第六章光盘和光盘驱动器要点课件.ppt

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1、1,6.1光存储6.2光驱的分类及性能指标6.3光驱使用的注意事项6.4主流的光驱产品6.5发展趋势,第六章 光盘和光盘驱动器,2,我们常用的CD光盘非常薄，只有1mm的样子，但却包括了基板、记录层、反射层、保护层、印刷层等5个层。,6.1光存储,3,光盘的分类,CD光盘CD代表小型镭射盘，是一个用于所有CD媒体格式的一般术语。CD是最适于储存大数量的数据，它可以是任何形式或组合的计算机文件、声频信号数据、照片映像文件，软件应用程序和视频数据。音频CD可存储约1小时的高品质音乐、数据CD可存储最大约670MB的数据。,DVD光盘DVD是数字多功能光盘（Digital Versatile Dis

2、c）的简称，通常用来存放高质量的影音资料与大容量数据。与CD光盘类似，DVD光盘也有不同的类型。1）DVD-ROM也是只读光盘、存储容量为4.7GB2）DVD-R和CD-R一样，都是采用有机染料的方法制成，DVD-R容量为4.7GB。3）DVD-RW可反复擦写，重写次数超过1000次。,4,光盘的分类,蓝光光盘蓝光光盘（Blue-ray Disc，简称BD）是DVD之后的下一代光盘格式之一，用以存储高品质的影音以及高容量的数据存储。蓝光光盘的命名是由于其采用波长405纳米的蓝色激光光束来进行读写操作（DVD采用650纳米波长的红光读写器，CD则是采用780纳米波长）。一个单层的蓝光光碟的容量为

3、25或是27GB，足够存储一个长达4小时的高清影片。,5,6.2光驱的分类,1.CD-ROM是最早的光驱，它只能读取CD光盘上的数据、通过多年的发展速度大幅提升到了7800KB/S。2.DVD-ROM就是DVD光驱，相对CD-ROM来说它的速度较快（最高可达21MB/S），它能读取各种DVD光盘上数据并向前兼容。3.CD刻录机是在CD-ROM所有功能的基础上增加了刻录CD-R的功能，一般情况下刻录的速度要比读取的速度慢一些。4.康宝（COMBO）是将CD刻录机和DVD-ROM的功能相结合的设备，能读DVD盘的数据、也能对CD-R盘片进行写入操作。5.DVD刻录机是全能型的设备，能读取CD和DV

4、D的数据、也可将数据写入到CD-R或DVD-R盘上，是目前市场上主流产品。,6,6.2光驱的性能指标,1.速度：光驱的速度是用基础速度的倍数来描述、具体如下：CD光驱：基础速度150KB/S，最快的是52光驱DVD光驱：1350KB/S，16DVD的速度高达21MB/S2.CPU占用时间：指光驱在维持一定的转速和数据传输速率时所占用CPU资源的时间。3.缓存：与CPU和硬盘的缓存作用一样，提高光驱的运行速度。4.平均访问时间：是指光驱的激光头从原来的位置移动到指定的数据区，并把该区上的第一块数据读入高速缓冲所花费的时间。5.稳定性：由于光驱是集机械技术、光电技术为一体的设备，所以工作中的机械运

5、动会使得光驱工作一段时间后其精度有所下降。稳定性是指一部光驱在较长的一段时间内能保持稳定的、较好的读盘能力。6.接口类型：内置光驱采用SATA接口、外置光驱采用USB接口。,7,6.3光驱使用的注意事项,1.光驱在工作时光盘在驱动器内会高速旋转（最高7200RPM），在这种情况下驱动器内的灰尘会在气流的作用下飘荡并降落和覆盖到光头组件上，常期的灰尘积累会使光驱的读写精度和灵敏度大幅下降。所以在使用计算机时尽可能减少灰尘的产生，并做到定期除尘。2.光驱内部的机械构造复杂，且高速旋转，所以在光驱工作时一定要避免机箱的倾斜、振动等影响光驱正常工作的事情发生。,8,6.4主流的光驱产品,先锋DVR-2

6、19CHV刻录机采用SATA接口，配备了2MB的缓存容量，它支持24XDVD+/-R写入、12X DVD+/-R DL写入、8X DVD+RW复写、6X DVD-RW复写和12X DVD-RAM读写，16X DVD-ROM；CD方面，支持48X CD-R写入和32X CD-RW复写。,9,6.4主流的光驱产品,明基LD2000型外置超薄刻录机有弧线形造型设计，以黑色为主色调，外观形同粉饼盒，采用钢琴烤漆外观具有时尚镜面外观，上掀盖设计、缓存为2MB。支持最高8DVDR写入、6DVDR DL写入以及5DVD-RAM，USB接口独立供电彻底抛弃了电源设计。背面还专门设计了USB接线凹槽，让消费者可

