Mua ổ cứng

Ổ cứng là một trong những thành phần hay được nâng cấp bên trong PC . Tương tự như RAM , bạn có thể không bảo giờ gọi là đủ đối với khoảng trống lưu trữ trên đĩa . Nó thường thiếu chỗ trước khi bạn kịp nhận ra điều đó .

Trong bài này tôi hướng dẫn những tham số và những thước đo để xác định ổ cứng nào gọi là tốt cho công việc của bạn .. Sau khi đọc bài này bạn sẽ quan tâm hơn để lựa chọn ổ cứng tốt nhất cho mình .

 Hiệu suất

 Không như bộ vi xử lí , hiệu suất của ổ cứng không thể xác một cách đơn giản . Tất nhiên bạn không thể tính bằng những chương trình chạy thử Benchmark với một số hệ thống tính điểm thống nhất . Mặc dù có một số thủ thuật chung để chọn bộ vi xử lí phù hợp , nhưng trước đó chúng ta hãy đi tới một số khái niệm liên quan tới hiệu suất của ổ cứng .

 

\"/\"

 Tốc độ đọc

 Nó là phép đo cho biết ổ cứng có thể cấp phát được yêu cầu dữ liệu nhanh đến mức như thế nào ( từ bộ nhớ đệm hoặc từ mặt đĩa từ ) tới Bộ phận điều khiển ổ cứng trên Motherboard . Hiển nhiên tốc độ đọc càng cao thì càng tốt . Nên chú ý rằng tốc độ đọc này bị ảnh hưởng bởi bộ nhớ đệm SDRAM của ổ cứng và Bộ phận điều khiển , nó sẽ không đưa cho bạn việc đọc chính xác của hiệu suất vật lí của ổ cứng . Tuy nhiên , nó cũng là dấu hiệu tốt của hiệu suất đọc thực tế ổ cứng của bạn .

 Tốc độ ghi

 Nó ngược lại với tốc độ đọc . Thay vì phép đo tốc độ của dữ liệu truyền từ ổ đĩa tới bộ phận điều khiển ổ cứng , nó đo mức độ nhanh như thế nào của ổ cứng có thể thực hiện đầy đủ việc ghi dữ liệu từ Bộ phận điều khiển ổ cứng tới mặt đĩa từ . Lại một lần nữa kết quả này bị ảnh hưởng bởi Bộ đệm ổ cúng và Bộ phận điều khiển bộ đệm . Do đó nó cũng là đấu hiệu tốt về hiệu suất ghi dữ liệu của ổ cứng trong thực tế .

 Tốc độ đọc bên trong

 Để kiểm tra điều này , Bộ đệm của ổ cứng bị vô hiệu hoá ( Disable ) và dữ liệu được đọc trực tiếp từ mặt đĩa từ . Điều này cho phép bạn cách ly với hiệu suất đọc vật lí của ổ cứng . Tốc độ đọc bên trong thường được ghi theo một đồ thị và tốc độ đọc những rãnh bên ngoài cao hơn nhiều so với tốc độ đọc những rãnh bên trong đĩa . Đồ thị thường cho thấy sự giảm theo bậc thang trong tốc độ đọc khi đọc từ những rãnh ngoài vào những rãnh bên trong . Đó là bởi vì công nghệ MZR ( Multiple Zone Recording ) được sử dụng hiện nay  .

 Mặc dù những chương trình chạy Benchmark sẽ thông thường liệt kê cả những tốc độ đọc lớn nhất và nhỏ nhất , nhưng những nhà sản xuất thường chỉ đưa ra tốc độ đọc đĩa cao nhất , đó là tốc độ đọc tại ở rãnh ngoài cùng . Điều đó được biết như là tốc độ đọc đĩa liên tục lớn nhất bởi vì nó cho biết tốc độ đọc đĩa lớn nhất mà ổ cứng có thể đạt được sau khi bộ nhớ đệm đã bị tràn . Nó là đấu hiệu tốt của hiệu suất đọc ổ đĩa những File mà có kích thước lớn hơn nhiều so với kích thước của bộ nhớ đệm .

