Ổ cứng hay ổ cứng trong máy tính là gì. Ổ cứng là gì và tại sao lại cần nó Tất cả về ổ cứng

Ổ cứng là một trong những thành phần quan trọng của PC hoặc máy tính xách tay. phần lớn phụ thuộc vào đặc tính của các thiết bị này. Hiện nay trên thị trường có những loại ổ cứng nào? Làm thế nào để chọn thiết bị tốt nhất về khả năng giải quyết các tác vụ thông thường của người dùng?

Ổ cứng là gì?

Ổ cứng là thiết bị lưu trữ chính cho các tệp trên PC hoặc máy tính xách tay. Về mặt cấu tạo, nó là một đĩa từ quay có bộ phận đọc và ghi - một đầu. Theo tiếng lóng của những người đam mê máy tính, nó được gọi là "ổ cứng", "vít", "cứng". Đặc thù hoạt động của đĩa cứng là đầu đọc và ghi đồng thời không tiếp xúc với đĩa từ. Do đó, cũng như một số đặc điểm thiết kế khác, thiết bị hoạt động trong một thời gian dài và có thể được coi là một trong những phương tiện đáng tin cậy nhất để lưu trữ thông tin.

Đĩa cứng là một tài nguyên mà trên đó, theo quy luật, các tệp hệ thống được đặt, tức là những tệp có trong cấu trúc của HĐH, các ứng dụng, trò chơi khác nhau. Cài đặt phần mềm hầu như luôn liên quan đến việc sử dụng tài nguyên ổ cứng.

Hầu hết các mẫu máy tính hiện đại đều hỗ trợ kết nối nhiều ổ cứng. Trong máy tính xách tay, hầu hết chỉ có một ổ cứng được đặt - do kích thước nhỏ của các thiết bị tương ứng. Hơn nữa, nếu chúng ta đang nói về loại (chúng ta sẽ xem xét chi tiết cụ thể của chúng sau một chút), thì số lượng tối đa của chúng thường bị giới hạn bởi tính khả dụng của các khe cắm tương ứng trên PC, cũng như bởi các đặc tính hiệu suất của máy tính.

Vì vậy, ổ cứng là thành phần phần cứng quan trọng nhất của máy tính. Nhiệm vụ của chúng ta là xác định các tiêu chí để lựa chọn tối ưu thiết bị phù hợp cho PC. Để giải quyết nó, sẽ rất hữu ích khi điều tra phân loại "ổ cứng" trước.

Phân loại ổ cứng

Do đó, hãy xem xét các loại ổ cứng hiện đại trên thị trường phần cứng máy tính.

Trong số các loại thiết bị phổ biến nhất là ổ cứng máy tính, tương ứng với hệ số hình thức 3,5 inch. Các đĩa như vậy có tốc độ quay là 5400 hoặc 7200 vòng / phút. Giao tiếp "ổ cứng" với PC được thực hiện bằng nhiều giao diện khác nhau. Phổ biến nhất là IDE và SATA.

Có ổ cứng thích hợp cho máy chủ. Kích thước của chúng, theo quy luật, giống như trong PC, nhưng tốc độ quay của các thiết bị như vậy cao hơn nhiều - khoảng 15.000 vòng mỗi phút. Ổ cứng máy chủ thường được kết nối với các thành phần phần cứng chính thông qua SCSI, nhưng có thể hỗ trợ các tiêu chuẩn SATA hoặc SAS nối tiếp. Ổ cứng máy chủ là một thiết bị cực kỳ đáng tin cậy, điều này không có gì đáng ngạc nhiên: các máy tính có cài đặt các ổ đĩa này được thiết kế để phục vụ các khu vực quan trọng của cơ sở hạ tầng kỹ thuật số của các công ty, tổ chức chính phủ và nhà cung cấp Internet.

Các loại "ổ cứng" này phải được cài đặt bên trong đơn vị hệ thống của PC hoặc máy chủ. Nhưng cũng có ổ cứng gắn ngoài. Chúng cắm vào một trong các cổng bên ngoài của máy tính - thường là USB hoặc FireWire. Chức năng của chúng thường tương tự như chức năng của các thiết bị nội bộ. Thông thường, dung lượng của một đĩa cứng thuộc loại gắn ngoài là khá lớn - khoảng 500-1000 GB. Thực tế là loại thiết bị này thường được sử dụng để di chuyển một lượng lớn dữ liệu từ máy tính này sang máy tính khác.

Có ổ cứng thích hợp cho máy tính xách tay. Kích thước của chúng nhỏ hơn so với "ổ cứng" được thiết kế để lắp vào máy tính "để bàn" - 2,5 inch. Tốc độ của ổ cứng cho máy tính xách tay thường là 4200 hoặc 5400 vòng / phút. Những ổ cứng như vậy thường hoạt động khi sử dụng giao diện SATA. Chúng được đặc trưng bởi khả năng chống lại sự thay đổi vị trí cao, điều này khá hợp lý với các chi tiết cụ thể của việc sử dụng máy tính xách tay.

Trong số các loại ổ cứng có công nghệ tiên tiến nhất là ổ trạng thái rắn. Về nguyên tắc, chúng có thể được coi là một loại thiết bị riêng biệt, vì không có tấm chuyển động nào trong cấu trúc của chúng. Dữ liệu trong loại đĩa cứng này được ghi vào bộ nhớ flash. Thiết bị loại này có cả ưu điểm và nhược điểm.

Nhiều nhà sản xuất PC hàng đầu thế giới đang điều chỉnh dây chuyền nhà máy của họ để sản xuất các thiết bị được trang bị đặc biệt với ổ đĩa trạng thái rắn. Những loại ổ cứng này đắt hơn những loại có phần tử quay. Tuy nhiên, so với chúng, chúng có đặc điểm là tiêu thụ điện năng thấp hơn, gần như hoàn toàn không có tiếng ồn trong quá trình hoạt động, trong nhiều trường hợp - trọng lượng ít hơn. Về tốc độ, có thể lưu ý rằng con số điển hình của ổ cứng thể rắn là 300-400 MB / s, rất phù hợp so với nền tảng của các tiêu chuẩn giao tiếp hàng đầu được hỗ trợ bởi máy tính hiện đại.

Giao diện

Việc cài đặt thành công ổ cứng trong PC phần lớn phụ thuộc vào sự sẵn có của các giao diện cần thiết. Xem xét các chi tiết cụ thể của các tiêu chuẩn giao tiếp phổ biến nhất trong thị trường máy tính hiện đại. Điều này sẽ hữu ích cho việc so sánh các nhiệm vụ của người dùng và loại "ổ cứng" tối ưu cho giải pháp của họ.

Trong số các giao diện phổ biến nhất để kết nối ổ cứng ngoài là USB. Hơn nữa, chuẩn giao tiếp này có thể được trình bày trong các phiên bản khác nhau - 1, 2 và 3. Tốc độ của đĩa cứng phụ thuộc trực tiếp vào khả năng tương thích của nó với công nghệ tương ứng. Về phiên bản đầu tiên của giao diện, chúng tôi có thể nói rằng khi sử dụng nó, có thể truyền dữ liệu ở tốc độ 12 Mbit / s, phiên bản thứ 2 đảm bảo trao đổi tệp với tốc độ lên đến 480 Mbit / s, thế hệ thứ 3 của giao diện USB cung cấp chỉ số 5 Gbit / s. Nếu thiết bị được cho là không chỉ được sử dụng để lưu trữ tệp mà còn để cài đặt trò chơi hoặc chương trình, thì tốt nhất là nó sẽ hỗ trợ các giao diện USB hiện đại nhất - ở phiên bản 2 và thậm chí tốt hơn ở phiên bản 3 .

Ổ cứng gắn ngoài của máy tính cũng có thể được kết nối bằng giao diện FireWire. Nó được đặc trưng bởi tốc độ truyền dữ liệu cao - khoảng 400 Mbit / s. Cực kỳ hiệu quả khi làm việc với các tệp video.

Xem xét các tiêu chuẩn được sử dụng khi cài đặt ổ đĩa nội bộ trong PC. Được coi là tương đối lỗi thời, nhưng vẫn là một giao diện phổ biến là IDE.

Nó có thể truyền dữ liệu với tốc độ khoảng 133 Mb / s. Phổ biến trong các máy tính để bàn - phần lớn là do kích thước của đầu nối khá lớn, không tối ưu cho cấu trúc cấu trúc của máy tính xách tay.

