Sau khi thay cái SSD xong khiến máy chạy xé gió thì em lại đi tìm hiểu về cái ổ HDD rùa bò kia. Biết SSD nhanh rồi thì phải biết tại sao HDD lại chậm chứ.
Em được biết HDD (Hard disk drive) là ổ cứng cơ, người ta gọi hắn như thế là do hắn có mấy cái đĩa sáng bóng quay quay bên trong để lưu trữ dữ liệu. Cái ổ cứng em đang ngắm nghía thì hắn có đâu chừng chục thành phần cơ bản. Thứ chiếm gần hết không gian cái ổ là 1 hoặc nhiều phiến đĩa sáng bóng. Mấy cái đĩa này làm bằng thủy tinh, hoặc nhôm rồi phủ thêm 1 lớp vật liệu từ tính gì đó bên ngoài nên được người ta gọi là đĩa từ (platter). Mấy cái đĩa được cố định và xếp chồng lên nhau, khi bật nguồn thì chúng sẽ quay quanh cái trục xoay (spindle).
Cấu tạo cơ bản của ổ cứng HDD
Trên mỗi đĩa này có mấy cây kim như kim đồng hồ vậy đó, người ta gọi là cánh tay truyền động (actuator arm), được điều khiển bởi bộ truyền động (actuator). Mấy cánh tay này hông có quay tròn như kim đồng hồ đâu, mà nó di chuyển qua lại bề mặt đĩa để đọc/ ghi. Ngay mũi kim là đầu đọc/ ghi (head) có 1 cái lõi và miếng nam châm nhỏ xíu xiu. Ở góc ổ gắn bảng mạch xử lí dữ liệu điều khiển mọi hoạt động của ổ giống như bộ vi xử lí của SSD vậy.
Cấu tạo của ổ cứng HDD
Em được biết HDD (Hard disk drive) là ổ cứng cơ, người ta gọi hắn như thế là do hắn có mấy cái đĩa sáng bóng quay quay bên trong để lưu trữ dữ liệu. Cái ổ cứng em đang ngắm nghía thì hắn có đâu chừng chục thành phần cơ bản. Thứ chiếm gần hết không gian cái ổ là 1 hoặc nhiều phiến đĩa sáng bóng. Mấy cái đĩa này làm bằng thủy tinh, hoặc nhôm rồi phủ thêm 1 lớp vật liệu từ tính gì đó bên ngoài nên được người ta gọi là đĩa từ (platter). Mấy cái đĩa được cố định và xếp chồng lên nhau, khi bật nguồn thì chúng sẽ quay quanh cái trục xoay (spindle).
Cấu tạo cơ bản của ổ cứng HDD
Trên mỗi đĩa này có mấy cây kim như kim đồng hồ vậy đó, người ta gọi là cánh tay truyền động (actuator arm), được điều khiển bởi bộ truyền động (actuator). Mấy cánh tay này hông có quay tròn như kim đồng hồ đâu, mà nó di chuyển qua lại bề mặt đĩa để đọc/ ghi. Ngay mũi kim là đầu đọc/ ghi (head) có 1 cái lõi và miếng nam châm nhỏ xíu xiu. Ở góc ổ gắn bảng mạch xử lí dữ liệu điều khiển mọi hoạt động của ổ giống như bộ vi xử lí của SSD vậy.
Em đi tò mò tiếp thì biết đĩa này có thể ghi 1 hoặc cả 2 mặt, nếu ghi 2 mặt thì cánh tay truyền động sẽ mang 2 đầu đọc/ ghi, 1 cho mặt trên, 1 cho mặt dưới. Tuy nhiên, theo em quan sát thì chúng hông có thực sự chạm vào bề mặt đĩa đâu, hình như có khoảng không khí gì đó ở giữa chắc là để giảm tình trạng hao mòn đĩa đây nè.
