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电脑硬盘的全貌是什么样

发布时间:2023-01-05 20:36:40

① 电脑硬盘什么样在机箱的哪个位置

如图所示,硬盘的位置一般是在机箱的前边(中部靠下)。

② 电脑的硬盘是什么样的什么颜色

很郁闷。楼上说硬盘牌子都是三星,一看就知道是小白。硬盘的牌子有很多种,比如我手上的移动硬盘就是“西部数据”。硬盘的样子就像一本日记本,可以放口袋的那种。你读书时不知道有没有用过“随身记”那种小书。就那么大,金属外壳,一般为银白色。硬盘转速分台式机与笔记本2种。台式机一般采用7200转的,而笔记本一般采用5400转的,部分高性能的游戏笔记本会采用7200转的。

③ 电脑硬盘长什么样

硬盘长什么样和xp系统是没关系的,一般硬盘都分为ide硬盘和sata硬盘,也还有其它接口硬盘,但是这两种占了绝大部分,ide硬盘图:

硬盘台式机一般为3.5寸的硬盘9厘米多厚度,笔记本硬盘为2.5寸,7厘米左右厚度!

还有一种固态硬盘,一般都为sata接口,也有msata接口的!

④ 电脑硬盘是什么样的呢

有两种硬盘,一个针对笔记本硬盘2.5英寸的,一个是台式机硬盘3.5英寸的,你可以去希捷官网www.seagate.com/cn/zh看看硬盘的相关知识

⑤ 请问电脑硬盘指的是什么东西

硬盘是一种主要的电脑存储媒介,由一个或者多个铝制或者玻璃制的盘片组成。这些盘片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。不过,现在可移动硬盘越来越普及,种类也越来越多。
绝大多数台式电脑使用的硬盘要么采用
IDE
接口,要么采用
SCSI
接口。SCSI
接口硬盘的优势在于,最多可以有七种不同的设备可以联接在同一个控制器面板上。由于硬盘以每秒3000—10000转的恒定高速度旋转,因此,从硬盘上读取数据只需要很短的时间。在笔记本电脑中,硬盘可以在空闲的时候停止旋转,以便延长电池的使用时间。老式硬盘的存储容量最小只有
5MB,而且,使用的是直径达12英寸的盘片。现在的硬盘,存储容量高达数十
GB,台式电脑硬盘使用的盘片直径一般为3.5英寸,笔记本电脑硬盘使用的盘片直径一般为2.5英寸。新硬盘一般都在装配工厂中经过低级格式化,目的在于把一些原始的扇区鉴别信息存储在硬盘上。

⑥ 硬盘的详细结构是什么样的

硬盘的结构: 硬盘的结构和软盘差不多,是由磁道 (Tracks)、扇区(Sectors)、柱面 (Cylinders)和磁头(Heads)组成的。 拿一个盘片来讲,它和软盘类似,上面被分成若干个同心圆磁道,每个磁道被分成若干个扇区,每扇区通常是512字节。 硬盘的磁道数一般介于300-3000之间,每磁道的扇区数通常是63,而早期的硬盘只有17个。 和软盘不同的是,硬盘由很多个磁片叠在一起,柱面指的就是多个磁片上具有相同编号的磁道,它的数目和磁道是相同的。 硬盘的容量如下计算: 硬盘容量=柱面数×扇区数×每扇区字节数×磁头数 标准IDE接口最多支持1024个柱面,63个扇区,16个磁头,这个最大容量为1024×63×16×512= 528,482,304字节,即528M; 增强型IDE最多可支持256个逻辑磁头,容量最大可达到8.4GB。 前面我们提到过簇的概念,它是文件存储的最小单位,软盘的簇只有一个扇区。在硬盘上,簇的大小和分区大小有关: 比如,当分区容量介于64M和128M之间时,每个簇有4个扇区;介于128M和256M之间时,每簇有8个扇区;而当分区容量大于1024M时,每簇的扇区数目将超过64,容量达到32KB以上。在此时一个1字节的文件在硬盘上也会占用32KB的空间。 所以,你要根据具体情况来进行合理分区,以免浪费很多的硬盘空间。如果您使用的Windows 95 OSR2或者Windows 98的话,可以利用它们提供的FAT32分区,使硬盘的每一个簇小到4K。

⑦ 电脑硬盘什么样 图

电脑硬盘目前有两种,一直是SSD,固态硬盘,如下图:

⑧ 现在电脑硬盘的结构是怎样的,每层的材料是什么呀

先说一下现代硬盘的工作原理
现在的硬盘,无论是IDE还是SCSI,采用的都是温彻思特“技术,都有以下特点:
1。磁头,盘片及运动机构密封。
2。固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑。
3。磁头沿盘片径向移动。
4。磁头对盘片接触式启停,但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。

盘片:硬盘盘片是将磁粉附着在铝合金(新材料也有用玻璃)圆盘片的表面上.这些磁粉
被划分成称为磁道的若干个同心圆,在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小
磁铁,它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时,其排列的
方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向,使每个小磁铁都可以用来
储存信息。

