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电脑硬盘基础架构图

发布时间:2022-09-20 00:10:59

❶ 求一个电脑主机结构示意图

下图为电脑主机结构示意图:

❷ 计算机主机内部结构图

计算机主机内部结构图如下:

主机是指计算机除去输入输出设备以外的主要机体部分。也是用于放置主板及其他主要部件的控制箱体(容器Mainframe)。通常包括 CPU、内存、硬盘、光驱、电源、以及其他输入输出控制器和接口。

internet上的主机:与internet相连的任何一台计算机都称为主机,每台主机都有一个唯一的Ip地址,每台主机在互联网上的地位都是平等的。

迷你电脑主机是一款高性能,低功耗,超静音的迷你电脑,支持1080P分辨率高清影片播放器,同时也是一款时尚装饰家居的家庭设备,上网,看电影,样样毫不示弱。

(2)电脑硬盘基础架构图扩展阅读:

虚拟主机,也叫“网站空间” ,就是把一台运行在互联网上的服务器划分成多个“虚拟”的服务器,每一个虚拟主机都具有独立的域名和完整的互联网服务器(支持万维网,FTP ,电子邮箱等)功能。

一台服务器上的不同虚拟主机是各自独立的,并由用户自行管理。但一台服务器主机只能够支持一定数量的虚拟主机,当超过这个数量时,用户将会感到性能急剧下降。

一般来说,根据虚拟主机所提供的不同服务类别,一台服务器共享的用户少的有几个,多的也不应多过数百个用户数的限度。而有的服务器数量不够的服务商,为最大限度地利用手中有限的硬件资源,甚至会在一台服务器上放置几千个用户,其效果可想而之。

因此我们要想获得具备“合理资源”保障的虚拟服务,就必须要注意服务商的实力。如该服务商使用了多少台服务器、对所选择的虚拟主机服务中用户负载量的“具体”承诺。因此最好在多方比较中选择那种规模大的网站托管服务商做合作伙伴。

❸ 硬盘 基本结构是什么

平时大家在论坛上对硬盘的认识和选购,大都是通过产品的外型、性能指标特征和网站公布的性能评测报告等方面去了解,但是硬盘的内部结构究竟是怎么样的呢,所谓的磁头、盘片、主轴电机又是长什么样子呢,硬盘的读写原理是什么,估计就不是那么多人清楚了。本文以一块西数硬盘WD200BB为例向大家讲解一下硬盘的内部结构,让硬件初学者们能够对硬盘有一个更深的认识。

硬盘的结构与组成
首先要说明的是,本文示例的用的西数WD200BB硬盘,是容量为20G的7200转的3.5寸桌面级IDE硬盘。除此之外,硬盘还有许多种类,例如老式的普通IDE硬盘是5.25英寸,高度有半高型和全高型,还有体积小巧玲珑的笔记本电脑,块头巨大的高端SCSI硬盘及非常特殊的微型硬盘等,不过,这些名目繁多的硬盘在结构与组成方面大同小异。

一般说来,无论哪种硬盘,都是由盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份组成。所有的盘片都固定在一个旋转轴上,这个轴即盘片主轴。而所有盘片之间是绝对平行的,在每个盘片的存储面上都有一个磁头,磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小。所有的磁头连在一个磁头控制器上,由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向动作,而盘片以每分钟数千转到上万转的速度在高速旋转,这样磁头就能对盘片上的指定位置进行数据的读写操作。由于硬盘是精密设备,尘埃是其大敌,所以必须完全密封。

在硬盘的正面都贴有硬盘的标签,标签上一般都标注着与硬盘相关的信息,例如产品型号、产地、出厂日期、产品序列号等,上图所示的就是WD200BB 的产品标签。在硬盘的一端有电源接口插座、主从设置跳线器和数据线接口插座,而硬盘的背面则是控制电路板。从下图中可以清楚地看出各部件的位置。

接口部分 : 接口包括电源接口插座和数据接口插座两部份,其中电源插座就是与主机电源相连接,为硬盘正常工作提供电力保证。数据接口插座则是硬盘数据与主板控制芯片之间进行数据传输交换的通道,使用时是用一根数据电缆将其与主板IDE接口或与其它控制适配器的接口相连接,经常听说的40针、80芯的接口电缆也就是指数据电缆,数据接口主要分成IDE接口、SATA接口和SCSI接口三大派系。

控制电路板 : 大多数的控制电路板都采用贴片式焊接,它包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。在电路板上还有一块ROM 芯片,里面固化的程序可以进行硬盘的初始化,执行加电和启动主轴电机,加电初始寻道、定位以及故障检测等。在电路板上还安装有容量不等的高速数据缓存芯片,在此块硬盘内结合有2MB的高速缓存。

固定面板 : 就是硬盘正面的面板,它与底板结合成一个密封的整体,保证了硬盘盘片和机构的稳定运行。在面板上最显眼的莫过于产品标签,上面印着产品型号、产品序列号、产品、生产日期等信息,这在上面已提到了。除此,还有一个透气孔,它的作用就是使硬盘内部气压与大气气压保持一致。

硬盘的内部结构
硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、磁头、盘片、主轴、电机、接口及其它附件组成,其中磁头盘片组件是构成硬盘的核心,它封装在硬盘的净化腔体内,包括有浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片、主轴驱动装置及前置读写控制电路这几个部份。将硬盘面板揭开后,内部结构即可一目了然。

磁头盘片组件
磁头组件 : 这个组件是硬盘中最精密的部位之一,它由读写磁头、传动手臂、传动轴三部份组成。磁头是硬盘技术中最重要和关键的一环,实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合,它采用了非接触式头、盘结构,加后电在高速旋转的磁盘表面移动,与盘片之间的间隙只有0.1~0.3um,这样可以获得很好的数据传输率。现在转速为7200RPM的硬盘飞高一般都低于0.3um,以利于读取较大的高信噪比信号,提供数据传输率的可靠性。

至于硬盘的工作原理,它是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时,将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号,再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据,写的操作正好与此相反。从下图中我们也可以看出,西数WD200BB硬盘采用单碟双磁头设计,但该磁头组件却能支持四个磁头,注意其中有两个磁头传动手臂没有安装磁头。

磁头驱动机构 : 硬盘的寻道是靠移动磁头,而移动磁头则需要该机构驱动才能实现。磁头驱动机构由电磁线圈电机、磁头驱动小车、防震动装置构成,高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动和定位,并能在很短的时间内精确定位系统指令指定的磁道。其中电磁线圈电机包含着一块永久磁铁,这是磁头驱动机构对传动手臂起作用的关键,磁铁的吸引力足起吸住并吊起拆硬盘使用的螺丝刀。防震动装置在老硬盘中没有,它的作用是当硬盘受动强裂震动时,对磁头及盘片起到一定的保护使用,以避免磁头将盘片刮伤等情况的发生。这也是为什么旧硬盘的防震能力比现在新硬秀盘差得多的缘故。

