项目5 认识硬盘

1、项目五 认识硬盘 5.1 硬盘的发展历程硬盘的发展历程 5.2 硬盘硬盘的结构的结构 5.3 硬盘的工作原理硬盘的工作原理 5.4 硬硬盘的分类盘的分类 5.5 硬硬盘的性能指标盘的性能指标 5.6 硬盘硬盘的的编号编号 5.7 固态硬盘固态硬盘 5.8 硬盘的硬盘的分区分区与与格式化格式化 5.1 硬盘的发展历程硬盘的发展历程 硬盘的发展历程硬盘的发展历程 19561956年年9 9月，第一块硬盘诞生月，第一块硬盘诞生(ibm,5mb)(ibm,5mb)。 19681968年，年，“温彻斯特温彻斯特”(winchester)(winchester)技术诞生。技术诞生。 19731973年年,

2、 ,第一块第一块“温彻斯特温彻斯特”硬盘诞生。硬盘诞生。 19791979年，年，ibmibm发明薄膜磁头（发明薄膜磁头（thin-film headthin-film head）, ,使硬使硬 盘减小体积、增大容量、提高速度。盘减小体积、增大容量、提高速度。 8080年代末，年代末，ibmibm发明发明mrmr（磁阻）磁头，大大提高存储（磁阻）磁头，大大提高存储 密度。密度。 19911991年，年，ibmibm生产生产3.53.5英寸的硬盘，容量达到英寸的硬盘，容量达到1gb1gb。 1956年9月，ibm向世界展示的第一 台磁盘存储系统ibm 350 ramac 1999年，单碟容量高达

3、年，单碟容量高达10gb的的ata硬盘面世。硬盘面世。 2000年，高速硬盘问世，新材质硬盘诞生。年，高速硬盘问世，新材质硬盘诞生。 2000年年3月月16日，第一款日，第一款“玻璃硬盘玻璃硬盘”问世。问世。 2001年，年， gmr磁头（巨磁头）技术问世，目前磁头（巨磁头）技术问世，目前 最新的为第四代最新的为第四代gmr磁头技术。磁头技术。 2002年，年，ibm afc技术技术“仙尘仙尘”诞生，打破每平诞生，打破每平 方英寸方英寸100gb的存储密度极限。的存储密度极限。 2002年，年，serial ata硬盘推出，容量超过硬盘推出，容量超过100gb 硬盘逐渐普及。硬盘逐渐普及。 5

4、.1 硬盘的发展历程硬盘的发展历程 5.2 硬盘的结构硬盘的结构 硬盘的外部结构硬盘的外部结构 在电路板的正面，我们可以清晰地看到主轴驱动在电路板的正面，我们可以清晰地看到主轴驱动 芯片、读芯片、读/ /写通道芯片和数据处理芯片。写通道芯片和数据处理芯片。 在电路板的背面还有一颗在电路板的背面还有一颗hy 2mhy 2m的缓存芯片。的缓存芯片。 5.2 硬盘的结构硬盘的结构 编编 号号 组成部分名称组成部分名称说明说明 1缓存缓存 硬盘缓存的主要作用是与硬盘内部交换数据，是实现硬盘数据硬盘缓存的主要作用是与硬盘内部交换数据，是实现硬盘数据“预预 处理处理”操作的芯片，我们通常说的硬盘内部传输速

5、率其实就是指该操作的芯片，我们通常说的硬盘内部传输速率其实就是指该 缓存与硬盘内部之间的数据传输速率。缓存与硬盘内部之间的数据传输速率。 2 电源电源 接口接口 该接口由该接口由4 4针组成，主要用于硬盘与机箱电源相连接，并通过该接针组成，主要用于硬盘与机箱电源相连接，并通过该接 口为硬盘工作供电。口为硬盘工作供电。 3 硬盘硬盘 跳线跳线 当计算机中连接有两个及以上当计算机中连接有两个及以上ide硬盘时，必须为它们设置主盘和硬盘时，必须为它们设置主盘和 从盘。硬盘跳线可以实现这种设置，具体设置方法因不同硬盘而不从盘。硬盘跳线可以实现这种设置，具体设置方法因不同硬盘而不 同，用户可以参考硬盘正

6、面标签上的设置说明来进行主、从盘的设同，用户可以参考硬盘正面标签上的设置说明来进行主、从盘的设 置。置。 4 硬盘数据线接硬盘数据线接 口（口（ideide接口）接口） 通过该接口，利用专用数据排线可以把硬盘与主板连接起来，从而通过该接口，利用专用数据排线可以把硬盘与主板连接起来，从而 实现硬盘中数据的读写操作。实现硬盘中数据的读写操作。 5电容电容 硬盘中存储了大量的数据，为保证数据读写操作的安全，需要高质硬盘中存储了大量的数据，为保证数据读写操作的安全，需要高质 量的电容来稳定电路。量的电容来稳定电路。 6 控制控制 芯片芯片 这是硬盘的主要控制芯片，负责数据的交换与处理，是硬盘的核心这是

