Đang tải... (xem toàn văn)
xây dựng phân tích thiết kế hệ thống quản lý cửa hàng bán quần áo.xây dựng một hệ thống quản lý bán quần áo .Với mục đích xây dựng một hệ thống quản lý tối ưu và hiệu quả nhất.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Đề tài: Tìm hiểu nghiên cứu liệu từ tính ổ cứng Giáo viên HD: Nguyễn Thanh Hải Người thực : Nguyễn Văn Khải Hà Nội, 5/2019 MỤC LỤC Chương I Lịch sử phát triển Năm 1956-1973 Thập niên 1990 Ngày Chương II Phân loại ổ đĩa cứng và cấu tạo Cấu tạo Phân loại ổ đĩa cứng 11 2.1 Nguyên lý hoạt động ổ đĩa cứng 12 Giao tiếp với máy tính 12 Đọc và ghi liệu bề mặt đĩa 13 2.2 Thơng số và đặc tính .13 Dung lượng .13 Tốc độ quay ổ đĩa cứng 14 Các thông số thời gian ổ đĩa cứng 14 Bộ nhớ đệm 15 Chuẩn giao tiếp 16 Tốc độ truyền liệu 19 Kích thước 21 Sử dụng điện .23 Các thông số khác 23 Chương III: Đặc điểm công nghệ tiến tiến ngày ổ đĩa cứng 27 Ứng dụng ổ đĩa cứng .27 Sự phát triển ổ cứng ngày 27 Ổ cứng lai .28 Công nghệ HAMR 29 Lời Mở Đầu Với phát triển cảu kinh tế máy tính khơng thể thiếu xã hợi bây giờ, máy tính q quen tḥc với người, để sử dụng máy tính đơn giản để sử dụng máy tính cách và bảo vệ máy tính khơng đơn giản.Vai trò máy tính quan trọng, cấu tạo nên từ nhiều linh kiện và khơng thể thiếu là ổ đĩa cứng Trong máy tính ổ cứng là mợt thứ thiếu tất máy tính, lưu trữ liệu, tài liệu mật đoạn video, file nhạc và nhiều liệu khác Ổ đĩa cứng là một thiết bị quan trọng hệ thống chúng chứa liệu thành mợt q trình làm việc người sử dụng máy tính Để đáp ứng nhu cầu người sử dụng nhà phát minh sáng chế loại ổ đĩa cứng để tiện cho người sử dụng, phù hợp với túi tiền người tiêu dùng Nhưng có thiết bị này khơng phải hiểu cấu tạo hoạt động , cách sử dụng nào để đạt kết cao sử dụng và cách bảo vệ thiết bị tốt Vì hướng dẫn khoa Cơng nghệ thông tin Trường ĐHCN Hà Nội và giảng viên Nguyễn Thanh Hải hướng dẫn chúng em tiến hành làm đề tài “ Nghiên cứu và tìm hiểu thiết bị lưu trữ từ tính máy tính (HDD)” Chương I Lịch sử phát triển Năm 1956-1973 Năm 1956, ổ đĩa cứng (HDD) giới có tên là IBM 350 Reynold Johnson thiết kế Ổ này có tới 50 đĩa kích thước 24 inch với tổng dung lượng là triệu ký tự 7-bit (tương đương 4,4MB) Do sử dụng một đầu từ để truy nhập tất đĩa, tốc đợ truy nhập trung bình thấp Năm 1961, ổ HDD IBM 1301 mắt và bắt đầu sử dụng một đầu từ cho mặt đĩa Ổ HDD có bợ phận lưu trữ tháo lắp là IBM 1311 đời năm 1962 Ổ này sử dụng đĩa IBM 1316 có dung lượng triệu ký tự Năm 1973, IBM giới thiệu hệ thống đĩa 3340 Winchester Đây là ổ HDD sử dụng kỹ thuật lắp ráp đóng hợp Ổ HDD này ban đầu có tên “nợi bợ” là “30-30” sử dụng module 30MB tháo Sau đó, kỹ sư trưởng dự án Kenneth Haughton đặt tên thức theo tên loại súng trường Winchester 30-30 tiếng thời Cũng từ xuất cơng nghệ Winchester mà sau trở thành mợt thiết kế chuẩn cho nhà chế tạo HDD Đây là cơng nghệ cho phép đầu từ hạ xuống và nhấc lên khỏi phiến đĩa ổ đĩa quay Ban đầu, có kích thước lớn và cồng kềnh tiêu thụ lượng điện lớn nên HDD thích hợp với mơi trường trung tâm liệu, khơng phù hợp với văn phòng nhỏ nhà riêng Trước thập niên 1980, hầu hết ổ HDD có đĩa cỡ inch (20cm) 14 inch (35cm), cần mợt diện tích sàn