2. Phan cung may tinh.ppt

Lịch sử phát triển máy tính
 Máy tính cơ đầu tiên do Blaise
Pascal (1623-1662) chế tạo.
 Các thế hệ tiếp nối máy tính
cơ
 Máy tính cơ khí tinh vi
 Máy tính dùng điện
 Máy tính điện tử
 Máy tính lượng tử trong tương lai

Máy tính cá nhân đầu tiên
Máy tính cá nhân IBM
 Năm ra đời: 1982
 Giá: 1.565 USD
 Bộ vi xử lý 8088 nổi
tiếng của Intel, tốc
độ 5 MHz, bộ nhớ
trong 40K, bộ nhớ
sử dụng 16-256K,
màn hình đơn sắc
11,5 inch.

Các thế hệ máy tính
 Thế hệ đầu tiên (1946-1957): Máy tính ENIAC

Các thế hệ máy tính
Thế hệ đầu tiên
 ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer
 dài 20 mét
 cao 2,8 mét và rộng vài mét.
 ENIAC bao gồm: 18.000 đèn điện tử, 1.500 công tắc tự động
 cân nặng 30 tấn, và tiêu thụ 140KW giờ.
 Có khả năng thực hiện 5.000 phép toán cộng trong một giây.
 Công việc lập trình bằng tay bằng cách đấu nối các đầu cắm điện và dùng các ngắt điện.
 Giáo sư toán học John Von Neumann thiết kế máy tính Von Neumann.

Thế hệ thứ hai (1958-1964)
 Công ty Bell đã phát minh ra transistor vào năm 1947
 Sử dụng bóng Transitor
 Máy tính nhỏ hơn
 Tiêu hao ít năng lượng hơn
 Xữ lý nhanh hơn
 Ngôn ngữ cấp cao xuất hiện
 FORTRAN năm 1956
 COBOL năm 1959
 ALGOL năm 1960
 Hệ điều hành tuần tự

Thế hệ thứ ba (1965-1971)
 Xuất hiện IC: Integrated Circuit.
 Mạch tích hợp SSI: Small Scale Integration
 Mạch in nhiều lớp
 Bộ nhớ bán dẫn
 Máy tính đa chương trình
 Hệ điều hành chia thời gian

Thế hệ thứ tư (Từ 1972 đến nay):
 Mạch IC có mật độ tích hợp cao (LSI: Large Scale Integration)
 Các IC mật độ tích hợp rất cao (VLSI: Very Large Scale
Integration)
 Xuất hiện bộ vi xử lý (microprocessor)
 Các bộ nhớ bán dẫn, bộ nhớ cache, bộ nhớ ảo được dùng rộng
rãi.
 Các kỹ thuật cải tiến : kỹ thuật ống dẫn, xử lý song song mức
độ cao,…

Khuynh hướng hiện tại:
 Thu nhỏ Transitor
 Gia tăng số lượng Lõi xử lý
 Gia tăng bộ đệm
 Cảm biến thông minh
 Giảm tiêu hao năng lượng
 Gia tăng tốc độ kết nối

Phân loại máy tính
 Microcomputer: Còn gọi là PC (personal computer),
 Minicomputer: Là những máy tính cỡ trung bình, kích thước thường lớn hơn PC.
 Supermini: Máy chủ dịch vụ cở nhỏ
 Mainframe: Là những máy tính cỡ lớn
 Supercomputer: Đây là những siêu máy tính

Máy tính cho cá nhân
 Các máy trạm chuyên dụng
(workstation)
 Máy tính cá nhân (PC)
 Máy tính để bàn
(Desktop PC)
 Máy tính notebook
 Thiết bị trợ giúp cá nhân
kỹ thuật số (PDA)
Phân loại máy tính
theo mục đích sử dụng
Máy tính cho tổ chức
 Máy siêu điện toán
(Supper Computer)
 Máy tính lớn
(Mainframe)
 Máy tính nhỏ
(Mini Computer)
 Các máy chủ/phục vụ
(servers)

Giới thiệu một số loại máy tính
Máy tính cá nhân (Personal Computer)
 Máy tính cá nhân (Personal
Computer)
 Các loại PC: Desktop, Laptop,
Notebook, Máy tính cầm tay
(Palm…)

Các máy trạm chuyên dụng (Workstation)
 Có tốc độ xử lý cao cho
những tính toán khoa học
và công nghệ phức tạp.
 Được sử dụng như máy
khách hoặc máy phục vụ
trong những hệ thống xử
lý phân tán.

Server
 Có cấu hình mạnh hơn
PC rất nhiều
 Hoạt động liên tục
trong thời gian rất dài.

Mainframe
 Máy tính vạn năng
 Điều khiển hệ thống
xử lý trung tâm.

Siêu máy tính (Supper Computer)
 Máy tính cực lớn
 Xử lý phép toán lớn, dự báo thời tiết, mô
phỏng hạt nhân, thiên văn.
 Siêu máy tính Cray của hãng US Cray là loại
máy rất nổi tiếng. Tại Nhật bản, máy SX của
NEC và FACOM VP của Fujitssu

Phần cứng máy tính cá nhân (PC)

Các thiết bị chính của PC
 Mainboard
 CPU
 Bộ nhớ trong (Bộ nhớ chính): RAM,
ROM
 Bộ nhớ ngoài: Băng từ, đĩa từ, đĩa
quang, đĩa bán dẫn…
 Thiết bị nhập (đầu vào): Keyboard,
Mouse…
 Thiết bị xuất (đầu ra): Monitor,
printer…
 Các loại card mở rộng: VGA, Sound,
NIC…
 Bộ nguồn (PSU) & Vỏ máy (Case)

Phần cứng máy tính
Mainboard
 Mainboard: (Còn gọi là motherboard)
là một bản mạch đóng vai trò là trung
gian giao tiếp giữa CPU và các thiết bị
khác của máy tính.
 Bản mạch chính chứa đựng những linh
kiện điện tử và những chi tiết quan trọng
nhất của một máy vi tính cá nhân như:
bộ vi xử lý CPU (central processing
unit), hệ thống bus và các vi mạch hỗ
trợ. Bản mạch chính là nơi lưu trữ các
đường nối giữa các vi mạch, đặc biệt là
hệ thống bus. Vì vậy, bản mạch chính
cần thoả mãn nhiều điều kiện về cấu trúc
và đặc tính điện khắt khe như: gọn, nhỏ
và ổn định với nhiễu từ bên ngoài.

Mainboard
Các thành phần chính của Mainboard
 Các thành phần chính:
 Khe cắm CPU: socket, slot
 Chipset & hệ thống BUS
 Khe cắm RAM
 Các khe cắm mở rộng: dùng đề cắm các bộ điều hợp (Card màn hình,
âm thanh…). Gồm các chuẩn: ISA, PCI, AGP, PCI Express…
 Giao tiếp vào ra (I/O): Cổng chuột – bàn phím, cổng COM, cổng máy
in…
 Khe cắm IDE - Khe cắm Floppy
 Khe cắm điện cho mainboard
 Các ROM chứa các chương trình hỗ trợ khởi động và kiểm tra thiết bị.
 Pin và CMOS lưu trữ các thông số thiết lập cấu hình máy tính gồm cả
RTC (Real Time Clock - đồng hồ thời gian thực). Các Jump thiết lập
các chế độ. Trong một số mainboard mới, các Jump này được thiết lập
tự động bằng phần mềm.

Mainboard
Các thành phần chính của Mainboard
 Các thành phần chính:
1. Socket
2. Chipset - North Bridge
3. DIMM Slot
4. Power connector
5. FDD
6. IDE
7. Battery
8. Chipset - South Bridge
9. Serial ATA Interface
10.Front Panel connector
11.ROM BIOS
12.AGP Slot
13.USB
14.PCI Slot
15.Port (Back Panel)
16.Power connector (For Pentium4)

Mainboard
Kiến trúc của Chipset
 Để chọn được bo
mạch chủ (BMC)
xử lý nhanh, hoạt
động ổn định thì
yếu tố quan tâm
hàng đầu phải là
chipset - đây là
trung tâm đầu não
quản lý mọi hoạt
động của BMC, từ
việc giao tiếp CPU,
bộ nhớ, đồ họa đến
các thiết bị ngoại vi
(chuột, bàn phím,
âm thanh, mạng,
modem, printer...).

Mainboard
Kiến trúc của Chipset
 Thông thường, chipset gồm 2 thành phần: chipset cầu bắc
(North Bridge Chipset) và chipset cầu nam (South Bridge
Chipset). Nhiệm vụ của hai chipset này được quy định rõ ràng
và hiếm khi thay đổi. Năm 1997, giao tiếp AGP được giới thiệu
và chipset cầu bắc có thêm nhiệm vụ kết nối với card đồ họa.
 Chipset cầu bắc sẽ quản lý việc giao tiếp dữ liệu với CPU,
RAM và card đồ họa, vì vậy nó rất quan trọng, khả năng xử
lý của BMC phụ thuộc chipset này rất nhiều.
 Chipset cầu nam quản lý các thiết bị ngoại vi, thông tin từ
ngoài vào chipset cầu nam được đưa lên cầu bắc để xử lý và
trả kết quả về. Tuy nhiên cũng có một số ngoại lệ như
chipset Intel 875P lại đưa giao tiếp mạng gigabit lên chip cầu
bắc để tránh nghẽn đường truyền từ chip cầu nam lên cầu
bắc.

Mainboard
Hệ thống Bus
 BUS: Là hệ giao thông huyết mạch của cả hệ thống máy tính, bus
liên tục được nâng cấp, mở rộng để bắt kịp nhu cầu ứng dụng thực
tiễn. Hệ thống máy tính ngày nay vẫn được cấu thành từ 3 bộ phận
cơ bản là bộ xử lý, bộ nhớ và thiết bị ngoại vi; không thay đổi nhiều
so với kiến trúc máy tính đầu tiên do IBM thiết kế. Để chuyển tải
dữ liệu giữa các bộ phận, nhiều tuyến mạch kết nối đã được lập ra.
Do có chức năng tương đồng với tuyến xe buýt (bus) trong cuộc
sống mà tuyến mạch kết nối này cũng được đặt tên là bus.
 Hệ thống máy tính hiện đại xây dựng và phát triển dựa trên hai hệ
thống bus chủ đạo:
 System Bus - nối kết từ bộ xử lý đến bộ nhớ chính, cache level 2
 I/O Bus (bus ngoại vi) - nối kết thiết bị ngoại vi với bộ xử lý thông
qua cầu chipset.

