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1、第7章 硬盘驱动器,7.1 硬盘驱动器的分类,1按盘径尺寸分类 微硬盘的外观如图7-1所示。,2按接口类型分类 （1）IDE接口 IDE是智能驱动设备（Intelligent Drive Electronics）或集成驱动设备（Integrated Drive Electronics）的缩写。IDE接口都有40根针，IDE接口硬盘的外观如图7-2所示。,（2）Serial ATA接口 Serial ATA（简称SATA）预计生命期为10年，计划三代产品，现在为第一代。SATA 1.0数据传输速率的有效带宽峰值为150MB/s。SATA 2.0标准的数据传输速率为300MB/s，SATA 3.0
2、标准的数据传输速率为600MB/s。SATA接口硬盘的外观如图7-3所示。,（3）SCSI接口 SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）最初是为小型机研制的一种接口技术，但随着计算机技术的发展，现在它被完全移植到了普通微机上。图7-4所示是希捷Cheetah 15K3的SCSI硬盘及其接口，它是第六代SCSI硬盘，主轴转速为15 000r/min，36.7GB容量，物理接口是68针，并有光纤（Fibre Channel）接口，接口界面采用了Ultra SCSI 320规范。,7.2 硬盘驱动器的结构,1硬盘的外部结构 从外观上看，硬盘由电源
3、接口、数据接口、控制电路板、固定盖板、安装螺孔等组成，相同类型的硬盘结构都是相似的，图7-5a所示是IDE接口的硬盘，图7-5b所示是SATA接口的硬盘。,电源接口：电源接口与主机电源相连，为硬盘工作提供能源。IDE硬盘的电源接口为4针接口，而SATA硬盘的电源接口为15针。显然，现有的ATX电源没有这类电源插头，通常需要采用SATA电源转接线与传统电源线转接，如图7-6所示。,数据接口：数据接口是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带，根据连接方式的差异，分为IDE、SATA等接口。IDE接口为40根针，如图7-5a所示，数据线分40线和80线两种。SATA硬盘使用7针端口，如图7-5b
4、所示。IDE和SATA的数据线，如图7-7所示。,控制电路板：控制电路板采用贴片式元件焊接，包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。 固定盖板：硬盘的固定盖板面板上标注有产品的型号、产地、设置数据等，它与底板结合成一个密封的整体，以保证硬盘盘片和机构的稳定运行。 安装螺孔：用于硬盘的安装，对于3.5in的产品，固定盖板和侧面都有安装孔，可以方便灵活地安装。,2硬盘的内部结构 硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、盘头组件、接口及附件等几大部分组成，而盘头组件（Hard Disk Assembly，HAD）是构成硬盘的核心，封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动磁头组件、磁
5、头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等，如图7-8所示。,7.3 硬盘驱动器的基本工作原理,整个硬盘系统由硬盘驱动器、硬盘适配器及连接电缆三部分组成。,7.4 硬盘驱动器的主要参数,1容量（Capacity） 硬盘容量的单位为MB或GB。目前，主流硬盘容量一般为80160GB。影响硬盘容量的因素为单盘容量和盘片数量。在计算机中1GB1024MB，而硬盘厂家通常按照1GB1000MB换算。 2平均寻道时间（average seek time） 平均寻道时间指硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的时间，单位为毫秒（ms）。,3平均潜伏期（average latency） 平均潜伏期指当磁头
6、移动到数据所在的磁道后，然后等待所要的数据块继续转动（半圈或多些、少些）到磁头下的时间，单位为毫秒（ms）。 4单磁道时间（single track seek）， 单磁道时间指磁头从一磁道转移至另一磁道的时间，单位为毫秒（ms）。 5全程访问时间（max full seek） 全程访问时间指磁头开始移动直到最后找到所需要的数据块所用的全部时间，单位为毫秒（ms）。,6平均访问时间（average access） 平均访问时间指磁头找到指定数据的平均时间，通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和，单位为毫秒。 7最大内部数据传输率（maximum internal data transfer rat
