Bài giảng kiến trúc máy tính chương 7 trường đại học công nghiệp tp hcm

Chương 7: Hiểu lắp đặt ổ cứng Mục tiêu Trong chương này, bạn học: • Các cơng nghệ ổ cứng • Cách máy tính trao đổi số liệu với phần dẻo (firmware - phần dẻo hay chương trình sở) ổ cứng • Tổ chức lơgic ổ cứng để lưu liệu Mục tiêu (tiếp) • Cách lắp đặt ổ cứng • Cách giải vấn đề lắp đặt ổ cứng Công nghệ ổ cứng • Các loại giao tiếp ổ cứng – Các chuẩn giao tiếp EIDE – Các chuẩn giao tiếp khác – USB – IEE 1394 – Kết nối quang Các loại giao tiếp ổ cứng Đầu nối IDE bo mạch chủ Dây dẫn điện Cáp liệu IDE 40 chân Đầu nối cho ổ đĩa thứ hai Ổ cứng Hình 7-1 Một hệ thống ổ đĩa cứng máy tính cá nhân (PC – Personal Computer) IDE: Integrated Drive Electronics Các chuẩn giao tiếp EIDE (tiếp) Chuẩn (có thể có nhiều tên) Tốc độ Miêu tả IDE/ATA ATA Tốc độ khoảng 2.1 MB/giây đến 8.3 MB/giây Chuẩn ổ cứng ANSI cho ổ cứng IDE Độ lớn tối đa 528 MB Hỗ trợ chế độ truyền PIO DMA ATA-2 Fast ATA Tốc độ tối đa 16.6 MB/giây Phá vỡ ngưỡng 528 MB Cho phép tối đa bốn ổ đĩa IDE Hỗ trợ chế độ truyền PIO DMA ATA-3 Tăng tốc độ Cải tiến phiên ATA-2 Ultra ATA Fast ATA-2 Ultra DMA DMA/33 Tốc độ tối đa 33.3 MB/giây Định nghĩa chế độ DMA hỗ trợ chế độ PIO chậm Ultra ATA/66 Ultra DMA/66 Tốc độ tối đa 66.6 MB/giây Sử dụng cáp 80 dây, cung cấp đường bổ sung để nâng cao tính tồn vẹn tín hiệu Bảng 7-1 Tổng hợp chuẩn giao tiếp ANSI cho ổ đĩa IDE (còn tiếp) Các chuẩn giao tiếp EIDE (tiếp) Chuẩn (có thể có nhiều tên) Tốc độ Miêu tả Ultra ATA/100 Tốc độ tối đa 100 MB/giây Sử dụng cáp 80 dây, cung cấp đường bổ sung Ultra ATA/133 Tốc độ tối đa 133 MB/giây Sử dụng cáp 80 dây, cung cấp đường bổ sung, hỗ trợ ổ cứng lớn 137GB ATA/ATAPI-6 Một phần chuẩn ATA/133, hỗ trợ ổ cứng lớn 137 GB Bảng 7-1 Tổng hợp chuẩn giao tiếp ANSI cho ổ đĩa IDE (tiếp theo) Cơng nghệ ổ cứng (tiếp) • Chế độ chuyển DMA PIO • Các phương pháp trao đổi liệu IDE • Thiết bị định độc lập Phương thức trao đổi liệu IDE Cáp 40 dây Cáp 80 dây Hình 7-2 So sánh cáp 80 dây cáp 40 dây, ý chúng có độ rộng, cáp 80 dây có nhiều dây sợi mảnh Cũng ý dây đỏ cạnh bên trái cáp xác định chân số Phương thức trao đổi liệu IDE (tiếp) Cáp Serial ATA Dây nguồn Hình 7-3 Một hệ thống ổ đĩa cứng sử dụng cáp liệu Serial ATA 10 60 61 CD-ROM Cấu trúc dạng xoắn thành tố bề mặt CD-ROM 62 CD-ROM (tiếp) • Tốc độ đĩa tăng đọc