 Tốc độ ghi bên trong

 Nó ngược lại với tốc độ đọc bên trong . Nó đo thời gian để ổ cứng trực tiếp ghi dữ liệu tới những mặt đĩa từ mà không liên quan tới bộ đệm . Cũng tương tự như Tốc độ đọc bên trong , Tốc độ ghi bên trong cũng có tốc độ ghi lớn nhất và nhỏ nhất nhưng những nhà sản xuất cũng vẫn chỉ thông báo tốc độ ghi lớn nhất Nó là đấu hiệu tốt của hiệu suất ghi ổ đĩa những File mà có kích thước lớn hơn nhiều so với kích thước của bộ nhớ đệm .

 Tốc độ cực đại – Burst Speed

 Nó là phép đo cho biết dữ liệu có thể được truyền nhanh như thế nào từ bộ đệm tới bộ phận điều khiển ổ đĩa . Nói một cách khác , nó cho biết tốc độ của giao diện giữa bộ đệm với Bộ phận điều khiển . Tốc độ cực đại này càng cao thì sẽ tốt hơn cho hiệu suất làm việc của ổ cứng .

 Thời gian tìm kiếm giữa những rãnhTrack-to-Track Seek Time

 Phép đo này cho biết thời gian để di chuyển những đầu từ Đọc/Ghi từ một rãnh tới rãnh kế tiếp mất bao lâu . Số này càng nhỏ thì có nghĩa khả năng tìm kiếm càng nhanh và càng tốt , sử dụng đơn vị là mili giây (millisecond ) .

 Thời gian tìm kiếm ngẫu nhiên - Random Seek Time

 Phép đo này theo mức trung bình cho biết thời gian đầu từ Đọc/Ghi tìm ra những đoạn dữ liệu ngẫu nhiên . Phép đo này vô cùng quan trong trong môi trường máy chủ mà ở đó dữ liệu thường xuyên được truy cập một cách ngẫu nhiên . Đơn vị đo của nó là mili giây , thời gian tìm kiếm ngẫu nhiên càng nhỏ càng tốt .

 Độ trễ của quay đĩa – Rotation Latency

 Nó là phép đo trung bình cho biết ổ cứng mất thời gian bao lâu để đạt được tốc độ quay đĩa lớn nhất theo đúng trị số của nó . Ví dụ tốc độ quay của Motor là 7200RPM nhưng khi bắt đầu hoạt động ổ cứng không thể quay nhay lập tức với tốc độ 7200RPM mà nó cần một khoảng thời gian trễ đạt được tốc độ từ 0 tới 7200 RPM . Thời gian trễ này càng nhỏ thì càng tốt .

 Thời gian truy cập

 Nó chỉ rõ thời gian trung bình để ổ cứng nhận lệnh , di chuyển đầu từ Đọc/Ghi tới vị trí thích hợp và bắt đầu quá trình Đọc/Ghi . Như vậy nó là sự kết hợp của nhiều phép đo với những giá trị khác nhau .

 Có thể nói một cách nôm na , nó được tính theo công thức sau

 Thời gian truy cập = Lệnh di chuyển đầu từ Đọc/Ghi + Thời gian Tìm kiếm + Thời gian trễ

 

Thời gian truy cập càng nhỏ thì hiệu suất của ổ cứng sẽ càng tăng lên .

Kiểm nghiệm Benchmark

  Không như các bộ vi xử lí , hầu hết những nhà sản xuất ổ cứng đều không quan tâm tới những kết quả Benchmark . Do đó , bạn sẽ cần kiểm tra xem xét ổ cứng theo những kết quả Benchmark để tìm những cái mà liên quan tới hiệu suất hoạ động của ổ cứng . Để tìm ra những vấn đề liên quan tới hiệu suất của ổ cứng , bạn có thể dùng những Benchmark như sau

 HDTach 3

Nó là chương trình cơ bản nhất Benchmark của ổ cứng , nó tập trung chủ yếu vào vẻ bên ngoài hiệu suất của ổ cứng và sẽ không đưa cho bạn một ý tưởng tốt khả năng làm việc của nó trong công việc thực tế . Tuy nhiên nó là cách nhanh chóng và dễ dàng để kiểm tra tốc độ Đọc/Ghi và Tốc độ cực đại của ổ cứng của bạn .

