HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TPHCM KHOA: KHOA HỌC MÁY TÍNH CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO THẠC SĨ CNTT BÀI THU HOẠCH MÔN: PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: TỔNG QUAN VỀ SCAMPER VÀ PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA Ổ CỨNG GVHD : GS.TSKH HỒNG VĂN KIẾM HVTH : NGUYỄN PHẠM PHÚ QUÝ MSHV: CH1301049 TP HCM, Tháng năm 2014 Trang HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm LỜI MỞ ĐẦU Trong sống ngày thấy rõ tầm quan tư sáng tạo, ảnh hưởng đến mặt len lỏi vào tất hoạt động đời sống xã hội ví dụ kinh doanh thay đổi mẫu mã sản phẩm hay chiến lược makerting làm tăng doanh số hay sản phẩm tin học nhầm hạ giá thành nâng cao chất lượng sản phẩm Cùng với phát triển ngày cao cơng nghê thơng tin tầm quan trọng tư sáng tạo trọng nghiên cứu Trong phạm vi nội dung thu hoạch em muốn đưa nhìn tổng quan nguyên lý sáng tạo Scamper ứng dụng phân tích q trình phát triển đặt tính ổ đĩa cứng Bài thu hoạch gồm phần chính: • Sơ lược phương pháp Scamper • Tổng quan ổ cứng • Phân tích • Kết luận • Tài liệu tham khảo Vì thời gian có hạn mẻ mơn nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót q trình tìm hiểu thực đề tài nên em mong nhận nhận xét chân thành thầy để bổ sung thêm kiến thức hoàn thiện viết Cuối em xin cảm ơn thầy GS.TSKH Hồng Văn Kiếm thầy truyền tải kiến thức tảng cho em Làm cho em nhận thức môn học vô thú vị tảng quan trọng không phát triển lĩnh vực khoa học máy tính mà cịn liên quan đến tất lĩnh vực khác sống giúp em hoàn thành thu hoạch Trang HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm MỤC LỤC I SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP SCAMPER Scamper gì? SCAMPER kĩ tư tổng hợp Michael Mikalko sáng tạo nên Đó cơng cụ tư hiệu quả, trợ giúp đắc lực trình tìm phát kiến nhằm thay đổi sản phẩm tiến trình cơng việc Kết mà phương pháp mang lại áp dụng trực tiếp điểm khởi đầu theo cách tư bên lề vấn đề SCAMPER từ ghép cấu tạo từ chữ đầu nhóm từ sau: Substitute, Combine, Adapt, Modify, Put, Eliminate, Reverse Phân tích SCAMPER a Phép thay - Substitute: Với sản phẩm, bạn quan sát thành phần tạo nên chúng thử suy nghĩ xem liệu thành phẩm thay nguyên vật liệu khác? Trong trình làm việc, liệu vấn đề nhân lực thay ai? Có nên thay địa điểm? Đối tượng? Các câu hỏi đặt ra: Thay đổi để nâng cao chất lượng? Chuyện xảy thay khác? Làm cách để đổi địa điểm, thời gian, nguyên vật liệu, vấn đề nhân lực? Ví dụ: Trước ta khơng có xúc xích hotdog chay có, làm chất liệu củ b Phép kết hợp – Combine: Bạn quan sát xem biến tấu thêm gì, kết hợp thêm để tạo sản phẩm mới, đề cao khả hợp lực tính Trang HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm Các câu hỏi đặt ra: Nguyên vật liệu cần gì? Các tính năng? Quy trình? Nhân lực? Cái kết hợp lại? Sẽ kết hợp khâu nào? Ở đâu? Ví dụ: Chúng ta cho loại bưu thiếp có nhạc, TV với đầu máy video c Phép thích ứng – Adapt: Nghĩ xem thay đổi, tính có phù hợp khơng? Các câu hỏi đặt ra: bắt chước gì? Mơ gì? Ví dụ: giường cho trẻ em cấu tạo xe đua d Phép điều chỉnh – Modify: Tăng giảm kích cỡ, thay đổi hình dáng, thuộc tính ( ví dụ màu sắc, âm thanh, hương vị, hình thức mẫu mã,…) Nó mạnh lên, cao lên, to lên ngược lại: nhẹ hơn, nhỏ hơn,… e Phép thêm vào – Put: Có thể áp dụng cho cách dùng khác? Mục đích khác? Lĩnh vực khác? Các câu hỏi đặt ra: Tơi lấn sân sang thị trường nào? Thị trường tiêu thụ hàng tơi? Ví dụ: lốp xe dùng làm hàng rào f Phép loại bỏ - Eliminate: Loại bỏ đơn giản hoá thành phần, nghĩ xem chuyện xảy bạn loại hàng loạt quy trình, sản phẩm, vấn đề hội (probortunity ), nghĩ xem bạn làm với tình này? Câu hỏi đặt ra: : chuyện xảy loại bỏ số thành phần sản phẩm? Hướng giải không theo cách thông thường? Ví dụ: điện thoại khơng dây cố định đời điện thoại di động g Phép nghịch đảo - Reverse: Bạn lật ngựợc vấn đề? Cách suy nghĩ giúp bạn nhìn rõ góc cạnh vấn đề như hội thấy điểm cho vấn đề (tham khảo thêm nguyên tắc tư Reversal) Trang HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hồn Văn Kiếm Câu hỏi đặt ra: Chuyện xảy