BỘ NHỚ NGOÀI

CHƯƠNG 7: BỘ NHỚ NGOÀI CHƯƠNG 7: BỘ NHỚ NGOÀI  50 năm trước đây, ngày 13/9/1956, chiếc ổ cứng RAMAC 50 năm trước đây, ngày 13/9/1956, chiếc ổ cứng RAMAC (1956) – Chiếc ổ cứng máy tính đầu tiên trên thế giới đã (1956) – Chiếc ổ cứng máy tính đầu tiên trên thế giới đã ra đời, với cấu tạo làm từ 50 lớp đĩa có đường kính tới . ra đời, với cấu tạo làm từ 50 lớp đĩa có đường kính tới . 0,6m, nặng tới 1 tấn và chỉ chứa được . 5MB dữ liệu. 0,6m, nặng tới 1 tấn và chỉ chứa được . 5MB dữ liệu.  Sản phẩm RAMAC tích hợp có chiều rộng gấp đôi 2 chiếc Sản phẩm RAMAC tích hợp có chiều rộng gấp đôi 2 chiếc tủ lạnh, nhưng lại không cao bằng và nặng 1 tấn. RAMAC tủ lạnh, nhưng lại không cao bằng và nặng 1 tấn. RAMAC có tổng cộng 50 lớp đĩa có đường kính khoảng 0,6m với có tổng cộng 50 lớp đĩa có đường kính khoảng 0,6m với tốc độ quay trung bình đạt 1.200 /phút, nhưng dung tốc độ quay trung bình đạt 1.200 /phút, nhưng dung lượng lưu trữ chỉ có đúng 5MB, đủ để lưu một bài hát có lượng lưu trữ chỉ có đúng 5MB, đủ để lưu một bài hát có độ dài 5 phút được mã hoá chuẩn MP3 128bit. độ dài 5 phút được mã hoá chuẩn MP3 128bit.  IBM chỉ cho xuất xưởng đúng 12 chiếc ổ đĩa RAMAC. IBM chỉ cho xuất xưởng đúng 12 chiếc ổ đĩa RAMAC.  Ngày nay, chúng ta có những chiếc ổ đĩa cứng với rất Ngày nay, chúng ta có những chiếc ổ đĩa cứng với rất nhiều kích cỡ và đặc tính khác nhau. Từ chiếc ổ đĩa cứng nhiều kích cỡ và đặc tính khác nhau. Từ chiếc ổ đĩa cứng nhỏ nhất thế giới của Toshiba với kích thước khoảng 2cm nhỏ nhất thế giới của Toshiba với kích thước khoảng 2cm và dung lượng lưu trữ 2GB và 4GB cho đến những chiếc ổ và dung lượng lưu trữ 2GB và 4GB cho đến những chiếc ổ đĩa cứng dung lượng khổng lồ 750GB. Các nhà sản xuất đĩa cứng dung lượng khổng lồ 750GB. Các nhà sản xuất đã tung ra thị trường hàng loạt sản phẩm ổ đĩa cứng đã tung ra thị trường hàng loạt sản phẩm ổ đĩa cứng dành riêng cho máy chủ, máy tính để bàn, máy tính xách dành riêng cho máy chủ, máy tính để bàn, máy tính xách tay, máy ghi video, thiết bị nghe nhạc số… Bạn có thể tìm tay, máy ghi video, thiết bị nghe nhạc số… Bạn có thể tìm thấy ổ đĩa cứng ở bất kỳ đâu, trong một chiếc ô tô, máy thấy ổ đĩa cứng ở bất kỳ đâu, trong một chiếc ô tô, máy bay hay trong các ứng dụng quân sư. Bên cạnh đó, giá bay hay trong các ứng dụng quân sư. Bên cạnh đó, giá thành của ổ đĩa cứng cũng đã giảm đí một cách đáng kể. thành của ổ đĩa cứng cũng đã giảm đí một cách đáng kể. Nếu chiếc dung lượng lưu trữ trong ổ cứng RAMAC của Nếu chiếc dung lượng lưu trữ trong ổ cứng RAMAC của IBM có giá 10.000USD/MB, thì những chiếc ổ cứng ngày IBM có giá 10.000USD/MB, thì những chiếc ổ cứng ngày nay chỉ có giá 0,03 cent/MB. nay chỉ có giá 0,03 cent/MB. Những cột mốc trong tiến trình phát triển ổ đĩa cứng 1956 Ổ cứng IBM RAMAC 350 với 50 lớp đĩa có đường kính 24-inch 1962 IBM sản xuất thành công hệ thống lưu trữ kết hợp 6 ổ đĩa cứng 14-inch, mỗi ổ có dung lượng lưu trữ 2MB. 1979 IBM sản xuất thành công ổ đĩa cứng 8-inch. 1980 Ổ đĩa cứng 5.25-inch Winchester lần đầu tiên ra mắt. Thiết kế của loại ổ đĩa này đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của thị trường PC. 1983 Rodine ra mắt ổ đĩa cứng 10MB 3.25-inch. Kích thước ổ đĩa này hiện vẫn là kích thước chuẩn của ổ đĩa cứng hiện nay. 1988 PrairieTek ra mắt ổ đĩa cứng 2.5-inch 20MB. Kích thước của ổ đĩa này hiện là kích thước chuẩn ổ đĩa cứng dành cho laptop hiện nay. 1991 Integrated Peripherals