Mainboard
Hệ thống Bus
 Trong kiến trúc Dual Independent Bus (DIB - hai tuyến bus độc lập).
 Bus hệ thống: dùng chung được tách thành Frontside Bus và Backside
Bus.
 FSB là nhịp cầu quan trọng nối bộ xử lý với bộ nhớ chính và tuyến bus
ngoại vi. Đôi lúc, thuật ngữ FSB và system bus được xem là một.
 BSB chỉ tập trung chuyển tải dữ liệu giữa bộ xử lý với bộ đệm thứ cấp.
Tách bus hệ thống thành 2 kênh độc lập góp phần tăng hiệu năng xử lý
nhờ cho phép bộ xử lý truy xuất đồng thời trên cả hai kênh giao tiếp
quan trọng.
 Bus ngoại vi: có nhiều dạng khác nhau và dần dần chuyên biệt hóa
theo yêu cầu của ứng dụng. ISA Bus thuộc loại lâu đời nhất và đã bị
thay thế hoàn toàn từ giữa năm 2000. PCI Bus được giới thiệu lần đầu
trong hệ thống Pentium vào năm 1993. AGP là chuẩn bus được thiết kế
để đáp ứng yêu cầu băng thông của xử lý đồ họa. PCI Express mới nhất
có khá nhiều ưu điểm, đặc biệt là không gây xáo trộn lớn lên kiến trúc
PCI hiện tại.

Mainboard
Hệ thống Bus - ISA
 ISA: Lần xuất hiện đầu tiên trên
máy tính, bus ISA được thiết kế ở
dạng 8bit, sử dụng tần số 4,77MHz
(bằng với xung bộ xử lý). Sau
nhiều năm cải tiến, chuẩn được
chính thức công nhận và mang tên
Industry Standard Architecture
(ISA) vào năm 1982. Trong hệ
thống IBM PC/AT 80286, bus ISA
được nâng lên 16bit. Vào lúc này,
tốc độ bus hệ thống mới chỉ đạt
6MHz; sau đó không lâu thì đạt
8MHz.

Mainboard
Hệ thống Bus - ISA
 Bus ISA dùng giao tiếp 16bit, xung 8MHz (mức xung chuẩn của
bộ xử lý) và đạt tốc độ truyền dữ liệu trên lý thuyết là 16MBps.
Tuy nhiên, tốc độ thực tế bị giảm đi một nửa (còn 8MBps) vì cần
dành 1 đường bus cho địa chỉ và một đường bus khác cho dữ liệu
16bit.
 Thiết bị dùng khe mở rộng ISA phát triển cho đến cuối thập niên
1990 bởi vì khả năng đáp ứng của thiết bị ngoại vi lúc này mới
chỉ ở mức 5MBps.
 Nhưng khi bộ xử lý trở nên nhanh hơn và cần băng thông dữ liệu
lớn hơn thì chuẩn ISA không đáp ứng nổi. Cuối thập niên 90,
hầu hết card ISA còn lại đều chỉ mang tính đại diện cho công
nghệ 8bit. Cái chết của ISA đã được chính thức văn bản hóa
trong tài liệu PC99 System Design Guide do Intel và Microsoft
biên soạn vào năm 1999.

Mainboard
Hệ thống Bus - PCI
 PCI (Peripheral Component Interconnect) nguyên thủy dùng xung
33MHz, sau đó nâng lên 66MHz (phiên bản PCI 2.1) để nhân đôi băng
thông lý thuyết (đạt 266MBps); nhanh gấp 33 lần bus ISA. PCI còn cho
phép thiết lập chuyển đổi bus 32bit hoặc 64bit linh hoạt nên chấp nhận
cả card 32bit lẫn 64bit. Việc hiện thực 64bit lên bus tốc độ 66MHz vào
năm 99 đã nâng băng thông lý thuyết lên 524MBps. Độ trễ của bus PCI
thấp hơn nên tốc độ hệ thống cũng được nâng lên. Từ giữa năm 1995,
những thiết bị cần tốc độ chính yếu của máy tính đều chuyển sang sử
dụng bus PCI. Phổ biến nhất chính là card điều khiển đĩa cứng và đồ
họa; cả lúc tích hợp trên bo mạch chủ lẫn khi cắm trên khe mở rộng.
 PCI chỉ cho phép thiết kế tối đa 5 cổng nối mở rộng nhưng lại cho phép
thay thế mỗi cổng bằng hai thiết bị tích hợp. Kiến trúc này còn cho
phép bộ xử lý hỗ trợ thêm một mạch cầu nữa.
 Không chỉ có đặc tả chặt chẽ, chuẩn còn cung cấp được hai mức điện
áp khác nhau: 5V và 3,3V. Vì thế, khe cắm được thiết kế thêm một số
chân khóa (chân được đúc kín) để tránh trường hợp card 3,3V bị cắm
nhầm sang khe 5V và ngược lại.

Mainboard
Hệ thống Bus – Các loại khe cắm PCI

Mainboard
Hệ thống Bus – AGP
 AGP (Accelerated Graphic Port): Chipset AGP hoạt
động như một cầu trung gian giữa bộ xử lý và bộ đệm cấp
2. Trong kiến trúc Single Edge Contact Cartridge của
Pentium II, chipset AGP được gọi là bộ tăng tốc Quad Port
(4 cổng) vì nằm giữa ngã tư nối đến bộ xử lý, bộ nhớ
chính, I/O và cổng AGP.
 Ban đầu hoạt động cùng tần số 66MHz với bus bộ xử lý
(FSB), gấp đôi tần số PCI và đạt băng thông tối đa là
264MBps. Để hỗ trợ xử lý đồ họa, trong phiên bản AGP
2X, dữ liệu được truyền tại cả cạnh lên và xuống trong một
xung nên tần số lên đến 133MHz (gấp đôi xung đồng bộ)
và đạt băng thông 528MBps.
 Băng thông của AGP còn được nâng lên gấp bốn (AGP
4X), gấp tám (AGP 8X) xung hệ thống nhằm tăng tốc độ
truyền dữ liệu đồ họa và tạo cơ hội triển khai ứng dụng đồ
họa cao cấp, nâng cao chất lượng hình ảnh mà không sợ
ảnh hưởng đến tốc độ hiển thị.

Mainboard
Hệ thống Bus – Các loại khe AGP
 Đặc tả AGP hiện có ba
phiên bản:
 1.0 (AGP 1X, 2X)
 2.0 (AGP 1X, 2X, 4X)
 3.0 (AGP 4X, 8X)
 1X (266MB/s)
 2X (533MB/s)
 4X (1,07GB/s)
 8X (2,1GB/s).
Universal
AGP slot
AGP 2x
slot (3.3v)
AGP 4x/ 8x
slot (1.5v)

Mainboard
Hệ thống Bus – Nhận biết các loại khe AGP

Mainboard
Hệ thống Bus – PCI Express
 PCI Express dùng liên kết nối tiếp.
Bus nối tiếp có băng thông/kênh rộng
hơn kiến trúc bus song song và dễ mở
rộng lên băng thông lớn hơn. Chuẩn
cho phép thiết lập mạng theo giao tiếp
điểm-điểm giữa các thiết bị, thay thế
cho kiểu một-nhiều của kiến trúc song
song nên không cần bộ điều khiển bus
(tác nhân làm chậm và ngăn cản khả
năng thay thế nóng).
 Kiến trúc PCI Express còn giúp thu nhỏ
50% diện tích bo mạch chủ. Một phiên
bản khác của PCI Express cũng đang
được phát triển để thay thế cho tuyến
cầu nam trong chipset.
 Một kết nối điểm-điểm theo kiến trúc
PCI Express Architecture với 32 đường
dữ liệu có khả năng cung cấp băng
thông 16GBps.

Mainboard – Hệ thống Bus

Mainboard – Giao tiếp input/output
 Cổng serial đạt băng thông tối đa 115,2 Kbps
 Cổng parallel đạt khoảng 500 Kbps (tùy dạng).
 Hầu hết PC đều có hai cổng COM và một cổng parallel. Có thế tăng số
lượng cổng COM và parallel nhưng hệ thống phải chấp nhận hy sinh
IRQ.
 USB 1.1 đạt tốc độ 12 Mbps
 USB 2.0: Hi-Speed đạt băng thông 480 Mbps; 12 Mbps và 1,5 Mbps.
 Firewire - IEEE 1394: hỗ
trợ tốc độ truyền dữ liệu
là 12,5, 25, 50 Mbps, còn
tốc độ giao tiếp cáp đạt
100, 200, 400 Mbps.
Cổng nối cáp IEEE 1394
có sẵn đường dẫn điện
bên trong nhưng được
thiết kế an toàn, không
gây giật.

CPU
 CPU (CENTRAL PROCESSING UNIT) là một chip,
tức là mạch tích hợp điện tử thu nhỏ, chịu trách nhiệm
trực tiếp hay gián tiếp về mọi hoạt động của máy tính.
CPU là đầu não điều khiển máy tính từ lúc khởi động
cho đến khi tắt máy.
 CPU liên hệ với các thiết bị khác qua mainboard và hệ
thống cáp của thiết bị.
 CPU giao tiếp trực tiếp với bộ nhớ RAM và ROM, còn
các thiết bị khác được liên hệ thông qua một vùng nhớ
(địa chỉ vào ra) và một ngắt thường gọi chung là cổng.
 Hai nhà sản xuất CPU lớn hiện nay là Intel và AMD.

CPU
Các thông số cần quan tâm
 Tốc độ
 BUS
 Hệ số nhân
 Cache: L1, L2, L3
 Data Width
 Mức điện áp tiêu thụ (Vcore)
 Tập lệnh
 Khe cắm: Slot, Socket

CPU
Tốc độ
 Thông số quan trọng nhất của CPU là tốc độ xung nhịp đo bằng Hz.
Ví dụ: CPU có tốc độ 2,4GHz tức là trong một giây nó có tới 2,4 tỉ
xung nhịp.
 Con số này là một trong những thước đo sức mạnh của vi xử lý, tuy
vậy nó không phải là tất cả. Đôi lúc chỉ là một con số nhằm so sánh
tương đối sức mạnh của vi xử lí.
 Một thông số đánh giá sức mạnh của bộ xử lý hiệu quả hơn là
MIPS (Million Instruction Per Second- triệu lệnh trên một giây)

CPU
BUS
 Tốc độ bus thể hiện khả năng giao tiếp nhanh hay chậm với các
thành phần khác của máy tính.
 Front Side Bus: là đường truyền dữ liệu từ CPU đến bộ nhớ
chính (RAM và ROM). Vì thế khi tăng FSB không những chỉ
tăng tốc độ của CPU mà còn tăng tốc độ cả hệ thống (Khi
overclock CPU thì một trong những việc cần làm là tăng FSB)
 Back Side Bus (BSB): là đường truyền dữ liệu từ CPU đến
Cache L2.

