外部存储设备课件.ppt

2007 copyright/2007 copyright/1 1 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术主讲教师：何华平主讲教师：何华平系部：计算机科学系系部：计算机科学系2007 copyright/2007 copyright/2 2 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术第第5 5章章 外存储设备外存储设备学习目的及要求：学习目的及要求：1、了解硬盘的工作原理和选用、了解硬盘的工作原理和选用2、掌握硬盘的性能指标和常见故、掌握硬盘的性能指标和常见故障处理障处理3、了解光驱的工作原理、分类、了解光驱的工作原理、分类和选用和选用4、掌握光驱的性能指标和常见故障处理、掌握光驱的性能指标和常见故障处理5、了解其他的外存设备、了解其他的外存设备2007 copyright/2007 copyright/3 3 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术课前阅读资料：外存储器的发展历程课前阅读资料：外存储器的发展历程v 硬盘的发展历程硬盘的发展历程1956年9月，第一块硬盘诞生。1968年，“温彻斯特”技术诞生。1979年，IBM发明薄膜磁头。1991年，IBM生产3.5英寸的硬盘，硬盘的容量首次达到了1GB。1999年，单碟容量高达10GB的ATA硬盘面世。2000年，高速硬盘问世，新材质硬盘诞生。2000年3月16日，第一款“玻璃硬盘”问世。2001年，新的磁头技术GMR2002年，真正意义上的伟大技术革命IBM AFC技术诞生。2007 copyright/2007 copyright/4 4 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术v光驱存储设备的发展历程光驱存储设备的发展历程 1、1991年世界上第一个光驱和第一张光碟诞生2、1993年，第二代MPC规格问世，3、1995年夏，公布第三代规格标准，4、1997年左右的时候，光驱已经开始普及了。5、DVD及DVD光驱也就问世了。6、1995年9月发起形成了DVD论坛。7、2001年4月首次开发出可以兼容DVD-RAM和DVD-R(G)格式的驱动器，课前阅读资料：外存储器的发展历程课前阅读资料：外存储器的发展历程2007 copyright/2007 copyright/5 5 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术5.1 硬 盘q硬盘的外部结构硬盘的外部结构 控制控制芯片芯片电电容容硬硬盘盘数据数据线线接口接口硬硬盘盘跳跳线线电电源源接口接口缓缓存存2007 copyright/2007 copyright/6 6 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术编编号号组组成部分名称成部分名称说说明明1缓缓存存硬硬盘缓盘缓存的主要作用是与硬存的主要作用是与硬盘盘内部交内部交换换数据，是数据，是实现实现硬硬盘盘数据数据“预处预处理理”操作的芯片操作的芯片。2电电源源接口接口该该接口由接口由4 4针组针组成，用于硬成，用于硬盘盘与机箱与机箱电电源相源相连连接接为为硬硬盘盘工作供工作供电电。3硬硬盘盘跳跳线线设设置主置主盘盘和从和从盘盘，具体具体设设置方法因不同硬置方法因不同硬盘盘而不同，用而不同，用户户可以可以参考硬参考硬盘盘正面正面标签标签上的上的设设置置说说明来明来进进行主、从行主、从盘盘的的设设置。置。4硬硬盘盘数据数据线线接接口（口（IDEIDE接口）接口）通通过该过该接口，利用接口，利用专专用数据排用数据排线线可以把硬可以把硬盘盘与主板与主板连连接起来，接起来，从而从而实现实现硬硬盘盘中数据的中数据的读读写操作。写操作。5电电容容为为保保证证数据数据读读写操作的安全，需要高写操作的安全，需要高质质量的量的电电容来容来稳稳定定电电路。路。6控制控制芯片芯片这这是硬是硬盘盘的主要控制芯片，的主要控制芯片，负责负责数据的交数据的交换换与与处处理，是硬理，是硬盘盘的的核心部件之一。核心部件之一。