Giao diện SATA là kết quả của sự phát triển của tiêu chuẩn IDE. Cho phép bạn truyền dữ liệu với tốc độ lên đến 300 Mb / s. Nó được đặc trưng bởi khả năng miễn nhiễm với nhiễu tăng lên. Nó được sử dụng tích cực trong máy tính xách tay - do kích thước tương đối nhỏ của đầu nối, cũng như tốc độ truyền dữ liệu tốt.

Giao diện SCSI, như chúng tôi đã lưu ý ở trên, được cài đặt chủ yếu trên các máy chủ. Nó cũng được đặc trưng bởi tốc độ truyền dữ liệu cao - khoảng 320 Mb / s. Có một sửa đổi nâng cấp của giao diện được đề cập - SAS. Đĩa cứng hoạt động khi được kích hoạt có thể trao đổi dữ liệu với tốc độ khoảng 12 Gb / s.

Tiêu chí lựa chọn ổ cứng

Đặc điểm của các giao diện mà chúng ta đã thảo luận ở trên có thể được coi là tiêu chí quan trọng khi chọn một đĩa cứng. Chúng tôi cũng công bố một số thông số quan trọng khác, chẳng hạn như tốc độ quay của các phần tử thiết bị, hệ số hình thức. Nhưng đặc điểm quan trọng nhất để lựa chọn mô hình tối ưu của thiết bị là bộ nhớ đĩa cứng. Theo nhiều cách, tham số này mang tính chủ quan - nhiều người dùng sẽ thích một "ổ cứng" nhanh hơn là một trong đó có một số lượng lớn tệp có thể được đặt. Tuy nhiên, đây vẫn là điều đầu tiên được nhiều người dùng chú ý.

Khía cạnh quan trọng nhất của việc chọn "ổ cứng" - một số đặc điểm danh nghĩa của nó (ví dụ, khả năng tương thích với các giao diện nhất định) phải tương thích với khả năng giao tiếp của PC. Điều đó xảy ra là đĩa cứng của máy tính có công nghệ cực kỳ cao, nhưng sự hỗ trợ của các tiêu chuẩn liên quan trên bo mạch chủ PC là không đủ. Chúng ta hãy xem xét các sắc thái chính của khả năng tương thích giữa ổ cứng và một số thành phần phần cứng của máy tính hiện đại.

Khả năng tương thích về kích thước là quan trọng

Chúng tôi đã lưu ý ở trên rằng các ổ cứng có kích thước khác nhau. Có vẻ như thông số này có tầm quan trọng thứ yếu. Nhưng thường thì nó gần như mang tính quyết định. Thực tế là việc cài đặt một đĩa cứng trong PC hoặc trong khu vực tương ứng của máy tính xách tay sẽ cực kỳ khó khăn nếu kích thước của ổ đĩa quá nhỏ, và do đó không tối ưu từ quan điểm sử dụng không gian có sẵn trong cấu trúc của thiết bị. Thực tế sẽ không thể thực hiện được nếu kích thước quá lớn - đơn giản là "ổ cứng" sẽ không vừa với máy tính.

Tất nhiên, mô hình này chủ yếu là điển hình cho máy tính xách tay, vì các vấn đề với việc đặt đĩa cứng trong máy tính để bàn thường không phát sinh (phần lớn là do sự sẵn có của nhiều thiết bị bổ sung khác nhau). Do đó, khi định mua ổ cứng mới cho máy tính xách tay, bạn cần biết kích thước chính xác của ổ cứng hiện tại là bao nhiêu. Ở trên, chúng tôi đã lưu ý rằng trong các loại máy tính tương ứng, "ổ cứng" có hệ số hình thức 2,5 inch là phổ biến. Nhưng hãy nhớ rằng một số mẫu máy tính xách tay được trang bị ổ cứng 1,8 inch.

Khả năng tương thích của các tiêu chuẩn giao tiếp

Các giao diện giao tiếp của ổ cứng và bo mạch chủ PC cũng phải tương thích. Sắc thái chính ở đây là sự khác biệt trong các phiên bản của các tiêu chuẩn trao đổi dữ liệu. Vì vậy, có ba loại Điều quan trọng là tiêu chuẩn giao tiếp thích hợp được hỗ trợ bởi ổ đĩa cũng tương thích với bo mạch chủ. Có thể xảy ra trường hợp người dùng mua một ổ cứng đắt tiền cung cấp khả năng trao đổi dữ liệu theo tiêu chuẩn SATA 3 hiện đại (giá của những mẫu như vậy có thể khoảng 10 nghìn rúp) nhưng máy tính sẽ không thể hỗ trợ đầy đủ. Do đó, chủ sở hữu của PC có thể trả quá nhiều.

Điều tương tự cũng áp dụng cho mối tương quan giữa các tiêu chuẩn USB được hỗ trợ bởi "ổ cứng" và PC. Nếu đĩa cứng được thiết kế để kết nối qua giao diện USB 3.0 và bo mạch chủ không hỗ trợ nó, thì khả năng công nghệ của tiêu chuẩn tương ứng cũng sẽ không được phát huy hết. Về giao diện FireWire, chúng ta có thể nói rằng khi mua một ổ cứng có hỗ trợ nó (giá của một thiết bị cũng có thể khá - khoảng 8-10 nghìn rúp), bạn cần đảm bảo rằng PC về nguyên tắc tương thích. với nó. Chuẩn giao tiếp này là tiêu biểu cho máy tính xách tay nhưng không có trên nhiều máy tính để bàn. Tất nhiên, ổ cứng hỗ trợ FireWire thường cũng tương thích với USB đồng thời, và rất khó xảy ra trường hợp thiết bị không hoạt động do thiếu cổng FireWire trên PC. Nhưng nếu một người dùng, chẳng hạn, được mong đợi sử dụng lợi thế cạnh tranh rõ ràng nhất của FireWire - làm việc hiệu quả với dữ liệu video, thì anh ta có thể không nhận được kết quả mong muốn từ ổ cứng.

Âm lượng tối ưu

Như chúng tôi đã lưu ý ở trên, khối lượng là đặc điểm chính của một thiết bị như ổ cứng là một thông số rất chủ quan. Đối với nhiều người dùng, nói một cách tương đối, vài GB dung lượng ổ đĩa là khá đủ - ví dụ: nếu họ làm việc chủ yếu với tài liệu. Đối với một số người, ổ cứng terabyte có vẻ không đủ lớn do thường xuyên phải đặt một lượng lớn nội dung đa phương tiện - video, ảnh, nhạc.

Rất khó để đề xuất dung lượng lưu trữ tối ưu. Nhưng khái niệm "càng nhiều, càng tốt" không phải lúc nào cũng là lựa chọn tốt nhất, một lần nữa theo quan điểm kinh tế. Bạn có thể chi tiền cho một ổ cứng đắt tiền, dung lượng lớn - 1TB. Do đó, toàn bộ terabyte sẽ có sẵn - nhưng trong thực tế, nó khó có thể được sử dụng một nửa. Đồng thời, khi mua một ổ cứng có dung lượng ít hơn nhưng rẻ hơn, số tiền giải phóng được có thể được sử dụng để cải thiện hiệu suất của PC hoặc máy tính xách tay (ví dụ: mua thêm một mô-đun RAM hoặc một bộ làm mát mạnh hơn cho bộ xử lý).

Theo đánh giá của một số chuyên gia CNTT, ổ cứng dung lượng 500 GB là giải pháp tối ưu cho hầu hết các tác vụ của người dùng. Như vậy, trên một “ổ cứng” có dung lượng tương ứng, bạn có thể đặt khoảng 100-150 nghìn tấm ảnh chất lượng tốt, cài được khoảng 100-150 game hiện đại. Nếu chủ sở hữu PC không phải là người sưu tập các kiệt tác ảnh và không phải là một game thủ, thì chưa chắc anh ta sẽ sử dụng ít nhất một nửa số tài nguyên tương ứng. Nhưng nếu ngược lại, anh ta lại thích chụp ảnh và chơi game, thì cơ hội mà ổ cứng 500 GB mang lại cho anh ta có thể thực sự là không đủ. Đồng thời, dung lượng “ổ cứng” này được đánh giá là một trong những tối ưu trên quan điểm những tác vụ điển hình mà người dùng hiện đại giải quyết.

