intTypePromotion=1

Bộ nhớ ngoài

Chia sẻ: Lan Lan | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:34

0
678
lượt xem
102
download

Bộ nhớ ngoài

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bộ nhớ ngoài Là các thiết bị lưu trữ không mất dữ liệu khi tắt nguồn. Có 2 dạng công nghệ lưu trữ là lưu trữ từ và lưu trữ quang. 1. Công nghệ từ có: ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng, ổ đĩa nén,

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bộ nhớ ngoài

  1. Bộ nhớ ngoài Là các thiết bị lưu trữ không mất dữ liệu khi tắt nguồn. Có 2 dạng công nghệ lưu trữ là lưu trữ từ và lưu trữ quang. 1. Công nghệ từ có: ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng, ổ đĩa nén, USB, ổ đĩa di động, thẻ nhớ, băng từ…. 2. Công nghệ quang có : đĩa CD, DVD, Blue Ray, HDVD…
  2. Đĩa cứng-HardDisk Driver C ấ u t ạo : 1. Bộ khung bảo vệ 2. Các đĩa phẳng 3. Các đầu từ đọc/ghi 4. Motor quay đĩa 5. Mạch tích hợp
  3. Đĩa cứng-HardDisk Driver
  4. Đĩa cứng-HardDisk Driver
  5. Đĩa cứng-HardDisk Driver 1. Bộ khung: Bộ khung cơ khí rất quan trọng đối với hoạt động chính xác của ổ đĩa cứng, ảnh hưởng đến sự hợp nhất về cấu trúc, về nhiệt và về điện của ổ đĩa. Khung cần phải cứng và tạo nên một cái nền vững chắc để lắp ráp các bộ phận khác. Các ổ đĩa cứng thường dùng khung nhôm đúc, nhưng các ổ cứng loại nhỏ của máy tính xách tay thường dùng vỏ plastic. Vật liệu vỏ cụ thể phụ thuộc vào yếu tố hình dạng (form factor) tức là kích thước của ổ cứng.
  6. Đĩa cứng-HardDisk Driver 2. Đĩa từ Đĩa từ của ổ cứng là các đĩa bằng nhôm, thuỷ tinh, hoặc sứ có chế độ hoạt động tương đối năng. Đĩa được chế tạo rất đặc biệt giúp cho nó có khả năng lưu trữ tốt, an toàn và không bị “nhão” (nhả từ) như các thiết bị đọc ghi bằng từ tính khác (tuy nhiên cũng có một số loại đĩa từ sản xuất không đạt tiêu chuẩn qua thời gian có hiện tượng bị “nhão”). Đĩa được phủ vật liệu từ ở cả hai mặt (môi trường lưu trữ thực) và bao bọc bằng lớp vỏ bảo vệ. Sau khi đã hoàn tất và đánh bóng, các đĩa này được xếp chồng lên nhau và ghép nối với môtơ quay; có một số loại đĩa cứng chỉ có một đĩa từ. Trước khi chồng đĩa được lắp cố định vào khung, cơ cấu các đầu từ được ghép vào giữa các đĩa.
  7. Đĩa cứng-HardDisk Driver 3. Các đầu đọc ghi Trước kia các đầu đọc/ghi của ổ đĩa cứng thường được chế tạo như trong ổ đĩa mềm, lõi sắt mềm cộng với 8 đến 34 (hoặc hơn) vòng dây đồng mảnh. Các đầu từ này có kích thước lớn và tương đối năng làm hạn chế số rãnh có thể có trên mặt đĩa mà hệ thống chuyển dịch đầu từ phải khắc phục. Hiện nay, các thiết kế đầu từ đã loại bỏ các kiểu quấn dây cổ điển mà dùng loại đầu từ màng mỏng. Nó được chế tạo giống như vi mạch dùng công nghệ quang hóa. Do kích thước nhỏ và nhẹ nên độ rộng của rãnh ghi cũng nhỏ hơn và thời gian dịch chuyển đầu tư nhanh hơn. Trong cấu trúc tổng thể, các đầu đọc/ghi này được gắn vào các cánh tay kim loại dài điều khiển bằng các môtơ. Các vi mạch tiền khuếch đại của đầu từ thường được gắn trên tấm vi mạch in nhỏ nằm trong bộ dịch chuyển đầu từ. Toàn bộ cấu trúc này được bọc kín trong hộp đĩa. Hộp được đậy kín bằng nắp kim loại có gioăng lót.
