Ổ cứng HDD là gì? Có bao nhiêu loại, có nên mua không?

Ổ cứng HDD là loại ổ cứng thường gặp nhất trên máy tính. Vậy ổ cứng này là gì, có gì đặc điểm gì, có bao nhiêu loại, hãy cùng Điện máy XANH tìm hiểu ổ nhé!

1 HDD là gì?

HDD hay còn gọi là ổ cứng (Hard Disk Drive, viết tắt: HDD) là thiết bị dùng để lưu trữ dữ liệu trên bề mặt các tấm đĩa hình tròn phủ vật liệu từ tính. Ổ đĩa cứng là loại bộ nhớ “không thay đổi” (non-volatile), có nghĩa là chúng không bị mất dữ liệu khi ngừng cung cấp nguồn điện cho chúng.

Ổ HDD của laptop hiện nay có 2 tốc độ phổ biến là 5400 RPM (vòng mỗi phút) hoặc 7200 RPM, trừ một vài đĩa cứng ngoại lệ có tốc độ quay lên đến 15.000 RPM.

2 Cấu tạo của HDD

Cụm đĩa

Cụm đĩa gồm trục quay làm nhiệm vụ truyền chuyển động của đĩa từ và động cơ được gắn đồng trục với trục quay và các đĩa.

Cụm đầu đọc

Cụm đầu đọc gồm:

– Đầu đọc (head): Đầu đọc/ghi dữ liệu.

– Cần di chuyển đầu đọc (head arm hoặc actuator arm).

Cụm mạch điện

• Mạch điều khiển: Có nhiệm vụ điều khiển động cơ đồng trục, điều khiển sự di chuyển của cần di chuyển đầu đọc để đảm bảo đến đúng vị trí trên bề mặt đĩa.
• Mạch xử lý dữ liệu: Dùng để xử lý những dữ liệu đọc/ghi của ổ đĩa cứng.
• Bộ nhớ đệm (cache hoặc buffer): Là nơi tạm lưu dữ liệu trong quá trình đọc/ghi dữ liệu. Dữ liệu trên bộ nhớ đệm sẽ mất đi khi ổ đĩa cứng ngừng được cấp điện.
• Đầu cắm nguồn cung cấp điện cho ổ đĩa cứng.
• Đầu kết nối giao tiếp với máy tính.
• Các cầu đấu thiết đặt (jumper) thiết đặt chế độ làm việc của ổ đĩa cứng: Lựa chọn chế độ làm việc của ổ đĩa cứng (SATA 150 hoặc SATA 300) hay thứ tự trên các kênh trên giao tiếp IDE (master hay slave hoặc tự lựa chọn), lựa chọn các thông số làm việc khác,…

Vỏ đĩa cứng

Vỏ ổ đĩa cứng gồm các phần: Phần đế chứa các linh kiện gắn trên nó, phần nắp đậy lại để bảo vệ các linh kiện bên trong.

Vỏ ổ đĩa cứng có chức năng chính nhằm định vị các linh kiện và đảm bảo độ kín khít để không cho phép bụi được lọt vào bên trong của ổ đĩa cứng. Ngoài ra, vỏ đĩa cứng còn có tác dụng chịu đựng sự va chạm (ở mức độ thấp).

Đĩa từ

Đĩa từ là một đĩa kim loại hình tròn được gắn bên trong ổ đĩa cứng. Một số đĩa được gắn trên một động cơ trục chính (spindle motor) để tạo nhiều bề mặt lưu trữ dữ liệu trong một không gian nhỏ hơn.

Để duy trì việc lưu trữ và truy xuất dữ liệu có tổ chức, các đĩa từ được sắp xếp thành các cấu trúc cụ thể. Các cấu trúc cụ thể này bao gồm các track (rãnh), sector và cluster.

• Track: Mỗi đĩa từ được chia thành hàng ngàn vòng tròn đồng tâm được đóng gói chặt chẽ, được gọi là track. Tất cả các thông tin được lưu trữ trên ổ cứng đều được ghi trên track. 
• Sector: Mỗi track được chia nhỏ thành đơn vị nhỏ hơn được gọi là sector. Sector là đơn vị cơ bản lưu trữ dữ liệu trên ổ cứng.
• Cluster: Các sector thường được nhóm lại với nhau để tạo thành các cluster.

3 Nguyên lý hoạt động của HDD

Nguyên lý hoạt động cơ bản là có một đĩa tròn làm bằng nhôm (hoặc thủy tinh, hoặc gốm) được phủ vật liệu từ tính. Giữa ổ đĩa có một động cơ quay để để đọc/ghi dữ liệu, kết hợp với những thiết bị này là những bo mạch điện tử nhằm điều khiển đầu đọc/ghi đúng vào vị trí của cái đĩa từ lúc nãy khi đang quay để giải mã thông tin. 

Vì vậy mà các thao tác của bạn như chép nhạc, phim hay dữ liệu từ máy tính ra thiết bị khác (USB, Ổ cứng) nhanh hay chậm cũng phụ thuộc vào phần này, hơn nữa chất liệu của các linh kiện trong ổ cứng này càng tốt thì dữ liệu bạn lưu trên này sẽ an toàn hơn.

