Tìm hiểu các bộ lọc không khí của máy tính

Gần như tất cả các ổ cứng máy tính đều có hai bộ lọc không khí. Một cái được gọi là bộ lọc tái lưu thông (recirculating filter), cái kia là bộ lọc khí áp (barometric filter) hay bộ lọc thông hơi (breather filter).

Các bộ lọc được niêm phong vĩnh viễn bên trong ổ đĩa và được thiết kế để không bao giờ bị thay đổi vì tuổi thọ của ổ đĩa, không giống như nhiều ổ cứng dòng máy tính lớn có các bộ lọc có thể thay đổi.

Cách hoạt động

Một ổ cứng trong một hệ thống PC không lưu thông không khí từ bên trong ra bên ngoài HDA hoặc ngược lại. Bộ lọc tái lưu thông gắn vĩnh viễn bên trong HDA được thiết kế chỉ để lọc các phân tử bụi nhỏ cào xước các platter trong quá trình nhấc và hạ đầu từ (và có thể trục bất kỳ các phân tử bụi nhỏ nào ra khỏi ổ đĩa). Bởi vì ổ cứng PC được niêm phong vĩnh viễn và không luân chuyển không khí ra ngoài nên chúng có thể chạy trong môi trường cực bẩn.

HDA trong một ổ cứng được niêm phong nhưng không kín gió. Bộ phận HDA được thông hơi thông qua bộ lọc khí áp hay bộ lọc thông hơi, thành phần cho phép áp suất cân bằng (hơi gió) giữa bên trong và bên ngoài ổ đĩa. Vì lý do này, hầu hết các ổ cứng được các nhà sản xuất ổ đĩa đánh giá là chỉ chạy được trong các vùng cụ thể cao hơn mực nước biển, thường là từ dưới 1.000 feet đến trên 10.000 feet so với mực nước biển. Thực ra, một số ổ cứng không được đánh giá là vượt quá 7.000 feet trong khi vận hành bởi vì áp lực không khí bên trong ổ đĩa quá thấp để làm nổi các đầu từ đúng cách. Khi áp lực không khí trong môi trường thay đổi, không khí lưu thông vào hoặc ra khỏi ổ đĩa do đó áp suất bên trong và bên ngoài giống nhau. Mặc dù không khí không lưu thông qua lỗ thông hơi, thường chất bẩn không phải là mối quan tâm bởi vì bộ lọc khí áp trong lỗ thông hơi này được thiết kế để lọc ra tất cả các phân tử bụi lớn hơn 0,3 micron (khoảng 12 µ-inch) để đáp ứng đặc điểm kỹ thuật sạch sẽ bên trong ổ đĩa. Bạn có thể thấy các lỗ thông hơi ở hầu hết các ổ đĩa được bọc phía trong bằng bộ lọc thông hơi. Một vài ổ đĩa thậm chí còn sử dụng thành phần bộ lọc cấp cao để loại ra các phân tử bụi nhỏ hơn.

Tôi đã hướng dẫn một nhóm nghiên cứu chuyên đề ở Hawaii vài năm trước và nhiều sinh viên đến từ một trong những đài quan sát thiên văn đỉnh Mauna Kea. Họ chỉ ra rằng hầu như tất cả ổ cứng đều nhanh chóng bị hỏng nếu được sử dụng tại đài quan sát. Điều này không đáng ngạc nhiên bởi vì các đài quan sát đều ở đỉnh núi cao 13.796 feet và ở độ cao so với mặt biến đó đến con người còn không thể hoạt động bình thường được nữa là! Vào lúc đó, họ đã phải sử dụng đến các ổ đĩa chỉ dùng môi trường bán dẫn (SSD: solid-state disk), ổ băng và thậm chí ổ đĩa mềm để làm đĩa lưu trữ chính. Một số nhà sản xuất ổ đĩa bị niêm phong kín mít (kín gió) dù các ổ đĩa này vẫn còn không khí bên trong bộ phận HDA. Bởi vì chúng tự đảm nhiệm áp suất không khí bên trong, các ổ đĩa này có thể vận hành ở bất kỳ độ cao nào so với mặt biển và có thể chịu đựng được sự rung xóc và nhiệt độ khắc nghiệt. Các ổ đĩa này được thiết kế dành riêng cho các ứng dụng trong quân đội và công nghiệp, chẳng hạn như các hệ thống được sử dụng trong máy bay và trong môi trường cực kỳ khắc nghiệt. Dĩ nhiên, các ổ đĩa này đắt hơn các ổ cứng thông thường vận hành dưới áp suất bao quanh.

Sự thích nghi nhiệt độ của ổ cứng

Bởi vì hầu hết các ổ cứng đều có một cổng lọc dẫn không khí vào/ra HDA, hơi ẩm cũng có thể xâm nhập vào ổ đĩa, sau một thời gian phải thừa nhận rằng độ ẩm bên trong bất kỳ đĩa cứng nào cũng tương tự như độ ẩm bên ngoài ổ đĩa. Độ ẩm có thể trở thành một vấn đề nghiêm trọng nếu như xảy ra ngưng tụ — đặc biệt là nếu bạn bật nguồn trong khi đang có hiện tượng ngưng tụ. Hầu hết các nhà sản xuất đĩa cứng đều có các quy trình cụ thể để làm cho ổ cứng thích nghi với khí hậu và độ ẩm khác nhau trong một môi trường mới, đặc biệt là khi mang một ổ đĩa vào một môi trường nóng hơn thì việc ngưng tụ càng có khả năng hình thành. Tình trạng này là mối quan ngại lớn nhất đối với những người sử dụng hệ thống máy tính xách tay hay di động. Ví dụ nếu bạn để một hệ thống di động vào thùng xe hơi trong suốt mùa đông, có thể sẽ là sự thê thảm khi mang máy vào trong nhà và ghim điện mà không để chúng có thời gian thích nghi với nhiệt độ trong nhà.

Thông tin gửi đến bạn dưới đây được lấy từ nhà máy đóng gói mà Control Data Corporation (sau đó là Imprimis và cuối cùng là Seagate) sử dụng để vận chuyển cùng với các ổ cứng của họ:

Nếu bạn vừa nhận hay chuyển kiện hàng này từ một vùng có khí hậu nhiệt độ ở hoặc dưới 50°F (10°C) thì không mở thùng hàng này cho đến khi các điều kiện sau đây được đáp ứng, nếu không sự ngưng tụ sẽ có thể xảy ra và làm hỏng thiết bị và/hoặc đĩa có thể hỏng theo. Đặt kiện hàng này trong một môi trường mà chúng vận hành một thời gian tuỳ thuộc vào biểu đồ nhiệt độ.

Bạn phải đặt một ổ cứng đã được lưu giữ trong một môi trường lạnh hơn bình thường vào môi trường vận hành bình thường của nó một khoảng thời gian cụ thể để nó thích nghi trước khi bật nguồn.