7、硬盘的主要控制芯片，负责数据的交换与处理，是硬盘的核心 部件之一。部件之一。 5.2 硬盘的结构硬盘的结构 硬盘内部结构图硬盘内部结构图 5.2 硬盘的结构硬盘的结构 编号编号组成部分名称组成部分名称说明说明 1浮动磁头组件浮动磁头组件 是硬盘中最精密的部件之一，由读写磁头、传动臂和传动轴三部分组成。是硬盘中最精密的部件之一，由读写磁头、传动臂和传动轴三部分组成。 磁头是硬盘技术中最重要、最关键的一环，它类似于磁头是硬盘技术中最重要、最关键的一环，它类似于“笔尖笔尖”。硬盘磁头采用。硬盘磁头采用 非接触式头、盘结构，它的磁头是悬在盘片上方的，加电后可在高速旋转的盘非接触式头、盘结构，它的磁头是

8、悬在盘片上方的，加电后可在高速旋转的盘 片表面移动，与盘片的间隙（飞高）只有片表面移动，与盘片的间隙（飞高）只有0.08-0.30.08-0.3微米。硬盘磁头其实是集成微米。硬盘磁头其实是集成 工艺制造的多个磁头的组合，每张盘片的上、下方都各有一个磁头。磁头不能工艺制造的多个磁头的组合，每张盘片的上、下方都各有一个磁头。磁头不能 接触高速旋转的硬盘盘片，否则会破坏盘片表面的磁性介质而导致硬盘数据丢接触高速旋转的硬盘盘片，否则会破坏盘片表面的磁性介质而导致硬盘数据丢 失和磁头损坏，因此硬盘工作时不要搬运主机。失和磁头损坏，因此硬盘工作时不要搬运主机。 2磁头驱动机构磁头驱动机构 硬盘磁头驱动机构

9、由音圈电机和磁头驱动小车组成，能对磁头进行正确的硬盘磁头驱动机构由音圈电机和磁头驱动小车组成，能对磁头进行正确的 驱动和定位，并在很短时间内精确定位于系统指令指定的磁道，保证数据读写驱动和定位，并在很短时间内精确定位于系统指令指定的磁道，保证数据读写 的可靠性。的可靠性。 3盘片盘片 盘片是硬盘存储数据的载体，一般采用金属薄膜磁盘，记录密度高。硬盘盘片是硬盘存储数据的载体，一般采用金属薄膜磁盘，记录密度高。硬盘 盘片通常由一张或多张盘片叠放组成。盘片通常由一张或多张盘片叠放组成。 4 盘片主轴驱盘片主轴驱 动机构动机构 盘片主轴驱动机构由轴承和马达等组成。硬盘工作时，通过马达的转动将盘片主轴驱

10、动机构由轴承和马达等组成。硬盘工作时，通过马达的转动将 盘片上用户需要的数据所在的扇区转动到磁头下方供磁头读取。马达转速越快，盘片上用户需要的数据所在的扇区转动到磁头下方供磁头读取。马达转速越快， 用户存取数据的时间就越短，从这个意义上讲，马达的转速在很大程度上决定用户存取数据的时间就越短，从这个意义上讲，马达的转速在很大程度上决定 了硬盘最终的速度。我们常说的了硬盘最终的速度。我们常说的5400转、转、7200转就是指硬盘马达的转速。轴承转就是指硬盘马达的转速。轴承 是用来把多个盘片串起来固定的装置。是用来把多个盘片串起来固定的装置。 5 前置读写控制前置读写控制 电子线路电子线路 用来控制

11、磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和定位等操作的。用来控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和定位等操作的。 玻璃盘片。石英玻璃是一种较铝合金更为坚固耐磨玻璃盘片。石英玻璃是一种较铝合金更为坚固耐磨 的盘片材质，生产成本较为低廉、磁盘的存储密度大，的盘片材质，生产成本较为低廉、磁盘的存储密度大， 在盘片高速旋转时的稳定性和可靠性也有不同程度地提在盘片高速旋转时的稳定性和可靠性也有不同程度地提 高，而且玻璃盘片的表面更为平滑、磁头在盘片上的飞高，而且玻璃盘片的表面更为平滑、磁头在盘片上的飞 行高度降得更低、数据读取动作更为迅速。行高度降得更低、数据读取动作更为迅速。 以陶瓷为材料以陶瓷为