Tốc độ RPM

Một thông số quan trọng khác đặc trưng cho ổ cứng là tốc độ quay của đĩa cứng. Về điều này, chúng ta có thể nói rằng điều quan trọng là từ quan điểm của tốc độ truyền dữ liệu thực tế, cũng như động lực của quá trình xử lý các tệp khác nhau của hệ điều hành. Nếu "ổ cứng" được sử dụng làm ổ đĩa chính, nghĩa là có một hệ điều hành trên đó, các chương trình và trò chơi được cài đặt trên đó, thì tốt hơn nếu đặc tính được đề cập được thể hiện bằng các giá trị càng lớn càng tốt. . Nếu người dùng mua ổ cứng thứ hai được thiết kế chủ yếu để lưu trữ tệp, thì theo nghĩa này, tốc độ quay của đĩa cứng không phải là chỉ số quan trọng nhất.

Giá trị của chỉ báo được đề cập càng cao, ổ đĩa càng đắt. Theo nghĩa này, việc trả quá nhiều cho số vòng quay cao hơn, mặc dù thực tế là không cần đến sự hiện diện của chúng, một lần nữa, có thể là điều không mong muốn. Winchester với tốc độ quay cao của đĩa phát ra tiếng ồn nhiều hơn đáng kể so với Winchester có tốc độ quay khiêm tốn và cũng có đặc điểm là tiêu thụ điện năng cao. Chỉ số tối ưu cho ổ cứng hiện đại, có thể giải quyết hiệu quả hầu hết các tác vụ của người dùng - 7200 vòng / phút.

Bộ nhớ đệm

Trong số các chỉ số quan trọng về hiệu suất ổ đĩa là bộ nhớ đệm. Sử dụng tài nguyên này, đĩa cứng có thể tăng tốc đáng kể các thủ tục để thực hiện nhiều thao tác với tệp. Các thuật toán thường xuyên nhất cho các yêu cầu đối với tài nguyên máy tính nhất định được ghi lại trong bộ nhớ đệm. Nếu một số dữ liệu có trong bộ đệm, thì "ổ cứng" không cần tìm chúng trong dung lượng RAM hoặc giữa các tệp. Kích thước bộ nhớ cache càng lớn càng tốt. Nhưng giá trị tối ưu của chỉ báo tương ứng được nhiều chuyên gia khuyến nghị là 64 MB.

Thương hiệu có quan trọng không?

Có hợp lý không khi chọn một ổ cứng, tất cả những thứ khác đều bình đẳng, tập trung vào thương hiệu? Ý kiến ​​của các chuyên gia CNTT và người dùng về vấn đề này rất khác nhau. Điều này áp dụng cho cả khuyến nghị tập trung vào thương hiệu và quan điểm về chất lượng của ổ đĩa do một nhà sản xuất cụ thể sản xuất. Một số người dùng sẽ đánh giá tích cực về đặc điểm ổ cứng Samsung của họ; đánh giá của các chủ sở hữu thiết bị khác từ thương hiệu Hàn Quốc có thể ít nhiệt tình hơn. Một số chuyên gia công nghệ thông tin khen ngợi các thương hiệu Hitachi, Toshiba, những người khác không cho rằng chúng tốt hơn các đối thủ cạnh tranh. Đồng thời, những công ty này đang dẫn đầu thị trường. Trong mọi trường hợp, thực tế này nên được coi là quan trọng. Đứng đầu trong thị trường linh kiện máy tính cạnh tranh cao không phải là điều dễ dàng. Điều này có lẽ là do chất lượng cao của hàng hóa được sản xuất.

Vì vậy, nếu chúng ta cần một ổ cứng cho PC hoặc máy tính xách tay, thì chúng ta có thể tập trung vào bộ tiêu chí sau:

Kích thước (chủ yếu liên quan đến máy tính xách tay - không mong muốn chỉ báo tương ứng nhỏ hơn các khe được cung cấp để đặt ổ cứng, không thể chấp nhận được khi nó lớn hơn);

Các tiêu chuẩn được hỗ trợ (điều quan trọng là các giao diện công nghệ trên "ổ cứng" phải hoàn toàn tương thích với tài nguyên PC);

Âm lượng (về mặt chủ quan, nhưng 500 GB là chỉ số tối ưu cho hầu hết các tác vụ của người dùng);

Tốc độ quay của các tấm (tối ưu - 7200 vòng / phút);

Bộ nhớ đệm (tối ưu - 64 MB).

Điều đáng mong đợi là “ổ cứng” được phát hành bởi một nhà sản xuất đang ở vị trí hàng đầu trên thị trường thế giới trong phân khúc thiết bị tương ứng.

Ổ cứng lưu trữ là một trong những yếu tố quan trọng nhất của một máy tính hiện đại. Vì nó chủ yếu nhằm mục đích lưu trữ lâu dài dữ liệu của bạn, nó có thể là trò chơi, phim và các tệp lớn khác được lưu trữ trên PC của bạn. Và sẽ rất tiếc nếu nó có thể đột ngột bị hỏng, do đó bạn có thể mất tất cả dữ liệu của mình, rất khó khôi phục lại. Và để vận hành đúng cách và thay thế phần tử này, bạn cần hiểu cách thức hoạt động của nó và nó là gì - ổ cứng.

Trong bài này, bạn sẽ tìm hiểu về hoạt động của ổ cứng, các thành phần và thông số kỹ thuật của nó.

Thông thường các thành phần chính của ổ cứng là một số tấm nhôm tròn. Không giống như đĩa mềm (đĩa mềm bị lãng quên), chúng rất khó bẻ cong, đó là lý do tại sao cái tên đĩa cứng xuất hiện. Trong một số thiết bị, chúng được cài đặt không thể tháo rời và được gọi là cố định (fixeddisk). Nhưng trong các máy tính văn phòng phẩm thông thường và thậm chí một số mẫu máy tính xách tay và máy tính bảng, chúng có thể được thay thế mà không có vấn đề gì.

Hình: Ổ cứng không có nắp trên

Các lưu ý!

Tại sao ổ cứng đôi khi được gọi là ổ cứng và chúng có liên quan như thế nào đến súng cầm tay. Vào khoảng những năm 1960, IBM đã phát hành một ổ cứng tốc độ cao với số phát triển là 30-30. Điều này trùng hợp với tên gọi của vũ khí súng trường Winchester nổi tiếng, và do đó thuật ngữ này sớm bị mắc kẹt trong tiếng lóng của biệt ngữ máy tính. Nhưng trên thực tế, ổ cứng không liên quan gì đến ổ cứng thực.

Cách thức hoạt động của ổ cứng

Việc ghi và đọc thông tin nằm trên các vòng tròn đồng tâm của đĩa cứng, được chia thành các sector, được thực hiện bằng các đầu đọc / ghi đa năng.

Tất cả các mặt của đĩa đều cung cấp rãnh ghi và đọc riêng của chúng, nhưng các đầu nằm trên một ổ đĩa chung cho tất cả các đĩa. Vì lý do này, các đầu di chuyển đồng bộ.

Video YouTube: Mở ổ cứng hoạt động

Hoạt động bình thường của ổ đĩa không cho phép chạm giữa các đầu và bề mặt từ tính của đĩa. Tuy nhiên, trong trường hợp mất điện và dừng thiết bị, các đầu vẫn rơi xuống bề mặt nhiễm từ.

Trong quá trình hoạt động của đĩa cứng, một khe hở không khí nhỏ hình thành giữa bề mặt của đĩa quay và phần đầu. Nếu một hạt bụi lọt vào khe hở này hoặc thiết bị bị lắc, khả năng cao là đầu sẽ va chạm với bề mặt quay. Nếu va chạm mạnh có thể làm hỏng đầu. Kết quả của đầu ra này có thể là hư hỏng vài byte hoặc không thể hoạt động hoàn toàn của thiết bị. Vì lý do này, trong nhiều thiết bị, bề mặt từ tính được hợp kim hóa, sau đó một chất bôi trơn đặc biệt được áp dụng cho nó, giúp nó có thể đối phó với sự lắc đầu định kỳ.

Một số đĩa hiện đại sử dụng cơ chế nạp / dỡ đĩa giúp đầu đĩa không chạm vào bề mặt từ tính ngay cả trong trường hợp mất điện.

