硬盤構造的工作原理及其分類?

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硬盤系統包括硬盤適配器、硬盤驅動器及連接電纜三部分,前兩者封裝在金屬盒內,統稱為硬盤(HardDisk)。硬盤的存儲介質是若干個鋼性磁盤片,硬盤由此而得名。它具有比軟盤大得多的存儲容量和快得多的存取速度,並且可靠性高。

工具/原料

硬盤、適配器、硬盤驅動器

電纜

方法/步驟

硬盤的構造及工作原理

硬盤採用全密封結構,用以保護精細的盤頭機構。從外觀上來看,只能看到一個金屬盒及裸露在外的控制電路板及數據線接口、電源接口、跳線等部件。

被密封在淨化腔體內的構造主要包括固定面板、電機和盤頭組件等。其中盤頭組件是核心部分,主要由浮動磁頭組件、磁頭驅動定位機構、盤片和主軸組件組成。

所有的硬盤盤片都裝配在一個同心軸上,組成硬盤的數據存儲載體。盤片的雙面都能夠記錄數據,所以每面都設置有讀寫磁頭(最上面一張盤片的上表面和最下面一張盤片的下表面通常作為保護面使用,不設置讀寫磁頭)。磁盤工作時,主軸電機啟動,主軸帶動盤片做高速旋轉,磁頭驅動定位系統控制讀寫臂的伸縮,讓磁頭定位在要讀寫的數據存儲位置,通過讀寫電路控制磁頭的讀寫操作,從而完成硬盤的定位和讀寫。

硬盤的分類

硬盤按盤片尺寸不同可分為3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸等幾種。3.5英寸硬盤用於臺式機,2.5英寸用於筆記本電腦,一些超輕薄的筆記本電腦會使用1.8英寸的硬盤。現在還有一種尺寸在1英寸左右的微型硬盤,用在移動存儲設備中。

按照硬盤採用的接口不同,可分為IDE硬盤、SATA硬盤和SCSI硬盤。普通臺式機中最常用的是IDE硬盤,SATA硬盤剛推出不久,也用於臺式機中;SCSI硬盤由於速度快、價格高,一般用於服務器系統。

硬盤採用的接口類型

(1)IDE接口。即電子集成驅動器,它代表著硬盤的一種類型。ATA、UltraATA、DMA、UltraDMA接口的硬盤都屬於IDE硬盤。現在最常見的是ATA/100和ATA/133接口標準的硬盤。IDE硬盤也叫做並行ATA硬盤,需要使用40芯或80芯的數據電纜與主板連接。

(2)SATA接口。即串行ATA接口,具有結構簡單、支持熱插拔的優點。採用SATA接口的硬盤又叫做串口硬盤,是未來PC機硬盤發展的趨勢。

(3)SCSI接口。即小型計算機系統接口,是一種廣泛應用於小型機上的高速數據傳輸技術,能連接硬盤、光驅、掃描儀、打印機等多種設備。

硬盤的主要性能指標

(1)硬盤容量。容量是硬盤最重要的指標,一般來說硬盤容量越大越好。但容量越大,價格就越貴,還需要主板和系統能夠支持。目前的主流硬盤容量為80GB至160GB。

(2)轉速。轉速是指硬盤電機主軸的轉動速度,單位為r/m(轉/分鐘)。硬盤轉速越高,磁頭讀寫需要等待的時間越短,讀寫速度就越快。目前主流的 IDE和SATA接口的硬盤轉速為7200r/m,少數達到10000r/m。SCSI硬盤的轉速則普遍在10000r/m以上。

(3)數據傳輸率。數據傳輸率有內部數據傳輸率和外部數據傳輸率之分,單位為MB/s。內部數據傳輸率指磁頭至硬盤緩存之間的數據傳輸率,目前主流硬盤的內部數據傳輸率約為40~48MB/s。外部數據傳輸率指從硬盤緩衝區讀出數據的速度,目前硬盤標識的ATA/133或SATA150指的就是外部數據傳輸率為133MB/s或150MB/s。

(4)緩存容量。即硬盤內置的 Cache容量大小。緩存越大,硬盤的性能就越好。主流IDE硬盤的緩存為2MB,高端產品為8MB。SCSI硬盤緩存更大,一般為16MB。

常見硬盤產品介紹

目前國內市場五大主流硬盤品牌分別為希捷(Seagate)、西部數據(WesternDigital,簡稱西數或WD)、邁拓(Maxtor)、日立(Hitachi)及三星(Samsung)。

目前,希捷硬盤在市場銷售的臺式機產品主要有希捷酷魚Baracuda7200.7和Baracuda7200.8兩大系列。西部數據硬盤的主要產品有魚子醬(Cavizr)和專家(Expert)兩個系列,其中魚子醬為臺式機的主要產品。邁拓硬盤目前在市面銷售的主要有星鑽和金鑽兩大系列產品。日立硬盤主要有180GXP和7K250兩大系列產品。三星硬盤在市面銷售的主要有7200轉的SP和5400轉的SV兩大系列產品。

除此之外,還有一些市場佔有量較少的品牌硬盤,如富士通、易拓等。

硬盤的選購

(1)容量的選擇。80GB~120GB的硬盤是目前的主流選擇,一般使用已經足夠。硬盤容量越大,性價比越高,主要看實際需要、系統的支持能力和經濟能力。

(2)接口的選擇。同一品牌的硬盤有三種選擇,即 IDE接口的2M緩存硬盤、8M緩存硬盤和SATA接口的串口硬盤。一般來說緩存越大,硬盤的性能會越好,但是價格也會越貴;SATA是目前最新的硬盤接口技術,價格會比同樣的8M緩存IDE接口的硬盤稍貴。目前IDE2M緩存的硬盤佔據了最大的市場份額,而SATA硬盤則是發展的趨勢。

(3)包裝的選擇。目前盒裝硬盤產品大都提供三年的質保,散裝硬盤只提供為期一年的質保,但價格較便宜。對於注重品質的用戶來說應優先選擇盒裝產品。

(4)對噪音的要求。同樣品牌的硬盤,採用SATA接口的噪音明顯高於 IDE接口的產品。這說明,硬盤的速度越高,在發熱量以及噪音控制上就越困難。

(5)對緩存的選擇。8MB緩存的硬盤在讀寫速度等性能方面明顯領先於2MB緩存的同類產品。但這種優勢在上網、文檔編輯或看DVD碟片時卻不一定能反映出來。究竟選擇多大緩存的硬盤還要根據實際需求決定,否則多花了錢買到的硬盤並不一定實用。

注意事項

一定要了解硬盤的構造及工作原理相關性能

把握好硬盤有哪些類型、產品介紹等

硬盤適用的是啊一種接口組裝及選購時的目標參數

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