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電腦硬碟基礎架構圖

發布時間:2022-09-20 00:10:59

❶ 求一個電腦主機結構示意圖

下圖為電腦主機結構示意圖:

❷ 計算機主機內部結構圖

計算機主機內部結構圖如下:

主機是指計算機除去輸入輸出設備以外的主要機體部分。也是用於放置主板及其他主要部件的控制箱體(容器Mainframe)。通常包括 CPU、內存、硬碟、光碟機、電源、以及其他輸入輸出控制器和介面。

internet上的主機:與internet相連的任何一台計算機都稱為主機,每台主機都有一個唯一的Ip地址,每台主機在互聯網上的地位都是平等的。

迷你電腦主機是一款高性能,低功耗,超靜音的迷你電腦,支持1080P解析度高清影片播放器,同時也是一款時尚裝飾家居的家庭設備,上網,看電影,樣樣毫不示弱。

(2)電腦硬碟基礎架構圖擴展閱讀:

虛擬主機,也叫「網站空間」 ,就是把一台運行在互聯網上的伺服器劃分成多個「虛擬」的伺服器,每一個虛擬主機都具有獨立的域名和完整的互聯網伺服器(支持萬維網,FTP ,電子郵箱等)功能。

一台伺服器上的不同虛擬主機是各自獨立的,並由用戶自行管理。但一台伺服器主機只能夠支持一定數量的虛擬主機,當超過這個數量時,用戶將會感到性能急劇下降。

一般來說,根據虛擬主機所提供的不同服務類別,一台伺服器共享的用戶少的有幾個,多的也不應多過數百個用戶數的限度。而有的伺服器數量不夠的服務商,為最大限度地利用手中有限的硬體資源,甚至會在一台伺服器上放置幾千個用戶,其效果可想而之。

因此我們要想獲得具備「合理資源」保障的虛擬服務,就必須要注意服務商的實力。如該服務商使用了多少台伺服器、對所選擇的虛擬主機服務中用戶負載量的「具體」承諾。因此最好在多方比較中選擇那種規模大的網站託管服務商做合作夥伴。

❸ 硬碟 基本結構是什麼

平時大家在論壇上對硬碟的認識和選購,大都是通過產品的外型、性能指標特徵和網站公布的性能評測報告等方面去了解,但是硬碟的內部結構究竟是怎麼樣的呢,所謂的磁頭、碟片、主軸電機又是長什麼樣子呢,硬碟的讀寫原理是什麼,估計就不是那麼多人清楚了。本文以一塊西數硬碟WD200BB為例向大家講解一下硬碟的內部結構,讓硬體初學者們能夠對硬碟有一個更深的認識。

硬碟的結構與組成
首先要說明的是,本文示例的用的西數WD200BB硬碟,是容量為20G的7200轉的3.5寸桌面級IDE硬碟。除此之外,硬碟還有許多種類,例如老式的普通IDE硬碟是5.25英寸,高度有半高型和全高型,還有體積小巧玲瓏的筆記本電腦,塊頭巨大的高端SCSI硬碟及非常特殊的微型硬碟等,不過,這些名目繁多的硬碟在結構與組成方面大同小異。

一般說來,無論哪種硬碟,都是由碟片、磁頭、碟片主軸、控制電機、磁頭控制器、數據轉換器、介面、緩存等幾個部份組成。所有的碟片都固定在一個旋轉軸上,這個軸即碟片主軸。而所有碟片之間是絕對平行的,在每個碟片的存儲面上都有一個磁頭,磁頭與碟片之間的距離比頭發絲的直徑還小。所有的磁頭連在一個磁頭控制器上,由磁頭控制器負責各個磁頭的運動。磁頭可沿碟片的半徑方向動作,而碟片以每分鍾數千轉到上萬轉的速度在高速旋轉,這樣磁頭就能對碟片上的指定位置進行數據的讀寫操作。由於硬碟是精密設備,塵埃是其大敵,所以必須完全密封。

在硬碟的正面都貼有硬碟的標簽,標簽上一般都標注著與硬碟相關的信息,例如產品型號、產地、出廠日期、產品序列號等,上圖所示的就是WD200BB 的產品標簽。在硬碟的一端有電源介面插座、主從設置跳線器和數據線介面插座,而硬碟的背面則是控制電路板。從下圖中可以清楚地看出各部件的位置。

介面部分 : 介麵包括電源介面插座和數據介面插座兩部份,其中電源插座就是與主機電源相連接,為硬碟正常工作提供電力保證。數據介面插座則是硬碟數據與主板控制晶元之間進行數據傳輸交換的通道,使用時是用一根數據電纜將其與主板IDE介面或與其它控制適配器的介面相連接,經常聽說的40針、80芯的介面電纜也就是指數據電纜,數據介面主要分成IDE介面、SATA介面和SCSI介面三大派系。

控制電路板 : 大多數的控制電路板都採用貼片式焊接,它包括主軸調速電路、磁頭驅動與伺服定位電路、讀寫電路、控制與介面電路等。在電路板上還有一塊ROM 晶元,裡面固化的程序可以進行硬碟的初始化,執行加電和啟動主軸電機,加電初始尋道、定位以及故障檢測等。在電路板上還安裝有容量不等的高速數據緩存晶元,在此塊硬碟內結合有2MB的高速緩存。

固定面板 : 就是硬碟正面的面板,它與底板結合成一個密封的整體,保證了硬碟碟片和機構的穩定運行。在面板上最顯眼的莫過於產品標簽,上面印著產品型號、產品序列號、產品、生產日期等信息,這在上面已提到了。除此,還有一個透氣孔,它的作用就是使硬碟內部氣壓與大氣氣壓保持一致。

硬碟的內部結構
硬碟內部結構由固定面板、控制電路板、磁頭、碟片、主軸、電機、介面及其它附件組成,其中磁頭碟片組件是構成硬碟的核心,它封裝在硬碟的凈化腔體內,包括有浮動磁頭組件、磁頭驅動機構、碟片、主軸驅動裝置及前置讀寫控制電路這幾個部份。將硬碟面板揭開後,內部結構即可一目瞭然。

磁頭碟片組件
磁頭組件 : 這個組件是硬碟中最精密的部位之一,它由讀寫磁頭、傳動手臂、傳動軸三部份組成。磁頭是硬碟技術中最重要和關鍵的一環,實際上是集成工藝製成的多個磁頭的組合,它採用了非接觸式頭、盤結構,加後電在高速旋轉的磁碟表面移動,與碟片之間的間隙只有0.1~0.3um,這樣可以獲得很好的數據傳輸率。現在轉速為7200RPM的硬碟飛高一般都低於0.3um,以利於讀取較大的高信噪比信號,提供數據傳輸率的可靠性。

至於硬碟的工作原理,它是利用特定的磁粒子的極性來記錄數據。磁頭在讀取數據時,將磁粒子的不同極性轉換成不同的電脈沖信號,再利用數據轉換器將這些原始信號變成電腦可以使用的數據,寫的操作正好與此相反。從下圖中我們也可以看出,西數WD200BB硬碟採用單碟雙磁頭設計,但該磁頭組件卻能支持四個磁頭,注意其中有兩個磁頭傳動手臂沒有安裝磁頭。

磁頭驅動機構 : 硬碟的尋道是靠移動磁頭,而移動磁頭則需要該機構驅動才能實現。磁頭驅動機構由電磁線圈電機、磁頭驅動小車、防震動裝置構成,高精度的輕型磁頭驅動機構能夠對磁頭進行正確的驅動和定位,並能在很短的時間內精確定位系統指令指定的磁軌。其中電磁線圈電機包含著一塊永久磁鐵,這是磁頭驅動機構對傳動手臂起作用的關鍵,磁鐵的吸引力足起吸住並吊起拆硬碟使用的螺絲刀。防震動裝置在老硬碟中沒有,它的作用是當硬碟受動強裂震動時,對磁頭及碟片起到一定的保護使用,以避免磁頭將碟片刮傷等情況的發生。這也是為什麼舊硬碟的防震能力比現在新硬秀盤差得多的緣故。