q硬盘的外部结构硬盘的外部结构 2007 copyright/2007 copyright/7 7 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术q 硬盘的内部结构浮浮动动磁磁头组头组件件磁磁头驱动头驱动机机构构盘盘片片盘盘片主片主轴轴驱动驱动机构机构前置前置读读写写控制控制电电子子线线路路2007 copyright/2007 copyright/8 8 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术2007 copyright/2007 copyright/9 9 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术编编号号组组成部分名称成部分名称说说 明明1浮浮动动磁磁头组头组件件是硬是硬盘盘中最精密的部件之一，由中最精密的部件之一，由读读磁磁头头、传动传动手臂和手臂和传动轴传动轴三部分三部分组组成。成。加加电电后可在高速旋后可在高速旋转转的的盘盘片表面移片表面移动动，与，与盘盘片的片的间间隙（隙（飞飞高）只有高）只有0.08-0.30.08-0.3微米。硬微米。硬盘盘磁磁头头其其实实是集成工是集成工艺艺制造的多个磁制造的多个磁头头的的组组合，每合，每张盘张盘片的上、下方都各有一个磁片的上、下方都各有一个磁头头。磁。磁头头不能接触高速旋不能接触高速旋转转的硬的硬盘盘盘盘片，否片，否则则会破坏会破坏盘盘片表面的磁性介片表面的磁性介质质，因此硬，因此硬盘盘工作工作时时不要搬运主机。不要搬运主机。2磁磁头驱动头驱动机构机构硬硬盘盘磁磁头驱动头驱动机构由音圈机构由音圈电电机和磁机和磁头驱动头驱动小小车组车组成，能成，能对对磁磁头进头进行正确的行正确的驱动驱动和定位和定位。3盘盘片片盘盘片是硬片是硬盘盘存存储储数据的数据的载载体，一般采用金属薄膜磁体，一般采用金属薄膜磁盘盘，记录记录密度高。硬密度高。硬盘盘盘盘片通常由一片通常由一张张或多或多张盘张盘片叠放片叠放组组成。成。4盘盘片主片主轴轴驱动驱动机构机构盘盘片主片主轴驱动轴驱动机构由机构由轴轴承和承和马马达等达等组组成。我成。我们们常常说说的的54005400转转、72007200转转就是就是指硬指硬盘马盘马达的达的转转速。速。轴轴承是用来把多个承是用来把多个盘盘片串起来固定的装置。片串起来固定的装置。5前置前置读读写控制写控制电电子子线线路路用来控制磁用来控制磁头头感感应应的信号、主的信号、主轴电轴电机机调调速、磁速、磁头驱动头驱动和定位等操作的。和定位等操作的。q 硬盘的内部结构2007 copyright/2007 copyright/1010 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术q 硬盘的逻辑结构硬盘的逻辑结构磁面（磁面（SideSide）：每个盘片都有上、下两个磁面，从上向每个盘片都有上、下两个磁面，从上向下从下从“0 0”开始编号，开始编号，0 0面、面、1 1面、面、2 2面、面、3 3面、面、磁道（磁道（TrackTrack）：硬盘在格式化时盘片会被划成硬盘在格式化时盘片会被划成许多许多同心圆，这些同心圆轨迹就叫磁道。磁道从外向内从同心圆，这些同心圆轨迹就叫磁道。磁道从外向内从0 0开始顺次编号，开始顺次编号，0 0道、道、1 1道、道、2 2道、道、柱面（柱面（CylinderCylinder）：所有盘面上的同一编号的磁道所有盘面上的同一编号的磁道构构成成一个圆柱，称之为柱面，每个柱面上从外向内以一个圆柱，称之为柱面，每个柱面上从外向内以 “0 0”开始编号，开始编号，0 0柱面、柱面、1 1柱面、柱面、2 2柱面、柱面、扇区（扇区（SectorSector）：硬盘的盘片在存储数据时又被硬盘的盘片在存储数据时又被逻逻辑辑划分为许多扇形的区域，每个区域叫作一个扇区。划分为许多扇形的区域，每个区域叫作一个扇区。硬盘容量硬盘容量=柱面数柱面数扇区数扇区数每扇区字节数每扇区字节数磁头数磁头数2007 copyright/2007 copyright/1111 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术q 硬盘的工作原理 硬盘作为一种磁表面存储器，是在非磁性的合金材料（多为铝片）表面涂上一层很薄的磁性材料，再通过磁层的磁化来存储信息的。即硬盘是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据，写操作正好相反。