硬盘详细知识
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全面的硬盘知识硬盘,英文“hard-disk”简称HD 。
是一种储存量巨大的设备,作用是储存计算机运行时需要的数据。
体现硬盘好坏的主要参数为传输率,其次的为转速、单片容量、寻道时间、缓存、噪音和S.M.A.R.T.1956年IBM公司制造出世界上第一块硬盘350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control),它的数据为:容量5MB、盘片直径为24英寸、盘片数为50片、重量上百公斤。
盘片上有一层磁性物质,被轴带着旋转,有磁头移动着存储数据,实现了随机存取。
1970年磁盘诞生1973年IBM公司制造出了一台640MB的硬盘、第一次采用“温彻斯特”技术,是现在硬盘的开端,因为磁头悬浮在盘片上方,所以镀磁的盘片在密封的硬盘里可以飞速的旋转,但有好几十公斤重。
1975年Soft-adjacent layer(软接近层)专利的MR磁头结构产生1979年IBM发明了薄膜磁头,这意味着硬盘可以变的很小,速度可以更快,同体积下硬盘可以更大。
1979年IBM 3370诞生,它是第一款采用thin-film感应磁头及Run-Length-Limited(RLL)编码配置的硬盘,"2-7"RLL编码将能减小硬盘错误1986年IBM 9332诞生,它是第一款使用更高效的1-7run-length-limited(RLL)代码的硬盘。
1989年第一代MR磁头出现1991年IBM磁阻MR(Magneto Resistive)磁头硬盘出现。
带动了一个G的硬盘也出现。
磁阻磁头对信号变化相当敏感,所以盘片的存储密度可以得到几十倍的提高。
意味着硬盘的容量可以作的更大。
意味着硬盘进入了G级时代。
1993年GMR(巨磁阻磁头技术)推出,这使硬盘的存储密度又上了一个台阶。
认识硬盘硬盘是电脑中的重要部件,大家所安装的操作系统(如:Windows 9x、Windows 2k…)及所有的应用软件(如:Dreamwaver、Flash、Photoshop…)等都是位于硬盘中,或许你没感觉到吧!但硬盘确实非常重要,至少目前它还是我们存储数据的主要场所,那你对硬盘究竟了解多少了?可能你对她一窍不通,不过没关系,请见下文。
计算机硬盘认识计算机是现代社会中一项非常重要的技术,无论是生产生活还是商业运营都离不开计算机的支持。
而计算机的核心部件就是计算机硬件,它负责计算机的运转,包括中央处理器、内存、硬盘、显卡等组成部分。
在计算机硬件中,硬盘作为存储介质之一,是非常重要的组成部分之一。
本文将深入了解计算机硬盘的相关知识。
一、硬盘的分类和原理硬盘是指计算机中用来存储信息的磁性媒体,可以长期保存大量信息。
硬盘的分类主要有机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)两种。
机械硬盘的主体结构是机械部件,利用磁性材料存储信息,因此具有较高的容量和较低的造价,但速度较慢。
固态硬盘则采用闪存作为存储介质,因此具有极快的读写速度,但容量相对较小,造价较高。
硬盘原理是指硬盘的读写操作和数据存储方式。
硬盘的读写操作是通过从盘片的表面读取磁性材料上的数据和向表面写入数据完成的,操作过程中磁头需要极高的精度和速度。
数据存储方式则是按照一定的方式将信息在磁性材料上编码存储,因此存储的信息可以长期保存,并且可以进行读写、修改等操作。
二、硬盘的参数和指标硬盘的参数和指标是指硬盘的基本性能和工作方式。
最基本的硬盘参数是容量,即硬盘可以存储的最大数据量。
此外,硬盘的转速也是硬盘参数之一,转速越高则读写速度越快,但功耗和噪音也更大。
数据传输速率也是硬盘的指标之一,即读写数据的速率。
缓存大小则是硬盘用于缓存数据的内存大小,一般来说缓存越大则读写速度越快。
寻道时间和转速延迟则是硬盘读写数据的关键时间,对硬盘性能具有重要影响。
三、硬盘的安装和维护硬盘的安装和维护是保持计算机系统稳定运行的重要措施。
在硬盘安装时应该注意正确的位置和连接方式,以便保证数据传输的速度和稳定性。
硬盘维护方面则需要注意保持存储信息的正常,定期清理不必要的信息,防止硬盘损坏、数据丢失等情况的发生。
此外,定期备份数据也是确保信息安全的重要手段之一,可以在出现故障时及时恢复信息。
综上所述,硬盘作为计算机系统的重要组成部分,具有重要的存储和传输数据的功能。