硬碟的內部結構(續)
磁碟碟片 : 碟片是硬碟存儲數據的載體,現在硬碟碟片大多採用鋁金屬薄膜材料,這種金屬薄膜較軟盤的不連續顆粒載體具有更高的存儲密度、高剩磁及高矯頑力等優點。從下圖中可以發現,硬碟碟片是完全平整的,簡直可以當鏡子使用。

主軸組件 : 主軸組件包括主軸部件如軸承和驅動電機等。隨著硬碟容量的擴大和速度的提高,主軸電機的速度也在不斷提升,於是有廠商開始採用精密機械工業的液態軸承電機技術,現在已經被所有主流硬碟廠商所普遍採用了,它有利於降低硬碟工作噪音。

前置控制電路 : 前置電路控制磁頭感應的信號、主軸電機調速、磁頭驅動和伺服定位等,由於磁頭讀取的信號微弱,將放大電路密封在腔體內可減少外來信號的干擾,提高操作指令的准確性。

硬碟的控制電路
硬碟的控制電路位於硬碟背面,將背面電路板的安裝螺絲擰下,翻開控制電路板即可見到控制電路。總得來說,硬碟控制電路可以分為如下幾個部份:主控制晶元、數據傳輸晶元、高速數據緩存晶元等。具體見下圖。

在硬碟控制電路中,主控制晶元負責硬碟數據讀寫指令等工作,WD200BB的主控制晶元為WD70C23-GP,這是一塊中國台灣產的晶元;而數據傳輸晶元則是將硬碟磁頭前置控制電路讀取出數據經過校正及變換後,經過數據介面傳輸到主機系統,至於高速數據緩存晶元是為了協調硬碟與主機在數據處理速度上的差異而設的,該款西數WD200BB的緩存容量大小為2MB。緩存對磁碟性能所帶來的作用是無須置疑的,在讀取零碎文件數據時,大緩存能帶來非常大的優勢,這也是為什麼在高端SCSI硬碟中早就有結合16MB甚至 32MB緩存的產品。

衡量硬碟性能的技術參數
通過以上的介紹,相信朋友們對硬碟的結構與組成有了大致的概念了。下面接著介紹常見的與硬碟性能指標有關的參數,以助朋友們了解那些參數各意味著什麼。

主軸轉速 : 硬碟的主軸轉速是決定硬碟內部數據傳輸率的決定因素之一,它在很大程度上決定了硬碟的速度,同時也是區別硬碟檔次的重要標志。從目前的情況來看,7200RPM的硬碟具有性價比高的優勢,是國內市場上的主流產品,而SCSI硬碟的主軸轉速已經達到10000rpm甚至15000rpm了,但由於價格原因讓普通用戶難以接受。

尋道時間 : 該指標是指硬碟磁頭移動到數據所在磁軌而所用的時間,單位為毫秒(ms)。平均尋道時間則為磁頭移動到正中間的磁軌需要的時間。注意它與平均訪問時間的差別。硬碟的平均尋道時間越小性能則越高,現在一般選用平均尋道時間在10ms以下的硬碟。

單碟容量 : 單碟容量是硬碟相當重要的參數之一,一定程度上決定著硬碟的檔次高低。硬碟是由多個存儲碟片組合而成的,而單碟容量就是一個存儲碟所能存儲的最大數據量。硬碟廠商在增加硬碟容量時,可以通過兩種手段:一個是增加存儲碟片的數量,但受到硬碟整體體積和生產成本的限制,碟片數量都受到限制,一般都在5片以內;而另一個辦法就是增加單碟容量。目前的IDE和SATA硬碟最多隻有四張碟片,靠增加碟片來擴充容量滿足不斷增長的存儲容量的需求是不可行的。只有提高每張碟片的容量才能從根本上解決這個問題。現在的大容量硬碟都採用的是新型GMR巨阻型磁頭,磁碟的記錄密度大大提高,硬碟的單碟容量也相應提高了。目前主流硬碟的單碟容量大都在80GB以上,而最新的希捷酷魚7200.9系列硬碟的最高單碟容量更是達到160GB,使硬碟總容量可以達到 500GB以上。

單碟容量的一個重要意義在於提升硬碟的數據傳輸速度,而且也有利於生產成本的控制。硬碟單碟容量的提高得益於數據記錄密度的提高,而記錄密度同數據傳輸率是成正比的,並且新一代GMR磁頭技術則確保了這個增長不會因為磁頭的靈敏度的限制而放慢速度。在下面的測試中,你將會發現單碟容量越高,它的數據傳輸率也將會越高,其中希捷酷魚7200.9系列硬碟就是一個明顯的例證。

潛伏期 : 該指標表示當磁頭移動到數據所在的磁軌後,等待所要的數據塊繼續轉動(半圈或多些、少些)到磁頭下的時間,其單位為毫秒(ms)。平均潛伏期就是碟片轉半圈的時間。

硬碟表面溫度 : 該指標表示硬碟工作時產生的溫度使硬碟密封殼溫度上升的情況。這項指標廠家並不提供,一般只能在各種媒體的測試數據中看到。硬碟工作時產生的溫度過高將影響薄膜式磁頭的數據讀取靈敏度,因此硬碟工作表面溫度較低的硬碟有更穩定的數據讀、寫性能。

道至道時間 : 該指標表示磁頭從一個磁軌轉移至另一磁軌的時間,單位為毫秒(ms)。

高速緩存 : 該指標指在硬碟內部的高速存儲器。目前硬碟的高速緩存一般為2MB~8MB,SCSI硬碟的更大。購買時最好選用緩存為8M以上的硬碟。

全程訪問時間 : 該指標指磁頭開始移動直到最後找到所需要的數據塊所用的全部時間,單位為毫秒(ms)。而平均訪問時間指磁頭找到指定數據的平均時間,單位為毫秒。通常是平均尋道時間和平均潛伏時間之和。現在不少硬碟廣告之中所說的平均訪問時間大部分都是用平均尋道時間所代替的。

最大內部數據傳輸率 : 該指標名稱也叫持續數據傳輸率(sustained transfer rate),單位為Mb/s。它是指磁頭至硬碟緩存間的最大數據傳輸率,一般取決於硬碟的碟片轉速和碟片線密度(指同一磁軌上的數據容量)。注意,在這項指標中常常使用Mb/s或Mbps為單位,這是兆位/秒的意思,如果需要轉換成MB/s(兆位元組/秒),就必須將Mbps數據除以8(一位元組8位數)。例如,某硬碟給出的最大內部數據傳輸率為683Mbps,如果按MB/s計算就只有85.37MB/s左右。

連續無故障時間(MTBF) : 該指標是指硬碟從開始運行到出現故障的最長時間,單位是小時。目前大部分硬碟的MTBF都在300000小時以上。不過,對於該項指標要客觀地看待,具體可參看BT下載是否傷硬碟的深度分析中對MTBF的詳細闡述和MTBF概念的誤導可以休矣!中不良廠商使用該參數對消費者的誤導。

外部數據傳輸率 : 該指標也稱為突發數據傳輸率,它是指從硬碟緩沖區讀取數據的速率。在廣告或硬碟特性表中常以數據介面速率代替,單位為MB/s。目前主流的硬碟已經全部採用SATA150介面技術,外部數據傳輸率可達150MB/s。

S.M.A.R.T : 該指標的英文全稱是Self-Monitoring Analysis&Reporting Technology,中文含義是自動監測分析報告技術。這項技術指標使得硬碟可以監測和分析自己的工作狀態和性能,並將其顯示出來。用戶可以隨時了解硬碟的運行狀況,遇到緊急情況時,可以採取適當措施,確保硬碟中的數據不受損失。採用這種技術以後,硬碟的可靠性得到了很大的提高。

❹ 電腦主機內部結構怎樣組成需要示意圖 。

  1. 主 板

❺ 電腦結構圖解

1、顯示器(輸出設備)

❻ 電腦主機結構示意圖是怎樣的

下圖為電腦主機結構示意圖:

❼ 電腦主機內部結構圖詳細圖

❽ 電腦硬碟什麼樣子的啊結構什麼樣啊工作原理是什麼樣的

硬碟(港台稱之為硬碟,英文名:Hard Disk Drive 簡稱HDD 全名 溫徹斯特式硬碟)是電腦主要的存儲媒介之一,由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。絕大多數硬碟都是固定硬碟,被永久性地密封固定在硬碟驅動器中。 查看精彩圖冊
目錄硬碟硬碟種類硬碟技術機械硬碟介面ATAIDESATASATA ⅡSATA ⅢSCSI光纖通道SAS介面尺寸製造廠商物理結構1.磁頭2.磁軌3.扇區4.柱面邏輯結構3D參數基本Int 13H 調用現代硬碟結構擴展Int 13H基本參數一、容量二、轉速三、平均訪問時間四、傳輸速率五、緩存數據保護擴展分區相關名詞磁頭數薄膜感應(TFI)磁頭網路硬碟固態硬碟DNA硬碟故障表現維護保養1.讀寫過程中且忌斷電2.保持良好的工作環境3.防止受震動4.減少頻繁操作5.恰當的使用時間6.定期整理碎片7.使用穩定的電源供電8、不要強制性關機虛擬硬碟展開硬碟硬碟種類硬碟技術機械硬碟介面ATAIDESATASATA ⅡSATA ⅢSCSI光纖通道SAS介面尺寸製造廠商物理結構1.磁頭2.磁軌3.扇區4.柱面邏輯結構3D參數基本Int 13H 調用現代硬碟結構擴展Int 13H基本參數一、容量二、轉速三、平均訪問時間四、傳輸速率五、緩存數據保護擴展分區相關名詞磁頭數薄膜感應(TFI)磁頭網路硬碟固態硬碟DNA硬碟故障表現維護保養1.讀寫過程中且忌斷電2.保持良好的工作環境3.防止受震動4.減少頻繁操作5.恰當的使用時間6.定期整理碎片7.使用穩定的電源供電8、不要強制性關機虛擬硬碟展開
編輯本段硬碟硬碟種類硬碟分為固態硬碟(SSD)和機械硬碟(HDD);SSD採用快閃記憶體顆粒來存儲,HDD採用磁性碟片來存儲。硬碟技術磁頭復位節能技術:通過在閑時對磁頭的復位來節能。
西部數據在最新的硬碟上採用了該技術來減少空閑時功耗。
多磁頭技術:通過在同一碟片增加多個磁頭同時的讀或寫來為硬碟提速,或同時在多碟片同時利用磁頭來讀或寫來為磁碟提速。目前希捷和日立數據的部分型號採用了該技術。多用於伺服器和資料庫中心。
機械硬碟1.1956年,IBM的IBM 350 RAMAC是現代硬碟的雛形,它相當於兩個冰箱的體積,不過其儲存容量只有5MB。1973年IBM 3340問世,它擁有「溫徹斯特」這個綽號,來源於他兩個30MB的儲存單元,恰是當時出名的「溫徹斯特來福槍」的口徑和填彈量。至此,硬碟的基本架構被確立。
2.1980年,兩位前IBM員工創立的公司開發出5.25英寸規格的5MB硬碟,這是首款面向台式機的產品,而該公司正是希捷(SEAGATE)公司。
3.80年代末,IBM公司推出MR(Magneto Resistive磁阻)技術令磁頭靈敏度大大提升,使碟片的儲存密度較之前的20Mbpsi(bit/每平方英寸)提高了數十倍,該技術為硬碟容量的巨大提升奠定了基礎。1991年,IBM應用該技術推出了首款3.5英寸的1GB硬碟。
4.1970年到1991年,硬碟碟片的儲存密度以每年25%~30%的速度增長;從1991年開始增長到60%~80%;至今,速度提升到100%甚至是200%,從1997年開始的驚人速度提升得益於IBM的GMR(Giant
Magneto Resistive,巨磁阻)技術,它使磁頭靈敏度進一步提升,進而提高了儲存密度。
5.1995年,為了配合Intel的LX晶元組,昆騰(Quantum)與Intel攜手發布UDMA 33介面——EIDE標准將原來介面數據傳輸率從16.6MB/s提升到了33MB/s 同年,希捷開發出液態軸承(FDB,Fluid
Dynamic Bearing)馬達。所謂的FDB就是指將陀螺儀上的技術引進到硬碟生產中,用厚度相當於頭發直徑十分之一的油膜取代金屬軸承,減輕了硬碟噪音與發熱量。
6.1996年,希捷收購康諾(Conner Peripherals)。
7.1998年2月,UDMA66規格面世。
8.1999年,容量高達10GB的ATA硬碟面世。
9.2000年2月23日,希捷發布了轉速高達15,000RPM的Cheetah X15系列硬碟。
3月16日,硬碟領域又有新突破,第一款"玻璃硬碟"問世。
10月,邁拓(Maxtor)收購昆騰。
10.2001年:新的磁頭技術,此時的全部硬碟幾乎均採用GMR,該技術目前最新的為第四代GMR磁頭技術。
11.2003年1月,日立宣布完成20.5億美元的收購IBM硬碟事業部計劃,並成立日立環球儲存科技公司(Hitachi Global Storage
Technologies,Hitachi GST)。
12.2005年日立環儲和希捷都宣布了將開始大量採用磁碟垂直寫入技術(perpendicular recording),該原理是將平行於碟片的磁場方向改變為垂直(90度),更充分地利用的儲存空間。
13.2005年12月21日,硬碟製造商希捷宣布收購邁拓(Maxtor)。
14.2007年1月,日立環球儲存科技宣布將會發售全球首隻1Terabyte的硬碟,比原先的預定時間遲了一年多。硬碟的售價為399美元,平均每美元可以購得2.75GB硬碟空間。
15.2007年11月,Maxtor硬碟出廠的預先格式化的硬碟,被發現已植入會盜取在線游戲的帳號與密碼的木馬。
16.2010年12月,日立環球存儲科技公司日前同時宣布,將向全球OEM廠商和部分分銷合作夥伴推出3T
硬碟(15張)B、2TB和1.5TB Deskstar
7K3000硬碟系列。
17.2011年3月8日凌晨,WD西部數據公司宣布,將以現金加股票的形式,出資43億美元收購日立全資子公司,同為世界級硬碟大廠的日立環球存儲技術公司(HGST)。
編輯本段介面ATA全稱Advanced
Technol
ogy Attachment,是用傳統的40-pin 並口數據線連接主板與硬碟的,外部介面速度最大為133MB/s,因為並口線的抗干擾性太差,且排線占空間,不利計算機散熱,將逐漸被SATA 所取代。
IDEIDE的英文全稱為「Integrated Drive
Electronics」,即「電子集成驅動器」,俗稱PATA並口。
SATA使用SATA(Serial ATA)口的硬碟又叫串口硬碟,是未來PC機硬碟的趨勢。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式確立了Serial ATA
1.0規范,2002年,雖然串列ATA的相關設備還未正式上市,但Serial ATA委員會已搶先確立了Serial ATA 2.0規范。Serial
ATA採用串列連接方式,串列ATA匯流排使用嵌入式時鍾信號,具備了更強的糾錯能力,與以往相比其最大的區別在於能對傳輸指令(不僅僅是數據)進行檢查,如果發現錯誤會自動矯正,這在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。串列介面還具有結構簡單、支持熱插拔的優點。
SATA ⅡSATA
Ⅱ是晶元巨頭Intel英特爾與硬碟巨頭Seagate希捷在SATA的基礎上發展起來的,其主要特徵是外部傳輸率從SATA的150MB/s進一步提高到了300MB/s,此外還包括NCQ(Native Command Queuing,原生命令隊列)、埠多路器(Port
Multiplier)、交錯啟動(Staggered Spin-up)等一系列的技術特徵。但是並非所有的SATA硬碟都可以使用NCQ技術,除了硬碟本身要支持NCQ之外,也要求主板晶元組的SATA控制器支持NCQ。
SATA
Ⅲ正式名稱為「SATARevision3.0」,是串列ATA國際組織(SATA-IO)在2009年5月份發布的新版規范,主要是傳輸速度翻番達到6Gbps,同時向下兼容舊版規范「SATARevision2.6」(也就是現在俗稱的SATA3Gbps),介面、數據線都沒有變動。SATA3.0介面技術標準是2007上半年英特爾公司提出的,由英特爾公司的存儲產品架構設計部技術總監Knut Grimsrud負責,Knut Grimsrud表示,SATA3.0的傳輸速率將達到6Gbps,將在SATA2.0的基礎上增加1倍。
SCSISCSI的英文全稱為「Small Computer System
Interface」(小型計算機系統介面),是同IDE(ATA)完全不同的介面,IDE介面是普通PC的標准介面,而SCSI並不是專門為硬碟設計的介面,是一種廣泛應用於小型機上的高速數據傳輸技術。SCSI介面具有應用范圍廣、多任務、帶寬大、CPU佔用率低,以及熱插拔等優點,但較高的價格使得它很難如IDE硬碟般普及,因此SCSI硬碟主要應用於中、高端伺服器和高檔工作站中。
光纖通道光纖通道的英文拼寫是Fibre Channel,和SCIS介面一樣光纖通道最初也不是為硬碟設計開發的介面技術,是專門為網路系統設計的,但隨著存儲系統對速度的需求,才逐漸應用到硬碟系統中。光纖通道硬碟是為提高多硬碟存儲系統的速度和靈活性才開發的,它的出現大大提高了多硬碟系統的通信速度。光纖通道的主要特性有:熱插拔性、高速帶寬、遠程連接、連接設備數量大等。
光纖通道是為在像伺服器這樣的多硬碟系統環境而設計,能滿足高端工作站、伺服器、海量存儲子網路、外設間通過集線器、交換機和點對點連接進行雙向、串列數據通訊等系統對高數據傳輸率的要求。
SAS介面SAS(Serial
Attached SCSI)即串列連接SCSI,是新一代的SCSI技術,和現在流行的Serial ATA(SATA)硬碟相同,都是採用串列技術以獲得更高的傳輸速度,並通過縮短連結線改善內部空間等。SAS是並行SCSI介面之後開發出的全新介面。此介面的設計是為了改善存儲系統的效能、可用性和擴充性,並且提供與SATA硬碟的兼容性。
編輯本段尺寸⒊5英寸台式機硬碟;風頭正勁,廣泛用於各種台式計算機。
硬碟內部⒉5英寸筆記本硬碟;廣泛用於筆記本電腦,桌面一體機,移動硬碟及攜帶型硬碟播放器。
⒈8英寸微型硬碟;廣泛用於超薄筆記本電腦,移動硬碟及蘋果播放器。
⒈3英寸微型硬碟;產品單一,三星獨有技術,僅用於三星的移動硬碟。