盘体:硬盘的盘体由多个盘片组成,这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中,它们在主
轴电机的带动下以很高的速度旋转,其每分钟转速达3600,4500,5400,7200甚至以上。

磁头:硬盘的磁头用来读取或者修改盘片上磁性物质的状态,一般说来,每一个磁面都会
有一个磁头,从最上面开始,从0开始编号。磁头在停止工作时,与磁盘是接触的,但是
在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式,着陆区不存放任何数
据,磁头在此区域启停,不存在损伤任何数据的问题。读取数据时,盘片高速旋转,由于
对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计,此时磁头处于离盘面数据区0.2---0.5微米高
度的”飞行状态“。既不与盘面接触造成磨损,又能可*的读取数据。

电机:硬盘内的电机都为无刷电机,在高速轴承支撑下机械磨损很小,可以长时间连续工
作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应,所以工作中的硬盘不宜运动,否则将加重轴
承的工作负荷。硬盘磁头的寻道饲服电机多采用音圈式旋转或者直线运动步进电机,在饲
服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道,所以在硬盘工作时不要有冲击碰撞,搬动时要小
心轻放。

原理说到这里,大家都明白了吧?

首先,磁头和数据区是不会有接触的,所以不存在磨损的问题。
其次,一开机硬盘就处于旋转状态,主轴电机的旋转可以达到4500或者7200转每分钟,这
和你是否使用FLASHGET或者ED都没有关系,只要一通电,它们就在转.它们的磨损也和软
件无关。
再次,寻道电机控制下的磁头的运动,是左右来回移动的,而且幅度很小,从盘片的最内
层(着陆区)启动,慢慢移动到最外层,再慢慢移动回来,一个磁道再到另一个磁道来寻
找数据。不会有什么大规模跳跃的(又不是青蛙)。所以它的磨损也是可以忽略不记的。

那么,热量是怎么来的呢?

首先是主轴电机和寻道饲服电机的旋转,硬盘的温度主要是因为这个。
其次,高速旋转的盘体和空气之间的摩擦。这个也是主要因素。

而硬盘的读写???
很遗憾,它的发热量可以忽略不记!!!!!!!!!!
硬盘的读操作,是盘片上磁场的变化影响到磁头的电阻值,这个过程中盘片不会发热,磁
头倒是因为电流发生变化,所以会有一点热量产生。写操作呢?正好反过来,通过磁头的
电流强度不断发生变化,影响到盘片上的磁场,这一过程因为用到电磁感应,所以磁头发
热量较大。但是盘片本身是不会发热的,因为盘片上的永磁体是冷性的,不会因为磁场变
化而发热。

但是总的来说,磁头的发热量和前面两个比起来,是小巫见大巫了。
热量是可以辐射传导的,那么高热量对盘片上的永磁体会不会有伤害呢?其实伤害是很小
的,永磁体消磁的温度,远远高于硬盘正常情况下产生的温度。当然,要是你的机箱散热
不好,那可就怪不了别人了。

我这里不得不说一下某人的几个错误:

一。高温是影响到磁头的电阻感应灵敏度,所以才会产生读写错误,和永磁体没有关系。

二。所谓的热膨胀,不会拉近盘体和磁头的距离,因为磁头的飞行是空气动力学原理,在
正常情况下始终和盘片保持一定距离。当然要是你大力打击硬盘,那么这个震动......

三。所谓寻道是指硬盘从初使位置移动到指定磁道。所谓的复位动作,并不是经常发生的
。因为磁道的物理位置是存放在CMOS里面,硬盘并不需要移动回0磁道再重新出发。只要
磁头一启动,所谓的复位动作就完成了,除非你重新启动电脑,不然复位动作就不会再发
生。

四。IDE硬盘和SCSI硬盘的盘体结构是差不多的。只是SCSI硬盘的接口带宽比同时代的ID
E硬盘要大,而且往往SCSI卡往往都会有一个类似CPU的东西来减缓主CPU的占用率。仅此
而已,所以希捷才会把它的SCSI硬盘的技术用在IDE硬盘上。

五。硬盘的读写是以柱面的扇区为单位的。柱面也就是整个盘体中所有磁面的半径相同的
同心磁道,而把每个磁道划分为若干个区就是所谓的扇区了。硬盘的写操作,是先写满一
个扇区,再写同一柱面的下一个扇区的,在一个柱面完全写满前,磁头是不会移动到别的
磁道上的。所以文件在硬盘上的存储,并不是像一般人的认为,是连续存放在一起的(从
使用者来看是一起,但是从操作系统底层来看,其存放不是连续的)。所以FLASHGET或者
ED开了再多的线程,磁头的寻道一般都不会比你一边玩游戏一边听歌大。当然,这种情况
只是单纯的下载或者上传而已,但是其实在这个过程中,谁能保证自己不会启动其它需要
读写硬盘的软件?可能很多人都喜欢一边下载一边玩游戏或者听歌吧?更不用说WINDOWS
本身就需要频繁读写虚拟内存文件了。所以,用FG下载也好,ED也好,对硬盘的折磨和平
时相比不会太厉害的。