硬盘的内部结构(续)
磁盘盘片 : 盘片是硬盘存储数据的载体,现在硬盘盘片大多采用铝金属薄膜材料,这种金属薄膜较软盘的不连续颗粒载体具有更高的存储密度、高剩磁及高矫顽力等优点。从下图中可以发现,硬盘盘片是完全平整的,简直可以当镜子使用。

主轴组件 : 主轴组件包括主轴部件如轴承和驱动电机等。随着硬盘容量的扩大和速度的提高,主轴电机的速度也在不断提升,于是有厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机技术,现在已经被所有主流硬盘厂商所普遍采用了,它有利于降低硬盘工作噪音。

前置控制电路 : 前置电路控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等,由于磁头读取的信号微弱,将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的干扰,提高操作指令的准确性。

硬盘的控制电路
硬盘的控制电路位于硬盘背面,将背面电路板的安装螺丝拧下,翻开控制电路板即可见到控制电路。总得来说,硬盘控制电路可以分为如下几个部份:主控制芯片、数据传输芯片、高速数据缓存芯片等。具体见下图。

在硬盘控制电路中,主控制芯片负责硬盘数据读写指令等工作,WD200BB的主控制芯片为WD70C23-GP,这是一块中国台湾产的芯片;而数据传输芯片则是将硬盘磁头前置控制电路读取出数据经过校正及变换后,经过数据接口传输到主机系统,至于高速数据缓存芯片是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设的,该款西数WD200BB的缓存容量大小为2MB。缓存对磁盘性能所带来的作用是无须置疑的,在读取零碎文件数据时,大缓存能带来非常大的优势,这也是为什么在高端SCSI硬盘中早就有结合16MB甚至 32MB缓存的产品。

衡量硬盘性能的技术参数
通过以上的介绍,相信朋友们对硬盘的结构与组成有了大致的概念了。下面接着介绍常见的与硬盘性能指标有关的参数,以助朋友们了解那些参数各意味着什么。

主轴转速 : 硬盘的主轴转速是决定硬盘内部数据传输率的决定因素之一,它在很大程度上决定了硬盘的速度,同时也是区别硬盘档次的重要标志。从目前的情况来看,7200RPM的硬盘具有性价比高的优势,是国内市场上的主流产品,而SCSI硬盘的主轴转速已经达到10000rpm甚至15000rpm了,但由于价格原因让普通用户难以接受。

寻道时间 : 该指标是指硬盘磁头移动到数据所在磁道而所用的时间,单位为毫秒(ms)。平均寻道时间则为磁头移动到正中间的磁道需要的时间。注意它与平均访问时间的差别。硬盘的平均寻道时间越小性能则越高,现在一般选用平均寻道时间在10ms以下的硬盘。

单碟容量 : 单碟容量是硬盘相当重要的参数之一,一定程度上决定着硬盘的档次高低。硬盘是由多个存储盘片组合而成的,而单碟容量就是一个存储碟所能存储的最大数据量。硬盘厂商在增加硬盘容量时,可以通过两种手段:一个是增加存储盘片的数量,但受到硬盘整体体积和生产成本的限制,盘片数量都受到限制,一般都在5片以内;而另一个办法就是增加单碟容量。目前的IDE和SATA硬盘最多只有四张盘片,靠增加盘片来扩充容量满足不断增长的存储容量的需求是不可行的。只有提高每张盘片的容量才能从根本上解决这个问题。现在的大容量硬盘都采用的是新型GMR巨阻型磁头,磁盘的记录密度大大提高,硬盘的单碟容量也相应提高了。目前主流硬盘的单碟容量大都在80GB以上,而最新的希捷酷鱼7200.9系列硬盘的最高单碟容量更是达到160GB,使硬盘总容量可以达到 500GB以上。

单碟容量的一个重要意义在于提升硬盘的数据传输速度,而且也有利于生产成本的控制。硬盘单碟容量的提高得益于数据记录密度的提高,而记录密度同数据传输率是成正比的,并且新一代GMR磁头技术则确保了这个增长不会因为磁头的灵敏度的限制而放慢速度。在下面的测试中,你将会发现单碟容量越高,它的数据传输率也将会越高,其中希捷酷鱼7200.9系列硬盘就是一个明显的例证。

潜伏期 : 该指标表示当磁头移动到数据所在的磁道后,等待所要的数据块继续转动(半圈或多些、少些)到磁头下的时间,其单位为毫秒(ms)。平均潜伏期就是盘片转半圈的时间。

硬盘表面温度 : 该指标表示硬盘工作时产生的温度使硬盘密封壳温度上升的情况。这项指标厂家并不提供,一般只能在各种媒体的测试数据中看到。硬盘工作时产生的温度过高将影响薄膜式磁头的数据读取灵敏度,因此硬盘工作表面温度较低的硬盘有更稳定的数据读、写性能。

道至道时间 : 该指标表示磁头从一个磁道转移至另一磁道的时间,单位为毫秒(ms)。

高速缓存 : 该指标指在硬盘内部的高速存储器。目前硬盘的高速缓存一般为2MB~8MB,SCSI硬盘的更大。购买时最好选用缓存为8M以上的硬盘。

全程访问时间 : 该指标指磁头开始移动直到最后找到所需要的数据块所用的全部时间,单位为毫秒(ms)。而平均访问时间指磁头找到指定数据的平均时间,单位为毫秒。通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。现在不少硬盘广告之中所说的平均访问时间大部分都是用平均寻道时间所代替的。

最大内部数据传输率 : 该指标名称也叫持续数据传输率(sustained transfer rate),单位为Mb/s。它是指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率,一般取决于硬盘的盘片转速和盘片线密度(指同一磁道上的数据容量)。注意,在这项指标中常常使用Mb/s或Mbps为单位,这是兆位/秒的意思,如果需要转换成MB/s(兆字节/秒),就必须将Mbps数据除以8(一字节8位数)。例如,某硬盘给出的最大内部数据传输率为683Mbps,如果按MB/s计算就只有85.37MB/s左右。

连续无故障时间(MTBF) : 该指标是指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间,单位是小时。目前大部分硬盘的MTBF都在300000小时以上。不过,对于该项指标要客观地看待,具体可参看BT下载是否伤硬盘的深度分析中对MTBF的详细阐述和MTBF概念的误导可以休矣!中不良厂商使用该参数对消费者的误导。

外部数据传输率 : 该指标也称为突发数据传输率,它是指从硬盘缓冲区读取数据的速率。在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率代替,单位为MB/s。目前主流的硬盘已经全部采用SATA150接口技术,外部数据传输率可达150MB/s。

