Tiểu luận môn phương pháp nghiên cứu khoa học TỔNG QUAN VỀ SCAMPER VÀ PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA Ổ CỨNG

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 HOÀNG VĂN KIẾM
HVTH : NGUYỄN PHẠM PHÚ QUÝ
MSHV: CH1301049
TP HCM, Tháng 5 năm 2014
Trang 1
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
LỜI MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống ngày nay chúng ta đã thấy rất rõ được tầm quan trong của tư duy sáng
tạo, nó ảnh hưởng đến mọi mặt và len lỏi vào tất cả các hoạt động của đời sống xã hội ví
dụ trong kinh doanh thay đổi mẫu mã của sản phẩm hay chiến lược makerting có thể làm
tăng doanh số hay trong các sản phẩm tin học nhầm hạ giá thành và nâng cao chất lượng
sản phẩm. Cùng với sự phát triển ngày càng cao của công nghê thông tin thì tầm quan
trọng của tư duy sáng tạo càng được chú trọng và nghiên cứu
Trong phạm vi nội dung bài thu hoạch này em muốn đưa ra một cái nhìn tổng quan về 7
nguyên lý sáng tạo của Scamper và ứng dụng của nó trong phân tích quá trình phát triển
và các đặt tính của ổ đĩa cứng
Bài thu hoạch gồm 5 phần chính:
• Sơ lược về phương pháp Scamper
• Tổng quan về ổ cứng
• Phân tích
• Kết luận
• Tài liệu tham khảo

Vì thời gian có hạn và sự mới mẻ của bộ môn nên không thể tránh khỏi thiếu sót trong
quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài nên em rất mong nhận được sự nhận xét chân thành
của thầy để bổ sung thêm kiến thức và hoàn thiện hơn bài viết này.
Cuối cùng em xin cảm ơn thầy GS.TSKH. Hoàng Văn Kiếm vì thầy đã truyền tải kiến thức
nền tảng cho em. Làm cho em nhận thức được đây là môn học vô cùng thú vị và là nền
tảng quan trọng không chỉ trong sự phát triển của lĩnh vực khoa học máy tính mà còn liên
quan đến tất cả mọi lĩnh vực khác trong cuộc sống cũng như đã giúp em hoàn thành bài
thu hoạch này
Trang 2
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
MỤC LỤC
I. SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP SCAMPER
1. Scamper là gì?
SCAMPER là 1 kĩ năng tư duy tổng hợp do Michael Mikalko sáng tạo nên. Đó là
1 công cụ tư duy khá hiệu quả, trợ giúp đắc lực trong quá trình tìm ra các phát kiến
nhằm thay đổi sản phẩm hoặc tiến trình công việc. Kết quả mà phương pháp này
mang lại có thể áp dụng trực tiếp hoặc như điểm khởi đầu theo cách tư duy bên lề
vấn đề.
SCAMPER là 1 từ ghép cấu tạo từ chữ đầu của nhóm từ sau: . Substitute,
Combine, Adapt, Modify, Put, Eliminate, và Reverse
2. Phân tích SCAMPER
a. Phép thay thế - Substitute:
Với 1 sản phẩm, bạn hãy quan sát thành phần tạo nên chúng và thử suy
nghĩ xem liệu các thành phẩm này có thể được thay thế bằng nguyên vật
liệu nào khác? Trong một quá trình làm việc, liệu vấn đề nhân lực thay thế
sẽ là ai? Có nên thay địa điểm? Đối tượng?
Các câu hỏi có thể đặt ra: Thay đổi cái gì để nâng cao chất lượng? Chuyện
gì xảy ra nếu tôi thay cái này bằng cái khác? Làm cách nào để đổi địa điểm,
thời gian, nguyên vật liệu, vấn đề nhân lực?
Ví dụ: Trước đây ta không có món xúc xích hotdog chay nhưng giờ đã có,

