計算機組裝與維護教程,主講人：劉來山,第6章硬盤驅(qū)動器,6.1硬盤驅(qū)動器組成結(jié)構(gòu)6.2硬盤驅(qū)動器的工作原理及主要性能指標(biāo)6.2.1硬盤驅(qū)動器的工作原理6.2.2硬盤驅(qū)動器的主要性能指標(biāo)6.2.3硬盤的三種工作方式6.3硬盤驅(qū)動器的選購和安裝方法6.3.1硬盤驅(qū)動器的選購6.3.2硬盤驅(qū)動器的安裝方法6.4習(xí)題,6.1硬盤驅(qū)動器的組成結(jié)構(gòu)1.硬盤的外部結(jié)構(gòu)硬盤從外觀上看，由電源接口、數(shù)據(jù)接口、控制電路板、固定蓋板、安裝螺孔等組成。各種硬盤的結(jié)構(gòu)都是相似的，如圖8-2所示。,2.硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu),2.內(nèi)部結(jié)構(gòu)：它由磁頭、盤片、主軸、電機、接口及其他附件組成，其中磁頭盤片組件是構(gòu)成硬盤的核心，它封裝在硬盤的凈化腔體內(nèi)，包括有浮動磁頭組件、磁頭驅(qū)動機構(gòu)、盤片、主軸驅(qū)動裝置及前置讀寫控制電路這幾個部分。（1）磁頭驅(qū)動機構(gòu)：硬盤的尋道是靠移動磁頭，而移動磁頭則需要該機構(gòu)驅(qū)動才能實現(xiàn)。磁頭驅(qū)動機構(gòu)由電磁線圈電機、磁頭驅(qū)動小車、防震動裝置構(gòu)成，高精度的輕型磁頭驅(qū)動機構(gòu)能夠?qū)Υ蓬^進行正確的驅(qū)動和定位，并能在很短的時間內(nèi)精確定位系統(tǒng)指令指定的磁道。,（2）盤片：硬盤的盤體由多個重疊在一起并由墊圈隔開的盤片組成，盤片是表面極為平整光滑且涂有磁性物質(zhì)的金屬圓片。（3）主軸組件。主軸組件包括主軸部件如軸承和馬達等。硬盤在工作時，通過馬達的轉(zhuǎn)動將用戶需要存取的資料所在的扇區(qū)帶到磁頭下方，馬達的轉(zhuǎn)速越快，用戶存取數(shù)據(jù)的時間也就越短。,6.2硬盤驅(qū)動器的工作原理及主要性能指標(biāo)6.2.1硬盤驅(qū)動器的工作原理硬盤的工作原理很簡單，硬盤可以讀取和寫入保存數(shù)據(jù)，寫入數(shù)據(jù)實際上是通過磁頭對硬盤片表面的可磁化單元進行磁化，就象錄音機的錄音；不同的是，錄音機是將模擬信號順序地錄制在涂有磁介質(zhì)的磁帶上，而硬盤是將二進制的數(shù)字信號以環(huán)狀同心圓軌跡的形式，一圈一圈地記錄在涂有磁介質(zhì)的高速旋轉(zhuǎn)的盤面上。讀取數(shù)據(jù)時，只需把磁頭移動到相應(yīng)的位置讀取此處的磁化編碼狀態(tài)即可。,SATA簡介,使用SATA（SerialATA）口的硬盤又叫串口硬盤，是未來PC機硬盤的趨勢。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的SerialATA委員會正式確立了SerialATA1.0規(guī)范，2002年，雖然串行ATA的相關(guān)設(shè)備還未正式上市，但SerialATA委員會已搶先確立了SerialATA2.0規(guī)范。SerialATA采用串行連接方式，串行ATA總線使用嵌入式時鐘信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對傳輸指令（不僅僅是數(shù)據(jù)）進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。串行接口還具有結(jié)構(gòu)簡單、支持熱插拔的優(yōu)點。,SATA工作原理,串口硬盤是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤接口類型，由于采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)而知名。相對于并行ATA來說，就具有非常多的優(yōu)勢。首先，SerialATA以連續(xù)串行的方式傳送數(shù)據(jù)，一次只會傳送1位數(shù)據(jù)。這樣能減少SATA接口的針腳數(shù)目，使連接電纜數(shù)目變少，效率也會更高。實際上，SerialATA僅用四支針腳就能完成所有的工作，分別用于連接電纜、連接地線、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，同時這樣的架構(gòu)還能降低系統(tǒng)能耗和減小系統(tǒng)復(fù)雜性。其次，SerialATA的起點更高、發(fā)展?jié)摿Ω螅琒erialATA1.0定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達150MB/s，這比目前最新的并行ATA（即ATA/133）所能達到133MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率還高，而在SerialATA2.0的數(shù)據(jù)傳輸率將達到300MB/s，最終SATA將實現(xiàn)600MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率。