tơi làm theo theo hướng khác? Nếu lật ngược trât tự cách làm cách sử dụng? Ví dụ: Cho loại vải không phân biệt mặt phải hay trái II TỒNG QUAN VỀ Ổ CỨNG Tổng quan - - - - Ổ đĩa cứng, hay gọi ổ cứng (tiếng Anh: Hard Disk Drive, viết tắt: HDD) thiết bị dùng để lưu trữ liệu bề mặt đĩa hình trịn phủ vật liệu từ tính Ổ đĩa cứng loại nhớ "không thay đổi" (non-volatile), có nghĩa chúng khơng bị liệu ngừng cung cấp nguồn điện cho chúng Ổ đĩa cứng thiết bị quan trọng hệ thống chúng chứa liệu thành trình làm việc người sử dụng máy tính Những hư hỏng thiết bị khác hệ thống máy tính sửa chữa thay được, liệu bị yếu tố hư hỏng phần cứng ổ đĩa cứng thường khó lấy lại Ổ cứng thường gắn liền với máy tính để lưu trữ liệu cho dù chúng xuất muộn so với máy tính Với phát triển nhanh chóng cơng nghệ, ổ đĩa cứng ngày có kích thước nhỏ đến chuẩn thông dụng với dung lượng ngày tăng lên Những thiết kế ổ đĩa cứng dành cho máy tính ngày ổ đĩa cứng cịn sử dụng thiết bị điện tử khác máy nghe nhạc kĩ thuật số, máy ảnh số, điện thoại di động thông minh (SmartPhone), máy quay phim kĩ thuật số, thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân Không tuân theo thiết kế ban đầu, ổ đĩa cứng có bước tiến cơng nghệ nhằm giúp lưu trữ truy xuất liệu nhanh hơn: ví dụ xuất ổ đĩa cứng lai giúp cho hệ điều hành hoạt động tối ưu hơn, giảm thời gian khởi động hệ thống, tiết kiệm lượng, thay đổi phương thức ghi liệu đĩa từ làm cho dung lượng ổ đĩa cứng tăng lên đáng kể Lịch sử phát triển a Năm 1955 Trang HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm Ổ cứng giới có IBM 350 Disk File chế tạo Reynold Johnson mắt năm 1955 máy tính IBM 305 Ổ cứng có tới 50 đĩa kích thước 24" với tổng dung lượng triệu kí tự Một đầu từ dùng để truy nhập tất đĩa khiến cho tốc độ truy nhập trung bình thấp b Năm 1961 Thiết bị lưu trữ liệu IBM 1301 mắt năm 1961 bắt đầu sử dụng đầu từ cho mặt đĩa.Ổ đĩa có phận lưu trữ tháo lắp ổ IBM 1311 Ổ sử dụng đĩa IBM 1316 có dung lượng triệu kí tự c Năm 1973 IBM giới thiệu hệ thống đĩa 3340 "Winchester", ổ đĩa sử dụng kĩ thuật lắp ráp đóng hộp (sealed head/disk assembly - HDA) Kĩ sư trưởng dự án/chủ nhiệm dự án Kenneth Haughton đặt tên theo "súng trường Winchester" 30-30 sau thành viên nhóm gọi "30-30" trục quay 30 MB ổ đĩa cứng Hầu hết ổ đĩa đại ngày sử dụng công nghệ này, tên "Winchester" trở nên phổ biến nói ổ đĩa cứng dần biến thập niên 1990 d Thập niên 1990 Đa số ổ đĩa cứng cho máy vi tính đầu thập kỷ 1980 không bán trực tiếp cho người dùng cuối nhà sản xuất mà OEM phần thiết bị lớn (như Corvus Disk System Apple ProFile) Chiếc IBM PC/XT bán có ổ đĩa cứng lắp xu hướng tự cài đặt nâng cấp bắt đầu xuất Các công ty chế tạo ổ đĩa cứng bắt đầu tiếp thị với người dùng cuối bên cạnh OEM đến thập niên 1990, ổ đĩa cứng bắt đầu xuất cửa hàng bán lẻ Ổ đĩa lắp ngày sử dụng nhiều PC ổ đĩa lắp tiếp tục phổ biến máy Macintosh hãng Apple tảng khác Mỗi máy Mac sản xuất giữa năm 1986 1998 có cổng SCSI phía sau khiến cho việc lắp đặt thêm phần cứng trở nên dễ dàng; tương tự vậy, "toaster" (máy nướng bánh) Mac khơng có chỗ cho ổ đĩa cứng (hay Mac Plus khơng có chỗ lắp ổ đĩa cứng), đời nên ổ SCSI lắp ngồi hiểu Các ổ đĩa Trang HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm SCSI lắp phổ biến máy vi tính cổ loạt Apple II Commodore 64, sử dụng rộng rãi máy chủ tận ngày Sự xuất vào cuối thập niên 1990 chuẩn giao tiếp USB FireWire khiến cho ổ đĩa cứng lắp trở nên phổ biến người dùng thông thường đặc biệt cần di chuyển khối lượng lớn liệu hai địa điểm Vì thế, phần lớn ổ đĩa cứng sản xuất có trở thành lõi vỏ lắp e Ngày Dung lượng ổ đĩa cứng tăng trưởng theo hàm mũ với thời gian Đối với máy PC hệ đầu, ổ đĩa dung lượng 20 megabyte coi lớn Cuối thập niên 1990 có ổ đĩa cứng với dung lượng gigabyte Vào thời điểm đầu năm 2005, ổ đĩa cứng có dung lượng khiêm tốn cho máy tính để bàn cịn sản xuất có dung lượng lên tới 40 gigabyte cịn ổ đĩa lắp có dung lượng lớn lên tới nửa terabyte (500 GB), ổ đĩa lắp đạt xấp xỉ terabyte Cùng với lịch sử phát triển PC, họ ổ đĩa cứng lớn MFM, RLL, ESDI, SCSI, IDE EIDE, SATA