nó làm bằng chất liệu ra củ quả.
b. Phép kết hợp – Combine:
Bạn hãy quan sát xem có thể biến tấu thêm gì, kết hợp thêm được gì để tạo
ra 1 sản phẩm mới, đề cao khả năng hợp lực của từng tính năng.
Trang 3
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
Các câu hỏi có thể đặt ra: Nguyên vật liệu cần là gì? Các tính năng? Quy
trình? Nhân lực? Cái gì có thể kết hợp lại? Sẽ kết hợp khâu nào? Ở đâu?
Ví dụ: Chúng ta cho ra loại bưu thiếp có nhạc, TV với đầu máy video.
c. Phép thích ứng – Adapt:
Nghĩ xem khi thay đổi, các tính năng này có phù hợp không?
Các câu hỏi có thể đặt ra: chúng ta có thể bắt chước cái gì? Mô phỏng cái
gì?
Ví dụ: giường cho trẻ em cấu tạo như 1 chiếc xe đua.
d. Phép điều chỉnh – Modify:
Tăng và giảm kích cỡ, thay đổi hình dáng, thuộc tính ( ví dụ như màu sắc,
âm thanh, hương vị, hình thức mẫu mã,…). Nó có thể mạnh lên, cao lên, to
lên hoặc 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: Tôi có thể lấn sân sang thị trường nào? Thị trường nào
có thể tiêu thụ hàng của tôi?
Ví dụ: lốp xe có thể dùng làm hàng rào.
f. Phép loại bỏ - Eliminate:
Loại bỏ và đơn giản hoá các thành phần, nghĩ xem chuyện gì xảy ra nếu
bạn loại đi hàng loạt các quy trình, sản phẩm, vấn đề và cơ hội
(probortunity ), nghĩ xem bạn sẽ làm gì với tình huống này?
Câu hỏi có thể đặt ra: : chuyện gì xảy ra nếu tôi loại bỏ 1 số thành phần của
sản phẩm? Hướng giải quyết không theo cách thông thường?
Ví dụ: điện thoại không dây cố định ra đời điện thoại di động. 

g. Phép nghịch đảo - Reverse:
Bạn có thể lật ngựợc vấn đề? Cách suy nghĩ này sẽ giúp bạn nhìn rõ mọi
góc cạnh của vấn đề cũng như như cơ hội thấy điểm mới cho vấn đề. (tham
khảo thêm nguyên tắc tư duy Reversal)
Trang 4
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
Câu hỏi có thể đặt ra: Chuyện gì xảy ra nếu tôi làm theo theo hướng khác?
Nếu tôi lật ngược trât tự cách làm cũng như cách sử dụng?
Ví dụ: Cho ra loại vải không phân biệt mặt phải hay trái.
II. TỒNG QUAN VỀ Ổ CỨNG
1. Tổng quan
- Ổ đĩa cứng, hay còn gọi là ổ cứng (tiếng Anh: Hard Disk Drive, viết tắt:
HDD) là thiết bị dùng để lưu trữ dữ liệu trên bề mặt các tấm đĩa hình tròn
phủ vật liệu từ tính.
- Ổ đĩa cứng là loại bộ nhớ "không thay đổi" (non-volatile), có nghĩa là
chúng không bị mất dữ liệu khi ngừng cung cấp nguồn điện cho chúng.
- Ổ đĩa cứng là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống bởi chúng chứa dữ
liệu thành quả của một quá trình làm việc của những người sử dụng máy
tính. Những sự hư hỏng của các thiết bị khác trong hệ thống máy tính có
thể sửa chữa hoặc thay thế được, nhưng dữ liệu bị mất do yếu tố hư hỏng
phần cứng của ổ đĩa cứng thường rất khó lấy lại được
- Ổ cứng thường được gắn liền với máy tính để lưu trữ dữ liệu cho dù chúng
xuất hiện muộn hơn so với những chiếc máy tính đầu tiên.
- Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, ổ đĩa cứng ngày nay có kích
thước càng nhỏ đi đến các chuẩn thông dụng với dung lượng thì ngày càng
tăng lên. Những thiết kế đầu tiên ổ đĩa cứng chỉ dành cho các máy tính thì
ngày nay ổ đĩa cứng còn được sử dụng trong các thiết bị điện tử khác như
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 chỉ tuân theo các thiết kế ban đầu, ổ đĩa cứng đã có những bước tiến
công nghệ nhằm giúp lưu trữ và truy xuất dữ liệu nhanh hơn: ví dụ sự xuất
hiện của các ổ đĩa cứng lai giúp cho hệ điều hành hoạt động tối ưu hơn,
giảm thời gian khởi động của hệ thống, tiết kiệm năng lượng, sự thay đổi
phương thức ghi dữ liệu trên các đĩa từ làm cho dung lượng mỗi ổ đĩa cứng
tăng lên đáng kể.
2. Lịch sử phát triển
a. Năm 1955
Trang 5
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
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.
b. 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.
c. 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.
d. 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 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 dàng; 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
Trang 6
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
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.
e. 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 cao thêm. Để
có thể vừa nâng cao hiệu suất của EIDE vừa không làm tăng chi phí cho
Trang 7
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
các linh kiện điện tử không có cách nào khác là phải thay giao diện kiểu
"song song" bằng kiểu "nối tiếp", và kết quả là sự ra đời của giao diện
SATA. Tuy nhiên, hiệu suất làm việc của các ổ đĩa cứng SATA thế hệ đầu
và các ổ đĩa PATA không có sự khác biệt đáng kể.
Ngoài ra còn có ổ lưu trữ thể rắn SSD là một thiết bị lưu trữ sử dụng bộ
nhớ flash để lưu trữ dữ liệu trên máy tính một cách bền vững. Một ổ SSD
đồng thời mô phỏng quá trình lưu trữ và truy cập dữ liệu giống như ổ đĩa
cứng (HDD) thông thường và do đó dễ dàng được sử dụng cho nhiều mục