  8. Đĩa cứng-HardDisk Driver 4. Bộ dịch chuyển đầu từ: Nhiều loại đĩa cứng sử dụng môtơ cuộn dây di động (voice coil motor) còn gọi là môtơ cuộn dây quay (rotary coil) hoặc servo để điều khiển chuyển động của đầu từ. Các môtơ servo có kích thước nhỏ, nhẹ rất thích hợp với ổ cứng nhỏ gọn và có thời gian truy cập nhanh. Thách thức lớn nhất trong việc điều khiển đầu tư là giữ cho được nó đúng ngay tâm rãnh mong muốn. Nói cách khác là các nhiễu loại khí động học, các hiệu ứng nhiệt trên đĩa từ và các biến thiên của dòng điều khiển môtơ servo có thể gây nên sai số trong việc điều định vị đầu từ. Vị trí của đầu từ phải luôn luôn được kiểm tra và điều chỉnh kịp thời để đảm bảo vị trí rãnh thật chính xác. Quá trình hiệu chỉnh đầu từ theo rãnh gọi là phương pháp servo đầu tư. Cần có thông tin để so sánh vị trí thực và vị trí mong muốn của đầu tư. Thông tin servo dành riêng (Dedicated servo information) được ghi trên mặt đĩa từ dự trữ. Thông tin servo nhúng (Embedded servo information) lại được mã hoá thành các chùm dữ liệu ngắn đặt trên từng sector Hệ thống servo sử dụng sự lệch pha của các xuung tín hiệu của các rãnh kế cận để xác định đầu từ có được đặt đúng giữa rãnh hay không.
  9. Đĩa cứng-HardDisk Driver 5. Môtơ trục quay Một trong những yếu tố xác định chất lượng của ổ cứng là tốc độ mà đĩa từ lướt qua dưới đầu đọc/ghi. Đĩa từ lướt qua đầu từ với tốc độ khá cao (ít nhất là 3600 vòng/phút). Môtơ trục (spindle môtơ) có chức năng làm quay các đĩa từ. Môtơ trục là loại môtơ không có chỗi quét, chiều cao thấp, dùng điện một chiều, tương tự như môtơ trong ổ đĩa mềm. Khi môtơ được cấp điện, một từ trường được tạo ra trong các cuốn dây môtơ. Khi điện cắt, năng lượng từ trường lưu trữ trong các cuộn dây môtơ được giải phóng dưới dạng xung điện thế ngược. Kỹ thuật Hãm động (dynamic braking) sẽ sử dụng năng lượng của xung điện thế ngược đó để làm dừng đĩa lại.
  10. Đĩa cứng-HardDisk Driver 6. Các mạch điện tử của ổ cứng Nhìn thẳng vào ổ cứng bộ phận đầu tiên mà chúng ta thấy chính là bo mạch điều khiển. Ổ đĩa cứng được điều khiển bởi các mạch điẹn tử tương đối phức tạp. Mạch điện tử được gắn dưới bộ khung và chứa hoàn toàn các mạch cần thiết để truyền tải các tín hiệu điều khiển và dữ liệu với bộ giao diện vật lý riêng, điều khiển đầu đọc/ghi, thực hiện đọc/ghi theo yêu cầu và để quay các đĩa từ. Mỗi một chức năng kể trên phải được thực hiện hoàn hảo với độ chính xác cao. Bo mạch điều khiển này bao gồm bộ chip controller, chip input/output IO, bộ nhớ đệm cho ổ cứng (HDD cache), một ổ cắm nguồn 5+ 5- 12- 12+, và chân cắm chuẩn IDE 39/40 chân. Đối với các thế hệ ổ cứng trước đây bộ nhớ đệm rất thấp chỉ có từ 512kb trở xuống còn với các thế hệ ổ cứng hiện đại sau này thì số lượng cache rất cao từ 1Mb trở lên. Trong bo mạch của ổ cứng thì motor , chip controller và bộ nhớ đệm đóng vai trò rất quan trọng. Bộ nhớ đệm càng cao thì tốc độ truy xuất dữ liệu trên ổ cứng sẽ nhanh hơn rất nhiều và vấn đề sai sót dữ liệu cũng rất thấp. Tương tự , tốc độ quay của motor và khả năng điều khiển của bộ controller cũng không kém phần quan trọng, nếu tốc độ của ổ cứng (rpm - revolution per minute - số vòng trên phút) càng cao thì tốc độ truy xuất dữ liệu sẽ càng nhanh.
