《课计算机存储设备》PPT课件

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1、课前导读硬盘光驱软驱移动存储设备读卡器课后练习第五课存储设备课前导读基础知识重点知识了解知识基础知识硬盘的性能指标、使用硬盘的注意事项、安装硬盘和光驱，使读者全面了解硬盘。重点知识硬盘的接口类型、硬盘的工作模式和光驱的性能指标。了解知识如何选购硬盘和光驱、移动存储设备。硬盘硬盘概述如何选购硬盘安装硬盘硬盘的使用与维护硬盘概述硬盘的工作原理硬盘的性能指标硬盘接口类型硬盘的不同工作模式硬盘是电脑中容量最大的外部存储设备，操作系统、应用程序和数据等都保存在硬盘中，只有在电脑工作时才调入到内存中，待运算完毕后再保存回硬盘。硬盘的工作原理硬盘的磁头硬盘的

2、盘面硬盘的主轴电机硬盘是电脑中最重要，也是容量最大的外部存储器。如图5-1所示为硬盘外观。图5-1硬盘是一个密封好的大铁盒子，在硬盘内部被抽成真空的，硬盘盘片放置在主轴电机上，磁头和盘片保持着极微小的距离（这个距离比一根头发丝还要细）。当硬盘工作时，主轴电机带动着盘片高速旋转，通常这个速度为5400rm/s或7200rm/s，甚至高达10000rm/s，而磁头随着机械臂在盘片上移动，读取保存在盘片上的数据。硬盘的内部结构如图5-2所示。图5-2硬盘的磁头硬盘的数据存取工作都是依靠磁头来进行的。磁头就是硬盘进行读写的“笔尖”，通过全封闭式的磁阻感

3、应读写，将信息记录在硬盘内部特殊的介质上。硬盘磁头的发展先后经历了亚铁盐类磁头、MIG磁头、薄膜磁头及MR磁头（MagnetoResistiveheads，磁阻磁头）等几个阶段。前3种传统的磁头技术都是采取了读写合一的电磁感应式磁头，在设计方面需要兼顾读/写两种特性，因此也造成了硬盘在设计方面的局限性。第4种磁阻磁头在设计方面引入了全新的分离式磁头结构，写入磁头仍沿用传统的磁感应磁头，而读取磁头则应用了新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读，针对读写的不同特性分别进行优化，以达到最佳的读/写性能。除上述几种磁头技术外，技术更为创新、采用多层结构

4、、磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头（GiantMagnetoResistiveheads），使目前硬盘的容量在此基础上提高10倍以上。硬盘的盘面目前主流硬盘的盘片大都是由金属薄膜磁盘构成，这种金属薄膜磁盘比普通的金属磁盘具有更高的剩磁（Remanence，经消磁后，残留在磁介质上的磁感应）和高矫顽力（CoerciveForce，作用于磁化材料以去除剩磁的反向磁通强度），因此被硬盘厂商广泛采用。如果把玻璃材质作为硬盘基片，玻璃材质较之金属材质的脆弱性就会表现出来。如IBM公司曾经生产的玻璃硬盘就出现了巨大的质量问题。硬盘的主轴电机通过硬盘的主轴

5、电机，带动硬盘的盘面在硬盘内高速旋转，高速运转时所产生的浮力使磁头飘浮在盘片上方进行工作。在硬盘不断向着超大容量迈进的同时，硬盘的速度也在不断提高，这就要求硬盘的马达也必须能够跟上技术时代飞速发展的步伐。进入2004年后，7200r/min已经成为目前市场上的主流产品。速度的提升带来了硬盘性能的提升。不过在速度提升的同时，也带来了硬盘发热量增大和噪声增大的问题。7200r/min、10000r/min甚至15000r/min的硬盘马达自然不会再是传统意义上的普通滚珠轴承马达，因为硬盘转速的不断提高会带来诸如磨损加剧、温度升高、噪声增大等一系列负

6、面问题。传统的普通滚珠轴承马达自然无法妥善解决这些问题，于是曾广泛应用在精密机械工业上的液态轴承马达（FluidDynamicBearingMotors）被引入到硬盘技术中。与传统的滚珠轴承马达不同，液态轴承马达使用的是黏膜液油轴承，这种特殊的轴承以油膜代替了原先的滚珠，一方面避免了与金属面的直接磨擦，将传统马达的噪声及高温降至最低。另外，油膜可以有效地吸收外来的震动，使硬盘的抗震能力也有了很大的提高；另一方面，从理论上讲，液态轴承马达无磨损，使用寿命可以达到无限长，虽然从现实上说无法达到，但最起码可以延长使用寿命。硬盘的性能指标平均寻道时间平

7、均潜伏时间平均访问时间突发数据传输率最大内部数据传输率最大外部数据传输率自动检测分析及报告技术连续无故障时间转速和缓存了解硬盘的性能指标对选购硬盘有很大的帮助。硬盘的性能指标主要包括平均寻道时间、平均潜伏时间、平均访问时间、突发数据传输率、最大内部数据传输率、最大外部传输率、自动检测分析及报告技术、连续无故障时间、转速和缓存等几项。平均寻道时间平均寻道时间指硬盘在盘面上移动读写头至指定磁道寻找相应目标数据所用的时间，它描述硬盘读取数据的能力，单位为ms。当单碟片容量增大时，磁头的寻道动作和移动距离减少，从而使平均寻道时间减少，加快硬盘运行速度。

8、目前市场上主流硬盘的平均寻道时间一般在9ms以下。平均潜伏时间平均潜伏时间是指当磁头移动到数据所在的磁道后，等待所要的数据块继续转动到磁头下的时间，一