ra mắt ổ đĩa 1.8-inch. Loại ổ đĩa này chỉ thực sự được biết đến khi Apple tung ra chiếc iPod đầu tiên khoảng 10 năm trước đây. 1992 Hewlett-Packard ra mắt ổ đĩa cứng 1.3-inch. 1999 IBM ra mắt ổ đĩa cứng "tí hon" 1-inch 340MB. Dung lượng loại ổ này hiện đã lên tới 8GB 2004 Toshiba thu nhỏ kích thước ổ đĩa cứng xuống còn 0.85 inch. Đây được xem là chiếc ổ đĩa cứng nhỏ nhất thế giới  Đĩa từ là một tấm kim loại/nhựa hình tròn có bề mặt phủ vật Đĩa từ là một tấm kim loại/nhựa hình tròn có bề mặt phủ vật liệu từ tính. Dữ liệu được ghi lên/đọc ra từ đĩa thông qua một liệu từ tính. Dữ liệu được ghi lên/đọc ra từ đĩa thông qua một thiết bị gọi là đầu đọc. Trong khi có thao tác đọc/ghi, đầu đọc thiết bị gọi là đầu đọc. Trong khi có thao tác đọc/ghi, đầu đọc đứng yên và tấm đĩa quay liên tục bên dưới nó. đứng yên và tấm đĩa quay liên tục bên dưới nó.  Cơ chế ghi dựa trên từ trường sinh bởi dòng điện đi qua ống Cơ chế ghi dựa trên từ trường sinh bởi dòng điện đi qua ống xoắn. Các xung động được gửi đến đầu đọc, sau đó những xoắn. Các xung động được gửi đến đầu đọc, sau đó những khuôn dạng từ khác nhau ứng với các dòng điện âm/dương khuôn dạng từ khác nhau ứng với các dòng điện âm/dương sẽ được ghi lên bề mặt đĩa ở bên dưới. sẽ được ghi lên bề mặt đĩa ở bên dưới.  Cơ chế đọc dựa trên dòng điện trong ống xoắn vốn được sinh Cơ chế đọc dựa trên dòng điện trong ống xoắn vốn được sinh bởi sự dịch chuyển từ trường quanh nó. Khi bề mặt đĩa đi qua bởi sự dịch chuyển từ trường quanh nó. Khi bề mặt đĩa đi qua dưới đầu đọc, nó sẽ sinh ra một dòng điện có cùng cực với dưới đầu đọc, nó sẽ sinh ra một dòng điện có cùng cực với dòng đã được ghi trước đó. dòng đã được ghi trước đó. 7.1 ĐĨA TỪ 7.1 ĐĨA TỪ TỔ CHỨC VÀ ĐỊNH DẠNG DỮ LIỆU TỔ CHỨC VÀ ĐỊNH DẠNG DỮ LIỆU  Đầu đọc là một thiết bị tương đối nhỏ có khả năng đọc/ghi Đầu đọc là một thiết bị tương đối nhỏ có khả năng đọc/ghi từ/lên một phần của tấm đĩa quay bên dưới. Điều này dẫn từ/lên một phần của tấm đĩa quay bên dưới. Điều này dẫn đến việc tổ chức dữ liệu trên đĩa theo dạng một tập hợp các đến việc tổ chức dữ liệu trên đĩa theo dạng một tập hợp các vòng tròn đồng tâm gọi là các vòng tròn đồng tâm gọi là các track track (rãnh). Mỗi track có cùng (rãnh). Mỗi track có cùng độ rộng như đầu đọc. độ rộng như đầu đọc.  Các rãnh kề nhau được phân biệt bằng các Các rãnh kề nhau được phân biệt bằng các gap gap (khoảng (khoảng trống), nhờ đó ngăn chặn ở mức tối thiểu các sai sót do sự trống), nhờ đó ngăn chặn ở mức tối thiểu các sai sót do sự canh biên không chính xác của đầu đọc hoặc nhiễu của các canh biên không chính xác của đầu đọc hoặc nhiễu của các trường điện từ. Để đơn giản hóa về mặt điện tử, mỗi track có trường điện từ. Để đơn giản hóa về mặt điện tử, mỗi track có số bit thông tin bằng nhau. Do đó dộ trù mật tính theo số bit số bit thông tin bằng nhau. Do đó dộ trù mật tính theo số bit trên mỗi inch tuyến tính sẽ tăng lên khi chúng ta đi từ track trên mỗi inch tuyến tính sẽ tăng lên khi chúng ta đi từ track xa nhất bên ngoài vào đến track gần nhất bên trong đĩa. xa nhất bên ngoài vào đến track gần nhất bên trong đĩa. Tổ chức dữ liệu trên đĩa Tổ chức dữ liệu trên đĩa  Như đã đề cập đến trong các chương trước, dữ liệu Như đã đề cập đến trong các chương trước, dữ liệu được chuyển đến và đi khỏi đĩa theo từng khối một. được chuyển đến và đi khỏi đĩa theo từng khối một. Thông thường kích thước của một khối dữ liệu nhỏ Thông thường kích