S.M.A.R.T : 该指标的英文全称是Self-Monitoring Analysis&Reporting Technology,中文含义是自动监测分析报告技术。这项技术指标使得硬盘可以监测和分析自己的工作状态和性能,并将其显示出来。用户可以随时了解硬盘的运行状况,遇到紧急情况时,可以采取适当措施,确保硬盘中的数据不受损失。采用这种技术以后,硬盘的可靠性得到了很大的提高。

❹ 电脑主机内部结构怎样组成需要示意图 。

  1. 主 板

❺ 电脑结构图解

1、显示器(输出设备)

❻ 电脑主机结构示意图是怎样的

下图为电脑主机结构示意图:

❼ 电脑主机内部结构图详细图

❽ 电脑硬盘什么样子的啊结构什么样啊工作原理是什么样的

硬盘(港台称之为硬盘,英文名:Hard Disk Drive 简称HDD 全名 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玻璃制的盘片组成。这些盘片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。 查看精彩图册
目录硬盘硬盘种类硬盘技术机械硬盘接口ATAIDESATASATA ⅡSATA ⅢSCSI光纤通道SAS接口尺寸制造厂商物理结构1.磁头2.磁道3.扇区4.柱面逻辑结构3D参数基本Int 13H 调用现代硬盘结构扩展Int 13H基本参数一、容量二、转速三、平均访问时间四、传输速率五、缓存数据保护扩展分区相关名词磁头数薄膜感应(TFI)磁头网络硬盘固态硬盘DNA硬盘故障表现维护保养1.读写过程中且忌断电2.保持良好的工作环境3.防止受震动4.减少频繁操作5.恰当的使用时间6.定期整理碎片7.使用稳定的电源供电8、不要强制性关机虚拟硬盘展开硬盘硬盘种类硬盘技术机械硬盘接口ATAIDESATASATA ⅡSATA ⅢSCSI光纤通道SAS接口尺寸制造厂商物理结构1.磁头2.磁道3.扇区4.柱面逻辑结构3D参数基本Int 13H 调用现代硬盘结构扩展Int 13H基本参数一、容量二、转速三、平均访问时间四、传输速率五、缓存数据保护扩展分区相关名词磁头数薄膜感应(TFI)磁头网络硬盘固态硬盘DNA硬盘故障表现维护保养1.读写过程中且忌断电2.保持良好的工作环境3.防止受震动4.减少频繁操作5.恰当的使用时间6.定期整理碎片7.使用稳定的电源供电8、不要强制性关机虚拟硬盘展开
编辑本段硬盘硬盘种类硬盘分为固态硬盘(SSD)和机械硬盘(HDD);SSD采用闪存颗粒来存储,HDD采用磁性盘片来存储。硬盘技术磁头复位节能技术:通过在闲时对磁头的复位来节能。
西部数据在最新的硬盘上采用了该技术来减少空闲时功耗。
多磁头技术:通过在同一盘片增加多个磁头同时的读或写来为硬盘提速,或同时在多盘片同时利用磁头来读或写来为磁盘提速。目前希捷和日立数据的部分型号采用了该技术。多用于服务器和数据库中心。
机械硬盘1.1956年,IBM的IBM 350 RAMAC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5MB。1973年IBM 3340问世,它拥有“温彻斯特”这个绰号,来源于他两个30MB的储存单元,恰是当时出名的“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。
2.1980年,两位前IBM员工创立的公司开发出5.25英寸规格的5MB硬盘,这是首款面向台式机的产品,而该公司正是希捷(SEAGATE)公司。
3.80年代末,IBM公司推出MR(Magneto Resistive磁阻)技术令磁头灵敏度大大提升,使盘片的储存密度较之前的20Mbpsi(bit/每平方英寸)提高了数十倍,该技术为硬盘容量的巨大提升奠定了基础。1991年,IBM应用该技术推出了首款3.5英寸的1GB硬盘。
4.1970年到1991年,硬盘盘片的储存密度以每年25%~30%的速度增长;从1991年开始增长到60%~80%;至今,速度提升到100%甚至是200%,从1997年开始的惊人速度提升得益于IBM的GMR(Giant
Magneto Resistive,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。
5.1995年,为了配合Intel的LX芯片组,昆腾(Quantum)与Intel携手发布UDMA 33接口——EIDE标准将原来接口数据传输率从16.6MB/s提升到了33MB/s 同年,希捷开发出液态轴承(FDB,Fluid
Dynamic Bearing)马达。所谓的FDB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。
6.1996年,希捷收购康诺(Conner Peripherals)。
7.1998年2月,UDMA66规格面世。
8.1999年,容量高达10GB的ATA硬盘面世。
9.2000年2月23日,希捷发布了转速高达15,000RPM的Cheetah X15系列硬盘。
3月16日,硬盘领域又有新突破,第一款"玻璃硬盘"问世。
10月,迈拓(Maxtor)收购昆腾。
10.2001年:新的磁头技术,此时的全部硬盘几乎均采用GMR,该技术目前最新的为第四代GMR磁头技术。
11.2003年1月,日立宣布完成20.5亿美元的收购IBM硬盘事业部计划,并成立日立环球储存科技公司(Hitachi Global Storage
Technologies,Hitachi GST)。
12.2005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(perpendicular recording),该原理是将平行于盘片的磁场方向改变为垂直(90度),更充分地利用的储存空间。
13.2005年12月21日,硬盘制造商希捷宣布收购迈拓(Maxtor)。
14.2007年1月,日立环球储存科技宣布将会发售全球首只1Terabyte的硬盘,比原先的预定时间迟了一年多。硬盘的售价为399美元,平均每美元可以购得2.75GB硬盘空间。
15.2007年11月,Maxtor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。
16.2010年12月,日立环球存储科技公司日前同时宣布,将向全球OEM厂商和部分分销合作伙伴推出3T
硬盘(15张)B、2TB和1.5TB Deskstar
7K3000硬盘系列。
17.2011年3月8日凌晨,WD西部数据公司宣布,将以现金加股票的形式,出资43亿美元收购日立全资子公司,同为世界级硬盘大厂的日立环球存储技术公司(HGST)。
编辑本段接口ATA全称Advanced
Technol
ogy Attachment,是用传统的40-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。
IDEIDE的英文全称为“Integrated Drive
Electronics”,即“电子集成驱动器”,俗称PATA并口。
SATA使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘,是未来PC机硬盘的趋势。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA
1.0规范,2002年,虽然串行ATA的相关设备还未正式上市,但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial
ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,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输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
SATA ⅡSATA
Ⅱ是芯片巨头Intel英特尔与硬盘巨头Seagate希捷在SATA的基础上发展起来的,其主要特征是外部传输率从SATA的150MB/s进一步提高到了300MB/s,此外还包括NCQ(Native Command Queuing,原生命令队列)、端口多路器(Port
Multiplier)、交错启动(Staggered Spin-up)等一系列的技术特征。但是并非所有的SATA硬盘都可以使用NCQ技术,除了硬盘本身要支持NCQ之外,也要求主板芯片组的SATA控制器支持NCQ。
SATA
Ⅲ正式名称为“SATARevision3.0”,是串行ATA国际组织(SATA-IO)在2009年5月份发布的新版规范,主要是传输速度翻番达到6Gbps,同时向下兼容旧版规范“SATARevision2.6”(也就是现在俗称的SATA3Gbps),接口、数据线都没有变动。SATA3.0接口技术标准是2007上半年英特尔公司提出的,由英特尔公司的存储产品架构设计部技术总监Knut Grimsrud负责,Knut Grimsrud表示,SATA3.0的传输速率将达到6Gbps,将在SATA2.0的基础上增加1倍。
SCSISCSI的英文全称为“Small Computer System
Interface”(小型计算机系统接口),是同IDE(ATA)完全不同的接口,IDE接口是普通PC的标准接口,而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口,是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低,以及热插拔等优点,但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及,因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。
光纤通道光纤通道的英文拼写是Fibre Channel,和SCIS接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术,是专门为网络系统设计的,但随着存储系统对速度的需求,才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的,它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有:热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。
光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计,能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。
SAS接口SAS(Serial
Attached SCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术,和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,并且提供与SATA硬盘的兼容性。
编辑本段尺寸⒊5英寸台式机硬盘;风头正劲,广泛用于各种台式计算机。
硬盘内部⒉5英寸笔记本硬盘;广泛用于笔记本电脑,桌面一体机,移动硬盘及便携式硬盘播放器。
⒈8英寸微型硬盘;广泛用于超薄笔记本电脑,移动硬盘及苹果播放器。
⒈3英寸微型硬盘;产品单一,三星独有技术,仅用于三星的移动硬盘。

