TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA HỆ THỐNG THÔNG TIN
CAO HỌC KHÓA 22
________________ ĐỀ TÀI:
CÁC PHƯƠNG PHÁP SÁNG TẠO ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG QUÁ
TRÌNH PHÁT TRIỂN THIẾT BỊ LƯU TRỮ TRÊN MÁY TÍNH

GVHD: GS TS KH HO ÀNG VĂN KIẾM
HVTH: LÊ MINH TRÍ (MSHV: 12 12 040)
TP. HCM, năm 2012

17. Nguyên t ắc chuyển sang chiều khác : 18
18. Nguyên t ắc sử dụng các dao động cơ học : 18
19. Nguyên t ắc tác động theo chu kỳ : 18
20. Nguyên t ắc liên tục t ác động có ích : 19
21. Nguyên t ắc “ vượt nhanh” : 19
22. Nguyên tắc biến hại thành lợi : 19
23. Nguyên t ắc quan hệ phản hồi : 19
24. Nguyên t ắc sử dụng t rung gian : 19
25. Nguyên t ắc tự phục vụ: 19
26. Nguyên t ắc sao chép (copy) : 19
27. Nguyên t ắc “ rẻ” thay cho “đắt”: 20
28. Thay thế sơ đồ cơ học: 20
29. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng : 20
30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng : 20
31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ : 20
32. Nguyên t ắc thay đổi màu sắc : 21
33. Nguyên t ắc đồng nhất : 21
34. Nguyên t ắc phân hủy hoặc tái sinh các phần : 21
35. Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng: 21
36. Sử dụng chuyển pha : 21
37. Sử dụng sự nở nhiệt : 21
38. Sử dụng các chất ôxy hóa mạnh : 22
39. Thay đổi độ trơ : 22
40. Sử dụng các vật liệu hợp t hành (composite) : 22
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP SÁNG T ẠO ĐƯỢC S Ử DỤNG:
22
1. Nguyên tắc phân chia nhỏ: 22
2. Nguyên tắc chuyển động tròn: 22
3. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “ đắt”: 23
4. Nguyên tắc thay thế sơ đồ cơ học: 23

Trong phạm vi bài thu hoạch này, em xin trình bày về những nguyên tắc sang tạo
được áp dụng trong lịch sử phát triển của thiết bị lưu trữ trên máy tính. Qua đây em
cũng xin gửi lời cảm ơn đến Giáo sư, Tiến sĩ khoa học Hoàng Văn Kiếm đã tận tình
truyền đạt những kiến thức nền tảng cơ bản cho chúng em trong bộ môn “Phương
pháp nghiên cứu khoa học trong tin học”.
I. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA THIẾT BỊ LƯU TRỮ:
1. Phiếu đục lỗ:
- Hầu hết mọi người nghĩ về phiếu đục lỗ như là một cách ghi lại thời gian đến
và rời chỗ làm. Năm 1725, Basile Bouchon, một công nhân ngành dệt dùng
phiếu đục lỗ để điều khiển máy dệt. Qua đó máy dệt có thể đọc và và tự vận
hành các thiết lập. Đánh dấu lần đầu tiên một máy tự sử dụng một phương cách
để đọc mã và thực thi một qui trình. Quang trọng hơn, những phiếu đục lỗ được

- Cũng trong năm 1980, chiếc ổ cứng tiền nhiệm cho máy tính hiện đại ra đời,
kích thước nhỏ 5.25”, có dung lượng lưu trữ 5MB 4. Seagate Barracuda :
- Năm 1996, Seagate cho ra đời ổ cứng đầu tiên đạt tốc độ 7.200 RPM, trở thành
tốc độ chuẩn trong các thiết bị ổ cứng ngày nay.

5. IBM 170 Micro Drive:
- Năm 1999, trước khi có bộ nhớ flash, những ổ cứng nhỏ mang t ính cách mạng
này đã được sử dụng trong các dòng máy Ipod đầu tiên của Apple. Apple tiếp
tục sử dụng nó trong các dòng Ipod classic

6. USB & Flash Drive:
- Năm 2000, IBM đã cách mạng hóa cách con người lưu trữ và di chuyển dữ liệu
với những thiết bị nhỏ gọn nhưng kinh tế. Sau khi được giới thiệu, nó đã nhanh
chóng khai tử đĩa mềm và Zip, bắt đầu cuộc cách mạng lưu trữ flash.

- Kể từ khi ra mắt năm 2000, nó đã tạo nên một sử phổ biến rộng khắp trong các
thiết bị di động, máy ảnh số. Những thiết bị này không còn bị giới hạn bởi kích
thước vật lý nữa.