CPU
Hệ số nhân (Frequency Multiple)
 Đối với bộ xử lý P4 3.06Ghz, Bus 533
Mhz, Hệ số nhân (HSN) =23
 Cách tìm HSN như sau
3.06Ghz = 3060Mhz
FSB (thực) : 533 / 4 =133Mhz
như vậy HSN = 3060 / 133 = 23.

CPU
Bộ nhớ Cache
 Cache: Bộ đệm CPU. RAM sơ cấp.
 Dung lượng cache trên CPU góp phần rất lớn đến việc tăng
tốc độ xử lý
 Bộ nhớ cache gồm: Cache level 1, 2 và 3,4,5….
 Cache Level càng thấp tốc độ càng nhanh.

CPU
Cache Level 1
 Cache L1: là một khu vực bộ nhớ được tạo bằng bộ nhớ
tĩnh (SRAM) có tốc độ cao nhưng đắt tiền và khó chế tạo.
 Cache L1 được đặt ngay trên CPU nên tốc độ rất nhanh
 Đây là vùng chứa thông tin trước khi đưa vào cho vi xử lý
trung tâm (CPU) thao tác.
 Cache L1 thường rất nhỏ, chỉ trong khoảng 8 – 64 kB

CPU
Cache Level 2, 3
 Cache L2: Chậm hơn cache L1, nhưng giá thành
rẻ hơn nên được thiết kế có kích thước lớn hơn
cache L1
 Cache L2 nằm giữa CPU và bộ nhớ hệ thống
DRAM làm vùng đệm cho cache L1

CPU
Điện áp, tập lệnh
 Mức điện áp tiêu thụ: là mức điện áp cần thiết cho CPU
làm việc, nó thường được ghi trực tiếp trên mặt CPU. Nếu
thiết lập mức điện áp dưới mức này CPU không làm việc,
nếu trên sẽ làm cháy CPU. Hiện nay mức này cho các CPU
thường là 2,8V - 3,3V.
 Tập lệnh: CPU dùng các lệnh trong tập lệnh được thực
hiện các xử lý, các phép tính. Tập lệnh sẽ giúp CPU thực
hiện các xử lý phức tạp.
 PentiumIII: SSE (Streaming Single Instruction,
Multiple Data [SIMD] Extension) hỗ trợ xử lý đồ họa
3D
 Pentium D 800 được trang bị tập lệnh mở rộng EMT64
hỗ trợ đánh địa chỉ nhớ 64bit

CPU
Các loại khe cắm
 Slot:
 Intel: Slot1
 AMD: Slot A
 Socket
 Intel:
 Socket 7 321 pin
 370
 478
 775
 AMD
 Socket 7
 454
 574
 939
 940

CPU
Các loại khe cắm - Slot
 Slot 1
 Slot A

CPU
Các loại khe cắm - Socket
 Socket 370
 Socket 7

CPU
Các loại khe cắm – Socket 370
 Socket 370

CPU
 Socket 478

CPU
 Socket LGA 775

CPU
Các loại khe cắm – So sánh các loại Socket

CPU
Cách đọc các thông số CPU
 Pentium II
 Theo hình trên ta có:
Internal clock speed = 350
Size of L2 cache = 512KB
Frequency of the Front Side Bus = 100
Core voltage = 2.2V

CPU
Cách đọc các thông số CPU
 Pentium III
 Theo hình trên ta có:
Internal clock speed = 500
Size of L2 cache = 512KB
Frequency of the Front Side Bus = 100
Core voltage = 2.0V

CPU
Định luật Moore
 “Cứ sau chu kỳ 18 tháng số lượng transistor tích
hợp trên 1 bộ xử lý sẽ tăng gấp đôi”

CPU
Giới hạn của sự gia tăng tốc độ
 Việc tăng tốc CPU đã
đạt đến ngưỡng giới
hạn vào năm 2003. Chỉ
đến gần đây nhiều
người mới nhận thức
được điều này.
 Theo chiều hướng tăng
tốc của chip Intel trước
năm 2003 thì đến năm
2005 này chúng ta đã
có chip Pentium
10GHz. Thế nhưng
hiện nay thậm chí
chúng ta chẳng nghe
nói đến kế hoạch sản
xuất chúng.

CPU
Công nghệ Siêu phân luồng (Hyper Threarding)
 Được giới thiệu vào năm 2002.
 Tạo ra nhiều luồng xử lý “ảo”
 Mỗi nhân (core) CPU thường được
tăng thêm một luồng ảo
 Siêu phân luồng giúp ổn định xử lý.

CPU
Công nghệ lõi kép (Dual Core)
 Bước tiến tiếp theo của CPU
 Gia tăng số lượng lõi trên một đế
 Giúp tăng tốc xử lý tín hiệu
 Giảm số lượng CPU trên một Main
 Giảm điện năng tiêu thụ

CPU
Công nghệ lõi kép (Dual Core)
 Việc có hai lõi hoặc nhiều hơn
sẽ giúp bộ xử lý hoạt động hiệu
quả và có công suất cao hơn, vì
mỗi lõi sẽ xử lý ít ứng dụng
hơn, giảm hiện tượng bộ xử lý
phải cùng một lúc gánh vác
công việc của nhiều ứng dụng.
 Và tiếp theo là sự kết hợp giữa
công nghệ lõi kép và công
nghệ siêu phân luồng để đạt
được 4 luồng xử lý thực hiện
song song. Cho tốc độ xử lý
nhanh gấp nhiều lần mà không
cần tăng tốc độ xung nhịp.

CPU
Một số dòng CPU của Intel
 Desktop
 Intel® Core™2 Extreme
processor
 Intel® Core™2 Duo processor
 Intel® Core™ Duo processor
 Intel® Pentium® processor
Extreme Edition
 Intel® Pentium® D processor
 Intel® Pentium® 4 processor
Extreme Edition supporting
Hyper-Threading Technology
supporting Hyper-threading
Technology
 Intel® Celeron® D processor
 Intel® Celeron® processor
 Laptop
 Intel® Core™2 Duo processor
 Intel® Core™ Duo processor
 Intel® Core™ Solo processor
 Intel® Pentium® M processor
 Mobile Intel® Pentium® 4
processor
 Intel® Celeron® M processor
 Server
 Intel® Itanium® 2
processor
 Intel® Xeon® processor
 Intel® Xeon® processor MP
 Intel® Pentium® D
processor
 Intel® Pentium® 4
processor supporting Hyper-
Threading Technology
processor
 Workstation
 Intel® Xeon® processor
 Intel® Pentium® D
processor
processor supporting Hyper-
Threading Technology
processor

Bộ nhớ trong
 Xét trong giới hạn bộ nhớ gắn trên mainboard thì đây
là bộ nhớ trực tiếp làm việc với CPU. Nó là nơi CPU
lấy dữ liệu và chương trình để thực hiện, đồng thời
cũng là nơi chứa dữ liệu để xuất ra ngoài.
 Để quản lý bộ nhớ này người ta tổ chức gộp chúng lại
thành nhóm 8 bits rồi cho nó một địa chỉ để CPU truy
cập đến. Chính điều này khi nói đến dung lượng bộ
nhớ, người ta chỉ đề cập đến đơn vị byte chứ không
phải bit như ta đã biết. Bộ nhớ trong gồm 2 loại là
ROM và RAM.

Bộ nhớ trong
Bộ nhớ ROM
 ROM (Read Only Memory) Ðây là
loại memory được dùng trong các
hãng sản xuất là chủ yếu. Nó có đặc
tính là thông tin lưu trữ trong ROM
không thể xoá được và không sửa
được, thông tin sẽ được lưu trữ mãi
mãi. Nhưng ngược lại ROM có bất lợi
là một khi đã cài đặt thông tin vào
rồi thì ROM sẽ không còn tính đa
dụng (xem như bị gắn "chết" vào
một nơi nào đó). Ví dụ điển hình là
các con "chip" trên motherboard hay
là BIOS ROM để vận hành khi máy
vi tính vừa khởi động.

Bộ nhớ trong
Bộ nhớ ROM (TT)
 PROM (Programmable ROM) Mặc dù ROM nguyên thủy
là không xoá/ghi được, nhưng do sự tiến bộ trong khoa
học, các thế hệ sau của ROM đã đa dụng hơn như PROM.
Các hãng sản xuất có thể cài đặt lại ROM bằng cách dùng
các loại dụng cụ đặc biệt và đắt tiền (khả năng người dùng
bình thường không thể với tới được). Thông tin có thể
được "cài" vào chip và nó sẽ lưu lại mãi trong chip.
 Một đặc điểm lớn nhất của loại PROM là thông tin chỉ cài
đặt một lần mà thôi. CD-R có thể được gọi là PROM vì
chúng ta có thể copy thông tin vào nó (một lần duy nhất)
và không thể nào xoá được.

Bộ nhớ trong
Bộ nhớ ROM (TT)
 EPROM (Erasable Programmable ROM): Một dạng cải tiến hơn
PROM là EPROM, chúng ta có thể xoá và viết lại được. Dạng "CD-
Erasable" là một điển hình. EPROM khác PROM ở chổ là thông tin
có thể được viết và xoá nhiều lần theo ý người xử dụng, và phương
pháp xoá là hardware (dùng tia hồng ngoại xoá) cho nên khá là tốn
kém và không phải ai cũng trang bị được.
 EEPROM (Electronic Erasable Programmable ROM): Ðây là
một dạng cao hơn EPROM, đặt điểm khác biệt duy nhất so với
EPROM là có thể ghi và xoá thông tin lại nhiều lần bằng software
thay vì hardware. Ví dụ điển hình cho loại EPROM nầy là "CD-
Rewritable" nếu bạn ra cửa hàng mua một cái CD-WR thì có thể thu
và xoá thông tin mình thích một cách tùy ý. Ứng dụng của
EEPROM cụ thể nhất là "flash BIOS". BIOS vốn là ROM và flash
BIOS tức là tái cài đặt thông tin (upgrade) cho BIOS. Cái tiện nhất
ở phương pháp này là bạn không cần mở thùng máy ra mà chỉ dùng
software điều khiển gián tiếp.

Bộ nhớ trong
Bộ nhớ RAM
 RAM (Random Access Memory) là nơi hệ điều hành và ứng
dụng lưu trữ dữ liệu để CPU có thể nhanh chóng truy xuất. Tăng
dung lượng RAM đồng nghĩa với việc giảm số lần CPU phải lấy
dữ liệu từ Hard Disk, một quá trình mất nhiều thời gian hơn đọc
dữ liệu trực tiếp từ RAM. (Thời gian truy xuất RAM được tính =
ns trong khi đó thời gian truy xuất HD được tính = ms).
 Máy tính cá nhân cần 1 lượng RAM nhất định cho mỗi ứng dụng,
càng nhiều ứng dụng bạn mở, lượng RAM cần dung càng nhiều.
 Rất nhiều người nghĩ là RAM khác với ROM trên nhiều khía
cạnh nhưng thực tế RAM chẳng qua là thế hệ sau của ROM mà
thôi. Cả RAM và ROM đều là "random access memory" cả, tức là
thông tin có thể được truy cập không cần theo thứ tự. Tuy nhiên
ROM chạy chậm hơn RAM rất nhiều. Thông thường ROM cần
trên 50ns để vận hành thông tin trong khi đó RAM cần dưới 10ns.

