đĩa c ng:ổ ứ
đĩa c ng là dung đ l u tr d li u trên b m t các t m đĩa hình tròn ph v tổ ứ ể ư ữ ữ ệ ề ặ ấ ủ ậ
liêu t tính. đĩa c ng là lo i b nh “không thay đ i”(non-volatile),có nghĩa làừ ổ ứ ạ ộ ớ ổ
chúng không b m t đĩa c ng, hay còn g i là c ng(ti ng anh : hard disk drive,ị ấ ứ ọ ổ ứ ế
vi t t t: HDD)là thi t d li u khi ng ng cung c p ngu n đi n cho chúng.ế ắ ế ữ ệ ừ ấ ồ ệ
đĩa cúng là m t thi t b quan tr ng trong h th ng b i chúng ch a d li uổ ộ ế ị ọ ệ ố ở ứ ữ ệ
thành qu c a m t quá trình làm vi c c a nh ng ng i s d ng máy tính. Nh ngả ủ ộ ệ ủ ữ ườ ử ụ ữ
s h h ng c a các thi t b khác trong h th ng máy tính có thêt s a ch a ho cự ư ỏ ủ ế ị ệ ố ử ữ ặ
thay th đ c, nh ng d li u b m t do y u t h h ng ph n c ng c a đĩaế ượ ư ữ ệ ụ ấ ế ố ư ỏ ầ ứ ủ ổ
c ng th ng r t khó l y l i đ c.ứ ườ ấ ấ ạ ượ
điã c ng là m t kh i duy nh t , các đĩa c ng đ c l p ráp c đ nh trong ngayổ ứ ộ ố ấ ứ ượ ắ ố ị ổ
t khi s n xu t nên không th thay th đ c các” đĩa c ng “ nh v i cách hi uừ ả ấ ể ế ượ ứ ư ớ ể
nh đ i v i đĩa m m ho c đĩa quang.ư ố ớ ổ ề ặ ổ
2.4.1 t ng quanổ
c ng th ng đ c g n li n v i máy tính đ luu tr d li u cho dù chúng xu tổ ứ ườ ượ ắ ề ớ ể ữ ữ ệ ấ
hi n mu n h n so v i nh ng chi c máy tính đ u tiên.ệ ộ ơ ớ ữ ế ầ
V i s phát tri n nhanh chóng c a công ngh , đĩa c ng ngày nay có kích th cớ ự ể ủ ệ ổ ứ ướ
càng nh đi đ n các chu n thông d ng v i dung l ng thì ngày càng t ng lên.ỏ ế ẩ ụ ớ ượ ằ
Nh ng thi t k đ u tiên đĩa c ng ch dành cho các máy tính thì ngày nay đĩaữ ế ế ầ ổ ứ ỉ ổ
c ng còn đ c s d ng nhi u trong các thi t b đi n t khác nh máy nghe nh cứ ượ ử ụ ề ế ị ệ ử ư ạ
kĩ thu t s . máy nh s , đi n tho i di đ ng thông minh(smartPhone), máy quayậ ố ả ố ệ ạ ộ
phim kĩ thu t s ,thi t b k thu t s h tr cá nhân ….ậ ố ế ị ỹ ậ ố ỗ ợ
Không ch tuân theo các thi t k ban đ u , đĩa c ng đã có nh ng b c ti nỉ ế ế ầ ổ ứ ữ ướ ế
công ngh nh m giupws l u tr và truy xu t d li u nhanh h n : ví d s xu tệ ằ ư ữ ấ ữ ệ ơ ụ ự ấ
hi n c a các đĩa c ng lai giúp h đi u hành ho t đ ng t i u h n,gi m th iệ ủ ổ ứ ệ ề ạ ộ ố ư ơ ả ờ
gian kh i đ ng c a h th ng, ti t ki m năng l ng, s thay đ i ph ng th c ghiở ộ ủ ệ ố ế ệ ượ ự ổ ươ ứ
d li u trên các đĩa t làm cho dung l ng m i đĩa c ng tăng lên đáng k .ữ ệ ừ ượ ỗ ổ ứ ể
2.4.2 l ch s phát tri nị ử ể
Năm 1955
c ng đ u tiên trên th gi i có làỔ ứ ầ ế ớ IBM 350 Disk File đ c ch t o b iượ ế ạ ở Reynold
Johnson ra m t nămắ 1955 cùng máy tính IBM 305. c ng này có t i 50 t m đĩaỔ ứ ớ ấ
kích th c 24" v i t ng dung l ng là 5 tri u kí t . M t đ u t đ c dùng đướ ớ ổ ượ ệ ự ộ ầ ừ ượ ể