12、材料 制作的主轴和轴承制作的主轴和轴承 （仍是滚珠轴（仍是滚珠轴 ），）， 它比金属的主轴、它比金属的主轴、 轴承更为光滑坚固，轴承更为光滑坚固， 可以极大到减少工可以极大到减少工 作时发出的噪音。作时发出的噪音。 5.3 硬盘的工作原理硬盘的工作原理 硬盘作为一种磁表面存储器。硬盘作为一种磁表面存储器。 在非磁性的合金材料（多为铝片）表面在非磁性的合金材料（多为铝片）表面 涂上一层很薄的磁性材料。涂上一层很薄的磁性材料。 通过磁层的磁化来存储信息的，即硬盘通过磁层的磁化来存储信息的，即硬盘 是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。 磁头在读取数据时，将磁粒子的

13、不同极磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极 性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据 转换器将这些原始信号变成电脑可以使用转换器将这些原始信号变成电脑可以使用 的数据。的数据。 写操作正好相反。硬盘写操作正好相反。硬盘cachecache主要负责主要负责 协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异。协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异。 磁面（磁面（side）：每个盘片都有上、下）：每个盘片都有上、下 两个磁面，从上向下从两个磁面，从上向下从“0”开始编号，开始编号， 0面、面、1面、面、2面、面、3面、面、 磁道（磁道（track）：硬盘在格式化时盘片）：硬盘在格式化

14、时盘片 会被划成许多同心圆，这些同心圆轨会被划成许多同心圆，这些同心圆轨 迹就叫磁道。磁道从外向内从迹就叫磁道。磁道从外向内从0开始顺开始顺 次编号，次编号，0道、道、1道、道、2道、道、 柱面（柱面（cylinder）：所有盘面上的同）：所有盘面上的同 一编号的磁道构成一个圆柱，称之为一编号的磁道构成一个圆柱，称之为 柱面，每个柱面上从外向内以柱面，每个柱面上从外向内以 “0”开开 始编号，始编号，0柱面、柱面、1柱面、柱面、2柱面、柱面、 扇区（扇区（sector）：硬盘的盘片在存储）：硬盘的盘片在存储 数据时又被逻辑划分为许多扇形的区数据时又被逻辑划分为许多扇形的区 域，每个区域叫作一个

15、扇区。域，每个区域叫作一个扇区。 硬盘容量硬盘容量= =柱面数柱面数扇区数扇区数每扇区字节数每扇区字节数磁头数磁头数 5.4 硬盘的分类硬盘的分类 按尺寸分按尺寸分: : 5.4 硬盘的分类硬盘的分类 按接口分按接口分: : ideide硬盘跳线的设置硬盘跳线的设置 一般可分为三种跳线设置：一般可分为三种跳线设置：mastermaster （主盘）、（主盘）、slaveslave（从（从 盘）、盘）、cable selectcable select（简称（简称cscs，线缆选择）。，线缆选择）。 master master 表示主盘，是一个表示主盘，是一个ideide通道上第一个被系统检测通道

16、上第一个被系统检测 到的设备。到的设备。slaveslave表示从盘，是一个表示从盘，是一个ideide通道上第二个被系统通道上第二个被系统 检测到的设备。检测到的设备。cable selectcable select根据硬盘数据线连接位置决定。根据硬盘数据线连接位置决定。 5.5 硬盘的技术指标硬盘的技术指标 容量：容量：容量是指硬盘的存储空间大小，常用容量是指硬盘的存储空间大小，常用gbgb （吉字节）为单位，也有（吉字节）为单位，也有tbtb为单位的。为单位的。 转速：转速：转速也就是指硬盘内部主轴马达的转动转速也就是指硬盘内部主轴马达的转动 速度。台式机硬盘的转速主要有两种：速度。台式

17、机硬盘的转速主要有两种：54005400转和转和 72007200转。也有转。也有1000010000转、转、1500015000转的。转的。 动作时间：动作时间：所谓硬盘的动作时间，主要包括平所谓硬盘的动作时间，主要包括平 均寻道时间、平均访问时间、道至道时间、最大均寻道时间、平均访问时间、道至道时间、最大 寻道时间和平均等待时间等几种。寻道时间和平均等待时间等几种。 平均寻道时间（平均寻道时间（average seek timeaverage seek time）：指读写磁头移动）：指读写磁头移动 至指定磁道所用的时间，反映硬盘读取数据的能力，单至指定磁道所用的时间，反映硬盘读取数据的能力

18、，单 位为毫秒。当单碟容量增大时，磁头的寻道动作和移动位为毫秒。当单碟容量增大时，磁头的寻道动作和移动 距离减少，从而使平均寻道时间减少，加快硬盘速度。距离减少，从而使平均寻道时间减少，加快硬盘速度。 目前市场上主流硬盘的平均寻道时间一般在目前市场上主流硬盘的平均寻道时间一般在9ms9ms以下。以下。 平均访问时间平均访问时间(average access time)(average access time)：是指磁头从起：是指磁头从起 始位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到指始位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到指 定的数据扇区所需的时间，单位为毫秒定的数据扇区所需的时间，单位为