Bộ nhớ trong
Bộ nhớ RAM – Các thuật ngữ
 ECC (Error Correction Code) là Code tuân theo một luật nhất định có khả
năng phát hiện và sửa lỗi trong từng xung nhịp. Được sử dụng trong DIMM
và các thiết bị lưu trữ cao cấp. Một ECC đơn giản có thể sửa 1bit lỗi và phát
hiện 2 bit lỗi khác trong khi đó một số ECC khác có thể sửa và phát hiện
nhiều bit lỗi đồng thời. ECC DIMM đắt tiền và chỉ được sử dụng trong các
hệ thống máy chủ đòi hỏi độ chính xác cao cho dữ liệu lưu trữ.
 Memory Cell : Còn gọi là ô nhớ bao gồm 1 transistor và 1 Capacitors thể
hiện trạng thái 0 và 1. Transistor ở đây đóng vai trò như một công tắc để
chuyển đổi giữa 2 trạng thái này. Có các cổng Data in - Data out và Write
Enable (Mặc định là tắt khi mở thì sẽ chuyển từ chế độ Read sang Write lúc
này dữ liệu sẽ được nạp vào).
 Memory Chip: Là tập hợp rất nhiều Row (Hàng) và Column (Cột) . Tưởng
tượng Memory Chip như một bảng tính Excel và mỗi một ô chính là
Location. Các Row và Column này có địa chỉ riêng. Trong mỗi một
Location gồm rất nhiều Memory Cell.
 Memory Bank: Tập hợp các Memory Chip để đồng thời có thể cung cấp đủ
bit dữ liệu tương xứng với bus dữ liệu của CPU.

Bộ nhớ trong
Bộ nhớ RAM – Các thành phần của chip nhớ
 RAS ( Row Address Strobe ) Là tín
hiệu để xác định địa chỉ nhớ theo
hàng.
 CAS ( Column Address Strobe) là tín
hiệu để xác định địa chỉ nhớ theo cột.
 Row Address Decoder: Bộ giải mã
tín hiệu theo hàng.
 Comlumn Address Decoder: Bộ
giải mã tín hiệu theo cột.
 Address Bus là đường truyền tín
hiệu RAS và Cas.
 Data Bus là đường truyền dữ liệu
giữa Memory Controler và chip nhớ.

Bộ nhớ trong
Bộ nhớ RAM – Cách thức truy cập chip nhớ
 Khi cần truy xuất đến 1 địa chỉ
nhớ Memory Controler sẽ gửi
các tín hiệu RAS và CAS
tương xứng đến Chip nhớ
tương ứng với dữ liệu cần lấy.
 Tín hiệu RAS sẽ được Memory
Controler truyền theo Address
bus. Khi Row Addr Latch nhận
được tín hiệu RAS. Nó sẽ
chuyển tín hiệu này sang Row
Address Decoder để giải mã
địa chỉ Row cần được truy
xuất. Row này sẽ được kích
hoạt.
 Sau đó tín hiệu CAS sẽ được
gửi đến Column Address Latch
và tương tự Column cần được
truy xuất được kích hoạt.

Bộ nhớ trong
RAM – Phân loại RAM
 Có hai loại bộ nhớ RAM cơ bản đó là: SRAM (Static RAM) và
DRAM (Dynamic RAM)
 SRAM là loại RAM lưu giữ data mà không cần cập nhật thường
xuyên (static) trong khi DRAM là loại RAM cần cập nhật data
thường xuyên (high refresh rate). Thông thường dữ liệu trong
DRAM sẽ được refresh nhiều lần trong một giây để lưu giữ lại
những thông tin đang lưu trữ, nếu không refresh lại DRAM thì dù
nguồn điện không ngắt, thông tin trong DRAM cũng sẽ bị mất.
 SRAM chạy nhanh hơn DRAM. Nhiều người có thể lầm lẫn là
DRAM là "dynamic" cho nên ưu việt hơn. Điều đó không đúng.
Trên thực tế, chế tạo SRAM tốn kém hơn hơn DRAM và SRAM
thường có kích cỡ lớn hơn DRAM, nhưng tốc độ nhanh hơn DRAM
vì không phải tốn thời gian refresh nhiều lần. Sự ra đời của DRAM
chỉ là một lối đi vòng để hạ giá sản xuất của SRAM.

Bộ nhớ trong
RAM – SDRAM
 SDRAM (Synchronous DRAM): Ðây là một loại RAM có nguyên
lý chế tạo khác hẳn với các loại RAM trước. Như tên gọi của nó là
"synchronous" DRAM, synchronous có nghĩa là đồng bộ, nếu bạn
học về điện tử số thì sẽ rõ hơn ý nghĩ của tính đồng bộ. RAM hoạt
động được là do một memory controller (hay clock controller),
thông tin sẽ được truy cập hay cập nhật mỗi khi clock (dòng điện)
chuyển từ 0 sang 1, "synchronous" có nghĩa là ngay lúc clock nhảy
từ 0 sang 1 chứ không hẳn là clock qua 1 hoàn toàn (khi clock
chuyển từ 0 sang 1 hay ngược lại, nó cần 1 khoảng thời gian
(interval), tuy vô cùng ngắn nhưng cũng mất 1 khoảng thời gian,
SDRAM không cần chờ khoảng interval này kết thúc hoàn toàn rồi
mới cập nhật thông tin, mà thông tin sẽ được bắt đầu cập nhật ngay
trong khoảng interval.
 Bus: 66-100-133Mhz.

Bộ nhớ trong
RAM – DDR SDRAM
 DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)
Ðây là loại memory cải tiến từ SDRAM. Nó nhân đôi
tốc độ truy cập của SDRAM bằng cách dùng cả hai
quá trình đồng bộ khi clock chuyển từ 0 sang 1 và từ
1 sang 0. Ngay khi clock của memory chuyển từ 0
sang 1 hoặc từ 1 sang 0 thì thông tin trong memory
được truy cập.
 Loại RAM này được CPU Intel và AMD hỗ trợ, tốc
độ hiện tại vào khoảng 266Mhz – 533Mhz. (DDR-
SDRAM đã ra đời trong năm 2000).
 Bus 266-333-400-533Mhz

Bộ nhớ trong
RAM – Phân biệt SDRAM & DDR SDRAM
 Hiện nay nhiều người thường nhầm lẫn về cách gọi tên
của các loại RAM.
 SDRAM là tên gọi chung của một dòng bộ nhớ máy
tính, nó được phân ra SDR (Single Data Rate) và DDR
(Double Data Rate).
 Do đó nếu gọi một cách chính xác, chúng ta sẽ có hai
loại RAM chính là:
 SDR SDRAM
 DDR SDRAM.
 Cấu trúc của hai loại RAM này tương đối giống nhau,
nhưng DDR có khả năng truyền dữ liệu ở cả hai điểm
lên và xuống của tín hiệu nên tốc độ nhanh gấp đôi.

Bộ nhớ trong
RAM – Phân biệt SDRAM & DDR SDRAM
 SDRAM
 DDR SDRAM

Bộ nhớ trong
Tốc độ và băng thông
 Đối với DDR thì có hai cách gọi
theo tốc độ MHz hoặc theo băng
thông.
 DDR SDRAM chạy gấp đôi (trên lý
thuyết) loại RAM bình thường. Cho nên
PC100 bình thường sẽ thành PC200 và
nhân lên 8 bytes chiều rộng của DDR
SDRAM:
PC100: 100 * 2 * 8 = PC1600.
PC133: 133 * 2 * 8 = PC2100
PC150: 150 * 2 * 8 = PC2400.
Băng
thông
Tốc độ
Bus
PC1600 DDR200
PC2100 DDR266
PC2700 DDR333
PC3000 DDR366
PC3200 DDR400
PC3500 DDR433
PC3700 DDR466
PC4000 DDR500
PC4200 DDR533
PC4400 DDR550
PC4800 DDR600

Bộ nhớ trong
RAM – DDR2
 DDR2 là bộ nhớ DDR thế hệ thứ
hai, mở ra khả năng đẩy tốc độ bộ
nhớ và băng thông bộ nhớ lên cao
hơn.
 Tuy kích thước giống nhau (dài
133mm) và có cấu trúc gần như
“sao y bản chính”, hai thế hệ DDR
này hoàn toàn không tương thích
nhau. Chúng khác nhau về điện thế
(DDR 2,5V, DDR2 chỉ 1,8V), số
chân (DDR 184 chân, DDR2 tới
240 chân) và tín hiệu của chúng
đều khác nhau. Vì thế socket của
hai loại DDR này cũng được thiết
kế khác nhau, socket DDR2 không
thể gắn DDR, và ngược lại.
 Với DDR2, cấu hình Dual
Channel cũng linh hoạt hơn.
Bạn có thể gắn và thanh
256MB ở một socket kênh 1,
và hai thanh 128MB ở hai
socket kênh 2

Bộ nhớ trong
RAM – DRDRAM
 DRDRAM (Direct Rambus DRAM) Ðây lại là một bước ngoặc mới
trong lĩnh vực chế tạo memory, hệ thống Rambus (cũng là tên của một
hãng chế tạo nó) có nguyên lý và cấu trúc chế tạo hoàn toàn khác loại
SDRAM truyền thống. Memory sẽ được vận hành bởi một hệ thống
phụ gọi là Direct Rambus Channel có độ rộng 16 bit và một clock
400MHz điều khiển. (có thể lên 800MHz)
 Theo lý thuyết thì cấu trúc mới này sẽ có thể trao đổi thông tin với tốc
độ 800MHz x 16bit = 800MHz x 2 bytes = 1.6GB/giây. Hệ thống
Rambus DRAM như thế nầy cần một serial presence detect (SPD) chip
để trao đổi với motherboard. Ta thấy kỹ thuật mới nầy dùng 16bits
interface, trông trái hẳn với cách chế tạo truyền thống là dùng 64bit cho
memory, bởi thế kỹ thuật Rambus (sở hữu chủ của Rambus và Intel)
cho ra đời loại chân Rambus Inline Memory Module (RIMM) tương
đối khác so với memory truyền thống.
 Loại RAM này hiện nay chỉ được hỗ trợ bởi CPU Intel Pentum IV, khá
đắt, tốc độ bus vào khoảng 400-800Mhz.

