2022年电脑硬盘维修大全 .pdf
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1、电脑硬盘硬盘是一个电脑存储设备。在一台电脑当中,它起着相当大的作用,它存储着电脑的一些非常重要的信息。对于一个名牌的硬盘来说它可以无故障的工作超过两万小时,但是如果你错误的使用它,也是很容易出现故障的。今天笔者就先说一下如何正确的使用硬盘。目录简介发展简史技术参数容量转速平均访问时间传输速率缓存接口数据接口电源接口分类内存的通讯磁头的驱动结构物理结构逻辑结构操作格式化硬盘分区硬盘克隆双硬盘的安装IDE 硬盘安装使用常识磁盘整理BT 下载硬盘容量不符使用方法正确维护选购技巧品牌硬盘内部结构硬盘尺寸名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 15 页 -注意事项展开编辑本段简介早
2、期的硬盘存储媒介是可替换的,不过今日典型的硬盘是固定的存储 媒介,被封在硬 盘里(除了一个过滤孔,用来平衡空气压力)。硬盘是电脑 主要的存储媒介,由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片 组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。不过,现在可移动硬盘越来越普及,种类也越来越多.硬盘大多数 微机上安装的硬盘,由于都采用 温切斯特(winchester)技术而被称之为“温切斯特硬盘”,或简称“温盘”。所谓温切斯特磁盘实际上是一种技术,这种 技术是由IBM公 司位于 美国 加 州 坎贝尔 市温切 斯特大 街的研 究所研 发的,它于 1973 年首先 应用
3、于IBM3340 硬磁盘存储器中,因此将这种技术称作部署切斯特技术。编辑本段发展简史从第一块硬盘 RAMAC的 产生到现在单碟容量高达666.7GB的硬盘,硬盘也经历了几代的发展,以下是其历史及发展。1956 年,IBM 的 IBM 350 RAMAC是现代硬盘的雏形,它相当于两个冰箱的体积,不过其存储容量只有5MB。1973 年 IBM 3340 问世,他拥有“温彻斯特”这个绰号,来源于他两个 30MB 的 存储单元,恰是当时出名的“温彻斯特来福枪”的口径 和填弹量。至此,硬盘的基本架构被确立。温彻斯特式硬盘传输示意图1980 年,两位前IBM 员 工创立的公司开发出5.25 英寸规格的5M
4、B 硬 盘,这是首款面向台式机的产品,而该公司正是希捷(SEAGATE)公司。80 年代末,IBM 公司推出MR(Magneto Resistive磁阻)技术令磁头灵敏度大大提升,使盘片的存储密度较之前的20Mbpsi(bit/每平方英寸)提高了数十倍,该技术为硬盘容量的巨大提升奠定了基础。1991 年,IBM 应用该技术推出了首款 3.5 英寸的 1GB 硬盘1970 年到1991 年,硬 盘盘 片的 存储 密度 以每 年25%30%的速 度增 长;从1991 年开 始增 长到60%80%;至今,速度提升到 100%甚至是 200%,从 1997 年开始的惊人速度提升得益于IBM 的 GMR
5、(Giant Magneto Resistive,巨磁阻)技术,它使磁头灵敏度进一步 提 升,进 而提 高 了 存 储密 度1995 年,为 了 配 合Intel的LX芯 片 组,昆 腾(Quantum)与 Intel 携手发布UDMA 33接口 EIDE 标准将原来接口数据传输率从 16.6MB/s提 升到 了 33MB/s 同 年,希捷 开发 出液 态轴 承(FDB,Fluid Dynamic Bearing)马达。所谓的FDB 就是指将陀螺仪上的技术引进到硬盘生产中,用厚度相名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 15 页 -当于头发直径十分之一的油膜取代金属轴承,
6、减轻了硬盘噪音与发热量1996 年,希捷收购康诺(Conner Peripherals)1998 年2月,UDMA 66 规格面 世2000年 10 月,迈拓(Maxtor)收购昆腾2003 年 1月,日立宣布完成20.5 亿美元的收购IBM硬 盘 事 业 部 计 划,并 成 立 日 立 环 球 存 储 科 技 公 司(Hitachi Global Storage Technologies,Hitachi GST)2005 年日立环储和希捷都宣布了将开始大量采用磁盘垂直写入技术(perpendicular recording),该原理是将平行于盘片的磁场方向改变为垂直(90 度),更充分地利用