⒈0英寸微型硬盘;最早由IBM公司开发,MicroDrive微硬盘(简称MD)。因符合CFⅡ标准,所以广泛用于单反数码相机。
0.85英寸微型硬盘;产品单一,日立独有技术,已知用于日立的一款硬盘手机,前Rio公司的几款MP3播放器也采用了这种硬盘。
制造厂商希捷(Seagate)

希捷 logo
希捷公司成立于1979年,现为全球第二大的硬盘、磁盘和读写磁头制造商,希捷在设计、制造和销售硬盘领域居全球领先地位,提供用于企业、台式电脑、移动设备和消费电子的产品。2005年并购迈拓(Maxtor)2011年4月收购三星(Samsung)旗下的硬盘业务。

西部数据(Western Digital)

全球知名的硬盘厂商,现为全球第一大硬盘制造商,成立于1979年,目前总部位于美国加州,在世界各地设有分公司或办事处,为全球五大洲用户提供存储器产品,2011年3月收购日立之后,市场份额达到将近百分之50,取代希捷成为名副其实的硬盘老大。

日立(HITACHI)
HITACHI日立集团是全球最大的综合跨国集团之一.台式电脑硬盘,笔记本硬盘都有生产。于2002年并购IBM硬盘生产事业部门。于2011年3月被西部数据收购。
东芝(TOSHIBA)
日本最大的半导体制造商,亦是第二大综合电机制造商,隶属于三井集团旗下。主要生产移动存储产品。

三星(Samsung)
韩国最大的企业集团三星集团的简称。生产的硬盘提供用于台式电脑、移动设备和消费电子的产品。2011年4月19日,希捷正式宣布以13.75亿美元(现金加股票的方式)收购三星硬盘业务。2011年12月20日,希捷宣布已完成对三星电子有限公司旗下硬盘业务的收购交易。

编辑本段物理结构1.磁头
硬盘内部结构
磁头是硬盘中最昂贵的部件,也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头,但是,硬盘的读、写却是两种截然不同的操作,为此,这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性,从而造成了硬盘设计上的局限。而MR磁头(Magnetoresistive
heads),即磁阻磁头,采用的是分离式的磁头结构:写入磁头仍采用传统的磁感应磁头(MR磁头不能进行写操作),读取磁头则采用新型的MR磁头,即所谓的感应写、磁阻读。这样,在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化,以得到最好的读/写性能。另外,MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度,因而对信号变化相当敏感,读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关,故磁道可以做得很窄,从而提高了盘片密度,达到200MB/英寸2,而使用传统的磁头只能达到20MB/英寸2,这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。目前,MR磁头已得到广泛应用,而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头(Giant
Magnetoresistive heads)也逐渐普及。
2.磁道当磁盘旋转时,磁头若保持在一个位置上,则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹,这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的,因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区,磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的,这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响,同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘,一面有80个磁道,而硬盘上的磁道密度则远远大于此值,通常一面有成千上万个磁道。
3.扇区磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段,这些弧段便是磁盘的扇区,每个扇区可以存放512个字节的信息,磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时,要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘,每个磁道分为18个扇区。
4.柱面硬盘通常由重叠的一组盘片构成,每个盘面都被划分为数目相等的磁道,并从外缘的“0”开始编号,具有相同编号的磁道形成一个圆柱,称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘单面上的磁道数是相等的。无论是双盘面还是单盘面,由于每个盘面都有自己的磁头,因此,盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁头)、Sector(扇区),只要知道了硬盘的CHS的数目,即可确定硬盘的容量,硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。

编辑本段逻辑结构3D参数很久以前,硬盘的容量还非常小的时候,人们采用与软盘类似的结构生产硬盘。也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数。由此产生了所谓的3D参数(Disk Geometry). 即磁头数(Heads),柱面数(Cylinders),扇区数(Sectors),以及相应的寻址方式。

其中:

磁头数(Heads)表示硬盘总共有几个磁头,也就是有几面盘片, 最大为255 (用8 个二进制位存储)

柱面数(Cylinders) 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道,最大为1023(用 10 个二进制位存储)

扇区数(Sectors) 表示每一条磁道上有几个扇区,最大为63(用 6个二进制位存储)

每个扇区一般是512个字节, 理论上讲这不是必须的,但好像没有取别的值的。

所以磁盘最大容量为:

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

或硬盘厂商常用的单位:

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

在CHS 寻址方式中,磁头,柱面,扇区的取值范围分别为0到 Heads - 1。0 到Cylinders - 1。1 到Sectors
(注意是从1 开始)。
基本Int 13H 调用BIOS
Int 13H 调用是BIOS提供的磁盘基本输入输出中断调用,它可以完成磁盘(包括硬盘和软盘)的复位,读写,校验,定位,诊,格式化等功能。它使用的就是CHS 寻址方式,因此最大识能访问 8 GB 左右的硬盘(本文中如不作特殊说明,均以 1M = 1048576 字节为单位)。
现代硬盘结构在老式硬盘中,由于每个磁道的扇区数相等,所以外道的记录密度要远低于内道,因此会浪费很多磁盘空间
(与软盘一样)。为了解决这一问题,进一步提高硬盘容量,人们改用等密度结构生产硬盘。也就是说,外圈磁道的扇区比内圈磁道多,采用这种结构后,硬盘不再具有实际的3D参数,寻址方式也改为线性寻址,即以扇区为单位进行寻址。

为了与使用3D寻址的老软件兼容(如使用BIOSInt13H接口的软件), 在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器,由它负责将老式3D参数翻译成新的线性参数。这也是为什么现在硬盘的3D参数可以有多种选择的原因(不同的工作模式,对应不同的3D参数,如 LBA,LARGE,NORMAL)。
扩展Int 13H虽然现代硬盘都已经采用了线性寻址,但是由于基本Int13H 的制约,使用BIOS Int
13H 接口的程序,如 DOS 等还只能访问8
G以内的硬盘空间。为了打破这一限制,Microsoft 等几家公司制定了扩展Int 13H 标准(Extended Int13H),采用线性寻址方式存取硬盘,所以突破了 8 G的限制,而且还加入了对可拆卸介质(如活动硬盘) 的支持。

编辑本段基本参数一、容量作为计算机系统的数据存储器,容量是硬盘最主要的参数。

硬盘的容量以兆字节(MB/MiB)或千兆字节(GB/GiB)为单位,1GB=1000MB而1GiB=1024MiB。但硬盘厂商通常使用的是GB,也就是1G=1000MB,而Windows系统,就依旧以“GB”字样来表示“GiB”单位(1024换算的),因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。

硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量,单碟容量越大,单位成本越低,平均访问时间也越短。

一般情况下硬盘容量越大,单位字节的价格就越便宜,但是超出主流容量的硬盘略微例外。
二、转速转速(Rotational Speed 或Spindle speed),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。转速的快慢是标示硬盘档次的重要参数之一,它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一,在很大程度上直接影响到硬盘的速度。硬盘的转速越快,硬盘寻找文件的速度也就越快,相对的硬盘的传输速度也就得到了提高。硬盘转速以每分钟多少转来表示,单位表示为RPM,RPM是Revolutions
Per minute的缩写,是转/每分钟。RPM值越大,内部传输率就越快,访问时间就越短,硬盘的整体性能也就越好。

硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转,产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。要将所要存取资料的扇区带到磁头下方,转速越快,则等待时间也就越短。因此转速在很大程度上决定了硬盘的速度。

家用的普通硬盘的转速一般有5400rpm、7200rpm几种,高转速硬盘也是现在台式机用户的首选;而对于笔记本用户则是4200rpm、5400rpm为主,虽然已经有公司发布了10000rpm的笔记本硬盘,但在市场中还较为少见;服务器用户对硬盘性能要求最高,服务器中使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm,甚至还有15000rpm的,性能要超出家用产品很多。较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间,但随着硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪音增大等负面影响。
三、平均访问时间平均访问时间(Average Access Time)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。

平均访问时间体现了硬盘的读写速度,它包括了硬盘的寻道时间和等待时间,即:平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间。

硬盘的平均寻道时间(Average Seek Time)是指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。这个时间当然越小越好,目前硬盘的平均寻道时间通常在8ms到12ms之间,而SCSI硬盘则应小于或等于8ms。

硬盘的等待时间,又叫潜伏期(Latency),是指磁头已处于要访问的磁道,等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半,一般应在4ms以下。
四、传输速率传输速率(Data
Transfer Rate) 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(MB/s)。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。

内部传输率(Internal Transfer Rate) 也称为持续传输率(Sustained
Transfer Rate),它反映了硬盘缓冲区未用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。

外部传输率(External Transfer Rate)也称为突发数据传输率(Burst Data Transfer
Rate)或接口传输率,它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率,外部数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关。

目前Fast ATA接口硬盘的最大外部传输率为16.6MB/s,而Ultra
ATA接口的硬盘则达到33.3MB/s。2012年12月,两80后研制出传输速度每秒1.5GB的固态硬盘。[1]
使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘,是未来PC机硬盘的趋势。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial
ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范。2002年,虽然串行ATA的相关设备还未正式上市,但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial
ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,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输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
五、缓存缓存(Cache memory)是硬盘控制器上的一块内存芯片,具有极快的存取速度,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界接口传输速度不同,缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素,能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据,有大缓存,则可以将那些零碎数据暂存在缓存中,减小外系统的负荷,也提高了数据的传输速度

编辑本段数据保护1.S.M.A.R.T.技术

S.M.A.R.T.技术的全称是Self-Monitoring,Analysis and Reporting
Technology,即“自监测、分析及报告技术”。在ATA-3标准中,S.M.A.R.T.技术被正式确立。S.M.A.R.T.监测的对象包括磁头、磁盘、马达、电路等,由硬盘的监测电路和主机上的监测软件对被监测对象的运行情况与历史记录及预设的安全值进行分析、比较,当出现安全值范围以外的情况时,会自动向用户发出警告,而更先进的技术还可以提醒网络管理员的注意,自动降低硬盘的运行速度,把重要数据文件转存到其它安全扇区,甚至把文件备份到其它硬盘或存储设备。通过S.M.A.R.T.技术,确实可以对硬盘潜在故障进行有效预测,提高数据的安全性。但我们也应该看到,S.M.A.R.T.技术并不是万能的,它只能对渐发性的故障进行监测,而对于一些突发性的故障,如盘片突然断裂等,硬盘再怎么smart也无能为力了。因此不管怎样,备份仍然是必须的。

2.DFT技术

DFT(Drive Fitness Test,驱动器健康检测)技术是IBM公司为其PC硬盘开发的数据保护技术,它通过使用DFT程序访问IBM硬盘里的DFT微代码对硬盘进行检测,可以让用户方便快捷地检测硬盘的运转状况。

据研究表明,在用户送回返修的硬盘中,大部分的硬盘本身是好的。DFT能够减少这种情形的发生,为用户节省时间和精力,避免因误判造成数据丢失。它在硬盘上分割出一个单独的空间给DFT程序,即使在系统软件不能正常工作的情况下也能调用。

DFT微代码可以自动对错误事件进行登记,并将登记数据保存到硬盘上的保留区域中。DFT微代码还可以实时对硬盘进行物理分析,如通过读取伺服位置错误信号来计算出盘片交换、伺服稳定性、重复移动等参数,并给出图形供用户或技术人员参考。这是一个全新的观念,硬盘子系统的控制信号可以被用来分析硬盘本身的机械状况。