7. Ổ cứng lai:
- Ổ cứng lai (hybrid hard disk drive) là các ổ đĩa cứng thông thường được gắn
thêm các phần bộ nhớ flash trên bo mạch của ổ đĩa cứng. Cụm bộ nhớ này hoạt
động khác với cơ chế làm việc của bộ nhớ đệm (cache) của ổ đĩa cứng: Dữ liệu
chứa trên chúng không bị mất đi khi mất điện. Trong quá trình làm việc của ổ
cứng lai, vai trò của phần bộ nhớ flash như sau:
 Lưu trữ trung gian dữ liệu trước khi ghi vào đĩa cứng, chỉ khi máy tính đã
đưa các dữ liệu đến một mức nhất định (tuỳ từng loại ổ cứng lai) thì ổ đĩa

phát ra từ ổ đĩa. Trong khi đó, ổ đĩa thể rắn hoàn toàn sử dụng các chip nhớ,
không có thành phần chuyển động nên sẽ không có khoảng thời gian khởi động
ổ đĩa. Chỉ cần cấp điện là bạn lập tức có thể truy cập dữ liệu trên các chip nhớ.
- Thời gian truy cập dữ liệu và độ trễ: Ổ SSD có tốc độ đọc ghi nhanh hơn từ
80 -100 lần so với HDD thông thường (trên lý thuyết), bởi đơn giản ổ SSD
không bị giới hạn cơ chế quay đĩa và nhặt dữ liệu bằng cơ khí như ổ HDD. Vì
thế, SSD có thể truy cập đến bất cứ vị trí nào trên ổ mà không có độ trễ. Ổ
cứng truyền thống sẽ phải mất một chút thời gian để đầu đọc di chuyển để nhặt
dữ liệu trên mặt đĩa.
- Độ ồn: Các ổ cứng thể rắn hoàn toàn im lặng do không hề có chuyển động nào
bên trong.
- Độ tin cậy: Các lỗi gây hỏng đĩa cứng ở HDD chủ yếu do các đĩa từ quay với
tốc độ quá cao nên khi có tác động bên ngoài, như rung động máy tính, đầu đọc
sẽ va chạm với mặt đĩa gây ra 1 vết xước trên bề mặt, từ đó sinh ra 1 bad
sector. Cũng vì SSD không có chuyển động, nên vấn đề mất dữ liệu khi ổ đĩa bị
rung động là không có, nhưng đổi lại chip nhớ Flash lại có nhược điểm cố hữu
riêng. Giống như 1 chiếc USB, nếu để ý kĩ vào thông số kĩ thuật khi mua, bạn
sẽ thấy có một mục là số lần ghi dữ liệu. Mỗi chip nhớ Flash có số lần ghi dữ
liệu xác định gọi là Write cycles (tạm dịch là chu kỳ ghi). Mỗi khi dữ liệu được
chép vào và xóa đi khỏi chip nhớ là bạn đã mất 1 chu kì. Số chu kỳ ghi này trên
mỗi chip nhớ là xác định nên bạn cũng có thể coi thông số này chính là tuổi thọ
của ổ cứng thể rắn (các ổ SSD ngày nay thường có số chu kỳ ghi đủ để đảm
bảo dữ liệu của bạn không bị hư hại gì trong vòng 5 năm). Sau khi sử dụng hết
chu kì ghi dữ liệu của mình, dữ liệu nằm trên Chip nhớ này sẽ chuyển sang
dạng Read - only (chỉ đọc) giống như với đĩa CD thông thường, nghĩa là bạn sẽ
không thể thay đổi dữ liệu trên Chip nhớ này chứ dữ liệu không mất đi hay
hỏng giống như ổ HDD gặp Bad sector. Khi đó, máy tính sẽ tiến hành sao chép
phần dữ liệu này sang các chip nhớ khác còn hoạt động tốt và vô hiệu hóa chip
nhớ đã “hết hạn” và bạn lại có thể sử dụng dữ liệu bình thường, nhưng dung
lượng ổ cứng của bạn sẽ bị giảm đi. Vì thế, độ tin cậy của SSD rõ ràng cao hơn

7. Nguyên tắc “chứa trong” :
- Môt đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối
tượng thứ ba…
- Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác.
8. Nguyên tắc phản trọng lượng :
- Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác, có
lực nâng.
- Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách tương tác với môi trường như sử
dụng các lực thủy động, khí động …
9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ:
- Gây ứng suất trước đối với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép
hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng súât trước để khi
làm việc sẽ dùng ứng súât ngược lại).
10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ :
- Thực hiên trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối
tượng.
- Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi
nhất, không mất thời gian dịch chuy ển.
11. Nguyên tắc dự phòng :
- Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các
phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn.
12. Nguyên tắc đẳng thế :
- Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối
tượng.
13. Nguyên tắc đảo ngược :
- Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hành động ngược lại (ví dụ : không
làm nóng mà làm lạnh đối tượng).
- Làm phần chuyển động của đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng
yên và ngược lại phần đứng yên thành chuyển động.
14. Nguyên tắc cầu (tròn) hoá :

