Cấu trúc này cải tiến hơn nhiều so với các jumper và kết nối master/slave của ổ PATA, trong cấu trúc của ổ PATA một cáp được dùng để kết nối 2 ổ.. Không giống như PATA, SATA phù hợp vớ[r]
(1)Ổ cứng hoạt động nào? - 18/9/2006 11h:38
Các bạn mua ổ cứng? Các bạn quen thuộc với ổ cứng Vậy ổ cứng hoạt động nào, không hẳn nhiều người biết Chúng ta xem xét vấn đề tưởng quá quen mà lạNếu CPU óc máy tính ổ cứng nhớ lâu dài, nơi lưu trữ cố định liệu
Bánh xe bánh răng! Nếu khơng có chúng chẳng có tơ hay ổ cứng Trước bánh xuất hiện, người ta sử dụng băng từ để lưu trữ liệu, máy lớn
mainframe băng từ phải quay tít liên tục để xử lý hết lượng liệu lưu trữ khổng lồ Một vấn đề khó chịu gặp phải băng từ chế đọc ghi Chẳng hạn bạn muốn có liệu phần cuối băng, bạn đầu băng, phải làm đây? Sẽ chẳng có cách khác bạn phải đau khổ ngồi chờ quãng thời gian tưởng chừng chẳng kết thúc để băng từ… quay từ đầu tới phần liệu bạn muốn Đến lúc nhỡ bạn lại cần liệu đầu băng sao? Khơng nói hẳn hình dung gương mặt nhăn nhó khổ sở bạn lúc ấy!
So với băng từ, đĩa từ nhanh nhiều Cơ chế ghi đĩa từ cho phép bạn di chuyển đầu đọc (ghi) trực tiếp đến vị trí lưu trữ liệu, cải tiến rõ rệt thời gian so với việc bạn phải đợi hàng trăm mét băng từ quay đến phần liệu mong muốn Định nghĩa ổ cứng
Ổ cứng thiết bị lưu trữ đọc ghi liệu nhanh chóng tập hợp phân tử từ hoá đĩa quay
Nếu CPU não máy tính ổ cứng nhớ lâu dài, lưu trữ liệu chương trình hệ điều hành máy trạng thái nghỉ tắt Hầu hết người thấy phần bên ổ cứng Bởi phủ bên ngồi lớp vỏ kim loại (thường nhơm) Bạn tham khảo cấu tạo phần bảng máy PC (mạch in) phía cuối
Bảng PC cung cấp cho thành phần đầu não ổ cứng điều khiển thiết bị vào (I/O controller), firmware, phần mềm nhúng Các thành phần có nhiệm vụ cho phần cứng biết phải làm liên lạc với máy tính Trong bảng bạn thấy phận khác đệm ổ cứng Bộ đệm phần chứa liệu tạm thời, chờ để ghi hay gửi vào cho nhớ máy tính Nhưng tốc độ ổ cứng đại ngày chậm giao diện luồng liệu có khả điều khiển
(2)các platter ổ cứng pocket 6.3 cm với platter dùng notebook Các platter biết đến disk phủ lớp vật liệu từ tính nhạy cảm hai mặt xếp milimet phân tách thành spindle (trục quay) Trong ổ cứng có động thay đổi luân phiên spindle platter Các đĩa ổ cứng dùng notebook có tốc độ 4200, 5400 7200 vòng/phút Các ổ máy để bàn thường mức 7200 10.000 vịng/phút Nói chung tốc độ quay cao việc đọc liệu nhanh
Ghi từ tính
Dữ liệu đọc ghi thông qua dãy bit (đơn vị nhỏ liệu số) Một bit có hai trạng thái 0, hay bật/tắt Các bit thể theo chiều dọc phân tử bề mặt platter, lớp phủ từ tính Chúng thay đổi (ghi) nhận (đọc) phần từ tính đầu đọc (ghi) Dữ liệu không lưu ổ cứng dạng thơ mà xử lý với cơng thức tốn học tổng hợp Chương trình sở ổ bổ sung thêm bit mở rộng vào liệu, cho phép ổ tìm chỉnh sửa lỗi ngẫu nhiên
Trong ổ nay, người ta thay chế ghi từ tính theo chiều dọc trình gọi perpendicular magnetic recording (ghi từ tính trực giao) Trong kiểu ghi phần tử xếp vng góc với bề mặt platter Do chúng gói gần với mật độ lớn, lưu trữ
nhiều liệu Mật độ bit inch dày có nghĩa thơng lượng dòng liệu đầu đọc (ghi) nhanh
Thông tin ghi đọc từ hai mặt đĩa, sử dụng chế mounted on arms, di chuyển học qua lại phần trung tâm rìa ngồi đĩa Q trình di chuyển
(3)được gọi “seeking” (tìm kiếm) tốc độ di chuyển qua lại gọi “seek time” (thời gian tìm kiếm) Các thơng tin đầu đọc (ghi) tìm kiếm nằm track (rãnh), đường tròn liệu đồng tâm ổ Các track chia thành nhiều đơn vị logic gọi sector (cung từ) Mỗi sector có địa riêng (số track cộng với số sector), dùng để tổ chức định vị liệu
Nếu ổ đọc (ghi) khơng đến track cần tìm, bạn phải trải qua gọi góc trễ (latency) hay độ trễ quay (rotational delay) hầu hết mức trung bình Độ trễ xuất trước sector quay bên đầu đọc(ghi) sau tìm thấy track cần tìm
Mạch ghép nối gì?