2007 copyright/2007 copyright/1212 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术q 硬盘的分类硬盘的分类(1)按尺寸分按尺寸分:2007 copyright/2007 copyright/1313 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术按接口分按接口分:q 硬盘的分类硬盘的分类(2)2007 copyright/2007 copyright/1414 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术q硬盘的技术指标硬盘的技术指标1 1、容量：、容量：容量是指硬盘的存储空间大小，常用GB（京字节）为单位。2 2、转速：、转速：转速也就是指硬盘内部主轴马达的转动速度。台式机硬盘的转速主要有两种：10000转和7200转3 3、动作时间：、动作时间：所谓硬盘的动作时间，主要包括平均寻道时间、平平均寻道时间、平均访问时间、道至道时间、最大寻道时间和平均等待时间均访问时间、道至道时间、最大寻道时间和平均等待时间等几种。4 4、MTBFMTBF（连续无故障时间）：连续无故障时间）：MTBF是指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间，单位为小时。5 5、数据传输率：、数据传输率：硬盘数据传输率衡量的是硬盘读写数据的速度，分为外部数据传输率和内部数据传输率两种,一般用MB/s作为计算单位。6 6、硬盘缓存：、硬盘缓存：缓存是硬盘控制器上的一块存储芯片，为硬盘与外部总线交换数据提供场所。2007 copyright/2007 copyright/1515 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术q 硬盘接口方式及比较IDEIDE接口：接口：IDEIDE本意是指把本意是指把“硬盘控制器硬盘控制器”与与“盘体盘体”集成在一起的硬盘集成在一起的硬盘驱动器，也称之为电子集成驱动器。驱动器，也称之为电子集成驱动器。IDEIDE接口的硬盘具有价格低廉、兼容接口的硬盘具有价格低廉、兼容性好、性价比高的优点。性好、性价比高的优点。SATA SATA 接口：接口：SATASATA接口即串行接口即串行ATAATA接口（接口（Serial ATASerial ATA），），它一改以往它一改以往IDEIDE接接口并行传输数据的方式，而采用连续串行的方式传送数据。口并行传输数据的方式，而采用连续串行的方式传送数据。SATASATA接口相接口相对于对于IDEIDE接口起点更高，发展潜力更大。接口起点更高，发展潜力更大。SCSISCSI接口：接口：SCSISCSI接口即接口即Small Computer System InterfaceSmall Computer System Interface（小型计算机小型计算机系统接口），它具有应用范围广、多任务、宽带宽、系统接口），它具有应用范围广、多任务、宽带宽、CPUCPU占用率低以及支占用率低以及支持热插拔等优点，但价格较高。持热插拔等优点，但价格较高。2007 copyright/2007 copyright/1616 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术IEEE1394IEEE1394接口：接口：IEEE1394IEEE1394的前身称之为了的前身称之为了FireWireFireWire（火线）规范，火线）规范，它有两种版本，它有两种版本，IEEE1394aIEEE1394a和和IEEE1394bIEEE1394b，支持热插拔、驱动程序安支持热插拔、驱动程序安装简易、数据传输速度快、具备通用装简易、数据传输速度快、具备通用I/0I/0连接头、点对点的通讯架构连接头、点对点的通讯架构等特点，同时等特点，同时IEEE1394IEEE1394接口也具有使用费用昂贵的致命缺点。接口也具有使用费用昂贵的致命缺点。USBUSB接口：接口：USBUSB接口也叫通用串行总线接口，是目前应用最为普遍的设接口也叫通用串行总线接口，是目前应用最为普遍的设备接口，备接口，USBUSB接口具有价格低廉、连接简单快捷、兼容性强、有很好接口具有价格低廉、连接简单快捷、兼容性强、有很好的扩展性、支持即插即用、支持热插拔、支持高传输速率等诸多优点。的扩展性、支持即插即用、支持热插拔、支持高传输速率等诸多优点。