Ổ đĩa MFM địi hỏi mạch điều khiển phải tương thích với phần điện ổ đĩa cứng hay nói cách khác ổ đĩa mạch điều khiền phải tương thích RLL (Run Length Limited) phương pháp mã hóa bit đĩa giúp làm tăng mật độ bit Phần lớn ổ đĩa RLL cần phải tương thích với điều khiển làm việc với ESDI giao diện phát triển Maxtor làm tăng tốc trao đổi thông tin PC đĩa cứng SCSI (tên cũ SASI dành cho Shugart (sic) Associates), viết tắt cho Small Computer System Interface, đối thủ cạnh tranh ban đầu ESDI Khi giá linh kiện điện tử giảm (do nhu cầu tăng lên) chi tiết điện tử trước đặt cạc điều khiển đặt lên ổ đĩa cứng Cải tiến gọi ổ đĩa cứng tích hợp linh kiện điện tử (Integrated Drive Electronics hay IDE) Các nhà sản xuất IDE mong muốn tốc độ IDE tiếp cận tới tốc độ SCSI Các ổ đĩa IDE chậm khơng có nhớ đệm lớn ổ đĩa SCSI khơng có khả ghi trực tiếp lên RAM Các công ty chế tạo IDE cố gắng khắc phục khoảng cách tốc độ phương pháp đánh địa logic khối (Logical Block Addressing - LBA) Các ổ đĩa gọi EIDE Cùng lúc với đời EIDE, nhà sản xuất SCSI tiếp tục cải tiến tốc độ SCSI Những cải tiến đồng thời khiến cho giá thành giao tiếp SCSI cao thêm Để vừa nâng cao hiệu suất EIDE vừa khơng làm tăng chi phí cho Trang HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm linh kiện điện tử khơng có cách khác phải thay giao diện kiểu "song song" kiểu "nối tiếp", kết đời giao diện SATA Tuy nhiên, hiệu suất làm việc ổ đĩa cứng SATA hệ đầu ổ đĩa PATA khơng có khác biệt đáng kể Ngồi cịn có ổ lưu trữ thể rắn SSD thiết bị lưu trữ sử dụng nhớ flash để lưu trữ liệu máy tính cách bền vững Một ổ SSD đồng thời mô trình lưu trữ truy cập liệu giống ổ đĩa cứng (HDD) thơng thường dễ dàng sử dụng cho nhiều mục đích khác Ổ SSD sử dụng SRAM DRAM nhớ Flash để lưu liệu, không nên nhầm lẫn với RAM Disk công nghệ mô lưu liệu RAM Nhờ việc sử dụng RAM để lưu liệu, hoạt động đọc/ghi liệu SSD không kéo theo chuyển động phần ổ đĩa làm ổ đĩa bền vững so với HDD, gần không gây tiếng ồn, khơng có độ trễ học nên mang lại tốc độ truy cập cao Đồng thời khơng thời gian khởi động ổ HDD Ngồi ra, nhờ không sử dụng đầu đọc học để truy cập liệu, SSD tiêu tốn điện HDD hoạt động điện áp thấp so với HDD, kích thước gọn Do đó, sử dụng nhiều máy tính điện áp thấp Ổ SSD Texas Instrument sử dụng RAM có thời gian truy cập liệu 15 micro giây, nhanh gấp 250 lần ổ cứng truyền thống, ổ SSD sử dụng nhớ flash có thời gian truy cập liệu từ 80-120 micro giây.Ổ SSD có dải hoạt động nhiệt cao HDD, thông thường dải nhiệt 555oC Một số ổ flash hoạt động nhiệt độ 70oC Tuy nhiên, ổ SSD có hạn chế dung lượng lưu trữ, độ bền đọc/ghi so với ổ HDD thông thường Hiện ổ SSD dạng Flash đọc ghi tối đa khoảng 10.000 lần cho ổ loại MLC 100.000 lần cho ổ loại SLC Ổ SSD đắt nhiều lần so với HDD tính đơn vị dung lượng lưu trữ Gần WD(Western Digital) vừa thức mắt dòng sản phẩm ổ đĩa kép WD Black2 – sáng tạo độc đáo ngành lưu trữ, tổng hòa 120 GB ổ đĩa thể rắn (SSD) với TB ổ đĩa (HDD) ổ đĩa 2,5 inch, mang đến giải pháp lưu trữ kép đầy mạnh mẽ Ổ đĩa kép WD Black2 thiết bị hoàn hảo cho người tiêu dùng nhà cung cấp dịch vụ cần nâng cấp máy tính xách tay, máy tính để bàn kích thước nhỏ hệ thống máy để bàn tất (AIO) với hiệu SSD khả lưu trữ HDD Thiết bị kết nối thông qua cáp đơn tương thích với khe 9,5 mm truyền thống Trang HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm Cấu tạo Ổ đĩa cứng gồm thành phần, phận liệt kê giải thích sơ sau: a Cụm đĩa: Bao gồm toàn đĩa, trục quay động • • • Đĩa từ Trục quay: truyền chuyển động đĩa từ Động cơ: Được gắn đồng trục với trục quay đĩa b Cụm đầu đọc • • Đầu đọc (head): Đầu đọc/ghi liệu Cần di chuyển đầu đọc (head arm actuator arm) c Cụm mạch điện • • • • • • Mạch điều khiển: có nhiệm vụ điều khiển động đồng trục, điều khiển di chuyển cần di chuyển đầu đọc để đảm bảo đến vị trí bề mặt đĩa Mạch xử lý liệu: dùng để xử lý liệu đọc/ghi ổ đĩa cứng Bộ nhớ đệm (cache buffer): nơi tạm lưu liệu trình đọc/ghi liệu Dữ liệu nhớ đệm ổ đĩa cứng ngừng cấp điện Đầu cắm nguồn cung cấp điện cho ổ đĩa cứng Đầu kết nối giao tiếp với máy tính Các cầu đấu