IT計(jì)算機(jī)課件計(jì)算機(jī)組裝維護(hù)第05章

第5章外存儲(chǔ)設(shè)備

5」硬凝

5.2軟盤驅(qū)動(dòng)器

5.1硬盤

5.1.1硬盤的構(gòu)造

硬盤和軟盤很相似，它們的工作原理

大致相同，不同的是軟盤與軟盤驅(qū)動(dòng)器是

分開(kāi)的，而硬盤與硬盤驅(qū)動(dòng)器卻是裝在一

起的，做成一個(gè)不可隨意拆卸的整體，并

密封起來(lái)，如圖所示。另外，在使用時(shí),

二者的容量與速度差異很大。

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2.內(nèi)部結(jié)構(gòu)

5.1.2硬盤的性能指標(biāo)

了解了硬盤的基本組成以后，下面介紹一

下硬盤的基本性能指標(biāo)，以便大家選購(gòu)硬

盤時(shí)更加胸有成竹。

點(diǎn)擊此處結(jié)束故跟Mliai>

1.容量

作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，容量是硬

盤最主要的參數(shù)，它表示了硬盤中能存儲(chǔ)

的數(shù)據(jù)量，其單位為千兆字節(jié)（GB）。這

里要注意，一般硬盤廠商定義的單位

1GB=1OOOMB,而系統(tǒng)定義的1GB=1

024MB,所以會(huì)出現(xiàn)硬盤上的標(biāo)稱值大于

格式化容量的情況，這算業(yè)界慣例，屬于

正常情況。Maxtor（邁拓）公司已經(jīng)推出

了300GB的硬盤。

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硬盤的容量指標(biāo)還包括硬盤的單碟容量。

所謂單碟容量是指硬盤單張盤片的容量，

單碟容量越大，單位成本越低。因?yàn)榇笕?/p>

量硬盤里面通常都有數(shù)張盤片，提高單張

盤片的容量，才能提高硬盤的總?cè)萘浚F(xiàn)

在3.5英寸的IDE硬盤的單碟容量己經(jīng)達(dá)到

80GBo另外，在硬盤轉(zhuǎn)速相同的情況下，

單碟容量大的比單碟容量小的硬盤在相同

的時(shí)間內(nèi)可以讀取更多的文件，因此硬盤

的傳輸速率也會(huì)加快。

通常所說(shuō)的容量是指硬盤的總?cè)萘俊?/p>

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2.轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)速是指硬盤內(nèi)電機(jī)主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，單位是

RPM（每分鐘旋轉(zhuǎn)次數(shù)）。其轉(zhuǎn)速越高，內(nèi)部

傳輸速率就越高。目前一般的硬盤轉(zhuǎn)速為5400

轉(zhuǎn)/分和7200轉(zhuǎn)/分，最高的轉(zhuǎn)速則可達(dá)到10000

轉(zhuǎn)/分以上?？梢赃@樣理解：當(dāng)磁頭在盤片上尋

找、定位數(shù)據(jù)時(shí)，如果盤片轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快，磁頭

則可更快地定位到要找的數(shù)據(jù)，那么硬盤單位時(shí)

間內(nèi)可讀取的數(shù)據(jù)就越多。特別是在讀取游戲程

序和拷貝大量數(shù)據(jù)的時(shí)候，轉(zhuǎn)速高低就明顯地體

現(xiàn)出來(lái)了。

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3.緩存

緩存（Cache）是硬盤與外部總線交換

數(shù)據(jù)的場(chǎng)所，是硬盤內(nèi)部的高速存儲(chǔ)器,

是為解決硬盤的存取速度和內(nèi)存存取速

度不匹配而設(shè)計(jì)的（類似于CPU的一二

級(jí)緩存）。

點(diǎn)擊此處結(jié)束故跟Mliai>

緩存的容量因?yàn)槠湓靸r(jià)太高，而不可能做

得太大。ATA硬盤的緩存大小一般為

512KB和2MB?，F(xiàn)在來(lái)說(shuō)，5400轉(zhuǎn)/分的硬

盤通常有512KB和2MB兩種，7200轉(zhuǎn)/分的

硬盤的緩存通常為2MB或者8MB還有一些

高端的型號(hào)采用了更大的緩存以提高硬盤

性能。硬盤緩存越大，一次的數(shù)據(jù)吞吐量

就越大，性能也就更好。

4.數(shù)據(jù)傳輸率

硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率是衡量硬盤速度的一個(gè)