光纤通道（光纤通道（FibreFibre Channel Channel）：）：光纤通道最长可达光纤通道最长可达1010公里，理论带宽可达公里，理论带宽可达1.06Gbps1.06Gbps，实际带宽可达实际带宽可达100Mbps100Mbps，但价格非常昂贵，并且组建复杂。但价格非常昂贵，并且组建复杂。q 硬盘接口方式及比较2007 copyright/2007 copyright/1717 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术qIDE跳线设置Master 表示主盘，是一个表示主盘，是一个IDE通道上第一个被系统检测到的设备。通道上第一个被系统检测到的设备。Slave表示从盘，是一个表示从盘，是一个IDE通道上第二个被系统检测到的设备。通道上第二个被系统检测到的设备。Cable Select表示使用特殊的硬盘数据线连接主板表示使用特殊的硬盘数据线连接主板2007 copyright/2007 copyright/1818 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术q硬盘新技术主轴电机技术。主轴电机技术。SG的的FDB3使转速高达使转速高达10000转转,长寿命长寿命,低噪音低噪音,抗震。抗震。ULTRADSP的应用的应用。比一般。比一般CPU快快1050倍，缩短平均寻道时间。倍，缩短平均寻道时间。高速缓存技术高速缓存技术。SDRAM DDR1 DDR2 DDR3，容量增大到容量增大到16MB或更大。或更大。OAW（光学辅助温式）技术光学辅助温式）技术。突破传统超顺磁极限，提高记录密度。突破传统超顺磁极限，提高记录密度。湿盘（湿盘（WETDISK）技术技术。磁头和盘片接触，提高灵敏度，增加记录密。磁头和盘片接触，提高灵敏度，增加记录密度；采用湿盘技术减小摩擦。度；采用湿盘技术减小摩擦。PRMLPRML读取通道技术：读取通道技术：部分响应完全匹配。部分响应完全匹配。PRML技术简单地讲就是将硬技术简单地讲就是将硬盘数据读取电路分成两段盘数据读取电路分成两段“操作流水线操作流水线”，流水线第一段将磁头读取的信，流水线第一段将磁头读取的信号进行数字化处理，然后只选取部分号进行数字化处理，然后只选取部分“标准信号标准信号”移交给第二段继续处理。移交给第二段继续处理。第二段流水线将所接收的信号与第二段流水线将所接收的信号与PRML芯片预置的信号模型进行对比，然芯片预置的信号模型进行对比，然后选取差异最小的信号进行组合后输出，以完成数据的读取过程后选取差异最小的信号进行组合后输出，以完成数据的读取过程2007 copyright/2007 copyright/1919 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术q硬盘的选购硬盘的选购硬盘的转速硬盘的转速硬盘的容量硬盘的容量硬盘的接口类型硬盘的接口类型硬盘的缓存及寻道时间硬盘的缓存及寻道时间厂商和售后服务。厂商和售后服务。WD、MAXTOR、SG、FUJIST，一年、三年、五年。一年、三年、五年。2007 copyright/2007 copyright/2020 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术流行硬盘介绍 2007 copyright/2007 copyright/2121 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术5.2 软驱与软盘5.2.1 软驱的结构与工作原理软驱的结构与工作原理 软驱从外形尺寸上分有两种类型：一是5.25英寸软驱，现已淘汰；一是3.5英寸软驱，是现在软驱的主流尺寸。软驱主要由控制电路板、马达、磁头定位器和磁头等几部分组成。软驱的工作原理是：马达带动软盘的盘片转动（转速较慢，大约每分钟300转），磁头定位机构是一个很小的步进马达，负责把磁头移动到正确的磁道上，由磁头完成读写操作。当软盘插入软驱时，它的读写孔被打开，磁头通过该读写孔与盘片接触（软驱磁头在进行读写操作时是接触盘片的）进行读写。2007 copyright/2007 copyright/2222 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术软盘的结构软盘的结构2007 copyright/2007 copyright/2323 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术其他几种新型的软驱介绍ZIP驱动器又称海量存储器，是最早出现的大容量软盘驱动器，ZIP采用非接触式磁头设计读写速度更快，更稳定，且不易损坏。