计算机组装与维护-硬盘.ppt
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1、硬盘 n n硬盘(港台称之为硬碟,英文名:硬盘(港台称之为硬碟,英文名:HardDiscHardDiscDriveDrive简称简称HDDHDD全名全名 温彻斯特式硬盘)是电脑温彻斯特式硬盘)是电脑主要的存储媒介之一,由一个或者多个铝制或者主要的存储媒介之一,由一个或者多个铝制或者玻璃制的玻璃制的碟片碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材组成。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,被永久性地密料。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在封固定在硬盘驱动器硬盘驱动器中。中。硬盘的基本参数 n n一、容量一、容量 n n 作为计算机系统的数据作为计算机系统的数据存储器存储器,容量
2、是硬盘最主要的参数。,容量是硬盘最主要的参数。n n二、转速二、转速 n n转速转速(RotationlSpeed(RotationlSpeed或或Spindlespeed)Spindlespeed),是硬盘内电机主轴的旋,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。转速度,也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。n n三、平均访问时间三、平均访问时间n n平均访问时间平均访问时间(AverageAccessTime)(AverageAccessTime)是指磁头从起始位置到达目标是指磁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
3、。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。n n四、传输速率四、传输速率 n n传输速率传输速率(DataTransferRate)(DataTransferRate)硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据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(的速度,单位为兆字节每秒(MB/sMB/s)。)。硬盘数据传输率硬盘数据传输率又包括了又包括了内内部数据传输率部数据传输率和和外部数据传输率外部数据传输率。n n五、缓存五、缓存n n缓存(缓存(CachememoryCachememory)是硬盘控制器上的一块)是硬盘控制器上的一块内存内存芯片,具有极芯片,具有极快的存取
4、速度,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。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。硬盘尺寸 n n.25.25英寸硬盘;早期用于台式机,已退出历史舞台。英寸硬盘;早期用于台式机,已退出历史舞台。n n3.53.5寸台式机硬盘;风头正劲,广泛用作各式电脑。寸台式机硬盘;风头正劲,广泛用作各式电脑。n n2.52.5寸笔记本硬盘;广泛用于笔记本电脑,桌面一体机,寸笔记本硬盘;广泛用于笔记本电脑,桌面一体机,移动硬盘移动硬盘及便携及便携式硬盘播放器。式硬盘播放器。n n1.81.8寸微型硬盘;广泛用于超薄笔记本电脑,移动硬盘及苹果播放器。寸微型硬盘;广泛用于超薄笔记本电脑,移动硬盘
5、及苹果播放器。n n1.31.3寸微型硬盘;产品单一,三星独有技术,仅用于三星的移动硬盘。寸微型硬盘;产品单一,三星独有技术,仅用于三星的移动硬盘。n n1.01.0寸微型硬盘;最早由寸微型硬盘;最早由IBMIBM公司开发,公司开发,MicroDriveMicroDrive微硬盘微硬盘(简称(简称MDMD)。因符合)。因符合CFIICFII标准,所以广泛用于单反数码相机。标准,所以广泛用于单反数码相机。n n0.850.85寸微型硬盘;产品单一,日立独有技术,已知仅用于日立的一款硬寸微型硬盘;产品单一,日立独有技术,已知仅用于日立的一款硬盘手机。盘手机。机械硬盘发展(以下简称硬盘)n n、19
6、561956年,年,IBMIBM的的IBM350RAMACIBM350RAMAC是现代硬盘的雏形,它相当于两个冰箱的体积,不过其储存容量只有是现代硬盘的雏形,它相当于两个冰箱的体积,不过其储存容量只有5MB5MB。19731973年年IBM3340IBM3340问世,它拥有问世,它拥有“温彻斯特温彻斯特”这个绰号,来源于他两个这个绰号,来源于他两个30MB30MB的储存单元,恰是当的储存单元,恰是当时出名的时出名的“温彻斯特来福枪温彻斯特来福枪”的口径和填弹量。至此,硬盘的基本架构被确立。的口径和填弹量。至此,硬盘的基本架构被确立。n n2 2、19801980年,两位前年,两位前IBMIBM
7、员工创立的公司开发出员工创立的公司开发出5.255.25英寸规格的英寸规格的5MB5MB硬盘,这是首款面向硬盘,这是首款面向台式机台式机的产的产品,而该公司正是希捷(品,而该公司正是希捷(SEAGATESEAGATE)公司。)公司。n n3 3、8080年代末,年代末,IBMIBM公司推出公司推出MRMR(MagnetoResistiveMagnetoResistive磁阻)技术令磁头灵敏度大大提升,使盘片的磁阻)技术令磁头灵敏度大大提升,使盘片的储存密度较之前的储存密度较之前的20Mbpsi20Mbpsi(bit/bit/每平方英寸)提高了数十倍,该技术为每平方英寸)提高了数十倍,该技术为硬
8、盘容量硬盘容量的巨大提升奠定了基础。的巨大提升奠定了基础。19911991年,年,IBMIBM应用该技术推出了首款应用该技术推出了首款3.53.5英寸的英寸的1GB1GB硬盘。硬盘。n n4 4、19701970年到年到19911991年,硬盘盘片的储存密度以每年年,硬盘盘片的储存密度以每年25%30%25%30%的速度增长;从的速度增长;从19911991年开始增长到年开始增长到60%80%60%80%;至今,速度提升到;至今,速度提升到100%100%甚至是甚至是200%200%,从,从19971997年开始的惊人速度提升得益于年开始的惊人速度提升得益于IBMIBM的的GMRGMR(Gia