Bộ nhớ trong
RAM – DRDRAM
 DRDRAM

Bộ nhớ trong
 VRAM (Video RAM) Khác với memory trong hệ thống
và do nhu cầu về đồ hoạ ngày càng cao, các hãng chế tạo
graphic card đã chế tạo VRAM riêng cho video card của
họ mà không cần dùng memory của hệ thống chính.
VRAM chạy nhanh hơn vì ừng dụng Dual Port
technology nhưng đồng thời cũng đắt hơn rất nhiều.
 SGRAM (Synchronous Graphic RAM)
Là sản phẩm cải tiến của VRAM mà ra, đơn giản nó sẽ
đọc và viết từng block thay vì từng mảng nhỏ.
 Flash Memory: Là sản phẩm kết hợp giữa RAM và hard
disk. Có nghĩa là Flash memory có thể chạy nhanh như
SDRAM mà và vẫn lưu trữ được data khi power off.

Bộ nhớ trong
 VRAM

Bộ nhớ trong
RAM – Các loại chân cắm giao tiếp
 SIMM (Single Inline Module Memory): đây là loại
RAM giao tiếp 72 chân được sử dụng nhiều ở các
mainboard cũ, dung lượng mỗi thanh có thể là: 4MB,
8MB, 16MB, 32MB v.v... Khi lắp lại loại RAM này ta
phải lắp theo từng cặp.
 DIMM (Dual Inline Module Memory): Là chuẩn thanh
RAM 168 chân có mặt ở các mainboard mới, các thanh
này có kích thước 8 MB trở lên và được cắm vào khe
DIMM trên mainboard.
 RIMM (Rambus Inline Memory Module): đây là chuẩn
giao tiếp dành riêng cho DRD RAM. Loại RAM này ta
cũng phải lắp theo từng cặp.

Bộ nhớ trong
RAM – Các loại chân cắm giao tiếp

Bộ nhớ ngoài
 Đĩa từ:
Ổ đĩa mềm (FDD)
Ổ đĩa cứng (HDD)
 Đĩa quang
 Flash…

Bộ nhớ ngoài
Ổ đĩa cứng (HDD)
 Dù rằng công nghệ mới không ngừng phát minh
nhiều loại bộ phận lưu trữ một lượng thông tin
lớn nhưng đĩa cứng vẫn giữ vị trí quan trọng.
Đĩa cứng có hai nhiệm vụ trong máy tính:
 Lưu trữ dài hạn các tập tin.
 Thiết lập một cấp bộ nhớ để làm bộ nhớ ảo
lúc chạy chương trình.
 Ổ đĩa cứng lưu giữ thông tin dưới dạng nhị
phân trên bề mặt các tấm đĩa hình tròn phủ vật
liệu từ tính.
 Ban đầu, ổ cứng được thiết kế để hoạt động trong máy tính điện tử. Với sự phát
triển nhanh chóng của công nghệ, ổ cứng ngày có kích thước càng nhỏ và dung
lượng càng lớn nên ngày nay đĩa cứng còn được sử dụng trong các thiết bị điện
tử khác như máy nghe nhạc kĩ thuật số, máy ảnh kĩ thuật số, máy quay phim kĩ
thuật số, đầu máy DVD, v.v.

Bộ nhớ ngoài
Cấu trúc đĩa cứng
 Các thành phần quan
trọng của đĩa cứng:
 Khung vỏ ổ đĩa
 Tấm đĩa
 Đầu từ (đầu đọc)
 Bộ dịch chuyển đầu từ
 Cần đọc
 Mô tơ trục quay
 Bản mạch
 Bộ nhớ đệm

Bộ nhớ ngoài

Bộ nhớ ngoài
 Khung vỏ đĩa cứng: Bộ khung cơ khí rất quan trọng đối với
hoạt động chính xác của ổ đĩa cứng, ảnh hưởng đến sự hợp nhất
về cấu trúc, về nhiệt và về điện của ổ đĩa. Khung cần phải cứng
và tạo nên một cái nền vững chắc để lắp ráp các bộ phận khác.
Các ổ đĩa cứng thường dùng khung nhôm đúc, nhưng các ổ cứng
loại nhỏ của máy tính xách tay thường dùng vo plastic. Vật liệu
vỏ cụ thể phụ thuộc vào yếu tố hình dạng (form factor) tức là
kích thước của ổ cứng. .
 Đầu từ: được chế tạo giống như vi mạch dùng công nghệ quang
hóa. Do kích thước nhỏ và nhẹ nên độ rộng của rãnh ghi cũng
nhỏ hơn và thời gian dịch chuyển đầu tư nhanh hơn. Trong cấu
trúc tổng thể, các đầu đọc/ghi này được gắn vào các cánh tay kim
loại dài điều khiển bằng các môtơ. Ðầu từ ổ đĩa cứng có khả
năng đọc/ghi được các rãnh rất nhỏ (hơn 1000 rãnh trên một
đĩa).

Bộ nhớ ngoài
 Môtơ trục quay: Một trong những yếu tố xác định chất
lượng của ổ cứng là tốc độ mà đĩa từ lướt qua dưới đầu
đọc/ghi. Đĩa từ lướt qua đầu từ với tốc độ khá cao (ít nhất
là 3600 vòng/phút).
 Môtơ trục (spindle môtơ) có chức năng làm quay các đĩa
từ. Khi môtơ được cấp điện, một từ trường được tạo ra
trong các cuốn dây môtơ. Khi điện cắt, năng lượng từ
trường lưu trữ trong các cuộn dây môtơ được giải phóng
dưới dạng xung điện thế ngược. Kỹ thuật Hãm động
(dynamic braking) sẽ sử dụng năng lượng của xung điện
thế ngược đó để làm dừng đĩa lại. Nếu tốc độ của ổ cứng
(rpm - revolutions per minute - số vòng trên phút) càng cao
thì tốc độ truy xuất dữ liệu sẽ càng nhanh.

Bộ nhớ ngoài
 Bản mạch đĩa cứng: ổ đĩa cứng được điều khiển bởi các mạch điện
tử tương đối phức tạp. Mạch điện tử được gắn dưới bộ khung và
chứa hoàn toàn các mạch cần thiết để truyền tải các tín hiệu điều
khiển và dữ liệu với bộ giao diện vật lý riêng, điều khiển đầu
đọc/ghi, thực hiện đọc/ghi theo yêu cầu và để quay các đĩa từ. Mỗi
một chức năng kể trên phải được thực hiện hoàn hảo với độ chiính
xác cao. Bo mạch điều khiển này bao gồm bộ chip controller, chip
input/output IO, bộ nhớ đệm cho ổ cứng (HDD cache), một ổ cắm
nguồn 5+ 5- 12- 12+, và chân cắm chuẩn IDE 39/40 chân.
 Bộ dịch chuyển đầu từ: Thách thức lớn nhất trong việc điều khiển
đầu tư là giữ cho được nó đúng ngay tâm rãnh mong muốn. Nói
cách khác là các nhiễu loại khí động học, các hiệu ứng nhiệt trên đĩa
từ và các biến thiên của dòng điều khiển môtơ có thể gây nên sai số
trong việc điều định vị trí đầu từ. Vị trí của đầu từ phải luôn luôn
được kiểm tra và điều chỉnh kịp thời để đảm bảo vị trí rãnh thật
chính xác.

Bộ nhớ ngoài
 Bộ nhớ đệm: tuy các nhà sản xuất đang ngày càng một nâng cao tốc độ
của ổ cứng nhưng chắc chắn là tốc độ truy xuất dữ liệu của ổ cứng sẽ
không bao giờ có thể nhanh bằng RAM. Để giảm bớt phần nào khoảng
cách đó, các nhà sản xuất phần cứng và phần mềm đã tạo ra bộ đệm ổ
cứng (disk cache). Bộ đệm của ổ cứng sử dụng một phần của RAM để
lưu trữ những thông tin thường xuyên được các ứng dụng truy nhập.
Chính việc lưu trữ những thông tin này trên RAM, bộ đệm đã giúp tốc
độ truy xuất dữ liệu nhanh hơn và giúp kéo dài tuổi thọ của ổ cứng.
Nguyên tắc hoạt động của bộ đệm khá đơn giản: những dữ liệu thường
xuyên được truy nhập sẽ được lưu trữ trong RAM khi đó nếu có ứng
dụng yêu cầu truy cập những dữ liệu này thì những dữ liệu này sẽ được
lấy ra trực tiếp từ RAM chứ không cần ổ cứng phải làm những công
vịêc như: quay đĩa, xác định vị trí đầu đọc, tìm kiếm…
 Bộ nhớ đệm càng cao thì tốc độ truy xuất dữ liệu trên ổ cứng sẽ nhanh
hơn rất nhiều và vấn đề sai sót dữ liệu cũng rất thấp.
 Có 4 kiểu bộ đệm ổ cứng chính.

Bộ nhớ ngoài
 Bộ đệm “mềm” (Software disk caches): sử dụng một
phần bộ nhớ chính của máy để truy xuất và lưu trữ tạm thời
một phần dữ liệu của ổ cứng. Loại bộ đệm này do một
chương trình tao và quản lý cho nên không cần đế những
phần cứng hỗ trợ đặc biệt. VCACHE chính là một ví dụ
thực tế về bộ đệm mềm.
 Bộ đệm “cứng” (on-board disk caches): sử dụng bộ nhớ
và bộ điều khiển cache được thiết kế ngay trên board mạch
của ổ cứng. Mặc dù nó không hề sử dụng bất cứ một phần
RAM nào của bộ nhớ chính để làm công việc lưu trữ tạm
thời nhưng chúng có dung lượng rất thấp (128KB->2MB cá
biệt có thể lên đến 4MB) và cực kỳ đắt tiền.

Bộ nhớ ngoài
 Bộ đệm “riêng” (disk caching controllers): tương tự như bộ
đệm cứng, bộ đệm riêng sử dụng bộ nhớ riêng (có cấu trúc khác
RAM) nhưng bộ nhớ và bộ điều khiển mà bộ đệm này sử dụng là
bộ nhớ và chíp điều khiển được gắn riêng rẽ trên một card điều
khiển chứ không phải là trên board mạch của ổ cứng và lẽ dĩ
nhiên giá thành của chúng rất đắt. Tuy nhiên, bộ đệm riêng lại
hoạt động tốt và nhanh hơn rất nhiều so với bộ đệm cứng vì nó
vượt qua được một số giới hạn của những phần của ổ cứng mà
bộ đệm cứng luôn bị ảnh hưởng.
 Buffers : Buffers gặp rất nhiều giới hạn trong các quá trình giao
tiếp và chuyển đổi dữ liệu bởi vì khả năng quản lý dữ liệu của nó
rất kém. Khi lưu trữ dữ liệu tạm thời, buffer lưu trữ một lúc cả
một track vì thế nếu muốn tìm một sector nào trên track này thì
hệ điều hành lại phải tiếp tục tìm kiếm trên track mà buffer cung
cấp - chậm hơn hẳn so với cache.