7、e） 最大内部数据传输率也叫持续数据传输率（sustained transfer rate），单位Mbit/s（注意与MB/s之间的差别）。它指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘片数据线密度（指同一磁道上的数据间隔度）。,8外部数据传输率（external transfer rate） 通称突发数据传输率（burst data transfer rate），指从硬盘缓冲区读取数据的速率，在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率代替，单位为MB/s。 内部数据传输率与外部数据传输率的关系如图7-9所示，由于外部数据传输速率受内部数据传输速率制约，所以无法达到标称的速率。,
8、9主轴转速（rotational speed） 主轴转速是指硬盘内主轴的转动速度，目前ATA（IDE）硬盘的主轴转速一般为54007200r/min，主流硬盘的转速为7200r/min，至于SCSI硬盘的主轴转速一般可达720010 000r/min，而最高转速的SCSI硬盘转速高达15 000r/min。,10缓存（Buffer Memory） 硬盘缓存是指在硬盘内部的高速存储器，其作用是提供一个数据的缓冲区域，把从硬盘读取的数据暂时保存，然后一次性传输出去，或者把从总线传输来的数据暂时保存，然后逐渐写入硬盘。目的是解决硬盘与计算机其他部件速度不匹配的问题。目前，硬盘缓存的容量通常为512K
9、B、2MB、8MB、16MB或更大。 11单碟容量 硬盘中的存储盘片一般有14片。3.5in的碟片单碟容量已经达到40GB。,7.5 硬盘RAID技术,RAID（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列）有时也简称磁盘阵列（Disk Array），是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。 (1) RAID 0 AID 0存储方式如图7-10所示。,(2) RAID 1 RAID 1存储方式如图7-11所示。 (3) RAID 0+1 RAID 0+1存
10、储方式如图7-12所示。 (4) JBOD JBOD (Just a Bunch of Drives，简单硬盘串联) 也称作数据迭加。,7.6 主流硬盘驱动器的介绍,目前，市场上主流7200r/min桌面硬盘的品种不多，主要是迈拓的金钻9，希捷的酷鱼V和酷鱼7200.7，西数的鱼子酱BB和JB，日立的腾龙V和7K250以及三星的SP P80系列。表7-1列出了目前市场上的主流产品的技术参数。,7.7 硬盘驱动器的选购,硬盘的选购与其他产品一样，在没有充足的经济实力支持下，以“够用”为原则，如果考虑得更长远一点，就是想到以后的升级等问题。在购买硬盘时以主流产品为主，近期一般指：容量为160GB或
11、200GB，转速为7200r/min，数据缓存为2MB或8MB，接口类型为Ultra ATA 133或SATA 150，平均寻道时间低于9.0ms。因此总的说来，一般情况下，可以结合“够用就好”和“考虑升级”两个因素选择硬盘。,7.8 实训7.7.1 IDE接口硬盘驱动器的安装,IDE接口硬盘驱动器的安装方法如下： 将硬盘固定在安装架上。如图7-13所示。, 连接硬盘电源线。如图7-14所示。, 连接IDE数据线。如图7-15所示。,硬盘线的红线对准硬盘上信号线插座的第1脚（一般标有序号），插头对准插座引脚插入。如图7-16所示。,7.7.2 SATA接口硬盘的安装,SATA数据线为扁长形，直接连接主板上的相应接口即可，如图7-17所示。,7.7.3 IDE硬盘的BIOS设置,开机后，当屏幕上显示“Press Del to enter SETUP”信息时按Del或Delete键，进入BIOS设置程序。按光标键选定“Standard CMOS Features”项，按Enter键进入该项目。再按光标键选定“IDE Primary Master”项，按Enter键进入设置第一主IDE设备参数的子选项，如图7-18所示。,
