Nghiên cứu tìm hiểu về thiết bị lưu trữ dữ liệu từ tính (ổ cứng, đĩa mềm, băng từ)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NÔI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÀI TẬP LỚN
MÔN HỌC: KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
Đề tài: Nghiên cứu và tìm hiểu về thiết bị lưu trữ dữ liệu từ tính
( ổ đĩa cứng, đĩa mềm, băng từ)
Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Tuấn Tú
Lớp : KTPM2 – K6
Thành viên trong nhóm: NHÓM 12
1. Nguyễn Văn Lợi.
2. Đỗ Đức Long.
3. Nguyễn Trần Long.
4. Trần Văn Luận.
5. Nguyễn Đồng Nam.
Hà Nội, ngày 01 tháng 05 năm 2012
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

Đề Tài:
Nghiên cứu và tìm hiểu về thiết
bị lưu trữ dữ liệu từ tính
( ổ đĩa cứng, đĩa mềm, băng từ )

Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 2

Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ú
m

1
2
Nhúm12 KTPM2 K6.

Phần I
:
Mở đầu
I Nhiệm vụ chung của bài toán:
Nghiên cứu và tìm hiểu về thiết bị lu trữ dữ liệu từ tính (ổ đĩa cứng, đĩa mềm,
băng từ).
II Bố cục chung của bài báo cáo:
1. Giới thiệu chung về thiết bị lu trữ dữ liệu từ tính:
- Giới thiệu chung về lịch sử phát triển.
- Vai trò và tầm quan trọng của các thiết bị lu trữ dữ liệu từ tính.
2. Nội dung nghiên cứu và tìm hiểu chi tiết của từng thiết bị:
- Khái niệm
- Lịch sử phát triển
- Vai trò và chức năng.
- Phân loại
- Cấu tạo.
- Hoạt động
- Công nghệ sử dụng
- Thông số và đặc tính.
- ứng dụng.

- Các hãng sản xuất.
3. Các tài liệu tham khảo khác.
- Tài liệu Tiếng Việt
- Tài liệu nớc ngoài.
III Nhiệm vụ của từng thành viên trong
nhóm:

Cỏc vn v a cng:Nguyn vn li, c Long.
Trờng Đại Học Công Nghiệp Hà Nội.
Page 3
Khoa Công Nghệ Thông Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

 Các vấn đề về ổ đĩa mềm, đĩa mềm: Nguyễn Trần Long.
 Các vấn đề về băng từ : Trần Văn Luận , Nguyễn Đồng
Nam.
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 4
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ú
m

1
2
Nhúm12 KTPM2 K6.

Phần II
:
Nội dung thu hoạch
I Khái niệm về ổ đĩa cứng:
- a cng, hay cũng gi l cng (ting Anh: Hard Disk Drive, vit
tt: HDD) l thi t b dùng lu tr
d liu trên b mt các tm a hình
tròn ph vt liu t tính.
- a cng l lo i b nh "không thay
i" (non-volatile), có ngha l ch úng
không b mt d liu khi ngừng cung
cp ngun in cho chúng. H1: Bờn
trong mt a cng
II Gii thiu chung về ổ đĩa cứng:
- cng thng c gn lin vi mỏy tớnh lu tr d liu cho dự
chỳng xut hin mun hn so vi nhng chic mỏy tớnh u tiờn.
Vi s phỏt trin nhanh chúng ca cụng ngh, a cng ngy nay cú
kớch thc cng nh i n cỏc chun thụng dng vi dung lng thỡ
ngy cng tng lờn. Nhng thit k u tiờn a cng ch dnh cho
cỏc mỏy tớnh thỡ ngy nay a cng cũn c s dng trong cỏc thit
b in t khỏc nh mỏy nghe nhc k thut s, mỏy nh s, in thoi
di ng thụng minh (SmartPhone), mỏy quay phim k thut s, thit b
k thut s h tr cỏ nhõn
- Khụng ch tuõn theo cỏc thit k ban u, a cng ó cú nhng bc
tin cụng ngh nhm giỳp lu tr v truy xut d liu nhanh hn: vớ d

s xut hin ca cỏc a cng lai giỳp cho h iu hnh hot ng ti
u hn, gim thi gian khi ng ca h thng, tit kim nng lng,
s thay i phng thc ghi d liu trờn cỏc a t lm cho dung
lng mi a cng tng lờn ỏng k.
Trờng Đại Học Công Nghiệp Hà Nội.
Page 5
Khoa Công Nghệ Thông Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

III – LÞch sö ph¸t triÓn:
Năm 1955
Ổ cứng đầu tiên trên thế giới có là IBM 350 Disk File được chế tạo bởi
Reynold Johnson ra mắt năm 1955 cùng máy tính IBM 305. Ổ cứng này có tới
50 tấm đĩa kích thước 24" với tổng dung lượng là 5 triệu kí tự. Một đầu từ được
dùng để truy nhập tất cả các tấm đĩa khiến cho tốc độ truy nhập trung bình khá
thấp.
Năm 1961
Thiết bị lưu trữ dữ liệu IBM 1301 ra mắt năm 1961 bắt đầu sử dụng mỗi đầu
từ cho một mặt đĩa.
Ổ đĩa đầu tiên có bộ phận lưu trữ tháo lắp được là ổ IBM 1311. Ổ này sử
dụng đĩa IBM 1316 có dung lượng 2 triệu kí tự.
Năm 1973
IBM giới thiệu hệ thống đĩa 3340 "Winchester", ổ đĩa đầu tiên 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 khi một thành viên trong nhóm gọi nó là "30-30" vì các trục quay 30
MB của ổ đĩa cứng. Hầu hết các ổ đĩa hiện đại ngày nay đều sử dụng công nghệ
này, và cái tên "Winchester" trở nên phổ biến khi nói về ổ đĩa cứng và dần biến
mất trong thập niên 1990.
Trong một thời gian dài, ổ đĩa cứng có kích thước lớn và cồng kềnh, thích
hợp với một môi trường được bảo vệ của một trung tâm dữ liệu hoặc một văn
phòng lớn hơn là trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt (vì sự mong manh),
hay văn phòng nhỏ hoặc nhà riêng (vì kích cỡ quá khổ và lượng điện năng tiêu
thụ). Trước thập niên 1980, hầu hết ổ đĩa cứng có các tấm đĩa cỡ 8" (20 cm) hoặc
14-inch (35 cm), cần một giá thiết bị cũng như diện tích sàn đáng kể (tiêu biểu là
các ổ đĩa cứng lớn có đĩa tháo lắp được, thường được gọi là "máy giặt"), và trong
nhiều trường hợp cần tới điện cao áp hoặc thậm chí điện ba pha cho những mô tơ
lớn chúng dùng. Vì lí do đó, các ổ đĩa cứng không được dùng phổ biến trong máy
vi tính đến tận năm 1980, khi Seagate Technology cho ra đời ổ đĩa ST-506 - ổ đĩa
5,25" đầu tiên có dung lượng 5 MB. Có một thực tế là trong cấu hình xuất xưởng,
máy IBM PC (IBM 5150) không được trang bị ổ đĩa cứng.
Thập niên 1990
Đa số các ổ đĩa cứng cho máy vi tính đầu thập kỷ 1980 không bán trực tiếp
cho người dùng cuối bởi nhà sản xuất mà bởi các OEM như một phần của thiết bị
lớn hơn (như Corvus Disk System và Apple ProFile). Chiếc IBM PC/XT được
bán ra đã có một ổ đĩa cứng lắp trong nhưng xu hướng tự cài đặt nâng cấp bắt
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 6
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