六。再说说FLASHGET为什么开太多线程会不好和ED为什么硬盘读写频繁。首先,线程一多
,cpu的占用率就高,换页动作也就频繁,从而虚拟内存读写频繁,至于为什么,学过操
作系统原理的应该都知道,我这里就不说了。ED呢?同时从几个人那里下载一个文件,还
有几个人同时在下载你的文件,这和FG开多线程是类似的。所以硬盘灯猛闪。但是,现在
的硬盘是有缓存的,数据不是马上就写到硬盘上,而是先存放在缓存里面,,然后到一定
量了再一次性写入硬盘。在FG里面再怎么设置都好,其实是先写到缓存里面的。但是这个
过程也是需要CPU干预的,所以设置时间太短,CPU占用率也高,所以硬盘灯也还是猛闪的
,因为虚拟文件在读写。

七。硬盘读写频繁,磁头臂在寻道伺服电机的驱动下移动频繁,但是对机械来说这点耗损
虽有,其实不大。除非你的硬盘本身就有机械故障比如力臂变形之类的(水货最常见的故
障)。真正耗损在于磁头,不断变化的电流会造成它的老化,但是和它的寿命相比.....
.应该也是在合理范围内的。除非因为震动,磁头撞击到了盘体。

八。受高温影响的最严重的是机械的电路,特别是硬盘外面的那块电路板,上面的集成块
在高温下会加速老化的。所以IBM的某款玻璃硬盘,虽然有坏道,但是一用某个软件,马
上就不见了。再严重点的,换块线路板,也就正常了。就是这个原因.

打了这么多字,实在是太累了。
总之,硬盘会因为环境不好和保养不当而影响寿命,但是这绝对不是软件的错。
FLASHGET也好,ED也好,FTP也好,它们虽然对硬盘的读写频繁,但是还不至于比你一般玩游
戏一般听歌对硬盘伤害大.说得更加明白的话,它们对硬盘的所谓耗损,其实可以忽略不记
.不要因为看见硬盘灯猛闪,就在那里瞎担心.不然那些提供WEB服务和FTP服务的服务器,
它们的硬盘读写之大,可绝非平常玩游戏,下软件的硬盘可比的。

硬盘有一个参数叫做连续无故障时间。它是指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间,单
位是小时,英文简写是MTBF。一般硬盘的MTBF至少在30000或40000小时。具体情况可以看
硬盘厂商的参数说明。这个连续无故障时间,大家可以自己除一下,看看是多少年。然而
大家自己想想,自己的硬盘平时连续工作最久是多长时间。

目前我使用的机器,已经连续开机1年了,除了中途有几次关机十几分钟来清理灰尘外,
从来没有停过(使用金转6代40G)。另外还有三台使用SCSI硬盘的服务器,是连续两年没
有停过了,硬盘的发热量绝非平常IDE硬盘可比(1万转的硬盘啊)。
在这方面,我想我是有发言权的。

最后补充一下若干点:

一。硬盘最好不要买水货或者返修货。水货在运输过程中是非常不安全的,虽然从表面上
看来似乎无损伤,但是有可能在运输过程中因为各种因素而对机械体造成损伤。返修货就
更加不用说了。老实说,那些埋怨硬盘容易损坏的人,你们应该自己先看看,自己的硬盘
是否就是这些货色。

二。硬盘的工作环境是需要整洁的,特别是注意不要在频繁断电和灰尘很多的环境下使用
硬盘。机箱要每隔一两个月清理一下灰尘。

三。硬盘的机械最怕震动和高温。所以环境要好,特别是机箱要牢固,以免共震太大。电
脑桌也不要摇摇晃晃的。

四。要经常整理硬盘碎片。这里有一个大多数人的误解,一般人都以为硬盘碎片会加大硬
盘耗损,其实不是这样的。硬盘碎片的增多本身只是会让硬盘读写所花时间比碎片少的时
候多而已,对硬盘的耗损是可以忽略的(我在这里只说一个事实,目前网络上的服务器,
它们用得最多的操作系统是UNIX,但是在UNIX下面是没有磁盘碎片整理软件的。就连微软
的NT4,本身也是没有的)。不过,因为磁头频繁的移动,造成读写时间的加大,所以CPU
的换页动作也就频繁了,而造成虚拟文件(在这里其实准确的说法是换页文件)读写频繁
,从而加重硬盘磁头寻道的负荷。这才是硬盘碎片的坏处。

五。在硬盘读写时尽量避免忽然断电,冷启动和做其他加重CPU负荷的事情(比如在玩游
戏时听歌,或者在下载时玩大型3D游戏),这些对硬盘的伤害比一般人想象中还要大。原
因我就不说了,打字太累。

