第3章存储设备

计算机组装与维修实用教程目录内存1硬盘2移动存储设备3光盘驱动器4实训指导5习题6内存ROM(只读存储器)内存RAM(随机存取存储器)PROM（可编程只读存储器）EPROM可擦可编程只读存储器）EEPROM（电可擦可编程只读存储器）FlashMemory（快擦型存储器）DRAM（动态随机存取存储器）SRAM（静态随机存取存储器）内存的类型内存内存的封装电子封装(electronicpackaging)指使用特殊的材料和工艺将集成电路包裹起来，以保护脆弱的元器件不受周围环境（包括物理、化学）的影响，同时起到功率分配、信号分配、加强散热等作用。内存的封装方式主要有SOJ、TSOP、BGA、BLP、CSP和WLCSP等。SOJ封装TSOP封装BGA封装内存内存的封装BLP封装CSP封装WLCSP封装引脚基板内存芯片内存内存的分类常见的内存类型有SDRAM、DDR、DDR2和DDR3等几种。不同类型的内存在传输率、工作频率、工作方式、工作电压等方面各有差异。30针和72针SIMM内存EDORAM内存内存内存的分类SDRAM内存RDRAM内存内存内存的分类DDR内存DDR2内存内存内存的分类DDR3内存DDR3（DoubleDataRate3）是DDR2标准的改进版。DDR3在DDR2基础上采用的新型设计，减小了能耗和发热量，可实现更高的工作频率（800M以上），在一定程度弥补了延迟时间较长的缺点，是目前最高效的内存。内存DDR3与DDR2比较DDR3采取8bit预取设计，而DDR2为4bit预取，这样DDR3RAM内核的频率只有接口频率的1/8，如DDR3-800的核心工作频率只有100MHz。DDR3采用点对点的拓朴架构，大大减轻地址/命令与控制总线的负载。DDR3采用100nm以下的生产工艺，将工作电压从1.8V降至1.5V，增加了异步重置（Reset）与ZQ校准等DDR2所没有的新功能。内存其他分类计算机内存根据使用环境又可分为台式机内存、笔记本内存和服务器内存等。服务器内存大多都带有Buffer（缓存器）、Register（寄存器）、ECC（错误检查和纠正）、ChipKill、热插拔技术等，具有极高的稳定性和纠错性能。笔记本内存服务器内存内存虚拟内存虚拟内存是硬盘的一部分空间，并不属于物理内存的范畴。计算机在执行多个或占用较大内存的程序时，Windows、Linux、DOS等使用虚拟内存技术的操作系统，会自动调用一部分硬盘空间来充当内存，并选择最近没有用过的，低优先级的内存部分写到交换文件上，以缓解内存的紧张，提高计算机处理数据的速度。操作系统和应用程序把虚拟内存当作物理内存来使用，正确地设置虚拟内存可以提高计算机的运行效率。Windows操作系统中的虚拟内存文件以隐藏属性保存在系统分区根目录下，Windows9x的虚拟内存文件为Win386.swp，Windows2000/XP/2003的分页文件为pagefile.sys。内存内存的性能参数容量内存容量以KB、MB、GB、TB作为单位，其关系为1MB＝1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB。存取时间(TAC)TAC（存取时间）指RAM完成一次数据存取所用的平均时间，等于地址设置时间加延迟时间，以ns为单位。存取周期（TMC）存取周期（TMC）指存储器两次独立的读出/写入操作之间所需的最短时间，单位为纳秒（ns）。这个时间越短，内存的速度也就越快。内存内存的性能参数延迟时间（CAS或CL）CAS是CPU每次向内存读取数据之前“缓冲期“的时间长度，缩短CAS的周期有助于加快内存在同一频率下的工作速度。错误检查和纠正（ECC）ECC会在一组数据传输时加入校验位，以备CPU检验数据是否发生了错误，并且可以纠正部分错误。SPD存放内存模组的配置信息。内存内存的选购内存品牌金士顿Kingston、现代HY、胜创Kingmax、海盗旗、宇瞻Apacer、金邦Geil、三星、威刚、勤茂（TwinMOS）、利屏等。