HDD là gì? Nguyên lý hoạt động và điểm khác biệt so với ổ cứng SSD

Chúng ta hay thường nghe về ổ cứng SSD nhưng bạn đã biết ổ cứng HDD là gì chưa? Bài viết hôm nay của LANIT sẽ cùng bạn tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của HDD và phân biệt HDD với SSD.

Ổ cứng HDD là gì?

Ổ cứng HDD (Hard Disk Drive) là thiết bị lưu trữ dữ liệu lâu đời, được phát minh từ 1954. HDD cấu tạo là một chiếc đĩa tròn bằng nhôm, gốm hay thuỷ tinh được phủ từ tính. Ổ cứng HDD có vai trò quan trọng không thể thiếu của máy tính, laptop. Đặc biệt khi kết nối mạng có vấn đề cũng không lo mất dữ liệu.

Ổ cứng chứa toàn bộ dữ liệu người dùng, hệ điều hành, tệp cá nhân,…Bên cạnh đó HDD cũng quyết định tốc độ truyền dữ liệu, tính bảo mật cũng như điện năng tiêu thụ,… Không có ổ cứng hoặc thiết bị lưu trữ tương tự, máy tính sẽ không thể khởi động và vận hành hệ điều hành. Khi bạn tải hoặc tạo tệp trên máy tính, chúng sẽ được lưu trên ổ cứng hoặc thiết bị lưu trữ khác để duy trì cho đến khi bạn quyết định di chuyển hoặc xóa chúng đi.

Ổ cứng HDD là gì?
Ổ cứng HDD là gì?

Cấu tạo HDD là gì?

Ổ đĩa HDD gồm ba phần chính:

Bên trong:

Gồm nhiều đĩa cứng bằng nhôm, thủy tinh hoặc gốm được phủ từ tính. Các đĩa được lắp trên một trục quay chung, giúp các đĩa quay đồng thời khi hoạt động.

Cụm đầu đọc:

  • Đầu đọc: Đảm nhiệm chức năng ghi và đọc dữ liệu.
  • Cần di chuyển đầu đọc (head arm): Định vị đầu đọc vào đúng vị trí trên đĩa.

Cụm mạch điện:

  • Mạch điều khiển: Điều chỉnh động cơ và di chuyển đầu đọc.
  • Mạch xử lý dữ liệu: Xử lý dữ liệu ghi/đọc.
  • Bộ nhớ đệm: Tạm lưu dữ liệu.
  • Cổng nguồngiao tiếp với máy tính: Cung cấp điện và truyền dữ liệu.
  • Cầu đấu jumper: Điều chỉnh chế độ hoạt động và thứ tự kênh IDE.
  • Vỏ ổ đĩa: Bảo vệ các bộ phận bên trong.
Cấu tạo HDD là gì?
Cấu tạo HDD là gì?

    Nguyên lý hoạt động của ổ cứng HDD

    Ổ cứng HDD (Hard Disk Drive) hoạt động nhờ các đĩa từ quay tốc độ cao và đầu đọc/ghi. Trong quá trình ghi dữ liệu, đầu đọc thay đổi từ trường trên bề mặt đĩa, ghi lại thông tin dưới dạng các vùng từ tính đại diện cho các bit 0 và 1. Khi đọc dữ liệu, đầu đọc di chuyển đến vị trí lưu trữ, đọc tín hiệu từ từ trường và chuyển đổi thành dữ liệu số để máy tính xử lý.

    HDD bao gồm nhiều bộ phận như đĩa từ (platter) gắn trên trục quay và đầu từ gắn trên cần di chuyển (actuator arm). Bộ điều khiển ổ cứng (controller) quản lý quá trình đọc/ghi, điều khiển tốc độ quay và di chuyển của đầu từ để đảm bảo dữ liệu được truy cập chính xác. Tốc độ của HDD thường dao động từ 5,400 đến 7,200 vòng/phút (RPM) cho các dòng phổ thông, có thể đạt 10,000 RPM ở dòng cao cấp. HDD có chi phí lưu trữ thấp và dung lượng lớn nhưng chậm hơn SSD vì phụ thuộc vào cơ chế quay và di chuyển cơ học của đầu từ.

    Nguyên lý hoạt động của ổ cứng HDD
    Nguyên lý hoạt động của ổ cứng HDD

    Ưu và nhược điểm của HDD là gì?

    Để dễ hiểu, bạn có thể xem những ưu và nhược điểm chính của HDD trong bảng dưới đây:

    ƯU ĐIỂMNHƯỢC ĐIỂM
    Dung lượng lưu trữ lớn với chi phí thấpTốc độ truy xuất dữ liệu chậm do hoạt động cơ học
    Giá thành ổ cứng rẻDễ bị hỏng do va đập
    Kích thước 3,5’’  2,5” phù hợp với máy tính để bàn, laptopPhát ra tiếng ồn

    >>> Xem thêm: Vps Nvme SSD là gì? Ưu điểm và Lợi Ích của Vps Nvme

    Phân loại ổ cứng HDD

    Ổ cứng HDD có hai loại chính là HDD gắn trong (Internal HDD) và HDD di động (External HDD):

    HDD gắn trong có kích thước 3.5 inch, phổ biến nhất với dung lượng lên đến 4 TB, cho tốc độ đọc/ghi khoảng 530 MB/s. Giá của loại ổ cứng này dao động từ 2 đến 7 triệu đồng, thường được lắp cố định trong máy tính, có mức chi phí thấp hơn so với ổ di động.

