计算机组装与维护课件第五周解读

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1、第 5 章 外 存 储 设 备,5.1 硬 盘 5.2 软 盘 驱 动 器,5.1 硬 盘,5.1.1 硬盘的构造 硬盘和软盘很相似，它们的工作原理大致相同，不同的是软盘与软盘驱动器是分开的，而硬盘与硬盘驱动器却是装在一起的，做成一个不可随意拆卸的整体，并密封起来，如图5-1所示。另外，在使用时，二者的容量与速度差异很大。,图5-1 硬盘,2内部结构,5.1.2 硬盘的性能指标 了解了硬盘的基本组成以后，下面介绍一下硬盘的基本性能指标，以便大家选购硬盘时更加胸有成竹。,1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，它表示了硬盘中能存储的数据量，其单位为千兆字节（GB）。这里要注意

2、，一般硬盘厂商定义的单位1GB=1000MB，而系统定义的1GB=1 024MB，所以会出现硬盘上的标称值大于格式化容量的情况，这算业界惯例，属于正常情况。Maxtor（迈拓）公司已经推出了300GB的硬盘。,硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单张盘片的容量，单碟容量越大，单位成本越低。因为大容量硬盘里面通常都有数张盘片，提高单张盘片的容量，才能提高硬盘的总容量，现在3.5英寸的IDE硬盘的单碟容量己经达到80GB。另外，在硬盘转速相同的情况下，单碟容量大的比单碟容量小的硬盘在相同的时间内可以读取更多的文件，因此硬盘的传输速率也会加快。 通常所说的容量是指硬盘的总容量。,

3、2转速 转速是指硬盘内电机主轴的转动速度，单位是RPM（每分钟旋转次数）。其转速越高，内部传输速率就越高。目前一般的硬盘转速为5 400转/分和7 200转/分，最高的转速则可达到10 000转/分以上。可以这样理解：当磁头在盘片上寻找、定位数据时，如果盘片转动速度越快，磁头则可更快地定位到要找的数据，那么硬盘单位时间内可读取的数据就越多。特别是在读取游戏程序和拷贝大量数据的时候，转速高低就明显地体现出来了。,3缓存 缓存（Cache）是硬盘与外部总线交换数据的场所，是硬盘内部的高速存储器，是为解决硬盘的存取速度和内存存取速度不匹配而设计的（类似于CPU的一二级缓存）。,缓存的容量因为其造价太

4、高，而不可能做得太大。ATA硬盘的缓存大小一般为512KB和2MB。现在来说，5 400转/分的硬盘通常有512KB和2MB两种，7 200转/分的硬盘的缓存通常为2MB或者8MB还有一些高端的型号采用了更大的缓存以提高硬盘性能。硬盘缓存越大，一次的数据吞吐量就越大，性能也就更好。,4数据传输率 硬盘的数据传输率是衡量硬盘速度的一个重要参数，它与硬盘的转速、接口类型、系统总线类型有很大关系。它是指计算机从硬盘中准确找到相应数据并传输到内存的速率，以每秒可传输多少兆字节来衡量（MB/s），IDE接口目前最高的是133MB/s，SATA已经达到了150MB/s。,数据传输率分为外部传输率（Exte

5、rnal Transfer Rate）和内部传输率（Internal Transfer Rate）。通常称外部传输率为突发数据传输率（Burst Data Transfer Rate）或接口传输率，是指从硬盘的缓存中向外输出数据的速率，单位为MB/s。,内部传输率也称最大持续传输率（Sustained Transfer Rate），是指硬盘在盘片上读写数据的速度，现在的主流硬盘大多在25MB/s40MB/s之间。由于硬盘的内部传输率要小于外部传输率，因此内部传输率的高低才是评价一个硬盘整体性能的决定性因素。,一般来说，在硬盘的转速相同时，单碟容量越大则硬盘的内部传输率越大；在单碟容量相同时，转

6、速高的硬盘内部传输率也高；在转速与单碟容量相差不多的情况下，新推出的硬盘由于处理技术先进，它的内部传输率也会较高。,5平均寻道时间、平均潜伏时间和平均访问时间 （1）平均寻道时间 （Average Seek Time） 平均寻道时间是指磁头移到数据所在磁道平均需要的时间，单位是ms（毫秒）。平均寻道时间是硬盘机械能力的表现。现在的硬盘基本上都具有10ms以下的平均寻道时间，有许多甚至达到了6ms。,（2）平均潜伏时间 （Average Latency Time） 平均潜伏时间是指要读写数据所在的扇区转到磁头下的时间，一般在2ms6ms之间。,（3）平均访问时间 （Average Access