chứa đáng kể Trong nhiều trường hợp, chúng cần tới điện cao áp chí điện ba pha cho môtơ lớn mà chúng dùng Mãi đến tận năm 1980, Seagate Technology cho đời HDD ST-506 - ổ đĩa 5,25 inch có dung lượng 5MB, HDD bắt đầu ứng dụng vào máy PC Thập niên 1990 Đa số các ổ đĩa cứng cho máy vi tính đầu thập kỷ 1980 khơng bán trực tiếp cho người dùng cuối nhà sản xuất mà các 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 các cửa hàng bán lẻ Ổ đĩa lắp ngày càng sử dụng nhiều PC ổ đĩa lắp ngoài tiếp tục phổ biến máy Macintosh hãng Apple và tảng khác Mỗi máy Mac sản xuất giữa năm 1986 và 1998 có mợt cổng SCSI phía sau khiến cho việc lắp đặt thêm phần cứng trở nên dễ dạng; tương tự vậy, "toaster" (máy nướng bánh) Mac khơng có chỗ cho ổ đĩa cứng (hay Mac Plus chỗ lắp ổ đĩa cứng), đời nên ổ SCSI lắp ngoài là hiểu Các ổ đĩa SCSI lắp ngoài phổ biến máy vi tính cổ loạt Apple II và Commodore 64, và sử dụng rộng rãi máy chủ tận ngày Sự xuất vào cuối thập niên 1990 chuẩn giao tiếp ngoài USB và FireWire khiến cho ổ đĩa cứng lắp ngoài trở nên phổ biến người dùng thông thường đặc biệt cần di chuyển một khối lượng lớn liệu hai địa điểm Vì thế, phần lớn ổ đĩa cứng sản xuất có trở thành lõi vỏ lắp ngoài 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 là 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 sản xuất có dung lượng lên tới 40 gigabyte ổ đĩa lắp có dung lượng lớn lên tới mợt nửa terabyte (500 GB), và ổ đĩa lắp ngoài đạt xấp xỉ một terabyte Cùng với lịch sử phát triển PC, họ ổ đĩa cứng lớn là MFM, RLL, ESDI, SCSI, IDE và EIDE, và là SATA Ổ đĩa MFM đòi hỏi mạch điều khiển phải tương thích với phần điện ổ đĩa cứng hay nói cách khác là ổ đĩa và mạch điều khiền phải tương thích RLL (Run Length Limited) là mợt phương pháp mã hóa bit đĩa giúp làm tăng mật độ bit Phần lớn ổ đĩa RLL cần phải tương thích với bợ điều khiển làm việc với ESDI là một giao diện phát triển Maxtor làm tăng tốc trao đổi thông tin PC và đĩa cứng SCSI (tên cũ là SASI dành cho Shugart (sic) Associates), viết tắt cho Small Computer System Interface, là 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 này gọi là 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 bợ nhớ đệm lớn ổ đĩa SCSI và khơng có khả ghi trực tiếp lên RAM Các công ty chế tạo IDE cố gắng khắc phục khoảng cách tốc độ này phương pháp đánh địa logic khối (Logical Block Addressing - LBA) Các ổ đĩa này gọi là 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 linh kiện điện tử khơng có cách nào khác là phải thay giao diện kiểu "song song" kiểu "nối tiếp", và kết là đời giao diện SATA Tuy nhiên, hiệu suất làm việc ổ đĩa cứng SATA hệ đầu và ổ đĩa PATA khơng có khác biệt đáng kể Chương II Phân loại ổ đĩa cứng và cấu tạo Cấu tạo Ổ đĩa cứng gồm thành phần, bợ phận liệt kê và giải thích sơ bợ sau: 1.1 Cụm đĩa: Bao gồm toàn bộ đĩa, trục quay và động Đĩa từ Trục quay: truyền chuyển động đĩa từ Động cơ: Được gắn đồng trục với trục quay và đĩa 1.2 Cụm đầu đọc Đầu đọc (head): Đầu đọc/ghi liệu Cần di chuyển đầu đọc (head arm actuator arm) 1.3 Cụm mạch điện Mạch điều khiển: có nhiệm vụ điều khiển đợng 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): là nơi