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1、第7章硬盤與電源的認(rèn)識(shí)與選購(gòu)7.1認(rèn)識(shí)硬盤7.2認(rèn)識(shí)SerialATA硬盤7.3硬盤的選購(gòu)7.4幾款硬盤產(chǎn)品7.5電源的認(rèn)識(shí)與選購(gòu)7.1認(rèn)識(shí)硬盤7.1.1硬盤的外觀硬盤的外觀如圖7-1所示。硬盤的正面貼有商標(biāo)、硬盤的參數(shù)以及主從盤的跳線設(shè)置方法硬盤的背面有電路板、緩存芯片、控制芯片和接口等硬盤IDE接口是和主板IDE插槽進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的通道當(dāng)主板上的一個(gè)IDE插槽接兩個(gè)設(shè)備時(shí),就需要設(shè)置硬盤跳線,設(shè)置“主盤”或者“從盤”硬盤的電源接口由4針組成,呈梯形,不會(huì)因?yàn)椴宸捶较蚨褂脖P燒毀圖7-1硬盤的外觀7.1.2硬盤工
2、作原理硬盤可讀取、寫入和保存數(shù)據(jù),其原理是改變高速旋轉(zhuǎn)盤面上的磁顆粒的極性,一般要經(jīng)過(guò)以下的步驟:(1)軟件應(yīng)用程序通過(guò)操作系統(tǒng)請(qǐng)求一塊數(shù)據(jù),解釋該請(qǐng)求的磁盤高速緩沖實(shí)用程序?qū)⒉榭磾?shù)據(jù)是否存在于專門用作磁盤緩存的系統(tǒng)內(nèi)存中。如果在,則數(shù)據(jù)被復(fù)制到應(yīng)用程序的緩沖區(qū)中;如果不在,則將該請(qǐng)求發(fā)往磁盤控制器。以下步驟見圖7-2。(2)硬盤控制器檢查該盤的緩沖區(qū)以確定數(shù)據(jù)是否在其中。如果存在,該數(shù)據(jù)將通過(guò)硬盤控制器發(fā)往應(yīng)用程序(3)如果數(shù)據(jù)不在硬盤緩沖區(qū),控制器將觸發(fā)硬盤的磁頭轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(4)磁頭轉(zhuǎn)動(dòng)裝置在盤上移動(dòng)讀/寫頭至
3、目標(biāo)磁道(6)讀寫頭將通過(guò)改變盤面上的磁顆粒極性來(lái)寫入數(shù)據(jù),或者通過(guò)探測(cè)磁極的變化來(lái)讀取數(shù)據(jù)(5)連在硬盤馬達(dá)上的轉(zhuǎn)軸盤面,幫助把被請(qǐng)求數(shù)據(jù)的相應(yīng)區(qū)域移到讀/寫頭下圖7-2硬盤工作流程7.1.3了解硬盤術(shù)語(yǔ)1.硬盤的轉(zhuǎn)速硬盤的轉(zhuǎn)速也就是硬盤電機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速是決定硬盤內(nèi)部傳輸率的關(guān)鍵因素之一,它的快慢在很大程度上影響了硬盤的速度,同時(shí)轉(zhuǎn)速的快慢也是區(qū)分硬盤檔次的重要標(biāo)志之一。硬盤的主軸馬達(dá)帶動(dòng)盤片高速旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生浮力使磁頭飄浮在盤片上方。要將所要存取資料的扇區(qū)帶到磁頭下方,轉(zhuǎn)速越快,等待時(shí)間也就越短。因此轉(zhuǎn)速在很
4、大程度上決定了硬盤的速度。目前市場(chǎng)上常見的硬盤轉(zhuǎn)速一般有5400r/min、7200r/min甚至10000r/min。理論上,轉(zhuǎn)速越快越好,因?yàn)檩^高的轉(zhuǎn)速可縮短硬盤的平均尋道時(shí)間和實(shí)際讀寫時(shí)間。但是轉(zhuǎn)速越快發(fā)熱量越大,不利于散熱?,F(xiàn)在的主流硬盤轉(zhuǎn)速一般為7200r/min以上。隨著硬盤容量的不斷增大,硬盤的轉(zhuǎn)速也在不斷提高。然而,轉(zhuǎn)速的提高也帶來(lái)了磨損加劇、溫度升高、噪聲增大等一系列負(fù)面影響。于是,應(yīng)用在精密機(jī)械工業(yè)上的液態(tài)軸承馬達(dá)便被引入到硬盤技術(shù)中。液態(tài)軸承馬達(dá)使用的是黏膜液油軸承,以油膜代替滾珠,這樣可以
5、避免金屬面的直接磨擦,將噪聲及溫度減至最低;同時(shí),油膜可有效吸收震動(dòng),使抗震能力得到提高;更可減少磨損,提高壽命。2.平均尋道時(shí)間平均尋道時(shí)間指硬盤在盤面上移動(dòng)讀寫頭至指定磁道尋找相應(yīng)目標(biāo)數(shù)據(jù)所用的時(shí)間,它描述硬盤讀取數(shù)據(jù)的能力,單位為毫秒(ms)。當(dāng)單碟片容量增大時(shí),磁頭的尋道動(dòng)作和移動(dòng)距離減少,從而使平均尋道時(shí)間減少,加快硬盤速度。目前市場(chǎng)上主流硬盤的平均尋道時(shí)間一般在9ms以下,大于10ms的硬盤屬于較早的產(chǎn)品,一般不值得購(gòu)買。3.平均訪問時(shí)間平均訪問時(shí)間指磁頭找到指定數(shù)據(jù)的平均時(shí)間。平均訪問時(shí)間最能夠代表
6、硬盤找到某一數(shù)據(jù)所用的時(shí)間。顯然越短的平均訪問時(shí)間越好,一般為8ms~18ms。4.傳輸速率硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率是指硬盤讀寫數(shù)據(jù)的速度,單位為兆字節(jié)每秒(MB/s)。硬盤數(shù)據(jù)傳輸率又包括了內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率和外部數(shù)據(jù)傳輸率。內(nèi)部傳輸率(InternalTransferRate)也稱為持續(xù)傳輸率(SustainedTransferRate),它反映了硬盤緩沖區(qū)未用時(shí)的性能。內(nèi)部傳輸率主要依賴于硬盤的旋轉(zhuǎn)速度。外部傳輸率(ExternalTransferRate)也稱為突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率(BurstDataTransferRat
7、e)或接口傳輸率,它標(biāo)稱的是系統(tǒng)總線與硬盤緩沖區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸率。外部數(shù)據(jù)傳輸率與硬盤接口類型和硬盤緩存的大小有關(guān)。目前FastATA接口硬盤的最大外部傳輸率為16.6MB/s,而UltraATA100接口的硬盤則可達(dá)100MB/s。PATA硬盤接口規(guī)模已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)妮x煌的歷史了,而且從ATA33/66一直發(fā)展到ATA100/133一直到目前最高的ATA150SATA是SerialATA的縮寫,即串行ATA。這是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤接口類型,由于采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)而得名。SATA總線使用嵌入式時(shí)鐘
8、信號(hào),具備了更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力,與以往相比其最大的區(qū)別在于能對(duì)傳輸指令(不僅僅是數(shù)據(jù))進(jìn)行檢查,如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)矯正,這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。串行接口還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、支持熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。ATA是ATAttachment的縮寫,意思是AT計(jì)算機(jī)上的附加設(shè)備。ATA可以使用戶方便地在PC機(jī)上連接硬盤。1.PATA的全稱是ParallelATA,就是并行ATA硬盤接口