gần tâm đĩa giảm đọc phần xa tâm đĩa • Tia lade đọc cung đĩa với khoảng thời gian • Ổ đĩa đa phiên đọc đĩa tạo dạng đa phiên • Chế độ tiết kiệm điện lựa chọn khác 63 CD-R CD-RW • CD-R (ổ CD ghi được) cho phép tạo đĩa CD • Cơng nghệ làm cho việc ghi đĩa CD có giá thành thấp • Các ổ CD-ROM thơng thường đọc • Màu đĩa giúp phân biệt CD CD-R • CD-RW (CD ghi nhiều lần) cho phép ghi đè liệu đĩa CD 64 DVD • DVD – đĩa hình số HOẶC đĩa đa số • Thơng tin đa phương tiện cần dung lượng liệu lớn • DVD chứa 8.5 GB liệu mặt đĩa • Công nghệ HD-DVD (DVD mật độ cao độ nét cao) • DVD sử dụng phương thức nén hình ảnh MPEG-2 • Cần có thiết bị điều khiển để giải mã liệu 65 DVD (tiếp) Ổ đĩa DVD DVD-ROM DVD-R DVD-RAM DVD-R/RM DVD-ER Mô tả Ổ đĩa đọc Một ổ đĩa DVD-ROM đọc đĩa CD-ROM DVD ghi Sử dụng công nghệ tương tự ổ CD-R Có thể chứa 4.7 GB liệu, đọc đĩa DVD-ROM Có thể ghi xố Ổ đĩa đa đọc đĩa DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM đĩa CD Có thể viết lại đĩa DVD, gọi ổ đĩa ghi xố Có thể đọc đĩa DVD-ROM, CD-ROM, khơng tương thích với đĩa DVD-RAM 66 Ổ Đĩa DVD • Có nhiều loại định dạng DVD: • DVD-ROM: Định dạng thường sử dụng để lưu phim Chúng thường "nén" nghĩa có tồn ma trận gốc sử dụng làm khuôn để ghi thông tin chúng ghi ghi lại • DVD-R: cịn viết -R (cho recordable: ghi) định dạng xuất mục đích ban đầu để dùng cho việc lưu trũ phim video • DVD+R: giống định dạng -R đời sau phù hợp -R việc lưu trữ dự liệu Nó cho phép xem phim lúc nào, khơng cần đĩa phải hồn chỉnh Loại đĩa có khả kỹ thuật tốt -R Chúng ta thấy khác biệt đĩa -R đĩa +R nhìn mắt thường • DVD-RW DVD+RW: Loại đĩa giống loại đĩa -R +R cho phép ghi xóa nhiều lần 67 Tốc độ nhãn (DVDROM) (Max, CAV) Thời gian đọc đĩa DVD lớp (nếu CLV) Thời gian đọc đĩa Tốc độ truyền DVD liệu (Max hai lớp Nếu CAV) (nếu CLV) Tốc dộ đọc thực tế DVD nhỏ CAV) Tốc độ Tốc độ đọc truyền thực tế liệu nhỏ nếu CAV CAV Tốc độ quay đĩa Tốc độ lớp Vận tốc dài Vận tốc dài truyền (Nhỏ liệu thực tế lớn lớn CLV; CAV lớn CAV) Tốc độ quay đĩa lớp (Max Nếu CLV) Ứng với tốc độ thông thường đĩa CDROM X (phút) (phút) (Bps) X (Bps) X (Bps) (m/sec) (mph) (rpm) (rpm) X 1x 56,5 51,4 1.384.615 0,4x 553.846 0,7x 969.231 3,5 7,8 570 1.515 2,7x 2x 28,3 25,7 2.769.231 0,8x 1.107.692 1,4x 1.938.462 7,0 15,6 1.139 3.030 5,4x 4x 14,1 12,8 5.538.462 1,7x 2.353.846 2,9x 3.946.154 