tạm lưu liệu trình đọc/ghi liệu Dữ liệu bộ 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 1.4 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 Vỏ ổ đĩa cứng có chức nhằm định vị linh kiện và đảm bảo đợ kín khít để khơng cho phép bụi lọt vào bên ổ đĩa cứng Ngoài ra, vỏ đĩa cứng 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 và hư hỏng phần (xuất khối hư hỏng (bad block)) Thành phần bên ổ đĩa cứng là khơng khí có đợ cao, để đảm bảo áp suất cân môi trường bên và bên ngoài, vỏ bảo vệ có hệ lỗ thống đảm bảo cản bụi và cân áp suất 1.5 Đĩa từ Đĩa từ (platter): Đĩa thường cấu tạo nhôm thuỷ tinh, bề mặt phủ một lớp vật liệu từ tính là nơi chứa liệu Tuỳ theo hãng sản xuất mà đĩa này sử dụng một hai mặt và Số lượng đĩa nhiều một, phụ thuộc vào dung lượng và 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 1.6 Track Trên một mặt làm việc đĩa từ chia nhiều vòng tròn đồng tâm thành track Track hiểu đơn giản giống rãnh ghi liệu giống đĩa nhựa (ghi âm nhạc trước đây) cách biệt rãnh ghi này khơng có gờ phân biệt và chúng là vòng tròn đồng tâm khơng nối tiếp thành dạng xoắn trôn ốc đĩa nhựa Track ổ đĩa cứng không cố định từ sản xuất, chúng thay đổi vị trí định dạng cấp thấp ổ đĩa (low format ) Khi một 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 là phần rơ rão và làm việc khơng xác sản xuất, lúc này thích hợp là format cấp thấp cho để tương thích với chế độ làm việc phần 1.7 Sector Tốc độ Số Số Khu vực truyền liệu sector/track byte/track (MBps) 720 368.640 44,24 704 360.448 43,25 696 356.352 42,76 672 344.064 41,29 640 327.680 39,32 614 314.368 37,72 592 303.104 36,37 556 284.672 34,16 528 270.336 32,44 9 480 245.760 29,49 10 480 245.760 29,49 11 456 233.472 28,02 12 432 221.184 26,54 13 416 212.992 25,56 14 384 196.608 23,59 15 360 184.320 22,12 Trên track chia thành phần nhỏ đoạn hướng tâm thành sector Các sector là phần nhỏ cuối chia để chứa liệu Theo chuẩn thơng thường một sector chứa dung lượng 512 byte Số sector track là khác từ phần rìa đĩa vào đến vùng tâm đĩa, ổ đĩa cứng chia 10 vùng mà vùng có số sector/track Bảng sau cho thấy khu vực với thông số khác và ảnh hưởng chúng đến tốc độ truyền liệu ổ cứng Các khu vực ghi liệu ổ đĩa cứng Hitachi Travelstar 7K60 2,5" 1.8 Cylinder Tập hợp track cùng bán kính (cùng số hiệu trên) mặt đĩa khác thành cylinder Nói mợt cách xác thì: đầu đọc/ghi làm việc mợt track nào tập hợp toàn bợ track bề mặt đĩa lại mà đầu đọc lại làm việc gọi là cylinder (cách giải thích này xác xảy thường hợp đầu đọc khác có khoảng cách đến tâm quay đĩa khác q trình chế tạo) Trên mợt ổ đĩa cứng có nhiều cylinder có nhiều track mặt đĩa từ 10 hãng sản xuất ổ đĩa cứng nào, người sử dụng khơng cần quan tâm đến thơng số này Bộ nhớ đệm Bộ nhớ đệm (cache buffer) ổ đĩa cứng giống RAM máy tính, chúng có nhiệm vụ lưu tạm liệu q trình làm việc ổ đĩa cứng Đợ lớn bợ nhớ đệm có ảnh hưởng đáng kể tới hiệu suất hoạt động ổ đĩa cứng việc đọc/ghi không xảy tức thời (do phụ thuộc vào di chuyển đầu đọc/ghi, liệu truyền tới đi) đặt tạm bộ nhớ đệm Đơn vị thường bính kB MB Trong thời điểm năm 2007, dung lượng bộ nhớ đệm thường là MB cho loại ổ đĩa cứng dung lượng đến khoảng 