Định dạng mức cao và mức thấp

Sử dụng định dạng mức cao cho phép hệ điều hành tạo ra các cấu trúc giúp làm việc với các tệp và dữ liệu được lưu trữ trên đĩa cứng dễ dàng hơn. Tất cả các phân vùng hiện có (ổ đĩa logic) đều được cung cấp một khu vực khởi động khối lượng, hai bản sao của bảng phân bổ tệp và một thư mục gốc. Thông qua các cấu trúc trên, hệ điều hành quản lý để phân bổ không gian đĩa, theo dõi vị trí của các tệp và bỏ qua các khu vực bị hỏng trên đĩa.

Nói cách khác, định dạng cấp cao giúp tạo ra TOC trên đĩa và hệ thống tệp (FAT, NTFS, v.v.). Chỉ định dạng cấp thấp mới có thể được coi là định dạng "thực", trong đó đĩa được chia thành các rãnh và các cung. Với lệnh DOS FORMAT, đĩa mềm trải qua cả hai kiểu định dạng cùng một lúc, trong khi đĩa cứng chỉ trải qua định dạng cấp cao.

Để thực hiện định dạng mức thấp trên đĩa cứng, bạn cần sử dụng một chương trình đặc biệt, thường được nhà sản xuất đĩa cung cấp. Định dạng đĩa mềm với FORMAT liên quan đến cả hai thao tác, trong khi trong trường hợp đĩa cứng, các thao tác trên phải được thực hiện riêng biệt. Hơn nữa, đĩa cứng cũng trải qua hoạt động thứ ba - tạo phân vùng, điều kiện tiên quyết để sử dụng nhiều hệ điều hành trên một PC.

Việc tổ chức một số phân vùng cung cấp khả năng cài đặt trên mỗi phân vùng cơ sở hạ tầng hoạt động riêng của nó với một khối lượng riêng biệt và các đĩa logic. Mỗi ổ đĩa hoặc ổ đĩa logic có ký hiệu chữ cái riêng (ví dụ: ổ đĩa C, D hoặc E).

Một ổ cứng bao gồm những gì?

Hầu hết mọi ổ cứng hiện đại đều bao gồm cùng một bộ thành phần:

đĩa(số lượng của họ thường xuyên nhất đạt đến 5 miếng);

đầu đọc / ghi(số lượng của chúng thường xuyên nhất đạt 10 mảnh);

cơ chế truyền động(cơ chế này đặt các đầu vào vị trí cần thiết);

động cơ ổ đĩa(thiết bị quay đĩa);

bộ lọc khí(bộ lọc nằm bên trong vỏ ổ đĩa);

bảng mạch in với mạch điều khiển(thông qua thành phần này, biến tần và bộ điều khiển được điều khiển);

cáp và đầu nối(Linh kiện điện tử HDD).

Hộp kín - HDA thường được sử dụng làm vỏ cho đĩa, đầu, cơ cấu truyền động đầu và động cơ truyền động đĩa. Thông thường, hộp này là một đơn vị duy nhất hầu như không bao giờ được mở. Các thành phần không phải HDA khác như các mục cấu hình, bảng mạch in và khung bezel đều có thể tháo rời.

Hệ thống giám sát và đỗ xe tự động

Trong trường hợp mất điện, một hệ thống đỗ xe liên lạc được cung cấp, nhiệm vụ của hệ thống này là hạ thanh có các đầu vào đĩa tự. Bất kể thực tế là ổ đĩa có thể chịu được hàng chục nghìn vết lõm và lõm của các đầu đọc, tất cả điều này sẽ xảy ra ở các khu vực được chỉ định đặc biệt cho các hành động này.

Trong quá trình thăng trầm không ngừng, không thể tránh khỏi sự mài mòn của lớp từ tính. Nếu ổ đĩa bị lắc sau khi mòn, rất có thể đĩa hoặc các đầu sẽ bị hỏng. Để ngăn chặn những rắc rối trên, các ổ đĩa hiện đại được trang bị một cơ chế tải / dỡ hàng đặc biệt, đó là một tấm được đặt trên bề mặt ngoài của ổ cứng. Biện pháp này tránh chạm vào đầu và bề mặt từ tính ngay cả khi đã tắt nguồn. Khi ngắt điện áp, biến tần độc lập "đậu" các đầu trên bề mặt của tấm nghiêng.

Một chút về bộ lọc không khí và không khí

Hầu như tất cả các ổ cứng đều được trang bị hai bộ lọc khí: bộ lọc khí áp và bộ lọc tuần hoàn. Điều phân biệt các bộ lọc trên với các kiểu máy có thể thay thế được sử dụng trong các ổ đĩa thế hệ cũ là chúng được đặt bên trong hộp và việc thay thế chúng sẽ không được cung cấp cho đến khi hết tuổi thọ.

Các đĩa cũ hơn sử dụng công nghệ lọc không khí liên tục vào vỏ và sau, sử dụng một bộ lọc cần được thay định kỳ.

Các nhà phát triển ổ đĩa hiện đại đã phải từ bỏ kế hoạch này, và do đó bộ lọc tuần hoàn, nằm trong hộp HDA kín, chỉ được sử dụng để lọc không khí bên trong ống dẫn khỏi các hạt nhỏ nhất bị mắc kẹt bên trong hộp. Bất kể tất cả các biện pháp phòng ngừa được thực hiện, các hạt nhỏ vẫn được hình thành sau nhiều lần "hạ cánh" và "cất cánh" của các đầu. Có tính đến thực tế là phần thân của ổ đĩa được phân biệt bằng độ kín và không khí được bơm vào, nó vẫn tiếp tục hoạt động ngay cả trong môi trường ô nhiễm cao.

Kết nối giao diện và kết nối

Nhiều ổ đĩa cứng hiện đại có nhiều đầu nối giao diện để kết nối với nguồn điện và toàn bộ hệ thống. Thông thường, một ổ đĩa chứa ít nhất ba loại đầu nối:

kết nối giao diện;

đầu nối nguồn;

đầu nối tiếp đất.

Các đầu nối giao diện đáng được chú ý đặc biệt, vì chúng được thiết kế để nhận / truyền các lệnh và dữ liệu bởi ổ đĩa. Nhiều tiêu chuẩn không loại trừ khả năng kết nối nhiều ổ đĩa vào một bus.

Như đã đề cập ở trên, ổ cứng HDD có thể được trang bị một số đầu nối giao diện:

MFM và ESDI- Các đầu nối đã sử dụng trên ổ cứng đầu tiên;

IDE / ATA- một đầu nối để kết nối các ổ đĩa, trong một thời gian dài là thông dụng nhất do giá thành rẻ. Về mặt kỹ thuật, giao diện này tương tự như bus ISA 16-bit. Sự phát triển sau đó của các tiêu chuẩn IDE đã góp phần làm tăng tốc độ trao đổi dữ liệu, cũng như xuất hiện khả năng truy cập trực tiếp vào bộ nhớ bằng công nghệ DMA;

ATA nối tiếp- một đầu nối thay thế IDE, về mặt vật lý là một đường một chiều được sử dụng để truyền dữ liệu nối tiếp. Trong khi ở chế độ tương thích, giao diện tương tự như IDE, tuy nhiên, sự hiện diện của chế độ "gốc" cho phép bạn tận dụng lợi thế của một bộ tính năng bổ sung.

SCSI- một giao diện phổ biến được sử dụng tích cực trên các máy chủ để kết nối HDD và các thiết bị khác. Mặc dù có hiệu suất kỹ thuật tốt, nó đã không trở nên phổ biến như IDE do chi phí cao.

SAS- tương tự nối tiếp của SCSI.

USB- một giao diện được yêu cầu để kết nối ổ cứng bên ngoài. Trong trường hợp này, việc trao đổi thông tin xảy ra thông qua giao thức USB Mass Storage.

Firewire- một đầu nối tương tự như USB, cần thiết để kết nối ổ cứng ngoài.

Kênh sợi quang-giao diện được sử dụng bởi các hệ thống cao cấp do tốc độ truyền dữ liệu cao.

Các chỉ tiêu chất lượng của ổ cứng

Sức chứa- lượng thông tin chứa trong ổ đĩa. Con số này trong ổ cứng hiện đại có thể lên đến 4 terabyte (4000 gigabyte);

Màn biểu diễn... Tham số này có tác động trực tiếp đến thời gian phản hồi và tốc độ truyền dữ liệu trung bình;

độ tin cậy- một chỉ số được xác định bằng thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc.