- Nếu đã có tác động theo chu ký, hãy thay đổi chu kỳ.
- Sử dụng các khoảng thời gian giữa các xung để thực hiên tác động khác.
20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích :
- Thực hiên công viêc một cách liên tục (t ất cả các phần của đối tượng cần luôn
luôn làm việc ở chế độ đủ tải).
- Khắc phục vận hành không t ải và trung gian.
- Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay.
21. Nguyên tắc “vượt nhanh” :
- Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn.
- Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết.
22. Nguyên tắc biến hại thành lợi :
- Sử dụng những tác nhân có hại (ví dụ tác động có hại của môi trường) để thu
được hiệu ứng có lợi.
- Khắc phục t ác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác.
- Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa.
23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi :
- Thiết lập quan hệ phản hồi.
- Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó.
24. Nguyên tắc sử dụng trung gian :
- Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp.
25. Nguyên tắc tự phục vụ:
- Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách t hực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa.
- Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lương dư.
26. Nguyên tắc sao chép (copy) :
- Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức t ạp, đắt tiền, không tiện lợi
hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao.
- Thay thế đối tượng hay hệ các đối tượng bằng bản sao quang học(ảnh, hình vẽ
với các tỷ lệ cần thiết.
- Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng biểu kiến (vùng ánh sáng
nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại

- Những đối tượng tương tác với đối tượng cho trước, phải được làm từ cùng
một vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với vật liệu chế tậo đối
tượng cho trước.
34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần :
- Phần đối tượng đã hoàn thành nhiêm vụ hoặc trở nên không cần thiết phải tự
phân hủy (hòa tan, bay hơi,…) hoặc phải biến dạng.
- Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hối trực t iếp trong quá trình
làm việc.
35. Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng:
- Thay đổi trạng thái đối tượng.
- Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc.
- Thay đổi dộ dẻo.
- Thay đổi nhiệt độ, thể tích.
36. Sử dụng chuyển pha :
- Sử dụng các hiện tượng nảy sinh, trong các quá trình chuyển pha như thay đổi
thể tích, tỏa hay hấp thu nhiệt lượng …
37. Sử dụng sự nở nhiệt :
- Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu.
- Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau.
38. Sử dụng các chất ôxy hóa mạnh :
- Thay không khí thường bằng không khí giàu ôxy.
- Thay không khí giàu ôxy bằng chính ôxy.
- Dùng các bức xạ iôn hóa tác động lên không khí hoặc ôxy.
- Thay ôxy giàu iôn (hoặc ôxy bị iôn hóa) bằng chính ôxy.
39. Thay đổi độ trơ :
- Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hòa.
- Đưa thêm vào đối tượng các phần, các chất, phụ gia trung hòa.
- Thực hiện quá trình trong chân không.
40. Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite) :
- Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu hợp thành

5. Nguyên tắc môi trường khí trơ:
- Khi các lá đĩa quay với tốc độ cao lên đến 7.200 vòng/phút sẽ có hiện tượng ma
sát với không khí sinh ra nhiệt độ rất lớn làm hư ổ cứng. Do đó, môi trường bên
trong ổ cứng được hút chân không để triệt tiêu ma sát.
6. Nguyên tắc tự phục vụ:
- Phiếu đục lỗ được phát minh nhằm mục đích vận hành các máy dệt tự động.
Máy dệt có thể đọc và và tự vận hành các xác lập ban đầu. Đánh dấu lần đầu
tiên một máy tự sử dụng một phương cách để đọc mã và thực thi một qui trình.
7. Nguyên tắc tách khỏi:
- Thẻ nhớ flash card ra đời giúp các thiết bị như điện thoại, máy chụp ảnh số tách
rời bộ phận lưu trữ ra khỏi máy. Những thiết bị này không còn bị giới hạn bởi
kích thước vật lý giúp chúng ngày càng mỏng, nhẹ.
8. Nguyên tắc sử dụng trung gian:
- Các ổ cứng hiện nay có vùng nhớ đệm (hdd cache). Đ ây là vùng nhớ có kích
thước nhỏ nhưng tốc độ trung xuất nhanh. Chương trình cần truy xuất dữ liệu
trong ổ cứng sẽ tìm dữ liệu trong vùng nhớ đệm trước, nếu không tìm thấy mới
thực hiện truy xuất ổ cứng.
9. Nguyên tắc thay thế hệ thống cơ học:
- Ổ cứng SSD sử dụng chip được thay thế cho ổ cứng truyền thống là thiết bị cơ
với ưu điểm vượt trội: tốc độ khởi động, độ trễ, độ ồn, độ tin cậy, điện năng
tiêu thụ.
10. Nguyên tắc quan hệ phản hồi:
- S.M.A.R.T (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology) là công
nghệ tự động giám sát, chẩn đoán và báo cáo các hư hỏng có thể xuất hiện của
ổ đĩa cứng để thông qua BIOS, các phần mềm thông báo cho người sử dụng
biết trước sự hư hỏng để có các hành động chuẩn bị đối phó (như sao chép dữ
liệu dự phòng hoặc có các kế hoạch thay thế ổ đĩa cứng mới).
11. Nguyên tắc kết hợp:
- Ổ cứng lai là sự kết hợp giữa ổ cứng truyền thống và ổ cứng flash.