 

\"/\" 

 

HDTune

Nó cũng tương tự như HDTach , cách sử dụng chúng là như nhau . Nó có những Benchmark cơ bản , những những người ưa thích vọc PC lại muốn một cái gì đó chính xác hơn và trước sau đều cho một kết quả như nhau . Thong thường dùng HDTach hoặc HDTune hay cho những kết quả khác nhau khi chạy những lần khác nhau trên cùng một máy

 

\"/\" 

 

\"/\" 

 

IOMeter

Chương trình này là ứng dụng tốt để chạy thử cho môi trường máy chủ . Khởi đầu của nó là phần mềm của Intel và hiện nay nó được quản lí và nâng cấp của công đồng mã nguồn mở . Benchmark này đưa ra những lựa chọn cao cấp cho phép bạn mô phỏng việc truy cập ngẫu nhiên với những hàng đợi dài và với bất kì những phép thử mà người dùng có thể tưởng tượng được

 

\"/\" 

 

Hầu hết mọi kết quả của IOMeter đều dùng IOPS (Input Ouput Per Second ) . Một điều xin lưu ý với các bạn là IOMeter tập trung chủ yếu các thông số phục vụ cho môi trường máy chủ và vô cùng phức tạp để thiết lập và sử dụng nó .

 IPEAK SPT

Nó là một phần mềm Benchmark khác của Intel . Như IOMeter , nó đã không được Intel tiếp tục nâng cấp và hỗ trợ . Tuy nhiên Benchmark này cho phép bạn chạy mọi điều với tất cả mọi ý nghĩ kì quặc của bạn . Không như IOMeter mà phát sinh Load cho riêng mình , với IPEAK , bạn thiết lập Load và IPEAK sẽ nói ổ đĩa có thể đưa ra được bao nhiêu IOPS .

 

\"/\"

 

 PCMark

Nó do hãng Futumark làm bên cạnh với chương trình 3DMark . PCMark là chương trình mà họ đưa ra để chạy thử PC , theo ý kiến cá nhân thì chương trình này dùng chạy phục vụ chủ yếu cho những bộ vi xử lí của Intel với ổ cứng của bạn để kiểm tra thời gian khởi động hệ thống dựa trên những công việc Đọc/Ghi thực tế

 

\"/\"

 

 WinBench 99 V2.0

Chương trình này của hãng Verisoft nhưng hiện nay nó không còn được cập nhật và hỗ trợ . Verisoft đã bị Microsoft “chén” mất . Bạn vẫn có thể tải ở nhiều trang Web khác về để sử dụng . Những bước chạy thử này là rất chính xác và mô phỏng việc sử dụng của người dùng trong những ứng dụng thực tế . Tôi khuyên bạn nên dùng nó nếu có thể để chạy Benchmark .

 

\"/\" 

 

Chú ý : Nên nhớ rằng khi bạn kiểm tra ổ cứng của mình bằng cách chạy Benchmark , một điều vô cùng quan trọng đó là Bộ phận điều khiển của ổ đĩa không bị “ nút cổ chai “ . Nếu ổ cứng của bạn hỗ trợ SATA 3Gb/s thì không được thiết lập chỉ chạy SATA 1.5Gb/s . Cũng tương tự như vậy , bạn sẽ chỉ so sánh kết quả với những Bộ phận điều khiển ổ cứng tương đương với nhau . Điều đó có nghĩa là nếu ổ cúng SATA của bạn hỗ trợ 3Gb/s thì Bộ phận điều khiển ổ cứng trên Motherboard cũng phải hỗ trợ 3Gb/s .

Những đặc trưng liên quan tới hiệu suất của ổ cứng

 Công nghệ của ổ cứng hiện nay không tiến xa hơn là mấy , nó vẫn làm việc dựa trên những linh kiện cơ khí như nhiều năm về trước . Nó vẫn có Motor , trục quay , những đầu từ Đọc/Ghi , những thiết bị điều khiển cơ khí , và tất nhiên là cả những tấm đĩa từ . Tất nhiên tất cả chúng đều không trở thành một khối thống nhất ( Solid-State ) trong tưong lai .

