有些對計算機瞭解不多的朋友有時對計算機的認識就是顯示器加機箱,實際上在計算機系統中,主機箱裡(電腦自動關機)面的一些部件才是計算機必不可少的,而硬碟就是這樣一種部件。硬碟是一個計算機系統的資料儲存中心,我們執行計算機時使用的程式和資料目前絕大部分都儲存在硬碟上。硬碟在各種各樣固定儲存裝置中的地位是最重要的(其他的儲存裝置包括軟盤、CD-ROM、磁帶、可移動驅動器等等),它是計算機中不可或缺的儲存裝置。步入2001年後,硬碟技術正在朝著容量更大、體積更小、速度更快、效能更可靠、價格更便宜的的方向不斷髮展:
第一篇必備常識篇
說到了解硬碟,我們首要的一步是瞭解一些有關硬碟的常識。關於硬碟,最重要的不外乎結構、磁頭技術、介面、容量、單碟容量、快取、轉速、資料傳輸率等概念,我們不妨一一來看:
工具/原料
硬碟
方法/步驟
1、結構
現在絕大多數硬碟在結構上都是溫徹斯特盤。從1973年IBM生產出第一塊溫氏硬碟以來,後來的硬碟基本都沿用了這一結構,即採用溫徹斯特(Winchester)技術,其核心就是:磁碟片被密封、固定並且不停高速旋轉,磁頭懸浮於碟片上方沿磁碟徑向移動,並且不和碟片接觸。
2、磁頭技術
硬碟讀取資料是通過磁頭來完成的。最早的傳統磁頭是電磁感應式磁頭,這些磁頭是讀寫合一的,由於硬碟讀、寫操作的不同,這種二合一磁頭就必須要同時兼顧到讀/寫兩(電腦沒聲音)種特性,對硬碟的設計造成了不便。後來的硬碟開始採用MR(磁阻磁頭技術)磁頭這種分離式的磁頭結構:寫入磁頭仍採用磁感應磁頭,而MR磁頭則作為讀取磁頭磁阻。這樣便可以得到更好的讀/寫效能。MR磁頭是通過阻值變化來感應訊號幅度,對訊號變化相當敏感,準確性也較高,而且由於讀取的訊號幅度與磁軌寬度無關,故磁軌可以做得很窄,從而提高了碟片密度,擴大了碟片的容量。然而,隨著單碟容量的不斷增加,終於到了MR磁頭的讀取極限,於是GMR(巨磁阻磁頭技術)磁頭誕生了,現在單碟容量超過5G的型號都採用了GMR磁頭。進入2001年後,幾乎全部硬碟均採用GMR,GMR磁頭技術是在MR的基礎上開發的,它比MR具有更高的靈敏性。正在基於越來越先進的磁頭技術,才使硬碟單碟容量越做越大成為可能,目前最新的磁頭是基於第三代巨磁阻磁頭技術。
3、介面
硬碟的介面方式可以說是硬碟另一個非常重要的技術指標,這點從SCSI硬碟和IDE硬碟的巨大差價就能體現出來,介面方式直接決定硬碟的效能。現在最常見的介面有IDE(ATA)和SCSI兩(電腦沒聲音)種,此外還有一些行動硬碟採用了PCMCIA或USB介面。
(1)IDE(Integrated Drive Electronics):
IDE介面最初由CDC、康柏和西部資料聯合開發,由美國國家標準協會(ATA)制定標準,所以又稱ATA介面。我們普通使用者家裡(電腦自動關機)的硬碟幾乎全是IDE介面的。IDE介面的硬碟可細分為ATA-1(IDE)、ATA-2(EIDE)、ATA-3(Fast ATA-2)、ATA-4 (包括UltraATA、Ultra ATA/33、Ultra ATA/66)與Serial ATA (包括Ultra ATA/100及其它後續的介面型別)。基本IDE介面資料傳輸率為
4.1MB/秒,傳輸方式有PIO和DMA兩(電腦沒聲音)種,支援匯流排為ISA和EISA。後來為提高資料傳輸率、增加介面上能連線的裝置數量、突破528M限制以及連線光碟機的需要,又陸續開發了ATA-2、ATAPI和針對PCI匯流排的FAST-ATA、FAST-ATA2等標準,資料傳輸率達到了16.67MB/秒。1996年昆騰和英特爾合作開發了Ultra DMA/33介面,嚴格說來,這已經不能算IDE介面,而應稱為EIDE介面,它採用PIO模式5,資料傳輸率達到33MB/秒。1999年昆騰又推出了Ultra DMA/66介面,傳輸率為Ultra DMA/33的兩(電腦沒聲音)倍,採用CRC(迴圈冗餘迴圈校驗)技術以保證資料傳輸的安全性,並且使用了80線的專用連線電纜,現在市場上主流的硬碟介面型別即為Ultra ATA/66。不過,在進入新世紀後,最有前景的硬碟介面型別則該是Ultra ATA/100了,它的理論最大外部資料傳輸率可以高達100MB/s。
(2)SCSI(小型計算機系統介面,Small Computer System Interface):
SCSI並不是專為硬碟設計的,實際上它是一種匯流排型介面。由於獨立於系統匯流排工作,所以它的最大優勢在於其系統佔用率極低,但由於其昂貴的價格,這種介面的硬碟大多用於伺服器等高階應用場合。