Ổ đĩa cứng là gì

Ổ đĩa cứng là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống máy tính. HDD là một ổ đĩa sớm được sử dụng và rất phổ biến hiện nay. Vậy HDD là gì? Có bao nhiêu loại và ý nghĩa của những thông số trên HDD ra sao? Hãy cùng tìm hiểu bài viết dưới đây để biết chi tiết nhé!

1. Ổ cứng HDD là gì?

HDD, viết tắt của Hard Disk Drive, là ổ đĩa cứng truyền thống, có cơ chế lưu trữ dữ liệu trên bề mặt tấm đĩa tròn phủ vật liệu từ tính, dữ liệu sẽ được quét từ đĩa thông qua bộ phận đọc ghi đặt trên tấm đĩa khi quay. Ổ đĩa cứng là bộ nhớ non-violate [không thay đổi], nghĩa là khi chúng không có nguồn điện thì những thông tin lưu trên ổ vẫn được bảo toàn.

HDD [Hard Disk Drive] là ổ đĩa cứng truyền thống

2. Nguyên lý hoạt động HDD

Hoạt động của HDD không quá phức tạp, đơn giản chỉ dựa trên cơ chế chuyển động quay của đĩa từ và đầu đọc. Đĩa tròn làm từ nhôm, thủy tinh hoặc gốm phủ vật liệu từ tính sẽ chuyển động quanh một động cơ quay, kết hợp với những bo mạch chủ điều khiển để đọc/ghi dữ liệu, giải mã thông tin... Các thao tác của bạn trên máy tính nhanh hay chậm sẽ phụ thuộc vào bộ phận này.

Hoạt động của HDD dựa trên cơ chế chuyển động quay của đĩa từ và đầu đọc

3. Cấu tạo của HDD

HDD có cấu tạo gồm 5 phần chính:

- Phần đầu đọc: Gồm đầu đọc để đọc/ ghi dữ liệu và cần di chuyển đầu đọc này.

- Phần đĩa: Gồm trục quay giúp truyền chuyển động từ đĩa và một động cơ quay gắn với trục và đĩa.

- Phần mạch điện: Gồm đầu kết nối, đầu cắm nguồn, mạch điều khiển làm nhiệm vụ điều khiển động cơ đồng trục và cần di chuyển, mạch xử lý dữ liệu để xử lý dữ liệu đọc/ghi, bộ nhớ đệm lưu trữ tạm thời dữ liệu , cầu đấu thiết đặt để thiết đặt chế độ làm việc của ổ cứng.

- Vỏ đĩa cứng: Gồm phần đế và phần nắp đậy các linh kiện.

- Đĩa từ: Được sắp xếp thành cấu trúc cụ thể để duy trì việc truy xuất dữ liệu, cấu trúc đó gồm Track, Sector và Cluster.

HDD được chia làm 5 phần chính

4. Đặc điểm HDD

- Ưu điểm

+ Dung lượng rất lớn lên đến hơn 14TB - gấp 10 đến 20 lần dung lượng của một ổ cứng phổ biến hiện nay [500GB đến 1TB].

+ Chi phí thấp vì vậy thường sử dụng trên các máy tính phổ thông hoặc ở những hệ thống có nhu cầu lưu trữ lớn.

HDD có chi phí thấp nên thường được dùng trên các máy tính phổ thông

- Nhược điểm

+ Tốc độ truy xuất còn thấp do phụ thuộc phần nào vào tốc độ quay của đĩa.

+ Gây ồn và tỏa nhiệt cao khi hoạt động.

+ Dễ bị sốc trong quá trình sử dụng, làm hỏng ổ cứng, gây mất dữ liệu.

- Giải pháp

Hiện nay đã có nhiều loại HDD trên thị trường có khả năng chống sốc cao, có cơ chế tản nhiệt riêng, cũng như tốc độ đọc ghi ngày càng được cải thiện.

Ngoài ra các bạn có thể nâng cấp thêm một ổ cứng SSD hoặc bộ nhớ đệm Intel Optane cho tốc độ xử lý nhanh hơn, trong khi vẫn lưu được phần lớn dữ liệu trên ổ HDD của mình.

5. Các loại ổ cứng HDD

Ổ cứng HDD được chia thành hai loại bao gồm:

- HDD Internal: có giá thấp hơn HDD External với tốc độ đọc/ ghi khoảng 530 MB/s. Kích thước 3,5 inch, dung lượng 4 TB.