đích khác nhau. Ổ SSD sử dụng SRAM hoặc DRAM hoặc bộ nhớ Flash để
lưu dữ liệu, không nên nhầm lẫn với RAM Disk là một công nghệ mô
phỏng và lưu dữ liệu trên RAM. Nhờ việc sử dụng RAM để lưu dữ liệu,
hoạt động đọc/ghi dữ liệu của SSD không kéo theo sự chuyển động của bất
cứ phần nào trên ổ đĩa và do đó làm ổ đĩa bền vững hơn so với HDD, gần
như không gây tiếng ồn, không có độ trễ cơ học nên mang lại tốc độ truy
cập cao hơn. Đồng thời không mất thời gian khởi động như ổ HDD. Ngoài
ra, nhờ không sử dụng đầu đọc cơ học để truy cập dữ liệu, SSD tiêu tốn ít
điện năng hơn HDD và có thể hoạt động ở điện áp thấp hơn so với HDD,
kích thước gọn hơn. Do đó, nó được sử dụng trong nhiều máy tính điện áp
thấp. Ổ SSD của Texas Instrument sử dụng RAM có thời gian truy cập dữ
liệu là 15 micro giây, nhanh gấp 250 lần ổ cứng truyền thống, còn ổ SSD sử
dụng bộ nhớ flash có thời gian truy cập dữ liệu từ 80-120 micro giây.Ổ
SSD có dải hoạt động nhiệt cao hơn HDD, thông thường trong dải nhiệt 5-
55oC. Một số ổ flash có thể hoạt động ở nhiệt độ 70oC. Tuy nhiên, ổ SSD
có những hạn chế về dung lượng lưu trữ, độ bền đọc/ghi so với ổ HDD
thông thường. Hiện nay một ổ SSD dạng Flash có thể đọc ghi tối đa khoảng
10.000 lần cho ổ loại MLC và 100.000 lần cho ổ loại SLC. Ổ SSD đắt hơn
nhiều lần so với HDD nếu tính trên đơn vị dung lượng lưu trữ.
Gần đây WD(Western Digital) vừa chính thức ra mắt dòng sản phẩm ổ đĩa
kép WD Black2 – sáng tạo độc đáo trong ngành lưu trữ, tổng hòa giữa 120
GB ổ đĩa thể rắn (SSD) với 1 TB ổ đĩa cơ (HDD) trong một ổ đĩa 2,5 inch,
mang đến giải pháp lưu trữ kép đầy mạnh mẽ. Ổ đĩa kép WD Black2 là
thiết bị hoàn hảo cho người tiêu dùng và các nhà cung cấp dịch vụ đang cần
nâng cấp máy tính xách tay, máy tính để bàn kích thước nhỏ cũng như các
hệ thống máy để bàn tất cả trong một (AIO) với hiệu năng của SSD và khả
năng lưu trữ của HDD. Thiết bị kết nối thông qua một cáp đơn và tương
thích với các khe 9,5 mm truyền thống.
Trang 8
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm

3. Cấu tạo
Ổ đĩa cứng gồm các thành phần, bộ phận có thể liệt kê cơ bản và giải thích sơ bộ
như sau:
a. Cụm đĩa:
Bao gồm toàn bộ các đĩa, trục quay và động cơ
• Đĩa từ.
• Trục quay: truyền chuyển động của đĩa từ.
• Động cơ: Được gắn đồng trục với trục quay và các đĩa.
b. Cụm đầu đọc
• Đầu đọc (head): Đầu đọc/ghi dữ liệu
• Cần di chuyển đầu đọc (head arm hoặc actuator arm).
c. Cụm mạch điện
• Mạch điều khiển: có nhiệm vụ điều khiển động cơ đồng trục, điều
khiển sự di chuyển của cần di chuyển đầu đọc để đảm bảo đến đúng
vị trí trên bề mặt đĩa.
• Mạch xử lý dữ liệu: dùng để xử lý những dữ liệu đọc/ghi của ổ đĩa
cứng.
• Bộ nhớ đệm (cache hoặc buffer): là nơi tạm lưu dữ liệu trong quá
trình đọc/ghi dữ liệu. Dữ liệu trên bộ nhớ đệm sẽ mất đi khi ổ đĩa
cứng ngừng được 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
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
d. 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.

Trang 9
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
• 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.
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.
e. 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.
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.
f. 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
Trang 10
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
g. Sector
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".
h. Cylinder
Tập hợp các track 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.
i. 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.
j. Đầu đọc/ghi
Trang 11
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
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).
k. 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.
4. Nguyên lý hoạt động
a. 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
Trang 12
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
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:
• 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.
• 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.
b. 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.
Sự quay của các đĩa từ được thực hiện nhờ các động cơ gắn cùng trục (với
tốc độ rất lớn: từ 3600 rpm cho đến 15.000 rpm) chúng thường được quay
ổn định tại một tốc độ nhất định theo mỗi loại ổ đĩa cứng.
Khi đĩa cứng quay đều, cần di chuyển đầu đọc sẽ di chuyển đến các vị trí
trên các bề mặt chứa phủ vật liệu từ theo phương bán kính của đĩa. Chuyển
động này kết hợp với chuyển động quay của đĩa có thể làm đầu đọc/ghi tới
bất kỳ vị trí nào trên bề mặt đĩa.
Tại các vị trí cần đọc ghi, đầu đọc/ghi có các bộ cảm biến với điện trường
để đọc dữ liệu (và tương ứng: phát ra một điện trường để xoay hướng các
hạt từ khi ghi dữ liệu).
Trang 13
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
Dữ liệu được ghi/đọc đồng thời trên mọi đĩa. Việc thực hiện phân bổ dữ
liệu trên các đĩa được thực hiện nhờ các mạch điều khiển trên bo mạch của
ổ đĩa cứng.
5. Các công nghệ sử dụng ổ đĩa cứng
a. S.M.A.R.T
S.M.A.R.T (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology) là công
nghệ tự động giám sát, chẩn đoán và báo cáo các hư hỏng có thể xuất hiện
của ổ đĩa cứng để thông qua BIOS, các phần mềm thông báo cho người sử
dụng biết trước sự hư hỏng để có các hành động chuẩn bị đối phó (như sao