9、ntMagnetoResistiveGiantMagnetoResistive,巨磁阻巨磁阻)技术,它使磁头灵敏度进一步提升,进而提高了储存密度。)技术,它使磁头灵敏度进一步提升,进而提高了储存密度。n n5 5、19951995年,为了配合年,为了配合IntelIntel的的LXLX芯片组,昆腾(芯片组,昆腾(QuantumQuantum)与)与IntelIntel携手发布携手发布UDMA33UDMA33接口接口EIDEEIDE标准将原来接口数据传输率从标准将原来接口数据传输率从16.6MB/s16.6MB/s提升到了提升到了33MB/s33MB/s同年,希捷开发出液态轴承(同年,希捷开发出
10、液态轴承(FDBFDB,FluidDynamicBearingFluidDynamicBearing)马达。所谓的)马达。所谓的FDBFDB就是指将陀螺仪上的技术引进到硬盘生产中,用厚度相当于就是指将陀螺仪上的技术引进到硬盘生产中,用厚度相当于头发直径十分之一的油膜取代金属轴承,减轻了硬盘噪音与发热量头发直径十分之一的油膜取代金属轴承,减轻了硬盘噪音与发热量。n n6 6、19961996年,希捷收购康诺(年,希捷收购康诺(ConnerPeripheralsConnerPeripherals)。)。n n7 7、19981998年年2 2月,月,UDMA66UDMA66规格面世规格面世。n n
11、8 8、20002000年年1010月,迈拓(月,迈拓(MaxtorMaxtor)收购昆腾。)收购昆腾。n n9 9、20032003年年1 1月,月,日立日立宣布完成宣布完成20.520.5亿美元的收购亿美元的收购IBMIBM硬盘事业部计划,并成立日立环球储存科技公硬盘事业部计划,并成立日立环球储存科技公司(司(HitachiGlobalStorageTechnologies,HitachiGSTHitachiGlobalStorageTechnologies,HitachiGST)。)。n n1010、20052005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(年日立环储和希捷
12、都宣布了将开始大量采用磁盘垂直写入技术(perpendicularperpendicularrecordingrecording),该原理是将平行于盘片的磁场方向改变为垂直(),该原理是将平行于盘片的磁场方向改变为垂直(9090度),更充分地利用的储存空间。度),更充分地利用的储存空间。n n1111、20052005年年1212月月2121日日,硬盘制造商希捷宣布收购迈拓(硬盘制造商希捷宣布收购迈拓(MaxtorMaxtor)。)。n n1212、20072007年年1 1月,日立环球储存科技宣布将会发售全球首只月,日立环球储存科技宣布将会发售全球首只1Terabyte1Terabyte的硬
13、盘,比原先的预定时间迟的硬盘,比原先的预定时间迟了一年多。硬盘的售价为了一年多。硬盘的售价为399399美元,平均每美元可以购得美元,平均每美元可以购得2.75GB2.75GB硬盘空间。硬盘空间。n n1313、20072007年年1111月,月,MaxtorMaxtor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码的木马11。硬盘接口 n n目前硬盘接口类型不算多,主要有IDE、SCSI、SATA三种n nATAn n全称AdvancedTechnoln nogyAttachment,是用传统的40-
14、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。主板的结构(a)IDE(a)IDE接口接口 (b)SATA(b)SATA接口接口图图2-352-35硬盘设备接口硬盘设备接口 主板的结构PCI插槽插槽AGP插槽插槽北桥芯片北桥芯片CPU插槽插槽南桥芯片南桥芯片BIOS芯片芯片电源插座电源插座内存插槽内存插槽IDE接口接口CMOS软驱接口软驱接口SATA 计算机的硬件组成n n6硬盘 硬盘是大容量、高存取速度、不易磨损的计算硬盘是大容量、高存取速度、不易磨损的计算机外部存储设备,是计算机系统中保存信
15、息资机外部存储设备,是计算机系统中保存信息资源最重要的外部存储器。主要有源最重要的外部存储器。主要有IDEIDE接口和接口和SATASATA接口硬盘如接口硬盘如图图1-81-8所示。所示。图图1-8图图3-8 IDE3-8 IDE接口硬盘接口硬盘 图图3-9 Serial ATA3-9 Serial ATA硬盘硬盘 图图3-10 SCSI3-10 SCSI控制卡控制卡 图图3-11 SCSI3-11 SCSI硬盘硬盘 外壳数据线接口电源接口跳线控制电路板反力矩弹簧装置磁盘盘片主轴读写磁头传动手臂传动轴图图3-12 3-12 硬盘外观组成硬盘外观组成 图图3-13 3-13 硬盘内部结构硬盘内部
16、结构 IDE接口硬盘跳线设置迈拓硬盘跳线设置:美钻硬盘跳线设置:主盘跳线:跳主盘跳线:跳J50和和J46n nIDEn nIDE的英文全称为“IntegratedDriveElectronics”,即“电子集成驱动器”,俗称PATA并口。SATAn n使用使用SATASATA(SerialATASerialATA)口)口的硬盘又叫串口硬盘,是未来的硬盘又叫串口硬盘,是未来PCPC机硬盘的趋势。机硬盘的趋势。20012001年,由年,由IntelIntel、APTAPT、DellDell、IBMIBM、希捷、迈拓这、希捷、迈拓这几大厂商组成的几大厂商组成的SerialATASerialATA委员
17、会委员会正式确立了正式确立了SerialATA1.0SerialATA1.0规范,规范,20022002年,虽然串行年,虽然串行ATAATA的相关设的相关设备还未正式上市,但备还未正式上市,但SerialATASerialATA委委员会已抢先确立了员会已抢先确立了SerialATA2.0SerialATA2.0规范。规范。SerialATASerialATA采用串行连接方采用串行连接方式,串行式,串行ATAATA总线使用总线使用嵌入式嵌入式时钟时钟信号,具备了更强的纠错能力,与信号,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
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