Tìm hiểu ổ cứng HDD và SSD

Nguyên Lý Ghi/ Đọc Đĩa cứng hoạt động thực hiện đồng thời hai chuyển động: Chuyển động quay của đĩa và chuyển động của đầu đọc..  Khi đĩa cứng quay đều, cần di chuyển đầu đọc sẽ di ch

TÌM HIỂU HDD-SDD DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM 11

1: Nguyễn Quốc Quân

2: Nguyễn Văn Khoái

3: Nguyễn Văn Hùng

4: Hoàng Văn Lâm

Nhóm 11

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

Chuẩn giao tiếp

hướng tương lai

Ngày nay: dung lượng tăng theo số mũ và sức tiêu thụ ngày càng lớn

1990: HDD lắp trong PC

Lịch sử phát triển ổ cứng

 ổ cứng HDD đầu tiên Tên : IBM 350

 Reynold Johnson

thiết kế

 50 tấm đĩa có đường kính 24inch

 Dung lượng 5 triệu kí

tự 7 bit = 44MB

 Sử dụng 1 đầu từ

 Tốc độ truy cập thấp

3

 Loại ổ cứng có thể tháo lắp được IBM 1311

Hệ thống đĩa 3340 “Winchester”

Công nghệ đầu từ có thế nhấc lên bỏ xuống cho đến bây giờ

Thiết kế có 8 bo mạnh dung lượng 256KB rộng 19inch cao 15,75

Truy cập không nhanh

Ram xử dụng bộ nhớ SSD  ổ đĩa cứng được xử dụng rộng rãi SCSI

ổ cứng ngày SSD ngày nay

Ổ CỨNG LẠI GiỮ HDD & SSD

I Tổng quan ổ cứng HDD

4

 Phân loại ổ đĩa

 Ổ đĩa ngoài  Ổ đĩa trong

I Tổng quan ổ cứng HDD

Hard Disk Drive: thiết bị lưu trữ phổ biến nhất mà bất kì một máy tính nào cũng có trang bị Ưu điểm chính của HDD là nhỏ gọn, tốc độ truy xuất nhanh, dung lượng lưu trữ lớn, thời gian

sử dụng bền lâu.

là "giao diện" Các giao diện phổ biến nhất gồm

có ATA và SATA.

6

I Tổng quan ổ cứng HDD

7

I Tổng quan ổ cứng HDD

8

HÌNH ẢNH BỘ PHẬN

10

CỤM ĐĨA TỪ

Landing Zone: vị trí tạm ngưng của đầu đọc/ ghi.

Track: là những vòng tròn đồng tâm trên mỗi mặt đĩa.

Sector: (cung) là phần tử trên track, mỗi sector có kích thước 512 byte 

chứa dữ liệu

Cylinder: tập hợp những track đồng tâm của tất cả các lá đĩa.

Cluster: tập hợp nhiều sector.

11

Track, Sector

12

Sector Track

Nguyên Lý Ghi/ Đọc

 Đĩa cứng hoạt động thực hiện đồng thời hai chuyển động: Chuyển động

quay của đĩa và chuyển động của đầu đọc.

 Khi đĩa cứng quay đều, cần di chuyển đầu đọc sẽ di chuyển đến các vị trí

trên các bề mặt theo phương bán kính của đĩa Các vị trí cần đọc ghi, đầu đọc/ghi có các bộ cảm biến với điện trường để đọc dữ liệu và phát ra một điện trường để xoay hướng các hạt từ khi ghi dữ liệu.

 Dữ liệu được ghi/đọc đồng thời trên mọi đĩa

13

Dung Lượng

 Dung lượng ổ đĩa cứng (Disk capacity) được tính bằng:

 Và các đơn vị dung lượng

cơ bản thông thường:

byte, kB MB, GB, TB

14

Tốc Độ Quay

 Tốc độ quay của đĩa cứng: rpm (số vòng quay/ một phút).

 Các tốc độ quay thông dụng của HDD:

 3.600 rpm: Tốc độ của các ổ đĩa cứng đĩa thế hệ trước.

 4.200 rpm: máy tính xách tay mức giá trung bình và thấp

 5.400 rpm: Thông dụng với các ổ đĩa cứng 3,5” sản xuất cách đây

2-3 năm; với các ổ đĩa cứng 2,5” cho các máy tính xách tay hiện nay

đã chuyển sang tốc độ 5400 rpm để đáp ứng nhu cầu đọc/ghi dữ liệu nhanh hơn.