总之,只要平常注意使用硬盘,硬盘是不会那么快就和我们说BYEBYE的。当然,如果是硬
盘本身的质量就不行,那我就无话可说了

1.硬盘的读写原理
硬盘的工作原理可分为读(从硬盘读取数据)与写(将数据写入硬盘)两个方面来进行。对硬盘而言,不管是读或写都需要下达存取数据的命令,所以,只要CPU接受到来自系统程序发出的读写指令,CPU便开始向内存与硬盘发出命令。
在读的部分,CPU会先下达写入数据的命令,此时内存会经由总线将数据送往硬盘,通过主板I/0芯片(负责传输数字数据的控制芯片,也就是南桥芯片)的居中协调后,数据便会循序送入硬盘的缓冲区中(也就是硬盘的高速缓存),最后再由硬盘控制电路将缓)中区内的数据记录 I至盘片上(这时在硬盘内的机械部分便会进行一连串的读写操作)。
在写的部分,同样也是由CPU先下达读取数据的命令,主板上的 I/O芯片便又开始居中协调,然后硬盘控制芯片便会开始将数据读至缓冲区内,最后才通过主板上的总线将硬盘缓冲区内的数据送至内存,并完成读取硬盘数据的操作。
因此,数据的两个储存地点分别是硬盘与内存;其中,数据会经过缓冲区的暂存,与总线的传输;当然,所有的操作除了CPU的下达命令外,也要经过主板上的I/0芯片与硬盘控制电路的命令才能达成。
2.硬盘的物理存储原理
硬盘是使用硬式的盘片作为记录媒介体,通过磁头的微小电流而中磁盘片磁化成无数磁场,来储存数据。最常用的材料包括有铝合金、铬合金等材料,IBM还曾经推出玻璃为材料的硬盘。现在的IDE、SATA和SCSI接口硬盘采用的都是“温彻思特”技术,都有以下特点:1.磁头、盘片及运动机构密封:2.固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑;3.磁头沿盘片径向移动:4.磁头对盘片接触式启停,但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。
(1)盘片
硬盘盘片是将磁粉附着在圆盘片的表面上,这些磁粉被划分成称为磁道的若干个同心圆,在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小磁铁,它们分别代表着0和l的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时,其排列的方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向,使每个小磁铁都可以用来储存信息。
(2)盘体
硬盘的盘体由多个盘片组成,这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中,它们在主轴电机的带动下以很高的速度旋转,其每分钟转速达3600转、4500转、5400转、7200转、10000转或15000转。
(3)磁头
硬盘的磁头用来读取或者修改盘片上磁性物质的状态,一般说来,每一个磁面都会有一个磁头,从最上面开始,从0开始编号。磁头在停止工作时,与磁盘是接触的,但是在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式,着陆区不存放任何数据,磁头在此区域启停,不存在损伤任何数据的问题。读取数据时,盘片高速旋转,由于对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计,此时磁头处于离盘面数据区0.2—0.5微米高度的“飞行状态”。既不与盘面接触造成磨损,又能可靠地读取数据。
(4)电机
硬盘内的电机都为无刷电机,在高速轴承支撑下机械磨损很小,可以长时间连续工作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应,所以工作中的硬盘不宜运动,否则将加重轴承的工作负荷。硬盘磁头的寻道伺服电机多采用音圈式旋转或者直线运动步进电机,在伺服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道,所以在硬盘工作时不要有冲击碰撞,搬动时要小心轻放。

⑨ 台式电脑硬盘什么样子有图片吗

台式电脑有2种硬盘:一种是体积较大存储速度慢价格便宜机械硬盘(HDD)和体积较小存储速度极快但价格贵的固态硬盘(SSD)。

将数据储存在磁盘扇区里的机械硬盘:

(9)电脑硬盘的全貌是什么样扩展阅读:

硬盘容量

作为计算机系统的数据存储器,容量是硬盘最主要的参数。

硬盘的容量以兆字节(MB/MiB)、千兆字节(GB/GiB)或百万兆字节(TB/TiB)为单位,而常见的换算式为:1TB=1024GB,1GB=1024MB而1MB=1024KB。

但硬盘厂商通常使用的是GB,也就是1G=1000MB,而Windows系统,就依旧以“GB”字样来表示“GiB”单位(1024换算的),因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。

硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量,单碟容量越大,单位成本越低,平均访问时间也越短。

⑩ 电脑硬盘什么样子的啊结构什么样啊工作原理是什么样的

硬盘(港台称之为硬盘,英文名:Hard Disk Drive 简称HDD 全名 温彻斯特式硬盘)是电脑主要的存储媒介之一,由一个或者多个铝制或者玻璃制的盘片组成。这些盘片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。 查看精彩图册
目录硬盘硬盘种类硬盘技术机械硬盘接口ATAIDESATASATA ⅡSATA ⅢSCSI光纤通道SAS接口尺寸制造厂商物理结构1.磁头2.磁道3.扇区4.柱面逻辑结构3D参数基本Int 13H 调用现代硬盘结构扩展Int 13H基本参数一、容量二、转速三、平均访问时间四、传输速率五、缓存数据保护扩展分区相关名词磁头数薄膜感应(TFI)磁头网络硬盘固态硬盘DNA硬盘故障表现维护保养1.读写过程中且忌断电2.保持良好的工作环境3.防止受震动4.减少频繁操作5.恰当的使用时间6.定期整理碎片7.使用稳定的电源供电8、不要强制性关机虚拟硬盘展开硬盘硬盘种类硬盘技术机械硬盘接口ATAIDESATASATA ⅡSATA ⅢSCSI光纤通道SAS接口尺寸制造厂商物理结构1.磁头2.磁道3.扇区4.柱面逻辑结构3D参数基本Int 13H 调用现代硬盘结构扩展Int 13H基本参数一、容量二、转速三、平均访问时间四、传输速率五、缓存数据保护扩展分区相关名词磁头数薄膜感应(TFI)磁头网络硬盘固态硬盘DNA硬盘故障表现维护保养1.读写过程中且忌断电2.保持良好的工作环境3.防止受震动4.减少频繁操作5.恰当的使用时间6.定期整理碎片7.使用稳定的电源供电8、不要强制性关机虚拟硬盘展开
编辑本段硬盘硬盘种类硬盘分为固态硬盘(SSD)和机械硬盘(HDD);SSD采用闪存颗粒来存储,HDD采用磁性盘片来存储。硬盘技术磁头复位节能技术:通过在闲时对磁头的复位来节能。
西部数据在最新的硬盘上采用了该技术来减少空闲时功耗。
多磁头技术:通过在同一盘片增加多个磁头同时的读或写来为硬盘提速,或同时在多盘片同时利用磁头来读或写来为磁盘提速。目前希捷和日立数据的部分型号采用了该技术。多用于服务器和数据库中心。
机械硬盘1.1956年,IBM的IBM 350 RAMAC是现代硬盘的雏形,它相当于两个冰箱的体积,不过其储存容量只有5MB。1973年IBM 3340问世,它拥有“温彻斯特”这个绰号,来源于他两个30MB的储存单元,恰是当时出名的“温彻斯特来福枪”的口径和填弹量。至此,硬盘的基本架构被确立。
2.1980年,两位前IBM员工创立的公司开发出5.25英寸规格的5MB硬盘,这是首款面向台式机的产品,而该公司正是希捷(SEAGATE)公司。
3.80年代末,IBM公司推出MR(Magneto Resistive磁阻)技术令磁头灵敏度大大提升,使盘片的储存密度较之前的20Mbpsi(bit/每平方英寸)提高了数十倍,该技术为硬盘容量的巨大提升奠定了基础。1991年,IBM应用该技术推出了首款3.5英寸的1GB硬盘。
4.1970年到1991年,硬盘盘片的储存密度以每年25%~30%的速度增长;从1991年开始增长到60%~80%;至今,速度提升到100%甚至是200%,从1997年开始的惊人速度提升得益于IBM的GMR(Giant
Magneto Resistive,巨磁阻)技术,它使磁头灵敏度进一步提升,进而提高了储存密度。
5.1995年,为了配合Intel的LX芯片组,昆腾(Quantum)与Intel携手发布UDMA 33接口——EIDE标准将原来接口数据传输率从16.6MB/s提升到了33MB/s 同年,希捷开发出液态轴承(FDB,Fluid
Dynamic Bearing)马达。所谓的FDB就是指将陀螺仪上的技术引进到硬盘生产中,用厚度相当于头发直径十分之一的油膜取代金属轴承,减轻了硬盘噪音与发热量。
6.1996年,希捷收购康诺(Conner Peripherals)。
7.1998年2月,UDMA66规格面世。
8.1999年,容量高达10GB的ATA硬盘面世。
9.2000年2月23日,希捷发布了转速高达15,000RPM的Cheetah X15系列硬盘。
3月16日,硬盘领域又有新突破,第一款"玻璃硬盘"问世。
10月,迈拓(Maxtor)收购昆腾。
10.2001年:新的磁头技术,此时的全部硬盘几乎均采用GMR,该技术目前最新的为第四代GMR磁头技术。
11.2003年1月,日立宣布完成20.5亿美元的收购IBM硬盘事业部计划,并成立日立环球储存科技公司(Hitachi Global Storage
Technologies,Hitachi GST)。
12.2005年日立环储和希捷都宣布了将开始大量采用磁盘垂直写入技术(perpendicular recording),该原理是将平行于盘片的磁场方向改变为垂直(90度),更充分地利用的储存空间。
13.2005年12月21日,硬盘制造商希捷宣布收购迈拓(Maxtor)。
14.2007年1月,日立环球储存科技宣布将会发售全球首只1Terabyte的硬盘,比原先的预定时间迟了一年多。硬盘的售价为399美元,平均每美元可以购得2.75GB硬盘空间。
15.2007年11月,Maxtor硬盘出厂的预先格式化的硬盘,被发现已植入会盗取在线游戏的帐号与密码的木马。
16.2010年12月,日立环球存储科技公司日前同时宣布,将向全球OEM厂商和部分分销合作伙伴推出3T
硬盘(15张)B、2TB和1.5TB Deskstar
7K3000硬盘系列。
17.2011年3月8日凌晨,WD西部数据公司宣布,将以现金加股票的形式,出资43亿美元收购日立全资子公司,同为世界级硬盘大厂的日立环球存储技术公司(HGST)。
编辑本段接口ATA全称Advanced
Technol
ogy Attachment,是用传统的40-pin 并口数据线连接主板与硬盘的,外部接口速度最大为133MB/s,因为并口线的抗干扰性太差,且排线占空间,不利计算机散热,将逐渐被SATA 所取代。
IDEIDE的英文全称为“Integrated Drive
Electronics”,即“电子集成驱动器”,俗称PATA并口。
SATA使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘,是未来PC机硬盘的趋势。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA
1.0规范,2002年,虽然串行ATA的相关设备还未正式上市,但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial
ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
SATA ⅡSATA
Ⅱ是芯片巨头Intel英特尔与硬盘巨头Seagate希捷在SATA的基础上发展起来的,其主要特征是外部传输率从SATA的150MB/s进一步提高到了300MB/s,此外还包括NCQ(Native Command Queuing,原生命令队列)、端口多路器(Port
Multiplier)、交错启动(Staggered Spin-up)等一系列的技术特征。但是并非所有的SATA硬盘都可以使用NCQ技术,除了硬盘本身要支持NCQ之外,也要求主板芯片组的SATA控制器支持NCQ。
SATA
Ⅲ正式名称为“SATARevision3.0”,是串行ATA国际组织(SATA-IO)在2009年5月份发布的新版规范,主要是传输速度翻番达到6Gbps,同时向下兼容旧版规范“SATARevision2.6”(也就是现在俗称的SATA3Gbps),接口、数据线都没有变动。SATA3.0接口技术标准是2007上半年英特尔公司提出的,由英特尔公司的存储产品架构设计部技术总监Knut Grimsrud负责,Knut Grimsrud表示,SATA3.0的传输速率将达到6Gbps,将在SATA2.0的基础上增加1倍。
SCSISCSI的英文全称为“Small Computer System
Interface”(小型计算机系统接口),是同IDE(ATA)完全不同的接口,IDE接口是普通PC的标准接口,而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口,是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低,以及热插拔等优点,但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及,因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。
光纤通道光纤通道的英文拼写是Fibre Channel,和SCIS接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术,是专门为网络系统设计的,但随着存储系统对速度的需求,才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的,它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有:热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。
光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计,能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。
SAS接口SAS(Serial
Attached SCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术,和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,并且提供与SATA硬盘的兼容性。
编辑本段尺寸⒊5英寸台式机硬盘;风头正劲,广泛用于各种台式计算机。
硬盘内部⒉5英寸笔记本硬盘;广泛用于笔记本电脑,桌面一体机,移动硬盘及便携式硬盘播放器。
⒈8英寸微型硬盘;广泛用于超薄笔记本电脑,移动硬盘及苹果播放器。
⒈3英寸微型硬盘;产品单一,三星独有技术,仅用于三星的移动硬盘。

