第7章--硬盘驱动器

刘瑞新主编第7章硬盘驱动器“十二五”职业教育国家规划教材北京市精品教材获全国优秀畅销书奖--国内销量最多的组装与维修类书硬盘驱动器简称硬盘，是微机中主要的外部存储设备，具有比其他存储器大得多的存储容量等优点，硬盘在整个微机系统中起着重要的作用。第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)7.1硬盘驱动器的分类1．按接口类型分类（1）IDE接口的硬盘IDE是智能驱动设备（IntelligentDriveElectronics）或集成驱动设备（IntegratedDriveElectronics）的缩写。第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)（2）SerialATA接口的硬盘现在主流的硬盘接口是SerialATA（简称SATA）标准。第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)（3）PCIe接口的硬盘随着固态硬盘性能不断的提高，SATA接口（3Gbit/s）已经难以发挥固态硬盘在传输速度上的优势，就出现了采用更高带宽的PCIe接口的固态硬盘（也称固态存储卡），PCIe固态硬盘很像显卡，具备超高速读写速度和随机读写性能。由于SATA接口速率的限制，未来SSD发展方向可能会倾向于PCIe接口。PCIe接口的固态硬盘有PCIe接口（1、4等模式）和MiniPCIe接口（1模式），外观如图7-4所示。（4）其他接口的硬盘硬盘除常用的SerialATA、IDE接口的硬盘外，还有SCSI接口、无线、网络接口的硬盘。第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)2．按存储技术分类（1）机械硬盘机械硬盘采用IBM公司的温彻斯特（Winchester）技术，主要是由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成，这些碟片外覆盖有铁磁性材料，被密封固定在硬盘外壳中，如图7-5所示。第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)（2）固态硬盘（SolidStateDisk或SolidStateDrive，SSD）由于机械结构的原因，机械硬盘的转速不可能大幅提升，随着存储芯片价格的降低，便产生了固态硬盘。固态硬盘，也称电子硬盘或者固态电子盘，是由控制单元和存储单元（Flash芯片或DRAM芯片）阵列组成的硬盘。固态硬盘的存储介质分为两种，一种采用Flash芯片作为存储介质，另外一种采用DRAM芯片作为存储介质，目前绝大多数固态硬盘采用的是Flash芯片。第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)3．按盘径尺寸分类台式机和笔记本电脑使用的硬盘按内部盘径尺寸分为3.5in和2.5in两种。目前，3.5in硬盘的容量为500GB～5TB，2.5in硬盘的容量为250GB～2TB。研发桌面3.5in硬盘的厂商有西部数据、希捷、日立等公司。研发笔记本电脑用的2.5in硬盘的主要是东芝、三星等公司。4．按应用场合分类硬盘按应用场合分为：普通级硬盘、企业级硬盘、监控级硬盘、笔记本硬盘等，其中企业级硬盘、监控级硬盘对应用都有特殊要求，因此价格也高于普通硬盘。第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)7.2硬盘驱动器的结构7.2.1机械硬盘的结构1．机械硬盘的外部结构（1）数据接口第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)（2）电源接口电源接口与主机电源相连，为硬盘工作提供能源。IDE硬盘的电源接口为4针（如图7-7所示），而SATA硬盘的电源接口为15针（如图7-8所示）。（3）控制电路板硬盘的背面是控制电路板。控制电路板上有主控芯片、电动机控制芯片、缓存芯片等。为了散热，控制电路板都是裸露在硬盘外壳上的，如图7-9所示。第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)（4）固定盖板硬盘的固定盖板面板上标注有产品的型号、产地、设置数据等信息，它与底板结合成一个密封的整体，以保证硬盘盘片和机构的稳定运行。（5）安装螺孔用于硬盘的安装，对于3.5in硬盘，固定盖板和侧面都有安装螺孔，可以方便灵活地安装。（6）产品标签一般在硬盘的正面都贴有硬盘的标签，标签上一般都标注着与硬盘相关的信息，如型号、容量、接口类型、缓存数量、产地、出厂日期、产品序列号等。第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)2．硬盘的内部结构打开硬盘外壳之后，可以看到硬盘内部主要包括磁盘盘片、主轴组件、磁头驱动机构等主要部件，如图7-10所示。第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)7.2.2固态硬盘的结构1．固态硬盘的外部结构由于固态硬盘有SATA接口、mSATA接口、PCIe接口和MiniPCIe接口，所以外观也不同，下面以SATA接口的固态硬盘为例，介绍固态硬盘的结构。2．固态硬盘的内部下面以某2.5inSATA接口的固态硬盘为例，介绍固态硬盘的内部结构。打开固态硬盘的外壳后，可以看到固态硬盘的内部结构非常简单，由两块金属外壳和印制电路板（PCB）组成，如图7-11所示。第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)3．固态硬盘的优、缺点第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)7.2.3混合固态硬盘的结构1．混合固态硬盘的外部结构混合固态硬盘（SSHD）与普通的机械硬盘，在外观上没有区别，如图7-13所示是希捷4TBSATA364MB缓存+8GBSSD的混合硬盘。第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)2．混合固态硬盘的内部混合固态硬盘中的机械硬盘与普通机械硬盘没有区别，区别主要是混合硬盘的PCB基板上集成了SSD闪存和主控芯片，因此它的PCB基板面积更大，显得电子元件更为密集。如图7-14所示。第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)3．混合硬盘的工作方式混合硬盘有两种工作方式。（1）SSD缓存加速技术（2）缓存记忆技术7.3硬盘驱动器的主要参数1．容量2．转速3．硬盘缓存4．接口5．平均寻道时间（averageseektime）6．平均潜伏期（averagelatency）第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)7．单磁道时间（singletrackseek），8．全程访问时间（maxfullseek）9．平均访问时间（averageaccess）10．最大内部数据传输速率（maximuminternaldatatransferrate）11．外部数据传输速率（externaltransferrate）第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)12．单碟容量13．数据保护技术14．NCQ技术15．GreenPower技术第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)7.4硬盘驱动器的选购1．按需求选择容量大小2．选购主流转速3．注意缓存大小4．单碟容量越大性能越高第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)5．优先选购SATA接口的硬盘6．选购主流产品第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)7.5实训7.5.1SATA接口硬盘的安装第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)7.5.2IDE接口硬盘的安装第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)第7章硬盘驱动器计算机组装与维护基础教程(第6版)谢谢！