Ổ cứng là gì? Các loại ổ cứng phổ biến hiện nay

Ổ cứng là thành phần không thể thiếu của máy tính và hệ thống máy chủ Server giúp đọc và lưu trữ dữ liệu. Trong bài viết này, hãy cùng Đại Hữu tìm hiểu chi tiết hơn về ổ cứng là gì cũng như các loại ổ cứng phổ biến nhất hiện nay nhé!

Ổ cứng là gì?

Ổ cứng là một thiết bị dùng để lưu trữ và truy cập dữ liệu trong máy tính, hệ thống máy chủ và các thiết bị điện tử khác. Nó được sử dụng để lưu trữ các tập tin, chương trình và hệ điều hành. Đặc biệt, ổ cứng có khả năng lưu trữ dữ liệu trong thời gian dài mà không cần nguồn điện.

Với sự phát triển nhanh chóng và không ngừng của công nghệ, ổ cứng ngày nay có kích thước mỏng, gọn, nhẹ nhưng dung lượng thì ngày càng tăng lên để phục vụ tốt nhu cầu sử dụng của người dùng.

Thành phần cơ bản của ổ cứng

• Mắt đọc/ ghi (Read/ Write Head): Đây là một bộ phận cơ khí nhỏ được gắn trên cánh đĩa quay của ổ cứng cơ. Mắt đọc/ghi có nhiệm vụ đọc dữ liệu từ đĩa và ghi dữ liệu lên đĩa. Khi ổ cứng hoạt động, mắt đọc/ ghi di chuyển trên bề mặt đĩa để truy xuất và ghi dữ liệu.
• Đĩa quay (Platter): Đây là thành phần chính của ổ cứng cơ. Đĩa quay là một đĩa phẳng và tròn được làm từ vật liệu như nhôm hoặc thủy tinh, và được phủ lớp từ tính. Dữ liệu được lưu trữ trên đĩa quay dưới dạng các điểm từ tính được gọi là sector. Các đĩa quay thường có từ một đến nhiều, tùy thuộc vào loại và dung lượng của ổ cứng.
• Trục (Spindle): Trục là một trục giữ các đĩa quay và giúp chúng quay xung quanh. Trục được gắn chính giữa các đĩa quay và được kết nối với động cơ quay để tạo ra chuyển động quay.
• Động cơ quay (Spindle Motor): Động cơ quay tạo ra sức mạnh cần thiết để quay các đĩa quay của ổ cứng với tốc độ xác định. Động cơ quay đảm bảo đĩa quay ổn định và duy trì tốc độ quay nhất định để đọc và ghi dữ liệu.
• Bộ điều khiển (Controller): Bộ điều khiển là một mạch điện tử chịu trách nhiệm quản lý hoạt động của ổ cứng. Nó điều khiển việc truyền dữ liệu giữa mắt đọc/ ghi và các thành phần khác của hệ thống, cũng như thực hiện các chức năng quản lý và điều chỉnh hoạt động của ổ cứng.
• Bộ nhớ cache: Một số ổ cứng có tích hợp bộ nhớ cache để tăng tốc độ đọc/ ghi dữ liệu. Bộ nhớ cache tạm thời lưu trữ các dữ liệu mà hệ thống dự đoán sẽ được truy xuất trong tương lai gần, giúp giảm thời gian truy cập và nâng cao hiệu suất của ổ cứng.

Các thành phần này hoạt động cùng nhau để tạo ra một hệ thống lưu trữ dữ liệu hiệu quả trong ổ cứng. Tuy nhiên, đối với ổ cứng rắn (SSD), không có các thành phần cơ khí như mắt đọc/ ghi và đĩa quay, thay vào đó sử dụng bộ nhớ flash để lưu trữ dữ liệu, làm cho chúng nhanh hơn, nhẹ hơn và ít tồn tại rủi ro hơn so với ổ cứng cơ truyền thống.

Ổ cứng hoạt động như thế nào?

• Đọc dữ liệu: Khi một yêu cầu đọc dữ liệu được gửi đến ổ cứng, mắt đọc/ ghi (Read/ Write Head) di chuyển trên bề mặt đĩa quay để định vị vị trí cần đọc. Mắt đọc/ ghi sau đó đọc từ tính được lưu trữ trên đĩa quay và chuyển dữ liệu về bộ điều khiển (Controller) của ổ cứng.
• Ghi dữ liệu: Khi một yêu cầu ghi dữ liệu được gửi đến ổ cứng, mắt đọc/ ghi di chuyển đến vị trí cần ghi. Bộ điều khiển sau đó chuyển dữ liệu từ bộ nhớ của máy tính vào địa chỉ trên đĩa quay. Mắt đọc/ ghi sử dụng cơ chế từ tính để ghi dữ liệu lên đĩa quay.
• Truy xuất dữ liệu: Trong quá trình hoạt động, ổ cứng duy trì một bản đồ (map) lưu vị trí và trạng thái của các file và thư mục. Khi có yêu cầu truy xuất dữ liệu từ một file cụ thể, hệ thống điều khiển của ổ cứng sẽ tìm kiếm trong bản đồ để xác định vị trí và đường dẫn truy cập đến dữ liệu cần thiết.
• Quản lý dữ liệu: Bộ điều khiển của ổ cứng cơ quản lý việc lưu trữ và sắp xếp dữ liệu trên đĩa quay. Nó chia đĩa thành các vùng (partition) và tạo các cấu trúc dữ liệu như bảng định dạng file (file system) để quản lý và tổ chức dữ liệu một cách hiệu quả.