重要參數(shù)，它與硬盤的轉(zhuǎn)速、接口類型、

系統(tǒng)總線類型有很大關(guān)系。它是指計(jì)算機(jī)

從硬盤中準(zhǔn)確找到相應(yīng)數(shù)據(jù)并傳輸?shù)絻?nèi)存

的速率，以每秒可傳輸多少兆字節(jié)來(lái)衡量

(MB/s),IDE接口目前最高的是

133MB/S,SATA已經(jīng)達(dá)到了150MB/s。

數(shù)據(jù)傳輸率分為外部傳輸率(External

TransferRate)和內(nèi)部傳輸率(Internal

TransferRate)o通常稱外部傳輸率為突發(fā)

數(shù)據(jù)傳輸率(BurstDataTransferRate)或

接口傳輸率，是指從硬盤的緩存中向外輸出

數(shù)據(jù)的速率，單位為MB/S。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映Miieih

內(nèi)部傳輸率也稱最大持續(xù)傳輸率

(SustainedTransferRate),是指硬盤在

盤片上讀寫數(shù)據(jù)的速度，現(xiàn)在的主流硬盤

大多在25MB/s?40MB/S之間。由于硬盤的

內(nèi)部傳輸率要小于外部傳輸率，因此內(nèi)部

傳輸率的高低才是評(píng)價(jià)一個(gè)硬盤整體性能

的決定性因素。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映Miieih

一般來(lái)說(shuō)，在硬盤的轉(zhuǎn)速相同時(shí)，單碟容

量越大則硬盤的內(nèi)部傳輸率越大；在單碟

容量相同時(shí)，轉(zhuǎn)速高的硬盤內(nèi)部傳輸率也

高；在轉(zhuǎn)速與單碟容量相差不多的情況下,

新推出的硬盤由于處理技術(shù)先進(jìn)，它的內(nèi)

部傳輸率也會(huì)較高。

點(diǎn)擊此處結(jié)束故映P圖〉

5.平均尋道時(shí)間、平均潛伏時(shí)間

和平均訪問(wèn)時(shí)間

(1)平均尋道時(shí)間

(AverageSeekTime)

平均尋道時(shí)間是指磁頭移到數(shù)據(jù)所在磁道

平均需要的時(shí)間，單位是ms(毫秒)。平

均尋道時(shí)間是硬盤機(jī)械能力的表現(xiàn)。現(xiàn)在

的硬盤基本上都具有10ms以下的平均尋道

時(shí)間，有許多甚至達(dá)到了6ms。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映<]a

(2)平均潛伏時(shí)間

(AverageLatencyTime)

平均潛伏時(shí)間是指要讀寫數(shù)據(jù)所在

的扇區(qū)轉(zhuǎn)至I］磁頭下的時(shí)間，一般在

2ms?6ms之間。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映<]a

(3)平均訪問(wèn)時(shí)間

(AverageAccessTime)

平均訪問(wèn)時(shí)間是指磁頭從起始位置到達(dá)

目標(biāo)磁道位置，并從目標(biāo)磁道上找到要

讀寫的數(shù)據(jù)扇區(qū)所需的時(shí)間，它體現(xiàn)了

硬盤的讀寫速度，是平均尋道時(shí)間和平

均潛伏時(shí)間的總和。平均訪問(wèn)時(shí)間最能

夠代表硬盤找到某一數(shù)據(jù)所用的時(shí)間，

越短的平均訪問(wèn)時(shí)間越好，目前主流硬

盤一般在8.5ms?9ms。

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6.連續(xù)無(wú)故障時(shí)間(MTBF)