thiết đặt (tạm dịch từ jumper) thiết đặt chế độ làm việc ổ đĩa cứng: Lựa chọn chế độ làm việc ổ đĩa cứng (SATA 150 SATA 300) hay thứ tự kênh giao tiếp IDE (master hay slave tự lựa chọn), lựa chọn thông số làm việc khác d Vỏ đĩa cứng: • Vỏ ổ đĩa cứng gồm phần: Phần đế chứa linh kiện gắn nó, phần nắp đậy lại để bảo vệ linh kiện bên Trang HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm Vỏ ổ đĩa cứng có chức nhằm định vị linh kiện đảm bảo độ kín khít để không cho phép bụi lọt vào bên ổ đĩa cứng • Ngồi ra, vỏ đĩa cứng cịn có tác dụng chịu đựng va chạm (ở mức độ thấp) để bảo vệ ổ đĩa cứng Do đầu từ chuyển động sát mặt đĩa nên có bụi lọt vào ổ đĩa cứng làm xước bề mặt, lớp từ hư hỏng phần (xuất khối hư hỏng (bad block)) Thành phần bên ổ đĩa cứng khơng khí có độ cao, để đảm bảo áp suất cân môi trường bên bên ngồi, vỏ bảo vệ có hệ lỗ thống đảm bảo cản bụi cân áp suất • e Đĩa từ Đĩa từ (platter): Đĩa thường cấu tạo nhôm thuỷ tinh, bề mặt phủ lớp vật liệu từ tính nơi chứa liệu Tuỳ theo hãng sản xuất mà đĩa sử dụng hai mặt Số lượng đĩa nhiều một, phụ thuộc vào dung lượng công nghệ hãng sản xuất khác Mỗi đĩa từ sử dụng hai mặt, đĩa cứng có nhiều đĩa từ, chúng gắn song song, quay đồng trục, tốc độ với hoạt động f Track Trên mặt làm việc đĩa từ chia nhiều vòng trịn đồng tâm thành track Track hiểu đơn giản giống rãnh ghi liệu giống đĩa nhựa (ghi âm nhạc trước đây) cách biệt rãnh ghi khơng có gờ phân biệt chúng vòng tròn đồng tâm không nối tiếp thành dạng xoắn trôn ốc đĩa nhựa Track ổ đĩa cứng khơng cố định từ sản xuất, chúng thay đổi vị trí định dạng cấp thấp ổ đĩa (low format ) Khi ổ đĩa cứng hoạt động nhiều năm liên tục, kết kiểm tra phần mềm cho thấy xuất nhiều khối hư hỏng (bad block) có nghĩa phần rơ rão làm việc khơng xác sản xuất, lúc thích hợp format cấp thấp cho để tương thích với chế độ làm việc phần Trang 10 HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm ổ đĩa cứng ghi rõ thơng số dịng điện tiêu thụ loại điện áp sử dụng để đảm bảo cho người sử dụng tính tốn cơng suất chung Ổ đĩa cứng thường tiêu thụ điện lớn thời điểm khởi động hệ thống (hoặc thời điểm đĩa cứng bắt đầu hoạt động trở lại sau tạm nghỉ để tiết kiệm điện năng) khởi động động đồng trục quay đĩa từ, giống động điện thơng thường, dịng điện tiêu thụ đỉnh cực đại giai đoạn gấp lần cơng suất tiêu thụ bình thường Ổ cứng thơng thường lấy điện trực tiếp từ nguồn máy tính, với ổ đĩa cứng ngồi sử dụng cung cấp điện riêng kèm theo chúng dùng nguồn điện cung cấp qua cổng giao tiếp USB i Các thông số khác Các thông số người sử dụng thường ý chúng thường không ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất làm việc ổ cứng Các thông số không nên lấy làm tiêu so sánh ổ đĩa cứng lựa chọn sử dụng thông thường Độ ồn Độ ồn ổ đĩa cứng thơng số tính dB, chúng đo ổ đĩa cứng làm việc bình thường Ổ đĩa cứng với đặc trưng hoạt động chuyển động khí đĩa từ cần di chuyển đầu đọc, chúng khơng tránh khỏi phát tiếng ồn Do ổ đĩa cứng thường có độ ồn thấp nhiều so với quạt làm mát hệ thống làm việc nên người sử dụng khơng cần quan tâm đến thơng số Những tiếng “lắc tắc” nhỏ phát q trình làm việc ổ cứng cách khơng đặn sinh cần đỡ đầu đọc/ghi di chuyển dừng đột ngột vị trí cần định vị để làm việc Âm giúp người sử dụng biết trạng thái làm việc ổ đĩa cứng mà không cần quan sát đèn trạng thái HDD Chu trình di chuyển Chu trình di chuyển cần đọc/ghi (Load/Unload cycle) tính số lần chúng khởi động từ vị trí an tồn đến vùng làm việc bề mặt đĩa cứng ngược lại Thông số số hữu hạn Trang 22 HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm lần di chuyển mà sau số lần ổ đĩa cứng gặp lỗi hư hỏng Sau phiên làm việc (tắt máy), đầu từ di chuyển đến vị trí an toàn nằm đĩa từ nhằm tránh va chạm gây xước bề mặt lớp từ tính, số ổ đĩa có thiết kế cần di chuyển đầu đọc tự động di chuyển vị trí an toàn sau ngừng cấp điện đột ngột Nhiều người sử dụng động có thói quen ngắt điện phiên làm việc DOS (bởi tắt máy thống) tháo ổ đĩa cứng cho cơng việc khác, q trình di chuyển gây va chạm làm xuất khối hư hỏng (bad block) Chu trình di chuyển