chép dữ liệu dự phòng hoặc có các kế hoạch thay thế ổ đĩa cứng mới).
Trong thời gian gần đây S.M.AR.T được coi là một tiêu chuẩn quan trọng
trong ổ đĩa cứng. S.M.A.R.T chỉ thực sự giám sát những sự thay đổi, ảnh
hưởng của phần cứng đến quá trình lỗi xảy ra của ổ đĩa cứng (mà theo hãng
Seagate thì sự hư hỏng trong đĩa cứng chiếm tới 60% xuất phát từ các vấn
đề liên quan đến cơ khí): Chúng có thể bao gồm những sự hư hỏng theo
thời gian của phần cứng: đầu đọc/ghi (mất kết nối, khoảng cách làm việc
với bề mặt đĩa thay đổi), động cơ (xuống cấp, rơ rão), bo mạch của ổ đĩa
(hư hỏng linh kiện hoặc làm việc sai).
S.M.A.R.T không nên được hiểu là từ "smart" bởi chúng không làm cải
thiện đến tốc độ làm việc và truyền dữ liệu của ổ đĩa cứng. Người sử dụng
có thể bật (enable) hoặc tắt (disable) chức năng này trong BIOS (tuy nhiên
không phải BIOS của hãng nào cũng hỗ trợ việc can thiệp này).
b. Ổ cứng lai
Ổ cứng lai (hybrid hard disk drive) là các ổ đĩa cứng thông thường được
gắn thêm các phần bộ nhớ flash trên bo mạch của ổ đĩa cứng. Cụm bộ nhớ
này hoạt động khác với cơ chế làm việc của bộ nhớ đệm (cache) của ổ đĩa
cứng: Dữ liệu chứa trên chúng không bị mất đi khi mất điện.
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
Trang 14
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
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.
6. Thông số và đặc tính
a. 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.
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.

Trang 15
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
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).
b. 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 gian 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
c. 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.
Trang 16
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
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.
d. 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
Trang 17
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
chuyển của đầu đọc/ghi, dữ liệu được truyền tới hoặc đi) sẽ được đặt tạm
trong bộ nhớ đệm.
Đơn vị thường tính 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 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.
e. Chuẩn giao tiếp
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.
Trang 18
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
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.
f. 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.
Trang 19
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
• 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.
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.
g. 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.
Trang 20
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
h. 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
Trang 21
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
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.
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.
i. Các thông số khác
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
Trang 22
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
những lần di chuyển mà có thể sau số lần đó ổ đĩa cứng có thể gặp

lỗi hoặc hư hỏng.
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
Trang 23
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
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 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:
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

Trang 24
HVTH: Nguyễn Phạm Phú Quý GVHD: GS.TSKH. Hoàn Văn Kiếm
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)
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.
Firmware revision: Thông số về phiên bản firmware đang sử dụng
hiện thời của ổ đĩa cứng. Thông số này có thể thay đổi nếu người sử
dụng nâng cấp các phiên bản firmware của ổ đĩa cứng (nhưng việc
nâng cấp này thường rất hiếm khi xảy ra).
Một số hãng sản xuất phần mềm có thể sử dụng các thông số trên
của ổ đĩa cứng để nhận dạng tình trạng bản quyền của phần mềm
trên duy nhất một máy tính, tuy nhiên cách này không được áp dụng
rộng rãi do việc đăng ký phức tạp, không thuận tiện cho quá trình
nâng cấp ổ đĩa cứng của người sử dụng.
7. Thiết đặt các chế độ hoạt động của đĩa cứng

a. Thiết đặt phần cứng thông qua cầu đấu
Cầu đấu (tạm dịch từ jumper) là một bộ phận nhỏ trên ổ đĩa cứng, chúng có
tác dụng thiết đặt chế độ làm việc của các ổ đĩa cứng.
Thiết đặt kênh
Trang 25