thước của một khối dữ liệu nhỏ hơn dung lượng của track. Cụ thể hơn, dữ liệu được hơn dung lượng của track. Cụ thể hơn, dữ liệu được lưu trong các vùng có kích thước khối gọi là lưu trong các vùng có kích thước khối gọi là sector sector (cung). Trên mỗi track thường có từ 10 đến 100 (cung). Trên mỗi track thường có từ 10 đến 100 sector dữ liệu và chúng có thể có độ dài cố định hay sector dữ liệu và chúng có thể có độ dài cố định hay thay đổi. Để tránh những sai sót về độ chính xác có thay đổi. Để tránh những sai sót về độ chính xác có thể xảy ra trong hệ thống, các sector liền nhau được thể xảy ra trong hệ thống, các sector liền nhau được tách biệt bởi các gap liên track (liên – bản ghi). tách biệt bởi các gap liên track (liên – bản ghi).  Với cách tổ chức như vậy, để xác định từng sector Với cách tổ chức như vậy, để xác định từng sector trong track, cần phải có một điểm bắt đầu của track trong track, cần phải có một điểm bắt đầu của track cũng như cách thức nhận biết điểm bắt đầu và kết cũng như cách thức nhận biết điểm bắt đầu và kết thúc của một sector. Các yêu cầu này được quản lý thúc của một sector. Các yêu cầu này được quản lý thông qua dữ liệu điều khiển đã được ghi lên đĩa. thông qua dữ liệu điều khiển đã được ghi lên đĩa. Do vậy đĩa sẽ được định dạng với một số dữ liệu Do vậy đĩa sẽ được định dạng với một số dữ liệu phụ đi kèm và chỉ được sử dụng bởi ổ đĩa. Người sử phụ đi kèm và chỉ được sử dụng bởi ổ đĩa. Người sử dụng không thể truy cập đến những dữ liệu này dụng không thể truy cập đến những dữ liệu này [...]... quay được gọi là thời gian truy cập, hay thời gian cần thiết để định vị dữ liệu cần đọc/ghi Khi đầu đọc đã ở đúng vị trí, thao tác đọc/ghi sẽ được thực hiện ngay khi sector di chuyển dưới đầu đọc 7.2 BỘ NHỚ QUANG HỌC   Với sự ra đời của đĩa CD (Compact Disk) vào năm 1983, sự phát triển của công nghệ lưu trữ đĩa bằng kỹ thuật quang học với giá thành thấp đã tiến thêm một bước đáng kể và hứa hẹn sẽ... cuộc cách mạng hóa trong việc lưu trữ dữ liệu trên máy tính Trong những năm vừa qua, nhiều dạng hệ thống đĩa quang học đã được phát minh và ngày càng được sử dụng phổ biến trong nhiều ứng dụng máy tính BỘ NHỚ QUANG HỌC CD  CD Viết tắt của từ Compact Disk Đây là loại đĩa không thể xóa được, dùng để lưu trữ thông tin âm thanh đã được số hóa Hệ thống thông thường sử dụng các đĩa có đường kính 12 cm và có... lại tia laser này thay đổi khi tia laser gặp phải một vết lõm Sự thay đổi đó sẽ được nhận biết bởi một bộ dò sáng và được chuyển thành tín hiệu số  Với cách chế tạo như trên, một vết lõm ở gần tâm của một đĩa quay sẽ đi qua một điểm cố định (chẳng hạn như một dòng laser) chậm hơn một vết lõm ở phía ngoài của đĩa  Do vậy cần phải có một cách nào đó để bù trừ lại sự biến đổi về mặt tốc độ, sao cho tia... bằng cách cho quay đĩa ở những vận tốc khác nhau  Đĩa sẽ được quay chậm hơn với những truy cập xảy ra ở vùng gần cạnh ngoài đĩa và nhanh hơn đối với các truy cập xảy ra ở vùng gần tâm đĩa Do đó, dung lượng của một rãnh và độ trễ do quay đĩa đều tăng lên với những rãnh nằm gần cạnh ngoài của đĩa  Đã có nhiều loại CD-ROM với các mật độ lưu trữ khác nhau được chế tạo ĐĨA QUANG  Thành tựu gần đây nhất . CHƯƠNG 7: BỘ NHỚ NGOÀI CHƯƠNG 7: BỘ NHỚ NGOÀI  50 năm trước đây, ngày 13/9/1956, chiếc ổ cứng RAMAC. sẽ tăng lên khi chúng ta đi từ track xa nhất bên ngoài vào đến track gần nhất bên trong đĩa. xa nhất bên ngoài vào đến track gần nhất bên trong đĩa. Tổ