thông số lớn số lần khởi động máy tính (hoặc thiết bị sử dụng ổ đĩa cứng) phiên làm việc, ổ đĩa cứng chuyển sang chế độ tạm nghỉ (stand by) để tiết kiệm điện nhiều lần Chịu đựng sốc Chịu đựng sốc (Shock - half sine wave): Sốc (hình thức rung động theo nửa chu kỳ sóng, thường hiểu việc giao động từ vị trí cân đến giá trị cực đại, sau lại trở lại vị trí ban đầu) nói đến khả chịu đựng sốc ổ đĩa cứng làm việc Với ổ cứng cho máy tính xách tay thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân hay ổ đĩa cứng ngồi thơng số cao tốt, với ổ đĩa cứng gắn cho máy tính cá nhân để bàn thơng số coi trọng so sánh lựa chọn loại ổ cứng chúng gắn cố định nên xảy sốc Nhiệt độ thích nghi Tất thiết bị dựa hoạt động khí bị thay đổi thông số nhiệt độ chúng tăng lên đến mức giới hạn (sự giãn nở theo nhiệt độ ln đặc tính kim loại), nhiều thiết bị khác, nhiệt độ yếu tố ảnh hưởng đến trình làm việc ổ đĩa cứng bên chuyển động khí cần tuyệt đối xác Nhiệt độ làm việc ổ đĩa cứng thường từ 40 độ C, điều thường phù hợp với nhiều môi trường khác nhau, nhiên Trang 23 HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hồn Văn Kiếm khơng có vậy: độ ẩm yếu tố liên quan kết hợp với môi trường tạo thành phá hoại ổ đĩa cứng Ổ cứng thường có lỗ (chứa lọc khơng khí) để cân áp suất với bên ngồi, khơng khí mơi trường chứa nhiều nước, ngưng tụ nước thành giọt đóng băng bên ổ đĩa cứng làm hư hỏng ổ ta hình dung tốc độ quay lớn khoảng cách đầu từ với bề mặt làm việc đĩa từ nhỏ đến đâu Chính trước đưa ổ đĩa cứng vào làm việc lần (tháo bỏ vỏ nhựa bọc kín sản xuất) thiết bị ổ đĩa cứng sử dụng đưa đến từ môi trường khác đến nơi làm việc (có nhiệt độ mơi trường cao hơn), nên đặt vào khoang chứa số thời gian định trước kết nối dây cấp nguồn cáp liệu để chúng làm việc Thời gian thích nghi đủ lớn để để đảm bảo cho: • Các giọt nước bị bay cụm băng tuyết biến thành nước cân với mơi trường bên ngồi • Đảm bảo đồng môi trường bên bên ổ đĩa cứng, tránh biến đổi (do nhiệt độ thay đổi đột ngột) với thiết bị khí bên nhiệt độ ổ đĩa cứng tăng lên sau thời gian hoạt động Thời gian thích nghi cần thiết: Tương tự việc đưa máy tính xách tay từ ngồi trời xứ lạnh vào phòng làm việc ấm áp nên để thời gian chờ máy tính xách tay có ổ đĩa cứng - trừ trường hợp Trang 24 HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm trời (xứ lạnh) máy hoạt động (đảm bảo khơng bị đóng băng tuyết bên ổ đĩa cứng) Với nhiệt độ theo bảng ta thấy khí hậu Việt Nam nước gần xích đạo khác có nhiệt độ trung bình cao có lẽ cần có thời gian thích ứng trước đưa ổ đĩa cứng vào sử dụng (trừ vùng có nhiệt độ thấp xuất tuyết Sa Pa Việt Nam) Các số thông số sản phẩm Phần giải thích số thơng số khác ổ đĩa cứng Model: Ký hiệu kiểu sản phẩm ổ đĩa cứng, model sử dụng chung cho lơ sản phẩm loại có đặc tính thơng số giống Thơng thường hãng có cách ký hiệu riêng thơng số model để giải thích sơ qua số thơng số ổ đĩa cứng Serial number: Mã số sản phẩm, ổ đĩa cứng có số hiệu riêng Thông số thường chứa đựng thông tin quy ước riêng hãng sản xuất thời gian sản xuất đơn thứ tự sản phẩm sản xuất Firmware revision: Thông số phiên firmware sử dụng thời ổ đĩa cứng Thông số thay đổi người sử dụng nâng cấp phiên firmware ổ đĩa cứng (nhưng việc nâng cấp thường xảy ra) Một số hãng sản xuất phần mềm sử dụng thông số ổ đĩa cứng để nhận dạng tình trạng quyền phần mềm máy tính, nhiên cách khơng áp dụng rộng rãi việc đăng ký phức tạp, khơng thuận tiện cho q trình nâng cấp ổ đĩa cứng người sử dụng Thiết đặt chế độ hoạt động đĩa cứng a Thiết đặt phần cứng thông qua cầu đấu Cầu đấu (tạm dịch từ jumper) phận nhỏ ổ đĩa cứng, chúng có tác dụng thiết đặt chế độ làm việc ổ đĩa cứng Thiết đặt kênh Trang 25 HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm Lựa chọn kênh cable IDE: Các ổ đĩa cứng theo chuẩn giao tiếp ATA thường sử dụng hai kênh (trên cáp truyền liệu), chúng đặt kênh (Master) kênh phụ (Slave) Việc thiết lập đơn giản cần cắm cầu đấu vào vị trí chúng chân cắm Về vị trí, chúng ln hướng dẫn phần nhãn viết tắt cạnh cầu đấu sau: MA (hoặc M): Master, SL (hoặc S): Slave; CS (hoặc C): Cable select (tự động lựa chọn theo cáp truyền liệu) Để giúp ổ đĩa cứng hoạt động tốt hơn, nên chọn ổ đĩa cứng chứa phân vùng có cài hệ điều hành làm kênh chính, ổ đĩa cứng vật lý có tính dùng phụ, dùng cho lưu trữ tập tin không truy cập thường xuyên nên đặt ổ phụ (slave) Thiết đặt chuẩn giao tiếp Một số ổ đĩa cứng sử dụng giao tiếp SATA hệ thứ (300 MBps) hoạt động phù hợp với bo mạch chủ hỗ trợ giao tiếp SATA hệ (150 MBps) cách đổi cầu đấu thiết đặt Hướng dẫn cách đổi ghi nhãn đĩa tìm thấy phần hướng dẫn website hãng sản xuất b Thiết đặt phần mềm Thiết đặt phần mềm cài đặt, phân hoạch ổ đĩa cứng giúp cho ổ đĩa cứng làm việc Trong phạm vi viết Ổ đĩa cứng, mục trình bày tóm lược Phân vùng (Partition) Phân vùng (partition): tập hợp vùng ghi nhớ liệu cylinder gần với dung lượng theo thiết đặt người sử dụng để sử dụng cho mục đích sử dụng khác Sự phân chia phân vùng giúp cho ổ đĩa cứng định dạng loại tập tin khác để cài đặt nhiều hệ điều hành đồng thời ổ đĩa cứng Ví dụ ổ đĩa cứng thiết lập phân vùng có định dạng FAT/FAT32 cho hệ điều hành Windows 9X/Me vài phân vùng NTFS cho hệ điều hành Windows NT/2000/XP/Vista với lợi bảo mật định dạng Trang 26 HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm loại (mặc dù hệ điều hành sử dụng định dạng cũ hơn) Phân chia phân vùng điều bắt buộc ổ đĩa cứng để làm việc (một vài hãng sản xuất máy tính cá nhân nguyên thiết đặt phân vùng cài sẵn hệ điều hành vào máy tính bán ra), chúng giúp cho người sử dụng cài đặt đồng thời nhiều hệ điều hành máy tính giúp việc quản lý nội dung, lưu trữ, phân loại liệu thuận tiện tối ưu hơn, tránh phân mảnh tập tin Những lời khuyên giúp sử dụng ổ đĩa cứng cách tối ưu hơn: Phân vùng chứa hệ điều hành chính: Thường nên thiết lập phân vùng chứa hệ điều hành vùng chứa phía ngồi rìa đĩa từ (outer zone) vùng có tốc độ đọc/ghi cao hơn, dẫn đến khởi động hệ điều hành phần mềm khởi động làm việc nhanh Phân vùng thường gán tên C • Phân vùng chứa hệ điều hành khơng nên chứa liệu quan trọng chúng dễ bị virus công (hơn phân vùng khác), việc sửa chữa khắc phục cố khơng thận trọng làm toàn liệu phân vùng • Phân vùng chứa liệu thường xuyên truy cập thay đổi: Những tập tin đa phương tiện (multimedia) thường xuyên truy cập liệu làm việc khác nên đặt phân vùng thứ hai sau phân vùng chứa hệ điều hành Sau quy hoạch, nên thường xuyên thực thi tác vụ chống phân mảnh tập tin phân vùng • Phân vùng chứa liệu truy cập bị sửa đổi: Nên đặt riêng phân vùng chứa liệu truy cập bị thay đổi cài đặt phần mềm Phân vùng nên đặt sau cùng, tương ứng với vị trí gần khu vực tâm đĩa (inner zone) Có nhiều phần mềm sử dụng để quy hoạch phân vùng đĩa cứng: fdisk DOS, Disk Management Windows (2000, XP) số phần mềm hãng khác, chúng đơn tạo phân vùng, xoá phân vùng mà khơng thay đổi kích thước phân vùng tồn tại, chúng thường làm liệu • Trang 27 HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm phân vùng thao tác Partition Magic (hiện hãng Symantec) thường nhiều người sử dụng tính mạnh mẽ, giao diện thân thiện (sử dụng chuột, giống phần mềm môi trường 32 bit) đặc biệt không làm liệu thao tác với phân vùng Định dạng phân vùng Lựa chọn định dạng phân vùng hành động tiếp sau quy hoạch phân vùng ổ đĩa cứng Tuỳ thuộc vào hệ điều hành sử dụng mà cần lựa chọn kiểu định dạng sử dụng ổ đĩa cứng Một số định dạng sử dụng hệ điều hành họ Windows là: FAT (File Allocation Table): Chuẩn hỗ trợ DOS hệ điều hành họ Windows 9X/Me (và hệ điều hành sau) Phân vùng FAT hỗ trợ độ dài tên 11 ký tự (8 ký tự tên ký tự mở rộng) DOS 255 ký tự hệ điều hành 32 bit Windows 9X/Me FAT sử dụng 12 16 bit, dung lượng tối đa phân vùng FAT đến GB liệu FAT32 (File Allocation Table, 32-bit): Tương tự FAT, hỗ trợ hệ điều hành Windows 95 OSR2 toàn hệ điều hành sau Dung lượng tối đa phân vùng FAT32 lên tới TB (2.048 GB) NTFS (Windows New Tech File System): Được hỗ trợ hệ điều hành họ NT/2000/XP/Vista Một phân vùng NTFS có dung lượng tối đa đến 16 exabytes exFAT (extended File Allocation Table): thiết kế đặc biệt cho ổ flash USB Không có thế, hệ điều hành họ Linux sử dụng