⒈0英寸微型硬碟;最早由IBM公司開發,MicroDrive微硬碟(簡稱MD)。因符合CFⅡ標准,所以廣泛用於單反數碼相機。
0.85英寸微型硬碟;產品單一,日立獨有技術,已知用於日立的一款硬碟手機,前Rio公司的幾款MP3播放器也採用了這種硬碟。
製造廠商希捷(Seagate)

希捷 logo
希捷公司成立於1979年,現為全球第二大的硬碟、磁碟和讀寫磁頭製造商,希捷在設計、製造和銷售硬碟領域居全球領先地位,提供用於企業、台式電腦、移動設備和消費電子的產品。2005年並購邁拓(Maxtor)2011年4月收購三星(Samsung)旗下的硬碟業務。

西部數據(Western Digital)

全球知名的硬碟廠商,現為全球第一大硬碟製造商,成立於1979年,目前總部位於美國加州,在世界各地設有分公司或辦事處,為全球五大洲用戶提供存儲器產品,2011年3月收購日立之後,市場份額達到將近百分之50,取代希捷成為名副其實的硬碟老大。

日立(HITACHI)
HITACHI日立集團是全球最大的綜合跨國集團之一.台式電腦硬碟,筆記本硬碟都有生產。於2002年並購IBM硬碟生產事業部門。於2011年3月被西部數據收購。
東芝(TOSHIBA)
日本最大的半導體製造商,亦是第二大綜合電機製造商,隸屬於三井集團旗下。主要生產移動存儲產品。

三星(Samsung)
韓國最大的企業集團三星集團的簡稱。生產的硬碟提供用於台式電腦、移動設備和消費電子的產品。2011年4月19日,希捷正式宣布以13.75億美元(現金加股票的方式)收購三星硬碟業務。2011年12月20日,希捷宣布已完成對三星電子有限公司旗下硬碟業務的收購交易。

編輯本段物理結構1.磁頭
硬碟內部結構
磁頭是硬碟中最昂貴的部件,也是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭,但是,硬碟的讀、寫卻是兩種截然不同的操作,為此,這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性,從而造成了硬碟設計上的局限。而MR磁頭(Magnetoresistive
heads),即磁阻磁頭,採用的是分離式的磁頭結構:寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭(MR磁頭不能進行寫操作),讀取磁頭則採用新型的MR磁頭,即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣,在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化,以得到最好的讀/寫性能。另外,MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度,因而對信號變化相當敏感,讀取數據的准確性也相應提高。而且由於讀取的信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,達到200MB/英寸2,而使用傳統的磁頭只能達到20MB/英寸2,這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。目前,MR磁頭已得到廣泛應用,而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭(Giant
Magnetoresistive heads)也逐漸普及。
2.磁軌當磁碟旋轉時,磁頭若保持在一個位置上,則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫做磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的,因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區,磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的,這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響,同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤,一面有80個磁軌,而硬碟上的磁軌密度則遠遠大於此值,通常一面有成千上萬個磁軌。
3.扇區磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段,這些弧段便是磁碟的扇區,每個扇區可以存放512個位元組的信息,磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入數據時,要以扇區為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤,每個磁軌分為18個扇區。
4.柱面硬碟通常由重疊的一組碟片構成,每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌,並從外緣的「0」開始編號,具有相同編號的磁軌形成一個圓柱,稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤單面上的磁軌數是相等的。無論是雙盤面還是單盤面,由於每個盤面都有自己的磁頭,因此,盤面數等於總的磁頭數。所謂硬碟的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁頭)、Sector(扇區),只要知道了硬碟的CHS的數目,即可確定硬碟的容量,硬碟的容量=柱面數*磁頭數*扇區數*512B。

編輯本段邏輯結構3D參數很久以前,硬碟的容量還非常小的時候,人們採用與軟盤類似的結構生產硬碟。也就是硬碟碟片的每一條磁軌都具有相同的扇區數。由此產生了所謂的3D參數(Disk Geometry). 即磁頭數(Heads),柱面數(Cylinders),扇區數(Sectors),以及相應的定址方式。

其中:

磁頭數(Heads)表示硬碟總共有幾個磁頭,也就是有幾面碟片, 最大為255 (用8 個二進制位存儲)

柱面數(Cylinders) 表示硬碟每一面碟片上有幾條磁軌,最大為1023(用 10 個二進制位存儲)

扇區數(Sectors) 表示每一條磁軌上有幾個扇區,最大為63(用 6個二進制位存儲)

每個扇區一般是512個位元組, 理論上講這不是必須的,但好像沒有取別的值的。

所以磁碟最大容量為:

255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 7.837 GB (1M
=1048576 Bytes)

或硬碟廠商常用的單位:

255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8.414 GB (1M
=1000000 Bytes)