19、毫秒(ms)(ms)。平均访。平均访 问时间体现了硬盘的读写速度，它包括了硬盘的平均问时间体现了硬盘的读写速度，它包括了硬盘的平均 寻道时间和平均等待时间，即：平均访问时间寻道时间和平均等待时间，即：平均访问时间= =平均寻平均寻 道时间道时间+ +平均等待时间。目前市场上主流硬盘的平均访平均等待时间。目前市场上主流硬盘的平均访 问时间一般在问时间一般在1111msms左右。左右。 平均等待时间平均等待时间( (verageverage latency) latency)：是指当磁头移动到：是指当磁头移动到 数据所在的磁道以后，等待指定的数据扇区转动到磁头数据所在的磁道以后，等待指定的数据扇区

20、转动到磁头 下方的时间，单位为毫秒下方的时间，单位为毫秒(ms)(ms)。平均等待时间越小越好，。平均等待时间越小越好， 转速快的硬盘具有更低的平均等待时间，而与单碟容量转速快的硬盘具有更低的平均等待时间，而与单碟容量 关系不大。一般来说，关系不大。一般来说，5400rpm5400rpm硬盘的平均等待时间为硬盘的平均等待时间为 5.6ms5.6ms，而，而7200rpm7200rpm硬盘的平均等待时间为硬盘的平均等待时间为4.2ms4.2ms。 道至道时间（道至道时间（ingle ingle rack rack eekeek）：指磁头从一）：指磁头从一 磁道转移至另一磁道的时间，单位为毫秒（磁

21、道转移至另一磁道的时间，单位为毫秒（msms）。）。 mtbf（连续无故障时间）：（连续无故障时间）：mtbf是指硬盘从开始运行到 出现故障的最长时间，单位为小时。至少在30000 40000小时。 数据传输率：数据传输率：硬盘数据传输率衡量的是硬盘读写数据的 速度，分为外部数据传输率和内部数据传输率两种,一般 用mb/s作为计算单位。计算机通过ide接口从硬盘的缓存 中将数据读出交给相应的控制器的速度与硬盘将数据从 盘片上读取出交给硬盘上的缓冲存储器的速度相比，前 者要比后者快得多，前者是外部数据传输率，而后者是 内部数据传输率，两者之间用一块缓冲存储器作为桥梁 来缓解速度的差距。通常也把外

22、部数据传输率称为突发 数据传输率(burst data transfer rate)，指从硬盘缓 冲区读取数据的速度。理论上说，ide硬盘采用ultra ata 100传输协议的外部传输率已经达到100mb/s， sata2.0硬盘，传输率又可达300mb/s。 内部数据传输率：也被称作硬盘的持续传输率内部数据传输率：也被称作硬盘的持续传输率 (sustained transfer rate)(sustained transfer rate)，一般取决于硬盘的转速，一般取决于硬盘的转速 和盘片线性密度。目前各硬盘生产厂家努力提高硬盘和盘片线性密度。目前各硬盘生产厂家努力提高硬盘 的内部传输率，

23、除了改进信号处理技术、提高转速以的内部传输率，除了改进信号处理技术、提高转速以 外，最主要的就是不断的提高单碟容量以提高线性密外，最主要的就是不断的提高单碟容量以提高线性密 度。这是因为单碟容量越大的硬盘线性密度越高，磁度。这是因为单碟容量越大的硬盘线性密度越高，磁 头的寻道频率与移动距离可以相应的减少，从而减少头的寻道频率与移动距离可以相应的减少，从而减少 了平均寻道时间，内部传输速率也就提高了。了平均寻道时间，内部传输速率也就提高了。 硬盘缓存：硬盘缓存：缓存是硬盘控制器上的一块存储芯片，缓存是硬盘控制器上的一块存储芯片， 为硬盘与外部总线交换数据提供场所。有三个作用：为硬盘与外部总线交换

24、数据提供场所。有三个作用： 预读、预写和临时存储最近访问过的数据。缓存大预读、预写和临时存储最近访问过的数据。缓存大 小有小有2mb2mb，8mb8mb，16mb16mb，32mb ,64mb32mb ,64mb。 硬盘接口方式及比较硬盘接口方式及比较 ideide接口：接口：也称之为电子集成驱动器。也称之为电子集成驱动器。ideide接接 口的硬盘具有价格低廉、兼容性好、性价比口的硬盘具有价格低廉、兼容性好、性价比 高的优点。（高的优点。（ultra ata 100 ultra ata 100 ，ultra ata ultra ata 133133） sata sata 接口：接口：即串行即