Chức năng của ổ cứng là gì?

• Lưu trữ dữ liệu: Giúp lưu trữ các tập tin, chương trình, ảnh, video, âm thanh, và dữ liệu khác trên thiết bị. Ổ cứng cung cấp không gian lưu trữ dài hạn cho dữ liệu của người dùng.
• Truy cập dữ liệu: Ổ cứng cho phép truy cập nhanh chóng và đọc/ ghi dữ liệu. Bằng cách định vị và truy xuất các tập tin và thư mục, người dùng có thể truy cập dữ liệu một cách dễ dàng và nhanh chóng.
• Quản lý dữ liệu: Ổ cứng hỗ trợ các cấu trúc dữ liệu như hệ thống tệp (file system) để quản lý và tổ chức dữ liệu một cách hiệu quả. Điều này bao gồm việc tạo, xóa, sao chép, di chuyển và sắp xếp các tập tin và thư mục.
• Sao lưu và khôi phục dữ liệu: Cho phép người dùng sao lưu dữ liệu quan trọng để đảm bảo an toàn và khôi phục lại dữ liệu khi cần thiết. Điều này giúp bảo vệ dữ liệu khỏi mất mát do sự cố hệ thống hoặc lỗi phần cứng.
• Hỗ trợ khả năng khôi phục dữ liệu: Trong một số trường hợp, khi ổ cứng bị lỗi hoặc dữ liệu bị mất, công nghệ khôi phục dữ liệu có thể được sử dụng để phục hồi dữ liệu đã bị mất. Điều này đặc biệt hữu ích trong trường hợp xảy ra sự cố hệ thống hoặc lỗi ổ cứng.
• Tăng cường hiệu suất hệ thống: Ổ cứng nhanh và có hiệu suất cao có thể tăng cường hiệu suất của hệ thống. Dữ liệu được truy cập và lưu trữ nhanh chóng, giúp giảm thời gian truy xuất và tăng tốc độ làm việc của các ứng dụng và quá trình.

Các loại ổ cứng phổ biến hiện nay

• Ổ cứng cơ (HDD - Hard Disk Drive): Đây là loại ổ cứng truyền thống sử dụng cơ chế quay đĩa và mắt đọc/ ghi để lưu trữ dữ liệu. Ổ cứng cơ có dung lượng lớn, giá thành thấp và thường được sử dụng trong máy tính để bàn và máy chủ.
• Ổ cứng rắn (SSD - Solid State Drive): SSD sử dụng bộ nhớ flash để lưu trữ dữ liệu thay vì cơ chế quay đĩa của ổ cứng cơ. SSD có tốc độ truy cập nhanh, tiêu thụ năng lượng thấp và không có bộ phận cơ khí, làm cho chúng nhẹ hơn và bền hơn. SSD thường được sử dụng trong máy tính xách tay, máy tính để bàn và các thiết bị di động.
• Ổ cứng Hybrid (SSHD - Solid State Hybrid Drive): SSHD kết hợp cả ổ cứng cơ và bộ nhớ flash trong một thiết bị duy nhất. Phần SSD được sử dụng làm bộ nhớ cache tăng tốc độ truy cập dữ liệu, trong khi phần ổ cứng cơ lưu trữ dữ liệu chính. SSHD cung cấp sự kết hợp giữa dung lượng lớn và hiệu suất tương đối tốt với chi phí thấp hơn so với SSD.
• Ổ cứng gắn ngoài (External Hard Drive): Đây là ổ cứng được kết nối với máy tính bằng cổng USB hoặc Thunderbolt. Ổ cứng gắn ngoài cung cấp lưu trữ bổ sung và dễ dàng di chuyển dữ liệu giữa các thiết bị.
• Ổ cứng M.2 (M.2 SSD): M.2 SSD là một loại ổ cứng rắn nhỏ gọn và dẹp, thường được sử dụng trong laptop và máy tính để bàn. Nó kết nối trực tiếp vào bo mạch chủ thông qua giao diện M.2, cung cấp tốc độ truy cập cao và tiết kiệm không gian vật lý.

Trên đây là những thông tin cơ bản mà Đại Hữu muốn chia sẻ đến bạn về ổ cứng. Nếu còn điều gì thắc mắc vui lòng liên hệ qua hotline: 0888.7777.36 để nhận tư vấn chi tiết nhé.