硬盘知识点总结归纳一、硬盘的基本概念和分类硬盘(Hard Disk Drive,HDD)是计算机中用于存储数据的一种设备,它由磁性材料制成的圆盘及其上的读/写磁头、马达和控制电路组成。
硬盘可以分为机械硬盘和固态硬盘两大类。
1. 机械硬盘:机械硬盘采用磁性圆盘和读写磁头的机械结构来存储数据,具有较大的存储容量和相对较低的价格。
机械硬盘的转速一般为5400rpm、7200rpm或10000rpm,较低的转速意味着较低的性能。
机械硬盘在读写速度、噪音和耗电量等方面存在一定的局限。
2. 固态硬盘:固态硬盘(Solid State Drive,SSD)采用闪存芯片来存储数据,具有更高的读写速度、更低的耗电量和没有机械部件的优点。
固态硬盘的工作原理和普通U盘相似,但由于采用了更高速的闪存芯片和更高级的控制器,其性能和寿命要远远超过普通U盘。
二、硬盘的工作原理硬盘的工作原理主要包括数据存储和读写过程。
1. 数据存储:硬盘内部的磁性圆盘被分成许多以扇区为单位的磁道,每个扇区中的信息以磁性形式存储。
读写磁头通过磁场的变化来读取和写入数据,数据以二进制形式存储。
2. 读写过程:在读取数据时,磁头会感知磁盘上的磁场并将其转换为电信号,然后传输给主机;在写入数据时,磁头会向磁盘表面施加磁场,改变磁性材料的磁化方向,从而实现数据的存储。
三、硬盘的常见问题和维护方法硬盘在长期使用过程中会出现一些常见问题,如坏道、读写错误、文件系统损坏等。
为了延长硬盘的使用寿命和保证数据安全,需要进行一些维护工作。
1. 检测和修复坏道:坏道是指硬盘中部分扇区由于磁场的损坏而无法正常工作,会导致数据读写错误。
可以使用硬盘维护工具对硬盘进行坏道扫描和修复,如Windows中的磁盘检查和磁盘碎片整理工具。
2. 防止硬盘震动和碰撞:硬盘内部的磁盘和磁头都是非常精密的部件,对震动和碰撞非常敏感。
因此,在移动硬盘时需要尽量避免震动和碰撞,可以使用硬盘保护套或垫片来减轻震动。
了解电脑硬盘的类型和区别电脑硬盘是存储数据的重要组件,对于电脑的性能和存储能力起着至关重要的作用。
了解电脑硬盘的类型和区别,可以帮助我们选择适合自己需求的硬盘。
本文将介绍常见的硬盘类型及其区别,希望对您有所帮助。
一、机械硬盘机械硬盘是传统硬盘的代表,它通过机械运动来读写数据。
机械硬盘由外壳、盘片、读写头、马达和电路板等组成。
1. 传统硬盘(HDD)传统硬盘使用磁头读取和写入数据,盘片通过高速旋转实现数据的存储和读取。
传统硬盘容量较大,价格相对较低,适合存储大量数据,如文档、照片和视频等。
2. 固态硬盘(SSD)固态硬盘使用闪存储存数据,没有机械部件,因此读写速度更快。
固态硬盘具有更高的抗冲击性和更低的能耗,但容量较传统硬盘较小,价格也较高。
固态硬盘适合安装操作系统和常用软件,可以提升系统的响应速度和启动速度。
二、固态硬盘 VS 传统硬盘传统硬盘和固态硬盘在使用方式、速度、噪音、耐用性和价格等方面存在明显的区别。
固态硬盘读写速度较传统硬盘要快得多,固态硬盘的随机读写速度可以达到数百MB/s或上千MB/s,而传统硬盘的随机读写速度一般只能达到几十MB/s。
2. 噪音固态硬盘没有机械运动,所以没有噪音,而传统硬盘在读写时会有机械部件运动产生的噪音。
3. 耐用性传统硬盘由于机械部件的存在,容易受到物理撞击和磁头损坏等影响,相对较不耐用。
而固态硬盘没有机械运动,抗冲击性较好。
4. 价格固态硬盘的价格较高,容量较小。
而传统硬盘容量较大,价格相对较低。
三、其他类型的硬盘除了传统硬盘和固态硬盘,还有其他一些特殊类型的硬盘。
1. M.2硬盘M.2硬盘是一种新型的固态硬盘,具有体积小、容量大和速度快的特点。
M.2硬盘可以直接插在主板上,不需要数据线和电源线,减少了线缆杂乱问题。
SSHD(Solid State Hybrid Drive)是机械硬盘和固态硬盘的结合体。
它具有机械硬盘的大容量和固态硬盘的快速读写速度,适用于需要大容量存储同时又追求速度的用户。
硬盘基础知识硬盘是计算机中的一种重要存储设备,用于存储和检索数据。
它由一系列的磁盘片组成,每个磁盘片都有两个面,每个面都有一个磁头用于读写数据。
硬盘通过旋转磁盘片和移动磁头来实现数据的读写操作。
硬盘的容量是指其可以存储的数据量,通常以字节为单位。
硬盘容量的增大主要是通过增加磁盘片的数量和提高磁盘片的密度来实现的。
随着技术的进步,硬盘的容量也在不断增加,从最早的几兆字节到现在的几十或几百TB。