đầu xuất hiện. Các công ty chế tạo ổ đĩa cứng bắt đầu tiếp thị với người dùng
cuối bên cạnh OEM và đến giữa thập niên 1990, ổ đĩa cứng bắt đầu xuất hiện
trong các cửa hàng bán lẻ.
Ổ đĩa lắp trong ngày càng được sử dụng nhiều trong PC trong khi các ổ đĩa lắp
ngoài tiếp tục phổ biến trên máy Macintosh của hãng Apple và các nền tảng
khác. Mỗi máy Mac sản xuất giữa giữa các năm 1986 và 1998 đều có một cổng
SCSI phía sau khiến cho việc lắp đặt thêm phần cứng mới trở nên dễ dạng; tương
tự như vậy, "toaster" (máy nướng bánh) Mac không có chỗ cho ổ đĩa cứng (hay
trong Mac Plus không có chỗ lắp ổ đĩa cứng), các đời tiếp theo cũng vậy thế nên
ổ SCSI lắp ngoài là có thể hiểu được. Các ổ đĩa SCSI lắp ngoài cũng phổ biến
trong các máy vi tính cổ như loạt Apple II và Commodore 64, và cũng được sử
dụng rộng rãi trong máy chủ cho đến tận ngày nay. Sự xuất hiện vào cuối thập
niên 1990 của các chuẩn giao tiếp ngoài như USB và FireWire khiến cho ổ đĩa
cứng lắp ngoài trở nên phổ biến hơn trong người dùng thông thường đặc biệt đối
với những ai cần di chuyển một khối lượng lớn dữ liệu giữa hai địa điểm. Vì thế,
phần lớn các ổ đĩa cứng sản xuất ra đều có trở thành lõi của các vỏ lắp ngoài.
Ngày nay
Dung lượng ổ đĩa cứng tăng trưởng theo hàm mũ với thời gian. Đối với
những máy PC thế hệ đầu, ổ đĩa dung lượng 20 megabyte được coi là lớn. Cuối
thập niên 1990 đã có những ổ đĩa cứng với dung lượng trên 1 gigabyte. Vào thời
điểm đầu năm 2005, ổ đĩa cứng có dung lượng khiêm tốn nhất cho máy tính để
bàn còn được sản xuất có dung lượng lên tới 40 gigabyte còn ổ đĩa lắp trong có
dung lượng lớn nhất lên tới một nửa terabyte (500 GB), và những ổ đĩa lắp ngoài
đạt xấp xỉ một terabyte. Cùng với lịch sử phát triển của PC, các họ ổ đĩa cứng lớn
là MFM, RLL, ESDI, SCSI, IDE và EIDE, và mới nhất là SATA. Ổ đĩa MFM

đòi hỏi mạch điều khiển phải tương thích với phần điện trên ổ đĩa cứng hay nói
cách khác là ổ đĩa và mạch điều khiền phải tương thích. RLL (Run Length
Limited) là một phương pháp mã hóa bit trên các tấm đĩa giúp làm tăng mật độ
bit. Phần lớn các ổ đĩa RLL cần phải tương thích với bộ điều khiển nó làm việc
với. ESDI là một giao diện được phát triển bởi Maxtor làm tăng tốc trao đổi
thông tin giữa 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 của ESDI. Khi giá linh kiện điện tử giảm (do nhu cầu tăng lên) các chi
tiết điện tử trước kia đặt trên cạc điều khiển đã được đặt lên trên chính ổ đĩa
cứng. Cải tiến này được 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 của IDE
tiếp cận tới tốc độ của SCSI. Các ổ đĩa IDE chậm hơn do không có bộ nhớ đệm
lớn như các ổ đĩa SCSI và không có khả năng ghi trực tiếp lên RAM. Các công ty
chế tạo IDE đã cố gắng khắc phục khoảng cách tốc độ này bằng phương pháp
đánh địa chỉ logic khối (Logical Block Addressing - LBA). Các ổ đĩa này được
gọi là EIDE.
Cùng lúc với sự ra đời của EIDE, các nhà sản xuất SCSI đã tiếp tục cải tiến
tốc độ SCSI. Những cải tiến đó đồng thời khiến cho giá thành của giao tiếp SCSI
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 7
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ú
m

1
2
Nhúm12 KTPM2 K6.

cao thờm. cú th va nõng cao hiu sut ca EIDE va khụng lm tng chi
phớ cho cỏc linh kin in t khụng cú cỏch no khỏc l phi thay giao din kiu
"song song" bng kiu "ni tip", v kt qu l s ra i ca giao din SATA.
Tuy nhiờn, hiu sut lm vic ca cỏc a cng SATA th h u v cỏc a
PATA khụng cú s khỏc bit ỏng k.
IV Vai trò và chức năng:
- a cng l mt thit b rt quan trng trong h thng bi chỳng
cha d liu thnh qu ca mt quỏ trỡnh lm vic ca nhng ngi s
dng mỏy tớnh. Nhng s h hng ca cỏc thit b khỏc trong h thng
mỏy tớnh cú th sa cha hoc thay th c, nhng d liu b mt do
yu t h hng phn cng ca a cng thng rt khú ly li c.
- a cng l mt khi duy nht, cỏc a cng c lp rỏp c nh
trong ngay t khi sn xut nờn khụng th thay th c cỏc "a
cng" nh vi cỏch hiu nh i vi a mm hoc a quang.
V Cấu tạo:
a cng gm cỏc thnh phn, b phn cú
th lit kờ c bn v gii thớch s b nh sau:
Cm a: Bao gm ton b cỏc a, trc
quay v ng c.
a t.
Trc quay: truyn chuyn ng ca
a t.
ng c: c gn ng trc vi trc quay v cỏc a.
Cm u c
u c (head): u c/ghi d liu
Cn di chuyn u c (head arm hoc
actuator arm).
Cm mch in
H2: cấu tạo bên trong của ổ đĩa cứng
Mch iu khin: cú nhim v iu khin ng c ng trc, iu khin

s di chuyn ca cn di chuyn u c m bo n ỳng v trớ trờn b
mt a.
Mch x lý d liu: dựng x lý nhng d liu c/ghi ca a cng.
B nh m (cache hoc buffer): l ni tm lu d liu trong quỏ trỡnh
c/ghi d liu. D liu trờn b nh m s mt i khi a cng ngng
c cp in.
Trờng Đại Học Công Nghiệp Hà Nội.
Page 8
Khoa Công Nghệ Thông Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