在CHS 定址方式中,磁頭,柱面,扇區的取值范圍分別為0到 Heads - 1。0 到Cylinders - 1。1 到Sectors
(注意是從1 開始)。
基本Int 13H 調用BIOS
Int 13H 調用是BIOS提供的磁碟基本輸入輸出中斷調用,它可以完成磁碟(包括硬碟和軟盤)的復位,讀寫,校驗,定位,診,格式化等功能。它使用的就是CHS 定址方式,因此最大識能訪問 8 GB 左右的硬碟(本文中如不作特殊說明,均以 1M = 1048576 位元組為單位)。
現代硬碟結構在老式硬碟中,由於每個磁軌的扇區數相等,所以外道的記錄密度要遠低於內道,因此會浪費很多磁碟空間
(與軟盤一樣)。為了解決這一問題,進一步提高硬碟容量,人們改用等密度結構生產硬碟。也就是說,外圈磁軌的扇區比內圈磁軌多,採用這種結構後,硬碟不再具有實際的3D參數,定址方式也改為線性定址,即以扇區為單位進行定址。

為了與使用3D定址的老軟體兼容(如使用BIOSInt13H介面的軟體), 在硬碟控制器內部安裝了一個地址翻譯器,由它負責將老式3D參數翻譯成新的線性參數。這也是為什麼現在硬碟的3D參數可以有多種選擇的原因(不同的工作模式,對應不同的3D參數,如 LBA,LARGE,NORMAL)。
擴展Int 13H雖然現代硬碟都已經採用了線性定址,但是由於基本Int13H 的制約,使用BIOS Int
13H 介面的程序,如 DOS 等還只能訪問8
G以內的硬碟空間。為了打破這一限制,Microsoft 等幾家公司制定了擴展Int 13H 標准(Extended Int13H),採用線性定址方式存取硬碟,所以突破了 8 G的限制,而且還加入了對可拆卸介質(如活動硬碟) 的支持。

編輯本段基本參數一、容量作為計算機系統的數據存儲器,容量是硬碟最主要的參數。

硬碟的容量以兆位元組(MB/MiB)或千兆位元組(GB/GiB)為單位,1GB=1000MB而1GiB=1024MiB。但硬碟廠商通常使用的是GB,也就是1G=1000MB,而Windows系統,就依舊以「GB」字樣來表示「GiB」單位(1024換算的),因此我們在BIOS中或在格式化硬碟時看到的容量會比廠家的標稱值要小。

硬碟的容量指標還包括硬碟的單碟容量。所謂單碟容量是指硬碟單片碟片的容量,單碟容量越大,單位成本越低,平均訪問時間也越短。

一般情況下硬碟容量越大,單位位元組的價格就越便宜,但是超出主流容量的硬碟略微例外。
二、轉速轉速(Rotational Speed 或Spindle speed),是硬碟內電機主軸的旋轉速度,也就是硬碟碟片在一分鍾內所能完成的最大轉數。轉速的快慢是標示硬碟檔次的重要參數之一,它是決定硬碟內部傳輸率的關鍵因素之一,在很大程度上直接影響到硬碟的速度。硬碟的轉速越快,硬碟尋找文件的速度也就越快,相對的硬碟的傳輸速度也就得到了提高。硬碟轉速以每分鍾多少轉來表示,單位表示為RPM,RPM是Revolutions
Per minute的縮寫,是轉/每分鍾。RPM值越大,內部傳輸率就越快,訪問時間就越短,硬碟的整體性能也就越好。

硬碟的主軸馬達帶動碟片高速旋轉,產生浮力使磁頭飄浮在碟片上方。要將所要存取資料的扇區帶到磁頭下方,轉速越快,則等待時間也就越短。因此轉速在很大程度上決定了硬碟的速度。

家用的普通硬碟的轉速一般有5400rpm、7200rpm幾種,高轉速硬碟也是現在台式機用戶的首選;而對於筆記本用戶則是4200rpm、5400rpm為主,雖然已經有公司發布了10000rpm的筆記本硬碟,但在市場中還較為少見;伺服器用戶對硬碟性能要求最高,伺服器中使用的SCSI硬碟轉速基本都採用10000rpm,甚至還有15000rpm的,性能要超出家用產品很多。較高的轉速可縮短硬碟的平均尋道時間和實際讀寫時間,但隨著硬碟轉速的不斷提高也帶來了溫度升高、電機主軸磨損加大、工作噪音增大等負面影響。
三、平均訪問時間平均訪問時間(Average Access Time)是指磁頭從起始位置到達目標磁軌位置,並且從目標磁軌上找到要讀寫的數據扇區所需的時間。

平均訪問時間體現了硬碟的讀寫速度,它包括了硬碟的尋道時間和等待時間,即:平均訪問時間=平均尋道時間+平均等待時間。

硬碟的平均尋道時間(Average Seek Time)是指硬碟的磁頭移動到盤面指定磁軌所需的時間。這個時間當然越小越好,目前硬碟的平均尋道時間通常在8ms到12ms之間,而SCSI硬碟則應小於或等於8ms。

硬碟的等待時間,又叫潛伏期(Latency),是指磁頭已處於要訪問的磁軌,等待所要訪問的扇區旋轉至磁頭下方的時間。平均等待時間為碟片旋轉一周所需的時間的一半,一般應在4ms以下。
四、傳輸速率傳輸速率(Data
Transfer Rate) 硬碟的數據傳輸率是指硬碟讀寫數據的速度,單位為兆位元組每秒(MB/s)。硬碟數據傳輸率又包括了內部數據傳輸率和外部數據傳輸率。

內部傳輸率(Internal Transfer Rate) 也稱為持續傳輸率(Sustained
Transfer Rate),它反映了硬碟緩沖區未用時的性能。內部傳輸率主要依賴於硬碟的旋轉速度。

外部傳輸率(External Transfer Rate)也稱為突發數據傳輸率(Burst Data Transfer
Rate)或介面傳輸率,它標稱的是系統匯流排與硬碟緩沖區之間的數據傳輸率,外部數據傳輸率與硬碟介面類型和硬碟緩存的大小有關。

目前Fast ATA介面硬碟的最大外部傳輸率為16.6MB/s,而Ultra
ATA介面的硬碟則達到33.3MB/s。2012年12月,兩80後研製出傳輸速度每秒1.5GB的固態硬碟。[1]
使用SATA(Serial ATA)口的硬碟又叫串口硬碟,是未來PC機硬碟的趨勢。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial
ATA委員會正式確立了Serial ATA 1.0規范。2002年,雖然串列ATA的相關設備還未正式上市,但Serial ATA委員會已搶先確立了Serial
ATA 2.0規范。Serial ATA採用串列連接方式,串列ATA匯流排使用嵌入式時鍾信號,具備了更強的糾錯能力,與以往相比其最大的區別在於能對傳輸指令(不僅僅是數據)進行檢查,如果發現錯誤會自動矯正,這在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。串列介面還具有結構簡單、支持熱插拔的優點。
五、緩存緩存(Cache memory)是硬碟控制器上的一塊內存晶元,具有極快的存取速度,它是硬碟內部存儲和外界介面之間的緩沖器。由於硬碟的內部數據傳輸速度和外界介面傳輸速度不同,緩存在其中起到一個緩沖的作用。緩存的大小與速度是直接關繫到硬碟的傳輸速度的重要因素,能夠大幅度地提高硬碟整體性能。當硬碟存取零碎數據時需要不斷地在硬碟與內存之間交換數據,有大緩存,則可以將那些零碎數據暫存在緩存中,減小外系統的負荷,也提高了數據的傳輸速度

編輯本段數據保護1.S.M.A.R.T.技術

S.M.A.R.T.技術的全稱是Self-Monitoring,Analysis and Reporting
Technology,即「自監測、分析及報告技術」。在ATA-3標准中,S.M.A.R.T.技術被正式確立。S.M.A.R.T.監測的對象包括磁頭、磁碟、馬達、電路等,由硬碟的監測電路和主機上的監測軟體對被監測對象的運行情況與歷史記錄及預設的安全值進行分析、比較,當出現安全值范圍以外的情況時,會自動向用戶發出警告,而更先進的技術還可以提醒網路管理員的注意,自動降低硬碟的運行速度,把重要數據文件轉存到其它安全扇區,甚至把文件備份到其它硬碟或存儲設備。通過S.M.A.R.T.技術,確實可以對硬碟潛在故障進行有效預測,提高數據的安全性。但我們也應該看到,S.M.A.R.T.技術並不是萬能的,它只能對漸發性的故障進行監測,而對於一些突發性的故障,如碟片突然斷裂等,硬碟再怎麼smart也無能為力了。因此不管怎樣,備份仍然是必須的。