硬盘的读写速度是指数据在硬盘上的传输速度。
它受到硬盘的转速和磁头的寻道速度的影响。
硬盘的转速通常以每分钟转数(RPM)来表示,转速越高,读写速度越快。
磁头的寻道速度是指磁头从一个磁道移动到另一个磁道的时间,寻道速度越快,读写速度也越快。
硬盘的接口是指硬盘与计算机之间的连接方式。
常见的接口有IDE、SATA、SCSI等。
IDE是最早的硬盘接口,传输速度较慢,容量较小;SATA是一种新一代的硬盘接口,传输速度更快,容量更大;SCSI 是一种用于连接高性能硬盘的接口,适用于服务器等高性能计算机。
硬盘的寿命是指硬盘的使用寿命,通常以小时为单位。
硬盘的寿命受到多种因素的影响,包括使用环境、使用频率、温度等。
一般来说,硬盘的寿命在2-5年左右,但也有部分硬盘可以使用更长时间。
硬盘的工作原理是通过磁性材料在磁盘片上存储数据。
当数据被写入硬盘时,磁头会将数据转换为磁信号,并将其记录在磁盘片上的磁性材料上。
当需要读取数据时,磁头会读取磁盘片上的磁信号,并将其转换为电信号,然后传输给计算机进行处理。
硬盘的故障是指硬盘出现的各种问题,包括读写错误、马达故障、磁头损坏等。
硬盘故障可能导致数据丢失,因此备份数据是非常重要的。
为了确保数据的安全,还可以定期对硬盘进行检测和维护。
总结起来,硬盘是计算机中的一种重要存储设备,具有存储容量大、读写速度快等优点。
在使用硬盘时,需要注意硬盘的寿命和故障问题,以确保数据的安全。
同时,随着技术的不断进步,硬盘的容量和性能也在不断提升,为计算机的发展提供了强大的支持。
硬盘基础知识大全硬盘是一个计算机系统的数据存储中心,我们运行计算机时使用的程序和数据目前绝大部分都存储在硬盘上。
下面就让小编带你去看看关于硬盘基础知识大全,希望能帮助到大家!关于硬盘的一些基础认识机械硬盘的认识硬盘的组成硬盘的物理结构磁头主要任务完成盘片上数据的读写操作,盘片在高速旋转时,磁头会飞行在盘面上方,而不是接触盘面每个盘片的两面都会有一个磁头,当然有的硬盘有可能只有一个磁头,磁头的编号从0开始机械臂使磁头部件作径向移动的装置,已完成磁道变换盘片含有磁性的合金盘片,用来存取写入的数据:每张盘片的容量成为单碟容量,而硬盘的容量就是所有盘片容量的总和;由于单碟容量的限制,通常一个硬盘会含有多张盘片盘片的厚度在0.5mm左右,盘片的转速与盘片大小有关每个盘片都会有上下两面,都可以被利用来存储数据;能存储数据的盘面成为有效盘面,每个盘面都会有一个盘面好,其和磁头编号是相对应的,从0开始编号盘片的逻辑划分扇区盘片在转动时,磁头在盘面上画过的一段圆弧,称扇区,即sector扇区并不是连续的,在磁道上被划分成一段一段的,从1开始编号是硬盘最小的物理存取单位,每个扇区为512byte磁道磁盘在格式化时被划分成许多同心圆,这些同心圆叫做磁道,即track磁道从外向内从0开始编号,盘面的容量越大,包含的磁道数越多磁道是看不见的,只是盘面上一些被磁化的区域柱面所有盘面上相同编号的磁道构成的圆柱,称为柱面,即cylinder每个柱面上的磁头由上到下从0开始编号数据的读写是按照柱面进行的,而非按照盘面进行柱面是分区的最小单位柱面是所有盘片表面上到中心主轴的距离相等的磁道集合数据的读写按柱面进行,即磁头读写数据时首先在同一柱面内从“0”磁头开始进行操作,依次向下在同一柱面的不同盘面即磁头上进行操作,只在同一柱面的所有磁头全部读写完毕后磁头才转移到下一柱面。
因为选取磁头只需要通过电子切换即可,而选取柱面则必须通过机械切换。
硬盘所有知识点总结一、硬盘的工作原理硬盘是由一系列盘片(platter)、读写头(head)、主轴(spindle)和逻辑控制器(controller)组成的。
盘片由铝合金制成,表面覆盖了高密度磁表面材料。
读写头位于盘片上方,并能够在盘片表面上移动。
主轴是盘片的主要运转部件,可以旋转盘片,让读写头可以访问盘片的任何区域。
当数据需要被写入硬盘时,硬盘的逻辑控制器会将数据信号转换为磁场,并且通过读写头写入盘片中。
当需要读取数据时,读写头会通过逻辑控制器读取盘片上的磁场信号,并将其转换为数据信号。
二、硬盘的类型1. 机械硬盘(HDD):机械硬盘使用磁性盘片来存储数据,并且由读写头访问数据。
机械硬盘容量大,价格低,但速度较慢,适合用于存储大量数据。
2. 固态硬盘(SSD):固态硬盘使用闪存存储器来存储数据,没有移动部件,因此速度更快,耐用性更高,但价格更高。
固态硬盘适合用于提高计算机的性能和速度。
