Ổ cứng HDD là loại ổ cứng thường gặp nhất trên máy tính. Vậy ổ cứng này là gì, có gì đặc điểm gì, có bao nhiêu loại, hãy cùng Điện máy XANH tìm hiểu ổ nhé!
1. HDD là gì?
HDD hay còn gọi là ổ cứng (Hard Disk Drive, viết tắt: HDD) là thiết bị dùng để lưu trữ dữ liệu trên bề mặt những tấm đĩa hình tròn phủ vật liệu từ tính. Ổ đĩa cứng là loại bộ nhớ “ko thay đổi” (non-volatile), có tức là chúng không bị mất dữ liệu khi giới hạn cung ứng nguồn điện cho chúng.
Ổ HDD của laptop hiện tại có 2 vận tốc phổ thông là 5400 RPM (vòng mỗi phút) hoặc 7200 RPM, trừ 1 vài đĩa cứng ngoại lệ có vận tốc quay lên đến 15.000 RPM.
2. Cấu tạo của HDD
Cụm đĩa
Cụm đĩa gồm trục quay làm nhiệm vụ truyền di chuyển của đĩa từ và động cơ được gắn đồng trục với trục quay và các đĩa.
Cụm đầu đọc
Cụm đầu đọc gồm:
- Đầu đọc (head): Đầu đọc/ghi dữ liệu.
- Cần đi lại đầu đọc (head arm hoặc actuator arm).
Cụm mạch điện
- Mạch điều khiển: Có nhiệm vụ điều khiển động cơ đồng trục, điều khiển sự di chuyển của cần di chuyển đầu đọc để bảo đảm đến đúng vị trí trên bề mặt đĩa.
- Mạch xử lý dữ liệu: Dùng để xử lý các dữ liệu đọc/ghi của ổ đĩa cứng.
- Bộ nhớ đệm (cache hoặc buffer): Là nơi lâm thời lưu dữ liệu trong công đoạn đọc/ghi dữ liệu. Dữ liệu trên bộ nhớ đệm sẽ mất đi khi ổ đĩa cứng dừng được cấp điện.
- Đầu cắm nguồn sản xuất điện cho ổ đĩa cứng.
- Đầu kết nối giao tiếp với máy tính.
- các cầu đấu thiết đặt (jumper) thiết đặt chế độ làm việc của ổ đĩa cứng: chọn lựa chế độ làm việc của ổ đĩa cứng (SATA 150 hoặc SATA 300) hay lần lượt trên những kênh trên giao tiếp IDE (master hay slave hoặc tự lựa chọn), chọn lọc những thông số lao động khác,…
Vỏ đĩa cứng
Vỏ ổ đĩa cứng gồm những phần: Phần đế đựng các linh kiện gắn trên nó, phần nắp đậy lại để bảo vệ những linh kiện bên trong.
Vỏ ổ đĩa cứng có chức năng chính nhằm định vị các linh kiện và đảm bảo độ kín khít để không đồng ý bụi được lọt vào bên trong của ổ đĩa cứng. tuy nhiên, vỏ đĩa cứng còn có tác dụng chịu chứa sự va chạm (ở chừng độ thấp).
Đĩa từ
Đĩa từ là 1 đĩa kim khí hình tròn được gắn bên trong ổ đĩa cứng. 1 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.
Để duy trì việc lưu trữ và truy tìm xuất dữ liệu có doanh nghiệp, các đĩa từ được xếp đặt thành những 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. đa số các thông báo được lưu trữ trên ổ cứng đều được ghi trên track.
- Sector: Mỗi track được chia nhỏ thành đơn vị nhỏ hơn được gọi là sector. Sector là đơn vị căn bản lưu trữ dữ liệu trên ổ cứng.
- Cluster: những sector thường được nhóm lại với nhau để tạo thành các cluster.
3. Nguyên lý hoạt động của HDD
Nguyên lý hoạt động căn bản là có 1 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, hài hòa 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.
vì thế mà các thao tác của bạn như chép nhạc, phim hay dữ liệu từ máy tính ra thiết bị khác (USB, Ổ cứng) nhanh hay chậm cũng phụ thuộc vào phần này, hơn nữa chất liệu của các linh kiện trong ổ cứng này càng tốt thì dữ liệu bạn lưu trên này sẽ an toàn hơn.