160 GB, với ổ đĩa cứng dụng lượng lớn chúng thường sử dụng bộ nhớ đệm đến 16 MB cao Bộ nhớ đệm càng lớn càng tốt, hiệu chung ổ đĩa cứng chững lại một giá trị bợ nhớ đệm định mà từ bợ nhớ đệm tăng lên hiệu khơng tăng đáng kể Hệ điều hành lấy một phần bộ nhớ hệ thống (RAM) để tạo một bộ nhớ đệm lưu trữ liệu lấy từ ổ đĩa cứng nhằm tối ưu việc xử lý liệu thường xuyên phải truy cập, là một cách dùng riêng hệ điều hành mà chúng không ảnh hưởng đến cách hoạt đợng hiệu suất vốn có loại ổ đĩa cứng Có nhiều phần mềm cho phép tinh chỉnh thông số này hệ điều hành tuỳ thuộc vào dư thừa RAM hệ thống Chuẩn giao tiếp Các chuẩn giao tiếp ổ đĩa cứng Giao tiếp (viết tắt) Tên tiếng Anh đầy đủ Tốc độ truyền liệu 16 SCSI Small Computer System Interface Nhiều loại, xem thêm Ultra160 SCSI 160 MBps Ultra320 SCSI 320 MBps ATA Advanced Technology Attachment Max = 133 MBps SATA 150 Serial ATA 150 150 MBps SATA 300 Serial ATA 300 300 MBps SATA 600 Serial ATA 600 600 MBps Có nhiều chuẩn giao tiếp khác ổ đĩa cứng với hệ thống phần cứng, đa dạng này một phần xuất phát từ yêu cầu tốc độ đọc/ghi liệu khác hệ thống máy tính, phần lại ổ giao tiếp nhanh có giá thành cao nhiều so với chuẩn thông dụng Trước đây, chuẩn ATA và SATA hệ sử dụng phổ biến máy tính cá nhân thơng thường chuẩn SCSI và Fibre Channel có tốc đợ cao sử chủ yếu nhiều máy chủ và máy trạm Gần đây, chuẩn SATA hệ với tốc độ giao tiếp cao sử dụng rộng rãi máy tính cá nhân sử dụng hệ chipset 17 Bảng so sánh chuẩn ATA thường sử dụng nhiều với ổ đĩa cứng thời gian gần Paralle Phát Công Loại Serial Chuẩn PIO DMA UDM l triển bố bỏ Speed Standar Mode Mode A Speed Đặc tính (năm (năm (năm (MBps d s s Modes (MBps ) ) ) ) ) ATA-1 1988 1994 1999 02 8,33 Hộ trợ lên tới 136.9GB; BIOS issues not addressed Faster PIO modes; CHS/LBA BIOS translation defined up to 8.4GB; PC-Card ATA-2 1993 1996 2001 04 02 16,67 ATA-3 1995 1997 2002 04 02 16,67 SMART; improved signal integrity; LBA 18 support mandatory; eliminated single-word DMA modes ATA-4 1996 1998 ATA-5 1998 2000 ATA-6 2000 2002 ATA-7 2001 2004 04 04 04 04 02 02 02 02 02 04 05 06 33,33 Ultra-DMA modes; ATAPI Packet Interface; BIOS hỗ trợ tới 136.9GB 66,67 Faster UDMA modes; 80pin cable with autodetectio n 100 100MBps UDMA mode; extended drive and BIOS support up to 144PB 133 133MBps UDMA mode; Serial ATA 150 19 ATA-8 2004 04 02 06 133 150 Phiên phụ SMART = Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology ATAPI = AT Attachment Packet Interface MB = Megabyte; million bytes GB = Gigabyte; billion bytes PB = Petabyte; quadrillion bytes CHS = Cylinder, Head, Sector LBA = Logical block address PIO = Programmed I/O DMA = direct memory access UDMA = Ultra DMA Tốc độ truyền liệu Tốc độ chuẩn giao tiếp khơng có nghĩa là ổ đĩa cứng đáp ứng theo tốc đợ nó, đa phần tốc độ truyền liệu chuẩn giao tiếp thấp so với thiết kế chúng gặp rào cản vấn đề công nghệ chế tạo Các thông số sau ảnh hưởng đến tốc độ truyền liệu ổ đĩa cứng: Tốc độ quay đĩa từ Số lượng đĩa từ ổ đĩa cứng: càng nhiều đĩa từ số lượng đầu đọc càng lớn, khả đọc/ghi đồng thời đầu từ mặt đĩa càng nhiều lượng liệu đọc/ghi càng lớn Cơng nghệ chế tạo: Mật đợ sít chặt