外存儲(chǔ)設(shè)備(硬盤(pán))

外存儲(chǔ)設(shè)備（硬盤(pán)）重點(diǎn)：硬盤(pán)結(jié)構(gòu)，硬盤(pán)性能指標(biāo)。難點(diǎn)：硬盤(pán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)硬盤(pán)主要包括：盤(pán)片、磁頭、盤(pán)片主軸、控制電機(jī)、磁頭控制器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、接口、緩存等幾個(gè)部份。所有的盤(pán)片都固定在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上，這個(gè)軸即盤(pán)片主軸。而所有盤(pán)片之間是絕對(duì)平行的，在每個(gè)盤(pán)片的存儲(chǔ)面上都有一個(gè)磁頭，磁頭與盤(pán)片之間的距離比頭發(fā)絲的直徑還小。所有的磁頭連在一個(gè)磁頭控制器上，由磁頭控制器負(fù)責(zé)各個(gè)磁頭的運(yùn)動(dòng)。磁頭可沿盤(pán)片的半徑方向動(dòng)作，而盤(pán)片以每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)到上萬(wàn)轉(zhuǎn)的速度在高速旋轉(zhuǎn)，這樣磁頭就能對(duì)盤(pán)片上的指定位置進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作。由于硬盤(pán)是精密設(shè)備，塵埃是其大敵，所以必須完全密封。硬盤(pán)正面在硬盤(pán)的正面都貼有硬盤(pán)的標(biāo)簽，標(biāo)簽上一般都標(biāo)注著與硬盤(pán)相關(guān)的信息，例如產(chǎn)品型號(hào)、產(chǎn)地、出廠日期、產(chǎn)品序列號(hào)等，上圖所示的就是WD200BB的產(chǎn)品標(biāo)簽硬盤(pán)背面在硬盤(pán)的一端有電源接口插座、主從設(shè)置跳線器和數(shù)據(jù)線接口插座，而硬盤(pán)的背面則是控制電路板硬盤(pán)接口、控制電路板及固定面板

(1)、接口：接口包括電源接口插座和數(shù)據(jù)接口插座兩部份，其中電源插座就是與主機(jī)電源相連接，為硬盤(pán)正常工作提供電力保證。數(shù)據(jù)接口插座則是硬盤(pán)數(shù)據(jù)與主板控制芯片之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸交換的通道，使用時(shí)是用一根數(shù)據(jù)電纜將其與主板IDE接口或與其它控制適配器的接口相連接，經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)的40針、80芯的接口電纜也就是指數(shù)據(jù)電纜，數(shù)據(jù)接口主要分成IDE接口、SATA接口和SCSI接口三大派系。

(2)、控制電路板：大多數(shù)的控制電路板都采用貼片式焊接，它包括主軸調(diào)速電路、磁頭驅(qū)動(dòng)與伺服定位電路、讀寫(xiě)電路、控制與接口電路等。在電路板上還有一塊ROM芯片，里面固化的程序可以進(jìn)行硬盤(pán)的初始化，執(zhí)行加電和啟動(dòng)主軸電機(jī)，加電初始尋道、定位以及故障檢測(cè)等。在電路板上還安裝有容量不等的高速數(shù)據(jù)緩存芯片，在此塊硬盤(pán)內(nèi)結(jié)合有2MB的高速緩存。