7、的存储空间2005 年 12月 21 日,硬 盘制造商希捷宣布 收 购迈 拓(Maxtor)2007 年 1月,日立 环球 存储 科技 宣布 将会 发售 全球 首只1Terabyte的硬盘,比原先的预定时间迟了一年多。硬盘的售价为399 美元,平均每美分可以购得27.5MB硬盘空间。2007 年 11月,Maxtor硬盘出厂的预先格式化的硬盘,被发现已植入会盗取在线游戏的帐号与密码的木马编辑本段技术参数容量作为 计算 机 系统的数据存储器,容量是硬盘最主要的参数。硬盘的容量以兆字节(MB)或千兆字节(GB)为单位,1GB=1024MB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB,因此我
8、们在 BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量,单碟容量越大,单位成本越低,平均访问时间也越短。硬盘对于 用户 而言,硬盘的容量就象 内存 一样,永远只会嫌少不会嫌多。Windows操作系统 带给我们的除了更为简便的操作外,还带来了文件大小与数量的日益膨胀,一些应用程序动辄 就要吃掉上百兆的硬盘空间,而且还有不断增大的趋势。因此,在购买硬盘时适当的超前是明智的。近两年主流硬盘是320G,而 500G以上 的大容量硬盘亦已开始逐渐普及。转速转速(Rotationl Speed 或 Spindle speed)
9、,是硬盘内电机 主轴的 旋转速度,也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。转速的快慢是标示硬盘档次的重要参数之一,它 是决定硬盘内部传输率的关键因素之一,在很大程度上直接影响到硬盘的速度。硬盘的转速越快,硬盘寻找文件的速度也就越快,相对的硬盘的传输速度也就得到了提高。硬盘转速以每分钟多少转来表示,单位表示为RPM,RPM 是 Revolutions Per minute的缩写,是转/每分钟。RPM 值越大,内部传输率就越快,访问时间就越短,硬盘的整体性能也就越好。硬盘的主轴马达 带动盘 片高速旋转,产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。要将所要存取资料的扇区带到磁头下方,转速越快,则等待时间也就越
10、短。因此转速在很大程度上决定了硬盘的读取速度。家 用的普通硬盘的名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 15 页 -转速一般有5400rpm、7200rpm几种,高转速硬盘也是现在台式机用户的首选;而对于笔记本用户则是 4200rpm、5400rpm为主,虽然已 经有公司发布了7200rpm的笔记本硬盘,但在市场中还较为少见;服务器用户对硬盘性能要求最高,服务器中使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm,甚至还有15000rpm的,性能要超出家用产品很多。较 高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间 和实际读写时间,但随着硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加
11、大、工作噪音增大等负面影响。笔记本硬盘转 速低于台式机硬盘,一定程度上是受到这个因素的影响。笔记本内部空间狭小,笔记本硬盘的尺寸(2.5 寸)也被设计的比台式机硬盘(3.5 寸)小,转速提高造成的温度上升,对笔记本本身的散热性能提出了更高的要求;噪音变大,又必须采取必要的降噪措施,这些都对笔记本硬盘制造技术提出了更多的要求。同时转速的提高,而其它的维持不变,则意味着电机的功耗将增大,单位时间内消耗的电就越多,电池 的工作时间缩短,这样笔记本的便携性就受到影响。所以笔记本 硬盘一 般都采用相对较低转速的4200rpm硬盘。平均访 问时间平均访问时间(Average Access Time)是指磁
12、头从起始位置到达目标磁道位置,并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。平均访问时间体现了硬盘的读写 速度,它包括了硬盘的 寻道时间和等待时间,即:平均访问时间=平 均寻道时间+平均等待时间。硬 盘的平均寻道时间(Average Seek Time)是 指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。这个时间当然越小越好,硬盘的平均寻道时间通常在8ms 到 12ms之 间,而SCSI 硬盘 则应小于或等于8ms。硬盘的 等待时间,又叫潜伏期(Latency),是指磁头已处于要访问的磁道,等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半,一般应在4ms 以下。传