内存容量内存容量的大小直接影响到计算机的性能，越多越好。内存类型DDR2是主流，DDR3是趋势。要注意选择与主板配置的内存。内存芯片正规原厂的品牌颗粒都有良好的品质和性能保证，其颗粒上激光刻蚀的型号清晰可见，是选购时的首选。主要的内存IC芯片的厂商主要有：Hynix（海力士）、Samsung（三星）、Qimonda（奇梦达）、Micron（镁光）、尔必达、力晶、茂德、南亚等。内存内存的选购设计及生产工艺PCB板优质内存采用六层PCB板，有的产品甚至使用了8层PCB电路板。。设计PCB线路应该使用蛇行布线。在内存芯片和内存引脚之间，应加装贴片电容和电阻。生产工艺PCB板板面光洁、色泽均匀，电路板走线清晰，元件焊接整齐、焊点均匀有光泽，边缘整齐且没有毛边。金手指金手指制作工艺有电镀金和化学镀金2种。电镀金的金手指末端会有一个“小尾巴”。另外好的金手指的黄颜色很有质感，差的金手指看起来泛白。用料PCB板上要有尽量多的贴片电阻和电容和厚实的金手指。内存内存的性能参数PCB板（8层）蛇行线电阻和电容电镀金金手指内存内存的性能参数更高的频率内存频率越高越好。CAS（CL）延时周期（包括TRCD参数、TRP参数、TRAS等），越小代表性能越高。兼容性正规渠道的内存在出厂前都经过严格的兼容性测试，并且进行了严格的测试，可以确保其兼容性。超频性能售后服务主流大厂的产品一般都提供“终身保修”服务。选购时应避开假货率较高的品牌，可以拨打防伪电话或登陆官方网站，进行真伪辨别。其它事项产品本身采用何种封装并不反映内存质量优劣。硬盘硬盘的结构常见的硬盘有桌面3.5英寸，笔记本2.5英寸和微型硬盘等。但硬盘外形和结构却大同小异，在没有电路版的一面贴有产品标签，标签上印刷有产品型号、序号、产地、生产日期、跳线设置等相关信息。在硬盘的一端有电源接口、数据线接口和主、从状态设置跳线器。硬盘硬盘接口硬盘的接口包括电源接口和数据接口，根据连接方式的不同，硬盘接口可分为IDE接口，SATA接口和SCSI接口等。IDE数据线接口D形电源接口主从设置跳线STAT电源接口数据线接口SCSI数据线接口硬盘控制电路控制电路板位于硬盘背面，由印刷电路版、控制芯片和贴片元件组成。电路板上集成了主控制芯片、数据传输芯片、高速数据缓存芯片、接口电路等。音圈/主轴控制芯片主控芯片桥接芯片晶振缓存芯片ROM芯片硬盘硬盘的内部结构硬盘盘体内部由固定面板、前置控制电路、磁头组件、盘片、主轴、电机、接口及其他附件组成。外壳紧固螺孔电机磁头驱动小车前置控制电路传动手臂主轴读写磁头磁盘盘片转动轴硬盘硬盘的结构盘片主轴组件磁头磁头驱动机构盘片和主轴组件前置控制电路电磁线圈电机磁头驱动小车读写磁头传动臂转动轴电磁线圈永磁体硬盘硬盘的逻辑结构硬盘的术语中有磁头、磁道、扇区、交叉因子等概念，这些都是逻辑的概念，是为了方便对磁盘上数据的读写而进行的虚拟化操作的称谓。磁道扇区磁道和扇区柱面柱面硬盘FC光纤USB、1394IDESATASCSISAS硬盘的接口技术硬盘硬盘的接口技术SATA接口和IDE接口SATA和IDE数据线SCSI接口和SCSI数据线IDE电源和数据接口SATA电源和数据接口硬盘硬盘的分类通讯方式XT型（即DMA方式）和AT型（即中断驱动方式）两种驱动方式有步进电机驱动和音圈电机驱动两种接口类型可以分为IDE(PATA)硬盘、SATA硬盘和SCSI硬盘等几种硬盘盘径按照外形的大小可以分为5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和微型等几类。硬盘硬盘的分类SSD固态硬盘也叫闪存式硬盘，由控制单元和Flash存储单元组成，通俗点讲就是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘。HHD混合硬盘又叫复合硬盘，是把磁性介质硬盘和闪存（目前常用NAND闪存）集成到一起的一种硬盘。RAID独立磁盘冗余阵列是把多个小磁盘组合起来，成为一个磁盘组（操作系统把它们看作单一的逻辑存储单元或磁盘），使性能达到甚至超过价格昂贵、容量巨大的磁盘。