Thiết bị lưu trữ (Phần 1)

A.Đĩa mềm (Floppy Disk) 

a) Lịch sử, tên gọi:

-Là phương tiện lưu trữ từ tính (bộ nhớ thứ cấp) có thể tái sử dụng nhiều lần được IBM giới thiệu vào năm 1971. Đĩa mềm là phương thức chủ yếu dùng cho việc phân phối các phần mềm và dữ liệu máy tính cho đến giữa thập kỷ 1990 trước khi đĩa CD-ROM được ưa chuộng như ngày nay.

-Tên đĩa "mềm" xuất phát từ lý do là các đời đĩa đầu tiên được bọc trong các lớp vỏ mềm có thể uốn cong, gập khúc được.. Đĩa mềm còn được gọi là "diskette", là một vật liệu có từ tính (magnetic material) hình tròn mềm tương tự như băng từ (magnetic tape), chỉ khác ở chỗ cả hai bề mặt của đĩa mềm được sử dụng để lưu thông tin.

b) Nguyên lý hoạt động:

-Đĩa Mềm dùng công nghệ từ, dùng điện từ để ghi dữ liệu trên đĩa.

-Đầu đọc/ghi (gọi là ổ đĩa mềm - floppy drive)  tiếp xúc với bề mặt qua một khoảng mở qua vỏ nhựa phía trên đầu đĩa. Đầu đọc đĩa mềm "giữ chặt" vùng trung tâm của vỏ đĩa và làm quay đĩa mềm ở bên trong để truy xuất dữ liệu. Các đĩa mềm quay với tốc độ 300vòng/phút (300rpm), chậm hơn từ 10 đến 30 lần so với tốc độ đĩa cứng. Khi không có nhu cầu truy xuất, đĩa mềm sẽ nghỉ ngơi (không quay).

c) Cấu tạo, phân loại:

-Đĩa mềm được cấu tạo bằng một tấm chất dẻo, hình tròn, bề mặt được phủ một lớp bột và được bọc trong lớp vỏ hình vuông.

-Nó có hai loại với kích thước phổ biến là  (đường kính) 5½" và 3½". Loại 5½" là loại cũ và chứa được 360KB (single density) và 1.2MB (double-sided & high density). Loại 3½" (loại đang sử dụng ngày nay) có dung lượng tương ứng là 720KB và 1.44MB.Ngoài ra còn có loại có kích thước là 8”.

-Trước đây đĩa mềm thường được sử dụng trong việc lưu trữ dữ liệu di động. Đặc biệt với các máy thế hệ rất cũ thường dùng đĩa mềm để chứa hệ điều hành, dùng để khởi động một phiên làm việc trên nền DOS.

-Ngày nay đĩa mềm thường ít được sử dụng bởi chúng có nhược điểm: kích thước lớn, dung lượng lưu trữ thấp và dễ bị hư hỏng theo thời gian bởi các yếu tố môi trường.

-Tuy nhiên đĩa mềm vẫn cần thiết trong một số trường hợp cần sửa chữa các  đời cũ máy tính, một số thao tác nâng cấp BIOS bắt buộc vẫn phải dùng đến nó.

B.Đĩa quang( Optical disc)

- Là thuật ngữ dùng để chỉ chung các loại đĩa mà dữ liệu được ghi/đọc bằng tia ánh sáng hội tụ. Tuỳ thuộc vào từng loại đĩa quang (CD, DVD...) mà chúng có các khả năng chứa dữ liệu với dung lượng khác nhau.

Đĩa quang là dạng lưu trữ dữ liệu không mất dữ liệu khi ngừng cung cấp điện (non-volatile).

a) Nguyên lý lưu trữ dữ liệu của các loại đĩa quang:

-Không giống như các đĩa cứng được ghi dữ liệu lên bề mặt bằng từ, đĩa quang (theo đúng như ý nghĩa của tên gọi) sử dụng các tính chất quang học để lưu trữ dữ liệu. Khái niệm track trên đĩa quang cũng giống như ổ đĩa cứng, mỗi track là một vòng tròn, tuy nhiên ở đĩa quang các track là các vòng tròn hở nối tiếp nhau.