 Tốc độ quay

Như chúng ta đã biết tốc độ trục quay có ý nghĩa quyết định rất lớn tới hiệu suất Đọc/Ghi của ổ cứng . Ổ cứng có động cơ Motor mà quay những đĩa từ xung quanh trục quay tại tốc độ cố định . Tốc độ quay được xác định theo đơn vị RPM ( Revolution Per Minute ) . Tốc độ quay càng cao , thì đĩa quay càng nhanh và ổ đĩa có thể Đọc/Ghi dữ liệu được nhanh hơn  . Tất cả ổ đĩa cho máy tính để bàn có tốc độ quay hiện nay là 7200RPM , trong khi ổ đĩa cho máy tính xách tay có tốc độ chậm hơn là 4200RPM . Những ổ đĩa hiệu suất cao được sử dụng cho máy trạm và máy chủ dùng tốc độ quay là 10000 RPM hoặc 15000 RPM mặc dù lúc đó sẽ ồn hơn , toả ra nhiều nhiệt lượng hơn và khả năng lưu trữ cao hơn .

 Mật độ đĩa từ

Mật độ đĩa từ hoặc là mật độ phân bố trên một đơn vị diện tích , nó cho biết có bao nhiêu Bit dữ liệu được lưu trữ trên một Inch vuông đĩa từ của ổ cứng . Mật độ càng dày đặc không chỉ cho phép khả năng lưu trữ nhiều dữ liệu , chúng còn tăng tốc độ Đọc/Ghi tại bất kì tốc độ quay của ổ đĩa . Nó có nghĩa là với những đĩa từ có mật độ dày đặc hơn thì cho phép nhiều Bit đi qua dưới đầu từ Đọc/Ghi trong một vòng quay .  Do đó để tăng dung lượng lưu trữ , tốt hơn bạn nên mua ổ cứng có mật độ dày đặc hơn với ít đĩa từ còn hơn là mua ổ cứng có nhiều đĩa từ những mật độ thưa hơn .

 Bộ nhớ đệm - Cache

Cache hay còn được gọi là bộ đệm , là bộ nhớ ( thông thường hay dùng là SDRAM ) được tích hợp bên trong ổ cứng . Nó được dùng để cải thiện tốc độ truyền dữ liệu của ổ cứng bằng cách lưu trữ một số dữ liệu để truy cập số lượng lớn dữ liệu được nhanh hơn . Với dung lượng bộ nhớ Cache càng lớn thì ổ cứng sẽ thực hiện công việc được nhanh hơn , mặc dù chỉ khi có dữ liệu cần đến được lưu trữ trong Cache thì điều đó mới có tác dụng , nhưng dù sao đó cũng là bước cải thiện hiệu suất làm việc của ổ cứng .

Hầu hết những ổ cứng của máy tính để bàn có bộ đệm là 8MB hoặc 16MB .

 NCQ – Native Commad Queuing

Đặc điểm này cho phép Bộ phận điều khiển ổ cứng sắp xếp lại những lệnh Đọc và Ghi để tăng hiệu quả làm việc lớn nhất . Thay thế cách sếp hàng lệnh kiểu FIFO ( First in , First out ) , Bộ phận điều khiển ổ đĩa cứng có thể sắp xếp lại những lệnh để những đầu từ Đọc/Ghi không cần phải di chuyển nhiều ( Chúng tôi đã giới thiệu kỹ càng về phương thức NCQ , các bạn tìm đọc trong chuyên mục Tri thức ) . Điều này không chỉ giảm phần điều khiển đầu từ , mà nó cũng cải thiện hiệu suất Đọc/Ghi ngẫu nhiên bằng cách giảm thời gian tìm kiếm ngẫu nhiên .

 Cũng xin nhấn mạnh với các bạn rằng NCQ làm việc tốt nhất cho quá trình Đọc/Ghi ngẫu nhiên và điều này hau được sử dụng trong hệ thống máy chủ tìm kiếm cơ sở dữ liệu . Nó không có tác dụng gì nhiều với kiểu Đọc/Ghi dữ liệu liên tục mà hay dùng trong những máy tính để bàn . Do đó đặc điểm NCQ này tập trung chủ yếu cho hệ thống máy chủ . Trong thực tế khi sử dụng máy tính trong môi trường không phải máy chủ / máy trạm , nó có thể giảm hiệu suất của ổ cứng của bạn do mất thời gian sắp xếp lại hàng lệnh và tính toán để tìm cách thức di chuyển đầu từ tốt nhất .