  11. Mạch ghép nối trong ổ cứng Mạch ghép nối là gì? Thông thường các máy tính sử dụng kết nối PATA (Parallel Advanced Technology Attachment) hoặc SATA (Serial ATA) trong ổ cứng. Thậm chí bạn có thể sử dụng đồng thời cả hai kết nối này vì hầu hết các bo mạch chủ hiện đại bây giờ đều đưa ra cả hai kiểu giao diện. Chúng ta đang ở thời kỳ chuyển giao giữa PATA và SATA nên sắp xếp như vậy rất hợp lý. Giao diện PATA vẫn còn cần thiết trong các kết nối của ổ quang trong (internal optical drive) với máy tính. Sự song song trong PATA nghĩa là dữ li ệu đ ược gửi song song xuống các dòng đa dữ liệu. SATA gửi dữ liệu theo kiểu hàng loạt qua lại giữa các cặp dây xoắn đơn. Ổ PATA (thông thường được gọi là ổ IDE) được phát triển với nhiều tốc độ khác nhau. Mạch ghép nối ATA nguyên bản của những năm 80 hỗ trợ tốc độ truyền tải lớn nhất là 8,3 MB/giây, một tốc độ rất nhanh thời bấy giờ. ATA-2 nâng thông lượng tối đa lên mức 16,6 MB/giây. Lần lượt sau đó là Ultra ATA với các tốc độ 33 MB/giây, 66 MB/giây, 100 MB/giây. Và đến 133 MB/giây của Ultra DMA-33 (Direct Memory Access – Truy c ập bộ nhớ trực tiếp) qua Ultra DMA-133 hay Ultra ATA-33 qua Ultra ATA-133. Sau đó đại đa số sử dụng Ultra ATA-66 hoặc hơn. Một ổ ATA điển hình sử dụng cable có độ rộng 2 inch, 40 hoặc 80 (sợi), mặc dù một số cáp 40 chân có dạng vòng. Các ổ của máy để bàn chủ yếu sử dụng bộ kết nối 40 chân, các cáp mở rộng 80 là để phân tách một cách vật lý các sợi dữ liệu nhằm tránh hi ện tượng nhiễu xuyên âm ở ATA-100 và ATA-133. Notebook với ổ 2,5 inch sử dụng bộ kết nối 44 chân, ổ 1,8 inch sử dụng bộ kết nối 50 chân.
  12. ATA & SATA Với tốc độ 133 MB/giây, mạch ghép nối ATA dần không xử lý được các thách thức về mặt kỹ thuật. Mạch SATA ra đời đã giải quyết các vấn đề của ATA. Hiện tại SATA có hai tốc độ chính: 150MBps và 300MBps và hai phiên bản mới 1,5 gigabit/giây (gbps) SATA và 3 gbps SATA . Nhưng thuật toán của các phiên bản mới này khá mờ nhạt: 3gbps được chia thành 8 (tổng số bit trong một byte) trở thành 375 MBps (không phải là 300MBps). Nguyên nhân do tốc độ gbps là tốc độ tín hiệu; 300MBps là tốc độ truyền tải dữ liệu lớn nhất. Và đến nay tốc độ mạch nối vẫn chưa được nhân đôi thêm lần nữa. Tốc độ truyền tải dữ liệu của ổ đơn SATA thường được duy trì ở mức 150MBps. Nếu sử dụng chế độ RAID, cung cấp dữ liệu từ hai hay nhiều ổ vào đường ống dẫn thì sẽ sử dụng được băng thông lớn hơn từ giao diện 300MBps.