4 Các loại ổ cứng HDD

Ổ cứng HDD bao gồm HDD Internal và HDD External, trong đó:

• HDD Internal: Có kích thước 3,5 inch và hầu hết có dung lượng là 4 TB. HDD Internal có tốc độ đọc ghi dữ liệu khoảng 530 MB/s. Thông thường, ổ cứng này có giá gần 2 – 7 triệu. Nhưng nhìn chung thì HDD Internal vẫn có giá “dễ chịu” hơn so với HDD External .
• HDD External: Có kích thước 2,5 inch, hầu hết có dung lượng tối đa là 2 TB được cung cấp năng lượng qua cổng kết nối USB hoặc Thunderbolt. Tuy nhiên, thị trường ổ cứng di động ngày càng phong phú đa dạng, với nhiều loại được thiết kế đặc biệt có khả năng lưu trữ rất lớn như Backup Plus Desktop với dung lượng lên tới 5 TB.

5 Các thông số kỹ thuật trên HDD

• Disk Capacity HDD- Dung lượng ổ cứng HDD: Dung lượng ổ đĩa cứng được tính theo đơn vị: byte, Kb, MB, GB, TB.
• Average Seek Time HDD – Thời gian tìm kiếm trung bình ổ cứng HDD: Là khoảng thời gian tìm kiếm trung bình mà đầu đọc di chuyển từ một Cylinder này đến một Cylinder ngẫu nhiên khác.
• Random Access Time HDD – Thời gian truy cập ngẫu nhiên ổ cứng HDD: Là khoảng thời gian trung bình để ổ cứng tìm kiếm một dữ liệu ngẫu nhiên. Đâylà thông số quan trọng ảnh hưởng đến hiệu năng của ổ cứng và hệ thống.
• Data access time HDD – Thời gian truy cập dữ liệu ổ cứng HDD: Là tổng thời gian tìm kiếm = Average Seek time (thời gian di chuyển đầu đọc từ cylinder này đến cylinder khác) + Random Access Time (thời gian tìm kiếm 1 sector trên 1 track xác định).
• MTBF HDD – Mean Time Between Failures HDD: Thời gian làm việc tin cậy ổ cứng HDD là tuổi thọ của ổ cứng (đơn vị tính bằng giờ). Với ổ cứng hoạt động ở tốc độ 15.000 rpm có MTBF lên đến 1,4 triệu giờ.

6 Đặc điểm của HDD

Về dung lượng tối đa phổ biến

Xét về dung lượng thì HDD đã đạt đến tầm 1TB hoặc hơn nữa.

Về tốc độ

Một ổ cứng HDD sẽ cần có thời gian để tăng tốc độ lên đến thông số kỹ thuật vận hành, và sẽ tiếp tục là chậm hơn so với một ổ cứng SSD trong khi sử dụng bình thường. 

Về sự phân mảnh

Ổ cứng HDD làm việc tốt nhất với các tập tin lớn hơn được đặt ra trong các khối liền kề. Bằng cách đó, các đầu đĩa có thể bắt đầu và kết thúc đọc nó trong một chuyển động liên tục. Khi ổ đĩa cứng bắt đầu ghi, các file lớn có thể trở thành rải rác xung quanh mâm đĩa, dẫn tới tình trạng phân mảnh.

Về độ bền

Ổ cứng HDD có thể gặp tình trạng hỏng vật lý làm cho thiết bị lưu trữ ngừng hoạt động hoặc gây mất dữ liệu. Ngoài ra, ổ cứng HDD là thiết bị cơ điện – có bộ phận chuyển động – thường làm cho chúng dễ bị hỏng khi gặp sốc vật lý.

Về sự phổ biến

Do có giá thành rẻ nên ổ cứng HDD thường có số lượng phong phú hơn so với SSD. Chúng ta thường thấy các dòng laptop giá rẻ thường được trang bị loại ổ cứng này. Bên cạnh đó, các dòng laptop tầm trung và cao cấp dùng SSD cũng có chỗ gắn thêm ổ cứng HDD.

7 Ưu nhược điểm của HDD

Ưu điểm:

– Ổ cứng HDD được thiết kế với kiểu dáng đơn giả.

– Có khả năng lưu trữ được rất nhiều dữ liệu nhưng giá thành lại vô cùng hợp lý.

– HDD có kích thước thường là 3,5’’ và 2,5’’ tương ứng với máy tính để bàn và laptop.

Nhược điểm:

– Sử dụng điện năng nhiều hơn SSD.

– Khi hoạt động phát ra tiếng ồn lớn.

– Bị ảnh hưởng bởi từ tính.

8 Các hãng HDD phổ biến

Các hãng HDD phổ biến hiện nay có thể kể tới là: Western Digital (WD), Seagate, Toshiba, Hitachi, Dell, Kiwivision, Sony,…

Xem thêm:

• Ổ cứng trên máy tính là gì? Có bao nhiêu loại, nên chọn loại nào?
• Cách kiểm tra tình trạng hoạt động ổ cứng trên máy tính Windows và MacOS
• Top 5 phần mềm tối ưu ổ cứng SSD tốt nhất trên laptop Windows, MacOS

Trên đây là thông tin về ổ cứng HDD mà Điện máy XANH chia sẻ đến bạn. Nếu bạn có bất kì thắc nào, vui lòng để lại thông tin dưới bài viết.