第3章 存储技术2.ppt

3.8 外存储器 3.8.1 软盘存储器 3.8.2 硬盘存储器 3.8.3 光盘存储器 3.8.1 软盘存储器 软盘存储器 = 软驱 + 软盘片 软盘片的结构 目前主要使用3.5英寸软盘 磁盘存储器的信息存储原理 磁盘的磁道和扇区 3.5英寸软盘片存储容量的计算 共 2个记录面（双面记录） 每个记录面 80个磁道 (编号:0-79) 每个磁道划分为 18个扇区 (编号:1-18) 每个扇区的存储容量为 512字节 所以，每张盘片的总存储容量为 存储容量= 2 ? 80 ? 18 ? 512 =1.44MB 缺点： 盘片容量太小 单位存储容量的成本：软盘片 优盘 ！ 软盘驱动器工作过程 如何增大磁盘片的容量？ 提高盘片上的信息记录密度！ 增加磁道数目——提高磁道密度 增加扇区数目——提高位密度 3.8.2 硬盘存储器 硬盘存储器概述 作用： 长期保存各类信息 特点： 可读可写 容量很大 成本极低（110GB/100元） 技术持续很快，容量将更大，成本会更低 硬盘存储器的结构 磁盘存储器的信息记录原理 信息的平均存取时间 磁盘上的信息以扇区为单位进行读写，平均存取时间为： T = 寻道时间+旋转等待时间+数据传输时间 寻道时间——磁头寻找到指定磁道所需时间(大约5ms) 旋转等待时间——指定扇区旋转到磁头下方所需要的时间(大约4～6ms) (转速： 4200/5400/7200/10000rpm) 数据传输时间——(大约0.01ms/扇区) 硬盘存储器的性能指标 （1）容量：以GB为单位，目前硬盘单碟容量约为100～200GB （2）平均存取时间：在几ms～几十ms之间，由硬盘的旋转速度、磁头寻道时间和数据传输速率所决定 （3）缓存容量：原则上越大越好，通常为2MB～8MB （4）数据传输速率 外部传输速率指主机从（向）硬盘缓存读出（写入）数据的速度，与采用的接口类型有关 内部传输速率指硬盘在盘片上读写数据的速度，转速越高内部传输速率越快 （5）与主机的接口： 前些年使用：并行ATA（IDE）接口 当前流行： 串行ATA（SATA）接口 附：关于硬盘的SATA接口(1) PC前几年大多使用IDE(ATA)接口 Ultra ATA100或Ultra ATA133接口，传输速率最高分别为100MB/s和133MB/s 近两年开始大量采用SATA接口(150～300MB/s) 串行传输方式，工作频率高(1.5GHz-3GHz) 低电平差分信号，内嵌时钟信号 传输线长度增加，插头插座体积缩小 附：关于硬盘的SATA接口(2) 使用硬盘应注意什么? 正在对硬盘读写时不能关掉电源 保持使用环境的清洁卫生，注意防尘；控制环境温度，防止高温、潮湿和磁场的影响 防止硬盘受震动，工作时不要移动机器 及时对硬盘内容进行整理，包括目录的整理、文件的清理、磁盘碎片整理等 防止计算机病毒对硬盘的破坏，对硬盘定期进行病毒检测 2011年硬盘容量关注 2012年9硬盘品牌 移动存储器之1——优盘 采用Flash存储器（闪存）芯片，体积小，重量轻 容量可以按需要而定（256MB～2GB），具有写保护功能 数据保存安全可靠，使用寿命长 使用USB接口，即插即用，支持热插拔(必须先停止工作) 读写速度比软盘快 可以模拟软驱和硬盘启动操作系统 2009年9大U硬盘品牌 移动存储器之2——移动硬盘 存储容量大（10GB～100GB） 采用USB或IEE1394接口，即插即用，支持热插拔(必须先停止工作) 小巧而便于携带 速度快，安全可靠 2012年10大移动硬盘品牌 2012年移动硬盘容量 3.8.3 光盘存储器 光盘存储器的分类 按存储容量分： CD光盘：大约650MB DVD光盘：(单面单层)大约4.7GB 按存储特性分： CD-ROM / DVD-ROM: 可读、不可写 CD-R / DVD-R : 可读、可写，但不能改写 CD-RW / DVD-RW: 可读、可写，且可以改写 按应用分： CD唱片；VCD影碟；CD-ROM和CD-RW(计算机用) DVD影碟； DVD-ROM和DVD-RW(计算机用) CD光盘的信息记录原理(1) 为什么DVD容量比CD大得多？ 1) 更小的凹点长度(~2.08x), 2) 数据轨道间隔更紧密 (~2.16x), 3) 采用较短波长的635nm或650nm的红色激光, 使激光斑点直径缩小,提高信息的鉴别能力. 4) 数据区域稍大一点(~1.02x), 5) 更有效的信道比特调制 (~1.06x), 6) 更有效的纠错码(~1.32x), 7) 较少的段开销(~1.06x). 光盘驱动器的工作原理 光盘刻录机和DVD光盘的