25、串行ataata接口（接口（serial ataserial ata），）， 它一改以往它一改以往ideide接口并行传输数据的方式，而接口并行传输数据的方式，而 采用连续串行的方式传送数据。采用连续串行的方式传送数据。 satasata接口相接口相 对于对于ideide接口起点更高，发展潜力更大。接口起点更高，发展潜力更大。传输传输 率率: :150150，300300，600mb/s600mb/s。 scsiscsi接口：接口：即小型计算机系统接口（即小型计算机系统接口（ small small computer system interface computer system inter

26、face ），它具有应），它具有应 用范围广、多任务、宽带宽、用范围广、多任务、宽带宽、cpucpu占用率低以占用率低以 及支持热插拔等优点，但价格较高。及支持热插拔等优点，但价格较高。 ieee1394接口：接口：ieee1394的前身称之为了的前身称之为了 firewire（火线）规范，它有两种版本，（火线）规范，它有两种版本， ieee1394a和和ieee1394b，支持热插拔、驱动程，支持热插拔、驱动程 序安装简易、数据传输速度快、具备通用序安装简易、数据传输速度快、具备通用i/0连接连接 头、点对点的通讯架构等特点，同时头、点对点的通讯架构等特点，同时ieee1394接接 口也具有

27、使用费用昂贵的致命缺点。口也具有使用费用昂贵的致命缺点。 usb接口：接口：usb接口也叫通用串行总线接口，是接口也叫通用串行总线接口，是 目前应用最为普遍的设备接口，目前应用最为普遍的设备接口，usb接口具有价接口具有价 格低廉、连接简单快捷、兼容性强、有很好的扩格低廉、连接简单快捷、兼容性强、有很好的扩 展性、支持即插即用、支持热插拔、支持高传输展性、支持即插即用、支持热插拔、支持高传输 速率等诸多优点。速率等诸多优点。 光纤通道（光纤通道（fibre channel）：）：光纤通道最长可达光纤通道最长可达 10公里，理论带宽可达公里，理论带宽可达1.06gbps，实际带宽可达，实际带宽可

28、达 100mbps，但价格非常昂贵，并且组建复杂。，但价格非常昂贵，并且组建复杂。 5.6 硬盘的编号硬盘的编号 seagate(seagate(希捷希捷) ) 希捷500gb 7200.12 16m（串口/散） 价格：￥365 365 适用类型：台式机 硬盘容量：500gb 缓存：16000kb 转速：7200转/分 磁头：2 （个） 希捷硬盘编号希捷硬盘编号 5.6 硬盘的编号硬盘的编号 wd(wd(西部数据西部数据) ) wd鱼子酱ks 640g 7200转 32m(串口wd6401aals) 价格：￥499499 适用类型：台式机 硬盘容量：640gb 单碟容量：320gb 盘片数：2

29、 接口类型：serial ata 接口速率：serial ata 300 缓存（kb：32000kb 转速/分：7200转/分 磁头 ：4个 西部数据硬盘编号西部数据硬盘编号 以西部数据以西部数据160gb sata2硬硬 盘为例，属于盘为例，属于caviar se （鱼子酱（鱼子酱se）系列。编号为）系列。编号为 wd1600js，“wd”代表西代表西 部数据，部数据，“1600”代表容量代表容量 为为160gb，“js”代表代表7200 转转8mb缓存缓存sata2接口。该接口。该 产品符合产品符合rohs环保标准。环保标准。 除此之外，除此之外，“ys”代表企业代表企业 级级7200转转

30、16mb缓存缓存sata2 接口，接口，“bb”代表代表7200转转 2mb缓存缓存pata接口，接口，“jb” 代表代表7200转转8mb缓存缓存pata 接口。接口。 5.6 硬盘的编号硬盘的编号 日立日立320g 5400320g 5400转转 8m8m 参考价格：￥参考价格：￥370370 适用类型：笔记本适用类型：笔记本 硬盘容量：硬盘容量：320gb320gb 单碟容量（单碟容量（gbgb）：）：160gb160gb 盘片数（张）：盘片数（张）：2 2 接口类型：接口类型：serial ataserial ata 接口速率：接口速率：serial ata 150serial ata

31、 150 缓存（缓存（kbkb）：）：8000kb8000kb 转速转速/ /分：分：54005400转转/ /分分 磁头（个）：磁头（个）：4 4 平均寻道时间（平均寻道时间（msms）：）：12ms12ms 其他性能其他性能 ：寻道消耗功率为寻道消耗功率为2.2w2.2w， 主动运作时为主动运作时为0.8w0.8w，休眠时为，休眠时为0.55w0.55w， 非常节能非常节能 最大传输速率最大传输速率870mbps870mbps 硬盘尺寸硬盘尺寸2.52.5寸寸 日立硬盘编号日立硬盘编号 编号编号: hdp725050gla360 h = hitachi（日立标识）（日立标识） d = de