13、输速 率传输速率(Data Transfer Rate)硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度,单位为兆字节每秒(MB/s)。硬盘数据传输率 又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。内部 传输率(Internal Transfer Rate)也称为持续传输率(Sustained Transfer Rate),它反映了硬盘缓冲区 未 用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。外部传输率(External Transfer Rate)也称为突发数 据传输率(Burst Data Transfer Rate)或接口传输率,它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率,外部 数据传输 率与硬
14、盘 接口 类型和 硬盘缓存 的大小有关。目前Fast ATA 接口硬盘的最大外部传输率为 16.6MB/s,而 Ultra ATA接口的硬盘则达到33.3MB/s。使用 SATA(Serial ATA)口 的硬盘又叫串口 硬盘,是未来PC 机硬 盘的趋势。2001 年,由 Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0 规范。2002 年,虽 然串行ATA 的相关设备还未正式上市,但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用 串行连接方式,串行ATA 总线使用
15、嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 15 页 -了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。缓存缓存(Cache memory)是硬盘控制器上的一块内存芯片,具有极 快的存取速度,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传 输速度 和外界介面传输速度不同,缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素,能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要
16、不断地在硬盘与内存之间交换数据,有大缓存,则可以将那些零碎数据暂存在缓存中,减小外系统的负荷,也提高了数据的传输速度编辑本段接口数据接 口硬盘按数据接口不同,大致 分为ATA(IDE)和 SATA 以及SCSI 和 SAS。ATA:全称Advanced Technology Attachment,是用传统的40-pin 并口数 据线连接主板与硬盘的,外部接口速度最大为133MB/s,因 为并口线的抗干扰性太差,且排线占空间,不利计算机散热,将逐渐被SATA 所取代。硬盘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
17、热插拔等功能,已越来越为人所接受。SATA-I 的外部接口速度为150MB/s,SATA-II更达 300MB/s,SATA 的前景很广阔。而 SATA 的传输线比ATA 的细得 多,有利于机壳内的空气流通。SCSI:全称为Small Computer System Interface(小型机系统接口),历经多世代的发展,从早期的SCSI-II,到目前的Ultra320 SCSI 以及Fiber-Channel(光纤通道),接头类型也有多种。SCSI 硬盘广为工作站级个人计算机以及服务器所使用,因此会先导入较为先进的技术,如可达 15000rpm的高转速,且数据传输时占用CPU 计算资源较低,
18、但是单价也比同样容量 的ATA 及SATA 硬盘昂贵。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 3Gb/s。此外 也透过缩小连接线改善系统内部空间等。此外,由于SAS 硬盘可以与SATA 硬盘共享同样的背板,因此在同一个SAS 存储系统 中,可 以用SATA 硬盘来取代部分昂贵的SAS 硬盘,节省整体的存储成本。电源接 口5.25 寸与 3.5 寸的台式机硬盘,使用的是D 形4针电 源接口(俗称大 4pin),Molex公司设计并持有专利;或是SATA 电源线。而2.5 寸的笔记型计算机
19、用硬盘,可直接由数据口取电,不需要额外的电源接口。在插上外接的便携式硬盘盒之后,由计算机外部的USB 接口 提供电力来源,而单个USB 口供电约为45V 500mA,若移动名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 15 页 -硬盘盒用电需求较高,有时需接上两个USB 口 才能使用,否则,需要 外接电源供电,但现今多数新型硬盘盒(使用2.5 吋以下之硬盘)已可方便地使用单个USB 口 供 电。编辑本段分类内存的 通讯分有XT 型(即DMA 方式)和AT 型(即中断驱 动方式)两种。磁头的 驱动分有步进电机驱动和音圈电机驱动两种。步进电机驱动机构 的结构紧凑,控制简单,但是整个
