HDD Là Gì? Ưu Nhược Điểm Và Nguyên Lý Hoạt Động

Nếu là một người sử dụng máy tính cá nhân, có thể bạn đã từng nghe qua các khái niệm như bộ nhớ HDD. Vậy bạn đã thực sự hiểu hết về nó chưa, ưu điểm nhược điểm cũng như nguyên lý hoạt động? Bài viết này BKNS sẽ giải đáp cho bạn toàn bộ thắc mắc trên cùng nhiều kiến thức hữu ích khác. Hãy cùng theo dõi bên dưới nhé. 

HDD Là Gì?

HDD – Hard Disk Drive – hay còn gọi ổ cứng, là thiết bị dùng để lưu trữ dữ liệu thường dùng cho máy tính cá nhân. HDD đọc và ghi 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),  không bị mất dữ liệu khi mất điện đột ngột hoặc ngừng cung cấp điện cho chúng.

Ổ HDD của laptop hiện nay có 2 tốc độ phổ biến là 5400 RPM (round per minute – vòng mỗi phút) hoặc 7200 RPM. Trừ một số đĩa cứng ngoại lệ có tốc độ quay lên đến 15.000 RPM.

>>> Có thể bạn quan tâm: Ổ SSD là gì? 

Cấu Tạo Của HDD

Cấu tạo của 1 ổ HDD gồm 4 phần chính: cụm đĩa, đĩa từ, cụm đầu đọc và cụm mạch điện. Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu và làm rõ từng phần. 

Cụm đĩa

Cụm đĩa đóng vai trò làm nhiệm vụ giúp đĩa từ chuyển động. Cụm đĩa được gắn đồng trục với trục quay và tâm đĩa từ. 

Đĩa từ

Đĩa từ là đĩa kim loại hình tròn, phủ vật liệu từ tính. Nó được gắn với nhau nhờ trục cụm đĩa. Một số được gắn trên động cơ trục chính (spindle motor). Giúp tạo ra bề mặt lưu trữ dữ liệu nhiều hơn trong một không gian nhỏ.

Mỗi đĩa từ được cấu thành bởi các track (rãnh), sector (phần) và cluster (cụm) sắp xếp theo cấu trúc cụ thể. Điều này giúp lưu trữ và truy xuất dữ liệu có tổ chức, đúng với mong muốn của người sử dụng. 

• Track: Mỗi đĩa từ được chia thành hàng nghìn vòng tròn đồng tâm sắp xếp trật tự hài hòa, được gọi là track. Mọi thông tin lưu trữ trên ổ cứng đều được ghi trên track.
• Sector: Mỗi track được chia nhỏ thành đơn vị nhỏ hơn được gọi là sector. Đây là đơn vị cơ bản lưu trữ dữ liệu trên ổ cứng.
• Cluster: Nhóm các track lại với nhau, ta có cluster.

Cụm đầu đọc

Cụm đầu đọc gồm:

– Đầu đọc (head): Đầu đọc/ghi dữ liệu.

– Cần di chuyển đầu đọc (head arm hoặc actuator arm).

Bạn sẽ thấy nó tương tự một chiếc đĩa than phát nhạc. Chỉ khác ở chỗ, đầu phát nhạc của đĩa than cho ra những bản nhạc, còn đầu ổ HDD đọc và ghi dữ liệu trong máy tính. 

Cụm mạch điện

• Mạch điều khiển: Điều khiển động cơ đồng trục, sự di chuyển của cần đọc đĩa nhằm đọc đúng vị trí cần đọc trên bề mặt đĩa. 
• Mạch xử lý dữ liệu: Xử lý dữ liệu đọc hoặc ghi. 
• Bộ nhớ đệm (cache hoặc buffer): Nơi tạm lưu dữ liệu trong quá trình đọc và ghi dữ liệu. Dữ liệu sẽ mất khi đột ngột ngừng cung cấp điện. 
• Nguồn cung cấp điện cho ổ cứng. 
• Đầu kết nối với máy tính.
• Các cầu đấu thiết đặt (jumper) thiết đặt chế độ làm việc của ổ đĩa cứng: Làm việc theo chế độ SAT 150 hay SATA 300. Thứ tự kênh giao tiếp IDE (master, slave hay tự chọn), các thông số làm việc khác,…
• Vỏ đĩa
  Giúp bảo vệ phần bên trong, chống va chạm làm hỏng linh kiện.
  Vỏ đĩa bao gồm phần đế, để các linh kiện bên trên và phần vỏ đậy. 

Nguyên Lý Hoạt Động Của HDD

Tưởng tượng bạn đang quan sát một chiếc máy phát nhạc bằng đĩa than. Cần đọc sẽ di chuyển trên bề mặt đĩa để phát ra những âm thanh tuần tự. Và cho ra các giai điệu êm ái dễ chịu đúng với bài hát. 

Tương tự máy phát nhạc, ổ HDD cũng hoạt động tương tự. Cần đọc dữ liệu sẽ liên tục chạy trên bề mặt đĩa để đọc/ ghi những dữ liệu phù hợp. Các đĩa này thường là kim loại, hoặc gốm, sứ, thủy tinh được phủ vật liệu từ tính. 