-Trên đĩa quang có các rãnh theo hình xoắn chôn ốc từ trong ra ngoài (không giống như các track đồng tâm ở ổ đĩa cứng) chứa các chấm (dot) sáng (có khả năng phản xạ tia sáng đến) và tối (không phải xạ hoặc phản xạ yếu đối với tia sáng chiếu vào), tia ánh sáng (thường là tia lade (laser) có công suất thấp) đọc các chấm và chuyển sang tín hiệu nhị phân.

-Tia sáng khi chiếu vào bề mặt đĩa quang nếu gặp một điểm sáng, tia sáng sẽ được phản xạ ngược lạ nguồn phát sáng, khi gặp một điểm tối, tia lade không phản xạ ngược lại bởi điểm tối đã hấp thụ tia sáng (chuyển hoá chúng thành nhiệt năng nên đĩa quang thường nóng lên khi làm việc).

-Tại ổ đĩa quang, trên đường chiếu của tia sáng có hệ lăng kính để phản xạ tia sáng truyền ngược lại (khi chiếu vào điểm sáng) để không chuyển tia sáng này về nguồn phát, mà đổi hướng chúng đến một bộ cảm biến để nhận tín hiệu (thường là các điốt cảm quang).

-Tín hiệu nhận được dạng nhị phân, tương ứng với điểm sáng và tối sẽ cho kết quả 1 và 0.

b) Cấu tạo chung:

-Một cách chung nhất, đĩa quang có cấu tạo gồm:

-Lớp nhãn đĩa (chỉ có ở loại đĩa quang một mặt).

-Lớp phủ chống xước (chỉ có ở loại đĩa quang một mặt).

-Lớp bảo vệ tia tử ngoại.

-Lớp chứa dữ liệu.

-Lớp polycarbonat trong suốt (phía bề mặt làm việc).

-Đối với loại đĩa quang ghi dữ liệu ở cả hai mặt, các lớp được bố trí đối xứng nhau để đảm bảo ghi dữ liệu ở cả hai mặt đĩa.

1./ Đĩa laze:

a) Lịch sử:

-Công nghệ đĩa lade ngày nay sử dụng trên các đĩa trong suốt được David Paul Gregg phát minh năm 1958 (bằng phát minh năm 1961 và 1969). Năm 1969 hãng Philips đã có các phát triển về việc ghi video lên các đĩa quang trong suốt dựa trên sự phản chiếu của tia lade mà kết quả là năm 1972 chúng lần đầu tiên được công khai trình diễn. Ngày 15/12/1978 lần đầu tiên đĩa lade được bán ra thị trường tại Alantic.

-Ngày nay đĩa lade không còn được sử dụng do các chuẩn đĩa quang mới có kích thước nhỏ gọn hơn chứa dung lượng lớn đã thay thế các đĩa lade cồng kềnh và gây nhiều bất tiện cho việc sản xuất cũng như lưu trữ này. Các loại đĩa DVD, Blu-ray với kích thước nhỏ hơn, sử dụng các công nghệ mới với mật độ sít chặt cao hơn đã hoàn toàn thay thế đĩa lade trên thị trường.

b) Đặc tính kĩ thuật:

-Kích thước: Đĩa lade dùng chứa video gia đình có kích thước đường kính vành ngoài 300 mm (khá lớn so với kích thước 120 mm của đĩa CD/DVD hiện nay).

-Dạng thức dữ liệu: Mặc dù về phương thức đọc và ghi dữ liệu đĩa LD khá giống với các loại đĩa CD, DVD, nhưng chất lượng âm thanh và video chứa trên đĩa LD thường cao hơn bởi chúng chứa âm thanh và video gần với dạng tương tự (analog), có nghĩa là chúng ít bị nén hoặc sử dụng dạng thức lấy mẫu như đa số các đĩa CD/DVD ngày nay (những đĩa LD đầu tiên xuất hiện vào năm 1978 đơn thuần chứa âm thanh dưới tín hiệu dạng tương tự).