MO(Magneto Optical)也简称光盘机，尺寸通常为5.25英寸，它是一种结合光学原理与磁场原理来存储数据的新式存储设备。LS-120它采用了接触式磁头结构，内建了8KB缓存。可以读取现存的上亿张3.5英寸的传统软盘。LS-120的兼容性要好于ZIP和MO，但价格也较高，一般用户无法承受。2007 copyright/2007 copyright/2424 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术5.3光存储设备CD-ROM光盘CD-ROM驱动器5.3.1 CD-ROM驱动器2007 copyright/2007 copyright/2525 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术qCD-ROM的结构(外部)2007 copyright/2007 copyright/2626 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术CD-ROMCD-ROM驱动器内部组成包括三个部分驱动器内部组成包括三个部分CD-ROMCD-ROM光盘旋转光盘旋转装置（小型电机）、光头控制系统（包括激光发射器、装置（小型电机）、光头控制系统（包括激光发射器、检测器、反射棱镜、光头控制电路等）、信号处理电检测器、反射棱镜、光头控制电路等）、信号处理电路。路。qCD-ROM的结构(内部)2007 copyright/2007 copyright/2727 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术q光盘的数据存储方式 CD-ROM光盘片是用特殊的透明塑料或有机玻璃制成，上面附着一层金属薄膜用来记录信息。光盘的数据存储是记录在数据轨道中的。数据轨道的形状为阿基米德螺旋线。当高能量激光光束照射到光盘表面时，会使照射处的金属膜熔化而形成一个凹坑(沟)，没有照射到的地方相对于凹坑来说就是凸起(岸)。光盘表面金属膜的岸沟两种状态的交替变化就记录了二进制的“0”和“1”，由沟到岸或由岸到沟的跳变处记录数据“1”，沟内或岸上处记录数据“0”。光盘表面金属膜上的这种凹凸不平的小坑是一种不易改变的物理状态，它记录的信息是永久的，不能改变。2007 copyright/2007 copyright/2828 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术qCD-ROM驱动器的性能指标(1)倍速与数据传输率：倍速与数据传输率：倍速是指光驱读盘的最大速度，倍速是指光驱读盘的最大速度，用多少倍的方式来用多少倍的方式来标称。标称。缓存大小：缓存大小：光驱内部带有缓存，安装于驱动器的电路板上，用于存储将要发光驱内部带有缓存，安装于驱动器的电路板上，用于存储将要发送给计算机的数据。它实际上也是实现送给计算机的数据。它实际上也是实现“预处理预处理”操作的一种存储器，提前为操作的一种存储器，提前为下一步操作准备好数据，以提高光驱的读取速度。下一步操作准备好数据，以提高光驱的读取速度。平均查找时间：平均查找时间：又叫平均访问时间或平均寻道时间，是指光驱的激光头从又叫平均访问时间或平均寻道时间，是指光驱的激光头从原来的位置移动到指定将要读取的数据区后，开始读取数据到将数据传输至原来的位置移动到指定将要读取的数据区后，开始读取数据到将数据传输至缓存所用的时间，单位为毫秒（缓存所用的时间，单位为毫秒（msms）。）。2007 copyright/2007 copyright/2929 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术接口方式：接口方式：CD-ROMCD-ROM驱动器的接口是驱动器与主机的连接口，是从驱动器驱动器的接口是驱动器与主机的连接口，是从驱动器到计算机的数据传输途径，不同的接口方式也会影响光驱的传输速度。到计算机的数据传输途径，不同的接口方式也会影响光驱的传输速度。CPUCPU占有率：占有率：也叫也叫CPUCPU占用时间，是指光驱在保持一定的转速和数据传输率时占用时间，是指光驱在保持一定的转速和数据传输率时所占用所占用CPUCPU的时间。的时间。