1、第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理n硬盤：硬盤：一、作用：記錄各類數(shù)據(jù)程序和信息等，絕大多數(shù)硬盤都是固一、作用：記錄各類數(shù)據(jù)程序和信息等，絕大多數(shù)硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅(qū)動器中。定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅(qū)動器中。二、分類：二、分類： n1、按盤徑尺寸分類：、按盤徑尺寸分類：常見的有：常見的有：3.5、2.5英寸英寸n2、按接口類型分類：、按接口類型分類：1）、）、IDE:電子集成驅(qū)動器電子集成驅(qū)動器 2）、）、SCSI：小型計算機系統(tǒng)接口：小型計算機系統(tǒng)接口3） 、SATA:串口硬盤接口串口硬盤接口4） 、光纖通道、光纖通道 接口接口第二章：PC機

2、基本結(jié)構(gòu)原理三、硬盤的硬件：三、硬盤的硬件：第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理n1、磁盤：是硬盤中用來存儲數(shù)據(jù)的部分、磁盤：是硬盤中用來存儲數(shù)據(jù)的部分注：磁盤大部分是以鋁合金制成的，表面涂有一層注：磁盤大部分是以鋁合金制成的，表面涂有一層磁性物質(zhì)，而數(shù)據(jù)就寫在磁性物質(zhì)上（最新的硬盤磁性物質(zhì)，而數(shù)據(jù)就寫在磁性物質(zhì)上（最新的硬盤盤片采用玻璃材料）盤片采用玻璃材料）n2、磁頭：進行讀取或?qū)懭氪疟P中的數(shù)據(jù)（二倍）、磁頭：進行讀取或?qū)懭氪疟P中的數(shù)據(jù)（二倍）注：磁頭是磁盤與電腦中其它數(shù)字設(shè)備之間的傳輸注：磁頭是磁盤與電腦中其它數(shù)字設(shè)備之間的傳輸接口接口MR磁頭、磁頭、GMR（巨型磁阻磁頭）、（巨型磁阻磁頭）、OA

3、W（光學(xué)輔（光學(xué)輔助溫式技術(shù)）助溫式技術(shù)）第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理n3、磁頭支撐臂：是指支撐磁頭用的三角形金屬片（用一些重量輕的薄金屬片所制成的，因此才可以很快在磁盤的內(nèi)圈和外圈之間移動）n4、磁頭調(diào)節(jié)器功能：將磁頭支撐臂的磁頭移動到適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)讀取位置n5、磁盤旋轉(zhuǎn)馬達用途（液態(tài)軸承馬達液態(tài)軸承馬達 ）：是旋轉(zhuǎn)磁盤，使磁頭在不同的扇區(qū)上讀取數(shù)據(jù)，磁盤旋轉(zhuǎn)馬達必須提供穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)速度第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理四、硬盤主要參數(shù)：n1、磁頭數(shù)：磁頭數(shù)的多少與硬盤體內(nèi)的盤片數(shù)有關(guān)、磁頭數(shù)：磁頭數(shù)的多少與硬盤體內(nèi)的盤片數(shù)有關(guān)（二倍）（二倍）n2、柱面：具有相同編號的磁道形成一個圓柱（每個、柱面：具有相同

4、編號的磁道形成一個圓柱（每個柱面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并且從外緣開始柱面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并且從外緣開始編號，最外圈的磁道稱為編號，最外圈的磁道稱為0磁道）磁道）n3、每磁道有、每磁道有63個扇區(qū)，每扇區(qū)有個扇區(qū)，每扇區(qū)有512字節(jié)字節(jié)關(guān)系：硬盤容量關(guān)系：硬盤容量=磁頭數(shù)磁頭數(shù)*柱面數(shù)柱面數(shù)*扇區(qū)數(shù)扇區(qū)數(shù)*512第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理五、性能指標(biāo)：五、性能指標(biāo)：n1、容量、容量硬盤的容量以兆字節(jié)（硬盤的容量以兆字節(jié)（MB）或千兆字節(jié)（）或千兆字節(jié)（GB）為單位，）為單位，1GB=1024MB。但硬。但硬盤廠商在標(biāo)稱硬盤容量時通常取盤廠商在標(biāo)稱硬盤容量時通常取1G=1000MB，