2.DFT技術

DFT(Drive Fitness Test,驅動器健康檢測)技術是IBM公司為其PC硬碟開發的數據保護技術,它通過使用DFT程序訪問IBM硬碟里的DFT微代碼對硬碟進行檢測,可以讓用戶方便快捷地檢測硬碟的運轉狀況。

據研究表明,在用戶送回返修的硬碟中,大部分的硬碟本身是好的。DFT能夠減少這種情形的發生,為用戶節省時間和精力,避免因誤判造成數據丟失。它在硬碟上分割出一個單獨的空間給DFT程序,即使在系統軟體不能正常工作的情況下也能調用。

DFT微代碼可以自動對錯誤事件進行登記,並將登記數據保存到硬碟上的保留區域中。DFT微代碼還可以實時對硬碟進行物理分析,如通過讀取伺服位置錯誤信號來計算出碟片交換、伺服穩定性、重復移動等參數,並給出圖形供用戶或技術人員參考。這是一個全新的觀念,硬碟子系統的控制信號可以被用來分析硬碟本身的機械狀況。

而DFT軟體是一個獨立的不依賴操作系統的軟體,它可以在用戶其他任何軟體失效的情況下運行。

3.加密技術
現代社會人們對隱私的保護欲越來越強烈,硬碟加密技術開始發展。文字、圖形、數字密碼保護是最基本的形式,隨著科技的進步,生物識別技術開始應用到硬碟技術當中。

編輯本段擴展分區由於主分區表中只能分四個分區,無法滿足需求,因此設計了一種擴展分區格式。基本上說,擴展分區的信息是以鏈表形式存放的,但也有一些特別的地方。首先, 主分區表中要有一個基本擴展分區項,所有擴展分區都隸屬於它,也就是說其他所有擴展分區的空間都必須包括在這個基本擴展分區中。對於DOS
/ Windows 來說,擴展分區的類型為0x05。除基本擴展分區以外的其他所有擴展分區則以鏈表的形式級聯存放, 後一個擴展分區的數據項記錄在前一個擴展分區的分區表中,但兩個擴展分區的空間並不重疊。

擴展分區類似於一個完整的硬碟,必須進一步分區才能使用。但每個擴展分區中只能存在一個其他分區。此分區在
DOS/Windows環境中即為邏輯盤。因此每一個擴展分區的分區表(同樣存儲在擴展分區的第一個扇區中)中最多隻能有兩個分區數據項(包括下一個擴展分區的數據項)。

❾ 電腦硬碟的結構,參數和結構

硬碟概述

硬碟是電腦主要的存儲媒介之一,由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。絕大多數硬碟都是固定硬碟,被永久性地密封固定在硬碟驅動器中。

硬碟發展

從第一塊硬碟RAMAC的問世到現在單碟容量高達15GB多的硬碟,硬碟也經歷了幾代的發展,以下是其發展歷史。
1.1956年9月,IBM的一個工程小組向世界展示了第一台磁碟存儲系統IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control),其磁頭可以直接移動到碟片上的任何一塊存儲區域,從而成功地實現了隨機存儲,這套系統的總容量只有5MB,共使用了50個直徑為24英寸的磁碟,這些碟片表面塗有一層磁性物質,它們被疊起來固定在一起,繞著同一個軸旋轉。此款RAMAC當時主要應用於飛機預約、自動銀行、醫學診斷及太空領域。
2.1968年IBM公司首次提出「溫徹斯特/Winchester」技術,探討對硬碟技術做重大改造的可能性。「溫徹斯特」技術的精隋是:「密封、固定並高速旋轉的鍍磁碟片,磁頭沿碟片徑向移動,磁頭懸浮在高速轉動的碟片上方,而不與碟片直接接觸」,這也是現代絕大多數硬碟的原型。
3.1973年IBM公司製造出第一台採用「溫徹期特」技術的硬碟,從此硬碟技術的發展有了正確的結構基礎。它的容量為60MB,轉速略低於3000RPM,採用4張14英寸碟片,存儲密度為每平方英寸1.7MB。
4.1979年,IBM再次發明了薄膜磁頭,為進一步減小硬碟體積、增大容量、提高讀寫速度提供了可能。
5.80年代末期IBM發明的MR(Magneto Resistive)磁阻是對硬碟技術發展的又一項重大貢獻,這種磁頭在讀取數據時對信號變化相當敏感,使得碟片的存儲密度比以往每英寸20MB提高了數十倍。
6.1991年IBM生產的3.5英寸的硬碟使用了MR磁頭,使硬碟的容量首次達到了1GB,從此硬碟容量開始進入了GB數量級。
7.1999年9月7日,Maxtor宣布了首塊單碟容量高達10.2GB的ATA硬碟,從而把硬碟的容量引入了一個新的里程碑。
8.2000年2月23日,希捷發布了轉速高達15,000RPM的Cheetah X15系列硬碟,其平均尋道時間僅3.9ms,它也是到目前為止轉速最高的硬碟;其性能相當於閱讀一整部Shakespeare只花.15秒。此系列產品的內部數據傳輸率高達48MB/s,數據緩存為4~16MB,支持Ultra160/m SCSI及Fibre Channel(光纖通道) ,這將硬碟外部數據傳輸率提高到了160MB~200MB/s。總得來說,希捷的此款("捷豹")Cheetah X15系列將硬碟的性能提升到了一個全新的高度。
9.2000年3月16日,硬碟領域又有新突破,第一款「玻璃硬碟」問世,這就是IBM推出的Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV,此兩款硬碟均使用玻璃取代傳統的鋁作為碟片材料,這能為硬碟帶來更大的平滑性及更高的堅固性。另外玻璃材料在高轉速時具有更高的穩定性。此外Deskstar 75GXP系列產品的最高容量達75GB,這是目前最大容量的硬碟,而Deskstar 40GV的數據存儲密度則高達14.3 十億數據位/每平方英寸,這再次刷新數據存儲密度世界記錄。
10.以下是近年來關於硬碟價格的趣味數字
1995年 200MB~400MB 大於4000元/GB
1996年 1.2GB~2.1GB 1500元~2000/GB
1998年 1.2GB~2.1GB 200元~250元/GB
2000年 4.3GB~6.4GB 40元/GB
2002年 10GB~20GB 20元/GB
2004年 40GB~80GB 6.9元/GB
2005年 80GB~160GB 4.5元/GB
2006年 80GB~250GB 3.8元/GB
2008年 160GB~1TB 1.6元/GB

硬碟介面

IDE,俗稱PATA並口
SATA(Serial ATA)介面,它作為一種新型硬碟介面技術於2000年初由intel公司率先提出。雖然與傳統並行ata存儲設備相比,sata硬碟有著無可比擬的優勢。而磁碟系統的真正串列化是先從主板方面開始的,早在串列硬碟正式投放市場以前,主板的sata介面就已經就緒了。但在intel ich5、sis964以及via vt8237這些真正支持sata的南橋晶元出現以前,主板的sata介面是通過第三方晶元實現的。這些晶元主要是siliconimage的sil 3112和promise的pdc20375及pdc20376,它們基於pci匯流排,部分產品還做成專門的pci raid控制卡。
SATA2,希捷在SATA的基礎上加入NCQ本地命令陣列技術,並提高了磁碟速率。
SCSI,希捷在伺服器上使用的介面,可以熱插拔
SAS(Serial ATA SCSI)希捷在高端伺服器上的介面。
硬碟品牌
希捷旗下的酷魚Barracuda、邁拓金鑽Maxtor Diamond
是硬碟的最佳選擇,性能最穩定,技術最領先,速率最快,價格略高
西部數據,旗下的魚子醬
是節能的選擇,性能中規中矩,價格便宜
日立,原IBM硬碟部,價格便宜,但穩定性欠佳,且噪音大,建議不要選擇
三星,主要提供筆記本硬碟