  13. ATA & SATA Ổ SATA có cáp gọn và bộ kết nối nhỏ hơn ổ ATA. Điều đó cho phép có nhiều kết nối hơn trong bảng mạch chính và nhiều dòng khí bên trong hộp máy. SATA còn đơn giản hoá phần cài đặt bằng cách sử dụng cấu trúc mạng point-to-point (điểm tới điểm), cho phép sử dụng một kết nối cho mỗi cổng và cáp. 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 với các ổ ngoài gắn trực tiếp, cho phép sử dụng cáp dài 2m trong một giao diện, góp phần cải tiến tốc độ hơn nhanh đáng kể so với USB 2.0 và FireWire. External SATA có bộ kết nối hơi khác hơn một chút, tốc độ được cải thiện, được thiết kế để khoá tại một chỗ, nhiều lỗi được sửa chữa và tính tương thích hoàn chỉnh. Một giao diện kết nối khác khá phổ biến trước đây, nhưng hiện không còn được nói tới nhiều là SCSI (for Small Computer System Interface). Tại thời kỳ phát triển, SCSI là phương tiện lưu trữ chương trình thực thi ổ cứng để bàn khá nhanh. Nhưng SATA đã dần thay thế SCSI. Ổ cứng trong tương lai
  14. HDD 2.5 USB suport power
  15. HDD 5TB
  16. Tổ chức thông tin trên HDD Thông tin chi tiết Dung lượng = Số mặt trục x Số đầu từ x Số cung x 512 bytes ( Volume = Cyln x Head x Sec x 512 bytes ) Ví dụ : 500 GB ~190700 x 16 x 320 x 512
  17. Optical Disc Không giống như các đĩa cứng được ghi dữ liệu lên bề mặt bằng từ, đĩa quang (theo đúng như ý nghĩa của tên gọi) sử dụng các tính chất quang học để lưu trữ dữ liệu. Khái niệm track trên đĩa quang cũng giống như ổ đĩa cứng, mỗi track là một vòng tròn, tuy nhiên ở đĩa quang các track là các vòng tròn hở nối tiếp nhau. Trên đĩa quang có các rãnh theo hình xoắn chôn ốc từ trong ra ngoài (không giống như các track đồng tâm ở ổ đĩa cứng) chứa các chấm (dot) sáng (có khả năng phản xạ tia sáng đến) và tối (không phải xạ hoặc phản xạ yếu đối với tia sáng chiếu vào), tia ánh sáng (thường là tia lade (laser) có công suất thấp) đọc các chấm và chuyển sang tín hiệu nhị phân. Tia sáng khi chiếu vào bề mặt đĩa quang nếu gặp một điểm sáng, tia sáng sẽ được phản xạ ngược lạ nguồn phát sáng, khi gặp một điểm tối, tia lade không phản xạ ngược lại bởi điểm tối đã hấp thụ tia sáng (chuyển hoá chúng thành nhiệt năng nên đĩa quang thường nóng lên khi làm việc). Tại ổ đĩa quang, trên đường chiếu của tia sáng có hệ lăng kính để phản xạ tia sáng truyền ngược lại (khi chiếu vào điểm sáng) để không chuyển tia sáng này về nguồn phát, mà đổi hướng chúng đến một bộ cảm biến để nhận tín hiệu (thường là các điốt cảm quang). Tín hiệu nhận được dạng nhị phân, tương ứng với điểm sáng và tối sẽ cho kết quả 0 và 1.
  18. Cấu tạo và thông số Đĩa quang có nhiều loại khác nhau (CD, DVD,...), ghi dữ liệu một mặt đĩa hoặc ghi cả ở hai mặt dĩa, do đó chúng có cấu tạo rất khác nhau. Ở các loại đĩa quang khác nhau, xem cụ thể cấu tạo của chúng tại từng bài cụ thể. Cấu tạo Một cách chung nhất, đĩa quang có cấu tạo gồm: Lớp nhãn đĩa (chỉ có ở loại đĩa quang một mặt) Lớp phủ chống xước (chỉ có ở loại đĩa quang một mặt). Lớp bảo vệ tia tử ngoại. Lớp chứa dữ liệu. Lớp polycarbonat trong suốt (phía bề mặt làm việc) Đối với loại đĩa quang ghi dữ liệu ở cả hai mặt, các lớp được bố trí đối xứng nhau để đảm bảo ghi dữ liệu ở cả hai mặt đĩa.
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2