track và công nghệ ghi liệu bề mặt đĩa (phương từ song song vng góc với bề mặt đĩa): dẫn đến tốc độ đọc/ghi cao Dung lượng bộ nhớ đệm: Ảnh hưởng đến tốc độ truyền liệu tức thời một thời điểm Bảng so sánh sau tốc độ vùng ổ cứng khác giúp nhận một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ truyền liệu ổ đĩa cứng Ổ đĩa cứng Ultra-ATA/100 Hitachi (IBM) Deskstar 120GXP Vùng Sectors/Track Tốc đợ quay Tốc đợ 20 (vòng/phút) truyền liệu (MB/giây) Vùng ngoài 928 7.200 57,02 Vùng 448 7.200 27,53 Trung bình 688 7.200 42,27 Ổ đĩa cứng Maxtor DiamondMax D540X-4G120J6 120GB ATA Vùng ngoài 896 5.400 41,29 Vùng 448 5.400 20,64 Trung bình 672 5.400 30,97 Như ta thấy tốc độ truyền liệu thực mức trung bình 42,27 MBps ổ đĩa có giao tiếp Ultra-ATA/100 (với tốc độ thiết kế truyền liệu 100 MBps) gần 1/2 so với tốc đợ giao tiếp Kích thước Kích thước ổ đĩa cứng chuẩn hố mợt số kích thước để đảm bảo thay lắp ráp vừa với máy tính Kích thước ổ đĩa cứng thường tính theo inch (") Kích thước vỏ ngoài loại ổ đĩa cứng: KÍCH THƯỚC VỎ CÁC LOẠI Ổ CỨNG CAO RỘNG DÀI THỂ TÍCH Loại 5,25 21 Dùng máy tính hệ trước 3,25" (82,6mm) 5,75" (146,0mm) 8" (203,2mm) 149,5 ci (2449,9 cc) 1,63" (41,3mm) 5,75" (146,0mm) 8" (203,2mm) 74,8 ci (1224,9 cc) Loại 3,5” Thường sử dụng máy tính cá nhân, máy trạm, máy chủ 1,63" (41,3mm) 4" (101,6mm) 5,75" (146,0mm) 37,4 ci (612,5 cc) 1,00" (25,4mm) 4" (101,6mm) 5,75" (146,0mm) 23,0 ci (376,9 cc) Loại 2,5” Thường sử dụng máy tính xách tay 19,0mm (0,75") 70,0mm (2,76") 100,0mm (3,94") 133,0 cc (8,1 ci) 17,0mm (0,67") -nt- -nt- 119,0 cc (7,3 ci) 12,7mm (0,50") -nt- -nt- 88,9 cc (5,4 ci) 12,5mm (0,49") -nt- -nt- 87,5 cc (5,3 ci) 9,5mm (0,37") -nt- -nt- 66,5 cc (4,1 ci) 22 8,5mm (0,33") -nt- -nt- 59,5 cc (3,6 ci) Loại 1,8" nhỏ dùng thiết bị kỹ thuật số cá nhân 9,5mm (0,37") 70,0mm (2,76") 60,0mm (2,36") 39,9 cc (2,4 ci) 7,0mm (0,28") 29,4 cc (1,8 ci) -nt- -nt- Loại 1,8" PC Card 8,0mm (0,31") 54,0mm (2,13") 78,5mm (3,09") 33,9 cc (2,1 ci) 5,0mm (0,20") 21,2 cc (1,3 ci) -nt- -nt- Loại 1,0" Micro Device 5,0mm (0,20") 42,8mm (1,69") 36,4mm (1,43") 7,8 cc (0,5 ci) Sử dụng điện Đa số ổ đĩa cứng máy tính cá nhân sử dụng hai loại điện áp nguồn: Vdc và 12 Vdc (DC dc: Loại điện áp một chiều) Các ổ đĩa cứng cho máy tính xách tay sử dụng một loại điện áp nguồn Vdc Các ổ đĩa cứng gắn thiết bị số cầm tay khác sử dụng nguồn có mức điện áp thấp với công suất thấp Điện cung cấp cho ổ đĩa cứng phần lớn phục vụ cho đợng quay ổ đĩa, phần lại nhỏ cung cấp cho bo mạch ổ đĩa cứng Tuỳ loại động mà chúng sử dụng điện áp 12V Vdc 23 (thông qua định mức tiêu thụ dòng điện mức điện áp này) Trên ổ đĩa cứng ghi rõ thơng số dòng 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 đợng điện thơng thường, dòng điện tiêu thụ đỉnh cực đại giai đoạn này gấp lần cơng suất tiêu thụ bình thường Ổ cứng thông thường lấy điện trực tiếp từ nguồn máy tính, với ổ đĩa cứng ngoài sử dụng bộ cung cấp điện riêng kèm theo chúng dùng nguồn điện cung cấp qua cổng giao tiếp USB Các thông số khác Các thông số người sử dụng thường ý chúng thường khơng ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất làm việc ổ cứng Các thông số này