7、以把数据线轻松带走，同时可避免数据线丢失。,10,6.5发展趋势,光驱是软驱的替代者，现如今互联网的普及和提速以及大容量移动存储设备日益完善的功能都在侵蚀着光驱的市场地位。目前已经有一部分用户不再考虑配置光驱，转而去选择容量大、更便携的闪盘,11,高速缓存（单位：KB、MB）,缓存（Cache Memory）是硬盘控制器上的一块内存芯片，它具有极快的存取速度，是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。高速缓存（单位：KB、MB）缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所，当磁头从硬盘盘片上将磁记录转化为电信号时，硬盘会临时将数据保存到数据缓存内，当数据缓存内的暂存数据传输完毕后，硬盘会清空缓存，然后再进行

8、下一次的填充与清空。目前主流硬盘的有8M、16M、32M、64M等几种。,12,硬盘单碟容量,单碟容量是指硬盘单个盘片的存储容量，由单位记录密度（每平方英寸）决定，通过提高单碟容量，可以缩短寻道时间和等待时间，并极大地降低硬盘的成本。单盘容量的提高的好处是：成本降低、平均访问时间短、内部结构简化，提高可靠性等。,13,磁头数（Heads）,磁头的作用是读取或者修改盘片上磁性物质的状态，一般说来，每一个磁面都会有一个磁头，从最上面开始，从0开始编号。磁头在工作时呈飞行状态、但在停止工作时，与磁盘是接触的。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式，着陆区不存放任何数据，磁头在此区域启停，不存在损伤任

9、何数据的问题。读取数据时，盘片高速旋转，由于对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计，此时磁头处于离盘面数据区0.2-0.5微米高度的“飞行状态”，既不与盘面接触造成磨损，又能可靠的读取数据。硬盘的磁头数与硬盘体内的盘片数有关。由于每个盘片均有2个磁面，每面都应有1个磁头，因此，磁头数一般为盘片数的2倍。,14,柱 面,硬盘通常由重叠的一组盘片（盘片数一般1-5片之间）构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外道向内道以“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称为硬盘的柱面。,15,每磁道扇区数（Sector）,把划分好的磁道沿径向划分为多个扇形存储区域，这样的扇形存储区域就是扇区，每

10、一扇区可存放的数据量为0-512B。格式化后，硬盘的容量由3个参数决定，即硬盘容量磁头数柱面数扇区数512（B）。,16,交错因子,交错因子就是每两个连续逻辑扇区之间所间隔的物理扇区数。交错因子是硬盘低级格式化时，需要给定的一个主要参数，取值范围在1:1到5:1之间，具体数值视硬盘类型而定。交错因子对硬盘的存取速度有很大影响。,17,MTBF,MTBF即连续无故障工作时间，它指硬盘从开始使用到第一次出现故障的最长时间，单位是小时。该指标关系到硬盘的使用寿命，一般硬盘的MTBF至少在30 000小时或40 000小时。如果硬盘按每天工作10小时计算，其寿命至少也有8年之久。,18,NCQ技术,N

11、CQ（Native Command Queuing全速命令排队）技术是一种使硬盘内部优化工作负荷执行顺序，通过对内部队列中的命令进行重新排序实现智能数据管理，改善硬盘因机械部件而受到的各种性能制约，该技术从SATA2开始使用。,19,5.2.2硬盘工作原理,为读写方便先把先要在硬盘的盘片上划分出很多存储单元。首先在盘片上划出多个同心圆，就是磁道，编号时从外向里数、最外道为0磁道。之后是沿直径方向划出多个扇形区域，就是所谓的扇区，从1开始编号、每个扇区最多可存放512B数据。,还需要说明的是每片盘的正反都两个面，多片盘时会有两倍于盘片数的面数，面的编号也是从0开始的、例如0面0道1扇。,20,5