Giới hạn năng lực thể chất

Dung lượng ổ cứng sử dụng tối đa phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm giao diện, trình điều khiển, hệ điều hành và hệ thống tệp.

Ổ ATA đầu tiên được phát hành vào năm 1986 có giới hạn dung lượng là 137GB.

Các phiên bản BIOS cũng giảm dung lượng ổ cứng tối đa, do đó các hệ thống được xây dựng trước năm 1998 có dung lượng lên đến 8,4 GB và các hệ thống được xây dựng trước năm 1994 có 528 MB.

Ngay cả sau khi giải quyết các vấn đề với BIOS, giới hạn dung lượng của ổ đĩa có giao diện kết nối ATA vẫn còn, giá trị tối đa của nó là 137 GB. Hạn chế này đã được khắc phục bởi tiêu chuẩn ATA-6, phát hành năm 2001. Tiêu chuẩn này sử dụng sơ đồ địa chỉ mở rộng, do đó, góp phần tăng dung lượng lưu trữ lên 144 GB. Một giải pháp như vậy có thể mang đến những ổ đĩa nhẹ với giao diện PATA và SATA, trong đó lượng thông tin có thể được lưu trữ cao hơn giới hạn quy định là 137 GB.

Giới hạn hệ điều hành về âm lượng tối đa

Hầu như tất cả các hệ điều hành hiện đại không áp đặt bất kỳ hạn chế nào đối với một chỉ số như dung lượng ổ cứng, điều này không thể nói về các phiên bản hệ điều hành trước đó.

Ví dụ: DOS không nhận dạng được ổ cứng có dung lượng vượt quá 8,4 GB, vì quyền truy cập vào ổ trong trường hợp này được thực hiện bằng cách sử dụng địa chỉ LBA, trong khi ở DOS 6.x và các phiên bản trước đó, chỉ hỗ trợ địa chỉ CHS.

Cũng có giới hạn về dung lượng đĩa cứng nếu cài đặt Windows 95. Giá trị tối đa cho giới hạn này là 32 GB. Ngoài ra, các phiên bản cập nhật của Windows 95 chỉ hỗ trợ hệ thống tệp FAT16, do đó, áp đặt giới hạn 2 GB đối với kích thước của phân vùng. Do đó, trong trường hợp sử dụng đĩa cứng 30 GB, nó phải được chia thành 15 phân vùng.

Giới hạn của hệ điều hành Windows 98 cho phép sử dụng ổ cứng lớn hơn.

Đặc điểm và thông số

Mỗi ổ cứng có một danh sách các đặc tính kỹ thuật, theo đó phân cấp sử dụng của nó được thiết lập.

Điều đầu tiên cần xem xét là loại giao diện được sử dụng. Gần đây, mỗi máy tính đã bắt đầu sử dụng SATA.

Điểm thứ hai không kém phần quan trọng là dung lượng trống trên đĩa cứng. Giá trị tối thiểu của nó ngày nay chỉ là 80 GB, trong khi giá trị tối đa là 4 TB.

Một đặc điểm quan trọng khác khi mua một máy tính xách tay là yếu tố hình thức ổ cứng.

Phổ biến nhất trong trường hợp này là các mô hình, kích thước của nó là 2,5 inch, trong khi ở máy tính để bàn thì kích thước là 3,5 inch.

Đừng bỏ qua tốc độ trục chính, giá trị nhỏ nhất là 4200, tối đa là 15000 vòng / phút. Tất cả các đặc điểm trên đều có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ của ổ cứng, được thể hiện bằng MB / S.

Tốc độ đĩa cứng

Có tầm quan trọng không nhỏ là các chỉ số tốc độ của đĩa cứng, được xác định bởi:

Tốc độ trục chính, được đo bằng số vòng quay trên phút. Nhiệm vụ của nó không phải là xác định trực tiếp tỷ giá hối đoái thực, nó chỉ cho phép bạn phân biệt một thiết bị nhanh hơn với một thiết bị chậm hơn.

Thời gian truy cập... Tham số này tính toán thời gian ổ cứng thực hiện từ khi nhận lệnh đến truyền thông tin qua giao diện. Thông thường, giá trị trung bình và giá trị tối đa xuất hiện.

Thời gian định vị đầu... Giá trị này cho biết thời gian cần thiết để các đầu di chuyển và thiết lập từ bản nhạc này sang bản nhạc khác.

Thông lượng hoặc hiệu suất của đĩa trong quá trình chuyển tuần tự lượng lớn dữ liệu.

Tốc độ truyền bên trong hoặc tốc độ truyền thông tin từ bộ điều khiển đến các đầu.

Tốc độ truyền bên ngoài hoặc tốc độ của thông tin được truyền qua giao diện bên ngoài.

Một chút về S.M.A.R.T.

THÔNG MINH.- một tiện ích được thiết kế để kiểm tra độc lập trạng thái của ổ cứng hiện đại hỗ trợ giao diện PATA và SATA, cũng như những ổ đĩa hoạt động trong máy tính cá nhân với hệ điều hành Windows (từ NT đến Vista).

THÔNG MINH. tính toán và phân tích trạng thái của ổ cứng được kết nối theo chu kỳ đều đặn, bất kể hệ điều hành có đang chạy hay không. Sau khi phân tích được thực hiện, biểu tượng kết quả chẩn đoán được hiển thị ở góc bên phải của thanh tác vụ. Dựa trên kết quả thu được trong quá trình S.M.A.R.T. chẩn đoán, biểu tượng có thể cho biết:

Điều kiện tuyệt vời của mỗi ổ cứng được kết nối với máy tính hỗ trợ S.M.A.R.T. Công nghệ;

Thực tế là một hoặc nhiều chỉ báo trạng thái không đáp ứng giá trị ngưỡng, trong khi các thông số Báo trước / Lỗi thông báo có giá trị bằng không. Tình trạng trên của đĩa cứng không được coi là tình trạng khẩn cấp trước, nhưng nếu đĩa cứng này chứa thông tin quan trọng, bạn nên lưu nó vào phương tiện khác thường xuyên hoặc thay thế ổ cứng HDD.

Thực tế là một hoặc nhiều chỉ báo trạng thái không đáp ứng giá trị ngưỡng, trong khi các thông số Báo trước / Lỗi thông báo có giá trị hoạt động. Theo các nhà phát triển ổ cứng, đây là trạng thái trước khi khẩn cấp và không đáng để lưu trữ thông tin trên ổ cứng như vậy.

Yếu tố độ tin cậy

Một chỉ số như độ tin cậy của việc lưu trữ dữ liệu là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của đĩa cứng. Yếu tố hỏng hóc của ổ cứng là trăm năm mới có một lần, từ đó ta có thể kết luận rằng ổ cứng HDD được coi là nguồn lưu trữ dữ liệu đáng tin cậy nhất. Đồng thời, các điều kiện hoạt động và bản thân thiết bị ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy của mỗi đĩa. Đôi khi các nhà sản xuất cung cấp cho thị trường một sản phẩm hoàn toàn "thô", và do đó không thể bỏ qua việc sao lưu và hoàn toàn dựa vào ổ cứng.

Chi phí và giá cả

Mỗi ngày giá thành của ổ cứng HDD ngày càng thấp. Vì vậy, ví dụ, ngày nay giá của ổ cứng 500 GB ATA trung bình là 120 đô la, so với 1.800 đô la vào năm 1983 cho ổ cứng 10 MB.

Từ nhận định trên, chúng ta có thể kết luận rằng giá thành của ổ cứng HDD sẽ tiếp tục giảm, và do đó trong tương lai mọi người sẽ có thể mua những chiếc đĩa khá lớn với giá cả phải chăng.

Mọi máy tính đều có một ổ cứng hay như người ta thường gọi là ổ cứng, là nơi chính để lưu trữ tất cả các thông tin được sử dụng bởi máy tính và người sử dụng nó. Đĩa cứng chứa hệ điều hành đã cài đặt, tất cả các chương trình được người dùng sử dụng và dữ liệu. Bộ xử lý lấy thông tin cần thiết để xử lý từ ổ cứng và sau đó ghi lại vào phương tiện. Số lượng thông tin được lưu trữ trên ổ cứng phụ thuộc vào kích thước của nó.