- HDD External: có kích thước bé hơn HDD Internal, chỉ 2,5 inch. Được cung cấp năng lượng thông qua USB hoặc Thunderbolt với dung lượng tối đa là 2 TB. Tuy nhiên, hiện nay [06/10/2021] có loại Backup Plus Desktop với dung lượng lên tới 5 TB.

HDD gồm có hai loại là HDD Internal và HDD External

6. Các loại ổ cứng SATA HDD

Ổ cứng HDD SATA là ổ cứng sử dụng chuẩn kết nối SATA của HDD Internal. Chuẩn SATA 3 hiện là chuẩn phổ biến nhất để kết nối ổ cứng HDD trong mainboard. Các loại ổ cứng SATA gồm có:

- HDD 2.5 inch

Đây là kích thước phổ biến nhất, chiếm đa số trên các laptop, máy tính cá nhân, có dung lượng, tốc độ đọc ghi trung bình, tuy nhiên vẫn đạt tới 5TB và tốc độ khoảng từ 50MB/s đến 150MB/s. Ngoài ra 2.5 SATA còn có ưu điểm là có độ ồn thấp.

- HDD 3.5 inch

Dung lượng lớn lên tới 14TB, cho tốc độ đọc ghi cao, đạt 250MB/s, được sử dụng rộng rãi trên các máy trạm và máy tính để bàn.

- HDD 5.25 inch

Là ổ cứng thường dùng trong các hệ thống máy tính thế hệ đầu, khá cồng kềnh và cho hiệu suất kém, đã không được sử dụng từ năm 1990.

Chuẩn SATA 3 hiện là chuẩn phổ biến nhất để kết nối ổ cứng HDD

7. Giải thích đơn vị đơn vị đo tốc độ HDD

Thông thường, hai mức tốc độ phổ biến trên HDD là 5400rpm và 7200rpm. RPM là viết tắt của Revolutions per minute, nghĩa là số vòng quay trên 1 phút. Với tốc độ quay 54000rpm nghĩa là phần đĩa trên ổ cứng có tốc độ quay 5400 vòng/phút, tốc độ quay càng cao thì tốc độ đọc, ghi của ổ cứng càng cao.

Hiện nay [06/10/2021], ổ cứng 5400rpm không còn phổ biến nữa, thay vào đó là ổ cứng 7200rpm để cải thiện tốc độ đọc, ghi.

Hai mức tốc độ phổ biến trên HDD là 5400rpm và 7200rpm

8. Giải thích các thông số kỹ thuật trên HDD

- Disk Capacity HDD: Dung lượng ổ cứng HDD, tính theo đơn vị: byte, Kb, MB, GB, TB.

- Average Seek Time HDD: Thời gian tìm kiếm trung bình của ổ cứng, khi đầu đọc di chuyển từ một Cylinder này đến một Cylinder ngẫu nhiên khác.

- Random Access Time HDD: Đây là thời gian truy cập ngẫu nhiên của ổ cứng HDD để tìm kiếm một dữ liệu ngẫu nhiên. Thông số này rất quan trọng, ảnh hưởng đến hiệu năng của ổ cứng và hệ thống.

- Data access time HDD: Là thời gian truy cập dữ liệu của ổ cứng, bằng tổng của Average Seek time và Random Access Time.

- MTBF HDD [Mean Time Between Failures HDD]: Đây là thời gian làm việc tin cậy ổ cứng HDD, hiểu đơn giản là tuổi thọ của ổ cứng [đơn vị tính bằng giờ]. Với ổ cứng hoạt động ở tốc độ 15.000 rpm có MTBF lên đến 1,4 triệu giờ.

9. Nên chọn HDD hay SSD

HDD có ưu điểm là bộ nhớ rất cao với mức giá rẻ, tuy nhiên tốc độ đọc ghi sẽ không cao. Thay vào đó SSD sẽ có tốc độ đọc, ghi cao hơn nhiều nhưng giá thành lại đắt hơn. Vì vậy bạn nên mua HDD để lưu trữ dữ liệu nặng trên máy tính, còn SSD nên được sử dụng để chứa đựng hệ điều hành

Bạn có thể dùng HDD để lưu trữ dữ liệu nặng, SDD để chứa hệ điều hành

Video liên quan