20、驱动定位系统是开环控制,步进电机靠脉冲信号驱动,因此定位精度比 较低、存取时间较长;音 圈电机 是线性电机,可直接驱动磁 头作直线运动。整个马铃薯动定位 系统 是一个带有速度 和位置 反馈的闭环调节自动控制系统,驱动速度快,而 且定位精度高。目前较先进的磁盘驱动器普遍采用音圈电机驱动和伺服盘定位。盘径与容量有5.25 英寸的、3.5 英寸的、2.5 英寸的、1.8 英寸及 1.3 英寸 的,最小的为指甲盖大小。从外形尺寸看,有全高、半高和薄型三种。编辑本段结构硬盘(hard disk)是计算机中最重要的存储器之一。计算机需要正常运行所需的大部分 软件 都 存储在硬盘上。因为硬盘存储的容量较大,
21、区别于内存、光盘。硬盘是电脑上使用使用坚硬的旋转盘片为基础的存储设备。它在平整的磁性表面存储和检索数字数据。物理结 构磁 头磁头是硬盘中最昂贵的部件,也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头,但是,硬盘的读、写却是两种截然不同的操 作,为此,这种二合一磁头在设计 时必须要同时兼顾到读/写两种 特性,从而造成了硬盘设计上的局限。硬盘而 MR 磁头(Magnetoresistive heads),即磁阻磁头,采用的是分离式的磁头结构:写入 磁头仍采用传统的磁感应磁头(MR 磁 头不能进行写操作),读取磁头则采用新型的MR 磁头,即所谓的感应写、磁阻读。这样,在设计时
22、就可以针对两者的不同特性分别进行优化,以得到最好的读/写性能。另外,MR 磁头是通过阻值变化而不是电流变 化去感应信号幅度,因而对信号变化相当敏感,读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关,故磁道可以做得很窄,从而提高了盘片密度,达到200MB/英寸 2,而使 用传统的磁头只能达到20MB/英寸 2,这也 是 MR 磁头名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 15 页 -被广泛应用的最主要原因。目前,MR 磁头已得到广泛应用,而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头(Giant Magnetoresistive heads)也逐渐普及。磁
23、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,垂直记录时磁颗粒状态表示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。一 张1.44MB的 3.5 英 寸软盘,一面有 80 个磁道,而硬盘上的磁道密度则远远大于此值,通常一面有成千上万个磁道。磁盘表面涂有做为纪录使用的磁性介质,其在显微镜下呈现出来的便是一个个磁颗粒。微
24、小的磁颗粒极性可以被磁头快速的改变,并且在改变之后可以稳定的保持,系统通过磁通量以及磁阻的变化来分辨二进制中的0或者 1。也正是因为所有的操作均是在微观情况下进行,所以如果硬盘在高速运行的同时受到外力的震荡,将会有可能因为磁头拍击磁盘表面而造成不可挽回的数据损失。除此之外,磁颗 粒的单轴异向性和体积会明显的磁颗粒的热稳定性,而热稳定性的高低则决定了磁颗粒状态的稳定性,也就是决定了所储存数据的正确性和稳定性。但是,磁颗粒的单轴异向性和体积也不能一味地提高,它们受限于磁头能提供的写入场以及介质信噪比的限制。进行记录时磁颗粒状态表示扇区磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段,这些弧段便是磁盘的扇区,每个
25、扇区可以存放 512 个字节的信息,磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时,要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘,每个磁道分为 18个扇 区。柱面硬盘通常由重叠的一组盘片构成,每个盘面都被划分为数目相等的磁道,并从外缘的“0”开始编号,具有相同编号的磁道形成一个圆柱,称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头,因此,盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁头)、Sector(扇区),只要知道了硬盘的CHS 的数目,即可确定硬盘的容量,硬盘的容量=柱面数磁头数扇区数 512B。逻辑结 构硬盘参数释疑硬盘的容量
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