Những mẫu ổ cứng đầu tiên cho phép lưu trữ tới 10 MB dữ liệu trên đĩa của họ, con số này rất nhiều vào thời đó. Ngày nay, các phương tiện truyền thông hiện đại có thể lưu trữ hàng nghìn và hàng chục nghìn megabyte. Dung lượng bộ nhớ trên các mẫu hiện đại được tính bằng gigabyte và terabyte. Điều này giúp bạn có thể lưu trữ một lượng lớn phim, nhạc, video, trò chơi và các dữ liệu khác. Sự gia tăng đáng kể dung lượng bộ nhớ trên ổ cứng gắn liền với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của công nghệ máy tính, do đó phim ảnh, trò chơi và các dữ liệu khác ngày càng chiếm nhiều dung lượng trống hơn.

Đặc điểm của thiết kế ổ cứng

Một ổ cứng hiện đại bao gồm một số đĩa kim loại trên đó ghi thông tin. Các đĩa được phủ bằng oxit sắt hoặc hợp chất đặc biệt khác có khả năng lưu giữ tác dụng của từ trường. Số lượng đĩa phụ thuộc vào khối lượng của vật liệu in và thường dao động từ 1 đến 3. Đĩa kim loại hoàn toàn phẳng, nhẵn và cân bằng nên có thể quay với tốc độ cao, theo tiêu chuẩn có thể là 5400, 7200 hoặc 10000 vòng / phút. .

Các đầu đặc biệt di chuyển dọc theo các đĩa với độ chính xác định vị cao nhất. Mỗi đĩa có 2 đầu từ. Việc đọc dữ liệu từ bề mặt của các đĩa được thực hiện bằng cách lắp đặt các đầu từ trở đặc biệt, chúng hoạt động tùy thuộc vào sự thay đổi của từ trường trên bề mặt của đĩa. Dữ liệu được truyền đến máy tính do nhận được tín hiệu tương tự được chuyển thành dạng kỹ thuật số.

Trên đĩa, thông tin được tìm thấy trong các bản nhạc dọc theo một vòng tròn. Để làm việc với dữ liệu trên phương tiện, các đầu từ di chuyển dọc theo đường ray. Chuyển động của các đầu được thực hiện bằng cách sử dụng một bộ truyền động điện từ đặc biệt. Các đầu này có thể tiếp cận bất kỳ vị trí nào trên đĩa do tốc độ quay cao. Các đầu nằm ở cả hai mặt của đĩa, vì vậy mỗi người trong số họ làm công việc ở một bên và hoàn toàn chịu trách nhiệm về nó.

Khu vực trên ổ cứng có thể lưu trữ 512 byte thông tin và mỗi rãnh của đĩa cứng bao gồm nhiều cung. Lượng thông tin tối đa được lưu trữ trên ổ cứng phụ thuộc vào số lượng cung, đầu và xi lanh. Theo số lượng đĩa, HDD có thể giống nhau, nhưng kích thước bộ nhớ của chúng sẽ hoàn toàn khác nhau. Điều này là do thực tế là để tăng âm lượng, thì việc tăng mật độ các vùng trên mỗi đĩa sẽ thuận tiện hơn là tăng số lượng của chúng, điều này sẽ dẫn đến việc tăng đáng kể kích thước của phương tiện truyền thông. Sự phát triển của công nghệ máy tính dẫn đến thực tế là mỗi thành phần của PC trở nên nhỏ hơn so với kích thước bên ngoài, và ngược lại, các khả năng sẽ tăng lên.

Có các khái niệm như vị trí đĩa vật lý và logic. Vật lý là cách phương tiện lưu trữ được sắp xếp bên trong và lôgic là cách máy tính nhìn thấy nó. Trong thực tế, vật lý và lôgic hoàn toàn khác nhau. Ví dụ, nếu 3 đĩa có thể được cài đặt vật lý bên trong ổ cứng, thì về mặt logic có thể có bất kỳ số lượng và kích thước bất kỳ, một đĩa logic có thể có kích thước bằng hai hoặc nhiều đĩa vật lý và ngược lại.

Trong quá trình sản xuất ổ cứng, hầu như không thể tránh khỏi việc hư hỏng các sector hoặc track, nhưng chúng không được sử dụng và không được giới truyền thông tính đến do các ký hiệu.

Ổ cứng được thiết kế để sử dụng trong PC gia đình và cũng có thể được sử dụng trong máy chủ. Loại thứ hai đòi hỏi nhiều hơn, bởi vì chúng làm việc với một tải trọng đáng kể và phải cung cấp năng suất và tốc độ làm việc cao.

Đặc điểm của ổ cứng

Để chọn đúng ổ cứng phù hợp cho các mục đích nhất định, cần phải hiểu một số đặc điểm. Điều đầu tiên cần chú ý là yếu tố hình thức. Trên PC tĩnh, ổ cứng 3,5 inch được cài đặt và trên máy tính xách tay, ổ cứng 2,5 inch. Ngoài ra còn có các hệ số dạng khác ít phổ biến hơn. Tham số quan trọng thứ hai là giao diện mà thiết bị được kết nối với máy tính. Nhiều biến thể khác nhau của giao diện SATA được sử dụng trên PC.

Một trong những thông số quan trọng là dung lượng, lượng dữ liệu được lưu trữ trên thiết bị phụ thuộc vào dung lượng. Tốc độ quay của trục đặt các đĩa ảnh hưởng đến tốc độ làm việc với thông tin.

Khi chọn một đĩa cứng, bạn nên chú ý đến kích thước bộ đệm, ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ của thiết bị với thông tin.

Mỗi ổ cứng đều tạo ra tiếng ồn trong quá trình hoạt động, giống như bất kỳ thiết bị cơ khí nào khác. Trong quá trình hoạt động, tiếng ồn có thể gây ra sự bất tiện đáng kể, vì vậy bạn cần chú ý đến mức độ của nó khi chọn một mẫu máy phù hợp với PC của mình.

Nếu thiết bị được lên kế hoạch thường xuyên được chuyển từ máy tính này sang máy tính khác, thì thông số như khả năng chống sốc rất quan trọng. Càng cao thì khả năng bị mất thông tin do va đập, hư hỏng ổ cứng càng ít.

Trong khi làm việc với thông tin, đĩa cung cấp thông tin được yêu cầu ở một tốc độ nhất định. Chỉ số này được gọi là "Thời gian truy cập ngẫu nhiên" và nó càng ít thì yêu cầu sẽ được truyền đi càng nhanh.

Với ý tưởng về tất cả các thông số, đặc điểm và cấu trúc của ổ cứng hiện đại, bạn có thể nhanh chóng tìm thấy ổ cứng phù hợp để thực hiện các tác vụ trên PC của mình.

Khi thảo luận về máy tính, các thuật ngữ như ổ cứng, ổ cứng hoặc HDD thường được sử dụng. Các thuật ngữ này đề cập đến một trong những thành phần chính của máy tính hiện đại, được sử dụng để lưu trữ tất cả dữ liệu người dùng. Trong bài này, bạn sẽ tìm hiểu ổ cứng là gì, tại sao nó được gọi là ổ cứng và cách chọn linh kiện phù hợp.

Một ổ cứng trông như thế nào nếu không có nắp.

Đĩa cứng là một thiết bị lưu trữ từ tính. Trong thiết bị này, dữ liệu được ghi lên một lớp vật liệu sắt từ lắng đọng trên bề mặt của đĩa nhôm hoặc thủy tinh.

Đĩa cứng sử dụng một hoặc nhiều đĩa trong số các đĩa này, chúng được cố định trên một trục chung. Trong quá trình hoạt động của thiết bị, các đĩa này quay với tốc độ cao (5400 vòng / phút trở lên), đồng thời có một đầu từ tính phía trên đĩa, có chức năng đọc và ghi thông tin lên đĩa.

Ổ cứng là một thiết bị khá nhạy cảm. Trong trường hợp quá tải lớn, chẳng hạn như do bị sốc, nó có thể dễ dàng bị hỏng. Lỗ hổng này đặc biệt có liên quan trong quá trình vận hành thiết bị. Điều này là do việc sản xuất ổ cứng sử dụng dung sai nhỏ nhất. Ví dụ, khoảng cách giữa đầu đọc từ tính và bề mặt của đĩa quay trong quá trình hoạt động chỉ là 10 nanomet.

Đĩa cứng hiện đang được thay thế một chút. Không giống như ổ cứng, ổ cứng thể rắn không có bộ phận chuyển động, do đó đáng tin cậy hơn nhiều và ít bị sốc và quá tải. Thêm vào đó, ổ đĩa trạng thái rắn hoạt động. Điều này cho phép bạn nhanh chóng bật máy tính và khởi chạy các chương trình.