 7.200 rpm: Thông dụng với các ổ đĩa cứng sản xuất trong thời gian

hiện nay

 10.000 rpm, 15.000 rpm: Thường sử dụng cho các ổ đĩa cứng trong

các máy tính cá nhân cao cấp, máy trạm và các máy chủ có sử dụng giao tiếp SCSI.

15

=> SSD có độ bền cao khi di chuyển, tiết kiệm điện, nhẹ, nhỏ gọn và tốc

độ làm việc nhanh hơn ổ cứng thông thường rất nhiều

17

• Thuật toán wear-leveling dùng để ghi đều dữ liệu lên các ô

cell flash của ổ đĩa SSD

=> Tối ưu hóa độ bền và năng suất, với những thuật toán wear-leveling mới nhất thì trình điều khiển có thể tự động cân bằng giữa các chip nhớ để giữ cho tuổi thọ ổ SSD không

bị giảm

18

Thuật toán ghi đĩa SSD

Các chip nhớ flash thông thường

có thể ghi/xóa 300.000 lần và với loại chip nhớ flash tốt nhất tuổi thọ lên đến 1.000.000 lần ghi/xóa

Một ổ cứng SSD có thể sử dụng tốt trong nhiều năm nhưng còn phụ thuộc vào dung lượng đĩa

HDD_ một thiết bị cơ điện

tử, phần cơ qua năm tháng vận hành sẽ mòn dần và dẫn đến sự cố Thời gian làm việc tối ưu đối với ổ cứng HDD là

khoảng 4 năm

So sánh giữa HDD và SSD

III Các chuẩn Giao Tiếp HDD

Chức năng: truyền dữ liệu cho CPU xử lý thông qua các chuẩn giao tiếp như: PATA (Parallel ATA), ATA, SATA, SCSI…

1 IDE (Intergrated Device Electronic): chuẩn kết nối giữa HDD - mainboard

 đầu kết nối IDE có 40 chân Cáp kết nối có 40/ 80 sợi, mỗi cáp cho phép kết nối 2 thiết bị chuẩn ATA/ Parallel ATA (Advanced Technology Attachment)

.Các thế hệ: ATA1, ATA2, ATA3, ATA4, ATA5, ATA6, ATA7…

20

Các thế hệ ATA

21

ATA 7: hỗ trợ tốc độ 133 MBps Đây là chuẩn thông dụng hiện nay trên các ổ

cứng dùng cổng kết nối IDE

Chuẩn giao tiếp SATA

2 SATA (Serial ATA): chuẩn giao tiếp mới, mỗi dây cáp chỉ kết nối 1 thiết

bị Chuẩn SATA không có khái niệm “Master” & “Slave”

 Tốc độ: SATA 1  150 MBps, SATA 2  300MBps.

22

Bảng so sánh chuẩn ATA - SATA

23

Đầu nối chuẩn ATA

24

Đầu nối chuẩn SATA

25

IDE và SATA

 Các cổng Parallel IDE sử dụng các đầu cắm 40-chân và cáp 80-dây Trong khi đó các cổng Serial ATA chỉ sư dụng đầu cắm 7 chân và cáp 7 dây

26

Chuẩn giao tiếp SCSI

SCSI (Small Computer System Interface): chuẩn giao tiếp có thể kết nối

liên tiếp nhiều thiết bị, sử dụng trong các máy Server, MAC… tốc độ truyền data 320, 640 MB/s

Các thiết bị kết nối: HDD, CD/DVD ROM Drive, Tape Drives, Zip Drives, Removable Drives

27

Các chuẩn kích thước HDD

 Để đảm bảo thay thế lắp ráp vừa với các loại máy tính, kích thước của ổ đĩa cứng được chuẩn hoá thành 6 loại là:

 5,25 inch dùng trong các máy tính các thế hệ trước

 3,5 inch dùng cho các máy tính cá nhân, máy trạm, máy chủ

 2,5 inch dùng cho máy tính xách tay

 1,8 inch hoặc nhỏ hơn dùng trong các thiết bị kỹ thuật số cá nhân và PC Card

 1,0 inch dùng cho các thiết bị siêu nhỏ (micro device).

28

Kích thước ổ đĩa cứng 1,8”, 2,5” và 3,5” (từ trái qua phải)

Đại Học Điện Lực Khoa Điện Tử Viễn Thông Tháng 4 năm 2014

CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE !

CẢM ƠN thầy và các bạn ĐÃ LẮNG NGHE !

Nhóm 11