Ổ cứng là gì? Ổ cứng để làm gì? Có mấy loại ổ cứng? Bảo quản như nào?

Ổ cứng là thiết bị quan trọng của máy tính, laptop nhưng chắc chắn nhiều người không biết ổ cứng là gì? Cách sử dụng và bảo quản ổ cứng như nào để máy hoạt động tốt và ổn định? Khi mua máy tính bạn cần lưu ý về các thông số kỹ thuật của ổ cứng để phù hợp với nhu cầu? Hãy tham khảo bài viết để giải đáp các vấn đề trên. 

1. Ổ cứng là gì?

Ổ cứng máy tính hay còn được viết tắt là HDD (Hard Disk Drive) là một thiết bị dùng lưu trữ dữ liệu trong máy tính của bạn. Với tốc độ phát triển nhanh chóng của công nghệ thì hiện nay ổ đĩa cứng đã có kích thước mỏng, gọn, nhẹ với khả năng lưu trữ dung lượng ngày càng tăng lên.

2. Công dụng của ổ cứng

Ngoài công dụng chính của ổ cứng là lưu trữ dữ liệu. Bên cạnh đó nó còn liên quan trực tiếp đến các vấn đề quan trọng khi sử dụng máy tính như là giúp tốc độ khởi động máy nhanh hay chậm, tốc độ chép xuất dữ liệu cũng như độ an toàn của dữ liệu cá nhân lưu trên máy.

Khi bạn thực hiện bất cứ thao tác phần mềm nào trên máy tính như copy, cắt dán, khởi động phần mềm,… nhanh hay chậm sẽ đều phụ thuộc vào cấu tạo phần cứng của ổ cứng có tốt hay không.

3. Lịch sử phát triển của ổ cứng

Vào năm 1955 chiếc ổ cứng đầu tiên được ra đới với cái tên ổ cứng IBM 350 RAMAC. Nó sử dụng hệ thống động cơ quay bằng điện nặng đến cả tấn tuy nhiên lại chỉ có thể lưu trữ tối đa 3.75MB. Đến năm 1976, khi các nhà phát minh đã nghiên cứu thành công và thay thế các đĩa từ tính bằng bộ nhớ ferrite từ trường mang lại tốc độ nhanh nhạy cũng như thời gian đáp ứng tốt hơn.

Năm 1980, chiếc ổ cứng dạng đĩa mềm đầu tiên ra đời mở ra một cơ sốt công nghệ lúc bấy giờ. Kích thước lúc này chỉ 5.25 inch, nặng khoảng 3.2kg và kết cấu rất đơn giản. Ổ cứng đã có thể lắp đặt gọn gàng và có tốc độ truyền dữ liệu cao, ổn định hơn.

Năm 1988, với nhu cầu sử dụng ngày càng cao của các doanh nghiệp, chiếc ổ cứng 2.4 inch nhỏ gọn đã ra đời đáp ứng tốt với dung lượng 20MB và tốc độ đọc và ghi ngắn chỉ 23MB/s.

Năm 1995, ổ cứng phát triển thêm một bước nữa khi sử dụng bộ nhớ NAND Flash đem đến tốc độ kết nối cực nhanh, cực kì ổn định.

Hiện nay, những chiếc ổ cứng đã được phát triển và ra đời với nhiều mức dung lượng khác nhau, kích thước đã được thu gọn một cách tối ưu nhất. Phổ biến ngày nay là những chiếc ổ cứng có kích thước rất nhỏ chỉ 2.5 inch, trọng lượng chỉ khoảng 100g. Tuy nhiên, tốc độ đem lại cực nhanh khi mà tốc độ đọc và ghi có thể đạt tới hơn 540Mb/s.

3. Những điều bạn cần biết về ổ cứng

Các thành phần của ổ cứng là gì?

Nếu bạn đang thắc mắc các thành phần bên trong nó gồm những gì thì hãy cùng tìm hiểu ngay sau đây nhé.

Đĩa từ

Đầu tiên là thành phần đĩa từ. Bản chất là một đĩa kim loại hình tròn gắn bên trong ổ đĩa cứng. Ngoài ra một số loại đĩa được gắn trên một động cơ trục chính (spindle motor) nhằm tạo nhiều bề mặt lưu trữ dữ liệu trong một không gian nhỏ hơn.

Ổ cứng sẽ duy trì việc lưu trữ và truy xuất dữ liệu một cách có tổ chức. Do đó, các đĩa từ được sắp xếp thành các cấu trúc rất cụ thể. Các cấu trúc cụ thể này được cấu thành từ các track (rãnh), sector và cluster.

