Ổ đĩa cứng

Ổ đĩa cứng, hay còn gọi là ổ cứng (tiếng Anh: Hard Disk Drive, viết tắt: HDD) là thiết bị dùng để lưu trữ dữ liệu trên bề mặt các tấm đĩa hình tròn phủ vật liệu từ tính.
Ổ đĩa cứng là loại bộ nhớ "không thay đổi" (non-volatile), có nghĩa là chúng không bị mất dữ liệu khi ngừng cung cấp nguồn điện cho chúng.
Ổ đĩa cứng là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống bởi chúng chứa dữ liệu thành quả của một quá trình làm việc của những người sử dụng máy tính. Những sự hư hỏng của các thiết bị khác trong hệ thống máy tính có thể sửa chữa hoặc thay thế được, nhưng dữ liệu bị mất do yếu tố hư hỏng phần cứng của ổ đĩa cứng thường rất khó lấy lại được.
Ổ đĩa cứng là một khối duy nhất, các đĩa cứng được lắp ráp cố định trong ổ ngay từ khi sản xuất nên không thể thay thế được các "đĩa cứng" như với cách hiểu như đối với ổ đĩa mềm hoặc ổ đĩa quang.
Xem các nghĩa có tên ổ đĩa tại bài định hướng Ổ đĩa
| --- | --- |
Ổ đĩa cứng 2.5-inch SATA 500 GB
Ngày phát minh: 24 tháng 12 năm 1954; 70 năm trước (1954-12-24)
Người/tổ chức phát minh: IBM team led by Rey Johnson
| --- | --- |
Một phần đã đuợc tháo rời của IBM 350 (RAMAC)
Một ổ đĩa cứng IBM trước đây.
Có thể nhận thấy: Động cơ được gắn ngoài và truyền chuyển động đến các đĩa từ. Kích thước của chúng khá lớn khi so sánh với các viên gạch lát nền
Một ổ đĩa cứng 5,25" có dung lượng 110 MB (bên phải), bên trái là một ổ đĩa cứng 2,5" thông dụng cho máy tính xách tay ngày nay với dung lượng có thể lên tới 160 GB hoặc cao hơn (đồng xu bên cạnh có giá trị so sánh về kích thước thực của các loại ổ đĩa cứng)
Bên trong một ổ đĩa cứng (thông dụng ngày nay) sau khi mở nắp và tháo bỏ các tấm đĩa dữ liệu.
Phần ở giữa là động cơ liền trục (spindle motor). Bên trái (gần đó) là "đầu đọc/ghi" và "Cần di chuyển đầu đọc".
Các thành phần của ổ đĩa cứng (thông dụng ngày nay) được tháo rời.
Cấu tạo bên trong của một ổ đĩa cứng thông dụng ngày nay 
 Chú thích: Platter: Đĩa; 
 Spindle: Con quay; 
 Head: Đầu ghi;

 Actuator Arm: Cánh tay thiết bị truyền động;

Actuator Axis: Trục thiết bị truyền động; 
 Power Connector: Đầu nối nguồn; 
 Jumper Block: Khối jumper; 
 Actuator: Thiết bị truyền động; 
 IDE Connector: Trình kết nối IDE
Minh hoạ về các track, cylinder, sector… 
 Chú thích: Track/Cylinder: Xi lanh 
 Sector 
 Heads: Đầu ghi; 
 8 Heads: 8 Đầu; 
 4 Platters: 4 khay
So sánh cách đọc dữ liệu trên mặt đĩa khi sử dụng công nghệ NCQ (phải) và khi không sử dụng công nghệ NCQ (trái)
Hình minh hoạ về nguyên lý đọc/ghi bằng từ trên bề mặt đĩa cứng với phương thức từ nằm ngang 
head: Đầu đọc/ghi di chuyển trên bề mặt đĩa; 
grain: Các thành phần hạt từ và phương của chúng sắp xếp đồng hướng trong một khoảng; 
R, N: vị trí từ ngược/thuận (theo quy ước); 
 Magnetic Field lines: Đường sức từ (khi không có đầu đọc/ghi); 
Binary value encoded: Giá trị tín hiệu nhị phân (0101…) nhận được
So sánh hai công nghệ ghi dữ liệu theo chiều song song và vuông góc với bề mặt đĩa từ. Qua hình minh hoạ cho thấy việc ghi dữ liệu theo phương vuông góc sẽ tiết kiệm không gian nên cho các ổ đĩa cứng có dung lượng lớn hơn. 
 Chú thích: Trên: "Ring" writing element: Phần tử viết "Ring" ("Vòng"); 
 Longitudal Recording (standard): Ghi theo chiều dọc (tiêu chuẩn); 

Recording layer: Lớp ghi âm 
 Dưới: "monopole" writing element: Phần tử viết "đơn cực"; 
 Perpendicular recording: Đầu ghi vuông góc; 
 Recording layer: Lớp ghi âm 
 Additional layer: Lớp bổ sung
Sự phân bố đômen từ trên bề mặt ổ đĩa cứng khi chụp ảnh bằng kính hiển vi lực từ. (Ảnh tham khảo về tính chất từ của ổ đĩa cứng). 
 Bên trái: Data type Z range: Loại dữ liệu Dải Z; 
 Height: Chiều cao: 100,00 nm; Đường kính quan sát: 18,0 μm. 
 Bên phải: Data type Z range: Loại dữ liệu dải Z; 
 Phase: Giai đoạn quan sát: 20.00° 
 Đường kính quan sát: 18,0 μm
Hai đầu cắm của giao tiếp SATA trên bo mạch chủ (giữa)