而DFT软件是一个独立的不依赖操作系统的软件,它可以在用户其他任何软件失效的情况下运行。

3.加密技术
现代社会人们对隐私的保护欲越来越强烈,硬盘加密技术开始发展。文字、图形、数字密码保护是最基本的形式,随着科技的进步,生物识别技术开始应用到硬盘技术当中。

编辑本段扩展分区由于主分区表中只能分四个分区,无法满足需求,因此设计了一种扩展分区格式。基本上说,扩展分区的信息是以链表形式存放的,但也有一些特别的地方。首先, 主分区表中要有一个基本扩展分区项,所有扩展分区都隶属于它,也就是说其他所有扩展分区的空间都必须包括在这个基本扩展分区中。对于DOS
/ Windows 来说,扩展分区的类型为0x05。除基本扩展分区以外的其他所有扩展分区则以链表的形式级联存放, 后一个扩展分区的数据项记录在前一个扩展分区的分区表中,但两个扩展分区的空间并不重叠。

扩展分区类似于一个完整的硬盘,必须进一步分区才能使用。但每个扩展分区中只能存在一个其他分区。此分区在
DOS/Windows环境中即为逻辑盘。因此每一个扩展分区的分区表(同样存储在扩展分区的第一个扇区中)中最多只能有两个分区数据项(包括下一个扩展分区的数据项)。

❾ 电脑硬盘的结构,参数和结构

硬盘概述

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玻璃制的盘片组成。这些盘片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。

硬盘发展

从第一块硬盘RAMAC的问世到现在单碟容量高达15GB多的硬盘,硬盘也经历了几代的发展,以下是其发展历史。
1.1956年9月,IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM 350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control),其磁头可以直接移动到盘片上的任何一块存储区域,从而成功地实现了随机存储,这套系统的总容量只有5MB,共使用了50个直径为24英寸的磁盘,这些盘片表面涂有一层磁性物质,它们被叠起来固定在一起,绕着同一个轴旋转。此款RAMAC当时主要应用于飞机预约、自动银行、医学诊断及太空领域。
2.1968年IBM公司首次提出“温彻斯特/Winchester”技术,探讨对硬盘技术做重大改造的可能性。“温彻斯特”技术的精隋是:“密封、固定并高速旋转的镀磁盘片,磁头沿盘片径向移动,磁头悬浮在高速转动的盘片上方,而不与盘片直接接触”,这也是现代绝大多数硬盘的原型。
3.1973年IBM公司制造出第一台采用“温彻期特”技术的硬盘,从此硬盘技术的发展有了正确的结构基础。它的容量为60MB,转速略低于3000RPM,采用4张14英寸盘片,存储密度为每平方英寸1.7MB。
4.1979年,IBM再次发明了薄膜磁头,为进一步减小硬盘体积、增大容量、提高读写速度提供了可能。
5.80年代末期IBM发明的MR(Magneto Resistive)磁阻是对硬盘技术发展的又一项重大贡献,这种磁头在读取数据时对信号变化相当敏感,使得盘片的存储密度比以往每英寸20MB提高了数十倍。
6.1991年IBM生产的3.5英寸的硬盘使用了MR磁头,使硬盘的容量首次达到了1GB,从此硬盘容量开始进入了GB数量级。
7.1999年9月7日,Maxtor宣布了首块单碟容量高达10.2GB的ATA硬盘,从而把硬盘的容量引入了一个新的里程碑。
8.2000年2月23日,希捷发布了转速高达15,000RPM的Cheetah X15系列硬盘,其平均寻道时间仅3.9ms,它也是到目前为止转速最高的硬盘;其性能相当于阅读一整部Shakespeare只花.15秒。此系列产品的内部数据传输率高达48MB/s,数据缓存为4~16MB,支持Ultra160/m SCSI及Fibre Channel(光纤通道) ,这将硬盘外部数据传输率提高到了160MB~200MB/s。总得来说,希捷的此款("積架")Cheetah X15系列将硬盘的性能提升到了一个全新的高度。
9.2000年3月16日,硬盘领域又有新突破,第一款“玻璃硬盘”问世,这就是IBM推出的Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV,此两款硬盘均使用玻璃取代传统的铝作为盘片材料,这能为硬盘带来更大的平滑性及更高的坚固性。另外玻璃材料在高转速时具有更高的稳定性。此外Deskstar 75GXP系列产品的最高容量达75GB,这是目前最大容量的硬盘,而Deskstar 40GV的数据存储密度则高达14.3 十亿数据位/每平方英寸,这再次刷新数据存储密度世界记录。
10.以下是近年来关于硬盘价格的趣味数字
1995年 200MB~400MB 大于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

硬盘接口

IDE,俗称PATA并口
SATA(Serial ATA)接口,它作为一种新型硬盘接口技术于2000年初由intel公司率先提出。虽然与传统并行ata存储设备相比,sata硬盘有着无可比拟的优势。而磁盘系统的真正串行化是先从主板方面开始的,早在串行硬盘正式投放市场以前,主板的sata接口就已经就绪了。但在intel ich5、sis964以及via vt8237这些真正支持sata的南桥芯片出现以前,主板的sata接口是通过第三方芯片实现的。这些芯片主要是siliconimage的sil 3112和promise的pdc20375及pdc20376,它们基于pci总线,部分产品还做成专门的pci raid控制卡。
SATA2,希捷在SATA的基础上加入NCQ本地命令阵列技术,并提高了磁盘速率。
SCSI,希捷在服务器上使用的接口,可以热插拔
SAS(Serial ATA SCSI)希捷在高端服务器上的接口。
硬盘品牌
希捷旗下的酷鱼Barracuda、迈拓金钻Maxtor Diamond
是硬盘的最佳选择,性能最稳定,技术最领先,速率最快,价格略高
西部数据,旗下的鱼子酱
是节能的选择,性能中规中矩,价格便宜
日立,原IBM硬盘部,价格便宜,但稳定性欠佳,且噪音大,建议不要选择
三星,主要提供笔记本硬盘