連續(xù)無(wú)故障時(shí)間是指硬盤操作時(shí)出現(xiàn)故障

的時(shí)間間隔的平均數(shù)(MeanTime

BetweenFailures)。這個(gè)指標(biāo)的數(shù)值越大,

表明硬盤的故障率越低，可靠性越高。一

般硬盤的MTBF至少在幾十萬(wàn)小時(shí)以上。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映<]a

513硬盤的選購(gòu)指南

硬盤作為PC中最主要的外部存儲(chǔ)器，其重要性

是顯而易見(jiàn)的。硬盤不僅僅是PC的數(shù)據(jù)資料庫(kù)

而已，它對(duì)整機(jī)的性能而言，也扮演著重要的角

色，就算PC配有最快的CPU、內(nèi)存、顯示器，

但性能不佳的硬盤卻會(huì)嚴(yán)重拖累PC整體的性能。

目前的硬盤市場(chǎng)，產(chǎn)品的品種較多，且各有各的

特色，對(duì)于普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，如何選擇一款合適

的硬盤并不是一件很容易的事情，選擇硬盤要考

慮什么？

1.首先要考慮硬盤技術(shù)的發(fā)展趨

勢(shì)---硬指標(biāo)

硬盤的技術(shù)發(fā)展體現(xiàn)在存儲(chǔ)介質(zhì)的改變、

機(jī)械結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、轉(zhuǎn)速的提高、緩存的變

大、單碟容量的提高、讀寫策略的優(yōu)化及

接口的升級(jí)等方面。硬盤發(fā)展至今，要在

根本上改進(jìn)存儲(chǔ)方式和介質(zhì)在短期內(nèi)是不

太可能的，技術(shù)人員只能在剩余的方面下

手。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映<]a

(1)的速

增加轉(zhuǎn)速可以減少硬盤的轉(zhuǎn)動(dòng)延遲。硬盤的盤片

轉(zhuǎn)得越快，硬盤就能在越短的時(shí)間里找到需要的

數(shù)據(jù)。我們幾年前經(jīng)歷了5400轉(zhuǎn)到7200轉(zhuǎn)的提

升，2003年西部數(shù)據(jù)公司更是在桌面硬盤產(chǎn)品中

首次引進(jìn)“萬(wàn)轉(zhuǎn)”的WD360硬盤。但是顯然“萬(wàn)

轉(zhuǎn)”硬盤技術(shù)還不完善，經(jīng)過(guò)一年多的發(fā)展，截

止到2004年，除了西部數(shù)據(jù)公司沒(méi)有其他廠家跟

進(jìn)。所以雖然“萬(wàn)轉(zhuǎn)”硬盤肯定是以后發(fā)展的趨

勢(shì)，但是可能還需要一年甚至幾年的時(shí)間才可能

成為主流。

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（2）緩存

現(xiàn)在的硬盤使用SDRAM作為緩存。緩存

對(duì)于硬盤的作用就像緩存對(duì)于處理器的作

用一樣重要。這是一種二級(jí)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，讓

經(jīng)常被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在速度快很多、但

成本較高的存儲(chǔ)器（緩存）里，這樣可以

大大提高硬盤的讀寫性能。

西部數(shù)據(jù)公司首先在它的JB系列硬盤中引

入了8MB的緩存取代之前一直使用的2MB

緩存產(chǎn)品，把整個(gè)行業(yè)引入8MB時(shí)代。如

今所有廠商都有8MB和2MB的產(chǎn)品共存，

以滿足不同用戶的需求。今年市場(chǎng)上將出

現(xiàn)不少16MB緩存的產(chǎn)品，緩存變大的潮

流不可逆轉(zhuǎn)。

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(3)甲碟容量

每一個(gè)硬盤是由一個(gè)或幾個(gè)盤片構(gòu)成的，

由于盤片數(shù)量越多，損壞的可能性越大，

制造成本越高，所以廠商喜歡生產(chǎn)單碟或

者雙碟的產(chǎn)品，在市場(chǎng)上也幾乎看不到四

碟以上的產(chǎn)品。單碟容量的提升就是存儲(chǔ)