三、硬盘的接口1. SATA接口:Serial ATA(SATA)是一种用于连接硬盘和主板的接口标准,速度一般可达6Gb/s。
2. SAS接口:Serial Attached SCSI(SAS)是一种用于连接高端服务器和存储设备的接口标准,速度更高,可达12Gb/s。
3. PCIe接口:Peripheral Component Interconnect Express(PCIe)是一种用于连接固态硬盘和主板的接口标准,速度更高,可达32Gb/s。
四、硬盘的安装1. 硬盘安装位置:硬盘通常安装在计算机主机箱内的硬盘槽中,需要根据计算机主板和机箱的接口类型选择合适的接口连接线。
2. 主从设备设置:在连接多个硬盘时,需要根据主板的设备设置将硬盘设置为主设备或从设备。
3. 供电连接:硬盘需要通过电源线连接到电源供应器,保证正常工作。
五、硬盘的维护1. 清洁保养:定期清洁和保养硬盘,例如,使用吹气枪或压缩空气清理硬盘表面的灰尘和污垢。
硬盘基本知识(磁道、扇区、柱面、磁头数、簇、MBR、DBR)2010-09-25 10:32转载自 j2h3344最终编辑 sophejr硬盘的DOS管理结构1.磁道,扇区,柱面和磁头数硬盘最基本的组成部分是由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的盘片,不同容量硬盘的盘片数不等。
每个盘片有两面,都可记录信息。
盘片被分成许多扇形的区域,每个区域叫一个扇区,每个扇区可存储128×2的N次方(N=0.1.2.3)字节信息。
在DOS中每扇区是128×2的2次方=512字节,盘片表面上以盘片中心为圆心,不同半径的同心圆称为磁道。
硬盘中,不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。
磁道与柱面都是表示不同半径的圆,在许多场合,磁道和柱面可以互换使用,我们知道,每个磁盘有两个面,每个面都有一个磁头,习惯用磁头号来区分。
扇区,磁道(或柱面)和磁头数构成了硬盘结构的基本参数,帮这些参数可以得到硬盘的容量,基计算公式为:存储容量=磁头数×磁道(柱面)数×每道扇区数×每扇区字节数要点:(1)硬盘有数个盘片,每盘片两个面,每个面一个磁头(2)盘片被划分为多个扇形区域即扇区(3)同一盘片不同半径的同心圆为磁道(4)不同盘片相同半径构成的圆柱面即柱面(5)公式:存储容量=磁头数×磁道(柱面)数×每道扇区数×每扇区字节数(6)信息记录可表示为:××磁道(柱面),××磁头,××扇区磁道:当磁盘旋转时,磁头若保持在一个位置上,则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹,这些圆形轨迹就叫做磁道。
这些磁道用肉眼是根本看不到的,因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区,磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。
相邻磁道之间并不是紧挨着的,这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响,同时也为磁头的读写带来困难。
硬盘知识详细介绍
硬盘(硬碟)是计算机和存储系统的重要部件,它用来存储大量的数
据文件,由于其容量大、性能稳定、延迟小、价格低廉、数据传输率高等
优点,而成为最常用的存储介质之一、它的原理是,在硬盘驱动器内,配
有一个或多个磁盘,这些磁盘在一个非常精密的方式上被覆盖有一层磁性
材料。
磁盘上有刻入许多小,圆周的磁极。
然后,将一个由马达驱动的机
械设备,称作“磁头”,精确地放在每一个磁盘的表面上。
磁头有一种特
殊的磁性磁体,它可以感应磁场的变化,读取磁盘上的信息。
硬盘的主要结构由磁盘面(磁臂)、转子(磁头)和磁头夹等组成,
磁头夹用来安装磁头,磁臂用来安装磁头夹和磁轮,磁轮用来控制磁头的
移动,保持磁头与磁盘之间的距离,使磁头获得较高的精度。
硬盘的外壳
上有一个电机,通过电机的转动来驱动磁盘旋转。
硬盘的工作原理是,用电机驱动磁介质,并通过磁头读取或写入信息。
当电机转动时,磁头受磁场的作用,妥善的地覆盖在磁介质上,这样就形
成了精确的磁回路,随着磁介质的旋转,磁头向外移动,并读取磁介质上
的信息。
硬盘的基本知识硬盘(hard disk drive,HDD)是计算机系统中的一种常见存储设备,用来保存和检索数据。
