DIYer必备PC硬件基础知识(八)——硬盘.doc

1.外观 当一块硬盘沉甸甸地拿在手中时，你就应该知道它的分量。硬盘的正面主要是印刷的商标和一些跳线设置说明。 小提示：每块硬盘的具体跳线说明都标明在硬盘的正面，它主要是设置硬盘作为主盘还是从盘的说明，硬盘出厂时默认设置是作主盘。 硬盘的背面有一块PCB控制电路板，它上面有很多芯片及元件，大家只要记住其中三个比较重要的芯片就可以了。 A.硬盘的主控芯片，它是电路板中最大的一块芯片，负责管理硬盘的工作、接口传输和电源的供应。 B.缓存芯片，它位于主控芯片上方，实际上它是一个内存颗粒，硬盘缓存的作用在于提高硬盘的稳定性，在读写文件时提高性能。 C.驱动芯片，作用是推动马达线圈以及主轴马达的驱动器。2.接口 硬盘与主板的连接部分就是它的接口，常见的有ATA、SATA、SCSI。ATA和SATA接口的硬盘主要应用在个人电脑上，SCSI接口的硬盘则较多地用在服务器上。接口的性能指标主要是传输率，也就是硬盘支持的外部传输率。 ATA接口传输率一般分为100MB/s 133MB/s目前常见的ATA接口硬盘的外部传输速率模式有UltraATA/100、UltraDMA/133两种。大多数的硬盘的都支持UltraDMA/100/133的传输速率模式。现在SATA硬盘都是150MB/s的传输率。 SATA硬盘的出现，缓解了磁盘系统的瓶颈问题。首先SATA是以串行的方式传送数据，这可使连接电缆数目变少，效率提高。其次，SATA有更高的起点、可发展的潜力大，Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/s，这比ATA 133所能达到的133MB/s的最高数据传输率还高，而Serial ATA 2.0的数据传输率将达到300MB/s。 最后，Serial ATA具有更强的系统拓展性，由于Serial ATA 采用点对点的传输协议，这样可以使每个驱动器独享带宽，而且在拓展Serial ATA设备方面会更有优势。 我们上图中看出ATA硬盘与SATA硬盘之间的区别3.内部 拆开硬盘后，可以看到如图4的硬盘模样，这就是一块硬盘的内部结构。它主要是由磁盘盘片、磁头组件及磁头传动结构组成。 硬盘工作时，它的核心是盘片，由主轴驱动旋转，然后由磁头定位，在高速旋转的盘片上定位数据来获取数据，磁头获取的数据，首先被送入缓存，然后通过数据线传送给系统。这就是硬盘的基本运作模式。 磁头组件很复杂、精密，主要用来读取和写入数据，在它工作时，离磁盘盘片的距离相当近，而且不能接触盘片，所以平时当硬盘在运行时，我们一定要让硬盘保持平稳的状态，不能晃动它，否则硬盘就很容易损坏。 磁盘盘片是由硬质合金组成的，是在盘片上涂上一层磁性物质，现在还出现了玻璃盘片。它的主要作用就是储存数据和资料。硬盘的磁头是用线圈缠绕在磁芯上制成的现在大都使用的是GMR（巨磁阻）磁头。 主轴结构也就是使磁盘盘片运动起来的部分，它决定了硬盘的转速。其中的马达转速越高，硬盘读取数据的速度也越快，相应地，也产生了噪音。所以很多硬盘使用了液态轴承，让硬盘的发热量和噪音都减小。二、硬盘的基本参数 了解了硬盘的基本概念以后，我们来了解一下硬盘的基本性能指标： 1.容量 我们通常所说的容量是指硬盘的总容量。这里要注意，一般硬盘厂商定义的单位1GB=1000MB，而系统定义的1GB=1024MB，所以会出现硬盘上的标称值小于格式化容量的情况，这算业界惯例，属于正常情况。 还有一种是指单碟容量，单碟容量就是指一张碟片所能存储的字节数，现在硬盘的单碟容量一般都在20GB以上。而随着硬盘单碟容量的增大，硬盘的总容量已经可以实现上百甚至上千GB了。目前，市场上所售的硬盘容量大都在80GB以上。 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5400转/分和7200转/分最高的转速则可达到10000转/分以上。我们可以这样理解：当磁头在盘片定位寻找数据时，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，那么硬盘一秒钟内可读取的数据就越多。特别是在读取游戏和拷贝大量数据的时候，转速高低就明显地体现出来。 3.缓存 硬盘缓存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，5400转/分的硬盘通常有512KB和2MB两种，7200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.最高内部传输速率 这是硬盘的内圈传输速率，它是指磁头和高速数据缓存之间的最高数据传输速率，单位为MB/s。最高内部传输速率的性能是与硬盘转速以及盘片存储密度（单碟容量）有直接的关系。 5.平均寻道时间 平均寻道时间是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），现在硬盘的平均寻道时间一般低于9毫秒。平均寻道时间越短，硬盘的读取数据能力就越高。 6.数据保护系统 硬盘内保存了很多重要的数据和资料，但是硬盘很脆弱。因此，数据安全对用户来说是一个重要的话题。目前硬盘普遍采用S.M.A.R.T技术（Self Monitoring Analysis and Reporting Technology自监测、分析及报告技术）来保护数据，各大硬盘厂商也推出了自己的特色产品：昆腾公司在火球八代硬盘中内建了DPS（数据保护系统），Maxtor（迈拓）在金钻二代上应用了MaxSafe技术，以及Seagate（西捷）的DST（Drive Self Test， 驱动器自我检测）和IBM的DFT（Drive Fitness Test，驱动器健康检测）等等。这些检测软件能有效地保护硬盘内数据的安全，用户使用时也可以更加放心了。三、主流硬盘 了解了硬盘主要的技术参数，下面我们来了解市场上主流的硬盘品牌。目前我们在市场上见到的硬盘大多是希捷（Seagate）、迈拓（Maxtor）、西部数据（Western Digital）和三星（Samsung）等几家厂商的产品。 Maxtor（迈拓）：目前市场上销售的迈拓硬盘主要包括其转速5400转/分的低端星钻系列和中端7200转/分的金钻系列，其中金钻系列又有2MB缓存容量和8MB缓存容量的区别。 主流的迈拓硬盘DiamondMax Plus9系列编号以6Y开头，如DiamondMAX Plus 9，容量为200GB，采用Serial ATA接口、8MB缓存并使用液态轴承马达，编号是：6Y200M006500A。 Seagate希捷：目前市场上出货最多的是酷鱼 80GB/7200/2MB/ATA100，由于其性能表现平稳、价格便宜，现在包括批量购买用户和个人购机用户都将它作为首选硬盘品牌。编号以ST开头的为希捷硬盘，如ST3120022A是希捷的3.5英寸半高、采用2张磁盘盘片、总容量为120GB的Ultra ATA接口硬盘。 WD（西部数据）：和前两个主要的硬盘品牌比较起来，WD在国内零售市场的影响力相对要小一些。80GB/7200/2MB/ATA100的主流硬盘与其它品牌的相比在价格方面要低一些。目前市场上常见的有Cavizr（鱼子酱）系列和Expert（专家）系列。“WD2500JB-00EVA0”的硬盘编号代表这是一块西部数据公司出品的容量为250GB/7200 RMP，并且具有8MB缓存的硬盘。 SAMSUNG三星：三星硬盘正式打入市场还不是很久，性能平稳。作为世界主要的半导体产品生产企业，三星硬盘秉承了高技术方面的开发和使用上的强大实力。单碟8