• 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 của ổ
đĩa cứng: Lựa chọn chế độ làm việc của ổ đĩa cứng (SATA 150 hoặc
SATA 300) hay thứ tự trên các kênh trên giao tiếp IDE (master hay slave
hoặc tự lựa chọn), lựa chọn các thông số làm việc khác
Vỏ đĩa cứng:
Vỏ ổ đĩa cứng gồm các phần: Phần đế chứa các linh kiện gắn trên nó, phần
nắp đậy lại để bảo vệ các 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 cho
phép bụi được lọt vào bên trong của ổ đĩa cứng

Ngoài ra, vỏ đĩa cứng còn có tác dụng chịu
đựng sự va chạm (ở mức độ thấp) để bảo vệ ổ đĩa
cứng.
H3
Do đầu từ chuyển động rất sát mặt đĩa nên nếu có bụi lọt vào trong ổ đĩa cứng
cũng có thể làm xước bề mặt, mất lớp từ và hư hỏng từng phần (xuất hiện các
khối hư hỏng (bad block)) Thành phần bên trong của ổ đĩa cứng là không khí
có độ sạch cao, để đảm bảo áp suất cân bằng giữa môi trường bên trong và bên
ngoài, trên vỏ bảo vệ có các hệ lỗ thoáng đảm bảo cản bụi và cân bằng áp suất.
H3: Là một ổ đĩa cứng 5,25” có dung lượng 110 MB (bên phải), bên trái là
một ổ đĩa cứng 2,5” thông dụng cho máy tính xách tay ngày nay với dung lượng
có thể lên tới 160 GB hoặc cao hơn (đồng xu bên cạnh có giá trị so sánh về kích
thước thực của các loại ổ đĩa cứng)
1.Đĩa từ:
Đĩa từ (platter): Đĩa thường cấu tạo bằng nhôm
hoặc thuỷ tinh, trên bề mặt được phủ một lớp vật liệu
từ tính là nơi chứa dữ liệu. Tuỳ theo hãng sản xuất mà
các đĩa này được sử dụng một hoặc cả hai mặt trên và
dưới. Số lượng đĩa có thể nhiều hơn một, phụ thuộc
vào dung lượng và công nghệ của mỗi hãng sản xuất
khác nhau.
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 9
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó
m

1

2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

Mỗi đĩa từ có thể sử dụng hai mặt, đĩa cứng có thể có nhiều đĩa từ, chúng gắn
song song, quay đồng trục, cùng tốc độ với nhau khi hoạt động.
H4
 Track:
Trên một mặt làm việc của đĩa từ chia ra nhiều vòng tròn đồng tâm thành các
track.
Track có thể được hiểu đơn giản giống các rãnh ghi dữ liệu giống như các đĩa
nhựa (ghi âm nhạc trước đây) nhưng sự cách biệt của các rãnh ghi này không có
các gờ phân biệt và chúng là các vòng tròn đồng tâm chứ không nối tiếp nhau
thành dạng xoắn trôn ốc như đĩa nhựa. Track trên ổ đĩa cứng không cố định từ
khi sản xuất, chúng có thể thay đổi vị trí khi định dạng cấp thấp ổ đĩa (low
format ).
Khi một ổ đĩa cứng đã hoạt động quá nhiều năm liên tục, khi kết quả kiểm tra
bằng các phần mềm cho thấy xuất hiện nhiều khối hư hỏng (bad block) thì có
nghĩa là phần cơ của nó đã rơ rão và làm việc không chính xác như khi mới sản
xuất, lúc này thích hợp nhất là format cấp thấp cho nó để tương thích hơn với chế
độ làm việc của phần cơ
 Sector:

Khu vực
Số
sector/track
Số
byte/track
Tốc độ
truyền dữ liệu
(MBps)

0 720 368.640 44,24
1 704 360.448 43,25
2 696 356.352 42,76
3 672 344.064 41,29
4 640 327.680 39,32
5 614 314.368 37,72
6 592 303.104 36,37
7 556 284.672 34,16
8 528 270.336 32,44
9 480 245.760 29,49
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 10
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

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 những phần nhỏ bằng các đoạn hướng tâm thành các
sector. Các sector là phần nhỏ cuối cùng được chia ra để chứa dữ liệu. Theo

chuẩn thông thường thì một sector chứa dung lượng 512 byte.
Số sector trên các track là khác nhau từ phần rìa đĩa vào đến vùng tâm đĩa, các ổ
đĩa cứng đều chia ra hơn 10 vùng mà trong mỗi vùng có số sector/track bằng
nhau.
Bảng sau cho thấy các khu vực với các thông số khác nhau và sự ảnh hưởng
của chúng đến tốc độ truyền dữ liệu của ổ cứng Các khu vực ghi dữ liệu của ổ đĩa
cứng Hitachi Travelstar 7K60 2,5 ".

H5
 Cylinder:
Tập hợp các track cùng cùng bán kính (cùng số hiệu trên) ở các mặt đĩa khác
nhau thành các cylinder. Nói một cách chính xác hơn thì: khi đầu đọc/ghi đầu
tiên làm việc tại một track nào thì tập hợp toàn bộ các track trên các bề mặt đĩa
còn lại mà các đầu đọc còn lại đang làm việc tại đó gọi là cylinder (cách giải
thích này chính xác hơn bởi có thể xảy ra thường hợp các đầu đọc khác nhau có
khoảng cách đến tâm quay của đĩa khác nhau do quá trình chế tạo).
Trên một ổ đĩa cứng có nhiều cylinder bởi có nhiều track trên mỗi mặt đĩa từ.
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 11
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

2.Trục quay:

Trục quay là trục để gắn các đĩa từ lên nó, chúng được nối trực tiếp với động
cơ quay đĩa cứng. Trục quay có nhiệm vụ truyền chuyển động quay từ động cơ
đến các đĩa từ.
Trục quay thường chế tạo bằng các vật liệu nhẹ (như hợp kim nhôm) và được
chế tạo tuyệt đối chính xác để đảm bảo trọng tâm của chúng không được sai lệch
- bởi chỉ một sự sai lệch nhỏ có thể gây lên sự rung lắc của toàn bộ đĩa cứng khi
làm việc ở tốc độ cao, dẫn đến quá trình đọc/ghi không chính xác.
3.Đầu đọc/ghi:
Đầu đọc đơn giản được cấu tạo gồm lõi ferit (trước đây là lõi sắt) và cuộn dây
(giống như nam châm điện). Gần đây các công nghệ mới hơn giúp cho ổ đĩa
cứng hoạt động với mật độ xít chặt hơn như: chuyển các hạt từ sắp xếp theo
phương vuông góc với bề mặt đĩa nên các đầu đọc được thiết kế nhỏ gọn và phát
triển theo các ứng dụng công nghệ mới.
Đầu đọc trong đĩa cứng có công dụng đọc dữ liệu dưới dạng từ hoá trên bề
mặt đĩa từ hoặc từ hoá lên các mặt đĩa khi ghi dữ liệu.
Số đầu đọc ghi luôn bằng số mặt hoạt động được của các đĩa cứng, có nghĩa
chúng nhỏ hơn hoặc bằng hai lần số đĩa (nhỏ hơn trong trường hợp ví dụ hai đĩa
nhưng chỉ sử dụng 3 mặt).
4.Cần di chuyển đầu đọc/ghi:
Cần di chuyển đầu đọc/ghi là các thiết bị mà đầu đọc/ghi gắn vào nó. Cần có
nhiệm vụ di chuyển theo phương song song với các đĩa từ ở một khoảng cách
nhất định, dịch chuyển và định vị chính xác đầu đọc tại các vị trí từ mép đĩa đến
vùng phía trong của đĩa (phía trục quay).
Các cần di chuyển đầu đọc được di chuyển đồng thời với nhau do chúng được
gắn chung trên một trục quay (đồng trục), có nghĩa rằng khi việc đọc/ghi dữ liệu
trên bề mặt (trên và dưới nếu là loại hai mặt) ở một vị trí nào thì chúng cũng hoạt
động cùng vị trí tương ứng ở các bề mặt đĩa còn lại.
Sự di chuyển cần có thể thực hiện theo hai phương thức:
• Sử dụng động cơ bước để truyền chuyển động.
• Sử dụng cuộn cảm để di chuyển cần bằng lực từ.

Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 12
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

VI – Ho¹t ®éng:
1.Giao tiếp với máy tính:
Toàn bộ cơ chế đọc/ghi dữ liệu chỉ được thực hiện khi máy tính (hoặc các thiết
bị sử dụng ổ đĩa cứng) có yêu cầu truy xuất dữ liệu hoặc cần ghi dữ liệu vào ổ đĩa
cứng. Việc thực hiện giao tiếp với máy tính do bo mạch của ổ đĩa cứng đảm
nhiệm.
Ta biết rằng máy tính làm việc khác nhau theo từng phiên làm việc, từng
nhiệm vụ mà không theo một kịch bản nào, do đó quá trình đọc và ghi dữ liệu
luôn luôn xảy ra, do đó các tập tin luôn bị thay đổi, xáo trộn vị trí. Từ đó dữ liệu
trên bề mặt đĩa cứng không được chứa một cách liên tục mà chúng nằm rải rác
khắp nơi trên bề mặt vật lý. Một mặt khác máy tính có thể xử lý đa nhiệm (thực
hiện nhiều nhiệm vụ trong cùng một thời điểm) nên cần phải truy cập đến các tập
tin khác nhau ở các thư mục khác nhau.
Như vậy cơ chế đọc và ghi dữ liệu ở ổ đĩa cứng không đơn thuần thực hiện từ
theo tuần tự mà chúng có thể truy cập và ghi dữ liệu ngẫu nhiên tại bất kỳ điểm
nào trên bề mặt đĩa từ, đó là đặc điểm khác biệt nổi bật của ổ đĩa cứng so với các
hình thức lưu trữ truy cập tuần tự (như băng từ).
Thông qua giao tiếp với máy tính, khi giải quyết một tác vụ, CPU sẽ đòi hỏi

dữ liệu (nó sẽ hỏi tuần tự các bộ nhớ khác trước khi đến đĩa cứng mà thứ tự
thường là cache L1-> cache L2 ->RAM) và đĩa cứng cần truy cập đến các dữ liệu
chứa trên nó. Không đơn thuần như vậy CPU có thể đòi hỏi nhiều hơn một tập
tin dữ liệu tại một thời điểm, khi đó sẽ xảy ra các trường hợp:
2.Ổ đĩa cứng chỉ đáp ứng một yêu cầu truy cập dữ liệu trong một thời điểm,
các yêu cầu được đáp ứng tuần tự.
3.Ổ đĩa cứng đồng thời đáp ứng các yêu cầu cung cấp dữ liệu theo phương
thức riêng của nó.
Trước đây đa số các ổ đĩa cứng đều thực hiện theo phương thức 1, có nghĩa là
chúng chỉ truy cập từng tập tin cho CPU. Ngày nay các ổ đĩa cứng đã được tích
hợp các bộ nhớ đệm (cache) cùng các công nghệ riêng của chúng (TCQ, NCQ)
giúp tối ưu cho hành động truy cập dữ liệu trên bề mặt đĩa nên ổ đĩa cứng sẽ thực
hiện theo phương thức thứ 2 nhằm tăng tốc độ chung cho toàn hệ thống.
4.Đọc và ghi dữ liệu trên bề mặt đĩa:
Sự hoạt động của đĩa cứng cần thực hiện đồng thời hai chuyển động: Chuyển
động quay của các đĩa và chuyển động của các đầu đọc.
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 13
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ú
m

1
2
Nhúm12 KTPM2 K6.

S quay ca cỏc a t c thc hin nh cỏc ng c gn cựng trc (vi tc
rt ln: t 3600 rpm cho n 15.000 rpm) chỳng thng c quay n nh ti

mt tc nht nh theo mi loi a cng.
Khi a cng quay u, cn di chuyn u c s di chuyn n cỏc v trớ trờn
cỏc b mt cha ph vt liu t theo phng bỏn kớnh ca a. Chuyn ng ny
kt hp vi chuyn ng quay ca a cú th lm u c/ghi ti bt k v trớ no
trờn b mt a.
Ti cỏc v trớ cn c ghi, u c/ghi cú cỏc b cm bin vi in trng
c d liu (v tng ng: phỏt ra mt in trng xoay hng cỏc ht t khi
ghi d liu).
D liu c ghi/c ng thi trờn mi a. Vic thc hin phõn b d liu
trờn cỏc a c thc hin nh cỏc mch iu khin trờn bo mch ca a
cng.
VII Các công nghệ sử dụng ổ đĩa cứng:
1.S.M.A.R.T:
S.M.A.R.T (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology) l cụng
ngh t ng giỏm sỏt, chun oỏn v bỏo cỏo cỏc h hng cú th xut hin ca
a cng thụng qua BIOS, cỏc phn mm thụng bỏo cho ngi s dng bit
trc s h hng cú cỏc hnh ng chun b i phú (nh sao chộp d liu d
phũng hoc cú cỏc k hoch thay th a cng mi).
Trong thi gian gn õy S.M.AR.T c coi l mt tiờu chun quan trng
trong a cng. S.M.A.R.T ch thc s giỏm sỏt nhng s thay i, nh hng
ca phn cng n quỏ trỡnh li xy ra ca a cng (m theo hóng Seagate thỡ
s h hng trong a cng chim ti 60% xut phỏt t cỏc vn liờn quan n
c khớ): Chỳng cú th bao gm nhng s h hng theo thi gian ca phn cng:
u c/ghi (mt kt ni, khong cỏch lm vic vi b mt a thay i), ng c
(xung cp, r róo), bo mch ca a (h hng linh kin hoc lm vic sai).
S.M.A.R.T khụng nờn c hiu l t smart bi chỳng khụng lm ci thin
n tc lm vic v truyn d liu ca a cng. Ngi s dng cú th bt
(enable) hoc tt (disable) chc nng ny trong BIOS (tuy nhiờn khụng phi
BIOS ca hóng no cng h tr vic can thip ny).
2. cng lai:

cng lai (hybrid hard disk drive) l cỏc a cng thụng thng c gn
thờm cỏc phn b nh flash trờn bo mch ca a cng. Cm b nh ny hot
ng khỏc vi c ch lm vic ca b nh m (cache) ca a cng: D liu
cha trờn chỳng khụng b mt i khi mt in.
Trờng Đại Học Công Nghiệp Hà Nội.
Page 14
Khoa Công Nghệ Thông Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

Trong quá trình làm việc của ổ cứng lai, vai trò của phần bộ nhớ flash như
sau:
• Lưu trữ trung gian dữ liệu trước khi ghi vào đĩa cứng, chỉ khi máy tính đã
đưa các dữ liệu đến một mức nhất định (tuỳ từng loại ổ cứng lai) thì ổ đĩa
cứng mới tiến hành ghi dữ liệu vào các đĩa từ, điều này giúp sự vận hành
của ổ đĩa cứng tối hiệu quả và tiết kiệm điện năng hơn nhờ việc không
phải thường xuyên hoạt động.
• Giúp tăng tốc độ giao tiếp với máy tính: Việc đọc dữ liệu từ bộ nhớ flash
nhanh hơn so với việc đọc dữ liệu tại các đĩa từ.
• Giúp hệ điều hành khởi động nhanh hơn nhờ việc lưu các tập tin khởi
động của hệ thống lên vùng bộ nhớ flash.
• Kết hợp với bộ nhớ đệm của ổ đĩa cứng tạo thành một hệ thống hoạt động
hiệu quả.
Những ổ cứng lai được sản xuất hiện nay thường sử dụng bộ nhớ flash với

dung lượng khiêm tốn ở 256 MB bởi chịu áp lực của vấn đề giá thành sản xuất.
Do sử dụng dung lượng nhỏ như vậy 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 ra sự hiệu quả của
chúng khi thực hiện các tác vụ thông thường hoặc việc tiết kiệm năng lượng của
chúng.
Hiện tại (2007) ổ cứng lai có giá thành khá đắt (khoảng 300 USD cho dung
lượng 32 GB) nên chúng mới được sử dụng trong một số loại máy tính xách tay
cao cấp. Trong tương lai, các ổ cứng lai có thể tích hợp đến vài GB dung lượng
bộ nhớ flash sẽ khiến sự so sánh giữa chúng với các ổ cứng truyền thống sẽ trở
lên khác biệt hơn.
VIII – C¸c th«ng sè vµ ®Æc tÝnh:
1.Dung lượng:
Dung lượng ổ đĩa cứng (Disk capacity) là một thông số thường được người sử
dụng nghĩ đến đầu tiên, là cơ sở cho việc so sánh, đầu tư và nâng cấp. Người sử
dụng luôn mong muốn sở hữu các ổ đĩa cứng có dung lượng lớn nhất có thể theo
tầm chi phí của họ mà có thể không tính đến các thông số khác.
Dung lượng ổ đĩa cứng được tính bằng: (số byte/sector) × (số sector/track) ×
(số cylinder) × (số đầu đọc/ghi).
Dung lượng của ổ đĩa cứng tính theo các đơn vị dung lượng cơ bản thông
thường: byte, kB MB, GB, TB.
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 15
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó
m

1

2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

Theo thói quen trong từng thời kỳ mà người ta có thể sử dụng đơn vị nào,
trong thời điểm năm 2007 người người ta thường sử dụng GB. Ngày nay dung
lượng ổ đĩa cứng đã đạt tầm đơn vị TB nên rất có thể trong tương lai – theo thói
quen, người ta sẽ tính theo TB.
Đa số các hãng sản xuất đều tính dung lượng theo cách có lợi (theo cách tính 1
GB = 1000 MB mà thực ra phải là 1 GB = 1024 MB) nên dung lượng mà hệ điều
hành (hoặc các phần mềm kiểm tra) nhận ra của ổ đĩa cứng thường thấp hơn so
với dung lượng ghi trên nhãn đĩa (ví dụ ổ đĩa cứng 40 GB thường chỉ đạt khoảng
37-38 GB).
2.Tốc độ quay của ổ đĩa cứng:
Tốc độ quay của đĩa cứng thường được ký hiệu bằng rpm (viết tắt của từ tiếng
Anh: revolutions per minute) số vòng quay trong một phút.
Tốc độ quay càng cao thì ổ càng làm việc nhanh do chúng thực hiện đọc/ghi
nhanh hơn, thời giam tìm kiếm thấp.
Các tốc độ quay thông dụng thường là:
• 3.600 rpm: Tốc độ của các ổ đĩa cứng đĩa thế hệ trước.
• 4.200 rpm: Thường sử dụng với các máy tính xách tay mức giá trung bình
và thấp trong thời điểm 2007.
• 5.400 rpm: Thông dụng với các ổ đĩa cứng 3,5” sản xuất cách đây 2-3
năm; với các ổ đĩa cứng 2,5” cho các máy tính xách tay hiện nay đã
chuyển sang tốc độ 5400 rpm để đáp ứng nhu cầu đọc/ghi dữ liệu nhanh
hơn.
• 7.200 rpm: Thông dụng với các ổ đĩa cứng sản xuất trong thời gian hiện
tại (2007)
• 10.000 rpm, 15.000 rpm: Thường sử dụng cho các ổ đĩa cứng trong các
máy tính cá nhân cao cấp, máy trạm và các máy chủ có sử dụng giao tiếp
SCSI

3.Các thông số về thời gian trong ổ đĩa cứng:
 Thời gian tìm kiếm trung bình:
Thời gian tìm kiếm trung bình (Average Seek Time) là khoảng thời gian trung
bình (theo mili giây: ms) mà đầu đọc có thể di chuyển từ một cylinder này đến
một cylinder khác ngẫu nhiên (ở vị trí xa chúng). Thời gian tìm kiếm trung bình
được cung cấp bởi nhà sản xuất khi họ tiến hành hàng loạt các việc thử việc
đọc/ghi ở các vị trí khác nhau rồi chia cho số lần thực hiện để có kết quả thông số
cuối cùng.
Thông số này càng thấp càng tốt.
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 16
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

Thời gian tìm kiếm trung bình không kiểm tra bằng các phần mềm bởi các
phần mềm không can thiệp được sâu đến các hoạt động của ổ đĩa cứng.
 Thời gian truy cập ngẫu nhiên:
Thời gian truy cập ngẫu nhiên (Random Access Time): Là khoảng thời gian
trung bình để đĩa cứng tìm kiếm một dữ liệu ngẫu nhiên. Tính bằng mili giây
(ms).
Đây là tham số quan trọng do chúng ảnh hưởng đến hiệu năng làm việc của
hệ thống, do đó người sử dụng nên quan tâm đến chúng khi lựa chọn giữa các ổ
đĩa cứng. Thông số này càng thấp càng tốt.