⒈0英寸微型硬盘;最早由IBM公司开发,MicroDrive微硬盘(简称MD)。因符合CFⅡ标准,所以广泛用于单反数码相机。
0.85英寸微型硬盘;产品单一,日立独有技术,已知用于日立的一款硬盘手机,前Rio公司的几款MP3播放器也采用了这种硬盘。
制造厂商希捷(Seagate)

希捷 logo
希捷公司成立于1979年,现为全球第二大的硬盘、磁盘和读写磁头制造商,希捷在设计、制造和销售硬盘领域居全球领先地位,提供用于企业、台式电脑、移动设备和消费电子的产品。2005年并购迈拓(Maxtor)2011年4月收购三星(Samsung)旗下的硬盘业务。

西部数据(Western Digital)

全球知名的硬盘厂商,现为全球第一大硬盘制造商,成立于1979年,目前总部位于美国加州,在世界各地设有分公司或办事处,为全球五大洲用户提供存储器产品,2011年3月收购日立之后,市场份额达到将近百分之50,取代希捷成为名副其实的硬盘老大。

日立(HITACHI)
HITACHI日立集团是全球最大的综合跨国集团之一.台式电脑硬盘,笔记本硬盘都有生产。于2002年并购IBM硬盘生产事业部门。于2011年3月被西部数据收购。
东芝(TOSHIBA)
日本最大的半导体制造商,亦是第二大综合电机制造商,隶属于三井集团旗下。主要生产移动存储产品。

三星(Samsung)
韩国最大的企业集团三星集团的简称。生产的硬盘提供用于台式电脑、移动设备和消费电子的产品。2011年4月19日,希捷正式宣布以13.75亿美元(现金加股票的方式)收购三星硬盘业务。2011年12月20日,希捷宣布已完成对三星电子有限公司旗下硬盘业务的收购交易。

编辑本段物理结构1.磁头
硬盘内部结构
磁头是硬盘中最昂贵的部件,也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头,但是,硬盘的读、写却是两种截然不同的操作,为此,这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性,从而造成了硬盘设计上的局限。而MR磁头(Magnetoresistive
heads),即磁阻磁头,采用的是分离式的磁头结构:写入磁头仍采用传统的磁感应磁头(MR磁头不能进行写操作),读取磁头则采用新型的MR磁头,即所谓的感应写、磁阻读。这样,在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化,以得到最好的读/写性能。另外,MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度,因而对信号变化相当敏感,读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关,故磁道可以做得很窄,从而提高了盘片密度,达到200MB/英寸2,而使用传统的磁头只能达到20MB/英寸2,这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。目前,MR磁头已得到广泛应用,而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头(Giant
Magnetoresistive heads)也逐渐普及。
2.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。这些磁道用肉眼是根本看不到的,因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区,磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的,这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响,同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘,一面有80个磁道,而硬盘上的磁道密度则远远大于此值,通常一面有成千上万个磁道。
3.扇区磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段,这些弧段便是磁盘的扇区,每个扇区可以存放512个字节的信息,磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时,要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘,每个磁道分为18个扇区。
4.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。磁盘的柱面数与一个盘单面上的磁道数是相等的。无论是双盘面还是单盘面,由于每个盘面都有自己的磁头,因此,盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁头)、Sector(扇区),只要知道了硬盘的CHS的数目,即可确定硬盘的容量,硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。