truy nh p t t c các t m đĩa khi n cho t c đ truy nh p trung bình khá th p.ậ ấ ả ấ ế ố ộ ậ ấ
Năm 1961
Thi t b l u tr d li u IBM 1301 ra m t nămế ị ư ữ ữ ệ ắ 1961 b t đ u s d ng m i đ u tắ ầ ử ụ ỗ ầ ừ
cho m t m t đĩa.ộ ặ
đĩa đ u tiên có b ph n l u tr tháo l p đ c là IBM 1311. này s d ngỔ ầ ộ ậ ư ữ ắ ượ ổ Ổ ử ụ
đĩa IBM 1316 có dung l ng 2 tri u kí t .ượ ệ ự
Năm 1973
IBM gi i thi u h th ng đĩa 3340 "Winchester", đĩa đ u tiên s d ng kĩ thu tớ ệ ệ ố ổ ầ ử ụ ậ
l p ráp đóng h p (ắ ộ sealed head/disk assembly - HDA). Kĩ s tr ng d án/chư ưở ự ủ
nhi m d án Kenneth Haughton đ t tên theo "súng tr ng Winchester" 30-30ệ ự ặ ườ
sau khi m t thành viên trong nhóm g i nó là "30-30" vì các tr c quay 30 MB c aộ ọ ụ ủ
đĩa c ng. H u h t các đĩa hi n đ i ngày nay đ u s d ng công ngh này,ổ ứ ầ ế ổ ệ ạ ề ử ụ ệ
và cái tên "Winchester" tr nên ph bi n khi nói v đĩa c ng và d n bi n m tở ổ ế ề ổ ứ ầ ế ấ
trong th p niên 1990ậ.
Trong m t th i gian dài, đĩa c ng có kích th c l n và c ng k nh, thích h pộ ờ ổ ứ ướ ớ ồ ề ợ
v i m t môi tr ng đ c b o v c a m t trung tâm d li u ho c m t văn phòngớ ộ ườ ượ ả ệ ủ ộ ữ ệ ặ ộ
l n h n là trong môi tr ng công nghi p kh c nghi t (vì s mong manh), hayớ ơ ườ ệ ắ ệ ự
văn phòng nh ho c nhà riêng (vì kích c quá kh và l ng đi n năng tiêu th ).ỏ ặ ỡ ổ ượ ệ ụ
Tr cướ th p niên 1980ậ, h u h t đĩa c ng có các t m đĩa c 8" (20ầ ế ổ ứ ấ ỡ cm) ho cặ
14-inch (35 cm), c n m t giá thi t b cũng nh di n tích sàn đáng k (tiêu bi uầ ộ ế ị ư ệ ể ể
là các đĩa c ng l n có đĩa tháo l p đ c, th ng đ c g i là "ổ ứ ớ ắ ượ ườ ượ ọ máy gi tặ"), và
trong nhi u tr ng h p c n t i đi n cao áp ho c th m chíề ườ ợ ầ ớ ệ ặ ậ đi n ba phaệ cho
nh ng mô t l n chúng dùng. Vì lí do đó, các đĩa c ng không đ c dùng phữ ơ ớ ổ ứ ượ ổ
bi n trong máy vi tính đ n t n năm 1980, khiế ế ậ Seagate Technology cho ra đ i ờ ổ
đĩa ST-506 - đĩa 5,25" đ u tiên có dung l ng 5 MB. Có m t th c t là trongổ ầ ượ ộ ự ế
c u hình xu t x ng, máy IBM PC (IBM 5150) không đ c trang b đĩa c ng.ấ ấ ưở ượ ị ổ ứ
Th p niên 1990ậ
Đa s các đĩa c ng cho máy vi tính đ u th p k 1980 không bán tr c ti p choố ổ ứ ầ ậ ỷ ự ế
ng i dùng cu i b i nhà s n xu t mà b i cácườ ố ở ả ấ ở OEM nh m t ph n c a thi t bư ộ ầ ủ ế ị
l n h n (nh Corvus Disk System và Apple ProFile). Chi cớ ơ ư ế IBM PC/XT đ c bánượ
ra đã có m t đĩa c ng l p trong nh ng xu h ng t cài đ t nâng c p b t đ uộ ổ ứ ắ ư ướ ự ặ ấ ắ ầ
xu t hi n. Các công ty ch t o đĩa c ng b t đ u ti p th v i ng i dùng cu iấ ệ ế ạ ổ ứ ắ ầ ế ị ớ ườ ố
bên c nh OEM và đ n gi a th p niên 1990, đĩa c ng b t đ u xu t hi n trongạ ế ữ ậ ổ ứ ắ ầ ấ ệ
các c a hàng bán l .ử ẻ