    HDD di động có kích thước 2.5 inch, thường có dung lượng tối đa 2 TB và sử dụng nguồn điện từ cổng USB hoặc Thunderbolt. Tuy nhiên, trên thị trường hiện nay còn có nhiều mẫu ổ cứng di động cao cấp, như dòng Backup Plus Desktop, với dung lượng lên đến 5 TB. Mẫu ổ cứng này cho phép mở rộng lưu trữ linh hoạt và thuận tiện khi mang đi.

    Phân loại ổ cứng HDD
    Phân loại ổ cứng HDD

    Điểm khác biệt giữa SDD và ổ cứng HDD là gì?

    Dưới đây là bảng so sánh giữa ổ cứng SSD (Solid State Drive) và HDD (Hard Disk Drive):

    TIÊU CHÍSSDHDD
    Cấu trúcKhông có bộ phận chuyển động; sử dụng bộ nhớ flashĐĩa từ quay với đầu đọc/ghi
    Tốc độ truy cậpNhanh hơn đáng kể (tốc độ đọc/ghi cao)Chậm hơn do phụ thuộc cơ chế quay đĩa
    Độ bềnChịu rung lắc tốt hơn, ít bị ảnh hưởng bởi va chạmDễ hỏng hơn khi có tác động vật lý
    Dung lượngGiới hạn hơn (dung lượng lớn giá cao)Dung lượng cao với chi phí thấp
    Tuổi thọGiới hạn về số lần ghi/xóaTuổi thọ phụ thuộc vào động cơ và đĩa từ
    Khả năng tiêu thụ điệnThấp hơn, tiết kiệm điệnTiêu thụ nhiều điện hơn
    Giá thànhCao hơn nhiều so với HDDThấp hơn, phù hợp với nhu cầu lưu trữ lớn
    Điểm khác biệt giữa SDD và ổ cứng HDD là gì?
    Điểm khác biệt giữa SDD và ổ cứng HDD là gì?

    >>> Xem thêm: Thunderbolt 3 là gì? Tính năng và lợi ích của cổng kết nối đa năng

    Thông số kỹ thuật cần chú ý về HDD

    Dưới đây là các thông số kỹ thuật của ổ cứng HDD bạn cần biết:

    • Dung lượng ổ cứng HDD: Được đo bằng byte, KB, MB, GB, hoặc TB, thể hiện không gian lưu trữ tối đa của ổ cứng.
    • Thời gian tìm kiếm trung bình (Average Seek Time): Là khoảng thời gian đầu đọc cần để di chuyển từ một cylinder đến một cylinder bất kỳ khác.
    • Thời gian truy cập ngẫu nhiên: Thời gian trung bình để ổ cứng tìm và truy cập dữ liệu bất kỳ, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động.
    • Thời gian truy cập dữ liệu (Data Access Time): Tổng thời gian cần để đầu đọc di chuyển và tìm đúng dữ liệu cần thiết.
    • MTBF (Mean Time Between Failures): Tuổi thọ trung bình của ổ cứng, đo bằng giờ. Ổ cứng có tốc độ 15.000 rpm có thể đạt tuổi thọ tới 1,4 triệu giờ.

    Câu hỏi thường gặp

    HDD có dễ bị hỏng không?

    Ổ cứng HDD có các bộ phận cơ học, như đĩa từ và đầu đọc/ghi, do đó nó dễ bị hỏng hơn so với SSD nếu bị va chạm hoặc tiếp xúc với độ rung. Tuy nhiên, nếu được bảo quản cẩn thận và sử dụng đúng cách, HDD có thể hoạt động ổn định trong thời gian dài.

    Có thể kết hợp HDD và SSD không?

    Có, nhiều hệ thống sử dụng đồng thời HDD và SSD để tận dụng ưu điểm của cả hai. SSD thường được dùng làm ổ chứa hệ điều hành và các ứng dụng cần tốc độ truy cập cao, trong khi HDD dùng để lưu trữ dữ liệu lớn và ít được truy cập thường xuyên. Sự kết hợp này mang lại hiệu suất cao và dung lượng lưu trữ lớn với chi phí hợp lý.

    Làm sao để biết HDD đang bị lỗi?

    Một số dấu hiệu nhận biết HDD bị lỗi bao gồm: máy tính chạy chậm, âm thanh bất thường từ ổ cứng (như tiếng kêu “click” hoặc “buzz”), tệp dữ liệu bị hỏng hoặc không mở được, hệ điều hành thường xuyên bị treo hoặc xuất hiện thông báo lỗi liên quan đến ổ cứng. Các phần mềm kiểm tra sức khỏe ổ cứng như S.M.A.R.T cũng có thể giúp theo dõi tình trạng HDD và cảnh báo khi ổ cứng gặp vấn đề.

    Lời kết

    Trên đây là những chia sẻ về ổ cứng HDD là gì? Hy vọng LANIT đã mang lại những kiến thức hữu ích đến bạn. Đừng quên theo dõi LANIT để cập nhật nhiều kiến thức công nghệ mới nhất nhé!

    LANIT tự hào là nhà cung cấp VPS giá rẻ với ổ cứng SSD cực chuẩn, dữ liệu truyền không giới hạn, băng thông lên đến 200 Mbps, AntiDDoS hàng đầu. Hãy liên hệ ngay để được tư vấn!

    avata Hải

    Triệu Huyền Trang

    Triệu Huyền Trang chuyên gia 3 năm kinh nghiệm trong ngành Công Nghệ, Phần Mềm. Chuyên chia sẻ các kiến thức phần mềm mã nguồn, ứng dụng và thông tin về công nghệ hữu ích.

    Chat với chúng tôi qua Zalo!
    Chat với chúng tôi qua Zalo!