32、skstar p = p7k500系列（系列（s代表代表standard） 72 = 7200转转 50 = 此系列产品的最大容量为此系列产品的最大容量为500gb （10=1000gb） 50 = 此款硬盘容量为此款硬盘容量为500gb （16=160gb，25=250gb， 32=320gb, 50=500gb, 75=750gb， 10=1000gb） g = 系列代号系列代号 l = 标准尺寸标准尺寸 a3 = sata 3.0gb/s 接口（接口（at=pata 133接口）接口） 6 = 16mb缓存（缓存（8=8mb 缓存，缓存， 6=16mb缓存，缓存，3=32mb缓存）缓存）

33、 0 = 保留位保留位 5.6 硬盘的编号硬盘的编号 三星三星1tb 72001tb 7200转转 32m32m 参考价格：￥参考价格：￥799 799 适用类型：台式机适用类型：台式机 硬盘容量：硬盘容量：1000gb1000gb 单碟容量（单碟容量（gbgb）：）：334gb334gb 盘片数（张）：盘片数（张）：3 3 接口类型：接口类型：serial ataserial ata 接口速率：接口速率：serial ata 300serial ata 300 缓存（缓存（kbkb）：）：32000kb32000kb 转速转速/ /分：分：72007200转转/ /分分 磁头（个）：磁头（个

34、）：3 3 平均寻道时间（平均寻道时间（msms）：）：8.98.9 硬盘尺寸：硬盘尺寸：3.53.5寸寸 其他性能: .耗电量低，产生的热量小； 2. 不会以为时高时低的电压对硬盘造成致命打击； 3. 转速均匀，数据读取稳定； 4. 数据写入磁性更强，不容易丢失； 5. 硬盘的设计寿命达到10年。 其他特点 :添加了超精磁粉阵列技术，按需磁头飞行技术，自由落 体感应器，缓冲芯片等独有技术。 三星硬盘编号三星硬盘编号 以sp2514n为例： “s”表示“spinpoint”系列 “p”表示p系列硬盘，转速为7200 转/分。“v”5400转/分的v系列硬 盘。 “08”表示容量，要乘以10，就

35、是 80gb “0”的位置指示了缓存容量，“0” 表示2兆，若为“1”则表示8兆 “2”代表磁头数 “n”表示接口类型。n表示ata133， c表示sata，h代表ultra ata100， d代表ata66 三星硬盘的编号标注理解 为“系列型号+转速+容量+ 缓存+磁头数目+接口类型” 硬盘品牌关注度硬盘品牌关注度 硬盘品牌关注度硬盘品牌关注度 5.7 固态硬盘简介固态硬盘简介 固态硬盘（固态硬盘（solid state disk或或 solid state drive），也称作电子硬），也称作电子硬 盘或者固态电子盘，是由控制单元和盘或者固态电子盘，是由控制单元和 固态存储单元（固态存储单

36、元（dram或或flash芯片）芯片） 组成的硬盘。固态硬盘的接口规范和组成的硬盘。固态硬盘的接口规范和 定义、功能及使用方法上与普通硬盘定义、功能及使用方法上与普通硬盘 的相同，在产品外形和尺寸上也与普的相同，在产品外形和尺寸上也与普 通硬盘一致。由于固态硬盘没有普通通硬盘一致。由于固态硬盘没有普通 硬盘的旋转介质，因而硬盘的旋转介质，因而抗震性极佳抗震性极佳。 其芯片的其芯片的工作温度范围很宽工作温度范围很宽（-4085 摄氏度）。目前广泛应用于军事、车摄氏度）。目前广泛应用于军事、车 载、工控、视频监控、网络监控、网载、工控、视频监控、网络监控、网 络终端、电力、医疗、航空等、导航络终端

37、、电力、医疗、航空等、导航 设备等领域。但由于成本较高，尚未设备等领域。但由于成本较高，尚未 普及到普及到diy市场。市场。 5.7 固态硬盘简介固态硬盘简介 固态硬盘的存储介质分为两固态硬盘的存储介质分为两 种，一种是采用种，一种是采用闪存闪存（flash芯芯 片）作为存储介质，另外一种是片）作为存储介质，另外一种是 采用采用dram作为存储介质。作为存储介质。 基于闪存的固态硬盘（基于闪存的固态硬盘（ide flash disk、serial ata flash disk）：采用）：采用flash芯片作为存芯片作为存 储介质，这也是我们通常所说的储介质，这也是我们通常所说的 ssd。 基于