5、因此我們在，因此我們在BIOS中或在格式化中或在格式化硬盤時看到的容量會比廠家的標(biāo)稱值要小。硬盤時看到的容量會比廠家的標(biāo)稱值要小。 n2、轉(zhuǎn)速：是硬盤內(nèi)部電動機旋轉(zhuǎn)的速度、轉(zhuǎn)速：是硬盤內(nèi)部電動機旋轉(zhuǎn)的速度單位：單位：RPM（每分鐘旋轉(zhuǎn)幾圈）（每分鐘旋轉(zhuǎn)幾圈）如：如： 4200rpm 、 5400Rpm、7200Rpm 、 10000rpm 、15000rpm等等n3、平均尋道時間（、平均尋道時間（Average Seek Time）是指磁頭移動到數(shù)據(jù)所在磁道需要的）是指磁頭移動到數(shù)據(jù)所在磁道需要的時間。時間。注：（這是衡量硬盤機械能力的重要指標(biāo)，一般在注：（這是衡量硬盤機械能力的重要指標(biāo)，一般

6、在ms左右）左右）平均等待時間（平均等待時間（Average Latency Time）是指相應(yīng)數(shù)據(jù)所在的扇區(qū)轉(zhuǎn)到磁頭下）是指相應(yīng)數(shù)據(jù)所在的扇區(qū)轉(zhuǎn)到磁頭下的時間。的時間。注：一般在注：一般在1ms6ms之間。平均訪問時間（之間。平均訪問時間（Average Access Time）平均訪問時間平均尋道時間平均等待時間平均訪問時間平均尋道時間平均等待時間 第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理n4、數(shù)據(jù)傳輸速率：、數(shù)據(jù)傳輸速率：n1）外部傳輸率）外部傳輸率(External Transfer Rate ）是計算機通過硬盤接口從緩存中將數(shù)是計算機通過硬盤接口從緩存中將數(shù)據(jù)讀出交給相應(yīng)的控制器的速率據(jù)讀出交給相

7、應(yīng)的控制器的速率 。如：。如： ATA66、ATA100、ATA133 ATA100中的中的100就代表著這塊硬盤的外部數(shù)據(jù)傳輸率理論最大值是就代表著這塊硬盤的外部數(shù)據(jù)傳輸率理論最大值是100MB/sSerial ATA 1.0定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達150MB/s，這比最快的并行，這比最快的并行ATA（即（即ATA/133）所能達到）所能達到133MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率還高，而在的最高數(shù)據(jù)傳輸率還高，而在Serial ATA 2.0的數(shù)據(jù)傳輸率達到的數(shù)據(jù)傳輸率達到300MB/s，最終，最終SATA將實現(xiàn)將實現(xiàn)600MB/s的最高數(shù)據(jù)傳的最高數(shù)據(jù)傳輸率。輸率。 n2）內(nèi)部傳輸

8、率）內(nèi)部傳輸率(Internal Transfer Rate ）是硬盤磁頭與緩存之間的數(shù)據(jù)傳輸是硬盤磁頭與緩存之間的數(shù)據(jù)傳輸率（硬盤將數(shù)據(jù)從盤片上讀取出來，然后存儲在緩存內(nèi)的速度率（硬盤將數(shù)據(jù)從盤片上讀取出來，然后存儲在緩存內(nèi)的速度 ）注：現(xiàn)在的主流硬盤大多在注：現(xiàn)在的主流硬盤大多在70MB/s到到90MB/s之間之間 說明：由于硬盤的內(nèi)部傳輸率要小于外部傳輸率，所以內(nèi)部傳輸率的高低才是評說明：由于硬盤的內(nèi)部傳輸率要小于外部傳輸率，所以內(nèi)部傳輸率的高低才是評價一個硬盤整體性能的決定性因素，因此只有內(nèi)部傳輸率才可以作為衡量硬盤性價一個硬盤整體性能的決定性因素，因此只有內(nèi)部傳輸率才可以作為衡量硬盤