Bộ nhớ ngoài
 VCACHE : Windows có một driver ảo gọi là VCACHE có
nhiệm vụ quản trị bộ nhớ đệm cho ổ cứng. VCACHE chính là
một sự thay thế cho “bộ đệm mềm” của DOS và các version
Windows trước đó (thường được gọi là SmartDrive). VCACHE
có khả năng thay đổi rất nhanh dung lượng bộ nhớ mà nó sử
dụng, điều mà các trình quản lý bộ đệm trong DOS không thể
làm được. Khi đĩa cứng hoạt động liên tục (chép file hoặc đọc
file lớn) trong khi đó việc truy cập bộ nhớ lại thấp thì nó sẽ tự
động điều chỉnh kích thước bộ đệm (tăng lên) cho phù hợp để
RAM có thể chia sẻ bớt một phần công việc của đĩa cứng. Nguợc
lại, khi ổ cứng ít hoạt động (ít truy xuất dữ liệu) nhưng RAM lại
liên tục có lệnh truy xuất (khi chạy các ứng dụng tính toán cao
cấp) thì nó sẽ tự động điều chỉnh kích thước bộ đệm (giảm
xuống) để có được dung lượng RAM tối đa cho các ứng dụng
tính toán. Nó sử dụng quá trình “đọc trước – ghi từ cache xuống”
(read-ahead and write-behind caching).

Bộ nhớ ngoài
Cấu trúc đĩa cứng – Tấm đĩa
 Tấm đĩa cứng được làm từ vật liệu nền cứng như nhôm, thủy tinh hay
gốm. Lớp vật liệu nền được phủ một lớp tiếp xúc bám (nickel) phía trên
lớp tiếp xúc bám là màng từ lưu trữ dữ liệu (Cobalt). Bề mặt trên cùng
được phủ một lớp chống ma sát (graphit hay saphia ). Do cấu tạo cơ
học bền, đĩa cứng có thể quay với tốc độ lớn (3600 vòng/phút hoặc lớn
hơn nữa).
 Các ổ đĩa cứng hiện đại ngày nay có mật độ thông tin vào khoảng 100
đến 300 Mbit trong một inch vuông.
 Hai yếu tố quan trọng quyết định đến mật độ lưu trữ cao là:
 Cấu trúc hạt của vật liệu từ thật nhỏ,
 Bề mặt đĩa thật phẳng để giữ khoảng cách giữa đầu đọc và mặt đĩa
tại giá trị tối thiểu.
 Ðĩa từ sau khi phủ lớp phim nhạy từ và lớp bảo vệ được đánh bóng và
ghép vào trục động cơ. ổ đĩa có thể có một hay nhiều đĩa chồng lên
nhau. Trước khi định vị chồng đĩa, chồng đầu từ được ghép xen kẽ giữa
các đĩa.

Bộ nhớ ngoài
 Khác với đĩa mềm, do tốc độ quay nhanh, đầu đọc/ghi
không được tiếp xúc với bề mặt đĩa cứng. Ðầu đọc được
giữ cách xa mặt đĩa qua một lớp đệm không khí. Lớp đệm
không khí này được hình thành khi dĩa quay với tốc độ
cao.
 Khoảng cách giữa đầu từ và mặt đĩa chỉ vào khoảng vài
micrômét, nhỏ hơn rất nhiều một hạt bụi khói trung bình. Vì
thế phía bên trong ổ đĩa cứng cần được giữ thật sạch.
Người sử dụng không được phép mở ổ đĩa trong môi
trường bình thường. Ðể sản xuất hoặc sửa chữa đĩa cứng
người ta cần đến môi trường siêu sạch như thường gặp
trong công nghiệp vi điện tử.

Bộ nhớ ngoài
Cấu trúc vật lý ổ cứng
 Đĩa cứng rất giống đĩa mềm. Do đó, về cấu tạo và tổ chức của
nó cũng giống nhau gồm Head, Track, Sector, Cluster, FAT. Tuy
nhiên, chúng cũnng có thêm một số khác biệt như sau:
 Do có cấu trúc nhiều
đĩa nên số đầu từ
của ổ đĩa cứng cũng
nhiều hơn và được
đánh số từ 0 cho lớp
trên cùng và tăng
dần xuống dưới.
Cũng vì lý do như
trên mà trong ổ đĩa
cứng còn có khái
niệm Cylinder là hình
trụ, tập hợp các
Track có cùng chỉ số.

Bộ nhớ ngoài
Cấu trúc logic ổ cứng
 Do dung lượng đĩa cứng lớn nên để nguyên ổ đĩa như vậy sẽ gây khó
khăn cho việc tổ chức cũng như tìm kiếm thông tin trên đĩa. Để khắc
phục tình trạng trên, người ta cho phép chia ổ đĩa cứng thành nhiều
phần có kích thước nhỏ hơn.
 Mỗi phần này hoạt động tương tự như một ổ đĩa cứng riêng biệt gọi là
Partition. Để quản lý các Partition này, người ta dùng bảng Master Boot
Record để lưu giữ các thông tin này, toàn bộ cấu trúc logic của đĩa cứng
như sau:

Bộ nhớ ngoài
 Master Boot Record: là Sector đầu tiên của ổ đĩa cứng, nó
chứa các thông tin về các Partition như số thứ tự, tên ổ đĩa logic,
trạng thái, kích thước của Partition v.v... gọi là các điểm vào. Mỗi
Master Boot Record có thể quản lý 4 điểm vào, mỗi điểm vào có
kích thước 16 bytes, như vậy cần 64 bytes để lưu giữ các điểm vào
này gọi là bảng Partition. Không gian còn lại của Sector này được
lưu trữ chương trình Bootrap của đĩa khởi động.
 Như trên, ta thấy mỗi Master Boot Record chỉ chứa 4 điểm vào, vậy
mỗi đĩa cứng chỉ phân tối đa thành 4 phần. Để khắc phục điều này,
người ta lấy Sector đầu tiên của Partition thứ 4 để quản lý các phần
chia tiếp theo như là một Master Boot Record thực thụ gọi là Master
Boot Record phụ, cứ như thế mà ta có thể chia đĩa cứng thành nhiều
phần khác nhau.
 Master Boot Record được tạo ra bởi chương trình Fdisk của DOS,
do đo, ta có thể khôi phục lại nó bằng lệnh này khi nó bị hỏng với
tham số mbr, tức là lệnh Fdisk /mbr.

Bộ nhớ ngoài
 Partition (Phân khu): Là phần được chia bởi ổ đĩa cứng, nó làm
việc như một ổ đĩa biệt lập và có cấu trúc giống hệt như ổ đĩa
mềm. Thông tin về Partition được lưu giữ trong bảng Partition
trên Master Boot Record. Đối với các hệ điều hành DOS và
Windows chỉ cho phép khởi động ở Partition đầu tiên. Ngoài ra,
còn có một số hệ điều hành cho phép khởi động từ các Partition
khác. Để phân đĩa cứng thành các Partition, ta dùng lệnh Fdisk
của DOS, theo dõi các trình đơn của tiện ích này để chia đĩa cứng
và tạo Partition khởi động.

Bộ nhớ ngoài
Hệ thống tập tin
 Bảng FAT đĩa cứng: Về cơ bản, bảng FAT ổ cứng giống hệt như việc tổ
chức trên đĩa mềm, song chúng chỉ khác nhau về kích thước.
 FAT12 được dùng cho ổ đĩa mềm, ổ đĩa có dung lượng từ 32MB trở
xuống. FAT12 sử dụng 12 bit để đếm nên chỉ có khả năng quản lý các ổ
đĩa có dung lượng thấp hơn 32Mb với số lượng cluster thấp. Đối với đĩa
mềm, do kích thước đĩa hạn chế nên chỉ cần dùng 12 bits để đánh địa chỉ
là đủ, thường được gọi là FAT 12.
 FAT16 Với hệ điều hành MS-DOS, hệ thống tập tin FAT (FAT16 – để
phân biệt với FAT32) được công bố vào năm 1981 đưa ra một cách thức
mới về việc tổ chức và quản lý tập tin trên đĩa cứng, đĩa mềm. Tuy nhiên,
khi dung lượng đĩa cứng ngày càng tăng nhanh, FAT16 đã bộc lộ nhiều
hạn chế. Với không gian địa chỉ 16 bit, FAT16 chỉ hỗ trợ đến 65.536 liên
cung (cluster) trên một partition, gây ra sự lãng phí dung lượng đáng kể
(đến 50% dung lượng đối với những ổ đĩa cứng trên 2 GB).

Bộ nhớ ngoài
 FAT32: Được giới thiệu trong phiên bản Windows 95
Service Pack 2 (OSR 2), được xem là phiên bản mở rộng của
FAT16. Do sử dụng không gian địa chỉ 32 bit nên FAT32 hỗ
trợ nhiều cluster trên một partition hơn, do vậy không gian
đĩa cứng được tận dụng nhiều hơn. Ngoài ra với khả năng hỗ
trợ kích thước của phân vùng từ 2GB lên 2TB và chiều dài
tối đa của tên tập tin được mở rộng đến 255 ký tự đã làm cho
FAT16 nhanh chóng bị lãng quên. Tuy nhiên, nhược điểm
của FAT32 là tính bảo mật và khả năng chịu lỗi (Fault
Tolerance) không cao.
 Tuy nhiên, với một ổ đĩa nhỏ mà ta dùng bảng FAT lớn sẽ
gây lãng phí không gian chứa bảng FAT và ảnh hưởng đến
tốc độ truy tìm.

Bộ nhớ ngoài
 NTFS (New Technology File System) là một hệ thống tập tin được Microsoft
giới thiệu vào tháng 7 năm 1993 cùng với hệ điều hành Windows NT version 3.1.
Các hệ điều hành Windows NT sau đó, Windows 2000, Windows XP và
Windows Server 2003 đều hổ trợ NTFS.
 Hệ thống file NTFS có khả năng hoạt động cao và có chức năng tự sửa chữa.
Nhờ có tính năng lưu giữ lại các thông tin xử lý, NTFS có khả năng phục hồi file
cao hơn trong những trường hợp ổ đĩa có sự cố. Nó hỗ trợ chế độ bảo mật ở mức
độ file, nén và kiểm định. Nó cũng hỗ trợ các ổ đĩa lớn và các giải pháp lưu trữ
mạnh mẽ như RAID.
 NTFS tăng cường khả năng lưu trữ, tính bảo mật cho tập tin và thư mục, khả
năng mã hóa dữ liệu đến từng tập tin. Ngoài ra, NTFS có khả năng chịu lỗi cao,
cho phép người dùng đóng một ứng dụng “chết” (not responding) mà không làm
ảnh hưởng đến những ứng dụng khác. Tuy nhiên, NTFS lại không thích hợp với
những ổ đĩa có dung lượng thấp (dưới 400 MB) và không sử dụng được trên đĩa
mềm.
 NTFS hiện có các phiên bản: v1.0, v1.1, v1.2 ở các phiên bản Windows NT 3.51
và 4, v3.0 ở phiên bản Windows 2000, v3.1 ở các phiên bản Windows XP và
Windows Server 2003. Riêng Windows XP và Windows Server 2003 còn hỗ trợ
các phiên bản v4.0, v5.0, v5.1.