không nên lấy làm tiêu so sánh ổ đĩa cứng lựa chọn sử dụng thông thường Độ ồn Độ ồn ổ đĩa cứng là thông số tính dB, chúng đo ổ đĩa cứng làm việc bình thường Ổ đĩa cứng với đặc trưng hoạt đợng là chuyển đợng khí đĩa từ và cần di chuyển đầu đọc, chúng khơng tránh khỏi phát tiếng ồn Do ổ đĩa cứng thường có đợ ồn thấp nhiều so với một quạt làm mát hệ thống nào làm việc nên người sử dụng không cần quan tâm đến thông số này Những tiếng “lắc tắc” nhỏ phát trình làm việc ổ cứng một cách không đặn sinh cần đỡ đầu đọc/ghi di chuyển và dừng đợt ngợt vị trí cần định vị để làm việc Âm này 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 đợng từ vị trí an toàn đến vùng làm việc bề mặt đĩa 24 cứng và ngược lại Thông số này một số hữu hạn 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 mợt vị trí an toàn nằm ngoài đĩa từ nhằm tránh va chạm gây xước bề mặt lớp từ tính, mợt số ổ đĩa có thiết kế cần di chuyển đầu đọc tự đợng di chuyển vị trí an toàn sau ngừng cấp điện đột ngột Nhiều người sử dụng đợng có thói quen ngắt điện mợt phiên làm việc DOS (bởi khơng có tắt máy thống) tháo ổ đĩa cứng cho cơng việc khác, q trình di chuyển gây va chạm và làm xuất khối hư hỏng (bad block) Chu trình di chuyển là mợt thơng số lớn số lần khởi đợng máy tính (hoặc thiết bị sử dụng ổ đĩa cứng) một 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 đợng theo nửa chu kỳ sóng, thường hiểu là việc giao đợng từ mợt vị trí cân đến mợt 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 ngoài thơng số này càng cao càng tốt, với ổ đĩa cứng gắn cho máy tính cá nhân để bàn thơng số này 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 đợng khí bị thay đổi thông số nhiệt độ chúng tăng lên đến mợt mức giới hạn nào (sự giãn nở theo nhiệt đợ ln là mợt đặc tính kim loại), nhiều thiết bị khác, nhiệt độ là một yếu tố ảnh hưởng đến trình làm việc ổ đĩa cứng là bên chuyển đợng khí cần tuyệt đối xác Nhiệt đợ làm việc ổ đĩa cứng thường là từ 40 độ C, điều này thường phù hợp với nhiều môi trường khác nhau, nhiên khơng có vậy: đợ ẩm là yếu tố liên quan và kết hợp với môi trường tạo thành một phá hoại ổ đĩa cứng 25 Ổ cứng thường có lỗ (chứa bợ lọc khơng khí) để cân áp suất với bên ngoài, 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 đợ quay lớn nào và khoảng cách đầu từ với bề mặt làm việc đĩa từ nhỏ đến đâu Chính trước đưa một 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 một môi trường khác đến mợt nơi làm việc (có nhiệt đợ mơi trường cao hơn), nên đặt vào khoang chứa một số thời gian định trước kết nối dây cấp nguồn và 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 và cân với môi trường bên ngoài Đảm bảo đồng môi trường bên và bên ngoài ổ đĩa cứng, tránh Nhiệt độ Thời gian biến đổi (do nhiệt độ thay đổi đột trước cần thích ngợt) với thiết bị khí bên hoạt động nghi (giờ) nhiệt độ ổ đĩa cứng tăng lên sau một thời gian hoạt đợng +40°F (+4°C) 13 Thời gian thích nghi cần thiết: xem bảng +30°F (-1°C) 15 +20°F (-7°C) 16 +10°F (-12°C) 17 Tương tự việc đưa mợt máy tính xách 0°F (-18°C) 18 tay từ ngoài trời xứ lạnh vào phòng làm việc ấm áp nên để -10°F (-23°C) 20 thời gian chờ máy -20°F (-29°C) 22 tính xách tay