4. Các loại ổ cứng HDD
Ổ cứng HDD bao gồm HDD Internal và HDD External, trong đó:
- HDD Internal: Có kích thước 3,5 inch và tất cả có dung lượng là 4 TB. HDD Internal có tốc độ đọc ghi dữ liệu khoảng 530 MB/s. bình thường, ổ cứng này có giá gần hai - bẩy triệu. Nhưng nhìn chung thì HDD Internal vẫn có giá “dễ chịu” hơn so với HDD External .
- HDD External: Có kích tấc 2,5 inch, hầu hết có dung lượng tối đa là hai TB được cung cấp năng lượng qua cổng kết nối USB hoặc Thunderbolt. ngoài ra, thị trường ổ cứng di động ngày càng phong phú đa dạng, với nhiều loại được kiểu dáng đặc biệt có khả năng lưu trữ vô cùng lớn như Backup Plus Desktop với dung lượng lên tới 5 TB.
5. Các thông số công nghệ trên HDD
- Disk Capacity HDD- Dung lượng ổ cứng HDD: Dung lượng ổ đĩa cứng được tính theo đơn vị: byte, Kb, MB, GB, TB.
- Average Seek Time HDD – thời kì tìm kiếm trung bình ổ cứng HDD: Là khoảng thời gian kiếm tìm làng nhàng mà đầu đọc chuyển động từ 1 Cylinder này đến một Cylinder ngẫu nhiên khác.
- Random Access Time HDD – thời kì truy nã cập khi không ổ cứng HDD: Là khoảng thời gian nhàng nhàng để ổ cứng kiếm tìm một dữ liệu ngẫu nhiên. Đâylà tham số quan yếu tương tác đến hiệu năng của ổ cứng và hệ thống.
- Data access time HDD – thời gian truy cập dữ liệu ổ cứng HDD: Là tổng thời kì kiếm tìm = Average Seek time (thời kì đi lại đầu đọc từ cylinder này đến cylinder khác) + Random Access Time (thời kì kiếm tìm 1 sector trên 1 track xác định).
- MTBF HDD – Mean Time Between Failures HDD: thời gian lao động tin cậy ổ cứng HDD là tuổi thọ của ổ cứng (đơn vị tính bằng giờ). Với ổ cứng hoạt động ở tốc độ 15.000 rpm có MTBF lên đến 1,4 triệu giờ.
6. Đặc điểm của HDD
Về dung lượng tối đa phổ biến
Xét về dung lượng thì HDD đã đạt đến tầm 1TB hoặc hơn nữa.
Về tốc độ
một ổ cứng HDD sẽ cần có thời gian để tăng tốc độ lên đến thông số khoa học vận hành, và sẽ tiếp tục là chậm hơn so với 1 ổ cứng SSD trong khi sử dụng thường ngày.
Về sự phân mảnh
Ổ cứng HDD làm việc tốt nhất với các tập tin lớn hơn được đặt ra trong các khối ngay tắp lự kề. Bằng cách đó, những đầu đĩa có thể bắt đầu và chấm dứt đọc nó trong một di chuyển liên tục. Khi ổ đĩa cứng bắt đầu ghi, các file to có thể vươn lên là tản mát quanh đó mâm đĩa, dẫn tới tình trạng phân mảnh.
Về độ bền
Ổ cứng HDD có thể gặp tình trạng hỏng vật lý khiến cho thiết bị lưu trữ giới hạn hoạt động hoặc gây mất dữ liệu. ngoài ra, ổ cứng HDD là thiết bị cơ điện - có phòng ban đi lại - thường làm cho chúng dễ bị hỏng khi gặp sốc vật lý.
Về sự phổ biến
Do có mức giá rẻ nên ổ cứng HDD thường có số lượng phong phú hơn so với SSD. chúng mình thường thấy những dòng laptop giá rẻ thường được trang bị loại ổ cứng này. song song, các dòng laptop tầm trung và cao cấp dùng SSD cũng có chỗ gắn thêm ổ cứng HDD.
7. Ưu nhược điểm của HDD
thế mạnh:
- Ổ cứng HDD được bề ngoài với mẫu mã đơn kém chất lượng.
- Có khả năng lưu trữ được rất nhiều dữ liệu nhưng giá tiền lại vô cùng hợp lý.
- HDD có kích tấc thường là 3,5’’ và 2,5’’ tương ứng với máy tính để bàn và laptop.
Nhược điểm:
- Sử dụng điện năng nhiều lên SSD.
- Khi hoạt động phát ra tiếng ồn lớn.
- Bị liên quan bởi từ tính.
8 các hãng HDD phổ quát
các hãng HDD phổ quát ngày nay có thể kể tới là: Western Digital (WD), Seagate, Toshiba, Hitachi, Dell, Kiwivision, Sony,...