38、基于dram的固态硬盘：采的固态硬盘：采 用用dram作为存储介质，目前应作为存储介质，目前应 用范围较窄。用范围较窄。 5.7 固态硬盘简介固态硬盘简介 固态硬盘与普通硬盘比较，具有以下优点：固态硬盘与普通硬盘比较，具有以下优点： 1. 1. 启动快启动快，没有电机加速旋转的过程。，没有电机加速旋转的过程。 2. 2. 不用磁头，不用磁头，快速随机读取快速随机读取，读延迟极小。，读延迟极小。 3. 3. 相对固定的读取时间。由于寻址时间与数据存储位置无关，因此磁盘碎片不会相对固定的读取时间。由于寻址时间与数据存储位置无关，因此磁盘碎片不会 影响读取时间。影响读取时间。 4. 4. 基于基于d

39、ramdram的固态硬盘写入速度极快。的固态硬盘写入速度极快。 5. 5. 无噪音无噪音。因为没有机械马达和风扇，工作时噪音值为。因为没有机械马达和风扇，工作时噪音值为0 0分贝。某些高端或大容分贝。某些高端或大容 量产品装有风扇，因此仍会产生噪音。量产品装有风扇，因此仍会产生噪音。 6. 6. 低容量的基于闪存的固态硬盘在工作状态下低容量的基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低能耗和发热量较低，但高端或大容，但高端或大容 量产品能耗会较高。量产品能耗会较高。 7. 7. 内部不存在任何机械活动部件，不会发生机械故障，也内部不存在任何机械活动部件，不会发生机械故障，也不怕碰撞、冲击、振

40、动不怕碰撞、冲击、振动。 8. 8. 工作温度范围更大工作温度范围更大。典型的硬盘驱动器只能在。典型的硬盘驱动器只能在5 5到到5555摄氏度范围内工作。而大摄氏度范围内工作。而大 多数固态硬盘可在多数固态硬盘可在-1070-1070摄氏度工作，一些工业级的固态硬盘还可在摄氏度工作，一些工业级的固态硬盘还可在-4085-4085 摄氏度，甚至更大的温度范围下工作。摄氏度，甚至更大的温度范围下工作。 9. 9. 低容量的固态硬盘比同容量硬盘低容量的固态硬盘比同容量硬盘体积小、重量轻体积小、重量轻。 5.7 固态硬盘简介固态硬盘简介 固态硬盘与传统硬盘比较，有以下缺点：固态硬盘与传统硬盘比较，有以

41、下缺点： 1. 成本高。每单位容量价格是传统硬盘的510倍（基于闪存），甚至 200300倍（基于dram）。 2. 容量低。目前固态硬盘最大容量远低于传统硬盘。 3. 固态硬盘易受到某些外界因素的不良影响，如磁场、静电等。 4. 写入寿命有限（基于闪存）。一般闪存写入寿命为1万到10万次，特制 的可达100万到500万次。 5. 基于闪存的固态硬盘在写入时比传统硬盘慢很多，也更易受到写入碎片 的影响。 6. 数据损坏后难以的恢复。传统的磁盘或者磁带存储方式，如果硬件发生 损坏，通过目前的数据恢复技术也许还能挽救一部分数据。 7. 根据实际测试，使用固态硬盘的笔记本电脑在空闲或低负荷运行下，电

42、 池航程短于使用7200rpm的2.5英寸传统硬盘。 8. 基于dram的固态硬盘在任何时候的能耗都高于传统硬盘，尤其是关闭 时仍需供电，否则数据丢失。 5.7 固态硬盘简介固态硬盘简介 三星固态硬盘（三星固态硬盘（256g参数）参数） 存储容量：存储容量：256gb 硬盘尺寸：硬盘尺寸：2.5英寸英寸 写入数据传输率写入数据传输率 ：200mb/s 读取能力：读取能力：220mb/s 功耗：功耗：1.1w 外形尺寸：厚度外形尺寸：厚度9.5mm 产品重量：产品重量：81g 参考价格：￥6500 5.8 硬盘分区与格式化 硬盘分区的步骤硬盘分区的步骤: : 启动计算机，按del进入cmos 设

43、置，将系统的启动顺序设定 从光驱或者软驱启动。 将启动光盘或者软盘放入光 驱，重新启动计算机，进入启 动选择画面，根据实际情况选 择合适的启动选项。 根据实际需要，选择分区软 件对硬盘进行分区和格式化。 在在biosbios中设置启动顺序中设置启动顺序 选择合适的启动选项选择合适的启动选项 5.8.1 硬盘分区的格式硬盘分区的格式 文件系统解析文件系统解析 （1 1）fat16fat16 fatfat的全称是的全称是“file allocation table”(file allocation table”(文件分配表系统文件分配表系统) )，fatfat文文 件系统件系统19821982年开

