硬盘基础知识(硬盘基础知识)

自1956年IBM推出第一台硬盘驱动器IBM RAMAC 350至今已有四、五十年了,硬盘是存储中最基本的组件,您对它的结构和原理了解多少呢?

下面带大家了解

  1. 了解存储硬盘知识

  2. 理解硬盘的工作原理

  3. 了解硬盘容量、转速和缓存等参数

  4. 了解硬盘接口技术及其发展情况

目录

  1. 硬盘的硬件结构

  2. 硬盘的工作原理

  3. 硬盘的主要参数

  4. 硬盘接口介绍

硬盘外部结构:

  • 电源接口和数据接口

  • 控制电路板

  • 固定面板

硬盘基础知识(硬盘基础知识)(1)

硬盘内部结构:

  • 磁头组件

  • 磁头驱动机构

  • 磁盘片

  • 主轴组件

  • 前端控制电路

    硬盘基础知识(硬盘基础知识)(2)

  • 主控制芯片

  • 数据传输芯片

  • 高速数据缓存芯片

    硬盘基础知识(硬盘基础知识)(3)

硬盘的磁头:

  • 磁头是硬盘中最昂贵的部件,是硬盘技术最重要和关键的一环

  • 采用了非接触式结构,加电后悬浮在高速旋转的磁盘表面

  • 读写合一式磁头与分离式磁头

    硬盘基础知识(硬盘基础知识)(4)

硬盘的磁道:

  • 当磁盘旋转时,磁头若保持在一个位置上,则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹,这些圆形轨迹就叫做磁道。

    硬盘基础知识(硬盘基础知识)(5)

硬盘的柱面:

  • 硬盘通常由重叠的一组盘片构成,每个盘面都被划分为数目相等的磁道,并从外缘的“0”开始编号,具有相同编号的磁道形成一个圆柱,称之为磁盘的柱面。

    硬盘基础知识(硬盘基础知识)(6)

硬盘的扇区:

  • 磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段,这些弧段就被称为磁盘的扇区。

    硬盘基础知识(硬盘基础知识)(7)

目录

  • 硬盘的硬件结构

  • 硬盘的工作原理

  • 硬盘的主要参数

  • 硬盘接口介绍

硬盘工作原理:

  • 硬盘利用特定的磁粒子的极性来记录数据

  • 在读取数据时,磁头将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号,再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据

  • 写数据时,正好与此相反

磁记录原理:

硬盘基础知识(硬盘基础知识)(8)

目录

  • 硬盘的硬件结构

  • 硬盘的工作原理

  • 硬盘的主要参数

  • 硬盘接口介绍

硬盘的容量和转速:

  • 硬盘容量(Capacity) à作为计算机系统的数据存储器,容量是硬盘最主要的参数 à硬盘的容量以兆字节(MB)或千兆字节(GB)为单位

  • 硬盘转速(Rotationl Speed) à转速是指硬盘盘片每分钟转动的圈数,单位为rpm(Revolutions Per Minute)

平均寻道时间和平均潜伏期:

  • 平均寻道时间(Average Seek Time) à指磁头移动到数据所在磁道需要的时间,这是衡量硬盘机械性能的重要指标

  • 平均潜伏期(Average Latency) à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下方的时间

平均访问时间和数据传输率:

  • 平均访问时间(Average Access Time) à指从读/写指令发出到第一笔数据读/写实际开始所用的平均时间

  • 数据传输率(Data Transfer Rate ) à指硬盘读写数据的速度,单位为兆字节每秒(MB/s)

硬盘缓冲区:

  • 也称之为缓存(Cache)

  • 缓冲区的基本作用是平衡内部与外部的数据传输率

  • 为了减少主机的等待时间,硬盘会将读取的资料先存入缓冲区,等全部读完或缓冲区填满后再以接口速率快速向主机发送

目录

  • 硬盘的硬件结构

  • 硬盘的工作原理

  • 硬盘的主要参数

  • 硬盘接口介绍

硬盘的接口种类:

  • IDE(Integrated Drive Electronics)

  • SCSI(Small Computer System Interface)

  • FC(Fibre Channel )

  • SATA(Serial ATA )

  • SAS(Serial Attached SCSI )

IDE接口:

IDE(Integrated Drive Electronics,电子集成驱动器)的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器

硬盘基础知识(硬盘基础知识)(9)

优点 :1.价格低廉 2.兼容性好

SCSI接口:

SCSI(Small Computer System Interface,小型计算机系统接口)是一种与IDE完全不同的接口,它不是专门为硬盘设计的,而是一种总线型的系统接口。

硬盘基础知识(硬盘基础知识)(10)

优点 :1.适应面广 2.高性能 3.同时具备内、外置

SATA接口:

SATA(串行ATA)是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型,由于采用串行方式传输数据而得名

硬盘基础知识(硬盘基础知识)(11)

优点 1.一对一连接,独享带宽 2.支持热插拔 3.低电压信号 4.带宽升级潜力大

FC接口:

FC最初是专门为网络系统设计的 l随着存储系统对速度的需求,逐渐应用到硬盘系统中

硬盘基础知识(硬盘基础知识)(12)

优点 :1.带宽高 2.连接距离长 3.连接设备数量大

SAS接口:

和SATA相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连接线改善内部空间

硬盘基础知识(硬盘基础知识)(13)

优点:1.兼容性好 2.数据传输率高

总结:

  1. 磁盘重要参数有容量、转速、缓存等。

  2. 磁盘是利用了磁记录原理进行数据的读写操作。

  3. 磁盘主要的接口有IDE、SATA、FC、SCSI和SAS等类型。

希望本文能够帮助到大家!

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