Bộ nhớ ngoài
Các thông số cần lưu ý

Bộ nhớ ngoài
Các thông số cần lưu ý
 Dung lượng (đơn vị gigabyte - GB)
 Tốc độ truy xuất trung bình (đơn vị mili giây - ms)
 Tốc độ truy xuất trung bình thấp đồng nghĩa với khả
năng đáp ứng yêu cầu đọc ghi dữ liệu cao.
 Độ lớn của bộ nhớ đệm (đơn vị megabyte - MB)
 Độ lớn của bộ đệm có ảnh hưởng đáng kể tới hiệu suất
hoạt động của ổ cứng.
 Số vòng quay một phút (đơn vị vòng/phút - rpm)
 Tốc độ quay của tấm đĩa dữ liệu và mô tơ.
 Kích thước (đơn vị inch - ")
 Hầu hết các ổ đĩa cứng ngày nay có kích thước
3,5" đối với máy để bàn và 2,5" đối với máy xách
tay. Các ổ đĩa 2,5" thường chậm hơn và có dung
lượng thấp hơn đồng thời tiêu thụ ít điện năng hơn
và an toàn hơn khi di chuyển.

Bộ nhớ ngoài
Các chuẩn giao tiếp ổ cứng - IDE
 IDE: khái niệm IDE (Integrated Device Electronics) được Western
Digital và Compaq đưa ra năm 1986. IDE không phải là chuẩn phần
cứng mà chỉ là một phần trong bộ đặc tả giao tiếp công nghiệp ATA
(AT Attachment) Việc tích hợp bộ điều khiển IDE lên ổ đĩa cứng được
xem là một bước tiến rất quan trọng vì tách biệt được chức năng điều
khiển ra khỏi chuẩn giao tiếp. Nhờ vậy, nhà sản xuất có thể độc lập
nghiên cứu nâng cao băng thông mà không làm thay đổi giao tiếp; đạt
được cả yếu tố thời gian và hiệu quả đầu tư.
 IDE đáp ứng được hai yếu tố quan trọng là chi phí rẻ và tương thích
rộng. Đặc tả IDE được thiết kế hỗ trợ 2 ổ đĩa cứng gắn trong dung
lượng tối đa 528 MB/ổ đĩa (băng thông tối đa chỉ lên đến 2MBps hoặc
3MBps)
 Năm1993, Western Digital đưa ra chuẩn EIDE (Enhanced IDE) để giải
quyết 'thắt cổ chai' ATA. EIDE hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu cao
16,6MBps và đĩa cứng dung lượng 137GB. Bốn thiết bị có thể gắn trên
một hệ thống EIDE và được chia thành hai kênh. Mỗi kênh hỗ trợ hai
thiết bị và phân biệt thứ bậc master/slave (chính/phụ).

Bộ nhớ ngoài
Các chuẩn giao tiếp ổ cứng - ATA
 Chuẩn Parallel ATA (P-ATA) được phát triển từ giao tiếp IBM
Advanced Technology (AT), thực hiện nhiệm vụ định nghĩa tập
lệnh và thanh ghi để tạo nên ngôn ngữ giao tiếp giữa ổ đĩa lưu
trữ với PC.
 ATA-2:có thể truyền với tốc độ 16,6MBps.
 ATA-3 có thêm tính năng tự phân tích và báo cáo (Self-
Monitoring Analysis and Reporting Technology - SMART) giúp
tăng độ tin cậy của ổ đĩa cứng
 ATA-4, kể cả Ultra ATA tăng gấp đôi băng thông dữ liệu
33,3MBps. còn bổ sung chế độ Ultra DMA mode 2 (33,3MBps).
ATA-4 được tích hợp vào đặc tả AT Attachment Program
Interface (ATAPI) chung cho cả ổ CD-ROM, ổ băng và thiết bị
lưu trữ di động. Ultra ATA còn nâng độ chính xác dữ liệu bằng
cách dùng mã phát hiện lỗi truyền dữ liệu Cyclical Redundancy
Checking (CRC).

Bộ nhớ ngoài
Các chuẩn giao tiếp ổ cứng - ATA
 ATA-5, gồm cả Ultra ATA/66, tăng băng thông gấp đôi so với
Ultra ATA. Nhiễu điện từ bắt đầu xuất hiện rõ rệt nên tuyến cáp
40 dây trước đây dùng trong chuẩn ATA và Ultra ATA buộc
lòng phải thay thế. Tuyến cáp mới có đến 80 dây, trong đó dùng
40 dây làm vật dẫn tiếp đất. Tuy nhiên, đầu nối vẫn giữ nguyên
thiết kế 40 chân nên ổ đĩa Ultra ATA/66 hoàn toàn tương thích
với thiết bị Ultra ATA/33 và DMA, EIDE/IDE, ổ CD-ROM,...
Đặc tả ATA-5 giới thiệu mã phát hiện lỗi CRC mới và có thêm
chế độ Ultra DMA mode 3 (44,4MBps) và mode 4 (66,6MBps).
 ATA-6, còn được gọi là Ultra DMA mode 5, cũng xuất hiện
không lâu sau. Tăng tốc độ truyền dữ liệu lên mức tối đa
100MBps. Mặc dù mọi người đều xem Ultra ATA/100 như
phiên bản cuối cùng của giao tiếp Parallel ATA trước khi chuyển
sang Serial ATA. Tuy nhiên, vào giữa năm 2001, chuẩn
ATA/133 (Ultra DMA 133) lại ra đời 'ngoài kế hoạch' và nâng
băng thông lên 133MBps.

Bộ nhớ ngoài
Các chuẩn giao tiếp ổ cứng - SATA
 SATA (Serial Advanced Technology Attachment) Vào năm
1999, một số công ty gồm APT Technologies, Dell, IBM, Intel,
Maxtor, Quantum và Seagate Technologies quyết định hợp tác
thiết kế chuẩn giao tiếp Serial ATA cho ổ cứng và thiết bị ATA
Packet Interface (ATAPI) với mục tiêu thay thế Parallel ATA.
So với Parallel ATA, Serial ATA dùng điện áp thấp, đầu chân
cắm nhỏ gọn và ít dây hơn. Đặc biệt, Serial ATA tương thích
hoàn toàn với phần mềm trước đây dành cho thiết bị Parallel
ATA và ATAPI.
 Thế hệ sản phẩm Serial ATA đầu tiên xuất hiện trên thị trường
vào giữa 2002, đạt tốc độ 150MBps. Các phiên bản kế tiếp có thể
đạt băng thông 300MBps và 600MBps.

Bộ nhớ ngoài
Một số chuẩn giao tiếp ổ cứng
 So sánh giữa PATA và SATA
Parallel ATA Serial ATA
Băng thông 100/133
MB/Secs
150/300/600
MB/Secs
Volts 5V /12V 250mV
Số chân 40 7
Chiều dài
cáp tối đa
18 inch
(45.72cm)
1 meter
(100cm)
Cable Rộng bản Mỏng
Tính thông
thoáng
Cáp rộng bản
nên chiếm diện
tích
Gọn gàng

Bộ nhớ ngoài
Các chuẩn giao tiếp ổ cứng
 SCSI: Có thể kết nối 8 thiết bị lưu giữ phụ như đĩa cứng và
đĩa CD-ROM có thể kết nối liên tiếp thiết bị này sau thiết bị
khác. Điều này được gọi là chuỗi cánh hoa. Một IDC số
hiệu để phân biệt các thiết bị khác nhau được gán cho một
thiết bị được kết nối và một điện trở được gọi là đầu cuối,
chỉ ra rằng thiết bị đầu cuối được nối.
Luồng dữ liệu theo 2 chiều
Lớn nhất có thể có 8 thiết bị
Thiết bị đầu cuối
Đĩa cứng CD-ROM MO

Bộ nhớ ngoài
Các chuẩn giao tiếp ổ cứng
SCSI
Băng thông 20/40/80
MB/Secs
Số chân 50/63
Cable Rộng bản
Peer-to-Peer (nối
ngang hàng)
8/16 thiết bị
 Ổ cứng chuẩn SCSI

Bộ nhớ ngoài
Công nghệ RAID
 Một phương pháp giúp tăng cường độ an toàn của thông tin trên đĩa từ
là dùng một mảng đĩa từ. Mảng đĩa từ này được gọi là Hệ thống đĩa dự
phòng (RAID - Redundant Array of Independent Disks). Cách lưu trữ
dư thông tin làm tăng giá tiền và sự an toàn (ngoại trừ RAID 0)
 Cơ chế RAID có các đặc tính sau:
 RAID là một tập hợp các ổ đĩa cứng (vật lý) được thiết lập theo một
kỹ thuật mà hệ điều hành chỉ “nhìn thấy” chỉ là một ổ đĩa (logic) duy
nhất.
 Với cơ chế đọc/ghi thông tin diễn ra trên nhiều đĩa (ghi đan chéo
hay soi gương).
 Trong mảng đĩa có lưu các thông tin kiểm tra lỗi dữ liệu; do đó, dữ
liệu có thể được phục hồi nếu có một đĩa trong mảng đĩa bị hư hỏng.