loại định dạng tập tin riêng Format Format định dạng vùng ghi liệu ổ đĩa cứng Tuỳ theo yêu cầu mà thực định dạng thể loại cấp thấp hay định dạng thông thường Trang 28 HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm Format cấp thấp Format cấp thấp (low-level format) định dạng lại track, sector, cylinder (bao gồm ‘khu vực” trình bày phần sector) Format cấp thấp thường hãng sản xuất thực lần trước xuất xưởng ổ đĩa cứng Người sử dụng nên dùng phần mềm hãng sản xuất để format cấp thấp (cũng có phần mềm hãng khác phần mềm không nhận biết thông số ổ đĩa cứng tiến hành định dạng lại) Khi ổ cứng làm việc nhiều năm liên tục có khối hư hỏng xuất nhiều, điều có hai khả năng: lão hố tổng thể rơ rão phần khí bên ổ đĩa cứng Cả hai trường hợp dẫn đến không đáng tin cậy lưu trữ liệu quan trọng nó, việc định dạng cấp thấp kéo dài thêm chút thời gian làm việc ổ đĩa cứng để lưu liệu không quan trọng Format cấp thấp giúp cho đọc/ghi track bị lệch lạc trở thành phù hợp track định dạng lại (có thể hiểu đơn giản đầu đọc/ghi bắt đầu làm việc dịch biên phía track sau format cấp thấp đầu đọc/ghi làm việc tâm track mới) Không nên lạm dụng format cấp thấp ổ đĩa cứng bạn hoạt động bình thường định dạng lại mang lại rủi ro: Sự thao tác sai người dùng, vấn đề xử lý bo mạch ổ đĩa cứng Nếu ổ đĩa cứng xuất vài khối hư hỏng người sử dụng nên dùng phần mềm che giấu khơng hoạt động rơ rão phần cứng Một người viết sử dụng ổ đĩa cứng từ năm 1995 chưa thấy có tượng rơ rão khí nhắc đến Format thông thường Định dạng mức cao (high-level format) hình thức format thơng thường mà đa phần người sử dụng thực (chúng gọi tên để phân biệt với format cấp thấp) Trang 29 HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hồn Văn Kiếm lệnh sẵn có hệ điều hành (DOS Windows), hình thức format có hai dạng: • Format nhanh (quick): Đơn xố vị trí lưu trữ ký tự để hệ điều hành phần mềm ghi đè liệu lên liệu cũ Nếu muốn format nhanh: sử dụng tham số “ /q” với lệnh DOS chọn “quick format” hộp lựa chọn lệnh hệ điều hành Windows • Format thơng thường Xố bỏ liệu cũ đồng thời kiểm tra phát khối hư hỏng (bad block), đánh dấu chúng để chúng khơng cịn vơ tình sử dụng đến phiên làm việc tới (nếu khơng có đánh dấu này, hệ điều hành ghi liệu vào khối hư hỏng mà khơng báo lỗi - nhiên đọc lại liệu ghi vấn đề nghiêm trọng).Đối với nhớ Flash khơng nên format nhiều dễ làm hỏng ổ đĩa Tham số format Ở dạng format cấp thấp, thông số thiết đặt phần nhiều phần mềm hãng sản xuất xác nhận bạn nhập vào thông số nhìn thấy ổ đĩa cứng (Model, serial number ) nên thơng số cần tuyệt đối xác nhằm tránh thất bại tiến hành Ở dạng format thơng thường, hình thức format nhanh (quick) thơng số giữ ngun lần format gần nhất, cịn lại có thơng số mà người tiến hành format cần cân nhắc lựa chọn kích thước đơn vị (nhỏ nhất) định dạng cluster (trong Windows XP mục Allocation unit size hộp thoại lựa chọn format) Kích thước cluster lựa chọn 512 byte nhỏ kích thước chứa liệu sector (với kích thước sector thơng dụng 512 byte) Các kích thước cịn lại là: 1024, 2048, 4096 với quy định giới hạn loại định dạng (FAT/FAT32 hay NTFS) Sự lựa chọn quan trọng phân vùng cần định dạng sử dụng chủ yếu để chứa tập tin có kích thước Để hiểu lựa chọn, xin xem ví dụ sau: Nếu lưu tập tin text có dung lượng byte (bạn thử tạo tập tin text đánh ký tự vào đó) ổ đĩa cứng phải dùng đến 512 byte để chứa tập tin với việc lựa chọn kích thước đơn vị 512 byte, cịn Trang 30 HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hồn Văn Kiếm lựa chọn cluster 4096 byte kích thước lãng phí 4096 = 4095 byte Nếu lựa chọn kích thước cluster có kích thước nhỏ bảng FAT tập tin MFT (Master File Table) định dạng NTFS lại trở lên lớn Như ta nhận thấy: Nếu ổ đĩa cứng sử dụng cho tập tin phần mềm văn phịng thường ngày (Winword, bảng tính excel ), nên chọn kích thước nhỏ: 1024 2048 byte Nếu chứa tập tin dạng cài đặt phần mềm tập tin video, nên chọn kích thước lớn Đặc biệt ổ cứng nhỏ dành cho thiết bị di động lựa chọn thường 512 byte (đây thường lựa chọn format loại thẻ nhớ) Windows cho bạn biết tập tin