计算机组装与维护-硬盘.ppt
硬盘,硬盘（港台称之为硬碟，英文名：Hard Disc 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碟片组成。这些碟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。二、转速 转速(Rotationl 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。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。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。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。,硬盘尺寸,.25英寸硬盘；早期用于台式机，已退出历史舞台。3.5寸台式机硬盘；风头正劲，广泛用作各式电脑。2.5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。1.8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。1.3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。1.0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寸微型硬盘；产品单一，日立独有技术，已知仅用于日立的一款硬盘手机。,机械硬盘发展（以下简称硬盘）,、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，UDMA 66规格面世。8、2000年10月，迈拓（Maxtor）收购昆腾。9、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）。10、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。11、2005年12月21日,硬盘制造商希捷宣布收购迈拓（Maxtor）。12、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。13、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1。,硬盘接口,目前硬盘接口类型不算多，主要有IDE、SCSI、SATA三种 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。,主板的结构,(a)IDE接口(b)SATA接口图2-35硬盘设备接口,主板的结构,PCI插槽,AGP插槽,北桥芯片,CPU插槽,南桥芯片,BIOS芯片,电源插座,内存插槽,IDE接口,CMOS,软驱接口,SATA,计算机的硬件组成,6硬盘硬盘是大容量、高存取速度、不易磨损的计算机外部存储设备，是计算机系统中保存信息资源最重要的外部存储器。主要有IDE接口和SATA接口硬盘如图1-8所示。,图1-8,图3-8 IDE接口硬盘 图3-9 Serial ATA硬盘,图3-10 SCSI控制卡 图3-11 SCSI硬盘,外壳,数据线接口,电源接口,跳线,控制电路板,反力矩弹簧装置,磁盘盘片,主轴,读写磁头,传动手臂,传动轴,图3-12 硬盘外观组成 图3-13 硬盘内部结构,IDE接口硬盘跳线设置,迈拓硬盘跳线设置：美钻硬盘跳线设置：,主盘跳线：跳J50和J46,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。,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 全称为Small Computer System Interface（小型机系统接口），历经多世代的发展，从早期的 SCSI-II，到目前的 Ultra320 SCSI 以及 Fiber-Channel（光纤通道），接头类型也有多种。SCSI 硬盘广为工作站及个人计算机以及服务器所使用，因为它的转速快，可达 15000 rpm，且数据传输时占用 CPU 运算资源较低，但是单价也比同样容量的 ATA 及 SATA 硬盘昂贵。SAS（Serial Attached SCSI）是新一代的SCSI技术，和SATA硬盘相同，都是采取序列式技术以获得更高的传输速度，可达到3Gb/s。此外也透过缩小连接线改善系统内部空间等。此外，由于SAS硬盘可以与SATA硬盘共享同样的背板，因此在同一个SAS存储系统 中，可以用SATA硬盘来取代部分昂贵的SCSI硬盘，节省整体的存储成本。,硬盘尺寸,5.25英寸硬盘；早期用于台式机，已退出历史舞台。3.5寸台式机硬盘；风头正劲，广泛用作各式电脑。2.5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。1.8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。1.3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。