硬盘基本结构

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1、信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 由于由于SCSISCSI硬盘平时我们接触较少，因此我们目硬盘平时我们接触较少，因此我们目 前所提到的硬盘一般指的是前所提到的硬盘一般指的是IDEIDE接口的硬盘。这种硬接口的硬盘。这种硬 盘多属于温盘（盘多属于温盘（WinchesterWinchester），），由头盘组件（由头盘组件（HDAHDA， Head Head Disk Disk AssemblyAssembly）与印刷电路板组件（与印刷电路板组件（PCBAPCBA， Print Circuit Board AssemblyPrint Circuit

2、Board Assembly）组成。组成。信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 图图2-1 2-1 硬盘正面及硬盘正面及 各部件名称各部件名称 硬盘是一个集机、电、磁硬盘是一个集机、电、磁 于一体的高精系统。其内部是于一体的高精系统。其内部是 密封的，对用户而言既是黑匣密封的，对用户而言既是黑匣 子，也是透明的，用户根本不子，也是透明的，用户根本不 用关心其内部的运行，只需把用关心其内部的运行，只需把 标准接口接上即可正常使用，标准接口接上即可正常使用， 其正面如图其正面如图2-12-1所示。所示。2.1.1 2.1.1 硬盘外部结构硬盘外部结构 信

3、息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 2.1.1 2.1.1 硬盘外部结构硬盘外部结构 在硬盘的正面贴有产品标签在硬盘的正面贴有产品标签 ，主要有厂家的信息和产品信息，主要有厂家的信息和产品信息 ，如商标、型号、序列号、生产，如商标、型号、序列号、生产 日期、容量、参数、主从设置方日期、容量、参数、主从设置方 法等，这些信息是正确使用硬盘法等，这些信息是正确使用硬盘 的基本依据，如图的基本依据，如图2-22-2所示。所示。图图2-22-2所示的是所示的是WD200BBWD200BB的产的产 品标签。从型号上可以判断，它品标签。从型号上可以判断，它 是一

4、款容量为是一款容量为2020GBGB的的72007200RPMRPM高高 速硬盘，产品序列号为速硬盘，产品序列号为 WMA9L1203351WMA9L1203351，产地为马来西亚产地为马来西亚 ，出厂日期是，出厂日期是20012001年年8 8月月1515日。日。图图2-2 2-2 硬盘产品标签硬盘产品标签 信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 图图2-3 2-3 硬盘背面及各部件名称硬盘背面及各部件名称 在硬盘的在硬盘的 背面则是控制背面则是控制 电路板，如图电路板，如图 2-32-3所示。从所示。从 图图2-32-3中可以中可以 清楚地看出各清

5、楚地看出各 部件的位置。部件的位置。 总得来说，硬总得来说，硬 盘外部结构可盘外部结构可 以分成控制电以分成控制电 路板和路板和外壳两外壳两 个个部份。部份。信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 图图2-4 2-4 带有保护层的硬盘的背面带有保护层的硬盘的背面 有些硬盘有些硬盘 的电路板上会的电路板上会 附加有一层保附加有一层保 护层，使用海护层，使用海 绵或金属板，绵或金属板， 如图如图2-42-4所示所示 。信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 图图2-5 2-5 卸下保护层的硬盘卸下保护层的硬盘 卸下

6、保卸下保 护层，可以护层，可以 看到电路板看到电路板 与保护层间与保护层间 还有一层海还有一层海 绵，如图绵，如图2-2- 5 5所示。所示。信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 图图2-6 2-6 卸下电路板的硬盘卸下电路板的硬盘 拧下电路板上的拧下电路板上的4 4颗颗 螺丝，就可以取下电路螺丝，就可以取下电路 板。这块硬盘的电路板板。这块硬盘的电路板 和硬盘内部的电路连接和硬盘内部的电路连接 并不是通过软排线，而并不是通过软排线，而 是弹性触点。为防止短是弹性触点。为防止短 路，电路板和盘体之间路，电路板和盘体之间 还有一层海绵。如果采还有一层海

7、绵。如果采 用软排线的方式进行连用软排线的方式进行连 接，需要先将用于连接接，需要先将用于连接 排线的插座两边的排线的插座两边的 “耳耳 朵朵”向外拉，然后就可向外拉，然后就可 以取出排线，再取下电以取出排线，再取下电 路板。揭开电路板后的路板。揭开电路板后的 盘体如图盘体如图2-62-6所示。所示。信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 大多数的控制电路板都采用贴片式焊接，它包括大多数的控制电路板都采用贴片式焊接，它包括 主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路 、高速缓存、控制与接口电路等。在电路

8、板上还有一、高速缓存、控制与接口电路等。在电路板上还有一 块块ROMROM芯片，里面固化的程序可以对硬盘进行初始化芯片，里面固化的程序可以对硬盘进行初始化 ，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以 及故障检测等。在电路板上还安装有容量不等的高速及故障检测等。在电路板上还安装有容量不等的高速 数据缓存芯片。读写电路的作用就是控制磁头进行读数据缓存芯片。读写电路的作用就是控制磁头进行读 写操作。磁头驱动电路直接控制寻道电机，使磁头定写操作。磁头驱动电路直接控制寻道电机，使磁头定 位。主轴调速电路是控制主轴电机带动盘体以恒定速位。主轴调速电路是控制