硬盘保养

硬盘作为电脑各配件中非常耐用的设备之一,保养好的话一般可以用上个6~7年,下面给大家说一说怎样正确保养硬盘。
硬盘的保养要分两个方面,首先从硬件的角度看,特别是那些超级电脑DIY的玩家要注意以下问题。他们通常是不用机箱的,把电脑都摆在桌面一方面有利于散热,一方面便于拆卸方便,而这样损坏硬件的几率大大提高,特别是硬盘,因为当硬盘开始工作时,一般都处于高速旋转之中,放在桌面上没有固定,不稳定是最容易导致磁头与盘片猛烈磨擦而损坏硬盘。还有就是要防止电脑使用时温度过高,过高的温度不仅会影响硬盘的正常工作,还可能会导致硬盘受到损伤。
温度过高将影响薄膜式磁头的数据读取灵敏度,会使晶体振荡器的时钟主频发生改变,还会造成硬盘电路元件失灵,磁介质也会因热胀效应而造成记录错误。
温度过高不适宜,过低的温度也会影响硬盘的工作。所以在空调房内也应注意不要把空调的温度降得太多,这样会产生水蒸气,损毁硬盘。一般,室温保持在20~25℃为宜。接下来我们谈谈使用过程中硬盘的问题。
很多朋友在使用电脑是都没有养成好习惯,用完电脑,关机时还没有等电脑完全关机就拔掉了电源,还有人在用完电脑时直接关上开关,硬盘此时还没有复位,所以关机时一定要注意面板上的硬盘指示灯是否还在闪烁,只有当硬盘指示灯停止闪烁、硬盘结束读写后方可关闭计算机的电源开关,养成用电脑的好习惯。
有的朋友十分注意硬盘的保养,但是由于操作不得当,也会对硬盘造成一定程度的伤害。
一些人看到报刊上讲要定期整理硬盘上的信息,而他就没有体会到定期二字,每天用完电脑后都整理一遍硬盘,认为这样可以提高速度,但他不知这样便加大了了硬盘的使用率,久而久之硬盘不但达不到效果,适得其反。
当然,如果您的硬盘长期不整理也是不行的,如果碎片积累了很多的话,那么我们日后在访问某个文件时,硬盘可能会需要花费很长的时间读取该文件,不但访问效率下降,而且还有可能损坏磁道。我们经常遇到的问题还不止这些。
还有就是有些朋友复制文件的时候,总是一次复制好几个文件,而换来的是硬盘的惨叫。要“定期”对硬盘进行杀毒,比如CIH会破坏硬盘的分区表,导致你的宝贵“财富”丢失。不要使用系统工具中的硬盘压缩技术,现在的硬盘非常大了,没有必要去节省那点硬盘空间,何况这样带来的是硬盘的读写数据大大地减慢了,同时也不知不觉影响了硬盘的寿命。
由此可见,养成良好的使用电脑的习惯是非常重要的,它会直接影响到电脑甚至硬盘的寿命。慢慢养成习惯,这样才能保证您的电脑长时间为您效力。

硬盘的物理结构

1、磁头
磁头是硬盘中最昂贵的部件,也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头,但是,硬盘的读、写却是两种截然不同的操作,为此,这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性,从而造成了硬盘设计上的局限。而MR磁头(Magnetoresistive heads),即磁阻磁头,采用的是分离式的磁头结构:写入磁头仍采用传统的磁感应磁头(MR磁头不能进行写操作),读取磁头则采用新型的MR磁头,即所谓的感应写、磁阻读。这样,在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化,以得到最好的读/写性能。另外,MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度,因而对信号变化相当敏感,读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关,故磁道可以做得很窄,从而提高了盘片密度,达到200MB/英寸2,而使用传统的磁头只能达到20MB/英寸2,这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。目前,MR磁头已得到广泛应用,而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头(Giant Magnetoresistive heads)也逐渐普及。
2、磁道
当磁盘旋转时,磁头若保持在一个位置上,则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹,这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的,因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区,磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的,这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响,同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘,一面有80个磁道,而硬盘上的磁道密度则远远大于此值,通常一面有成千上万个磁道。
3、扇区
磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段,这些弧段便是磁盘的扇区,每个扇区可以存放512个字节的信息,磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时,要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘,每个磁道分为18个扇区。
4、柱面
硬盘通常由重叠的一组盘片构成,每个盘面都被划分为数目相等的磁道,并从外缘的“0”开始编号,具有相同编号的磁道形成一个圆柱,称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头,因此,盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁头)、Sector(扇区),只要知道了硬盘的CHS的数目,即可确定硬盘的容量,硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。

硬盘的逻辑结构

1. 硬盘参数释疑
到目前为止, 人们常说的硬盘参数还是古老的 CHS(Cylinder/Head/Sector)参数。那么为什么要使用这些参数,它们的意义是什么?它们的取值范围是什么?

很久以前, 硬盘的容量还非常小的时候,人们采用与软盘类似的结构生产硬盘。也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数。由此产生了所谓的3D参数 (Disk Geometry). 既磁头数(Heads),柱面数(Cylinders),扇区数(Sectors),以及相应的寻址方式。
其中:
磁头数(Heads)表示硬盘总共有几个磁头,也就是有几面盘片, 最大为 255 (用 8 个二进制位存储);
柱面数(Cylinders) 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道,最大为 1023(用 10 个二进制位存储);
扇区数(Sectors) 表示每一条磁道上有几个扇区, 最大为 63(用 6个二进制位存储);
每个扇区一般是 512个字节, 理论上讲这不是必须的,但好像没有取别的值的。
所以磁盘最大容量为:
255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬盘厂商常用的单位:
255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M =1000000 Bytes )
在 CHS 寻址方式中,磁头,柱面,扇区的取值范围分别为 0到 Heads - 1。0 到 Cylinders - 1。 1 到 Sectors (注意是从 1 开始)。
2. 基本 Int 13H 调用简介
BIOS Int 13H 调用是 BIOS提供的磁盘基本输入输出中断调用,它可以完成磁盘(包括硬盘和软盘)的复位,读写,校验,定位,诊,格式化等功能。它使用的就是 CHS 寻址方式, 因此最大识能访问 8 GB 左右的硬盘 (本文中如不作特殊说明,均以 1M = 1048576 字节为单位)。
3. 现代硬盘结构简介
在老式硬盘中,由于每个磁道的扇区数相等,所以外道的记录密度要远低于内道, 因此会浪费很多磁盘空间 (与软盘一样)。为了解决这一问题,进一步提高硬盘容量,人们改用等密度结构生产硬盘。也就是说,外圈磁道的扇区比内圈磁道多,采用这种结构后,硬盘不再具有实际的3D参数,寻址方式也改为线性寻址,即以扇区为单位进行寻址。

为了与使用3D寻址的老软件兼容 (如使用BIOSInt13H接口的软件), 在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器,由它负责将老式3D参数翻译成新的线性参数。这也是为什么现在硬盘的3D参数可以有多种选择的原因(不同的工作模式,对应不同的3D参数, 如 LBA,LARGE,NORMAL)。
4. 扩展 Int 13H 简介
虽然现代硬盘都已经采用了线性寻址,但是由于基本 Int13H 的制约,使用 BIOS Int 13H 接口的程序, 如 DOS 等还只能访问 8 G以内的硬盘空间。为了打破这一限制, Microsoft 等几家公司制定了扩展 Int 13H 标准(Extended Int13H),采用线性寻址方式存取硬盘, 所以突破了 8 G的限制,而且还加入了对可拆卸介质 (如活动硬盘) 的支持。