 

\"/\"

 

Hình 9 : Hình bên trái là chu trình của đầu từ Đọc/Ghi khi không có NCQ . Hình bên phải là chu trình Đọc/Ghi khi sử dụng NCQ

 

Giao diện

Có hai giao diện chính cho máy tính để bàn : một là theo kiểu cũ PATA hay còn gọi là IDE và kiểu giao diện mới hơn gọi là SATA . Những ổ cứng và Bộ phận điều khiển PATA ngày càng trở nên lỗi thời và sẽ nhiều nhà sản xuất ổ cứng đang dần dần bỏ giao diện này , do đó trừ khi bạn nâng cấp với hệ thống cũ còn lại không có lí do gì để tiếp tục mua những ổ đĩa dùng giao diện PATA chậm hơn .

 Giao diện SATA nhanh hơn và kèm theo những tính năng mới như :

 

  • Hot-Plug : Bạn có thể lắp và tháo những ổ SATA mà không cần phải tắt máy tính , Ngay khi cắm Cable dữ liệu và Cable nguồn ổ SATA thì hệ thống của bạn sẽ nhận biết và cung cấp những thông tin về nó cho hệ điều hành .
  • Băng thông chuyên dụng :  Không như PATA chỉ cho phép 02 thiết bị PATA chia xẻ một kênh dữ liệu duy nhất , giao diện SATA cấp cho mỗi thiết bị SATA kênh dữ liệu riêng cho từng thiết bị . Vì thế mà mỗi ở cứng SATA không cần chia xẻ băng thông của mình cho bất kì thiết bị nào khác .
  • Cable đơn giản hơn : Chuẩn Cable PATA có độ rộng khoảng 2.5 inch trong khi Cable dữ liệu SATA chỉ có độ rộng ¼ inch . Do độ rộng Cable SATA mỏng bằng 1/8 lần so với Cable PATA nên cho phép quản lí Cable dễ dàng hơn , gọn gàng hơn . Với Cable mỏng hơn cho phép luồng khí làm mát bên trong máy dễ dàng được lưu thông vì thế mà hiệu suất làm mát trên toàn bộ hệ thống sẽ tốt hơn .
  • Khoảng cách Cable dài hơn và linh hoạt hơn : Phương pháp truyền tín hiệu song song ở giao diện PATA ( 80 dây dẫn ) bị hạn chế bỏi chiều dài của Cable do những vấn đề liên quan tới độ nhiễu và nhiễu xuyên âm . SATA không có những vấn đề như vậy và dây Cable của nó có thể đạt được độ dài 1.5m từ Motherboard .

Chuẩn eSATA ( External SATA ) cho phép mở rộng cự li xa hơn tới 2m , cho phép bạn dùng nhiều ổ SATA bằng một cổng eSATA .

  

\"/\"

Hình 10 : Đầu nối Cable SATA kiểu A và đầu nối eSATA

 

\"/\"

Hình 11 : Đầu nối tín hiệu của PATA và SATA

 

\"/\"

Hình 12 : Đấu nối ổ cứng SATA

 

\"/\"

Hình 13 : Chuyển đổi từ SATA thành IDE

 

Độ tin cậy và những yếu tố khác

 Hiệu suất lại nhiều khi không phải là tất cả . Ổ cứng lưu trữ dữ liệu của bạn , mà nhiều người cho rằng đó là điều quan trọng nhất của PC . Nó bao gồm tài liệu , hình ảnh , Video .. Mất tất cả dữ liệu sẽ tương tự như việc xoá sạch lịch sử và những kí ức và bạn lại phải hồi phục lại nó . Đó hoàn toàn không phải là chuyên đùa . Do đó độ tin cậy của ổ đĩa là nhân tố hay bị chê bai .