9、主轴电机带动盘体以恒定速 率转动的电路。缓存（率转动的电路。缓存（CacheCache）对磁盘性能所带来的作对磁盘性能所带来的作 用是毋庸置疑的，在读取零碎文件数据时，大缓存能用是毋庸置疑的，在读取零碎文件数据时，大缓存能 带来非常大的优势。带来非常大的优势。信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 图图2-7 2-7 硬盘硬盘EIDEEIDE接口接口 在硬盘的一端有电源接口插座、主从设置跳线器和数在硬盘的一端有电源接口插座、主从设置跳线器和数 据线接口插座，电源插口与主机电源相联，为硬盘工作提据线接口插座，电源插口与主机电源相联，为硬盘工作提 供电力保

10、证。数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间进供电力保证。数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间进 行传输交换的纽带，根据联接方式的差异，分为行传输交换的纽带，根据联接方式的差异，分为EIDEEIDE接口接口 、SCSISCSI接口和接口和SATASATA串口。串口。EIDEEIDE接口多用在桌面硬盘，经接口多用在桌面硬盘，经 常听说的常听说的4040针、针、8080芯的接口电缆指的就是这类数据线，如芯的接口电缆指的就是这类数据线，如 图图2-72-7所示。所示。信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 SCSISCSI接口则多用在网络服务器和高档图形工作站中

11、，接口则多用在网络服务器和高档图形工作站中， 如图如图2-82-8所示。所示。图图2-8 2-8 硬盘硬盘SCSISCSI接口接口 信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 图图2-9 2-9 硬盘硬盘SATASATA接口接口 SATASATA串口数据传输目前最高达到串口数据传输目前最高达到150150MB/SMB/S，是当前是当前 的主流产品，如图的主流产品，如图2-92-9所示。所示。信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 对于对于STATSTAT硬盘，不再使用硬盘，不再使用4 4针的针的“D D形形”电源接

12、口，电源接口， 改用新式的易于插拔的接口代替。这种接口有改用新式的易于插拔的接口代替。这种接口有1515个插针，个插针， 但其宽度与以前的电源接口相当。硬盘控制器厂商如但其宽度与以前的电源接口相当。硬盘控制器厂商如SIIGSIIG 、PromisePromise、3Ware3Ware等均在其等均在其PCIPCI扩展卡的包装中提供有扩展卡的包装中提供有 电源转接线。在接好硬盘接口上的电源和数据线之后，将电源转接线。在接好硬盘接口上的电源和数据线之后，将 线缆连接到线缆连接到PCIPCI扩展卡或主板的扩展卡或主板的S-ATAS-ATA端口上即可完成安端口上即可完成安 装。装。S-ATAS-ATA采

13、用点对点连接方式，因此每个采用点对点连接方式，因此每个S-ATAS-ATA线缆（线缆（ 或通道）只能连接一块硬盘，相应的也就不必像并行硬盘或通道）只能连接一块硬盘，相应的也就不必像并行硬盘 那样设置主、从跳线。那样设置主、从跳线。信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 梭鱼，一种凶猛的梭鱼，一种凶猛的 热带海生鱼，有带尖牙热带海生鱼，有带尖牙 的突出的下颚，包括一的突出的下颚，包括一 些可食种类。些可食种类。图图2-10 2-10 典型典型SATASATA硬盘产品标签硬盘产品标签 典型典型SATASATA 的产品标签如图的产品标签如图 2-102-10

14、所示。所示。信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 2.1.2 2.1.2 硬盘内部结构硬盘内部结构 平时我们了解硬盘，多是从产品外观、产品特征平时我们了解硬盘，多是从产品外观、产品特征 及磁盘性能等方面去认识，那么硬盘的内部到底是什及磁盘性能等方面去认识，那么硬盘的内部到底是什 么样呢？相信许多朋友都不太清楚，由于硬盘的特殊么样呢？相信许多朋友都不太清楚，由于硬盘的特殊 结构，其内部对空气洁净度的要求至少是结构，其内部对空气洁净度的要求至少是100100级以上，级以上， 所以一般的用户谁都不会去冒冒失失地将硬盘拆开来所以一般的用户谁都不会去冒冒失失地

15、将硬盘拆开来 ，因此了解硬盘内部结构的机会就非常少。，因此了解硬盘内部结构的机会就非常少。把硬盘上表面的塑料纸彻底斯掉，拧下把硬盘上表面的塑料纸彻底斯掉，拧下8 8颗螺丝（颗螺丝（ 四周四周6 6颗，中间颗，中间2 2颗），再撕掉后侧面的密封锡纸，看颗），再撕掉后侧面的密封锡纸，看 到的硬盘如图到的硬盘如图2-112-11所示。所示。信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 2.1.2 2.1.2 硬盘内部结构硬盘内部结构 图图2-11 2-11 没有外包装的硬盘没有外包装的硬盘 信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部结构硬盘外部、内部结构 2.1.2 2.1.2 硬盘内部结构硬盘内部结构 图图2-12 2-12 硬盘腔体硬盘腔体 由于顶盖和盘由于顶盖和盘 体的连接非常紧密体的连接非常紧密 ，要用平口螺丝刀，要用平口螺丝刀 才能撬开，撬开顶才能撬开，撬开顶 盖后就露出其盖后就露出其“庐庐 山真面目山真面目”了，与了，与 图图2-112-11相比，里面相比，里面 可漂亮多了，其内可漂亮多了，其内 部结构如图部结构如图2-122-12所所 示，在顶盖内侧有示，在顶盖内侧有 4 4个扇形突起，是个扇形突起，是 和外界交换空气用和外界交换空气用 的减压囊。的减压囊。信息产业部数据恢复技术培训 第第3 3讲讲 硬盘外部、内部