qCD-ROM驱动器的性能指标(2)2007 copyright/2007 copyright/3030 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术5.3.2 DVD驱动器qDVDDVD驱动器的分类驱动器的分类类别功能说明DVD-ROM只读型DVD驱动器，始于1996年，类似于CD-ROM，并向下兼容所有格式的CD盘片。DVD-Video在DVD-ROM的基础上发展起来的，最初意图只是提供视频的储存与复制功能，盘片与家用影音光盘类似。DVD-Audio始于2000年，类似于CD-Audio，盘片是一种音乐碟片，也支持视频、字幕、菜单、屏保等。DVD-R是限录一次的DVD，类似于CD-R，俗称DVD刻录机，所刻盘片可以在家用普通DVD影碟机上播放。DVD-RAM由日立、松下和东芝三家开发，支持反复刻录，最适合于数据存储，所刻盘片不能在DVD影碟机上使用。DVD-RW由先锋和夏普公司开发，支持反复刻录，主要用于刻录视频，与绝大多数家用DVD影碟机兼容。DVD+RW由Dell、HP、Philips、Sony、Yamaha等几家公司开发，支持反复刻录，适合于数据存储、视频存储，并与绝大多数普通家用DVD影碟机兼容。2007 copyright/2007 copyright/3131 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术q DVD盘片的物理结构最小凹坑长度为最小凹坑长度为0.830.83微米，微米，道间距为道间距为1.61.6微米，采用波微米，采用波长为长为780780纳米纳米790790纳米的红纳米的红外激光器读取数据外激光器读取数据最小凹坑长度为最小凹坑长度为0.40.4微米，道微米，道间距为间距为0.740.74微米，采用波长微米，采用波长为为635635纳米纳米650650纳米的红外纳米的红外激光器读取数据激光器读取数据2007 copyright/2007 copyright/3232 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术按照单/双面和单/双层结构的组合，DVD盘片可以分为单面单层、单面双层、双面单层和双面双层四种物理结构。在外形尺寸上，DVD盘片也有两种尺寸，一是直径为12cm的盘片，一是直径为8cm的盘片盘片直径单面单层（DVD-5）单面双层（DVD-9）双面单层（DVD-10）双面双层（DVD-18）12cm4.7GB9.4GB8.5GB17GB8cm1.4GB2.9GB2.6GB5.3GBq DVD盘片的物理结构2007 copyright/2007 copyright/3333 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术qDVD驱动器的性能指标速度速度:是指是指DVDDVD驱动器的倍速，采取与驱动器的倍速，采取与CD-ROMCD-ROM驱动器倍速一样驱动器倍速一样的标注方式，以多少倍来表示。的标注方式，以多少倍来表示。DVD-ROMDVD-ROM驱动器的驱动器的1 1倍速约等于倍速约等于CD-ROMCD-ROM驱动器的驱动器的9 9倍速。倍速。光头光头:目前市场上目前市场上DVD-ROMDVD-ROM驱动器主要有两种光头，一为单激驱动器主要有两种光头，一为单激光头，一为双激光头。光头，一为双激光头。单激光头使用同一个光头读取数据。单激光头使用同一个光头读取数据。平均读取时间平均读取时间:指指DVDDVD驱动器的激光头移动到指定数据区后，驱动器的激光头移动到指定数据区后，开始读取数据到将数据传送到缓存所需的时间，单位毫秒。开始读取数据到将数据传送到缓存所需的时间，单位毫秒。2007 copyright/2007 copyright/3434 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术缓存大小缓存大小:与与CD-ROMCD-ROM一样，一样，DVDDVD光驱内部也有缓存，用于光驱内部也有缓存，用于“预预处理处理”操作。缓存大小同样会影响操作。缓存大小同样会影响DVDDVD光驱的整体性能。光驱的整体性能。qDVD驱动器的性能指标兼容性兼容性:指指DVDDVD光驱对其他格式盘片的认可度。光驱对其他格式盘片的认可度。区域代码区域代码:区域代码是为防止区域代码是为防止DVDDVD盘片被盗版和翻版而采取盘片被盗版和翻版而采取的一项的一项DVDDVD技术生产的限制措施技术生产的限制措施CSSCSS（内容乱码系统）。