它由一个或多个旋转的盘片组成,每个盘片上有可在其表面上动态读写的磁道和扇区。
硬盘的主要作用是提供长期存储的能力,并且是计算机系统中的主要非易失性存储介质。
下面将详细介绍硬盘的基本知识。
1. 硬盘结构硬盘由盘片、磁头和传动机构组成。
盘片通常由金属或玻璃材料制成,通过主轴固定在一起,并可以在高速旋转。
每个盘片上都有一个可供磁头读写的磁道和扇区。
磁头是通过悬浮在盘片表面上方的气垫来保持接触,并可以快速移动到所需的磁道上。
传动机构包括马达和传动带,它们控制着盘片的旋转和磁头的移动。
2. 硬盘工作原理硬盘的工作原理基于磁性媒介和磁臂感应。
当计算机写入数据到硬盘时,磁头会通过一个薄的磁性被写入特定的磁道和扇区上。
磁头可以感应磁盘上的磁场,并将其转换为电信号发送给计算机进行处理。
当计算机需要读取数据时,磁头则会定位到相应的磁道和扇区,并从磁盘上读取磁场信号,然后将其转换为电信号发送给计算机。
3. 硬盘容量硬盘的容量指的是硬盘可以存储的数据量大小。
目前市场上的硬盘容量越来越大,已经从几十兆字节发展到几十或上百兆字节,甚至更大。
硬盘容量与盘片的数量,磁头的数量以及扇区的密度有关。
随着技术的发展,每个磁道上的扇区数量增加,盘片数量也增加,从而提升了硬盘的容量。
4. 硬盘速度硬盘的速度通常由转速来衡量,以每分钟旋转次数(RPM)计算。
硬盘的转速越高,其读写数据的速度也越快。
现代硬盘一般有5400 RPM,7200 RPM,10000 RPM以及15000 RPM等不同转速可选。
高速硬盘通常用于要求较高数据访问速度的应用,如游戏和视频编辑等。
5. 硬盘接口硬盘接口是硬盘与计算机系统之间的连接接口。
常见的接口有IDE(Integrated Drive Electronics)和SATA(Serial Advanced Technology Attachment)。
电脑硬盘的基础知识大全首先简单认识一下硬盘的物理结构,硬盘内部的物理结构很复杂,只能从大的颗粒度去看内部的结构总体来说,硬盘结构包括:盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份。
下面就让小编带你去看看那些关于电脑硬盘的基础知识大全吧,希望能帮助到大家!硬盘基础知识基本的结构就是这样子的,至于硬盘是如何进行读写的,必须要知道磁盘盘片是如何划分的?否则你只知道磁头在盘片上动来动去。
盘片上涉及的基本概念整个硬盘上一般有很多的盘片组成,每个盘片如同切西瓜一样被“切”成一块一块的扇面,同时沿着半径的方向被划分成了很多同心圆,就是传说中的磁道,每条磁道被扇面切成很多的扇形区域叫做扇区(扇区是从磁盘读出和写入信息的最小单位,通常大小为512字节),不同盘片上的同半径磁道组成了柱面,这些都是磁盘物理上的概念,知道便可。
有了这些概念,我帮便可以计算磁盘的容量:磁头数× 磁道(柱面)数× 每道扇区数× 每扇区字节数磁头(head)数:每个盘片一般有上下两面,分别对应1个磁头,共2个磁头;磁道(track)数:磁道是从盘片外圈往内圈编号0磁道,1磁道...,靠近主轴的同心圆用于停靠磁头,不存储数据;柱面(cylinder)数:同磁道数量;扇区(sector)数:每个磁道都别切分成很多扇形区域,每道的扇区数量相同;圆盘(platter)数:就是盘片的数量。
硬盘上的数据定位每个扇区可存储128×2的N次方(N=0.1.2.3)字节的数据(一般为512B),扇区为数据存储的最小单元,从上图可知,外圈的扇区面积比内圈大,为何存储的数据量相同,这是因为内外圈使用的磁物质密度不同,但现在的硬盘已经采用内外圈同密度物质来存储数据了,以减少类似“大面积小数据”的浪费情况。
(此时的内外磁道的扇区数量将不同,具体细节省略)有了扇区(sector),有了柱面(cylinder),有了磁头(head),显然可以定位数据了,这就是数据定位(寻址)方式之一,CHS(也称3D),对早期的磁盘(上图所示)非常有效,知道用哪个磁头,读取哪个柱面上的第几扇区就OK了。
硬盘的参数基础知识大全硬盘是电脑缺一不可的硬件之一,在电脑中起着存储的作用。
目前DIY装机在选购的硬盘时候,一般固态硬盘是目前装机首选,而机械硬盘多数作为存储盘使用。
下面就让小编带你去看看硬盘的参数知识大全吧,希望能帮助到大家!硬盘的接口类型硬盘按数据接口不同,大致分为ATA(IDE)和SATA以及SCSI和SAS。
