第05课 微机硬件系统硬盘_附件.ppt

微机硬件系统——硬盘 硬盘是电脑中容量最大的外部存储设备，操作系统、应用程序和数据等都保存在硬盘中，只有在电脑工作时才调入到内存中，待运算完毕后再保存回硬盘。 学习内容 硬盘基础知识 如何选购硬盘 安装硬盘 硬盘的使用与维护 硬盘基础知识 硬盘的分类 硬盘的结构 硬盘主要性能指标 硬盘的分类 按内部盘片直径大小分类 按用途分类 按数据接口分类 按内部盘片直径大小分 硬盘按内部盘片直径大小可以分为3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸硬盘三种。3.5英寸常用于台式机中，2.5英寸和1.8英寸常用于笔记本及部分袖珍精密仪器中。各种尺寸硬盘如图： 按用途分 台式机硬盘 笔记本硬盘 台式机硬盘 台式机硬盘就是最为常见的计算机内部存储设备。随着用户对个人计算机性能的需求日益提高，台式机的硬盘也朝着大容量、高速度、低噪音的方向发展，单碟容量逐渐提高，转速也达到了每分种15000转。 笔记本硬盘 笔记本硬盘就是应用于笔记本的存储设备，笔记本强调的是具有便捷性和移动性，因此笔记本硬盘必须在体积、稳定性和功耗上达到更高的要求，而且防震性能要好。如图为富士通120G2.5英寸笔记本硬盘和日立20G1.8英寸笔记本硬盘。 服务器硬盘 服务器硬盘在性能上的要求要远远高于台式机硬盘，这是受服务器大数据量、高负荷、高速度等要求所决定的，服务器硬盘一般采用SCSI接口，高端还有采用光纤通道接口的，极少的低端服务器采用台式机上的ATA硬盘。服务器硬盘具有速度快，可靠性高和带宽大的特点。 按数据接口分类 ATA接口硬盘 SATA接口硬盘 SCSI接口硬盘 ATA接口硬盘 ATA接口也就是我们常说的IDE接口，现在PC机使用的硬盘大多数都是与IDE接口兼容的，只需要一根IDE数据线将它们与主板连接起来就可以了。 SATA硬盘 SATA即串行ATA，采用串行方式进行数据传输，具有更强的纠错能力和更高的数据传输可靠性，而且串行接口结构简单、支持热插拔，SATA1.0的数据传输率达到150MB/S,2.0的数据传输率可达300MB/S，3.0的最高数据传输率将达到600MB/S。目前SATA1.0和2.0已成为目前的主流硬盘接口。 SCSI接口 SCSI硬盘使用50针接口，外观和普通硬盘接口有些相似。SCSI硬盘和普通IDE硬盘相比有很多优点：接口速度快，硬盘转速快，缓存容量大，CPU占用率低，扩展性远优于IDE硬盘，并且支持热插拔。SCSI硬盘的价格较贵，同样容量的SCSI硬盘价格会比IDE硬盘贵80%以上，所以SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站。SCSI硬盘须连接在SCSI控制卡上。  硬盘的结构 硬盘从外观上看，由外壳、固定盖板、安装螺孔、控制电路板、电源接口和数据接口等组成。 硬盘的内部结构包括传动手臂、主轴、盘片和读写碰头等。 硬盘的性能指标 了解硬盘的指标对选购硬盘有很大帮助，硬盘的主要性能指标有： 单碟容量 平均寻道时间 转速 缓存 连续无故障时间 单碟容量 一张盘片具有正、反两个存储面，两个存储面的存储容量之和就是硬盘的单碟容量，单碟容量越高，硬盘的数据传输率就越快。 平均寻道时间 平均寻道时间指硬盘在盘面上移动读写头至指定磁道寻找相应目标数据所用的时间，它描述硬盘读取数据的能力，单位为ms。当单碟片容量增大时，磁头的寻道动作和移动距离减少，从而使平均寻道时间减少，加快硬盘运行速度。目前市场上主流硬盘的平均寻道时间一般在9ms以下。 转速 硬盘的转速（Rotational Speed）也就是硬盘电机主轴的转速，转速是决定硬盘内部传输率的关键因素之一，它的快慢在很大程度上影响了硬盘的速度，同时转速的快慢也是区分硬盘档次的重要标志之一。硬盘的主轴电机带动盘片高速旋转，产生浮力使磁头飘浮在盘片上方，将所要存取资料的扇区带到磁头下方，转速越快，等待时间也就越短。转速在很大程度上决定了硬盘的速度。目前市场上常见的硬盘转速一般有5 400rpm、7 200rpm，甚至10 000rpm。 理论上，转速越快越好，因为较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间，但是转速越快发热量越大，不利于散热。转速的提高同时也带来了磨损加剧、温度升高、噪声增大等一系列负面影响。于是，应用在精密机械工业上的液态轴承马达（Fluid dynamic bearing motors）便被引入到硬盘技术中。 缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所。硬盘读取数据的过程是将磁信号转化为电信号后，通过缓存一次次地填充与清空，然后再填充，再清空，一步步按照PCI总线的周期送出。在接口技术已经发展到一个相对成熟的阶段的时候