Mô phỏng hướng đi của cánh tay truyền động (arm)
Em “zoom” cái đĩa lên thì thấy có rất nhiều các cái đường tròn đồng tâm người ta gọi là rãnh ghi (track), mỗi track lại chia nhỏ ra gọi là sector, mỗi sector chứa 512 bytes dữ liệu. Những sector hướng tâm hợp lại thành disk sector. Em còn biết được trên mỗi cái đĩa có đường kính khoảng 9cm sẽ có hơn 1000 track, track ngoài cùng là track 0 rồi đếm ngược vô tâm. Các đường tròn cùng thứ tự trên tất cả các đĩa được xem là 1 cylinder. Ba cái thành tố này là để mình tính toán dung lượng ổ đĩa cứng (Disk capacity). Theo em thấy thì đơn vị phổ biến của ổ cứng hiện nay là GB và TB và cái ổ của em thì hắn được 1TB.
Cấu trúc cơ bản của 1 đĩa từ
Vậy thì hắn ghi - đọc như thế nào nhỉ?
Em tìm hiểu được ổ cứng cơ ghi dữ liệu ở dạng nhị phân và dùng từ tính để lưu trữ chúng. Tất cả dữ liệu dù ở dạng nào thì cũng được chuyển đổi thành chuỗi nhị phân mới có thể ghi vào ổ cứng được. Thao tác này giống mấy tiết học tin học cấp 2, cấp 3, đề bài cho chữ cái viết hoa A thì em sẽ đổi sang số thập phân là 65 rồi đổi tiếp ra số nhị phân là 1000001. Ổ cứng cơ cũng vậy, hắn cũng đổi toàn bộ dữ liệu thông thường sang số nhị phân rồi đầu đọc/ ghi sẽ từ tính bit 1 và khử từ bit 0 rồi ghi vào từng sector, từng track đến khi đầy.
Đầu đọc/ ghi thực hiện nhiệm vụ ghi dữ liệu
Quảng cáo
Em tìm hiểu được quá trình ghi của ổ cơ dựa trên hành động quay quay của phiến đĩa và di chuyển của cách tay truyền động. Nhưng các cái đĩa này hắn chỉ quay thôi, hắn chưa được hội nhập nên hông có biết teamwork với ai hết. Cánh tay cũng vậy, cứ di chuyển qua lại nên dữ liệu sẽ được ghi trên bất cứ sector hay track nào mà cả 2 "chạm mặt".
Chính vì vậy, để đọc dữ liệu, CPU và mạch xử lí sẽ giao tiếp và hướng dẫn bộ truyền động di chuyển cánh tay đến từng vị trí đã ghi để lấy từng bit dữ liệu kết nối thành 1 chuỗi thông tin rồi đọc ngược lại cho CPU xử lí. Em nghĩ đây chính là lí do mà HDD chậm, mấy cái ổ cũ cũ mà lưu trữ nhiều thì tốc độ đọc/ ghi sẽ càng chậm hơn nữa.
Cảm nhận của em về HDD
Tuy hắn có dung lượng cao và giá thành rẻ nhưng hắn có nhiều vấn đề quá. Vấn đề lớn mà em trải nghiệm được là hắn ồn và hắn chậm, chậm không chấp nhận được ý, thêm cái trọng lượng kích thước của hắn cũng to oạch chả có tí thẩm mỹ nào! Nhiều thông tin em đọc được còn chỉ ra hắn “ngốn” pin lắm.
Mấy cái đĩa quay quay như vậy lại dễ bị lỗi, dễ gặp sự cố cơ học gì đó nữa chứ. Còn tên SSD thì ổn áp hơn hẳn, trừ cái vụ giá cao mà bây giờ em thấy tên này cũng rẻ đi nhiều rồi, SSD dùng các chip NAND flash nên rất mỏng, nhẹ, tốc độ đọc - ghi gì cũng nhanh chóng gấp mấy chục lần hắn và độ bền thì khỏi bàn.
SSD tối ưu về trọng lượng, mức tiêu thụ điện năng và hạn chế khả năng hao mòn
Quảng cáo
Túm lại là cuối cùng em cũng đã biết hắn được các thành phần cơ bản của 1 cái ổ cơ, mấy cái đĩa, mấy cây kim có nhiệm vụ ra sao và quan trọng là lí do mà hắn rùa bò.
Đây là những nơi giúp con bé học explainthatstuff, wiki, active@undelete
