硬盤的必備知識
硬盤的必備知識
歡迎大家來到學(xué)習(xí)啦。硬盤是電腦的重要部件之一,今天給大家介紹硬盤的必備知識,一起跟著小編學(xué)習(xí)啦。
有些對計算機了解不多的朋友有時對計算機的認(rèn)識就是顯示器加機箱,實際上在計算機系統(tǒng)中,主機箱里面的一些部件才是計算機必不可少的,而硬盤就是這樣一種部件。硬盤是一個計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲中心,我們運行計算機時使用的程序和數(shù)據(jù)目前絕大部分都存儲在硬盤上。硬盤在各種各樣固定存儲設(shè)備中的地位是最重要的(其他的存儲裝置包括軟盤、CD-ROM、磁帶、可移動驅(qū)動器等等),它是計算機中不可或缺的存儲設(shè)備。步入2001年后,硬盤技術(shù)正在朝著容量更大、體積更小、速度更快、性能更可靠、價格更便宜的的方向不斷發(fā)展:
說到了解硬盤,我們首要的一步是了解一些有關(guān)硬盤的常識。關(guān)于硬盤,最重要的不外乎結(jié)構(gòu)、磁頭技術(shù)、接口、容量、單碟容量、緩存、轉(zhuǎn)速、數(shù)據(jù)傳輸率等概念,我們不妨一一來看:
1、結(jié)構(gòu)
現(xiàn)在絕大多數(shù)硬盤在結(jié)構(gòu)上都是溫徹斯特盤。從1973年IBM生產(chǎn)出第一塊溫氏硬盤以來,后來的硬盤基本都沿用了這一結(jié)構(gòu),即采用溫徹斯特(Winchester)技術(shù),其核心就是:磁盤片被密封、固定并且不停高速旋轉(zhuǎn),磁頭懸浮于盤片上方沿磁盤徑向移動,并且不和盤片接觸。
2、磁頭技術(shù)
硬盤讀取數(shù)據(jù)是通過磁頭來完成的。最早的傳統(tǒng)磁頭是電磁感應(yīng)式磁頭,這些磁頭是讀寫合一的,由于硬盤讀、寫操作的不同,這種二合一磁頭就必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性,對硬盤的設(shè)計造成了不便。后來的硬盤開始采用MR(磁阻磁頭技術(shù))磁頭這種分離式的磁頭結(jié)構(gòu):寫入磁頭仍采用磁感應(yīng)磁頭,而MR磁頭則作為讀取磁頭磁阻。這樣便可以得到更好的讀/寫性能。MR磁頭是通過阻值變化來感應(yīng)信號幅度,對信號變化相當(dāng)敏感,準(zhǔn)確性也較高,而且由于讀取的信號幅度與磁道寬度無關(guān),故磁道可以做得很窄,從而提高了盤片密度,擴大了盤片的容量。然而,隨著單碟容量的不斷增加,終于到了MR磁頭的讀取極限,于是GMR(巨磁阻磁頭技術(shù))磁頭誕生了,現(xiàn)在單碟容量超過5G的型號都采用了GMR磁頭。進入2001年后,幾乎全部硬盤均采用GMR,GMR磁頭技術(shù)是在MR的基礎(chǔ)上開發(fā)的,它比MR具有更高的靈敏性。正在基于越來越先進的磁頭技術(shù),才使硬盤單碟容量越做越大成為可能,目前最新的磁頭是基于第三代巨磁阻磁頭技術(shù)。
3、接口
硬盤的接口方式可以說是硬盤另一個非常重要的技術(shù)指標(biāo),這點從SCSI硬盤和IDE硬盤的巨大差價就能體現(xiàn)出來,接口方式直接決定硬盤的性能?,F(xiàn)在最常見的接口有IDE(ATA)和SCSI兩種,此外還有一些移動硬盤采用了PCMCIA或USB接口。
(1)IDE(Integrated Drive Electronics):
IDE接口最初由CDC、康柏和西部數(shù)據(jù)聯(lián)合開發(fā),由美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ATA)制定標(biāo)準(zhǔn),所以又稱ATA接口。我們普通用戶家里的硬盤幾乎全是IDE接口的。IDE接口的硬盤可細(xì)分為ATA-1(IDE)、ATA-2(EIDE)、ATA-3(Fast ATA-2)、ATA-4 (包括UltraATA、Ultra ATA/33、Ultra ATA/66)與Serial ATA (包括Ultra ATA/100及其它后續(xù)的接口類型)?;綢DE接口數(shù)據(jù)傳輸率為4.1MB/秒,傳輸方式有PIO和DMA兩種,支持總線為ISA和EISA。后來為提高數(shù)據(jù)傳輸率、增加接口上能連接的設(shè)備數(shù)量、突破528M限制以及連接光驅(qū)的需要,又陸續(xù)開發(fā)了ATA-2、ATAPI和針對PCI總線的FAST-ATA、FAST-ATA2等標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到了16.67MB/秒。1996年昆騰和英特爾合作開發(fā)了Ultra DMA/33接口,嚴(yán)格說來,這已經(jīng)不能算IDE接口,而應(yīng)稱為EIDE接口,它采用PIO模式5,數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到33MB/秒。1999年昆騰又推出了Ultra DMA/66接口,傳輸率為Ultra DMA/33的兩倍,采用CRC(循環(huán)冗余循環(huán)校驗)技術(shù)以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?,并且使用?0線的專用連接電纜,現(xiàn)在市場上主流的硬盤接口類型即為Ultra ATA/66。不過,在進入新世紀(jì)后,最有前景的硬盤接口類型則該是Ultra ATA/100了,它的理論最大外部數(shù)據(jù)傳輸率可以高達(dá)100MB/s。
(2)SCSI(小型計算機系統(tǒng)接口,Small Computer System Interface):
SCSI并不是專為硬盤設(shè)計的,實際上它是一種總線型接口。由于獨立于系統(tǒng)總線工作,所以它的最大優(yōu)勢在于其系統(tǒng)占用率極低,但由于其昂貴的價格,這種接口的硬盤大多用于服務(wù)器等高端應(yīng)用場合。