(3)、固定面板：就是硬盤(pán)正面的面板，它與底板結(jié)合成一個(gè)密封的整體，保證了硬盤(pán)盤(pán)片和機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行。在面板上最顯眼的莫過(guò)于產(chǎn)品標(biāo)簽，上面印著產(chǎn)品型號(hào)、產(chǎn)品序列號(hào)、產(chǎn)品、生產(chǎn)日期等信息，這在上面已提到了。硬盤(pán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)硬盤(pán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)由固定面板、控制電路板、磁頭、盤(pán)片、主軸、電機(jī)、接口及其它附件組成，其中磁頭盤(pán)片組件是構(gòu)成硬盤(pán)的核心，它封裝在硬盤(pán)的凈化腔體內(nèi)，包括有浮動(dòng)磁頭組件、磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、盤(pán)片、主軸驅(qū)動(dòng)裝置及前置讀寫(xiě)控制電路這幾個(gè)部份。將硬盤(pán)面板揭開(kāi)后，內(nèi)部結(jié)構(gòu)即可一目了然西數(shù)WD200BB硬盤(pán)采用單碟雙磁頭設(shè)計(jì)，但該磁頭組件卻能支持四個(gè)磁頭，注意其中有兩個(gè)磁頭傳動(dòng)手臂沒(méi)有安裝磁頭。磁頭與定位系統(tǒng)盤(pán)片盤(pán)片是硬盤(pán)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的載體，現(xiàn)在硬盤(pán)盤(pán)片大多采用鋁金屬薄膜材料，這種金屬薄膜較軟盤(pán)的不連續(xù)顆粒載體具有更高的存儲(chǔ)密度、高剩磁及高矯頑力等優(yōu)點(diǎn)。從下圖中可以發(fā)現(xiàn)，硬盤(pán)盤(pán)片是完全平整的，簡(jiǎn)直可以當(dāng)鏡子使用。主軸組件主軸組件包括主軸部件如軸承和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等。隨著硬盤(pán)容量的擴(kuò)大和速度的提高，主軸電機(jī)的速度也在不斷提升，于是有廠商開(kāi)始采用精密機(jī)械工業(yè)的液態(tài)軸承電機(jī)技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)被所有主流硬盤(pán)廠商所普遍采用了，它有利于降低硬盤(pán)工作噪音

盤(pán)片和主軸控制電路WD200BB的主控制芯片為WD70C23-GP，這是一塊中國(guó)臺(tái)灣產(chǎn)的芯片。數(shù)據(jù)傳輸芯片則是將硬盤(pán)磁頭前置控制電路讀取出數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)校正及變換后，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)街鳈C(jī)系統(tǒng)，至于高速數(shù)據(jù)緩存芯片是為了協(xié)調(diào)硬盤(pán)與主機(jī)在數(shù)據(jù)處理速度上的差異而設(shè)的，該款西數(shù)WD200BB的緩存容量大小為2MB。緩存對(duì)磁盤(pán)性能所帶來(lái)的作用是無(wú)須置疑的，在讀取零碎文件數(shù)據(jù)時(shí)，大緩存能帶來(lái)非常大的優(yōu)勢(shì)，這也是為什么在高端SCSI硬盤(pán)中早就有結(jié)合16MB甚至32MB緩存的產(chǎn)品。硬盤(pán)內(nèi)部工作視頻與聲音親眼看看硬盤(pán)內(nèi)部是如何工作的硬盤(pán)損壞時(shí)發(fā)出的各種噪音性能指標(biāo)（5項(xiàng)）

主軸轉(zhuǎn)速

硬盤(pán)的主軸轉(zhuǎn)速是決定硬盤(pán)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率的決定因素之一，它在很大程度上決定了硬盤(pán)的速度，同時(shí)也是區(qū)別硬盤(pán)檔次的重要標(biāo)志。主家用臺(tái)式機(jī)：5400RPM,7200RPM軸 轉(zhuǎn)速筆記本電腦:4200RPM,5400RPM性能指標(biāo)（5項(xiàng)）2.尋道時(shí)間

該指標(biāo)是指硬盤(pán)磁頭移動(dòng)到數(shù)據(jù)所在磁道而所用的時(shí)間，單位為毫秒(ms)。平均尋道時(shí)間則為磁頭移動(dòng)到正中間的磁道需要的時(shí)間。硬盤(pán)的平均尋道時(shí)間越小性能則越高。性能指標(biāo)（5項(xiàng)）3.單碟容量