9、性能的真正標(biāo)準(zhǔn)能的真正標(biāo)準(zhǔn) 第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理n5、緩沖存儲器：、緩沖存儲器：硬盤緩存的目的是為了解決系統(tǒng)前后級讀寫速度不硬盤緩存的目的是為了解決系統(tǒng)前后級讀寫速度不匹配的問題，以提高硬盤的讀寫速度。匹配的問題，以提高硬盤的讀寫速度。 6、S.M.A.R.T:自檢測分析報告技術(shù)（是一種避免數(shù)自檢測分析報告技術(shù)（是一種避免數(shù)據(jù)流失或損壞的技術(shù)，一般被當(dāng)作磁盤數(shù)據(jù)損壞流據(jù)流失或損壞的技術(shù)，一般被當(dāng)作磁盤數(shù)據(jù)損壞流失的預(yù)警系統(tǒng)）失的預(yù)警系統(tǒng)）7、DFT（Drive Fitness Test，驅(qū)動器健康檢測），驅(qū)動器健康檢測）技術(shù)是技術(shù)是IBM公司為其公司為其PC硬盤開發(fā)的數(shù)據(jù)保護技術(shù)，硬盤開

10、發(fā)的數(shù)據(jù)保護技術(shù)，它通過使用它通過使用DFT程序訪問程序訪問IBM硬盤里的硬盤里的DFT微代碼對微代碼對硬盤進行檢測，可以讓用戶方便快捷地檢測硬盤的硬盤進行檢測，可以讓用戶方便快捷地檢測硬盤的運轉(zhuǎn)狀況。運轉(zhuǎn)狀況。 第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理六、硬盤傳輸接口六、硬盤傳輸接口IDE /ATA：IDE這一接口技術(shù)從誕生至今就一直在不斷發(fā)展，性能也不斷的提高，其擁有的價格低廉、兼容性強的特點，為其造就了其它類型硬盤無法替代的地位。 第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理nSATA/SATA 2使用SATA（Serial ATA）口的硬盤又叫串口硬盤，串行ATA總線使用嵌入式時鐘信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相

11、比其最大的區(qū)別在于能對傳輸指令（不僅僅是數(shù)據(jù)）進行檢查， 如果發(fā)現(xiàn)錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴４薪涌谶€具有結(jié)構(gòu)簡單、支持熱插拔的優(yōu)點。 第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理nSCSI 希捷在服務(wù)器上使用的接口，可以熱插拔nSAS（Serial ATA SCSI）希捷在高端服務(wù)器上的接口 七、硬盤的其它部件：七、硬盤的其它部件：n1、電源接孔（注：兩個接觸點為一組共有、電源接孔（注：兩個接觸點為一組共有12V、5V，分別，分別給硬盤和控制電路使用）給硬盤和控制電路使用）n2、跳線：用來設(shè)定主從關(guān)系、跳線：用來設(shè)定主從關(guān)系第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理八、硬盤品牌八、硬盤品牌n希捷希

12、捷(Seagate)在收購邁拓在收購邁拓(Maxtor)之后，是目前市場占有率最大的品牌。之后，是目前市場占有率最大的品牌。 n西部數(shù)據(jù)西部數(shù)據(jù)(Westdigital)市場占有率僅次于希捷。市場占有率僅次于希捷。n日立日立(Hitachi)(日本日本)第三大硬盤廠商。主要由收購的原第三大硬盤廠商。主要由收購的原IBM硬盤部門發(fā)展而來硬盤部門發(fā)展而來 n三星三星(Samsung)韓國硬盤廠商。產(chǎn)品型號多以韓國硬盤廠商。產(chǎn)品型號多以Spinpoint開頭。開頭。 n東芝東芝 (Toshiba)側(cè)重筆記本市場，側(cè)重筆記本市場，2009年第一季度收購富士通年第一季度收購富士通(fujitsu)。(都