có ổ đĩa cứng -30°F (-34°C) trừ trường hợp ngoài trời (xứ 27 nhỏ lạnh) máy hoạt đợng (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 đợ trung bình cao có lẽ cần có thời gian thích ứng trước đưa ổ đĩa cứng vào sử dụng (trừ vùng có nhiệt đợ thấp và xuất tuyết Sa Pa Việt Nam) Với làm mát ổ đĩa cứng, xem thêm phần thông tin thêm bài 10 Các số thông số sản phẩm 26 Phần giải thích một số thông số khác ổ đĩa cứng Model: Ký hiệu kiểu sản phẩm ổ đĩa cứng, model sử dụng chung cho mợt lơ sản phẩm loại có đặc tính và thơng số giống Thơng thường hãng có một cách ký hiệu riêng thông số model để giải thích sơ qua mợt số thơng số ổ đĩa cứng Serial number: Mã số sản phẩm, ổ đĩa cứng có mợt số hiệu này riêng Thông số này thường chứa đựng thông tin quy ước riêng hãng sản xuất thời gian sản xuất đơn là thứ tự sản phẩm sản xuất Firmware revision: Thông số phiên firmware sử dụng thời ổ đĩa cứng Thơng số này thay đổi người sử dụng nâng cấp phiên firmware ổ đĩa cứng (nhưng việc nâng cấp này thường xảy ra) Một số hãng sản xuất phần mềm sử dụng thơng số ổ đĩa cứng để nhận dạng tình trạng quyền Chương III: Đặc điểm công nghệ tiến tiến ngày ổ đĩa cứng Ứng dụng ổ đĩa cứng Ổ đĩa cứng sử dụng máy tính như: máy tính xách tay, máy tính cá nhân, máy chủ, máy trạm… Với thiết bị lưu trữ liệu chuyên dụng như: thiết bị lưu liệu tự động thiết bị lưu liệu dùng cho văn phòng/cá nhân bán thị trường sử dụng ổ đĩa cứng Khi ổ đĩa cứng có dung lượng ngày càng lớn, chi phí tính theo GB liệu rẻ khiến chúng hoàn toàn thay hệ thống lưu liệu dự phòng trước băng từ Ngày nay, một số hãng sản xuất ổ đĩa cứng chế tạo đĩa cứng nhỏ Các ổ đĩa cứng nhỏ này sử dụng thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân, thiết bị cầm tay, điện thoại di đông, máy nghe nhạc cá nhân, máy ảnh số, tay nghe không dây thay cho băng từ và đĩa quang tạm thời Những thiết bị gia dụng xuất đáp ứng nhu cầu người sử dụng ổ đĩa cứng như: Thiết bị ghi lại chương trình tivi cho phép người sử dụng khơng bỏ sót mợt kênh u thích nào 27 chúng ghi lại một kênh thứ hai người sử dụng xem kênh thứ nhất, đặt lịch trình ghi lại vắng nhà Sự phát triển ổ cứng ngày HDD ngày nay: Dung lượng ổ đĩa cứng tăng trưởng hàm mũ theo thời gian Đối với máy PC hệ đầu, ổ đĩa có dung lượng 20 megabyte coi là lớn Cuối thập niên năm 1990 ổ đĩa cứng có dung lượng khiêm tốn là gigabyte Vào đầu năm 2005 ổ đĩa cứng có dung lượng khiếm tốn cho máy tính để bàn lên tới 40 gigabyte ổ đĩa lắp có dung lượng lên tới mợt nửa terabyte (500 GB) và ổ đĩa lắp ngoài có dung lượng đạt sấp xỉ terabyte So với ổ cứng ổ thể rắn (Solid state drive hay SSD ) có ưu vượt trội truy xuất đọc/ghi liệu, độ bền và khả chống sốc tốt hơn, đợng mát khơng có bợ phận chuyển đợng Như liệu bạn bảo vệ tốt máy tính bị rơi hay va chạm Ngoài SSD hỗ trợ cơng nghệ TRIM nhằm ngăn ngừa giảm tốc độ đọc/ghi sau một thời gian sử dụng SSD Vector OCZ là một ổ SSD nhanh Ổ cứng lai Xuất năm gần ổ cứng lai ( HDD hay hybird hard drive ) kết hợp ưu điểm SSD HDD, tốc độ truy xuất cao đồng thời có dung lượng lớn mức giá phù hợp với số đông người sử dụng Phương thức hoạt động ổ cứng tương tự công nghệ đồ họa lai áp dụng số máy tính