,6.2.2硬盤驅(qū)動器的主要性能指標(biāo)1.硬盤容量：未格式化容量硬盤的物理最大容量。格式化容量實際可用的容量。通常格式化容量只有原來的80%左右。2.RPM：主軸的轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)在一般為7200轉(zhuǎn)/分。轉(zhuǎn)速越快，硬盤的速度就越快，但同時發(fā)熱量、震動、噪音以及硬盤的壽命都會下降。3.平均尋道時間：指硬盤磁頭移動到指定磁道上所花費的時間。4.平均潛伏時間：指相應(yīng)磁道旋轉(zhuǎn)到磁頭下的時間，其單位是毫秒。5.平均訪問時間：平均尋道時間與平均潛伏時間的總和。,6.數(shù)據(jù)傳輸率：當(dāng)硬盤找到某數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)內(nèi)容傳送至CPU進行處理的速度稱數(shù)據(jù)傳輸率。外部數(shù)據(jù)傳輸率：硬盤的緩存與主存之間的交換數(shù)據(jù)速度。內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率：把硬盤磁頭從緩存中讀寫數(shù)據(jù)的速度。常用MB/s(兆字節(jié)/秒)或Mbps（兆位/秒）為單位，關(guān)系式：MB/s=mbps/8,7.緩存：硬盤與外部總線交換數(shù)據(jù)的場所。容量：128KB、256KB、512KB、2MB種類：寫通式：讀盤時系統(tǒng)先檢查請求，尋找所要的數(shù)據(jù)是否在Cache中，如果在（稱命中），緩存就發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)，不再訪問磁盤。回寫式：在寫入硬盤數(shù)據(jù)時也在緩存中找，如果找到就由緩存就數(shù)據(jù)寫入盤中，現(xiàn)在的多數(shù)硬盤都是采用的回寫式硬盤，這樣就大大提高性能。,8.其他參數(shù)：硬盤表面溫度（SurfaceTemperature）MTBF（平均無故障時間）單碟容量數(shù)據(jù)保護技術(shù),6.2.3硬盤的三種工作方式1.NORMAL普通模式：528MB2.LBA（LogicalBlockAddressing）邏輯塊模式：8.4GB3.LARGE巨大模式：160GB6.3硬盤驅(qū)動器的選購和安裝方法6.3.1硬盤驅(qū)動器的選購目前市場上的硬盤產(chǎn)品除了IBM、邁拓Maxtor、希捷Seagate、西部數(shù)據(jù)WesternDigital等品牌外，還有如三星Samsung、富士通Fujitsu這些OEM硬盤品牌，另外長城科技股份有限公司也已經(jīng)開始生產(chǎn)銷售中國自主生產(chǎn)的高容量高速硬盤。,6.3.2硬盤驅(qū)動器的安裝方法1.設(shè)置硬盤驅(qū)動器主、從跳線2.將硬盤固定在安裝架上3.連接硬盤電源線4.連接硬盤數(shù)據(jù)線下面以廣泛使用的IDE接口硬盤為例，介紹硬盤數(shù)據(jù)線如何連接。IDE接口硬盤數(shù)據(jù)線也有兩種形式，即單硬盤線和雙硬盤線。對于支持IDE接口硬盤的主機板（板上集成IDE接口）或多功能卡，上面有兩個IDE接口插槽，它們通常標(biāo)識為IDE1或PrimaryIDE、IDE2或SecondaryIDE，如圖8-11所示。,電源接口：將主機的電源與此相連，以給硬盤供電。注意“梯形”接線方向，方向錯誤將無法插入。數(shù)據(jù)線：數(shù)據(jù)線用于連接硬盤與主板IDE接口，作數(shù)據(jù)傳輸之用。主板IDE口與硬盤數(shù)據(jù)線接口均為40針接口，而數(shù)據(jù)線則分40線與80線兩種。注意，硬盤的數(shù)據(jù)線有方向之分，反接的話硬盤將無法工作。,主從跳線：主板上一般只有兩個IDE接口，每一根接線有三個接口，其中一個接主板的IDE接口，另兩個則可以接兩個IDE設(shè)備，包括硬盤、光驅(qū)、刻錄機等。在同一根接線上如果接兩個IDE接口設(shè)備，則其中一個是主盤(Master)，另一個為從盤(Slave)。究竟是作為主盤還是從盤則要通過硬盤或光驅(qū)背面的“主從跳線”進行設(shè)置，否則將無法正常使用。一般來說，硬盤缺省的跳線設(shè)置為主硬盤，光驅(qū)的缺省設(shè)置則為從盤。具體的設(shè)置方法在硬盤或光驅(qū)的機殼上均有設(shè)置說明。,6.4習(xí)題1.理解硬盤的主要技術(shù)參數(shù)。2.通過市場和上網(wǎng)查詢目前主流的硬盤型號、