1.0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寸微型硬盘；产品单一，日立独有技术，已知仅用于日立的一款硬盘手机。,硬盘制造商,希捷(Seagate)希捷科技（英语：Seagate Technology，NYSE：STX）是全球主要的硬盘厂商之一，于1979年在美国加州成立，现时在开曼群岛注册。现时，希捷的主要产品包括桌面硬盘，企业用硬盘，笔记本电脑硬盘和微型硬盘。在专门研发硬盘的厂商中，希捷是历史最悠久的。它的第一个硬盘产品，容量是5MB。在2006年5月，希捷科技收购了另一间硬盘厂商迈拓公司。产品销量方面，希捷报称自己是第一间公司，售出10亿个硬盘产品。西部数据(Westdigital)市场占有率仅次于希捷。以桌面产品为主。其桌面产品分为侧重高IO性能的Black系列（俗称“黑盘”），普通的Blue系列（俗称蓝盘），以及侧重低功耗、低噪音的环保Green系列（俗称绿盘）。西部数据同时也提供面向企业近线存储的Raid Edition系列，简称RE系列。同时也有SATA接口的10000RPM的猛禽系列和迅猛龙(VelociRaptor)系列。日立(Hitachi)第三大硬盘厂商。主要由收购的原IBM硬盘部门发展而来。日立制作所（日文：株式会社日立制作所；英文：Hitachi,Ltd.），简称日立，总部位于日本东京，致力于家用电器、电脑产品、半导体、产业机械等产品，是日本最大的综合电机生产商。,固态硬盘介绍：,固态硬盘SSD（Solid State Disk、IDE FLASH DISK、Serial ATA Flash Disk）是由控制单元和存储单元（FLASH芯片）组成，简单的说就是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘（目前最大容量为1TB），固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，.在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致，包括3.5，2.5，1.8多种类型。由于固态硬盘没有普通硬盘的旋转介质，因而抗震性极佳，同时工作温度很宽，扩展温度的电子硬盘可工作在-45+85。广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空等、导航设备等领域。,硬盘的保养常识,硬盘是电脑中较容易损坏的配件，但其中有相当一部分的原因是用户操作不当所致。其实，只要在日常使用中注意一些小技巧，便可以减少硬盘出故障的可能性，从而延长其正常的使用寿命。1.读写过程中且忌断电硬盘的转速大都是5400转和7200转，SCSI硬盘更在10000到15000转，在进行读写时，整个盘片处于高速旋转状态中，如果忽然切断电源，将使得磁头与盘片猛烈磨擦，从而导致硬盘出现坏道甚至损坏，也经常会造成数据流丢失。所以在关机时，一定要注意机箱面板上的硬盘指示灯是否没有闪烁，即硬盘已经完成读写操作之后才可以按照正常的程序关闭电脑。硬盘指示灯闪烁时，一定不可切断电源。如果是移动硬盘，最好要先执行硬件安全删除，成功后方可拔掉。2.保持良好的工作环境硬盘对环境的要求比较高，有时候严重集尘或是空气湿度过大，都会造成电子元件短路或是接口氧化，从而引起硬盘性能的不稳定甚至损坏。3.防止受震动硬盘是十分精密的存储设备，进行读写操作时，磁头在盘片表面的浮动高度只有几微米；即使在不工作的时候，磁头与盘片也是接触的。硬盘在工作时，一旦发生较大的震动，就容易造成磁头与资料区相撞击，导致盘片资料区损坏或刮伤磁盘，丢失硬盘内所储存的文件数据。因此，在工作时或关机后主轴电机尚未停顿之前，千万不要搬动电脑或移动硬盘，以免磁头与盘片产生撞击而擦伤盘片表面的磁层。此外，在硬盘的安装、拆卸过程中也要加倍小心，防止过分摇晃或与机箱铁板剧烈碰撞。,硬盘的保养常识,4.减少频繁操作如果长时间运行一个程序(如大型软件或玩游戏)，或是长期使用BT等下载软件，这时就要注意了，这样磁头会长时间频繁读写同一个硬盘位置(即程序所在的扇区)，而使硬盘产生坏道。另外，如果长时间使用一个操作系统，也会使系统文件所在的硬盘扇区(不可移动)处于长期读取状态，从而加快该扇区的损坏速度。当然，最好是安装有两个或以上的操作系统交替使用，以避免对硬盘某个扇区做长期的读写操作。5.恰当的使用时间在一天中，特别是夏天高温环境下。最好不要让硬盘的工作时间超过10个小时，而且不要连续工作超过8个小时，应该在使用一段时间之后就关闭电脑，让硬盘有足够的休息时间。6.定期整理碎片硬盘工作时会频繁地进行读写操作，同时程序的增加、删除也会产生大量的不连续的磁盘空间与磁盘碎片。当不连续磁盘空间与磁盘碎片数量不断增多时，就会影响到硬盘的读取效能。如果数据的增删操作较为频繁或经常更换软件，则应该每隔一定的时间(如一个月)就运行Windows系统自带的磁盘碎片整理工具，进行磁盘碎片和不连续空间的重组工作，将硬盘的性能发挥至最佳。7.使用稳定的电源供电一定要使用性能稳定的电源，如果电源的供电不纯或功率不足，很容易就会造成资料丢失甚至硬盘损坏。,IDE 133MB/s Sata 300MB/s sataII 600MB/s,