đĩa l p trong ngày càng đ c s d ng nhi u trongỔ ắ ượ ử ụ ề PC trong khi các đĩa l pổ ắ
ngoài ti p t c ph bi n trên máyế ụ ổ ế Macintosh c a hãngủ Apple và các n n t ngề ả
khác. M i máy Mac s n xu t gi a gi a các nămỗ ả ấ ữ ữ 1986 và 1998 đ u có m tề ộ
c ngổ SCSIphía sau khi n cho vi c l p đ t thêm ph n c ng m i tr nên dế ệ ắ ặ ầ ứ ớ ở ễ
dàng; t ng t nh v y, "toaster" (máy n ng bánh) Mac không có ch cho ươ ự ư ậ ướ ỗ ổ
đĩa c ng (hay trongứ Mac Plus không có ch l p đĩa c ng), các đ i ti p theoỗ ắ ổ ứ ờ ế
cũng v y th nên SCSI l p ngoài là có th hi u đ c. Các đĩa SCSI l pậ ế ổ ắ ể ể ượ ổ ắ
ngoài cũng ph bi n trong các máy vi tính c nh lo tổ ế ổ ư ạ Apple II và Commodore
64, và cũng đ c s d ng r ng rãi trongượ ử ụ ộ máy chủ cho đ n t n ngày nay. Sế ậ ự
xu t hi n vào cu i th p niên 1990 c a các chu n giao ti p ngoàiấ ệ ố ậ ủ ẩ ế
như USB và FireWire khi n cho đĩa c ng l p ngoài tr nên ph bi n h n trongế ổ ứ ắ ở ổ ế ơ
ng i dùng thông th ng đ c bi t đ i v i nh ng ai c n di chuy n m t kh iườ ườ ặ ệ ố ớ ữ ầ ể ộ ố
l ng l n d li u gi a hai đ a đi m. Vì th , ph n l n các đĩa c ng s n xu t raượ ớ ữ ệ ữ ị ể ế ầ ớ ổ ứ ả ấ
đ u có tr thành lõi c a các v l p ngoài.ề ở ủ ỏ ắ
Ngày nay
Dung l ng đĩa c ng tăng tr ng theo hàm mũ v i th i gian. Đ i v i nh ngượ ổ ứ ưở ớ ờ ố ớ ữ
máy PC th h đ u, đĩa dung l ng 20ế ệ ầ ổ ượ megabyte đ c coi là l n. Cu i th pượ ớ ố ậ
niên 1990 đã có nh ng đĩa c ng v i dung l ng trên 1ữ ổ ứ ớ ượ gigabyte. Vào th i đi mờ ể
đ u năm 2005, đĩa c ng có dung l ng khiêm t n nh t cho máy tính đ bànầ ổ ứ ượ ố ấ ể
còn đ c s n xu t có dung l ng lên t i 40 gigabyte còn đĩa l p trong cóượ ả ấ ượ ớ ổ ắ
dung l ng l n nh t lên t i m t n aượ ớ ấ ớ ộ ử terabyte (500 GB), và nh ng đĩa l p ngoàiữ ổ ắ
đ t x p x m t terabyte. Cùng v i l ch s phát tri n c a PC, các h đĩa c ngạ ấ ỉ ộ ớ ị ử ể ủ ọ ổ ứ
l n là MFM, RLL, ESDI, SCSI, IDE và EIDE, và m i nh t là SATA. đĩa MFMớ ớ ấ Ổ
đòi h i m ch đi u khi n ph i t ng thích v i ph n đi n trên đĩa c ng hay nóiỏ ạ ề ể ả ươ ớ ầ ệ ổ ứ
cách khác là đĩa và m ch đi u khi n ph i t ng thích.ổ ạ ề ề ả ươ RLL (Run Length
Limited) là m t ph ng pháp mã hóaộ ươ bit trên các t m đĩa giúp làm tăng m t đấ ậ ộ
bit. Ph n l n các đĩa RLL c n ph i t ng thích v i b đi u khi n nó làm vi cầ ớ ổ ầ ả ươ ớ ộ ề ể ệ
v i.ớ ESDI là m t giao di n đ c phát tri n b i Maxtor làm tăng t c trao đ iộ ệ ượ ể ở ố ổ
thông tin gi a PC và đĩa c ng.ữ ứ SCSI (tên cũ là SASI dành cho Shugart (sic)
Associates), vi t t t choế ắ Small Computer System Interface, là đ i th c nh tranhố ủ ạ