7、Time） 平均访问时间是指磁头从起始位置到达目标磁道位置，并从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间，它体现了硬盘的读写速度，是平均寻道时间和平均潜伏时间的总和。平均访问时间最能够代表硬盘找到某一数据所用的时间，越短的平均访问时间越好，目前主流硬盘一般在8.5ms9ms。,6连续无故障时间（MTBF） 连续无故障时间是指硬盘操作时出现故障的时间间隔的平均数（Mean Time Between Failures）。这个指标的数值越大，表明硬盘的故障率越低，可靠性越高。一般硬盘的MTBF至少在几十万小时以上。,5.1.3 硬盘的选购指南 硬盘作为PC中最主要的外部存储器，其重要性是显而易见的。

8、硬盘不仅仅是PC的数据资料库而已，它对整机的性能而言，也扮演着重要的角色，就算PC配有最快的CPU、内存、显示器，但性能不佳的硬盘却会严重拖累PC整体的性能。目前的硬盘市场，产品的品种较多，且各有各的特色，对于普通消费者来说，如何选择一款合适的硬盘并不是一件很容易的事情，选择硬盘要考虑什么？,1首先要考虑硬盘技术的发展趋势硬指标 硬盘的技术发展体现在存储介质的改变、机械结构的改进、转速的提高、缓存的变大、单碟容量的提高、读写策略的优化及接口的升级等方面。硬盘发展至今，要在根本上改进存储方式和介质在短期内是不太可能的，技术人员只能在剩余的方面下手。,（1）转速 增加转速可以减少硬盘的转动延迟。硬

9、盘的盘片转得越快，硬盘就能在越短的时间里找到需要的数据。我们几年前经历了5 400转到7 200转的提升，2003年西部数据公司更是在桌面硬盘产品中首次引进“万转”的WD360硬盘。但是显然“万转”硬盘技术还不完善，经过一年多的发展，截止到2004年，除了西部数据公司没有其他厂家跟进。所以虽然“万转”硬盘肯定是以后发展的趋势，但是可能还需要一年甚至几年的时间才可能成为主流。,（2）缓存 现在的硬盘使用SDRAM作为缓存。缓存对于硬盘的作用就像缓存对于处理器的作用一样重要。这是一种二级存储结构，让经常被访问的数据存储在速度快很多、但成本较高的存储器（缓存）里，这样可以大大提高硬盘的读写性能。,西

10、部数据公司首先在它的JB系列硬盘中引入了8MB的缓存取代之前一直使用的2MB缓存产品，把整个行业引入8MB时代。如今所有厂商都有8MB和2MB的产品共存，以满足不同用户的需求。今年市场上将出现不少16MB缓存的产品，缓存变大的潮流不可逆转。,（3）单碟容量 每一个硬盘是由一个或几个盘片构成的，由于盘片数量越多，损坏的可能性越大，制造成本越高，所以厂商喜欢生产单碟或者双碟的产品，在市场上也几乎看不到四碟以上的产品。单碟容量的提升就是存储密度的提高，这不仅能增加硬盘本身的总存储容量，而且对硬盘性能影响很大，单碟容量大的硬盘速度也快。今年将是100GB甚至133GB单碟产品的天下。,（4）读写策略

11、如今的厂家往往不只是一味提高所谓的“速度”，还讲究读写策略，比如处理器领域的超线程和双核心。而在硬盘上经常能看到的策略改变是硬盘Firmware的升级，不过这只是小修小改。如今硬盘厂商把SCSI领域的CQ技术也拿到桌面产品上，这就是SATA II标准里的NCQ技术。通过对硬盘读写命令的优化排序，从而做到性能的最优。,（5）接口 接口技术解决的是硬盘到主板间的数据传输速率问题，从上个世纪末的ATA 33标准一直发展到ATA 133标准，PATA走到了尽头。从三年前开始，SATA逐步占领市场，而随着SATA II标准的制定完毕，今年将是SATA II崭露头角的一年。虽然从速度来看，由于内部传输率还