14,0 31,2 2.279 6.059 11x 6x 9,4 8,6 8.307.692 2,5x 3.461.538 4,3x 5.884.615 20,9 46,8 3.418 9.089 16x 8x 7,1 6,4 11.076.923 3,3x 4.569.231 5,7x 7.823.077 27,9 62,5 4.558 12.119 21x 10x 5,7 5,1 13.846.154 4,1x 5.676.923 7,1x 9.761.538 34,9 78,1 5.697 15.149 27x 12x 4,7 4,3 16.615.385 5,0x 6.923.077 8,5x 11.769.231 41,9 93,7 6.836 18.178 32x 16x 3,5 3,2 22.153.846 6,6x 9.138.462 11,3 15.646.154 55,8 124,9 9.115 24.238 43x 20x 2,8 2,6 27.692.308 8,3x 11.492.308 14,2 19.592.308 69,8 156,1 11.394 30.297 54x 24x 2,4 2,1 33.230.769 9,9x 13.707.692 17,0 23.469.231 83,8 187,4 13.673 36.357 64x 32x 1,8 1,6 44.307.692 13,2x 18.276.923 22,6 31.292.308 111,7 249,8 18.230 48.476 86x 40x 1,4 1,3 55.384.615 16,6x 22.984.615 28,3 39.184.615 139,6 312,3 22.788 60.595 107x 48x 1,2 1,1 66.461.538 19,9x 27.553.846 34,0 47.007.692 167,5 374,7 27.345 72.714 129x 50x 1,1 1,0 69.230.769 20,7x 28.661.538 35,4 48.946.154 174,5 390,3 28.485 75.743 134x Chú thích: CAV (Constant Angular Velocity): Vận tốc góc khơng thay đổi CLV: (Constant Linear Velocity): Vận tốc dài không thay đổi 68 Lắp đặt ổ DVD Dây cáp chuyển từ thẻ giải mã đến thẻ âm Dây cáp chuyển từ ổ đĩa đến thẻ giải mã Thẻ liệu Ổ DVD Dây ngồi TV Phần mềm ứng dụng DVD Dây vịng lăp VGA File ổ đĩa Thẻ mã hố DVD Hình 9-10: Các phận dụng cụ ổ đĩa DVD 69 Lắp đặt ổ DVD (tiếp) 70 Lắp đặt ổ DVD (tiếp) Dữ liệu hình ảnh “chụp lại” mã hoá DVD Dữ liệu âm ghi vào thẻ mã hoá thẻ video thẻ âm thẻ giải mã DVD dây liệu IDE truyền liệu video ổ đĩa DVD liệu âm tới mã hoá Nguồn VGA tới điều hành nguồn âm tới người nói Hình 9-12: Bộ tiểu hệ thống DVD hoàn chỉnh, gồm ổ đĩa (bên phải) nhiều phận cài đặt mạch chủ (bên trái) 71 Lắp đặt ổ DVD (tiếp) Nguồn tới dụng cụ âm kỹ thuật số Dolby Âm vào (từ ổ đĩa DVD) Âm (tới thẻ âm thanh) Kết nối PCI VGA vào (từ thẻ video sử dụng dây “chụp lại” VGA (tới điều hành) TV (sử dụng dây cáp TV cấp sẵn Hình 9-13: Bộ mã hố DVD 72 Lắp đặt ổ DVD (tiếp) 73 Dưới bảng so sánh chi tiết ba loại đĩa quang: DVD hai hậu duệ Blu-ray HD-DVD Nội dung DVD Blu-ray HD-DVD Dung lượng/mặt 4,7GB 25GB 15GB 20GB Bước sóng 650nm 405nm 405nm Khúc xạ (numerical aperture) 0,6 0,85 0,65 0,85 Chiều dày lớp bảo vệ 0,6 mm 0,1 mm 0,6 mm 0,1 mm Tốc độ truyền liệu 11,08 Mbps 36 Mbps 36 Mbps Mã hóa video MPEG-2 MPEG-2, MPEG-4 AVC, VC-1 MPEG-2, MPEG-4 AVC, VC-1 74