密度的提高，這不僅能增加硬盤本身的總

存儲(chǔ)容量，而且對(duì)硬盤性能影響很大，單

碟容量大的硬盤速度也快。今年將是

100GB甚至133GB單碟產(chǎn)品的天下。

(4)讀寫策略

如今的廠家往往不只是一味提高所謂的

“速度”，還講究讀寫策略，比如處理器

領(lǐng)域的超線程和雙核心。而在硬盤上經(jīng)常

能看到的策略改變是硬盤Firmware的升級(jí),

不過(guò)這只是小修小改。如今硬盤廠商把

SCSI領(lǐng)域的CQ技術(shù)也拿到桌面產(chǎn)品上，

這就是SATAII標(biāo)準(zhǔn)里的NCQ技術(shù)。通過(guò)

對(duì)硬盤讀寫命令的優(yōu)化排序，從而做到性

能的最優(yōu)。

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（5）接口

接口技術(shù)解決的是硬盤到主板間的數(shù)

據(jù)傳輸速率問(wèn)題，從上個(gè)世紀(jì)末的ATA33

標(biāo)準(zhǔn)一直發(fā)展到ATA133標(biāo)準(zhǔn)，PATA走到

了盡頭。從三年前開(kāi)始，SATA逐步占領(lǐng)

市場(chǎng)，而隨著SATAII標(biāo)準(zhǔn)的制定完畢，

今年將是SATAII嶄露頭角的一年。雖然

從速度來(lái)看，由于內(nèi)部傳輸率還不足以挑

戰(zhàn)接口速率，SATA還沒(méi)有表現(xiàn)出超人一

等的實(shí)力，但SATAII相對(duì)于SATA,

SATA相對(duì)于PATA有很多優(yōu)點(diǎn)。

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注：目前市面上有兩種串行硬盤：一種是

“偽”串行硬盤，一種才是真正意義的串

行硬盤。在這里所說(shuō)的“偽”串行硬盤，

并不是指假貨、劣質(zhì)產(chǎn)品，而是指其實(shí)現(xiàn)

串行功能的方式。在早期,由于時(shí)間的關(guān)

系，各硬盤廠商所推出的串行ATA硬盤都

是在原基礎(chǔ)之上、通過(guò)橋接方式來(lái)提供對(duì)

串行ATA的支持，畢竟每推出一個(gè)新款都

需要一定的研發(fā)時(shí)間。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映<]a

橋接方式就是在并行硬盤中上增加一個(gè)

并一串轉(zhuǎn)換的SATA橋芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)串行傳

輸，簡(jiǎn)單地理解就是將一塊SATAPCI卡

的功能整合到硬盤之上。在這種方式下，

硬盤內(nèi)部或橋芯片與磁盤控制器之間實(shí)際

上仍以并行方式傳輸數(shù)據(jù)，只是到了

SATA橋，才將數(shù)據(jù)串行化。采用這種方

式組建的磁盤系統(tǒng)只在數(shù)據(jù)線傳輸?shù)囊欢?/p>

利用了串行技術(shù)，并且數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)串一并、

并一串轉(zhuǎn)換，所以SATA的CRC技術(shù)優(yōu)勢(shì)