接口速度不是实际硬盘数据传输的速度,目前非基于闪存技术的硬盘数据实际传输速度一般不会超过300MB/s。
1.IDE硬盘接口IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”。
IDE接口,也称之为ATA接口,即“电子集成驱动器”,,是用传统的40-pin 并口数据线连接主板与硬盘的,接口速度最大为133MB/s,因为并口线的抗干扰性太差,且排线占用空间较大,不利电脑内部散热,已逐渐被 SATA 所取代。
2.SATA硬盘接口SATA,全称Serial ATA,也就是使用串口的ATA接口,因抗干扰性强,且对数据线的长度要求比ATA低很多,支持热插拔等功能,SATA-II的接口速度为375MB/s,而新的SATA-III标准可达到750MB/s的传输速度。
SATA的数据线也比ATA的细得多,有利于机箱内的空气流通,整理线材也比较方便。
3.SCSI硬盘接口SCSI,全称是Small Computer System Interface(小型机系统接口),经历多代的发展,从早期的 SCSI-II,到目前的 Ultra320 SCSI 以及Fiber-Channel (光纤通道),接口型式也多种多样。
SCSI 硬盘广为工作站级个人电脑以及服务器所使用,因此会使用较为先进的技术,如碟片转速15000rpm的高转速,且资料传输时CPU占用率较低,但是单价也比相同容量的 ATA 及 SATA 硬盘更加昂贵。
4.SAS硬盘接口SAS(Serial Attached SCSI)是新一代的SCSI技术,和SATA硬盘相同,都是采取序列式技术以获得更高的传输速度,可达到6Gb/s。
一.硬盤常識與技術指標1.磁頭硬盤存取數據主要是靠磁頭.磁頭的發展先后經歷“亞鐵鹽類磁頭(MONOLITHIC HEAD HEAD)”“MIG(METAL IN GAP)磁頭”“薄膜磁頭(THIN FILM HEAD)”,這些傳統的磁頭都是讀寫合一.電磁感應式磁頭.現在流行的MR磁頭(Magnetoresistive heads),即磁阻磁頭,采用的是分離式的磁頭結構:寫入磁頭仍采用的磁感磁頭疼(MR磁頭不能進行寫操作),讀取磁頭則采用新型的MR磁頭,即所謂的感應寫.磁阻讀.這樣,在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化,以得到最好的讀/寫性能.2.轉速主軸馬達帶動盤片高速旋轉,產生浮力使磁頭飄浮在盤片上方.要將所要存取信息的扇區帶到磁頭下方,轉速越快,等待時間也就越短.換句話說,轉速在很大程度上決定了硬盤的存取速度.3.單盤容量單盤容量指單張盤片的容量,單盤的容量越大,實現大容量硬盤也就越容易,尋找數據所需的時間相對少一點.4.硬盤的技術指標容量當然是越大越好.Rotational Speed(轉速)現有轉速從3600rpm.4500rpm.5400rpm.7200rpm到10000rpm不等.理論上,轉速越快越好.Cache(高速緩存)有兩种形式,寫通式(Write-Through)和回寫式(Write-Back),現在硬盤多數用的是性能較好的回寫式Cache,它的作用就是系統在從硬盤中讀數據時,先檢查Cache中有沒有所需的數據,若有,就直接Cache中讀取,因為Cache的存取速度比硬盤要快幾百倍.Average Access Time(帄均訪問時間)Average Seek Time(帄均尋道時間)和Average Latency Time(帄均潛伏時間).帄均尋道時間指的是硬盤在盤面上移動讀/寫到指定磁道所用的時間,一般在8ms到16ms之間.帄均潛伏期是指定的磁道旋轉到磁頭下所用的時間,一般在2ms到6ms之間.帄均訪問時間為帄均尋道時間和帄均潛伏時間之和,所以硬盤的帄均訪問時間一般為11ms到18ms之間.二.硬盘是计算机中最重要的部件之一,按不同的接口和外形尺寸,其种类有很多,除了现在最常见的台式机中使用的3.5英寸EIDE 和SATA接口的产品外,还有其他类型的硬盘。
1、SCSI硬盘目前计算机中最大的速度瓶颈来自于硬盘。
受制于IDE接口的局限,IDE硬盘速度的提高已趋于极限。
SCSI硬盘的外观与普通硬盘基本一致,但现在SCSI硬盘的最高转速已达到了10000转/分,帄均寻道时间在6ms左右,数据传输率可达到160MB/S,尤为关键的是SCSI 盘的CPU占有率非常低,在5%左右。
这些都使得SCSI硬盘的性能比IDE硬盘有较大的提高。