Thơng thường máy tính sử dụng kết nối PATA (Parallel Advanced Technology Attachment) SATA (Serial ATA) ổ cứng Thậm chí bạn sử dụng đồng thời hai kết nối hầu hết bo mạch chủ đại đưa hai kiểu giao diện Chúng ta thời kỳ chuyển giao PATA SATA nên xếp hợp lý Giao diện PATA cần thiết kết nối ổ quang (internal optical drive) với máy tính Sự song song PATA nghĩa liệu gửi song song xuống dòng đa liệu SATA gửi liệu theo kiểu hàng loạt qua lại cặp dây xoắn đơn
Ổ PATA (thông thường gọi ổ IDE) phát triển với nhiều tốc độ khác Mạch ghép nối ATA nguyên năm 80 hỗ trợ tốc độ truyền tải lớn 8,3 MB/giây, tốc độ nhanh thời ATA-2 nâng thông lượng tối đa lên mức 16,6 MB/giây Lần lượt sau Ultra ATA với tốc độ 33 MB/giây, 66 MB/giây, 100 MB/giây Và đến 133 MB/giây Ultra DMA-33 (Direct Memory Access – Truy cập nhớ trực tiếp) qua Ultra DMA-133 hay Ultra ATA-33 qua Ultra ATA-133 Sau đại đa số sử dụng Ultra ATA-66
Cable PATA SATA (Nguồn: Seagate)
(4)cáp mở rộng 80 để phân tách cách vật lý sợi liệu nhằm tránh tượng nhiễu xuyên âm ATA-100 ATA-133 Notebook với ổ 2,5 inch sử dụng kết nối 44 chân, ổ 1,8 inch sử dụng kết nối 50 chân
Với tốc độ 133 MB/giây, mạch ghép nối ATA dần không xử lý thách thức mặt kỹ thuật Mạch SATA đời giải vấn đề ATA Hiện SATA có hai tốc độ chính: 150MBps 300MBps hai phiên 1,5 gigabit/giây (gbps) SATA gbps SATA Nhưng thuật toán phiên mờ nhạt: 3gbps chia thành (tổng số bit byte) trở thành 375 MBps (không phải 300MBps) Nguyên nhân tốc độ gbps tốc độ tín hiệu; 300MBps tốc độ truyền tải liệu lớn Và đến tốc độ mạch nối chưa nhân đôi thêm lần Tốc độ truyền tải liệu ổ đơn SATA thường trì mức 150MBps Nếu sử dụng chế độ RAID, cung cấp liệu từ hai hay nhiều ổ vào đường ống dẫn sử dụng băng thông lớn từ giao diện 300MBps
Ổ SATA có cáp gọn kết nối nhỏ ổ ATA Điều cho phép có nhiều kết nối bảng mạch nhiều dịng khí bên hộp máy SATA cịn đơn giản hố phần cài đặt cách sử dụng cấu trúc mạng point-to-point (điểm tới điểm), cho phép sử dụng kết nối cho cổng cáp Cấu trúc cải tiến nhiều so với jumper kết nối master/slave ổ PATA, cấu trúc ổ PATA cáp dùng để kết nối ổ Không giống PATA, SATA phù hợp với ổ gắn trực tiếp, cho phép sử dụng cáp dài 2m giao diện, góp phần cải tiến tốc độ nhanh đáng kể so với USB 2.0 FireWire External SATA có kết nối khác chút, tốc độ cải thiện, thiết kế để khoá chỗ, nhiều lỗi sửa chữa tính tương thích hoàn chỉnh
Một giao diện kết nối khác phổ biến trước đây, khơng cịn nói tới nhiều SCSI (for Small Computer System Interface) Tại thời kỳ phát triển, SCSI phương tiện lưu trữ chương trình thực thi ổ cứng để bàn nhanh Nhưng SATA dần thay SCSI
Ổ cứng tương lai