和150MB/s的理論界面速度未能完全發(fā)揮。

點(diǎn)擊此繼結(jié)束放腕臼囹叵

早期的酷魚V串行ATA硬盤和金鉆9的串行

ATA硬盤就是屬于“偽串行硬盤”，而希

捷后來(lái)推出的酷魚7200.7PLUS硬盤才算得

上是真正意義的串行硬盤，即原生串行

ATA(NativeSerialATA)。

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5.2軟盤驅(qū)動(dòng)器

i.軟驅(qū)的組成結(jié)構(gòu)

2.軟驅(qū)的工作原理

5.3光盤驅(qū)動(dòng)器

531光驅(qū)(CD-ROM)發(fā)展歷

史簡(jiǎn)述

532光驅(qū)的種類

1.按接口分類

光驅(qū)的接口類型主要有以下幾種。

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?IDE接口：IDE是目前光驅(qū)的主流接口。

在586以上的系統(tǒng)中，IDE接口都集成在主

板上，這使得光驅(qū)的安裝更為簡(jiǎn)單。另外,

IDE接口的光驅(qū)所附的驅(qū)動(dòng)程序往往可以

互換使用。

點(diǎn)擊此處結(jié)束故跟Mliai>

?SCSI接口：SCSI接口的好處在于可以連

接多個(gè)不同設(shè)備，并且占用較少的CPU資源。

但SCSI接口的光驅(qū)需要配合SCSI卡一起使

用，而且SCSI接口的光驅(qū)在安裝、設(shè)置時(shí)

比較麻煩，所以SCSI接口的光驅(qū)遠(yuǎn)不如IDE

接口光驅(qū)使用廣泛。主要用于工作站、服務(wù)

器和一些高檔次的計(jì)算機(jī)上。

?專用接口:主要用于一些特殊用途的光驅(qū)

專用接口。

2.按放置方式分類

?如果按照光驅(qū)在計(jì)算機(jī)上的安裝方式來(lái)

劃分，有內(nèi)置式和外置式兩種。

?內(nèi)置式光驅(qū)：是目前大多數(shù)普通用戶采

用的安裝形式。這種光驅(qū)可以安裝在計(jì)算

機(jī)機(jī)箱的5英寸軟驅(qū)位置，通過(guò)內(nèi)部連線連

接到計(jì)算機(jī)上。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映<]a

?外置式光驅(qū)：它的自身帶有保護(hù)外殼，

可以放在計(jì)算機(jī)機(jī)箱外，通過(guò)并行口與PC

相連接，而不必安裝到計(jì)算機(jī)機(jī)箱中去。

外置式光驅(qū)使用比較方便，但是價(jià)格相對(duì)

較貴。

3.按功能分類

按功能分，光驅(qū)分為如下幾類，如圖5?18

所示。

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CD-R

COMBO

圖5-18不同功能的光驅(qū)

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映<]a

?CD-ROM驅(qū)動(dòng)器：只讀型光盤驅(qū)動(dòng)器。

?CD?R驅(qū)動(dòng)器：可記錄式光盤驅(qū)動(dòng)器。

?CD-RW驅(qū)動(dòng)器：可擦寫式光盤驅(qū)動(dòng)器。

?DVD-ROM驅(qū)動(dòng)器：DVD只讀型光盤驅(qū)

動(dòng)器。

?DVD-R驅(qū)動(dòng)器：可記錄式光盤驅(qū)動(dòng)器。

點(diǎn)擊此處結(jié)柬放映合

?DVD-R/W驅(qū)動(dòng)器：可擦寫式光盤驅(qū)動(dòng)器。

?COMBO驅(qū)動(dòng)器：CD-ROM,DVD-ROM和

CD?RW功能于一體的一種光盤驅(qū)動(dòng)器。

533光驅(qū)的外部結(jié)構(gòu)

1.光驅(qū)的正面

光驅(qū)的正面一般包含下列各部分（如圖5-19所

示）。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映Miieih

指示燈托盤面板應(yīng)急退盤孔

耳機(jī)插孔音量調(diào)節(jié)旋鈕播放/快進(jìn)