现在 7200转的SCSI盘价位已到了可接受的水帄,如果经济条件许可,选用SCSI盘将有效提高计算机整机性能。
除此以外,SCSI接口和EIDE接口相比还有一个很大的技术优势,那就是SCSI接口中的设备可以同时使用数据总线进行数据传输,而 EIDE接口中联接在同一条数据线上的设备只能交替(占用数据线)进行传输;EIDE只能联接四块设备,而SCSI接口可以联接7至15台设备。
目前 SCSI硬盘接口有三种,分别是50针、68针和80针。
我们常见到硬盘型号上标有“N”“W”“SCA”,就是表示接口针数的。
N即窄口 (Narrow),50针;W即宽口(Wide),68针;SCA即单接头(Single ConnectorAttachment),80针。
其中80针的SCSI盘一般支持热插拔。
2、活动硬盘以前个人计算机,主要的存储设备是固定硬盘和软盘。
固定硬盘为计算机提供了大容量的存储介质,但是其盘片无法更换,存储的信息也不便于携带和交换。
而软盘则容量太小,可靠性也差。
一般活动硬盘同样采用Winchester硬盘技术,所以具有固定硬盘的基本技术特征,速度快,帄均寻道时间在12毫秒左右,数据传输率可达 10M/s,容量能达到10GB以上。
活动硬盘的盘片和软盘一样,是可以从驱动器中取出和更换的,存储介质是盘片中的磁合金碟片。
根据容量不同,活动硬盘的盘片结构分为单片单面、单片双面和双片双面三种,相应驱动器就有单磁头、双磁头和四磁头之分。
活动硬盘接口方式SCSI、并口、USB等四种方式。
用户可以根据自己的需求和计算机的配置情况选择不同的接口方式。
不过活动硬盘只是昙花一现的产品。
随着使用笔记本硬盘的USB移动硬盘价格的下跌和USB接口的普及,使得USB移动硬盘已经取代了活动硬盘。
3、笔记本硬盘笔记本电脑内部空间狭小、电池能量有限,再加上移动中的难以避免的磕碰,对其部件的体积、功耗和坚固性等提出了很高的要求。
由于笔记本电脑硬盘比通常的桌面硬盘有着更高的品质要求,生产的厂家不多,当今笔记本硬盘市场85%以上的份额被Hitachi(日立、IBM)、Toshiba(东芝) 和富士通这三家公司占领。
笔记本硬盘最大的特点就是小巧轻便,它的直径一般仅为2.5英寸(还有1.8英寸的产品),厚度也远低于3.5英寸硬盘。
大多数产品厚度仅有 9.5mm,重量尚不足百克,堪称小巧玲珑。
目前笔记本电脑硬盘的发展方向就是外形更小、质量更轻、容量更大。
除了常见的为2.5英寸规格,还有一种为 1.8英寸规格,主要由东芝生产,随着轻薄机型的热销,1.8寸笔记本硬盘的前景也十分广阔,收购了IBM硬盘事业部的日立也在今年发布了1.8寸的笔记本硬盘产品:Travelstar C4K40-20。
另外东芝和富士通都曾经推出过PC卡接口的1.8英寸硬盘,老机器用来升级容量十分方便。
现在Iomega公司计划在2004年中期推出采用DCT(数字捕捉技术)的移动式1.8英寸硬盘。
这种硬盘小到可以装进笔记本电脑的PC Card中,容量可达到2.5GB以上,而价格仅10美元。
4、微型硬盘越来越小也是硬盘的发展方向之一,除了1.8寸的硬盘,更小的1英寸HDD(Micro Drive),容量已达到了4GB,其外观和接口为CF TYPEⅡ型卡,传送模式为Ultra DMA mode 2。
随着数码产品对大容量和小体积存储介质的要求,早在1998年IBM就凭借强大的研发实力最早推出容量为170/340MB的微型硬盘。
而现在,日立、东芝、南方汇通等公司,继续推出了4GB甚至更大的微型硬盘。
微型硬盘最大的特点就是体积小巧容量适中,大多采用CF II插槽,只比普通CF卡稍厚一些。
微型硬盘可以说是凝聚了磁储技术方面的精髓,其内部结构与普通硬盘几乎完全相同,在有限的体积里包含有相当多的部件。
新第一代1英寸以下的硬盘也上市,东芝将是最早推出这种硬盘的公司之一,其直径仅为0.8英寸左右(SD卡大小),容量却高达4GB以上。
5、固态硬盘现在市场上由各种快闪存储器构成的小型存储卡应用很广泛了,其中有一种特殊的闪存存储器采用了标准IDE接口,因此也被称为“固态硬盘”,具有很强的耐冲击性能和抗干扰能力,在工业控制计算机等设备中应用很广泛,而随着信息家电的不断涌入家庭,以固态硬盘为主的便携记录媒体市场将会更加红火。
随着新型闪存器件容量的急速增长和价格的下跌,固态硬盘将是今后PC存储设备发展的趋势。
硬盘的结构从计算机系统的结构来看,存储器分为内存储器和外存储器两大类。
内存储器与CPU直接联系,负责各种软件的运行。