Track: Bạn cần hiểu rằng mỗi đĩa từ sẽ được chia thành hàng ngàn vòng tròn đồng tâm và được đóng gói chặt chẽ, nó được gọi là track. Tất cả các thông tin khi được lưu trữ trên ổ cứng đều được ghi trên các track này.

Sector: chính là đơn vị nhỏ hơn của Track. Bởi mỗi track sẽ được chia nhỏ thành đơn vị lưu trữ dữ liệu nhỏ hơn trên ổ cứng.

Cluster: Khi nhóm các sector đơn vị lại với nhau sẽ tạo thành các cluster.

Đầu đọc/ghi

Đầu đọc là thành phần kết nối giữa phương tiện từ tính nơi mà lưu trữ dữ liệu và các thành phần điện tử trong đĩa cứng. Đầu đọc giúp chuyển thông tin ở dạng bit thành xung từ khi được lưu trữ trên đĩa từ và quá trình này sẽ được đảo ngược khi đọc.

Động cơ trục chính

Động cơ trục chính có vai trò quan trọng trong hoạt động của ổ cứng bởi nó giúp đĩa cứng có thể quay được. Một động cơ trục chính tốt cần cung cấp năng lượng quay ổn định, đáng tin cậy và nhất quán trong nhiều giờ sử dụng liên tục.

Mạch xử lý dữ liệu

Để hiểu về mạch xử lý dữ liệu thì chúng ta cần quay lại cấu tạo của đĩa cứng nhé. Nó được làm bằng một bảng mạch thông minh tích hợp vào bộ phận đĩa cứng. Các mạch này được gắn trên đáy của ổ cứng. Và đầu đọc, ghi sẽ được liên kết với bảng mạch xử lý dữ liệu của ổ cứng thông qua cáp ribbon linh hoạt.

Khe gắn ổ cứng

Toàn bộ đĩa cứng được gắn trong một vỏ kín nhằm bảo vệ nó khỏi tác hại của không khí bên ngoài. Phía dưới ổ đĩa chính là phần đế. Các cơ chế truyền động được đặt hoàn toàn bên trong phần đế và phần nắp đậy, ở trên đầu để đảm bảo độ kín cho đầu đọc và đĩa từ được an toàn.

Ổ cứng được lắp ở đâu trên máy tính

Hiện nay hầu hết các thiết kế của máy tính sẽ lắp ổ đĩa cứng bên trong thân máy và được gắn vào bo mạch chủ của máy tính bằng cáp ATA, SCSI hoặc SATA.

Dung lượng ổ cứng là gì?

Dung lượng ổ cứng được hiểu là không gian lưu trữ, một khoảng trống trên ổ đĩa giúp lưu trữ những dữ liệu phục vụ việc hoạt động của máy tính. Mỗi loại ổ đĩa khác nhau sẽ có không gian lưu trữ nhiều ít khác nhau. Những ổ đĩa có dung lượng có thể từ vài trăm MB đến vài GB hoặc nhiều hơn nữa là vài TB.

Các thông số quan trọng trên ổ cứng là gì?

Cổng giao tiếp: Hiện nay, trên thị trường ổ cứng của Việt Nam, người mua có thể lựa chọn 1 trong 4 cổng giao tiếp sau: SATA2, SATA3, PCI-Express, USB 3.0.

Tốc độ đọc/ghi tuần tự tối đa (Max Sequential Read/Writes) là thông số bạn sẽ cần phải quan tâm khi mua ổ cứng hoặc máy tính: Ví dụ như 550MB/s, 520 MB/s

Tốc độ đọc/ghi ngẫu nhiên (Random Read/Write): Khi các thông số IPOS lớn thì cũng đồng nghĩa là tốc độ đọc các file nhỏ của ổ cứng SSD sẽ cao hơn.

Chuẩn bộ nhớ lưu trữ: Các công nghệ ổ cứng chuẩn hiện nay bao gồm MLC, TLC, QLC. Trên thị trường hiện tại có lưu hành các ổ cứng SSD dùng cho cá nhân đều dùng MLC – Multi level cell, còn loại dùng trong máy tính của doanh nghiệp thì dùng SLC – Single level cell.

Điện năng tiêu thụ: Điện năng mà các ổ cứng SSD (SATA2, SATA3) có mức tiêu thụ chỉ khoảng 3W.

