1. NCQ - Native Command Queuing

NCQ là một đặc điểm mà được dùng cho nhiều ổ cứng SATA trong những năm trước đây . Sắp hàng lệnh (Command queuing ) là công nghệ được giới thiệu vào năm 1994 cùng với công nghệ TCQ (Tagged Command Queuing ) được dùng trong những ổ cứng chuẩn SCSI 2 . Trong một bài trước đó chúng tôi cũng đã giới thiệu cho các bạn về NCQ và TCQ những trong bài này chúng tôi cũng sẽ nói một cách rõ ràng hơn .

 Công nghệ này cho phép tăng hiệu suất của ổ cứng lên một cách có ý nghĩa khi dùng trong môi trường máy chủ bằng cách sắp xếp lại các lệnh gửi tới ổ cứng , tối ưu hoá chúng do đó chỉ cần di chuyển đầu từ ít có thể khi phục vụ những lệnh

 Ví dụ : có bốn yêu cầu được gửi tới ổ đĩa liên quan tới việc truy cập ( đọc hoặc ghi ) dữ liệu trên rãnh 8 ,4 ,7 và 1 . Trong ví dụ này đầu Đọc/Ghi của ổ đĩa đang ở vị trí rãnh 0 trước những yêu cầu trên để gửi tới ổ đĩa .

 Ổ đĩa không có NCQ sẽ phục vụ những yêu cầu theo thứ tự mà chúng nhận được , khi ổ đĩa có sử dụng công nghệ TCQ hoặc NCQ sẽ sắp xếp lại thành 1,4,7,8 .

Lấy một thước đo đơn giản để di chuyển tới 1 rãnh mất 1ms thì theo bảng trên cho thấy hiệu suất di chuyển đầu từ của ổ đĩa giảm từ 21ms xuống còn 8ms nếu sử dụng công nghệ NCQ/TCQ .

1. SATA-IO

Chúng ta hay nghe nói tới giao diện SATA II , nhưng thực tế không thực sự đúng , nó cho biết rằng ổ cứng có tốc độ giao diện 300MB/s . Tổ chức mà đưa ra đặc điểm của chuẩn mới SATA , mà chúng ta hay gọi là SATA II , đã đề nghị các hãng sản xuất ổ cứng nên thay đổi thành SATA-IO cho đúng với khái niệm của nó .

Giao diện 300MB/s được dùng hầu hết trong những thiết bị mới của hệ thống PC bây giờ . Dưới đây là những đặc điểm mới nhất của nó

• Băng thông của giao diện 3Gb/s ( Gigabit /s ) : điều này cũng như mọi người quen gọi là 300MB/s
• ClickConnect : Đầu nối của ổ đĩa có khoá tương tự như gim của đầu nói Card mạng . Cuối của Cacble SATA mà nối với ổ đĩa có một gim kim loại nhỏ để chặn Cable khỏi bị tuột ra bên ngoài .
• eSATA và xSATA : chi tiết kỹ thuật của SATA ngoài với chiều dài sợi Cable ( 8m ) dài hơn Cable SATA bên trong ( 2m ) và theo thiết kế Cable khác .
• Hot-plugging : có khả năng cắm hoặc tháo ổ đĩa ra trong khi thiết bị chủ đang làm việc .
• NCQ : đã giải thích trước đó .
• Link Power Management : cung cấp thêm chức năng quản lí nguồn tới thiết bị .
• Staggered spin-up : đặc điểm này thường được dùng trong mảng RAID lớn . Ổ cứng dùng nhiều năng lượng hơn trong trạng thái bật hơn là trong trạng thái nghỉ . Đặc điểm này giảm công suất tiêu thụ bằng cách bật lần lượt từng ổ cứng rồi nghỉ thay vì bằng cách bật đồng loạt tất cả ổ cứng cùng một lúc .
• Asynchronous Notification – Khai báo không đồng bộ : đặc điểm này cho phép thiết bị báo cho phần điều khiển mà nó yêu cầu gửi đến .

Trên thực tế chúng ta không dùng hết những tính năng của nó . Băng thông của giao diện hầu hết còn thừa mà chưa dùng đến . Sự thêm băng thông là điều mong muốn của chúng ta khi mua những ổ dùng SATA II . Với băng thông gấp đôi đối với ổ cúng cũ không hoàn toàn sẽ làm tăng hiệu suất của hệ thống .

 Giao diện 300MB/s không thực sự cần bởi vì những ổ cứng SATA hiện nay mới có khả năng sử dụng tới 150MB/s .

 Chỉ có sự khác nhau về hiệu suất giữa SATA/150 và SATA/300 là tốc độ mà Cache của ổ đĩa có thể đọc và ghi dữ liệu và điều này mới là quan trọng . Băng thông thêm vào để cung cấp cho những thiết bị cho tương lai . Nó sẽ đạt tới giao diện 600MB/s trước khi tốc độ 300MB/s gây hiện tượng tắc nút cổ chai trong quá trình truyền dữ liệu .