Tham số: Các ổ đĩa cứng sản xuất gần đây (2007) có thời gian truy cập ngẫu
nhiên trong khoảng: 5 đến 15 ms.
 Thời gian làm việc tin cậy:
Thời gian làm việc tin cậy MTBF: (Mean Time Between Failures) được tính
theo giờ (hay có thể hiểu một cách đơn thuần là tuổi thọ của ổ đĩa cứng). Đây là
khoảng thời gian mà nhà sản xuất dự tính ổ đĩa cứng hoạt động ổn định mà sau
thời gian này ổ đĩa cứng có thể sẽ xuất hiện lỗi (và không đảm bảo tin cậy).
Một số nhà sản xuất công bố ổ đĩa cứng của họ hoạt động với tốc độ 10.000
rpm với tham số: MTBF lên tới 1 triệu giờ, hoặc với ổ đĩa cứng hoạt động ở tốc
độ 15.000 rpm có giá trị MTBF đến 1,4 triệu giờ thì những thông số này chỉ là
kết quả của các tính toán trên lý thuyết. Hãy hình dung số năm mà nó hoạt động
tin cậy (khi chia thông số MTBF cho (24 giờ/ngày × 365 ngày/năm) sẽ thấy rằng
nó có thể dài hơn lịch sử của bất kỳ hãng sản xuất ổ đĩa cứng nào, do đó người sử
dụng có thể không cần quan tâm đến thông số này.
4.Bộ nhớ đệm:
Bộ nhớ đệm (cache hoặc buffer) trong ổ đĩa cứng cũng giống như RAM của
máy tính, chúng có nhiệm vụ lưu tạm dữ liệu trong quá trình làm việc của ổ đĩa
cứng.
Độ lớn của bộ nhớ đệm có ảnh hưởng đáng kể tới hiệu suất hoạt động của ổ
đĩa cứng bởi việc đọc/ghi không xảy ra tức thời (do phụ thuộc vào sự di chuyển
của đầu đọc/ghi, dữ liệu được truyền tới hoặc đi) sẽ được đặt tạm trong bộ nhớ
đệm.
Đơn vị thường bính bằng kB hoặc MB.
Trong thời điểm năm 2007, dung lượng bộ nhớ đệm thường là 2 hoặc 8 MB
cho các loại ổ đĩa cứng dung lượng đến khoảng 160 GB, với các ổ đĩa cứng dụng
lượng lớn hơn chúng thường sử dụng bộ nhớ đệm đến 16 MB hoặc cao hơn. Bộ
nhớ đệm càng lớn thì càng tốt, nhưng hiệu năng chung của ổ đĩa cứng sẽ chững
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 17
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.

N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

lại ở một giá trị bộ nhớ đệm nhất định mà từ đó bộ nhớ đệm có thể tăng lên
nhưng hiệu năng không tăng đáng kể.
Hệ điều hành cũng có thể lấy một phần bộ nhớ của hệ thống (RAM) để tạo ra
một bộ nhớ đệm lưu trữ dữ liệu được lấy từ ổ đĩa cứng nhằm tối ưu việc xử lý đối
với các dữ liệu thường xuyên phải truy cập, đây chỉ là một cách dùng riêng của
hệ điều hành mà chúng không ảnh hưởng đến cách hoạt động hoặc hiệu suất vốn
có của mỗi loại ổ đĩa cứng. Có rất nhiều phần mềm cho phép tinh chỉnh các
thông số này của hệ điều hành tuỳ thuộc vào sự dư thừa RAM trên hệ thống.
5.Chuẩn giao tiếp:
Các chuẩn giao tiếp của ổ đĩa cứng
Giao tiếp
(viết tắt)
Tên tiếng Anh đầy đủ
Tốc độ
truyền dữ liệu
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 nhau giữa ổ đĩa cứng với hệ thống phần cứng,
sự đa dạng này một phần xuất phát từ yêu cầu tốc độ đọc/ghi dữ liệu khác nhau
giữa các hệ thống máy tính, phần còn lại các ổ giao tiếp nhanh có giá thành cao
hơn nhiều so với các chuẩn thông dụng.
Trước đây, các chuẩn ATA và SATA thế hệ đầu tiên được sử dụng phổ biến
trong máy tính cá nhân thông thường trong khi chuẩn SCSI và Fibre Channel có
tốc độ cao hơn được sử chủ yếu nhiều trong máy chủ và máy trạm. Gần đây, các
chuẩn SATA thế hệ tiếp theo với tốc độ giao tiếp cao hơn đang được sử dụng
rộng rãi trong các máy tính cá nhân sử dụng các thế hệ chipset mới.
Bảng dưới đây so sánh các chuẩn ATA thường sử dụng nhiều với ổ đĩa cứng
trong thời gian gần đây.
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 18
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.


Chuẩn
Standard
Phát
triển
(năm)
Công
bố
(năm)
Loại
bỏ
(năm)
PIO
Modes
DMA
Modes
UDMA
Modes
Parallel
Speed
(MBps)
Serial
Speed
(MBps)
Đặc tính
ATA-1 1988 1994 1999 02 0 8,33
Hộ trợ lên tới
136.9GB; BIOS
issues not
addressed
ATA-2 1993 1996 2001 04 02 16,67

Faster PIO
modes;
CHS/LBA BIOS
translation
defined up to
8.4GB; PC-Card
ATA-3 1995 1997 2002 04 02 16,67
SMART;
improved signal
integrity;
LBA support
mandatory;
eliminated single-
word DMA
modes
ATA-4 1996 1998 04 02 02 33,33
Ultra-DMA
modes; ATAPI
Packet Interface;
BIOS hỗ trợ tới
136.9GB
ATA-5 1998 2000 04 02 04 66,67
Faster UDMA
modes; 80-pin
cable with
autodetection
ATA-6 2000 2002 04 02 05 100 100MBps UDMA
mode; extended
drive and BIOS
support up to

Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 19
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

144PB
ATA-7 2001 2004 04 02 06 133 150
133MBps UDMA
mode; Serial
ATA
ATA-8 2004 04 02 06 133 150 Phiên bản 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
6.Tốc độ truyền dữ liệu:
Tốc độ của các chuẩn giao tiếp không có nghĩa là ổ đĩa cứng có thể đáp ứng