13、是小日本品牌都是小日本品牌)第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理n九、硬盤維護1、保持電腦工作環(huán)境清潔 2、養(yǎng)成正確關(guān)機的習(xí)慣3、正確移動硬盤，注意防震 4、用戶不能自行拆開硬盤蓋 5、注意防高溫、防潮、防電磁干擾 6、正確拿硬盤的方法 第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理n網(wǎng)絡(luò)硬盤網(wǎng)絡(luò)硬盤網(wǎng)絡(luò)硬盤是將用戶的文件存放在互聯(lián)網(wǎng)上，方便用戶攜帶他們的文件，方便用戶與他的親朋好友分享他們的文件，所有操作在我們網(wǎng)站的頁面上完成。文件類型不作限制。n固態(tài)硬盤固態(tài)硬盤固態(tài)硬盤是由控制單元和存儲單元（FLASH芯片）組成，簡單的說就是用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤（目前最大容量為416GB），固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義、功能

14、及使用方法上與普通硬盤的完全相同。在產(chǎn)品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致，包括2.5，1.8多種類型。由于固態(tài) 硬盤沒有普通硬盤的旋轉(zhuǎn)介質(zhì)，因而抗震性極佳，同時工作溫度很寬，擴展溫度的電子硬盤可工作在-45+85。廣泛應(yīng)用于軍事、車載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)終端、電力、醫(yī)療、航空等、導(dǎo)航設(shè)備等領(lǐng)域。第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理nRAID技術(shù)冗余磁盤陣列技術(shù)最初的研制目的是為了組合小冗余磁盤陣列技術(shù)最初的研制目的是為了組合小的廉價磁盤來代替大的昂貴磁盤，以降低大批量數(shù)的廉價磁盤來代替大的昂貴磁盤，以降低大批量數(shù)據(jù)存儲的費用，同時也希望采用冗余信息的方式，據(jù)存儲的費用，同時也希望采用冗余信息

15、的方式，使得磁盤失效時不會使對數(shù)據(jù)的訪問受損失，從而使得磁盤失效時不會使對數(shù)據(jù)的訪問受損失，從而開發(fā)出一定水平的數(shù)據(jù)保護技術(shù)，并且能適當(dāng)?shù)奶衢_發(fā)出一定水平的數(shù)據(jù)保護技術(shù)，并且能適當(dāng)?shù)奶嵘龜?shù)據(jù)傳輸速度。過去升數(shù)據(jù)傳輸速度。過去RAID一直是高檔服務(wù)器才一直是高檔服務(wù)器才有緣享用，一直作為高檔有緣享用，一直作為高檔SCSI硬盤配套技術(shù)作應(yīng)用。硬盤配套技術(shù)作應(yīng)用。近來隨著技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品成本的不斷下降，近來隨著技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品成本的不斷下降，IDE硬盤性能有了很大提升，加之硬盤性能有了很大提升，加之RAID芯片的普及，芯片的普及，使得使得RAID也逐漸在個人電腦上得到應(yīng)用。也逐漸在個人電腦上得到應(yīng)用

16、。 第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理n1、RAID是一種把多塊獨立的硬盤按不同方式組合起來形成一個磁盤組，從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數(shù)據(jù)冗余的技術(shù)，不同的組織方式成為RAID級別。常用的級別是level 0,level 1和level 5n2、使用數(shù)據(jù)冗余的功能后一旦發(fā)生損壞后，利用冗余信息可以使損壞的數(shù)據(jù)得以恢復(fù)。n3、在用戶看來，組成的磁盤組就像是一個硬盤，對磁盤陳列的操作與單個硬盤一模一樣。第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理nRAID 0又稱為striping延展技術(shù),RAID 0通過把連續(xù)的數(shù)據(jù)訪問分散性能，這樣，數(shù)據(jù)請求就可以被多個磁盤并行的執(zhí)行，每個磁盤執(zhí)行屬于它自己的那部分?jǐn)?shù)據(jù)請求，這種數(shù)據(jù)上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤整體存取性。但是，正是因為數(shù)據(jù)是分散的，所以一旦某個磁盤出現(xiàn)問題，就全部損失了！只追求速度！第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理nRAID 1又稱為MIRROR或MIRRORING，它的宗旨是最大限度的保證用戶數(shù)據(jù)的可用性和可修復(fù)性。RAID 1的操作方式是把用戶寫入硬盤的數(shù)據(jù)百分之百的自動復(fù)制到另外一個硬盤上。