Chất lượng đọc ghi dữ liệu phụ thuộc vào tốc độ quay của đĩa. Ngoài ra, vật liệu làm đĩa cũng quyết định đến chất lượng truy xuất dữ liệu của bạn. 

Các Loại Ổ Cứng HDD

Ổ cứng HDD được phân thành 2 loại HDD Internal và HDD External. 

• HDD Internal: Kích thước khoảng 3,5 inch, dung lượng phổ biến 4 TB. HDD Internal có tốc độ đọc ghi dữ liệu khoảng 530 MB/s. 
• HDD External: Kích thước khoảng 2,5 inch, dung lượng tối đa  trung bình 2 TB. Ổ được cung cấp năng lượng qua cổng kết nối USB hoặc Thunderbolt. Hiện nay trên thị trường ổ cứng di động ngày càng đa dạng với nhiều dung lượng, giá thành. Nhiều loại được thiết kế nâng cấp có khả năng lưu trữ dữ liệu nhiều và khủng như Backup Plus Desktop với dung lượng lên tới 5 TB.

Thông Số Kỹ Thuật HDD

Bên cạnh diễn giải chức năng, các thông số kỹ thuật giúp chúng ta dễ dàng kiểm tra thông tin liên quan đến ổ đĩa. Và thuận tiện tra cứu bất cứ lúc nào khi cần sửa chữa hoặc thay thế.

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

Average Seek Time HDD – Thời gian tìm kiếm trung bình: Khoảng thời gian tìm kiếm trung bình đầu đọc di chuyển từ một Cylinder này đến một Cylinder ngẫu nhiên khác.

Random Access Time HDD – Thời gian truy cập ngẫu nhiên: Thời gian trung bình để HDD tìm kiếm một dữ liệu ngẫu nhiên. Đây là thông số quan trọng ảnh hưởng đến hiệu năng của ổ cứng và hệ thống.

Data access time HDD – Thời gian truy cập dữ liệu: Là tổng thời gian tìm kiếm = Average Seek time (thời gian di chuyển đầu đọc từ cylinder này đến cylinder khác) + Random Access Time (thời gian tìm kiếm 1 sector trên 1 track xác định).

MTBF HDD – Mean Time Between Failures HDD: Thời gian làm việc tin cậy ổ cứng, hay còn gọi là tuổi thọ. Với ổ cứng hoạt động ở tốc độ 15.000 RMP có MTBF lên đến 1,4 triệu giờ.

Ưu Điểm Và Nhược Điểm của HDD

 

Để hiểu rõ hơn về HDD, sau đây chúng ta sẽ phân tích ưu nhược điểm của nó. 

Ưu điểm

Kiểu dáng đơn giản, gọn nhẹ.

Lưu trữ được nhiều dữ liệu nhờ dung lượng lớn.

Bộ nhớ linh hoạt, có khả năng điều chỉnh, phù hợp với nhiều thiết bị để bàn hoặc laptop. 

Giá thành hợp lý. 

Nhược điểm

Sử dụng nhiều điện năng hơn so với ổ SSD. 

Gây tiếng ồn khi hoạt động.

Chịu ảnh hưởng bởi từ tính. 

Khi Nào Nên Sử Dụng Ổ HDD

Ổ HDD phù hợp với mọi đối tượng và khá tương thích với nhiều thiết bị máy tính khác nhau. Tuy nhiên có một số nhu cầu phù hợp với việc sử dụng ổ HDD hơn cả: 

Những người download tài liệu nhiều và thích lưu trữ các dữ liệu, media như ảnh, video, phim,…

Người làm trong lĩnh vực đồ họa, thiết kế. Nhu cầu lưu trữ dữ liệu của những ngành nghề này là khá lớn, vì thế ổ HDD cần thiết để lưu trữ mà không bị quá tải. 

Người dùng phổ thông: đây là sự lựa chọn hợp lý và an toàn cho bất kì ai. Nó đáp ứng được nhu cầu lưu trữ dữ liệu thông thường. 

>>> Có thể bạn quan tâm: Các loại ổ cứng SSD nào tốt nhất hiện nay?

Các Hãng Cung Cấp HDD Phổ Biến

HDD là ổ cứng khá phổ biến trên thị trường, với nhiều hãng lớn cung cấp sản phẩm uy tín, chất lượng. Có thể liệt kê một số hãng lớn quen thuộc: Western Digital (WD), Samsung, Seagate, Toshiba, Intell, Hitachi, Dell, Kiwivision, Sony,…

Đại Phong là đơn vị bán lẻ chuyên cung cấp các sản phẩm ổ cứng HDD giá rẻ, uy tín, chất lượng. Bạn có thể ghé qua website để tham khảo sản phẩm ổ HDD chất lượng tại đây. 

Kết Luận

Trên đây BKNS đã giới thiệu tới bạn toàn bộ kiến thức về HDD. Bao gồm ổ HDD là gì, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu điểm, nhược điểm, đối tượng sử dụng phù hợp,…

 Hy vọng những kiến thức trên sẽ giúp ích được cho bạn. Đừng quên ghé thăm website chính của BKNS để cập nhật thêm nhiều thông tin và ưu đãi khuyến mãi sớm nhất nhé.