Ổ đĩa cứng HDD là gì? cấu tạo của ổ đĩa cứng HDD

Ổ đĩa cứng HDD là gì?

Ổ cứng HDD (Hard Disk Drive) - 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”  bởi chúng sẽ không bị mất dữ liệu khi ngừng cung cấp nguồn điện

Ổ đĩa là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống máy tính bởi chúng giúp lưu trữ dữ liệu của người sử dụng máy tính. . Dữ liệu ổ cúng rất kho lấy lại khi ổ đĩa gặp vấn đề về kĩ thuật.

Ổ đĩa cứng là một khối thống  nhất, cá bộ phận được lắp ráp ngay từ khi sản xuất khi sản xuất nên không thể thay thế được như ổ đĩa mềm hoặc ổ đĩa quang.

Ổ cứng thường được gắn liền với máy tính để lưu trữ dữ liệu cho máy tính.
Sự phát triển của khoa học công nghệ, các kỹ sư phần mềm thiết kế ra chiếc ổ cứng có kích thước nhỏ hơn rất nhiều so với đời đầu mà dung lượng còn cao hơn đời đầu.  Lưu trữ và truy xuất dữ liệu nhanh hơn: sự xuất hiện của ổ cứng giúp cho hệ điều hành hoạt động tối ưu hơn, giúp giảm thiêu thời gian hoạt động của hệ thống, tiết kiệm năng lượng.

Ổ cứng HDD

Nguyên lý hoạt động của ổ đĩa HDD

ổ đĩa HĐ có một đĩa tròn làm bằng nhôm (hoặc thủy tinh, hoặc gốm) được phủ vật liệu từ tính. Ở giữa ổ đĩa có một động cơ quay để để đọc/ghi dữ liệu, kết hợp với những thiết bị này là những bo mạch điện tử nhằm điều khiển đầu đọc/ghi đúng vào vị trí của cái đĩa từ để giải mã thông tin. . Vì vậy việc taỉ nhạc phần mêm... về máy của bnaj phụ thuộc hết vào phần này. Ngoài ra chất liệu ổ cnagf đẹp thì mức độ an toàn thông tin càng cao.

 Cấu tạo của ổ HDD gồm: 

Cụm đĩa: bao gồm trục quay, động cơ và các đĩa...

Cấu tạo ổ đĩa cứng HDD

Cụm đầu đọc 

  • Đầu đọc/ghi dữ liệu
  • Cần di chuyển đầu đọc

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 :nơi tạm lưu dữ liệu trong quá trình đọc/ghi dữ liệu. Dữ liệu sẽ mất đi khi ổ đĩa cứng ngừng được cấp điện.
  • Đầu cắm nguồn :cung cấp điện cho ổ đĩa
  • Đầu kết nối giao tiếp với máy tính.
  • Các cầu đấu thiết đặt thiết đặt chế độ làm việc của ổ đĩa cứng

Vỏ đĩa cứng 

  • Vỏ ổ đĩa cứng gồm : Phần  chứa các linh kiện gắn trên nó,nắp đậy lại để bảo vệ các linh kiện bên trong.
  • Vỏ ổ đĩa cứng có chức năng 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 mức độ thấp để bảo vệ ổ đĩa cứng.

Vì đầu từ chuyển động sát mặt đĩa nên bụi lọt vào trong ổ đĩa cứng cũng có thể làm xước bề mặt, mất lớp từ và hư hỏng từng phần

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.

ĐĨA TỪ

Đĩa từ  được 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.

Track

Trên 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 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.

Trên mặt làm việc của đĩa từ chia ra nhiều vòng tròn đồng tâm thành các track.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

Khi ổ đĩa cứng đã hoạt động đã lâu vài năm thì kết quả kiểm tra bằng các phần mềm cho thấy xuất hiện nhiều khối hư hỏng thì lúc này  phần cơ của nó đã rơ rão và làm việc không chính xác như khi mới sản xuất,

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,một sector chứa dung lượng 512 byte.
Số sector trên các track là khác nhau từ  rìa đĩa tâm đĩa ổ đĩa cứng đều chia ra hơn 10 vùng mà trong mỗi vùng có số sector/track bằng nhau.

 

 

CYLINDER

Tập hợp các track cùng bán kính 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.Trên một ổ đĩa cứng có nhiều cylinder bởi có nhiều track trên mỗi mặt đĩa từ.

TRỤC QUAY

Trục quay dùng để gắn các đĩa từ lên nó được nối trực tiếp với động cơ quay đĩa cứng. Nó có nhiệm vụ truyền chuyển động quay từ động cơ đến các đĩa từ.

Trục quay thường chế tạo tuyệt đối chính xác , và được làm bằng các vật liệu nhẹ (như hợp kim nhôm) – bởi chỉ một sự sai lệch nhỏ có thể gây nên sự rung lắc của toàn bộ đĩa cứng khi làm việc ở tốc độ cao, dẫn đến quá trình đọc/ghi không chính xác.

Đầu đọc/ghi

Đầu đọc được cấu tạo gồm lõi ferit (trước đây là lõi sắt) và cuộn dây (giống như nam châm điện).Hiện nay 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.

Công dụng Đầu đọc trong đĩa là 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).

CẦN DI CHUYỂN ĐẦU ĐỌC/GHI

Cần di chuyển đầu đọc/ghi là thiết bị mà đầu đọc/ghi gắn vào nó. 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

Chúng 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.

Trên đây là 1 số đặc điểm của ổ HDD mọi thắc mắc vui lòng coment dưới bình luận or liên hệ hotline 0962.470.011 để được tư vấn

=> Xem thêm: ổ đĩa SSD là gì? 

Bình luận về bài viết