time” (thời gian tìm kiếm). Các thông tin đầu đọc (