ban đ u c a ESDI. Khi giá linh ki n đi n t gi m (do nhu c u tăng lên) các chiầ ủ ệ ệ ử ả ầ
ti t đi n t tr c kia đ t trên c c đi u khi n đã đ c đ t lên trên chính đĩaế ệ ử ướ ặ ạ ề ể ượ ặ ổ
c ng. C i ti n này đ c g i là đĩa c ng tích h p linh ki n đi n t (ứ ả ế ượ ọ ổ ứ ợ ệ ệ ử Integrated
Drive Electronics hay IDE). Các nhà s n xu t IDE mong mu n t c đ c a IDEả ấ ố ố ộ ủ
ti p c n t i t c đ c a SCSI. Các đĩa IDE ch m h n do không có b nh đ mế ậ ớ ố ộ ủ ổ ậ ơ ộ ớ ệ
l n nh các đĩa SCSI và không có kh năng ghi tr c ti p lênớ ư ổ ả ự ế RAM. Các công
ty ch t o IDE đã c g ng kh c ph c kho ng cách t c đ này b ng ph ngế ạ ố ắ ắ ụ ả ố ộ ằ ươ
pháp đánh đ a ch logic kh i (ị ỉ ố Logical Block Addressing -LBA). Các đĩa nàyổ
đ c g i là EIDE. Cùng lúc v i s ra đ i c a EIDE, các nhà s n xu t SCSI đãượ ọ ớ ự ờ ủ ả ấ
ti p t c c i ti n t c đ SCSI. Nh ng c i ti n đó đ ng th i khi n cho giá thànhế ụ ả ế ố ộ ữ ả ế ồ ờ ế
c a giao ti p SCSI cao thêm. Đ có th v a nâng cao hi u su t c a EIDE v aủ ế ể ể ừ ệ ấ ủ ừ
không làm tăng chi phí cho các linh ki n đi n t không có cách nào khác là ph iệ ệ ử ả
thay giao di n ki u "song song" b ng ki u "n i ti p", và k t qu là s ra đ i c aệ ể ằ ể ố ế ế ả ự ờ ủ
giao di nệ SATA. Tuy nhiên, hi u su t làm vi c c a các đĩa c ng SATA th hệ ấ ệ ủ ổ ứ ế ệ
đ u và các đĩa PATA không có s khác bi t đáng k .ầ ổ ự ệ ể
2.4.3 c u t oấ ạ
đĩa c ng g m các thành ph n, b ph n có th li t kê c b n và gi i thích sỔ ứ ồ ầ ộ ậ ể ệ ơ ả ả ơ
b nh sau:ộ ư
C m đĩaụ: Bao g m toàn b các đĩa, tr c quay và đ ng c .ồ ộ ụ ộ ơ
•Đĩa từ .
•Tr c quayụ : truy n chuy n đ ng c a đĩa t .ề ể ộ ủ ừ
•Đ ng c : Đ c g n đ ng tr c v i tr c quay và các đĩa.ộ ơ ượ ắ ồ ụ ớ ụ
C m đ u đ cụ ầ ọ
•Đ u đ c (ầ ọ head): Đ u đ c/ghi d li uầ ọ ữ ệ
•C n di chuy n đ u đ c (ầ ể ầ ọ head arm ho cặ actuator arm).
C m m ch đi nụ ạ ệ
•M ch đi u khi n: có nhi m v đi u khi nạ ề ể ệ ụ ề ể đ ng cộ ơ đ ng tr c, đi u khi nồ ụ ề ể
s di chuy n c a c n di chuy n đ u đ c đ đ m b o đ n đúng v trí trên bự ể ủ ầ ể ầ ọ ể ả ả ế ị ề
m t đĩa.ặ
•M ch x lý d li u: dùng đ x lý nh ngạ ử ữ ệ ể ử ữ d li uữ ệ đ c/ghi c a đĩa c ng.ọ ủ ổ ứ
•B nh đ m (ộ ớ ệ cache ho cặ buffer): là n i t m l uơ ạ ư d li uữ ệ trong quá trình
đ c/ghi d li u. D li u trên b nh đ m s m t đi khi đĩa c ng ng ngọ ữ ệ ữ ệ ộ ớ ệ ẽ ấ ổ ứ ừ
đ c c pượ ấ đi nệ.
•Đ u c m ngu n cung c p đi n cho đĩa c ng.ầ ắ ồ ấ ệ ổ ứ
•Đ u k t n i giao ti p v iầ ế ố ế ớ máy tính.
•Các c u đ u thi t đ t (t m d ch tầ ấ ế ặ ạ ị ừ jumper) thi t đ t ch đ làm vi c c aế ặ ế ộ ệ ủ
đĩa c ng: L a ch n ch đ làm vi c c a đĩa c ng (SATA 150 ho cổ ứ ự ọ ế ộ ệ ủ ổ ứ ặ