编辑本段逻辑结构3D参数很久以前,硬盘的容量还非常小的时候,人们采用与软盘类似的结构生产硬盘。也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数。由此产生了所谓的3D参数(Disk Geometry). 即磁头数(Heads),柱面数(Cylinders),扇区数(Sectors),以及相应的寻址方式。

其中:

磁头数(Heads)表示硬盘总共有几个磁头,也就是有几面盘片, 最大为255 (用8 个二进制位存储)

柱面数(Cylinders) 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道,最大为1023(用 10 个二进制位存储)

扇区数(Sectors) 表示每一条磁道上有几个扇区,最大为63(用 6个二进制位存储)

每个扇区一般是512个字节, 理论上讲这不是必须的,但好像没有取别的值的。

所以磁盘最大容量为:

255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 7.837 GB (1M
=1048576 Bytes)

或硬盘厂商常用的单位:

255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8.414 GB (1M
=1000000 Bytes)

在CHS 寻址方式中,磁头,柱面,扇区的取值范围分别为0到 Heads - 1。0 到Cylinders - 1。1 到Sectors
(注意是从1 开始)。
基本Int 13H 调用BIOS
Int 13H 调用是BIOS提供的磁盘基本输入输出中断调用,它可以完成磁盘(包括硬盘和软盘)的复位,读写,校验,定位,诊,格式化等功能。它使用的就是CHS 寻址方式,因此最大识能访问 8 GB 左右的硬盘(本文中如不作特殊说明,均以 1M = 1048576 字节为单位)。
现代硬盘结构在老式硬盘中,由于每个磁道的扇区数相等,所以外道的记录密度要远低于内道,因此会浪费很多磁盘空间
(与软盘一样)。为了解决这一问题,进一步提高硬盘容量,人们改用等密度结构生产硬盘。也就是说,外圈磁道的扇区比内圈磁道多,采用这种结构后,硬盘不再具有实际的3D参数,寻址方式也改为线性寻址,即以扇区为单位进行寻址。

为了与使用3D寻址的老软件兼容(如使用BIOSInt13H接口的软件), 在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器,由它负责将老式3D参数翻译成新的线性参数。这也是为什么现在硬盘的3D参数可以有多种选择的原因(不同的工作模式,对应不同的3D参数,如 LBA,LARGE,NORMAL)。
扩展Int 13H虽然现代硬盘都已经采用了线性寻址,但是由于基本Int13H 的制约,使用BIOS Int
13H 接口的程序,如 DOS 等还只能访问8
G以内的硬盘空间。为了打破这一限制,Microsoft 等几家公司制定了扩展Int 13H 标准(Extended Int13H),采用线性寻址方式存取硬盘,所以突破了 8 G的限制,而且还加入了对可拆卸介质(如活动硬盘) 的支持。

编辑本段基本参数一、容量作为计算机系统的数据存储器,容量是硬盘最主要的参数。

硬盘的容量以兆字节(MB/MiB)或千兆字节(GB/GiB)为单位,1GB=1000MB而1GiB=1024MiB。但硬盘厂商通常使用的是GB,也就是1G=1000MB,而Windows系统,就依旧以“GB”字样来表示“GiB”单位(1024换算的),因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。

硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量,单碟容量越大,单位成本越低,平均访问时间也越短。

一般情况下硬盘容量越大,单位字节的价格就越便宜,但是超出主流容量的硬盘略微例外。
二、转速转速(Rotational Speed 或Spindle speed),是硬盘内电机主轴的旋转速度,也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。转速的快慢是标示硬盘档次的重要参数之一,它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一,在很大程度上直接影响到硬盘的速度。硬盘的转速越快,硬盘寻找文件的速度也就越快,相对的硬盘的传输速度也就得到了提高。硬盘转速以每分钟多少转来表示,单位表示为RPM,RPM是Revolutions
Per minute的缩写,是转/每分钟。RPM值越大,内部传输率就越快,访问时间就越短,硬盘的整体性能也就越好。

硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转,产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。要将所要存取资料的扇区带到磁头下方,转速越快,则等待时间也就越短。因此转速在很大程度上决定了硬盘的速度。

家用的普通硬盘的转速一般有5400rpm、7200rpm几种,高转速硬盘也是现在台式机用户的首选;而对于笔记本用户则是4200rpm、5400rpm为主,虽然已经有公司发布了10000rpm的笔记本硬盘,但在市场中还较为少见;服务器用户对硬盘性能要求最高,服务器中使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm,甚至还有15000rpm的,性能要超出家用产品很多。较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间,但随着硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪音增大等负面影响。
三、平均访问时间平均访问时间(Average Access Time)是指磁头从起始位置到达目标磁道位置,并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。