1. SCSI với SATA

Trong mọi trường hợp chúng ta thường tin rằng ổ đĩa chuẩn SCSI , hoặc SAS (Serial Attached SCSI ) , là mới nhất và nhanh hơn SATA cho mọi tình huống . Trong khi điều đó có thể là đúng cho những ứng dụng trên máy chủ và cũng có thể đúng về một khía cạnh nào đó trên những ứng dụng để bàn , và điều đó cũng không còn lâu nữa . Những ổ SCSI được mong đợi dùng cho máy chủ và chúng cũng có những tính năng riêng biệt để sử dụng .

Thời gian truy cập thấp đối với những ổ SCSI có tốc độ RPM cao là điều mà nhiều người quan tâm để tăng hiệu suất làm việc của hệ thống cho những ứng dụng để bàn . Điều này cũng không đem lại nhiều lợi ích khi những mẫu ổ cứng dành cho máy tính để bàn có tốc độ RPM lên tới 15.000 RPM . Những ổ cứng cho máy tính để bàn có tốc độ cao cho phép tăng tốc độ tải Game hoặc chương trình , những ổ đĩa này hầu hết đọc dữ liệu trên cùng một chỗ trên mặt đĩa .

 Trong tình huống trên thì thời gian tìm kiếm đã được giải quyết . Những yêu cầu truy cập đạt được mỗi lần đọc được dữ liệu cỡ vài MB cho phép những dữ liệu cần thiết đã được lưu trữ trong bộ nhớ Cache của ổ đĩa vì thế hiệu suất của hệ thống cũng được tăng lên . Bên cạnh đó thuật toán “Đọc dữ liệu trước “ - dữ liệu được đọc trước khi chương trình yêu cầu – cũng được cải tiến nhiều cho phép chương trình có thể sử dụng dữ liệu ngay khi cần mà không cần phải truy xuất bên trong ổ đĩa .

 Nhưng bên cạnh đó thì những đặc điểm mới cũng được thêm vào để thiết lập những phiên bản chuẩn SAS mới nhưng lại không được áp dụng cho môi trường tính toán tại nhà .

MTBF ( Mean Time Between Failures ) - Khoảng thời gian giữa những lỗi

 Nó là phép đo độ tin cậy của ổ cứng mà thường bị hiểu sai . MTBF là chiều dài thời gian đạt được bằng cách theo dõi tỉ lệ lỗi đối với một số lượng lớn của ổ cứng .

 Ví dụ : nếu ổ cứng A có 600.000 giờ MTBF và ổ đĩa B có 1.2 triệu giờ MTBF thì không có nghĩa là ổ A sẽ dùng được 68 năm và ổ B sẽ dùng được 137 năm mà không có điều gì xảy ra  .

 MTBF đạt được bằng cách chạy thử một số lượng lớn ổ cứng liên tục khoảng từ hàng trăm tới hàng nghìn ổ đĩa và đo ổ đĩa đó lỗi như thế nào . Như lấy 2000 ổ đĩa , có một ổ lỗi trong thời gian 25 ngày thì MTBF là 1.2 triệu giờ . Thật không may mắn bởi vì nó không hoàn toàn như vậy .

 Thông thường bài kiểm tra cũng được tăng tốc bằng cách thay đổi điều kiện làm việc , ví dụ như tăng nhiệt độ môi trường chạy kiểm tra . Kết quả cuối cùng phụ thuộc nhiều vào nhân tố tăng tốc độ ảnh hưởng . Số của ổ cứng kiểm tra cũng là không chuẩn , do vậy nhiều nhà sản xuất tự do tăng hoặc giảm tổng số ổ đĩa để đạt được MTBF cao .

 Điều đó có nghĩa là với kiểu cách so sánh ổ đĩa theo tiêu chuẩn số giờ MTBF cũng không hoàn toàn chính xác và ổ đĩa có MTBF cao không có nghĩa là tin cậy hơn ổ đĩa có MTBF thấp .

1. Các loại ổ cứng khác

 Nếu các bạn thường xuyên xem các tin tức chúng tôi cập nhật trong mục Tin vắn cùng với Tri thức thì sẽ thấy ngoài ổ cứng SATA , SCSI , ATA thông thường hiện nay xuất hiện thêm hai kiểu ổ cứng nữa :

• Kiểu lai ghép ( Hybrid ) gần giống với ổ thông thường với kiểu ổ cứng này có bộ nhớ Cache bằng công nghệ Flash . Bộ nhớ Flash có dung lượng lớn và không bị mất dữ liệu khi không có nguồn cung cấp , vì vậy dữ liệu được đọc từ phần Disk trong ổ cứng vào bộ nhớ Flash trước . Chương trình sẽ xử lí dữ liệu tại bộ nhớ Flash và trong một thời điểm thích hợp nào đó lại mới truy cập vào phần Disk của ổ cứng để lấy hoặc ghi dữ liệu . Với ỏ cứng kiểu này giúp cho hệ thống máy tính tiết kiệm năng lượng và hiệu suất nhanh lên vì cần ít thời gian Đọc/Ghi dữ liệu trên Disk .

• Kiểu SSD ( Solid State Drive ) : Kiểu ổ đĩa này hoàn toàn không có phần cơ khí nên giảm thiểu hỏng hóc khi va chạm , đồng thời mức độ tiêu thụ năng lượng giảm và tốc độ Đọc/Ghi dữ liệu nhanh , nhưng giá thành còn đang cao .