硬碟保養

硬碟作為電腦各配件中非常耐用的設備之一,保養好的話一般可以用上個6~7年,下面給大家說一說怎樣正確保養硬碟。
硬碟的保養要分兩個方面,首先從硬體的角度看,特別是那些超級電腦DIY的玩家要注意以下問題。他們通常是不用機箱的,把電腦都擺在桌面一方面有利於散熱,一方面便於拆卸方便,而這樣損壞硬體的幾率大大提高,特別是硬碟,因為當硬碟開始工作時,一般都處於高速旋轉之中,放在桌面上沒有固定,不穩定是最容易導致磁頭與碟片猛烈磨擦而損壞硬碟。還有就是要防止電腦使用時溫度過高,過高的溫度不僅會影響硬碟的正常工作,還可能會導致硬碟受到損傷。
溫度過高將影響薄膜式磁頭的數據讀取靈敏度,會使晶體振盪器的時鍾主頻發生改變,還會造成硬碟電路元件失靈,磁介質也會因熱脹效應而造成記錄錯誤。
溫度過高不適宜,過低的溫度也會影響硬碟的工作。所以在空調房內也應注意不要把空調的溫度降得太多,這樣會產生水蒸氣,損毀硬碟。一般,室溫保持在20~25℃為宜。接下來我們談談使用過程中硬碟的問題。
很多朋友在使用電腦是都沒有養成好習慣,用完電腦,關機時還沒有等電腦完全關機就拔掉了電源,還有人在用完電腦時直接關上開關,硬碟此時還沒有復位,所以關機時一定要注意麵板上的硬碟指示燈是否還在閃爍,只有當硬碟指示燈停止閃爍、硬碟結束讀寫後方可關閉計算機的電源開關,養成用電腦的好習慣。
有的朋友十分注意硬碟的保養,但是由於操作不得當,也會對硬碟造成一定程度的傷害。
一些人看到報刊上講要定期整理硬碟上的信息,而他就沒有體會到定期二字,每天用完電腦後都整理一遍硬碟,認為這樣可以提高速度,但他不知這樣便加大了了硬碟的使用率,久而久之硬碟不但達不到效果,適得其反。
當然,如果您的硬碟長期不整理也是不行的,如果碎片積累了很多的話,那麼我們日後在訪問某個文件時,硬碟可能會需要花費很長的時間讀取該文件,不但訪問效率下降,而且還有可能損壞磁軌。我們經常遇到的問題還不止這些。
還有就是有些朋友復制文件的時候,總是一次復制好幾個文件,而換來的是硬碟的慘叫。要「定期」對硬碟進行殺毒,比如CIH會破壞硬碟的分區表,導致你的寶貴「財富」丟失。不要使用系統工具中的硬碟壓縮技術,現在的硬碟非常大了,沒有必要去節省那點硬碟空間,何況這樣帶來的是硬碟的讀寫數據大大地減慢了,同時也不知不覺影響了硬碟的壽命。
由此可見,養成良好的使用電腦的習慣是非常重要的,它會直接影響到電腦甚至硬碟的壽命。慢慢養成習慣,這樣才能保證您的電腦長時間為您效力。

硬碟的物理結構

1、磁頭
磁頭是硬碟中最昂貴的部件,也是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭,但是,硬碟的讀、寫卻是兩種截然不同的操作,為此,這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性,從而造成了硬碟設計上的局限。而MR磁頭(Magnetoresistive heads),即磁阻磁頭,採用的是分離式的磁頭結構:寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭(MR磁頭不能進行寫操作),讀取磁頭則採用新型的MR磁頭,即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣,在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化,以得到最好的讀/寫性能。另外,MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度,因而對信號變化相當敏感,讀取數據的准確性也相應提高。而且由於讀取的信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,達到200MB/英寸2,而使用傳統的磁頭只能達到20MB/英寸2,這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。目前,MR磁頭已得到廣泛應用,而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭(Giant Magnetoresistive heads)也逐漸普及。
2、磁軌
當磁碟旋轉時,磁頭若保持在一個位置上,則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫做磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的,因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區,磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的,這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響,同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤,一面有80個磁軌,而硬碟上的磁軌密度則遠遠大於此值,通常一面有成千上萬個磁軌。
3、扇區
磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段,這些弧段便是磁碟的扇區,每個扇區可以存放512個位元組的信息,磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入數據時,要以扇區為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤,每個磁軌分為18個扇區。
4、柱面
硬碟通常由重疊的一組碟片構成,每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌,並從外緣的「0」開始編號,具有相同編號的磁軌形成一個圓柱,稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤面上的磁軌數是相等的。由於每個盤面都有自己的磁頭,因此,盤面數等於總的磁頭數。所謂硬碟的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁頭)、Sector(扇區),只要知道了硬碟的CHS的數目,即可確定硬碟的容量,硬碟的容量=柱面數*磁頭數*扇區數*512B。

硬碟的邏輯結構

1. 硬碟參數釋疑
到目前為止, 人們常說的硬碟參數還是古老的 CHS(Cylinder/Head/Sector)參數。那麼為什麼要使用這些參數,它們的意義是什麼?它們的取值范圍是什麼?

很久以前, 硬碟的容量還非常小的時候,人們採用與軟盤類似的結構生產硬碟。也就是硬碟碟片的每一條磁軌都具有相同的扇區數。由此產生了所謂的3D參數 (Disk Geometry). 既磁頭數(Heads),柱面數(Cylinders),扇區數(Sectors),以及相應的定址方式。
其中:
磁頭數(Heads)表示硬碟總共有幾個磁頭,也就是有幾面碟片, 最大為 255 (用 8 個二進制位存儲);
柱面數(Cylinders) 表示硬碟每一面碟片上有幾條磁軌,最大為 1023(用 10 個二進制位存儲);
扇區數(Sectors) 表示每一條磁軌上有幾個扇區, 最大為 63(用 6個二進制位存儲);
每個扇區一般是 512個位元組, 理論上講這不是必須的,但好像沒有取別的值的。
所以磁碟最大容量為:
255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬碟廠商常用的單位:
255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M =1000000 Bytes )
在 CHS 定址方式中,磁頭,柱面,扇區的取值范圍分別為 0到 Heads - 1。0 到 Cylinders - 1。 1 到 Sectors (注意是從 1 開始)。
2. 基本 Int 13H 調用簡介
BIOS Int 13H 調用是 BIOS提供的磁碟基本輸入輸出中斷調用,它可以完成磁碟(包括硬碟和軟盤)的復位,讀寫,校驗,定位,診,格式化等功能。它使用的就是 CHS 定址方式, 因此最大識能訪問 8 GB 左右的硬碟 (本文中如不作特殊說明,均以 1M = 1048576 位元組為單位)。
3. 現代硬碟結構簡介
在老式硬碟中,由於每個磁軌的扇區數相等,所以外道的記錄密度要遠低於內道, 因此會浪費很多磁碟空間 (與軟盤一樣)。為了解決這一問題,進一步提高硬碟容量,人們改用等密度結構生產硬碟。也就是說,外圈磁軌的扇區比內圈磁軌多,採用這種結構後,硬碟不再具有實際的3D參數,定址方式也改為線性定址,即以扇區為單位進行定址。

為了與使用3D定址的老軟體兼容 (如使用BIOSInt13H介面的軟體), 在硬碟控制器內部安裝了一個地址翻譯器,由它負責將老式3D參數翻譯成新的線性參數。這也是為什麼現在硬碟的3D參數可以有多種選擇的原因(不同的工作模式,對應不同的3D參數, 如 LBA,LARGE,NORMAL)。
4. 擴展 Int 13H 簡介
雖然現代硬碟都已經採用了線性定址,但是由於基本 Int13H 的制約,使用 BIOS Int 13H 介面的程序, 如 DOS 等還只能訪問 8 G以內的硬碟空間。為了打破這一限制, Microsoft 等幾家公司制定了擴展 Int 13H 標准(Extended Int13H),採用線性定址方式存取硬碟, 所以突破了 8 G的限制,而且還加入了對可拆卸介質 (如活動硬碟) 的支持。