平均访问时间体现了硬盘的读写速度,它包括了硬盘的寻道时间和等待时间,即:平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间。

硬盘的平均寻道时间(Average Seek Time)是指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。这个时间当然越小越好,目前硬盘的平均寻道时间通常在8ms到12ms之间,而SCSI硬盘则应小于或等于8ms。

硬盘的等待时间,又叫潜伏期(Latency),是指磁头已处于要访问的磁道,等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半,一般应在4ms以下。
四、传输速率传输速率(Data
Transfer Rate) 硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度,单位为兆字节每秒(MB/s)。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。

内部传输率(Internal Transfer Rate) 也称为持续传输率(Sustained
Transfer Rate),它反映了硬盘缓冲区未用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。

外部传输率(External Transfer Rate)也称为突发数据传输率(Burst Data Transfer
Rate)或接口传输率,它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率,外部数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关。

目前Fast ATA接口硬盘的最大外部传输率为16.6MB/s,而Ultra
ATA接口的硬盘则达到33.3MB/s。2012年12月,两80后研制出传输速度每秒1.5GB的固态硬盘。[1]
使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘,是未来PC机硬盘的趋势。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial
ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范。2002年,虽然串行ATA的相关设备还未正式上市,但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial
ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
五、缓存缓存(Cache memory)是硬盘控制器上的一块内存芯片,具有极快的存取速度,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界接口传输速度不同,缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素,能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据,有大缓存,则可以将那些零碎数据暂存在缓存中,减小外系统的负荷,也提高了数据的传输速度

编辑本段数据保护1.S.M.A.R.T.技术

S.M.A.R.T.技术的全称是Self-Monitoring,Analysis and Reporting
Technology,即“自监测、分析及报告技术”。在ATA-3标准中,S.M.A.R.T.技术被正式确立。S.M.A.R.T.监测的对象包括磁头、磁盘、马达、电路等,由硬盘的监测电路和主机上的监测软件对被监测对象的运行情况与历史记录及预设的安全值进行分析、比较,当出现安全值范围以外的情况时,会自动向用户发出警告,而更先进的技术还可以提醒网络管理员的注意,自动降低硬盘的运行速度,把重要数据文件转存到其它安全扇区,甚至把文件备份到其它硬盘或存储设备。通过S.M.A.R.T.技术,确实可以对硬盘潜在故障进行有效预测,提高数据的安全性。但我们也应该看到,S.M.A.R.T.技术并不是万能的,它只能对渐发性的故障进行监测,而对于一些突发性的故障,如盘片突然断裂等,硬盘再怎么smart也无能为力了。因此不管怎样,备份仍然是必须的。

2.DFT技术

DFT(Drive Fitness Test,驱动器健康检测)技术是IBM公司为其PC硬盘开发的数据保护技术,它通过使用DFT程序访问IBM硬盘里的DFT微代码对硬盘进行检测,可以让用户方便快捷地检测硬盘的运转状况。

据研究表明,在用户送回返修的硬盘中,大部分的硬盘本身是好的。DFT能够减少这种情形的发生,为用户节省时间和精力,避免因误判造成数据丢失。它在硬盘上分割出一个单独的空间给DFT程序,即使在系统软件不能正常工作的情况下也能调用。

DFT微代码可以自动对错误事件进行登记,并将登记数据保存到硬盘上的保留区域中。DFT微代码还可以实时对硬盘进行物理分析,如通过读取伺服位置错误信号来计算出盘片交换、伺服稳定性、重复移动等参数,并给出图形供用户或技术人员参考。这是一个全新的观念,硬盘子系统的控制信号可以被用来分析硬盘本身的机械状况。

而DFT软件是一个独立的不依赖操作系统的软件,它可以在用户其他任何软件失效的情况下运行。

3.加密技术
现代社会人们对隐私的保护欲越来越强烈,硬盘加密技术开始发展。文字、图形、数字密码保护是最基本的形式,随着科技的进步,生物识别技术开始应用到硬盘技术当中。

编辑本段扩展分区由于主分区表中只能分四个分区,无法满足需求,因此设计了一种扩展分区格式。基本上说,扩展分区的信息是以链表形式存放的,但也有一些特别的地方。首先, 主分区表中要有一个基本扩展分区项,所有扩展分区都隶属于它,也就是说其他所有扩展分区的空间都必须包括在这个基本扩展分区中。对于DOS
/ Windows 来说,扩展分区的类型为0x05。除基本扩展分区以外的其他所有扩展分区则以链表的形式级联存放, 后一个扩展分区的数据项记录在前一个扩展分区的分区表中,但两个扩展分区的空间并不重叠。

扩展分区类似于一个完整的硬盘,必须进一步分区才能使用。但每个扩展分区中只能存在一个其他分区。此分区在
DOS/Windows环境中即为逻辑盘。因此每一个扩展分区的分区表(同样存储在扩展分区的第一个扇区中)中最多只能有两个分区数据项(包括下一个扩展分区的数据项)。

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