單碟容量(StoragePerDisk)的標(biāo)準(zhǔn)單位為GB（千兆字節(jié)），是指每張盤(pán)片的存儲(chǔ)容量，例如我們常見(jiàn)的160GB硬盤(pán)通常就是使用了兩張單碟容量為80GB的盤(pán)片。影響單碟容量的直接因素有兩個(gè)：一是盤(pán)片中記錄信息的面積大小，二是盤(pán)片的存儲(chǔ)密度（單位面積上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量的大?。，F(xiàn)有硬盤(pán)受到標(biāo)準(zhǔn)體積尺寸（3.5英寸）的限制，增加硬盤(pán)的盤(pán)片數(shù)量和面積是行不通的，因此在現(xiàn)階段增加盤(pán)片的存儲(chǔ)密度，即增加單碟容量是提升硬盤(pán)容量唯一可行的方法。硬盤(pán)盤(pán)片上由許多極其微小的磁性顆粒構(gòu)成的。盤(pán)片上的磁性顆粒越多,盤(pán)片的存儲(chǔ)密度越大，能夠達(dá)到的單碟容量也就越大。單碟容量越高，它的數(shù)據(jù)傳輸率也將會(huì)越高

性能指標(biāo)（5項(xiàng)）4.高速緩存

該指標(biāo)指在硬盤(pán)內(nèi)部的高速存儲(chǔ)器。目前硬盤(pán)的高速緩存一般為2MB～16MB，SCSI硬盤(pán)的更大。購(gòu)買(mǎi)時(shí)最好選用緩存為8M以上的硬盤(pán)。由于硬盤(pán)的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速度和外界介面?zhèn)鬏斔俣炔煌彺嬖谄渲衅鸬揭粋€(gè)緩沖的作用。緩存的大小與速度是直接關(guān)系到硬盤(pán)的傳輸速度的重要因素，能夠大幅度地提高硬盤(pán)整體性能。當(dāng)硬盤(pán)存取零碎數(shù)據(jù)時(shí)需要不斷地在硬盤(pán)與內(nèi)存之間交換數(shù)據(jù)，如果有大緩存，則可以將那些零碎數(shù)據(jù)暫存在緩存中，減小外系統(tǒng)的負(fù)荷，也提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度。性能指標(biāo)（5項(xiàng)）數(shù)據(jù)傳輸速率和接口方式

硬盤(pán)接口是硬盤(pán)與主機(jī)系統(tǒng)間的連接部件，作用是在硬盤(pán)緩存和主機(jī)內(nèi)存之間傳輸數(shù)據(jù)。不同的硬盤(pán)接口決定著硬盤(pán)與計(jì)算機(jī)之間的連接速度，在整個(gè)系統(tǒng)中，硬盤(pán)接口的優(yōu)劣直接影響著程序運(yùn)行快慢和系統(tǒng)性能好壞。主要接口類(lèi)型：IDE,SATA,SCSI性能指標(biāo)（5項(xiàng)）總結(jié)

例如：希捷7200，9，160GB，SATA2.5,2MB主軸轉(zhuǎn)速7200RPM尋道時(shí)間單碟容量160GB高速緩存2MB接口方式和數(shù)據(jù)傳輸速率SATA2.5課本P64,名詞解釋硬盤(pán)：就是一種最為常見(jiàn)的外存儲(chǔ)器，它好比是數(shù)據(jù)的外部倉(cāng)庫(kù)一樣。電腦除了要有“工作間”，還要有專(zhuān)門(mén)存儲(chǔ)東西的倉(cāng)庫(kù)。硬盤(pán)又叫固定盤(pán)，由金屬材料涂上磁性物質(zhì)的盤(pán)片與盤(pán)片讀寫(xiě)裝置組成。這些盤(pán)片與讀寫(xiě)裝置（驅(qū)動(dòng)器）是密封在一起的。硬盤(pán)的尺寸有5.25英寸、3.5英寸和1.8英寸等。有一類(lèi)硬盤(pán)還可以通過(guò)并行口連接，作為一種方便移動(dòng)的硬盤(pán)。磁道：由于磁盤(pán)是旋轉(zhuǎn)的，則連續(xù)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)是排列在一個(gè)圓周上的。我們稱(chēng)這樣的圓周為一個(gè)磁道。盤(pán)片表面上以盤(pán)片中心為圓心，不同半徑的同心圓稱(chēng)為磁道。作業(yè)課本第64頁(yè)第三大題簡(jiǎn)答題的1.2題主流硬盤(pán)生產(chǎn)廠家品牌：希捷，邁拓，西部數(shù)據(jù)，日立，三星，IBM縮寫(xiě)：ST,MO,WD,HD,SP,IC硬盤(pán)