kích thước thực (size) kích thước chứa đĩa (size on disk) cách bấm chuột phải chọn Properties Điều giúp bạn nhận lãng phí nêu Phần mềm Partition Magic Symantec so sánh việc lựa chọn kích thước cluster phân vùng tồn liệu III PHÂN TÍCH THEO SCAMPER Phép thay - Substitute Ổ cứng ln có thay đổi khơng ngừng thành phần cấu tạo kỹ thuật liên quan nhằm cải thiện dung lượng, tốc độ giá thành sản phẩm Đầu đọc đĩa ban đầu dược làm từ lỗi sắt đẽ thay lỗi ferit … Phép kết hợp – Combine Ổ cứng kết hợp với máy tính hay thiết bị kị thuật số khác máy nghe nhạc kĩ thuật số, máy ảnh số, điện thoại di động thông minh (SmartPhone), máy quay phim kĩ thuật số, thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân để trở thành thiết bị lưu trữ liệu Trang 31 HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm Ổ cứng cịn có kết hợp ổ đĩa thể rắn SDD ỗ đĩa HDD tạo thành giải pháp lưu trữ kép với hiệu SDD khả lưu trữ HDD Phép thích ứng – Adapt Ổ đĩa cứng loại nhớ "khơng thay đổi" (non-volatile), có nghĩa chúng khơng bị liệu ngừng cung cấp nguồn điện cho chúng Vỏ ổ đĩa cứng có chức nhằm định vị linh kiện đảm bảo độ kín khít để khơng cho phép bụi lọt vào bên ổ đĩa cứng Ngoài ra, vỏ đĩa cứng cịn có tác dụng chịu đựng va chạm (ở mức độ thấp) để bảo vệ ổ đĩa cứng Do đầu từ chuyển động sát mặt đĩa nên có bụi lọt vào ổ đĩa cứng làm xước bề mặt, lớp từ hư hỏng phần (xuất khối hư hỏng (bad block)) Thành phần bên ổ đĩa cứng khơng khí có độ cao, để đảm bảo áp suất cân môi trường bên bên ngồi, vỏ bảo vệ có hệ lỗ thoáng đảm bảo cản bụi cân áp suất Ổ cứng chịu thay đổi nhiệt độ khoản thay đổi định mơi trường có va chạm nhẹ Phép điều chỉnh – Modify Ổ cứng có thay đổi khơng ngừng kích thước, dung lượng lưu trữ tốc độ truy cập Từ ổ ban đầu với tổng dung lượng triệu kí tự tốc độ truy cập thấp ngày dung lượng ổ cứng lên tới vài terabyte Trong thời gian dài, ổ đĩa cứng có kích thước lớn cồng kềnh, thích hợp với mơi trường bảo vệ trung tâm liệu văn phòng lớn môi trường công nghiệp khắc nghiệt (vì mong manh), hay văn phịng nhỏ nhà riêng (vì kích cỡ q khổ lượng điện tiêu thụ) thi ta bỏ vào túi Phép thêm vào – Put Trang 32 HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm Khi giá linh kiện điện tử giảm (do nhu cầu tăng lên) chi tiết điện tử trước đặt cạc điều khiển đặt lên ổ đĩa cứng gọi ổ đĩa cứng tích hợp linh kiện điện tử (Integrated Drive Electronics hay IDE) Phép loại bỏ - Eliminate Ổ SDD loại bỏ thành phần học HDD sử dụng SRAM DRAM nhớ Flash để lưu liệu Nhờ việc sử dụng RAM để lưu liệu, hoạt động đọc/ghi liệu SSD không kéo theo chuyển động phần ổ đĩa làm ổ đĩa bền vững so với HDD, gần không gây tiếng ồn, khơng có độ trễ học nên mang lại tốc độ truy cập cao IV KẾT LUẬN Bài thu hoạch khái quát nguyên lý scamper qui trình phát triển ổ cứng Qua phân tích q trình phát triển để làm rỏ ý nghĩa nguyên lý nhờ mà ta nắm vững hiểu rõ nguyên tắc ngày với phát triển, bùng nổ thông tin hoạt đông xã hôi người khả cạnh tranh công cho tất người, ta có tư nắm vững, thấu hiểu nguyên lý sáng tạo ta dễ dàng việc tiến tới thành công V TÀI LIỆU THAM KHẢO Các tài liệu giảng dạy thầy GS.TSKH Hồng Văn Kiếm Nội dung website: • http://vi.wikipedia.org/wiki/SSD • http://voz.vn/2014/03/03/wd-ra-mat-o-dia-kep-ssdhdd-dau-tien-tren-thegioi/ Trang 33 HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý • GVHD: GS.TSKH Hoàn Văn Kiếm http://vi.wikipedia.org/wiki/%E1%BB%94_%C4%91%C4%A9a_c %E1%BB%A9ngs Trang 34 ... Scamper ứng dụng phân tích q trình phát triển đặt tính ổ đĩa cứng Bài thu hoạch gồm phần chính: • Sơ lược phương pháp Scamper • Tổng quan ổ cứng • Phân tích • Kết luận • Tài liệu tham khảo Vì... SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP SCAMPER Scamper gì? SCAMPER kĩ tư tổng hợp Michael Mikalko sáng tạo nên Đó cơng cụ tư hiệu quả, trợ giúp đắc lực trình tìm phát kiến nhằm thay đổi sản phẩm tiến trình cơng... tự cách làm cách sử dụng? Ví dụ: Cho loại vải không phân biệt mặt phải hay trái II TỒNG QUAN VỀ Ổ CỨNG Tổng quan - - - - Ổ đĩa cứng, hay gọi ổ cứng (tiếng Anh: Hard Disk Drive, viết tắt: HDD) thiết