Cấu tạo ổ cứng HDD

Cấu tạo của ổ cứng HDD bao gồm đĩa từ,  trục quay gắn với đĩa từ, đầu từ đọc - ghi, trục di chuyển của đầu từ và cụm mạch điều khiển. Mỗi bộ phận đều có chức năng riêng và rất quan trọng trong đĩa cứng.

Hình dáng bên ngoài của một ổ cứng HDD

Đĩa từ

Bên trong ổ đĩa cứng HDD có nhiều đĩa từ được làm bằng nhôm hoặc hợp chất gốm - thủy tinh. Trên bề mặt đĩa (cả trên và dưới) được phủ một lớp vật liệu từ là nơi chứa dữ liệu. Trong ổ cứng HDD có thể có một hoặc nhiều đĩa từ. Các đĩa này được xếp chồng, song song và cùng gắn lên một trục mô tơ quay. Trong khi sử dụng máy tính, các đĩa từ này luôn quay cùng tốc độ và cùng hướng.

Cấu tạo ổ cứng HDD

Trục quay gắn với đĩa từ

Các đĩa từ được gắn song song với nhau thông qua trục quay. Trục quay được nối trực tiếp với động cơ và truyền chuyển động từ động cơ tới đĩa từ.

Hợp kim nhôm là vật liệu chính được dùng làm trục quay. Để đảm bảo tính chính xác trong quá trình làm việc của đĩa từ, trục quay được chế tạo cực kỳ chuẩn xác.

Đầu từ đọc - ghi

Đầu đọc được cấu tạo giống với nam châm điện gồm lõi thép và cuộn dây. 

Đầu đọc có chức năng đọc dữ liệu dưới dạng từ hóa trên bề  mặt đĩa từ. Đầu ghi có chức năng ghi dữ liệu lên đĩa, khi đầu ghi lướt qua đĩa cứng sẽ làm thay đổi vật liệu mang từ trên đĩa cứng, đó là cách dữ liệu được lưu lại trên đĩa cứng.

Mỗi mặt đĩa đều có một đầu đọc và một đầu ghi. Vì vậy nếu một ổ cứng có 2 đĩa thì sẽ có 4 đầu đọc và 4 đầu ghi. Có trường hợp 2 đĩa nhưng chỉ sử dụng 3 mặt để chứa dữ liệu thì sẽ có 3 đầu đọc và 3 đầu ghi.

Trục di chuyển đầu đọc - ghi

Cần di chuyển các đầu từ đọc - ghi giúp các đầu từ dịch chuyển ngang trên bề mặt đĩa để đầu từ đọc hoặc ghi dữ liệu. Cần di chuyển theo phương song song với các đĩa từ ở một khoảng cách cố định.

Các đầu từ được gắn cố định lên một trục nên chúng sẽ di chuyển cùng nhau.

Trục này được di chuyển theo theo thức sử dụng động cơ bước để truyền chuyển động hoặc sử dụng cuộn cảm để di chuyển bằng lực từ.

Cụm mạch điều khiển

Mạch điều khiển nằm phía sau ổ cứng, mạch này có các chức năng:

• Điều khiển tốc độ quay của đĩa.
• Điều khiển sự dịch chuyển các đầu từ.
• Mã hóa và giải mã hóa các tín hiệu đọc và ghi.

Các cổng kết nối của ổ cứng HDD

Cấu tạo của mạch này gồm:

• Mạch điều khiển động cơ: điều khiển sự di chuyển của đầu từ.
• Mạch xử lý dữ liệu: xử lý dữ liệu đọc ghi.
• Bộ nhớ đệm (cache): lưu trữ dữ liệu tạm thời trong hàng chờ trước khi được ghi lên đĩa cứng.
• Ngoài ra còn các đầu cắm nguồn, cổng kết nối giao tiếp với máy tính, cổng SATA...