Mặt khác, chi phí lưu trữ 1 gigabyte dữ liệu trên ổ SSD cao hơn nhiều. Vì vậy, một ổ cứng 1 terabyte hiện có giá khoảng 50 đô la, trong khi 1 terabyte trên SSD có giá ít nhất 200 đô la. Do đó, ổ cứng vẫn là thiết bị lưu trữ chính cho dữ liệu lâu dài và các nhà sản xuất máy tính để bàn và máy tính xách tay vẫn tiếp tục tích hợp chúng vào thiết bị của họ.

Nhưng theo thời gian, giá thành của ổ cứng thể rắn sẽ giảm xuống và đến một lúc nào đó, chúng sẽ thay thế hoàn toàn ổ cứng. Ngày nay, SSD thường được sử dụng song song với ổ cứng. Hệ điều hành và các chương trình được ghi vào SSD và các tệp người dùng được ghi vào đĩa cứng.

Winchester là gì

Ổ cứng trông như thế nào.

Ổ cứng có một số tên thay thế. Ví dụ, không có gì lạ khi sử dụng tên viết tắt HDD cho tên gọi của nó, viết tắt của hard disk drive, có thể được dịch là ổ đĩa cứng. Một tên khác có thể là Winchester. Đây là một tên lóng không chính thức xuất hiện từ những năm 70.

Theo một trong những phiên bản, ổ cứng bắt đầu được gọi là ổ cứng vì các nhân viên IBM đã phát triển ổ cứng 3340. Khi tạo ra thiết bị này, các kỹ sư đã sử dụng ký hiệu ngắn gọn "30-30". Ký hiệu này chỉ ra rằng ổ cứng bao gồm hai mô-đun 30 megabyte. Đồng thời, nó trùng với tên của hộp đạn súng trường Winchester 30-30 cho loại súng trường phổ biến Winchester Model 1894. Vì sự trùng hợp này, ổ cứng bắt đầu được gọi là ổ cứng.

Cái tên này vẫn tồn tại tốt và được sử dụng rộng rãi cho đến cuối những năm 90. Sau đó, nó bắt đầu không còn sử dụng được nữa. Hiện nay ở Mỹ và Châu Âu, ổ cứng không còn được gọi là ổ cứng, nhưng ở các nước SNG, tên này vẫn được sử dụng.

Chọn một ổ cứng

Để không bị nhầm lẫn với nó, điều quan trọng là phải hiểu rõ ràng đĩa này sẽ được sử dụng để làm gì. Đầu tiên, bạn cần quyết định loại ổ cứng. Hiện đã có ổ cứng bên ngoài và bên trong. thường có vỏ bảo vệ và giao diện USB cho phép bạn kết nối đĩa này với máy tính như ổ USB flash thông thường. Loại đĩa này thường được sử dụng để truyền hoặc sao lưu dữ liệu. Ổ cứng gắn trong thường là SATA và được thiết kế để cài đặt bên trong máy tính.

Và thứ hai, bạn cần chọn một hệ số hình thức. Đĩa hiện đại có sẵn trong hai phiên bản: 2,5 và 3,5 inch. Phiên bản 2,5 "được cài đặt trong máy tính xách tay và 3,5" trên máy tính để bàn. Ổ cứng gắn ngoài cũng có sẵn cả 2,5 inch và 3,5 inch. Ổ đĩa ngoài 2,5 "nhỏ gọn hơn và không cần thêm nguồn, trong khi ổ ngoài 3,5" cung cấp nhiều dung lượng hơn với cùng một mức giá.

Sau khi bạn đã quyết định về loại và hệ số hình thức của ổ cứng, bạn có thể xem xét dung lượng và các đặc điểm khác. Ví dụ, các đặc điểm như tốc độ trục chính và kích thước bộ nhớ cache là rất quan trọng. Chúng càng cao, ổ đĩa sẽ hoạt động càng nhanh. Nhà sản xuất ổ cứng cũng rất quan trọng, với Western Digital và Seagate hiện đang sản xuất các mô hình chất lượng cao nhất.

Bài viết này sẽ chỉ nói về đĩa cứng (HDD), tức là về phương tiện trên đĩa từ. Bài tiếp theo sẽ nói về SSD.

Ổ cứng là gì

Theo truyền thống, chúng ta hãy xem định nghĩa về ổ cứng trên Wikipedia:
Đĩa cứng (trục vít, ổ cứng, ổ cứng, ổ cứng, HDD, HMDD) là thiết bị lưu trữ truy cập ngẫu nhiên dựa trên nguyên lý ghi từ tính.
Chúng được sử dụng trong đại đa số máy tính, cũng như các thiết bị được kết nối riêng biệt để lưu trữ các bản sao dự phòng của dữ liệu, làm lưu trữ tệp, v.v.
Hãy tìm hiểu nó một chút. Tôi thích thuật ngữ "ổ đĩa cứng". Năm từ này truyền đạt toàn bộ điểm. Ổ cứng HDD là một thiết bị, mục đích là để lưu trữ lâu dài các dữ liệu được ghi trên đó. Ổ cứng HDD dựa trên các đĩa cứng (nhôm) với một lớp phủ đặc biệt, trên đó thông tin được ghi bằng các đầu đặc biệt.
Tôi sẽ không xem xét chi tiết về bản thân quá trình ghi chép - thực tế, đây là môn vật lý của các lớp cuối cùng của trường, và tôi chắc chắn rằng bạn không muốn đi sâu vào vấn đề này, và bài báo hoàn toàn không nói về điều đó.
Hãy cũng chú ý đến cụm từ: "truy cập ngẫu nhiên", nói một cách đại khái, có nghĩa là chúng ta (máy tính) có thể đọc thông tin từ bất kỳ phần nào của đường sắt bất cứ lúc nào.
Điều quan trọng là bộ nhớ HDD không bị biến động, tức là không quan trọng nguồn điện có được kết nối hay không, thông tin ghi trên thiết bị sẽ không biến mất đi đâu cả. Đây là sự khác biệt quan trọng giữa bộ nhớ máy tính vĩnh viễn và bộ nhớ tạm thời (RAM).
Nhìn vào ổ cứng của máy tính ngoài đời, bạn sẽ không thấy bất kỳ đĩa hoặc đầu nào, vì tất cả những thứ này được giấu trong một hộp kín (vùng kín). Bên ngoài, ổ cứng trông như thế này.
Tôi nghĩ bạn đã hiểu HDD là gì. Tiến lên.

Tại sao máy tính cần ổ cứng

Hãy cùng xem ổ cứng HDD là gì trong máy tính, tức là nó đóng vai trò gì trong PC. Rõ ràng là nó lưu trữ dữ liệu, nhưng bằng cách nào và cái gì. Ở đây chúng tôi nêu bật các chức năng sau của ổ cứng:
- Lưu trữ hệ điều hành, phần mềm người dùng và cài đặt của chúng;
- Lưu trữ tệp người dùng: nhạc, video, hình ảnh, tài liệu, v.v.;
- Sử dụng một phần dung lượng ổ cứng để lưu trữ dữ liệu không vừa với RAM (tệp hoán trang) hoặc lưu trữ nội dung của RAM trong chế độ nghỉ;
- Như bạn thấy, ổ cứng của máy tính không chỉ là nơi chứa ảnh, nhạc và video. Toàn bộ hệ điều hành được lưu trữ trên đó, và ngoài ra, ổ đĩa cứng còn giúp đối phó với tải RAM, đảm nhiệm một số chức năng của nó.

Một ổ cứng bao gồm những gì?