cá nhân ( laptop, desktop) Ổ cứng lai (hybrid hard disk drive) là ổ đĩa cứng thông thường gắn thêm phần bộ nhớ flash bo mạch ổ đĩa cứng Cụm bộ nhớ này hoạt động khác với chế làm việc bộ nhớ đệm (cache) ổ đĩa cứng: Dữ liệu chứa chúng không bị mất điện Trong trình làm việc ổ cứng lai, vai trò phần bợ nhớ flash sau: Lưu trữ trung gian liệu trước ghi vào đĩa cứng, máy tính đưa liệu đến một mức định (tuỳ loại ổ cứng lai) ổ đĩa cứng tiến hành ghi liệu vào đĩa từ, điều này giúp vận hành ổ đĩa cứng tối hiệu và tiết kiệm điện nhờ việc thường xuyên hoạt động 28 Giúp tăng tốc đợ giao tiếp với máy tính: Việc đọc liệu từ bộ nhớ flash nhanh so với việc đọc liệu đĩa từ Giúp hệ điều hành khởi động nhanh nhờ việc lưu tập tin khởi động hệ thống lên vùng bộ nhớ flash Kết hợp với bộ nhớ đệm ổ đĩa cứng tạo thành một hệ thống hoạt động hiệu Những ổ cứng lai sản xuất thường sử dụng bộ nhớ flash với dung lượng khiêm tốn 256 MB chịu áp lực vấn đề giá thành sản xuất Do sử dụng dung lượng nhỏ nên chưa cải thiện nhiều đến việc giảm thời gian khởi động hệ điều hành, dẫn đến nhiều người sử dụng chưa cảm thấy hài lòng với chúng Tuy nhiên người sử dụng thường khó nhận hiệu chúng thực tác vụ thông thường việc tiết kiệm lượng chúng Hiện ổ cứng lai có giá thành đắt (khoảng 300 USD cho dung lượng 32 GB) nên chúng sử dụng mợt số loại máy tính xách tay cao cấp Trong tương lai, ổ cứng lai tích hợp đến vài GB dung lượng bợ nhớ flash khiến so sánh chúng với ổ cứng truyền thống trở lên khác biệt Công nghệ HAMR (HAMR - Heat Assisted Magnetic Recording) là cơng nghệ “ ghi từ tính trợ nhiệt ” Nhưng HAMR là gì? Về bản, nhà nghiên cứu phát vài năm trước tượng nóng lên mợt bề mặt từ trước viết thơng tin cho tăng đợ xác và hiệu yếu tố xếp ổ cứng, công nghệ làm lạnh chúng xuống cải thiện khả cho mợt đầu đọc liệu Trong tương lai, mợt tia laser nhỏ có khả đưa vào đầu ổ đĩa làm nóng lên khu vực đĩa ghi liệu Khu vực này sau nhanh chóng ng̣i để ổ đĩa quay và sẵn sàng cho việc lưu trữ lâu dài hoạt đợng đọc Rich Rutledge, Phó Chủ tịch mảng lưu trữ Western Digital nói cơng nghệ HAMR và làm nào để hoạt đợng Ơng cho biết: “Các nhà sản xuất đĩa cứng thực trình diễn cơng nghệ có chức liên quan để minh chứng, và cơng ty làm điều để vượt qua cơng nghệ giới hạn tại” Vì vậy, hãng đưa cơng nghệ vào phát triển, thời điểm này là sẵn sàng để đưa vào ổ đĩa bán thị trường, dung lượng lưu trữ ngày tạm đủ để đáp ứng yêu cầu 29 Sẽ có cơng nghệ ghi từ tính trợ nhiệt giúp hãng công nghệ làm điều này, hy vọng khơng q xa Các ổ đĩa sử dụng cơng nghệ ghi từ tính trợ nhiệt xuất vòng năm tới 30 ... ổ đĩa cứng Ứng dụng ổ đĩa cứng Ổ đĩa cứng sử dụng máy tính như: máy tính xách tay, máy tính cá nhân, máy chủ, máy trạm… Với thiết bị lưu trữ liệu chuyên dụng như: thiết bị lưu liệu tự động thiết. .. thiếu là ổ đĩa cứng Trong máy tính ổ cứng là mợt thứ khơng thể thiếu tất máy tính, lưu trữ liệu, tài liệu mật đoạn video, file nhạc và nhiều liệu khác Ổ đĩa cứng là một thiết bị quan trọng... cần lực từ 11 Phân loại ổ đĩa cứng ổ đĩa cứng gắn máy tính ổ đĩa cứng gắn ngoài máy tính: HDD Mobil Rack ° Là mợt hợp chứa đĩa cứng di dộng Phần khung gắn vào thùng máy một ổ đĩa CD-ROM