đúng theo tốc độ của nó, đa phần tốc độ truyền dữ liệu trên các chuẩn giao tiếp
thấp hơn so với thiết kế của nó bởi chúng gặp các rào cản trong vấn đề công nghệ
chế tạo.
Các thông số sau ảnh hưởng đến tốc độ truyền dữ liệu của ổ đĩa cứng:
• Tốc độ quay của đĩa từ.
• Số lượng đĩa từ trong ổ đĩa cứng: bởi càng nhiều đĩa từ thì số lượng đầu
đọc càng lớn, khả năng đọc/ghi của đồng thời của các đầu từ tại các mặt
đĩa càng nhiều thì lượng dữ liệu đọc/ghi càng lớn hơn.
• Công nghệ chế tạo: Mật độ sít chặt của các track và công nghệ ghi dữ liệu
trên bề mặt đĩa (phương từ song song hoặc vuông góc với bề mặt đĩa): dẫn
đến tốc độ đọc/ghi cao hơn.
• Dung lượng bộ nhớ đệm: Ảnh hưởng đến tốc độ truyền dữ liệu tức thời
trong một thời điểm.
Bảng so sánh sau tốc độ giữa các vùng ở các ổ cứng khác nhau dưới đây sẽ
giúp chúng ta nhận ra một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ truyền dữ liệu của ổ
đĩa cứng.
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 20
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

Ổ đĩa cứng Ultra-ATA/100 Hitachi (IBM) Deskstar 120GXP
Vùng Sectors/Track

Tốc độ quay
(vòng/phút)
Tốc độ
truyền dữ
liệu (MB/giây)
Vùng ngoài 928 7.200 57,02
Vùng trong 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 trong 448 5.400 20,64
Trung bình 672 5.400 30,97
Như vậy ta thấy rằng tốc độ truyền dữ liệu thực sự ở mức trung bình 42,27
MBps ở ổ đĩa có giao tiếp Ultra-ATA/100 (với tốc độ thiết kế truyền dữ liệu 100
MBps) chỉ gần bằng 1/2 so với tốc độ giao tiếp.
7.Kích thước:
Kích thước của ổ đĩa cứng được chuẩn hoá tại một số kích thước để đảm bảo
thay thế lắp ráp vừa với các máy tính. Kích thước ổ đĩa cứng thường được tính
theo inch (")
Kích thước vỏ ngoài các loại ổ đĩa cứng: xem bảng.
8.Sự sử dụng điện năng:
Đa số các ổ đĩa cứng của máy tính cá nhân sử dụng hai loại điện áp nguồn: 5
Vdc và 12 Vdc (DC hoặc dc: Loại điện áp một chiều). Các ổ đĩa cứng cho máy
tính xách tay có thể sử dụng chỉ một loại điện áp nguồn 5 Vdc. Các ổ đĩa cứng
gắn trong các thiết bị số cầm tay khác có thể sử dụng các nguồn có mức điện áp
thấp hơn với công suất thấp.
Điện năng cung cấp cho các ổ đĩa cứng phần lớn phục vụ cho động cơ quay
các ổ đĩa, phần còn lại nhỏ hơn cung cấp cho bo mạch của ổ đĩa cứng. Tuỳ từng
loại động cơ mà chúng sử dụng điện áp 12V hoặc 5 Vdc hơn (thông qua định
mức tiêu thụ dòng điện của nó tại các mức điện áp này). Trên mỗi ổ đĩa cứng đều

ghi rõ các thông số về dòng điện tiêu thụ của mỗi loại điện áp sử dụng để đảm
bảo cho người sử dụng tính toán công suất chung.
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 21
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

Ổ đĩa cứng thường tiêu thụ điện năng lớn nhất tại thời điểm khởi động của hệ
thống (hoặc thời điểm đĩa cứng bắt đầu hoạt động trở lại sau khi tạm nghỉ để tiết
kiệm điện năng) bởi sự khởi động của động cơ đồng trục quay các đĩa từ, cũng
giống như động cơ điện thông thường, dòng điện tiêu thụ đỉnh cực đại của giai
đoạn này có thể gấp 3 lần công suất tiêu thụ bình thường.
Ổ cứng thông thường lấy điện trực tiếp từ nguồn máy tính, với các ổ đĩa cứng
ngoài có thể sử dụng các bộ cung cấp điện riêng kèm theo hoặc chúng có thể
dùng nguồn điện cung cấp qua các cổng giao tiếp USB
9.Các thông số khác:
KÍCH THƯỚC VỎ CÁC LOẠI Ổ CỨNG
CAO RỘNG DÀI THỂ TÍCH
Loại5,25
Dùng trong các máy tính các thế 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)
Loại3,5”

Thường sử dụng đối với 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)
Loại2,5”
Thường sử dụng đối với 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)
8,5mm (0,33") -nt- -nt- 59,5 cc (3,6 ci)
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 22
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

Loại1,8"
hoặc nhỏ hơn dùng trong các 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") -nt- -nt- 29,4 cc (1,8 ci)
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") -nt- -nt- 21,2 cc (1,3 ci)

Loại 1,0" Micro Device
5,0mm (0,20") 42,8mm (1,69") 36,4mm (1,43") 7,8 cc (0,5 ci)
Các thông số dưới đây những người sử dụng thường ít chú ý bởi chúng
thường không ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất làm việc của ổ cứng. Các thông số
này không nên lấy làm chỉ tiêu so sánh giữa các ổ đĩa cứng trong sự lựa chọn
trong sự sử dụng thông thường.
 Độ ồn:
Độ ồn của ổ đĩa cứng là thông số được tính bằng dB, chúng được đo khi ổ
đĩa cứng đang làm việc bình thường.
Ổ đĩa cứng với các đặc trưng hoạt động là các chuyển động cơ khí của các
đĩa từ và cần di chuyển đầu đọc, do đó chúng không tránh khỏi phát tiếng ồn. Do
ổ đĩa cứng thường có độ ồn thấp hơn nhiều so với bất kỳ một quạt làm mát hệ
thống nào đang làm việc nên người sử dụng có thể không cần quan tâm đến
thông số này.
Những tiếng “lắc tắc” nhỏ phát ra trong quá trình làm việc của ổ cứng một
cách không đều đặn được sinh ra bởi cần đỡ đầu đọc/ghi di chuyển và dừng đột
ngột tại các vị trí cần định vị để làm việc. Âm thanh này có thể giúp người sử
dụng biết được trạng thái làm việc của ổ đĩa cứng mà không cần quan sát đèn
trạng thái HDD.
 Chu trình di chuyển:
Chu trình di chuyển của cần đọc/ghi (Load/Unload cycle) được tính bằng số
lần chúng khởi động từ vị trí an toàn đến vùng làm việc của bề mặt đĩa cứng và
ngược lại. Thông số này chỉ một số hữu hạn những lần di chuyển mà có thể sau
số lần đó ổ đĩa cứng có thể gặp lỗi hoặc hư hỏng.
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 23
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó

m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

Sau mỗi phiên làm việc (tắt máy), các đầu từ được di chuyển đến một vị trí an
toàn nằm ngoài các đĩa từ nhằm tránh sự va chạm có thể gây xước bề mặt lớp từ
tính, một số ổ đĩa có thiết kế cần di chuyển đầu đọc tự động di chuyển về vị trí an
toàn sau khi ngừng cấp điện đột ngột. Nhiều người sử dụng năng động có thói
quen ngắt điện trong một phiên làm việc trên nền DOS (bởi không có sự tắt máy
chính thống) rồi tháo ổ đĩa cứng cho các công việc khác, quá trình di chuyển có
thể gây va chạm và làm xuất hiện các khối hư hỏng (bad block).
Chu trình di chuyển là một thông số lớn hơn số lần khởi động máy tính (hoặc
các thiết bị sử dụng ổ đĩa cứng) bởi trong một phiên làm việc, ổ đĩa cứng có thể
được chuyển sang chế độ tạm nghỉ (stand by) để tiết kiệm điện năng nhiều lần.
 Chịu đựng sốc:
Chịu đựng sốc (Shock - half sine wave): Sốc (hình thức rung động theo nửa
chu kỳ sóng, thường được hiểu là việc giao động từ một vị trí cân bằng đến một
giá trị cực đại, sau đó lại trở lại vị trí ban đầu) nói đến khả năng chịu đựng sốc
của ổ đĩa cứng khi làm việc.
Với các ổ cứng cho máy tính xách tay hoặc các thiết bị kỹ thuật số hỗ trợ cá
nhân hay các ổ đĩa cứng ngoài thì thông số này càng cao càng tốt, với các ổ đĩa
cứng gắn cho máy tính cá nhân để bàn thì thông số này ít được coi trọng khi so
sánh lựa chọn giữa các loại ổ cứng bởi chúng đã được gắn cố định nên hiếm khi
xảy ra sốc.
 Nhiệt độ và sự thích nghi:
Tất cả các thiết bị dựa trên hoạt động cơ khí đều có thể bị thay đổi thông số
nếu nhiệt độ của chúng tăng lên đến một mức giới hạn nào đó (sự giãn nở theo
nhiệt độ luôn là một đặc tính của kim loại), do đó cũng như nhiều thiết bị khác,

nhiệt độ là một yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm việc của ổ đĩa cứng nhất là
bên trong nó các chuyển động cơ khí cần tuyệt đối chính xác.
Nhiệt độ làm việc của ổ đĩa cứng thường là từ 0 cho đến 40 độ C, điều này
thường phù hợp với nhiều môi trường khác nhau, tuy nhiên không chỉ có vậy: độ
ẩm là yếu tố liên quan và kết hợp với môi trường tạo thành một sự phá hoại ổ đĩa
cứng.
Ổ cứng thường có các lỗ (chứa bộ lọc không khí) để cân bằng áp suất với bên
ngoài, do đó nếu như không khí trong môi trường chứa nhiều hơi nước, sự ngưng
tụ hơi nước thành các giọt hoặc đóng băng ở đâu đó bên trong ổ đĩa cứng có thể
làm hư hỏng ổ nếu ta hình dung được tốc độ quay của nó lớn thế nào và khoảng
cách giữa đầu từ với bề mặt làm việc của đĩa từ nhỏ đến đâu.
Chính vì vậy trước khi đưa một ổ đĩa cứng vào làm việc lần đầu tiên (tháo bỏ
vỏ nhựa bọc kín nó khi sản xuất) trong thiết bị hoặc ổ đĩa cứng đã sử dụng được
Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 24
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
N
h
ó
m

1
2
Nhóm12 – KTPM2 – K6.

đưa đến từ một môi trường khác đến một nơi làm việc mới (có nhiệt độ môi
trường cao hơn), nên đặt nó vào khoang chứa trong một số thời gian nhất định
trước khi kết nối các dây cấp nguồn và cáp dữ liệu để chúng làm việc.
Thời gian thích nghi đủ lớn để để đảm bảo cho:
- Các giọt nước bị bay hơi hoặc các cụm băng

tuyết biến thành hơi nước và cân bằng với môi
trường bên ngoài.
- Đảm bảo sự đồng đều về môi trường bên
trong và bên ngoài của ổ đĩa cứng, tránh sự biến đổi
(do nhiệt độ thay đổi đột ngột) với các thiết bị cơ
khí bên trong khi nhiệt độ của ổ đĩa cứng tăng lên
sau một thời gian hoạt động.
Thời gian thích nghi cần thiết: xem bảng.
Tương tự việc đưa một máy tính xách tay từ
ngoài trời ở xứ lạnh vào trong phòng làm việc ấm
áp cũng nên để thời gian chờ như vậy bởi trong
máy tính xách tay cũng có các ổ đĩa cứng - trừ
trường hợp khi ở ngoài trời (xứ lạnh) máy đang
hoạt động (đảm bảo nó không bị đóng băng tuyết
bên trong ổ đĩa cứng).
Với nhiệt độ theo bảng ta có thể thấy rằng khí
hậu ở Việt Nam hoặc các nước gần xích đạo khác có nhiệt độ trung bình cao có
lẽ ít cần có thời gian thích ứng trước khi đưa ổ đĩa cứng vào sử dụng (trừ những
vùng có thể có nhiệt độ thấp và xuất hiện tuyết như Sa Pa ở Việt Nam)
Với sự làm mát ổ đĩa cứng, xem thêm phần thông tin thêm của bài.
 Các số thông số về sản phẩm:
Phần dưới đây giải thích một số thông số khác của các ổ đĩa cứng.
Model: Ký hiệu về kiểu sản phẩm của ổ đĩa cứng, model có thể được sử dụng
chung cho một lô sản phẩm cùng loại có các đặc tính và thông số giống như
nhau. Thông thường mỗi hãng có một cách ký hiệu riêng về thông số model để
có thể giải thích sơ qua về một số thông số trên ổ đĩa cứng đó.
Serial number: Mã số sản phẩm, mỗi ổ đĩa cứng có một số hiệu này riêng.
Thông số này thường chứa đựng thông tin đã được quy ước riêng của hãng sản
xuất về thời gian sản xuất hoặc đơn thuần chỉ là thứ tự sản phẩm khi được sản
xuất.

Trêng §¹i Häc C«ng NghiÖp Hµ Néi.
Page 25
Khoa C«ng NghÖ Th«ng Tin.
Nhiệt độ
trước khi
hoạt động
Thời gian
cần thích
nghi (giờ)
+40°F (+4°C) 13
+30°F (-1°C) 15
+20°F (-7°C) 16
+10°F (-12°C) 17
0°F (-18°C) 18
-10°F (-23°C) 20
-20°F (-29°C) 22
-30°F (-34°C)
hoặc nhỏ hơn
27