Chúng tôi đã đề cập một phần về đĩa cứng tổng hợp, bây giờ chúng tôi sẽ giải quyết vấn đề này chi tiết hơn. Vì vậy, các thành phần chính của ổ cứng:
- Vỏ - bảo vệ các cơ cấu ổ cứng khỏi bụi và hơi ẩm. Theo quy định, nó được đóng kín để hơi ẩm và bụi không lọt vào bên trong;
- Đĩa (bánh kếp) - đĩa làm bằng hợp kim nhất định của kim loại, được phủ trên cả hai mặt một lớp sơn để ghi dữ liệu. Số lượng biển số có thể khác nhau - từ một chiếc (trong phiên bản bình dân) đến nhiều chiếc;
- Động cơ - trên trục chính của bánh kếp được cố định;
- Khối đầu - một cấu tạo của đòn bẩy (cánh tay điều khiển) và đầu liên kết với nhau. Một phần của ổ đĩa cứng đọc và ghi thông tin vào nó. Đối với một chiếc bánh kếp, một cặp đầu được sử dụng, vì cả phần trên và phần dưới đều hoạt động;
- Cơ cấu định vị (cơ cấu chấp hành) - cơ cấu dẫn động khối đầu. Bao gồm một cặp nam châm neodymium vĩnh cửu và một cuộn dây nằm ở cuối khối đầu;
- Bộ điều khiển - một vi mạch điện tử điều khiển hoạt động của ổ cứng;
- Khu vực để xe - một nơi bên trong ổ cứng bên cạnh các đĩa hoặc phần bên trong của chúng, nơi các đầu được hạ xuống (đỗ) trong thời gian nhàn rỗi, để không làm hỏng bề mặt làm việc của bánh kếp.
Đó là thiết bị đơn giản của đĩa cứng. Nó đã được hình thành từ nhiều năm trước, và không có thay đổi cơ bản nào được thực hiện trong một thời gian dài. Và chúng tôi tiếp tục.

Cách thức hoạt động của ổ cứng

Sau khi nguồn điện được cung cấp cho ổ cứng, động cơ, trên trục xoay mà bánh kếp được cố định, bắt đầu quay lên. Sau khi tăng tốc độ tạo ra luồng không khí không đổi trên bề mặt đĩa, các đầu bắt đầu chuyển động.
Trình tự này (đầu tiên, các đĩa quay lên, và sau đó các đầu quay bắt đầu hoạt động) là cần thiết để do luồng không khí được hình thành, các đầu nổi trên các đĩa. Có, chúng không bao giờ chạm vào bề mặt của đĩa, nếu không, đĩa sẽ bị hỏng ngay lập tức. Tuy nhiên, khoảng cách từ bề mặt của các tấm từ tính đến các đầu cực nhỏ (~ 10 nm) nên bạn không thể nhìn thấy bằng mắt thường.
Sau khi khởi động, trước hết, nó đọc thông tin dịch vụ về trạng thái của đĩa cứng và các thông tin cần thiết khác về nó, nằm trên cái gọi là rãnh ghi số không. Chỉ khi đó công việc với dữ liệu mới bắt đầu.
Thông tin trên đĩa cứng của máy tính được ghi lại trên các bản nhạc, đến lượt nó, được chia thành các phần (chẳng hạn như một chiếc bánh pizza được cắt thành từng miếng). Để ghi tệp, một số cung được kết hợp thành một cụm, đây là nơi nhỏ nhất mà tệp có thể được ghi.
Ngoài cách phân vùng đĩa "theo chiều ngang" này, còn có "chiều dọc" có điều kiện. Vì tất cả các đầu được kết hợp, chúng luôn được đặt trên cùng một số rãnh, mỗi đầu trên đĩa riêng. Vì vậy, trong quá trình hoạt động của ổ cứng, các đầu rút ra một hình trụ.
Trong khi ổ cứng HDD đang chạy, về cơ bản nó thực hiện hai lệnh: đọc và ghi. Khi cần thực hiện một lệnh ghi, diện tích trên đĩa nơi nó sẽ được thực hiện sẽ được tính toán, sau đó các đầu được định vị và trên thực tế, lệnh được thực hiện. Sau đó, kết quả được kiểm tra. Ngoài việc ghi dữ liệu trực tiếp vào đĩa, thông tin cũng đi vào bộ nhớ cache của nó.
Nếu bộ điều khiển nhận được lệnh đọc, trước hết, nó sẽ kiểm tra sự hiện diện của thông tin cần thiết trong bộ đệm. Nếu nó không có ở đó, tọa độ để định vị các đầu được tính toán lại, sau đó các đầu được định vị và dữ liệu được đọc.
Sau khi hoàn thành công việc, khi nguồn điện cung cấp cho ổ cứng biến mất, các đầu tự động được đỗ vào khu vực đỗ xe.
Nói chung, đây là cách hoạt động của ổ cứng máy tính. Trong thực tế, mọi thứ phức tạp hơn nhiều, nhưng một người dùng bình thường, rất có thể, không cần những chi tiết như vậy, vì vậy chúng ta sẽ kết thúc phần này và chuyển sang phần tiếp theo.

Các loại ổ cứng và nhà sản xuất của chúng

Ngày nay, thực tế có ba nhà sản xuất ổ cứng chính trên thị trường: Western Digital (WD), Toshiba, Seagate. Họ đáp ứng đầy đủ nhu cầu về thiết bị của tất cả các loại và yêu cầu. Phần còn lại của các công ty hoặc đã phá sản, hoặc được tiếp quản bởi một trong ba công ty chính, hoặc được chuyển nhượng lại.
Nếu chúng ta nói về các loại ổ cứng, chúng có thể được chia như sau:

1. Đối với máy tính xách tay - thông số chính là kích thước thiết bị 2,5 inch. Điều này cho phép chúng nằm gọn trong hộp đựng máy tính xách tay;
2. Đối với PC - trong trường hợp này cũng có thể sử dụng ổ cứng 2,5 ", nhưng theo quy định, 3,5" được sử dụng;
3. Ổ cứng ngoài - thiết bị được kết nối riêng với PC / máy tính xách tay, thường hoạt động như một nơi lưu trữ tập tin.
Ngoài ra còn có một loại ổ cứng đặc biệt dành cho máy chủ. Chúng giống với PC thông thường, nhưng có thể khác về giao diện kết nối và hiệu suất cao hơn.

Tất cả các phân chia khác của HDD thành các loại đều xuất phát từ đặc điểm của chúng, vì vậy chúng tôi sẽ xem xét chúng.

Thông số kỹ thuật ổ cứng

Vì vậy, các đặc điểm chính của ổ cứng máy tính:

Khối lượng là thước đo lượng dữ liệu tối đa có thể được lưu trữ trên đĩa. Điều đầu tiên cần xem xét khi chọn ổ cứng. Con số này có thể lên tới 10 TB, mặc dù 500 GB - 1 TB thường được chọn cho PC gia đình hơn;
- Hệ số hình thức - Kích thước của ổ cứng. Phổ biến nhất là 3,5 và 2,5 inch. Như đã đề cập ở trên, 2,5 ″ trong hầu hết các trường hợp được cài đặt trong máy tính xách tay. Chúng cũng được sử dụng trong các ổ cứng ngoài. 3.5 ″ được cài đặt trong PC và trên máy chủ. Hệ số hình thức cũng ảnh hưởng đến khối lượng, vì đĩa lớn hơn có thể chứa nhiều dữ liệu hơn;
- Tốc độ trục chính - bánh kếp quay ở tốc độ nào. Phổ biến nhất là 4200, 5400, 7200 và 10000 vòng / phút. Đặc điểm này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, cũng như giá cả của thiết bị. Tốc độ càng cao, cả hai giá trị càng cao;
- Giao diện - phương thức (loại đầu nối) kết nối ổ cứng HDD với máy tính. Giao diện phổ biến nhất cho ổ cứng gắn trong hiện nay là SATA (các máy tính cũ sử dụng IDE). Ổ cứng gắn ngoài thường được kết nối qua USB hoặc FireWire. Ngoài những thứ được liệt kê, cũng có những giao diện như SCSI, SAS;
- Kích thước bộ đệm (bộ nhớ đệm) - loại bộ nhớ nhanh (theo loại RAM) được cài đặt trên bộ điều khiển đĩa cứng, nhằm mục đích lưu trữ tạm thời dữ liệu được truy cập thường xuyên nhất. Kích thước bộ đệm có thể là 16, 32 hoặc 64 MB;
- Thời gian truy cập ngẫu nhiên - thời gian mà ổ cứng được đảm bảo thực hiện việc ghi hoặc đọc từ bất kỳ phần nào của đĩa. Nó dao động từ 3 đến 15 ms;

Ngoài các đặc điểm trên, bạn cũng có thể tìm thấy các chỉ số như:

Tốc độ truyền dữ liệu;
- Số lượng hoạt động đầu vào-đầu ra mỗi giây;
- Mức độ ồn;
- Độ tin cậy;
- Khả năng chống va đập, v.v.;
Đó là tất cả về các đặc điểm của ổ cứng.