12、不足以挑战接口速率，SATA还没有表现出超人一等的实力，但SATA II相对于SATA，SATA相对于PATA有很多优点。,注：目前市面上有两种串行硬盘：一种是“伪”串行硬盘，一种才是真正意义的串行硬盘。在这里所说的“伪”串行硬盘，并不是指假货、劣质产品，而是指其实现串行功能的方式。在早期，由于时间的关系，各硬盘厂商所推出的串行ATA硬盘都是在原基础之上、通过桥接方式来提供对串行ATA的支持，毕竟每推出一个新款都需要一定的研发时间。,桥接方式就是在并行硬盘中上增加一个并串转换的SATA桥芯片来实现串行传输，简单地理解就是将一块SATA PCI卡的功能整合到硬盘之上。在这种方式下，硬盘内部或桥芯

13、片与磁盘控制器之间实际上仍以并行方式传输数据，只是到了SATA桥，才将数据串行化。采用这种方式组建的磁盘系统只在数据线传输的一段利用了串行技术，并且数据要经过串并、并串转换，所以SATA的CRC技术优势和150MB/s的理论界面速度未能完全发挥。,早期的酷鱼V串行ATA硬盘和金钻9的串行ATA硬盘就是属于“伪串行硬盘”，而希捷后来推出的酷鱼7200.7 PLUS硬盘才算得上是真正意义的串行硬盘，即原生串行ATA（Native Serial ATA）。,5.2 软 盘 驱 动 器,1软驱的组成结构 2软驱的工作原理,5.3 光盘驱动器,5.3.1 光驱（CD-ROM）发展历史简述 5.3.2 光

14、驱的种类 1按接口分类 光驱的接口类型主要有以下几种。, IDE接口：IDE是目前光驱的主流接口。在586以上的系统中，IDE接口都集成在主板上，这使得光驱的安装更为简单。另外，IDE接口的光驱所附的驱动程序往往可以互换使用。, SCSI接口：SCSI接口的好处在于可以连接多个不同设备，并且占用较少的CPU资源。但SCSI接口的光驱需要配合SCSI卡一起使用，而且SCSI接口的光驱在安装、设置时比较麻烦，所以SCSI接口的光驱远不如IDE接口光驱使用广泛。主要用于工作站、服务器和一些高档次的计算机上。 专用接口：主要用于一些特殊用途的光驱专用接口。,2按放置方式分类 如果按照光驱在计算机上的安

15、装方式来划分，有内置式和外置式两种。 内置式光驱：是目前大多数普通用户采用的安装形式。这种光驱可以安装在计算机机箱的5英寸软驱位置，通过内部连线连接到计算机上。, 外置式光驱：它的自身带有保护外壳，可以放在计算机机箱外，通过并行口与PC相连接，而不必安装到计算机机箱中去。外置式光驱使用比较方便，但是价格相对较贵。 3按功能分类 按功能分，光驱分为如下几类，如图5-18所示。,图5-18 不同功能的光驱, CD-ROM驱动器：只读型光盘驱动器。 CD-R驱动器：可记录式光盘驱动器。 CD-RW驱动器：可擦写式光盘驱动器。 DVD-ROM驱动器：DVD只读型光盘驱动器。 DVD-R驱动器：可记录式

16、光盘驱动器。, DVD-R/W驱动器：可擦写式光盘驱动器。 COMBO驱动器：CD-ROM，DVD-ROM和CD-RW功能于一体的一种光盘驱动器。 5.3.3 光驱的外部结构 1光驱的正面 光驱的正面一般包含下列各部分（如图5-19所示）。,图5-19 光驱的正面,（1）防尘门和CD-ROM托盘。 （2）耳机插孔。 （3）音量控制按钮。 （4）播放键。注意，有些牌子的光驱是没有这个键的。 （5）弹出键。按一下此键，光盘会自动弹出。,（6）读盘指示灯。 （7）手动退盘孔。当光盘由于某种原因不能退出时，可以用此小孔把光盘退出。也请注意，部分光驱无此功能。 2光驱的背面 光驱的背面由以下几部分组成（如图5-20所示）。,图5-20 光驱背面,（1）电源线插座。 （2）主从跳线，光驱和硬盘一样也有主盘和从盘工作方式之分，可根据需要通过此跳线开关设置。 （3）数据线插座，目前绝大部分的光驱跟硬盘一样使用IDE数据线。 （4）音频线插座，此插座通过音频线和声卡相连。,5.3.4 光驱的性能指标 1