44、始应用于年开始应用于ms-dosms-dos中。中。fatfat文件系统主要的优点是它可文件系统主要的优点是它可 以被多种操作系统访问，如以被多种操作系统访问，如ms-dosms-dos、windowswindows所有系列和所有系列和os/2os/2等。这等。这 一文件系统在使用时遵循一文件系统在使用时遵循8.38.3命名规则命名规则( (即文件名最多为即文件名最多为8 8个字符，扩个字符，扩 展名为展名为3 3个字符个字符) )。同时。同时fatfat文件系统无法支持系统高级容错特性，不文件系统无法支持系统高级容错特性，不 具有内部安全特性等。具有内部安全特性等。 （2 2）vfatvfa

45、t 在在windows 95windows 95中，通过对中，通过对fatfat文件系统的扩展，长文件名问题得到妥文件系统的扩展，长文件名问题得到妥 善解决，这也就是人们所谓的扩展善解决，这也就是人们所谓的扩展fat(vfat)fat(vfat)文件系统。它对文件系统。它对fat16fat16 文件系统进行扩展，并提供支持长文件名功能，文件名可长达文件系统进行扩展，并提供支持长文件名功能，文件名可长达255255个个 字符，字符，vfatvfat仍保留有扩展名，而且支持文件日期和时间属性，为每仍保留有扩展名，而且支持文件日期和时间属性，为每 个文件保留了文件创建日期个文件保留了文件创建日期/

46、/时间、文件最近被修改的日期时间、文件最近被修改的日期/ /时间和时间和 文件最近被打开的日期文件最近被打开的日期/ /时间这三项内容。时间这三项内容。 5.8.1 硬盘分区的格式硬盘分区的格式 （3 3）fat32fat32 fat32fat32是是fat16fat16文件系统的派生，比文件系统的派生，比 fat16 fat16 支持更小的簇和更大的分区，支持更小的簇和更大的分区， 这就使得这就使得 fat32 fat32 分区的空间分配更有效率。分区的空间分配更有效率。fat32fat32主要应用于主要应用于windows windows 9898及后续及后续windowswindows系

47、统系统( (实际从未正式发布的实际从未正式发布的windows 97windows 97，即，即osr2osr2就开就开 始支持了始支持了) )，它可以增强磁盘性能并增加可用磁盘空间，同时也支持长，它可以增强磁盘性能并增加可用磁盘空间，同时也支持长 文件名。文件名。 （4 4）ntfsntfs ntfs(newntfs(new technology file system) technology file system)是是microsoft windows ntmicrosoft windows nt的标准的标准 文件系统，它也同时应用于文件系统，它也同时应用于windows 2000 /x

48、p /2003windows 2000 /xp /2003。与旧的。与旧的fatfat文件文件 系统相比，主要区别体现在系统相比，主要区别体现在ntfsntfs支持元数据支持元数据(metadata)(metadata)，并且可以利，并且可以利 用先进的数据结构提供更好的性能、稳定性和磁盘的利用率。用先进的数据结构提供更好的性能、稳定性和磁盘的利用率。ntfsntfs有有 三个基本版本：在三个基本版本：在nt 3.51nt 3.51和和nt 4nt 4中的中的1.21.2版，版，windows 2000windows 2000中的中的3.03.0版版 和和windows xpwindows x

49、p中的中的3.13.1版。这些版本后来被升级为版。这些版本后来被升级为4.04.0版、版、5.05.0版和版和5.15.1 版。更新的版本添加了额外的特性，比如版。更新的版本添加了额外的特性，比如windows 2000windows 2000引入了配额。引入了配额。 在兼容性方面，在兼容性方面，windows 9xwindows 9x的各种版本都不能识别的各种版本都不能识别ntfsntfs文件系统。文件系统。 5.8.2 硬盘分区的原则 对新硬盘进行分区对新硬盘进行分区: : 对已分区的硬盘进行分区对已分区的硬盘进行分区: : 建立基本分区建立基本分区建立扩展分区建立扩展分区再分成若再分成若 干个逻辑驱动器。干个逻辑驱动器。 删除所有逻辑分区删除所有逻辑分区删除扩展分区删除扩展分区删除删除 主分区主分区重新分区。重新分区。 分区工具分区工具: : 1.fdisk1.fdisk 2.disk manager2.disk manager 3.partition magic 3.partition magic 4.windows 4.windows 的磁盘管理的磁盘管理 5.8.3 利用fdisk进行分区 启动启动fdisk:fdisk: 确认大硬盘确认大硬盘 模式模式: : 5.8.3 利用fdisk进行分区 fdiskfdisk主界面