Bộ nhớ ngoài
RAID 0
 Có ít nhất 02 ổ đĩa
 RAID 0 bằng tổng dung
lượng các ổ cộng lại
 Ưu điểm:
 Tốc độ đọc ghi nhanh (gấp đôi
bình thường theo lý thuyết)
 Nhược điểm:
 tiềm ẩn rủi ro về dữ liệu
 Về ổ cứng yêu cầu phải 2 ổ
cùng dung lượng, nếu 2 ổ khác
dung lượng thì lấy ổ thấp nhất
 Dịch vụ cần lưu trữ và truy
xuất với tốc độ cao (video
streaming)

Bộ nhớ ngoài
RAID 1
 Chỉ duy trì dung lượng 01 ổ
 Ưu điểm:
 An toàn về dữ liệu (trường hợp
1 trong 2 ổ đĩa bị hỏng_
 Hiệu suất không cao, Nâng cao
chi phí
 Về ổ cứng yêu cầu phải 2 ổ
cùng dung lượng, nếu 2 ổ khác
dung lượng thì lấy ổ thấp nhất
 Các đối tượng yêu cầu sự an toàn
về dữ liệu như các kế toán,lưu trữ
thông tin khách hàng, bất động sản
v.v…

Bộ nhớ ngoài
RAID 5
 Dung lượng: Tổng - 01 ổ
 Ưu điểm:
 Nâng cao hiệu suất, an toàn dữ
liệu
 Chi phí phát sinh thêm 1 ổ so
với hình thức lưu trữ thông
thường

Bộ nhớ ngoài
RAID 10
 Dung lượng: =1/2 Tổng
 Ưu điểm:
 Nâng cao hiệu suất, an toàn dữ
liệu
 Chi phí cao

Bộ nhớ ngoài
Cáp kết nối ổ cứng

Bộ nhớ ngoài
Kết nối nhiều ổ đĩa

Bộ nhớ ngoài
Kết nối nhiều ổ đĩa
 Các loại đĩa IDE giao tiếp với hệ thống thông qua Bus cắm vào hai
khe cắm IDE1 và IDE2 trên Mainboard. Mỗi khe cắm cho dùng
chung hai thiết bị làm việc theo chế độ khách chủ. Như vậy, trên
toàn bộ máy tính sử dụng ổ đĩa IDE có thể sử dụng 4 ổ đĩa như sau:
 Primary Master.
 Primary Slave
 Secondary Master.
 Secondary Slave.
 Để thiết lập chế độ Master, Slave cho ổ đĩa cứng ta cắm lại Jump
thiết lập, thường được chỉ dẫn trực tiếp trên đĩa cứng hoặc
Catalogue đi cùng. Tuy nhiên, một số loại đĩa cứng tự động nhận
Master khi cắm cùng với các ổ đĩa khác.
 Đối với loại đĩa giao diện SCSI thì cần phải có Card giao diện SCSI
để điều khiển đĩa này. Card này được cắm vào bus PCI hay ISA của
Mainboard. Cácloại đĩa này cho phép sử dụng tối đa 7 thiết bị.

Bộ nhớ ngoài
Set Jum ổ cứng

Bộ nhớ ngoài
Set Jum ổ cứng
 Các chế độ chạy của ổ
cứng:
 Master or Single Driver
 Slave
 Cable select
 Dùng jum để set cho ổ cứng
chạy ở chế độ ta mong
muốn.

Bộ nhớ ngoài
định dạng đĩa từ
 Để đĩa từ có thể làm việc được ta cần phải định dạng
(format) nó để tạo ra cấu trúc logic.
 Đĩa mềm:
 Trong DOS, ta dùng lệnh “Format a:”. Nếu muốn đĩa này thành
đĩa khởi động ta thêm thông số /s vào lệnh Format như sau Format
a: /s để HĐH copy các file hệ thống vào đĩa giúp nó trở thành đĩa
khởi động.
 Đĩa cứng: Toàn bộ quá trình định dạng có thể chia thành các bước
như sau:
 Định dạng cấp thấp
 Phân chia đĩa
 Định dạng cấp cao

Bộ nhớ ngoài
Định dạng cấp thấp (Low Level Format)
 Đối với một ổ cứng mới ta phải LLF, Fdisk & Format thì mới sử
dụng được. Sở dĩ khi ta mua một HDD mới về chỉ cần Fdisk,
format là sử dụng được không cần phải LLF là do nhà sản xuất
đã LLF trước khi đưa HDD ra thị trường. LFF làm nhiều chuyện
như chia track, tạo Track Number, chia Sector, tạo byte CRC
(Cyclic Redundancy Check)… Giữa hai sector kế tiếp nhau trên
cùng một Track LLF sẽ chừa lại một khoảng trống gọi là Gap,
khoảng trống nàydùng để dự phòng trường hợp đầu từ bị lệch, no
vẫn có thể đọc được Sector tiếp theo hoặc dự phòng trong trường
hợp Bad Sector.
 Để định dạng cấp thấp ta nên dùng các chương trình Disk
Manager riêng của từng nhãn hiệu.
 Low level format trước đây hay dùng cho đĩa cứng cũ nhưng với
đĩa cứng mới sau này, thường thay tên khác là Zero-fill

Bộ nhớ ngoài
Định dạng cấp thấp
 Không Fdisk được HDD: trường hợp này bắt buộc dùng LLF, đơn giản không Fdisk thì
không Format được dĩ nhiên là sẽ không dùng được. Không Fdisk được: chạy Fdisk báo
“No fixed disk present” hoặc khi vào Fdisk được nhưng thao tác tiếp theo thì treo máy.
 Không format được HDD: như trường hợp trên máy sẽ báo “Bad Track 0 - Disk
Unsable”
 Các trường hợp sau vẫn có thể không dùng LFF hoặc tùy bạn quyết định. Nhưng hãy nhớ
Đừng quá lạm dụng
 Khi đang format thì máy báo Trying to recover allocation uint xxxx. Lúc này máy
báo cho ta biết Cluster xxxx bị hư và nó đang cố gắng phục hồi lại cluster đó, nhưng
thông thường cái ta nhận được là 1 Bad Sector.
 Khi chạy Scandisk hay NDD (Norton Disk Doctor) hay bất kỳ phần mềm kiểm tra bề
mặt đĩa (Surface Scan) nào ta sẽ gặp rất nhiều Bad Sector.
 Đang chạy bất kỳ ứng dụng nào nhận được 1 câu thông báo như “Error reading data
on driver C:, Retry, Abort, Ignore, Fail?” hoặc “Sector not found on driver C:,
Retry, Abort, Ignore, Fail?”“A serious error occur when reading driver C:,
Retry or Abort?”

Bộ nhớ ngoài
Phân chia đĩa cứng
 Phân chia đĩa: Phân chia đĩa cứng thành nhiều thành
phân vùng (Partition) để tạo các ổ đĩa logic như đã
trình bày ở trên. Chức năng này do chương trình Fdisk
của hệ điều hành đảm nhiệm, chương trình tạo ra các
Partition, xác định Partition cho phép khởi động và tạo
ra Master Boot Record chứa bảng các thông số về
Partition. Ngoài ra, chương trình cũng cho phép xem,
sửa và xóa các Partition đã có.
 Để chia đĩa ta dùng các chương trình: fdisk (chạy trên
môi trường DOS), Patition Magic (chạy trên môi
trường DOS hoặc Windows)…

Bộ nhớ ngoài
Định dạng đĩa cứng
 Định dạng cấp cao: Đây là phần xác định các thông số
logic, cấu hình các Partition đã được chia để nó làm việc
như một ổ đĩa thực thụ. Phần này do chương trình
Format của hệ điều hành đảm nhiệm, nhằm tạo ra Boot
Sector, FAT, Root Directory v.v...
 Khi muốn tạo ra đĩa khởi động ta dùng lệnh sau đối với
các Partition đã được thiết kế khởi động trong phần phân
đĩa ở trên:
 Format Tên ổ đĩa logic : / s.
 Đối với các Partition không cần khởi động ta dùng lệnh sau để tạo một ổ
đĩa lưu dữ liệu bình thường: Format Tên ổ đĩa logic. Kết thúc các quá
trình này ta đã kết thúc quá trình định dạng đĩa cứng và có thể sử dụng
bình thường.

Bộ nguồn (PSU)
 Nguồn điện máy tính có chức năng chuyển đổi nguồn điện 110V/220V thành
nguồn điện một chiều ±3, 3V, ±5V và ±12V cung cấp cho toàn bộ hệ thống
máy tính. Công suất trung bình của bộ nguồn hiện nay khoảng 200W. Công
suất tiêu thụ một số thành phần như sau:
 Mainboard : 20W - 35W.
 CD-ROM : 20W - 25W
 Ổ đĩa mềm : 5W - 15W.
 Ổ đĩa cứng : 5W - 15W.
 Ram : 5W /MB.
 Card : 5W - 15W.
 CPU : Tùy theo mức độ làm việc nhiều hay ít.
 Các số liệu trên đây chỉ mang tính chất tham khảo, bởi vì hiện nay xu thế các
hãng sản xuất đưa ra các thiết bị tiêu thụ điện năng nhỏ. Bên cạnh đó, tùy thuộc
vào số lượng thiết bị mà máy tính sử dụng nhều hay ít điện năng.

Bộ nguồn (PSU)
 Ðầu cắm ATX có 20 chân
 Ðể kiểm tra nhanh bộ
nguồn có hoạt động hay
không, bạn có thể kích nối
tắt đường tín hiệu 14 và 15
(chập rồi nhả liền) hay
chắc ăn nhất là cắm đầu nối
nguồn vào Mainboard rồi
kích nối tắt 2 chấu của
Jumper PowerSw trên
mainboard (khi thử chỉ cần
có bộ nguồn và mainboard
ATX là đủ, không cần
thêm gì nữa).
Chân Tín hiệu Chân Tín hiệu
1 +3.3v 11 +3.3v
2 +3.3v 12 -12v
3 Ðất (Ground) 13 Ðất (Ground)
4 +5v 14 PW_ON (mở nguồn)
6 +5v 16 Ðất (Ground)
8 PWRGOOD (nguồn
tốt)
18 -5v
9 +5vSB 19 +5v
10 +12v 20 +5v

Bộ nguồn (PSU)
 Do có 1 số tính năng điều khiển từxa nên về nguyên tắc bộ nguồn phải luôn
luôn được cấp điện. Ta sẽ không thấy công tắc Power tự giữ theo kiểu AT nữa
(Sau khi bấm, công tắc sẽ tự giữ trạng thái đó cho đến khi bấm lần nữa để thay
đổi trạng thái), thay vào đó là 1 nút bấm kích (tự động trở về vị trí ban đầu sau
khi ngưng bấm) tương tự như nút Reset.
 Khi bấm nút nầy, đường tín hiệu thứ 14 của đầu cắm nguồn (PW_ON) sẽ được
nối đất để tạo ra tín hiệu mở máy nếu máy đang trong tình trạng tắt (hay tắt
máy nếu máy đang trong tình trạng mở).
 Chú ý: Khi mở máy bạn chỉ cần kích nút Power (bấm rồi nhả ngay) nhưng đặc
biệt khi tắt, tùy theo mainboard có thể ta phải bấm rồi giử sau 4 giây mới được
nhả (do xác lập trong Bios).
 Khi trong tình trạng tắt, thực sự bộ nguồn vẫn tiêu thụ 1 lượng điện rất nhỏ để
duy trì sự hoạt động cho mạch điều khiển tự động mở máy (theo xác lập trong
Bios hay chương trình điều khiển). Chỉ khi nào bạn rút dây cắm nguồn hay tắt
điện bằng công tắt phía sau bộ nguồn thì máy mới ngắt điện hoàn toàn.

2. Phan cung may tinh.ppt

More Related Content

What's hot (13)

Similar to 2. Phan cung may tinh.ppt (20)

Recently uploaded (20)

2. Phan cung may tinh.ppt