 Vòng bi

Những ổ đĩa có những vòng bi và những đĩa từ được gắn với chúng . Vòng bi cho phép những tấm đĩa từ quay với độ ma sát , tiếng ồn và nhiệt thấp nhất . Những ổ đĩa cứng thông thường dùng một hoặc hai kiểu vòng bi – vòng bi truyền thống có nhiều bi hoặc vòng bi dùng FDB (Fruid Dynamic Bearing)  . Vòng bi dùng nhiều bi sẽ gây tiến ồn cao hơn và hay bị mài mòn không đều do đó dễ dàng phá hỏng đĩa từ khi quay hơn là vòng bi dùng FDB , tuy nhiên chúng lịa rẻ hơn nhiều và vì thế mà những sản phẩm kiểu này vẫn còn được sản xuất

 

\"/\"

Hình 14 : Ổ cứng dùng vòng bi theo phương thức FDB

 
FDB cho phép tiếng ồn của ổ đĩa giảm đi và làm việc có độ tin cậy cao hơn . Do đó nếu bạn muốn ổ cứng có độ tin cậy cao và độ ồn nhỏ thì phải chọn ổ cứng dùng vòng bi theo phương pháp FDB .

 Chịu được sự va chạm – Shock Tolerance

Đánh giá sự va chạm bằng kí hiệu G , nó chứng tỏ tổng số sự va chạm mà ổ cứng có thể chống đỡ được . Những nhà sản xuất thông thường cung cấp hai con số : Va chạm trong khi làm việc và va chạm trong khi không làm việc . Chịu đựng được sự va chạm càng cao thì càng tốt , nhất là khi bạn dùng ổ cứng này để mang đi mang lại . Không thể nói rằng Va chạm trong khi làm việc không quan trọng trong ổ cứng bởi vì thông số đó rất quan trong trong khi bạn làm việc với máy tính mà đang di chuyển , nhất là với máy tính xách tay .

 Công suất tiêu thụ

Công suất tiêu thụ ít thì nhiệt năng toả ra ít . Đó là ảnh hưởng gián tiếp tới độ tin cậy của ổ cứng mặc dù trên thực tế rất khó xác định được điều này một cách chính xác . Trong những thiết bị di động , công suất tiêu thụ thấp đồng nghĩa với thời gian làm việc của Ắc quy tăng lên .

 Mức độ tiếng ồn

Đo dằng đại lượng Bels hoặc deciBels (dB ) . Với mức độ tiếng ồn 20-30dB thì được gọi là im lặng . Tất nhiên với ổ cứng tiền ồn càng nhỏ càng tốt nhất là dùng nó trong những ứng dụng đòi hỏi hệ thống Multimedia chất lượng cao .

 Độ rung

Độ rung bản chất nó là những âm thanh nhiễu ngoài mức độ có thể nghe thấy , tại tần số vô cùng thấp 500Hz hoặc thấp hơn . Mặc dù người dùng không thực sự quan tâm về điều này , nhưng những vỏ máy bằng nhôm nhẹ sẽ rất cẩn thận trong nhiều trường hợp vỏ máy sẽ tạo ra độ rung rất mạnh hoặc bị đổ trong quá trình làm việc và làm hỏng ổ cứng . Đơn vị đo độ rung là Rads . Ổ cứng nào chịu được độ runug càng lớn thì càng tốt .

 MTBF – Mean Time Before Failure

MTBF là một khái niệm mơ hồ và đánh giá một cách đáng ngờ , nó cho biết ổ cứng có thể làm việc được bao lâu trước khi bị hỏng trong điều kiện làm việc mẫu nào đó . Không có một chuẩn mực nào để đánh giá chỉ số này , những nhà sản xuất ổ cứng khác nhau thì lại đưa ra những chỉ số chạy thử khác nhau .  Sự đánh giá này thu được bằng cách theo dõi thời gian làm việc một số lượng lớn ổ cứng lấy một cách ngẫu nhiên làm mẫu chạy thử trong một điều kiện vô cùng khắc nghiệt cho tới khi có một ổ cứng trong đó bị hỏng . Số ổ cứng bị hỏng được phân tích để đưa ra minh hoạ kiểu MTBF .

Tuy nhiên phương pháp chạy kiểm tra của những nhà sản xuất khác nhau là khác nhau vì thế mà rất khó xác định độ tin cậy của ổ cứng bằng chỉ số MTBF .

 AFR – Annualized Failure Rate

Nó cũng gần tương tự như MTBF , nó đưa ra số phần trăm ổ cứng bị hỏng trong khi làm việc của mỗi năm . Ví dụ chỉ số này là 0.06% có nghĩa là ổ cứng có 0.06% cơ hội bị hỏng trong một năm .

 \"\"\"\"