硬盘的基本参数

一、容量
作为计算机系统的数据存储器,容量是硬盘最主要的参数。
硬盘的容量以兆字节(MB)或千兆字节(GB)为单位,1GB=1024MB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB,因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。
硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量,单碟容量越大,单位成本越低,平均访问时间也越短。
对于用户而言,硬盘的容量就象内存一样,永远只会嫌少不会嫌多。Windows操作系统带给我们的除了更为简便的操作外,还带来了文件大小与数量的日益膨胀,一些应用程序动辄就要吃掉上百兆的硬盘空间,而且还有不断增大的趋势。因此,在购买硬盘时适当的超前是明智的。近两年主流硬盘是80G,而160G以上的大容量硬盘亦已开始逐渐普及。
一般情况下硬盘容量越大,单位字节的价格就越便宜,但是超出主流容量的硬盘略微例外。时至2007年12月初,1TB(1000GB)的希捷硬盘中关村报价是¥2550元,500G的硬盘大概是¥965元。
二、转速
转速(Rotational speed 或Spindle speed)是指硬盘盘片每分钟转动的圈数,单位为rpm。
早期IDE硬盘的转速一般为5200rpm或5400rpm,曾经Seagate的“大灰熊”系列和Maxtor则达到了7200rpm,是IDE硬盘中转速最快的。如今的硬盘都是7200rpm的转速,而更高的则达到了10000rpm。

三、平均访问时间
平均访问时间(Average Access Time)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。

平均访问时间体现了硬盘的读写速度,它包括了硬盘的寻道时间和等待时间,即:平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间。

硬盘的平均寻道时间(Average Seek Time)是指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。这个时间当然越小越好,目前硬盘的平均寻道时间通常在8ms到12ms之间,而SCSI硬盘则应小于或等于8ms。

硬盘的等待时间,又叫潜伏期(Latency),是指磁头已处于要访问的磁道,等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半,一般应在4ms以下。

四、传输速率
传输速率(Data Transfer Rate) 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(MB/s)。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和…………………………
参考资料:http://ke..com/view/4480.htm

❿ 笔记本电脑结构名称图解

笔记本电脑结构

1、外壳:

外壳除了美观外向对于台式计算机更起到对于内部器件的保护作用。较为流行的外壳材料有:工程塑料、镁铝合金、碳纤维复合材料(碳纤维复合塑料)。其中碳纤维复合材料的外壳兼有工程塑料的低密度高延展及镁铝合金的刚度与屏蔽性,是较为优秀的外壳材料。一般硬件供应商所标示的外壳材料是指笔记本电脑的上表面材料,托手部分及底部一般习惯使用工程塑料。

2、液晶屏(LCD):

笔记本电脑从诞生之初就开始使用液晶屏作为其标准输出设备,其分类大致有:STN、薄膜电晶体液晶显示器(TFT) 等。现今民用级别的液晶屏较为优秀的有夏普(SHARP)公司的“超黑晶”及东芝公司的“低温多晶硅”等,这两款都是薄膜电晶体液晶显示器(TFT)液晶屏。除了屏幕外液晶屏的发光设备也是非常的重要,质量较差的灯管会使得液晶屏的色温偏差非常的严重(主要是发黄或者发红)。

3、处理器:

处理器是个人电脑的核心设备,笔记本电脑也不例外。和台式计算机不同,笔记本的处理器除了速度等性能指标外还要兼顾功耗。不但处理器本身便是能耗大户,由于处理器温度升高而升高的笔记本电脑的整体散热系统的能耗也不能忽视。

4、散热系统:

笔记本电脑的散热系统由导热设备和散热设备组成,其基本原理是由导热设备(现在一般使用热管)将热量集中到散热设备(现在一般使用散热片及风扇,也有使用水冷系统的型号)散出。不为人知的散热设备还有键盘,在敲敲打打之间键盘也将散去大量的热量。

5、定位设备(Pointing device):

笔记本电脑一般会在机身上搭载一套定位设备(相当于台式电脑的鼠标,也有搭载两套定位设备的型号),早期一般使用轨迹球 (Trackball)作为定位设备,现在较为流行的是触控板(Touchpad)与指点杆(Pointing Stick)。

6、笔记本电脑硬盘:

硬盘的性能对系统整体性能有至关重要的影响。硬盘不是越大越好。因为硬盘越大,相对地搜寻资料的时间也越久。目前的主流笔记本电脑一般配备较大容量的硬盘,可保证移动办公有充足宽裕的空间。而需要经常移动上网的用户,为了存储大量的硬盘缓冲和下载的软件,这一容量的硬盘也应该足够了。但是,如果你是需要以笔记本电脑来代替台式电脑,又或者你没有任何备份设备的话,如CD-RW或ZIP等等,如果你是经常制作一些多媒体的演示文件的话,由于声音、图像动画等文件都需要占据大量的硬盘空间,这时,可以选择250GB或者320GB容量的硬盘。当然,如果你非常注重硬盘性能,可以选择时下比较厉害的TB级超大容量硬盘。

由于受发热量、耗电量和体积等因素的限制,笔记本电脑硬盘的转速、持续传输速度和随机传输速度都低于台式机硬盘。现在主流台式机的硬盘转速为7200rPm,但是笔记本硬盘转速仍以5400转为主。虽然市面早已有7200转笔记本硬盘,但由于价格因素没有得到很好普及。

锂电池是目前的主流产品,特点是高电压、低重量、高能量,没有记忆效应,也可以随时充电;在其他条件完全相同的情况下,同样重量的锂离子电池比镍氢电池的供电时间延长5%,一般在2个小时以上,有的甚至能达4个小时,采用最新技术的超长时间锂电池单电可以高达6至7.5小时?如果采用第二块电池?还可支持3小时?共同使用可长达9至11小时?视使用情况而定?可满足全天移动办公的需要。中高档笔记本电脑都配备这种电池。

7、声卡

前笔记本电脑普遍都使用16位的声卡,也有32位的。但它们音响效果的区别不是普通人耳朵能够听出来的。因此16位声卡的笔记本电脑完全可以适于一般办公和娱乐。

8、显卡

显卡有集成和独立显卡之分

集成显卡是将显示芯片、显存及其相关电路都做在主板上,与主板融为一体;集成显卡的显示芯片有单独的,但现在大部分都集成在主板的北桥芯片中;一些主板集成的显卡也在主板上单独安装了显存,但其容量较小,集成显卡的显示效果与处理性能相对较弱,不能对显卡进行硬件升级,但可以通过CMOS调节频率或刷入新BIOS文件实现软件升级来挖掘显示芯片的潜能;集成显卡的优点是功耗低、发热量小、部分集成显卡的性能已经可以媲美入门级的独立显卡,所以不用花费额外的资金购买显卡。

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