区内容乱码系统）。区域代码采用分区制，将全球划分为六个区，不同区内的域代码采用分区制，将全球划分为六个区，不同区内的DVDDVD驱动器只能读取本区内的驱动器只能读取本区内的DVDDVD盘片。盘片。2007 copyright/2007 copyright/3535 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术q DVD驱动器的性能指标区域包括的地区范围第一区（Region 1）美国、加拿大、东太平洋岛屿第二区（Region 2）日本、西欧、北欧、埃及、南非、中东第三区（Region3）中国港台地区、韩国、泰国、印尼等东南亚亚国家第四区（Region 4）澳大利亚、新西兰、中南美洲、南太平洋岛屿第五区（Region 5）俄罗斯、蒙古、印度半岛、中亚、东欧、朝鲜、北非、西北亚第六区（Region 6）中国大陆各省2007 copyright/2007 copyright/3636 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术q DVD可重复刻录格式性能DVD+RWDVD-RW防刻死技术有无纠错管理功能有无CLV（恒定线速度）有无CAV（恒定角速度）有无对已刻录出来的DVD视频盘片的导入再编辑功能有无格式化拖拽式的刻录方式（与CD刻录类似）有无光盘刻录封口时间较短较长 DVD-RW与DVD+RW的性能对比 2007 copyright/2007 copyright/3737 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术5.3.3 CD-R/RW写入写入16X读读48X擦除擦除48X2007 copyright/2007 copyright/3838 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术qCD-R/RWCD-R/RW的结构与工作原理的结构与工作原理CD-RCD-R光盘结构光盘结构 2007 copyright/2007 copyright/3939 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术CD-RCD-R工作原理为工作原理为：利用大功率激光束的热效应使激：利用大功率激光束的热效应使激光束焦点照射的盘区处产生不可逆变的物理化学变光束焦点照射的盘区处产生不可逆变的物理化学变化，形成具有与化，形成具有与CD-ROMCD-ROM光盘片凹坑（沟）相同光学光盘片凹坑（沟）相同光学反射特性的信息凹坑，凹坑与平面交错表示反射特性的信息凹坑，凹坑与平面交错表示“0 0”和和“1 1”。光驱读取这些平面和凹坑时自动将之转。光驱读取这些平面和凹坑时自动将之转换为换为0 0和和1 1。这种热效应产生的变化（凹坑变化）是。这种热效应产生的变化（凹坑变化）是一次性的，一旦形成凹坑就不能再恢复到原来的状一次性的，一旦形成凹坑就不能再恢复到原来的状态，所以态，所以CD-RCD-R只支持一次写入，不能重复写入。只支持一次写入，不能重复写入。CD-RCD-R光盘工作原理光盘工作原理2007 copyright/2007 copyright/4040 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术CD-RWCD-RW光盘结构光盘结构 qCD-R/RWCD-R/RW的结构与工作原理的结构与工作原理2007 copyright/2007 copyright/4141 2/22/20232/22/2023 四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系四川理工学院计算机科学系计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术计算机维护技术CD-RWCD-RW的工作原理的工作原理与与CD-RCD-R的原理相类似，都是采用的原理相类似，都是采用“相变相变”技术，即利用激光束的热效应使盘片发技术，即利用激光束的热效应使盘片发生变化。不同之处在于，生变化。不同之处在于，CD-RWCD-RW进行了相位转换。进行了相位转换。CD-RWCD-RW的盘片上镀的是特殊的相变材料，主要分为的盘片上镀的是特殊的相变材料，主要分为银、铟、硒和碲等稀有金属。有两种状态：结晶银、铟、硒和碲等稀有金属。