Công Nghệ Thông Tin, Thiết Bị Lưu Trữ Dữ Liệu ( cấu tạo, phân loại, nguyên tắc đọc ghi dữ liệu)

Đặc điểm „Chậm hơn, kích thước lớn hơn bộ nhớ trong. „Dung tích lưu trữ lớn, dữ liệu không bị mất khi ngắt nguồn điện. „Phân loại „Dạng băng „Dạng đĩa „Nguyên tắc lưu trữ „Từ „Quang „Quang từ

Chương 08 THIẾT BỊ LƯU TRỮ DỮ LIỆU 8.1 Khái quát „ Đặc điểm „ „ „ Phân loại „ „ „ Chậm hơn, kích thước lớn nhớ Dung tích lưu trữ lớn, liệu khơng bị ngắt nguồn điện Dạng băng Dạng đĩa Nguyên tắc lưu trữ „ „ „ Từ Quang Quang từ 8.2 Đĩa từ „ Lưu trữ thông tin vật liệu từ „ „ Nguyên tắc Công nghệ Nguyên tắc „ „ Thông tin lưu trữ bề mặt chuỗi phần tử nhiễm từ Trạng thái bít lưu trữ theo hướng từ trường phần tử Đầu từ „ Phân loại „ „ „ „ Đầu đọc Đầu ghi Đầu ghi/đọc Đặc điểm „ „ „ „ Làm từ khung vật liệu có từ thẩm cao Dây dẫn quấn quanh khung Đầu từ đọc thường có số vịng dây nhiều đầu từ ghi để có hiệu điện cảm ứng lớn Trong ổ đĩa từ thường kết hợp đầu đọc ghi Số vòng dây khoảng -> 500 Khoảng cách đầu từ mặt đĩa 50μm Nguyên tắc đọc/ghi Nguyên tắc ghi „ „ „ „ Khi dòng điện chạy qua dây dẫn đầu từ ghi, từ trường xuất khung khiến phần tử nhiễm từ có hướng định Hướng nhiễm từ, chiều từ trường phụ thuộc vào chiều dòng điện cuộn dây Do đó, thay đổi chiều dịng điện cuộn dây dầu ghi có khả lưu trữ trạng thái nhiễm từ ứng với bít Đầu từ phim chuyển động so với chuỗi thông tin lưu trữ quỹ đạo đầu từ Đặc tính ghi „ „ „ „ Kích thước phần tử nhiễm từ định mật độ thông tin lưu trữ Khoảng cách kích thước nhỏ mật độ thơng tin cao Nhưng khoảng cách nhỏ từ trường bị ảnh hưởng triệt tiêu lẫn Do để tăng mật độ phải giảm nhiễm từ phần tử Do phải sử dụng mạch cảm cảm biến, lọc khuếch đại có độ nhạy cao Nguyên tắc đọc „ Khi đầu đọc chạy qua vùng nhiễm từ: „ „ „ Từ trường xuất khung gây dòng điện cảm ứng cuộn dây đầu đọc Chiều dòng điện phụ thuộc vào chiều từ trường Nếu đầu đọc chuyển động nhanh bề mặt gây thay đổi chiều dòng điện Nguyên tắc đọc/ghi DVD-ROM Lớp ghi (Recording Layer) „ „ „ CD DVD có kiểu ghi Lớp ghi CD DVD gọi pit (gồm nhiều chỗ lồi lên) Kích thước pít khoảng cách track DVD nhỏ so với CD Pit Land Track interval Pit length Track Pit interval interval Pit Land Pit length Pit interval So sánh CD DVD Tham số (đơn vị μm) CD DVD Comparsion Track interval 1.6 0.74 0.46 Max pit length 3.18 2.13 0.67 Min pit length 0.87 0.4 0.46 Cấu trúc logic đĩa CD „ „ „ „ Sector2 CD track „ „ Sector1 Là đường ghi xoắn ốc tín hiệu CD ghi tín hiệu từ ngồi Tốc độ ghi khơng đổi (khơng quan trọng vịng hay vịng ngồi) Do đó, tốc độ đọc khơng đổi Do đó, tốc độ quay đĩa chậm đọc ghi từ Rotation Track moving Lens „CD-ROM track is spread with spiral shape It plays from track of inner disc moving to outer disc So sánh Đĩa từ & Đĩa quang „ Mã hoá liệu trước lưu „ „ Kiểm tra sửa lỗi „ „ Áp dụng nguyên tắc mã hoá tương tự đĩa từ (dùng mã RLL: Tiết kiệm diện tích tự định thời) Cần kiểm tra sửa lỗi nhiều dễ bị nhiều Chế độ làm việc „ Đĩa từ làm việc chế độ vận tốc góc không đổi CAV (Constant Angular Velocity) „ „ „ Do mật độ lưu trữ gần tâm cao bên Tốc độ đọc liệu nhanh hơn, động khơng cần điều chỉnh lại tốc độ góc Đĩa quang làm việc chế độ vận tốc tuyến tính khơng đổi CLV (Constant Linear Velocity) „ „ Đảm bảo mật độ lưu trữ toàn đĩa cao (mật độ đồng đều) Vận tốc góc cần thay đổi để đảm bảo vận tốc tuyến tính khơng đổi Phân loại „ CD-ROM (Compact Disk – Read Only Memory) „ „ „ „ CD-R (Recordable Compact Disk) „ „ „ „ Có thể đọc từ ổ CD-ROM bình thường Có thể ghi lần (WORM: Write Once Read Many) Dữ liệu lưu trữ theo thay đổi màu lớp polimer nhạy màu tác dụng tia laser CD-RW (Readable/Writable Compact Disk) „ „ „ Thông tin lưu trữ sản xuất đĩa Dữ liệu lưu dạng pit land Dùng khuôn đúc nhiều phiên Dùng tia laser để đọc ghi liệu Bề mặt đĩa phủ lớp kim loại mỏng, trạng thái lớp kim loại thay đổi tác dụng tia laser DVD (Digital Video Disk Digital Versatile Disk): DVD ROM, DVD-R, DVD-RW Cấu tạo ổ đĩa quang Ổ đĩa CD Ổ đĩa DVD Cấu tạo ổ đĩa quang Cấu trúc phụ Optical Pick Up Slip bearing „ Disc Discturntable turntable Disc motor Guide shaft Sending motor Rack gear Pinion Worm hole „ Ex Sending Servo Structure Worm gear Cấu trúc lái tia Laser Spindle motor Disc lens Beam splitter Focusing/ tracking coil Screw Carriage (Stand) Mirror (Lăng kính phản xạ) Laser oscillator (Bộ tạo dao động) Optical sensor Cấu trúc toàn diện Screw Tracking motor Spindle motor Disc lens Carriage Hệ thống quang ổ CD „ „ Nguồn sáng từ Bộ tạo dao động Laser (Laser oscillator) phản xạ 90o phân chia chùm tia (beam splitter), tiếp lại đổi hướng 90o lần gương (mirror), chùm tia Laser hội tụ thơng qua thấu kính (lens) Chùm tia phản xạ lại thông qua Lens, mirror beam splitter, tác động vào cảm biến quang (optical sensor), cuỗi chuyển thành tín hiệu điện Beam splitter Lens Photo sensor Mirror Laser oscillator Nguyên lý quang Objective lens Half mirror Optical detector Optical Pick Up and CD Bộ dị tín hiệu „ Ánh sáng chiếu vào bề mặt đĩa „ „ Pit: Cho tia phản xạ với hướng tác động Land: Cho tia phản xạ theo hướng khác Diffraction light Objective lens diffraction Light diffraction Light Incidence pot pit Light diffraction correspondence to pit Khe cắm Mainboard