硬碟的基本參數

一、容量
作為計算機系統的數據存儲器,容量是硬碟最主要的參數。
硬碟的容量以兆位元組(MB)或千兆位元組(GB)為單位,1GB=1024MB。但硬碟廠商在標稱硬碟容量時通常取1G=1000MB,因此我們在BIOS中或在格式化硬碟時看到的容量會比廠家的標稱值要小。
硬碟的容量指標還包括硬碟的單碟容量。所謂單碟容量是指硬碟單片碟片的容量,單碟容量越大,單位成本越低,平均訪問時間也越短。
對於用戶而言,硬碟的容量就象內存一樣,永遠只會嫌少不會嫌多。Windows操作系統帶給我們的除了更為簡便的操作外,還帶來了文件大小與數量的日益膨脹,一些應用程序動輒就要吃掉上百兆的硬碟空間,而且還有不斷增大的趨勢。因此,在購買硬碟時適當的超前是明智的。近兩年主流硬碟是80G,而160G以上的大容量硬碟亦已開始逐漸普及。
一般情況下硬碟容量越大,單位位元組的價格就越便宜,但是超出主流容量的硬碟略微例外。時至2007年12月初,1TB(1000GB)的希捷硬碟中關村報價是¥2550元,500G的硬碟大概是¥965元。
二、轉速
轉速(Rotational speed 或Spindle speed)是指硬碟碟片每分鍾轉動的圈數,單位為rpm。
早期IDE硬碟的轉速一般為5200rpm或5400rpm,曾經Seagate的「大灰熊」系列和Maxtor則達到了7200rpm,是IDE硬碟中轉速最快的。如今的硬碟都是7200rpm的轉速,而更高的則達到了10000rpm。

三、平均訪問時間
平均訪問時間(Average Access Time)是指磁頭從起始位置到達目標磁軌位置,並且從目標磁軌上找到要讀寫的數據扇區所需的時間。

平均訪問時間體現了硬碟的讀寫速度,它包括了硬碟的尋道時間和等待時間,即:平均訪問時間=平均尋道時間+平均等待時間。

硬碟的平均尋道時間(Average Seek Time)是指硬碟的磁頭移動到盤面指定磁軌所需的時間。這個時間當然越小越好,目前硬碟的平均尋道時間通常在8ms到12ms之間,而SCSI硬碟則應小於或等於8ms。

硬碟的等待時間,又叫潛伏期(Latency),是指磁頭已處於要訪問的磁軌,等待所要訪問的扇區旋轉至磁頭下方的時間。平均等待時間為碟片旋轉一周所需的時間的一半,一般應在4ms以下。

四、傳輸速率
傳輸速率(Data Transfer Rate) 硬碟的數據傳輸率是指硬碟讀寫數據的速度,單位為兆位元組每秒(MB/s)。硬碟數據傳輸率又包括了內部數據傳輸率和…………………………
參考資料:http://ke..com/view/4480.htm

❿ 筆記本電腦結構名稱圖解

筆記本電腦結構

1、外殼:

外殼除了美觀外向對於台式計算機更起到對於內部器件的保護作用。較為流行的外殼材料有:工程塑料、鎂鋁合金、碳纖維復合材料(碳纖維復合塑料)。其中碳纖維復合材料的外殼兼有工程塑料的低密度高延展及鎂鋁合金的剛度與屏蔽性,是較為優秀的外殼材料。一般硬體供應商所標示的外殼材料是指筆記本電腦的上表面材料,托手部分及底部一般習慣使用工程塑料。

2、液晶屏(LCD):

筆記本電腦從誕生之初就開始使用液晶屏作為其標准輸出設備,其分類大致有:STN、薄膜電晶體液晶顯示器(TFT) 等。現今民用級別的液晶屏較為優秀的有夏普(SHARP)公司的「超黑晶」及東芝公司的「低溫多晶硅」等,這兩款都是薄膜電晶體液晶顯示器(TFT)液晶屏。除了屏幕外液晶屏的發光設備也是非常的重要,質量較差的燈管會使得液晶屏的色溫偏差非常的嚴重(主要是發黃或者發紅)。

3、處理器:

處理器是個人電腦的核心設備,筆記本電腦也不例外。和台式計算機不同,筆記本的處理器除了速度等性能指標外還要兼顧功耗。不但處理器本身便是能耗大戶,由於處理器溫度升高而升高的筆記本電腦的整體散熱系統的能耗也不能忽視。

4、散熱系統:

筆記本電腦的散熱系統由導熱設備和散熱設備組成,其基本原理是由導熱設備(現在一般使用熱管)將熱量集中到散熱設備(現在一般使用散熱片及風扇,也有使用水冷系統的型號)散出。不為人知的散熱設備還有鍵盤,在敲敲打打之間鍵盤也將散去大量的熱量。

5、定位設備(Pointing device):

筆記本電腦一般會在機身上搭載一套定位設備(相當於台式電腦的滑鼠,也有搭載兩套定位設備的型號),早期一般使用軌跡球 (Trackball)作為定位設備,現在較為流行的是觸控板(Touchpad)與指點桿(Pointing Stick)。

6、筆記本電腦硬碟:

硬碟的性能對系統整體性能有至關重要的影響。硬碟不是越大越好。因為硬碟越大,相對地搜尋資料的時間也越久。目前的主流筆記本電腦一般配備較大容量的硬碟,可保證移動辦公有充足寬裕的空間。而需要經常移動上網的用戶,為了存儲大量的硬碟緩沖和下載的軟體,這一容量的硬碟也應該足夠了。但是,如果你是需要以筆記本電腦來代替台式電腦,又或者你沒有任何備份設備的話,如CD-RW或ZIP等等,如果你是經常製作一些多媒體的演示文件的話,由於聲音、圖像動畫等文件都需要佔據大量的硬碟空間,這時,可以選擇250GB或者320GB容量的硬碟。當然,如果你非常注重硬碟性能,可以選擇時下比較厲害的TB級超大容量硬碟。

由於受發熱量、耗電量和體積等因素的限制,筆記本電腦硬碟的轉速、持續傳輸速度和隨機傳輸速度都低於台式機硬碟。現在主流台式機的硬碟轉速為7200rPm,但是筆記本硬碟轉速仍以5400轉為主。雖然市面早已有7200轉筆記本硬碟,但由於價格因素沒有得到很好普及。

鋰電池是目前的主流產品,特點是高電壓、低重量、高能量,沒有記憶效應,也可以隨時充電;在其他條件完全相同的情況下,同樣重量的鋰離子電池比鎳氫電池的供電時間延長5%,一般在2個小時以上,有的甚至能達4個小時,採用最新技術的超長時間鋰電池單電可以高達6至7.5小時?如果採用第二塊電池?還可支持3小時?共同使用可長達9至11小時?視使用情況而定?可滿足全天移動辦公的需要。中高檔筆記本電腦都配備這種電池。

7、音效卡

前筆記本電腦普遍都使用16位的音效卡,也有32位的。但它們音響效果的區別不是普通人耳朵能夠聽出來的。因此16位音效卡的筆記本電腦完全可以適於一般辦公和娛樂。

8、顯卡

顯卡有集成和獨立顯卡之分

集成顯卡是將顯示晶元、顯存及其相關電路都做在主板上,與主板融為一體;集成顯卡的顯示晶元有單獨的,但現在大部分都集成在主板的北橋晶元中;一些主板集成的顯卡也在主板上單獨安裝了顯存,但其容量較小,集成顯卡的顯示效果與處理性能相對較弱,不能對顯卡進行硬體升級,但可以通過CMOS調節頻率或刷入新BIOS文件實現軟體升級來挖掘顯示晶元的潛能;集成顯卡的優點是功耗低、發熱量小、部分集成顯卡的性能已經可以媲美入門級的獨立顯卡,所以不用花費額外的資金購買顯卡。

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