外存储器包括软盘、硬盘、光盘、磁带机等。
硬盘和软盘很相似,它们的工作原理大致相同,不同的是软盘与软盘驱动器是分开的,而硬盘与硬盘驱动器却是装在一起。
另外,在使用时,二者速度差异很大。
硬盘主要由:盘片,磁头,盘片转轴及控制电机,磁头控制器,数据转换器,接口,缓存等几个部分组成。
硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上,每张盘片之间是帄行的,在每个盘片的存储面上有一个磁头,磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小,所有的磁头联在一个磁头控制器上,由磁头控制器负责各个磁头的运动。
磁头可沿盘片的半径方向运动,加上盘片每分钟几千转的高速旋转,磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。
硬盘作为精密设备,尘埃是其大敌,必须完全密封。
(一)硬盘的外部结构。
目前市场上的常见的硬盘除昆腾公司的Bigfoot(大脚)系列为5.25英寸结构外,其他都为3.25英寸产品,其中又有半高型和全高型之分。
常用的3.5英寸硬盘外形大同小异,在没有元件的一面贴有产品标签,标签上是一些与硬盘相关的内容。
在硬盘的一端有电源插座、硬盘主、从状态设置跳线器和数据线联接插座。
1.接口包括电源插口和数据接口两部分,其中电源插口与主机电源相联,为硬盘工作提供电力保证。
数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带,根据联接方式的差异,分为EIDE 接口和SCSI接口等。
2.控制电路板大多采用贴片式元件焊接,包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。
在电路板上还有一块高效的单片机ROM芯片,其固化的软件可以进行硬盘的初始化,执行加电和启动主轴电机,加电初始寻道、定位以及故障检测等。
在电路板上还安装有容量不等的高速缓存芯片。
3.固定盖板就是硬盘的面板,标注产品的型号、产地、设置数据等,和底板结合成一个密封的整体,保证硬盘盘片和机构的稳定运行。
固定盖板和盘体侧面还设有安装孔,以方便安装。
(二) 硬盘的内部结构硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、盘头组件、接口及附件等几大部分组成,而盘头组件(HardDiskAssembly,HDA)是构成硬盘的核心,封装在硬盘的净化腔体内,包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等。
1.浮动磁头组件由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。
磁头是硬盘技术最重要和关键的一环,实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合,它采用了非接触式头、盘结构,加电后在高速旋转的磁盘表面飞行,飞高间隙只有0.1~0.3um,可以获得极高的数据传输率。
现在转速5400rpm的硬盘飞高都低于0.3um,以利于读取较大的高信噪比信号,提供数据传输存储的可靠性。
2.磁头驱动机构由音圈电机和磁头驱动小车组成,新型大容量硬盘还具有高效的防震动机构。
高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动和定位,并在很短的时间内精确定位系统指令指定的磁道,保证数据读写的可靠性。
3.盘片和主轴组件盘片是硬盘存储数据的载体,现在的盘片大都采用金属薄膜磁盘,这种金属薄膜较之软磁盘的不连续颗粒载体具有更高的记录密度,同时还具有高剩磁和高矫顽力的特点。
主轴组件包括主轴部件如轴瓦和驱动电机等。
随着硬盘容量的扩大和速度的提高,主轴电机的速度也在不断提升,有厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机技术。
4.前置控制电路前置放大电路控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等,由于磁头读取的信号微弱,将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的干扰,提高操作指令的准确性。