硬盘硬盘的性能参数容量容量是硬盘最主要的参数。转速(RotationalSpeed或SpindleSpeed)转速是硬盘电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内的最大转数。高速缓存（CacheMemory）高速缓存是硬盘控制器上的一块内存芯片，是硬盘和外界总线之间交换数据的缓冲器。主流硬盘多采用2MB、8MB或更高的回写式高速缓存。平均寻道时间(AverageSeekTime)指硬盘接到相应指令开始在盘面上移动磁头至指定磁道寻找目标数据所用的平均时间。主流硬盘的平均寻道时间一般在9ms以下。平均潜伏时间（AverageLatencyTime)指当磁头移动到数据所在的磁道后，还需要多少时间，指定的（要读出或写入的）扇区才会转到磁头下进行读/写操作。一般在2ms-6ms之间。硬盘硬盘的性能参数平均访问时间（AverageAccessTime）又称平均存取时间，包括平均寻道时间、平均潜伏时间与相关的内务操作时间平均访问时间≈平均寻道时间+平均潜伏时间。数据传输率（DataTransferRate）包括内部数据传输率和外部数据传输率。S.M.A.R.T.（自动监测分析及报告技术）监测磁头单元、磁片驱动系统、硬盘内部电路以及盘片表面媒介材料等部件的工作状态。PRML（部分相应完全匹配）能避免因磁道过窄造成的信号干扰，使盘片存储更多的信息，有效地提高数据的读取和数据传输率。GMR(巨磁阻)磁头技术用于实现更高的存储密度硬盘硬盘的性能参数水平磁记录和垂直磁记录容量是硬盘最主要的参数。数据保护与震动保护技术自动检测并分析硬盘的运转状况，及时修正硬盘发生的问题，提供最高级别的数据完整性和可靠度保护。在意外碰撞发生时，尽可能避免磁头和磁盘表面发生撞击，有效地提高硬盘的抗震性能，减少由此引起的磁盘表面损坏。MTBF(连续无故障时间)指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间，单位是小时。硬盘硬盘的选购接口方式对有SATA接口主板的用户，SATA接口硬盘是必然之选。硬盘容量硬盘的容量应该是越大越好。硬盘速度7200RPM硬盘是必然之选，而5400RPM硬盘适合于笔记本电脑。高速缓存及寻道时间应优先选择缓存大和平均寻道时间小的产品。噪音与温度（Noise&Temperature）选购硬盘时要注意选择发热低、噪声小的硬盘。稳定性“硬盘有价，数据无价”，应优先选择主流产品。品牌和质保移动存储设备U盘体积小、容量大、仅大拇指般大小，重量仅约20克，便于携带，容量可达数G。在Windows2000/XP/2003/Vista、Linux、MacOS等操作系统中不需安装驱动程序，支持热插拔，可以即插即用。存取速度快，USB1.1的速度为12Mb/s，USB2.0的速度可以达到480Mb/s。抗震、防潮、耐高低温、可靠性好，可擦写达100万次，数据可保存10年以上。具备系统启动、写保护、杀毒、加密、随身邮、移动QQ等系列功能。移动存储设备移动硬盘的特点容量大80GB、120GB、160GB甚至更高容量的产品。传输速率高主流的移动硬盘大多采用USB2.0、IEEE1394和eSATA接口。使用方便可以做到即插即用，不需要外接电源和安装驱动程序。可靠性高移动硬盘具有很高的可靠性，保证了数据的完整性。移动存储设备移动硬盘选购接口首选USB2.0防震抗摔、散热设计安全保密电源供电PCB线路板和控制芯片附加价值品质与服务移动存储设备闪存卡TF卡CF卡MMC卡SD卡移动存储设备闪存卡SM卡记忆棒PRODuo和M2XD卡MC卡移动存储设备软驱软驱按大小可以分为5.25寸和3.5寸两种。5.25英寸软盘由于容量小，体积大，已被3.5寸软盘所取代。现在计算机上安装的都是可以读写1.44MB高密度软盘的3.5英寸软驱。软驱由于容量太小，读写速度慢，寿命和可靠性差，数据易