Tính năng đi kèm: Lệnh TRIM được tính hợp trên tất cả các ổ cứng SSD hiện nay nhằm hỗ trợ hệ điều hành chủ động xem xét và xóa bỏ những dữ liệu không còn được dùng. Điều này sẽ giúp cho ổ cứng hoạt động mượt mà hơn, đồ bền cao hơn.

Ổ cứng đọc và ghi dữ liệu như thế nào?

Ổ cứng là thiết bị bao gồm một số đĩa từ được xếp chồng lên nhau. ổ cứng thường được gắn theo chiều dọc hoặc chiều ngang. Đầu đọc/ghi điện từ sẽ được đặt ở trên và dưới mỗi đĩa từ. Khi các đĩa quay, đầu ổ đĩa sẽ di chuyển về phía bề mặt trung tâm đồng thời hướng ra phía cạnh. Như vậy, đầu đọc của ổ đĩa có thể tiếp cận toàn bộ bề mặt của mỗi đĩa để đọc và ghi dữ liệu.

Các loại ổ cứng phổ biến (SSD và HDD)

Ổ cứng truyền thống HDD là viết tắt của Hard Disk Drive thì dữ liệu sẽ được lưu trên các bề mặt phiến đĩa tròn làm bằng nhôm, thủy tinh hoặc gốm và được phủ vật liệu từ tính. Tâm của ổ cứng có gắn một động cơ, giúp đĩa quay để đọc ghi dữ liệu.

Ổ cứng thể rắn SSD (viết tắt của Solid State Drive) là một giải pháp thay thế ưu việt giúp tăng tốc độ so với ổ cứng HDD truyền thống. SSD ngoài khả năng có tốc độ đọc ghi nhanh thì cũng sở hữu vô số ưu điểm khác.

So sánh nên sử dụng ổ cứng SSD hay HDD?

Như đã giới thiệu ở trên thì bạn đã biết ổ cứng là gì và có những loại nào rồi đúng không. Vậy nên sử dụng loại nào là tốt nhất hãy cùng so sánh để có câu trả lời nhé.

• Về giá thành thì ổ cứng SSD đắt hơn rất nhiều so với ổ truyền thống HDD.
• Hiệu suất và sự thông dụng: Trong khi, SSD có sự ổn định hơn so thì HDD gây ra nhiều vấn đề trục trặc hơn. Hơn nữa, SSD có khả năng chống sốc cực tốt so với ổ cứng HDD. Tuy nhiên, hiện nay, ổ cứng truyền thống HDD vẫn được sử dụng thông dụng hơn bởi giá rẻ mà dung lượng lớn.
• Tốc độ: Xét về yếu tố này thì SSD chiếm ưu điểm tuyệt đối so với HDD. Trong khi SSD chỉ mất vài giây để khởi động máy tính thì sử dụng ổ cứng HDD sẽ mất đến 1 phút hoặc nhiều hơn. Đối với việc chơi game, đồ họa hay các chương trình khác thì tốc độ này cũng tương ứng.
• Độ bền: Độ bền của ổ cứng thể rắn SSD hơn hẳn so với HDD bởi từ cấu tạo vật lý của SSD đã cố định. Còn với HDD khi trải qua thời gian hoạt động liên tục trục quay và đĩa từ sẽ giảm tuổi thọ nhanh hơn.
• Tiếng ồn: Khi dùng HDD bạn sẽ cảm nhận rõ độ rung và có tiếng ồn khi lưu/xuất dữ liệu. Trong khi đó, ổ cứng SSD làm việc rất mượt không gây ra tiếng ồn.
• Sự phân mảnh dữ liệu: Nếu bạn xử lý dữ liệu lớn và tập trung khi sử dụng trên HDD sẽ dễ lưu và truy cập. Ngược lại, với dữ liệu nhỏ lẻ thì thường bị phân mảnh và mất thời gian hơn, hiện tượng này không xuất hiện trên SSD do cấu trúc các chip nhớ rời và dữ liệu cũng được phân vùng.
• Hình thức: Hẳn là SSD được đánh giá cao về hình thức và sự linh hoạt trong thiết kế hơn rất nhiều so với HDD.

Qua bài viết trên bạn đã hiểu rõ được ổ cứng là gì và những thông tin cần biết về ổ cứng rồi đúng không. Hy vọng thông tin trong bài viết sẽ giúp bạn thật nhiều trong quá trình tìm mua và sử dụng ổ cứng cũng như máy tính.