12、.2.2硬盘工作原理,硬盘的寻道过程现在的硬盘，无论是IDE还是SATA采用的都是“温彻思特”技术。工作时它的磁头并不与盘片接触。可以想象，如果要提高存取数据的速度，硬盘的盘片就应该越转越快。但是如果磁头与盘片接触，那么无论采用什么材料都不可能胜任这种工作。根据空气动力学原理，只要主轴电机转速足够快（产生气流）且磁头的形状合适就能让磁头在盘片上方“飞行”或“悬浮”，与盘片保持一个非常近的距离。这样，盘片就能旋转的很快而不必担心摩擦造成的灾难。由于磁头相对盘片高速运动，并且二者距离很近，哪怕是一丁点灰尘也会造成磁盘的损坏。所以，盘片、磁头和驱动机构被密封在了一个盒子里。固定磁头且能沿盘片径向运动

13、的金属臂叫做碰头臂，它在步进电机（音圈马达）作用下可使磁头沿磁盘表面做径向运动，就是人们常说的寻道。,21,5.2.2硬盘工作原理,怎么定位到扇区前面说到想要找到数据就要把磁头定位到指定的面、磁道、扇区，磁道的选取是靠磁头臂的动作来实现的。而扇区的选取过程非常简单，在寻道结束后，盘片在电机主轴的带动下目标扇区会自动旋转至磁头下方，此时由控制电路发出读取（或写入）的指令来完成读写操作。,22,5.3硬盘厂商及其代表产品,希捷（Seagate）Barracuda 2000GB（7200转）希捷公司成立于1979年，公司总部位于美国加州斯科茨谷市，是全球最大的硬盘、磁盘和读写磁头制造商，希捷在设计、

14、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。Barracuda 2000GB（7200转）是希捷众多产品中的一元、它采用SATA3.0接口，数据传输率达到6Gb每秒，平均寻道时间只有9ms、它内部为两片装，单碟容量达到1TB，且提供了高达64MB的缓存，是目前市场上主流产品。,23,5.3硬盘厂商及其代表产品,西部数据公司(Western Digital Corp)WD Caviar Black 1TB 7200西部数据是全球知名的硬盘厂商，成立于1970年，目前总部位于美国加州，为全球五大洲用户提供存储器产品。长期以来，西部数据一直致力于为全球个人电脑

15、用户提供完善的存储解决方案，而作为全球存储器业内的先驱及长期领导者，西数在为用户及收集、管理与使用数字信息的组织方面具有丰富的服务经验，同时也具有良好的口碑。WD Caviar Black 1TB 7200转 64MB SATA3（WD1002FAEX）是一块入门级硬盘，数据传输率6Gb每秒，单碟容量达到512GB，两片装，有64MB的缓存。,24,5.4移动存储器,闪盘也叫优盘，采用USB接口，可热插拔。1998年闪盘面市时采用USB1.0接口，容量16 MB、是当时主流移动存储器软盘的11倍、随着技术的发展它的容量也不断提升，目前它的容量达到了128 GB和256GB，读/写速度快，保存时

16、间长（达10年之久），可重复擦写100万次以上，耐高低温、不怕潮、体积小、重量轻、便于携带，特别适用于PC间较大容量文件的转移存储。,25,5.4移动存储器移动硬盘,移动硬盘（Mobile Hard disk）移动硬盘是强调便携性和大容量的存储产品，方便实现计算机之间交换大容量数据。移动硬盘多采用USB接口，有1.8英寸、2.5英寸、3.5英寸等规格，目前主流产品的容量达到了500GB和1TB，而最新USB3.0的产品的实际数据传输率达到了30MB/S以上。,26,使用移动存储设备的注意事项,1.确保足够的供电2.保证移动硬盘与主机USB接口一致3.移动硬盘分区不易过多4.尽量避免一次拷贝大容

17、量的文件5.不要混用供电线缆6.避免USB接口松动7.尽量缩短使用时间8.使用完之后正常退出9.严禁碰撞、摔跌和工作状态下挪动移动硬盘10.移动硬盘不要进行频繁的磁盘整理和格式化操作11.保持电脑工作环境清洁12.注意防高温、防潮、防电磁干扰13.养成正确关机的习惯14.尽量不要使用硬盘压缩技术,27,5.5固态硬盘（SSD）,固态硬盘就是（Solid State Disk、IDE FLASH DISK）用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片）组成。固态硬盘的接口规范、功能及使用方法上与普通硬盘（SATA）的完全相同，在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致。虽然目前成本较高，但也正在逐渐普及到DIY市场。新一代的固态硬盘普遍采用SATA2接口及SATA3接口。固态硬盘的存储介质有闪存（FLASH芯片）和DRAM两种。,