计算机硬件组装与维护教程 于德海 第05章 外部存储器

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1、第五章外部存储器计算机硬件组装与维护教程目录硬盘5.1光盘驱动器5.2闪存5.3外存储器是CPU不能直接访问的存储器，它需要经过内存储器与CPU及I/O设备交换信息，用于长久地存放大量的程序和数据。外存储器有三种基本的存储类型磁存储器光存储器闪存5.1硬盘5.1.1硬盘概述硬盘是计算机上最常用、最重要的存储设备之一，具有存储容量大，存储成本低等特点。作用是存储计算机运行时需要的数据和大量信息，是计算机中容量最大、使用最频繁的存储设备。5.1硬盘硬盘按内部盘片尺寸可分为3.5英寸、2.5英寸和1.8英寸硬盘。现在市场上个人计算机的硬盘大多都采用

2、3.5英寸盘片，而更小的2.5英寸和1.8英寸硬盘专门用于笔记本计算机。硬盘按与计算机之间的数据接口标准又可分为IDE、SATA和SCSI接口硬盘。目前传统个人计算机和笔记本计算机采用标准SATA接口，而工作站和服务器则采用SCSI较多，IDE接口使用较少。5.1硬盘5.1.2硬盘的结构硬盘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。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。硬盘的正面从外观上看，硬盘具有金属外壳贴着硬盘的标签，上面标有硬盘的生产厂家、转速、容量、工作电压等信息，其背面裸露着控制芯片、

3、电阻等电子元件。5.1硬盘硬盘内部接口由固定基板、控制电路板、盘头组件、接口及附件等几大部分组成，而盘头组件式构成硬盘的核心，封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等。读写控制电路磁头驱动机构主轴驱动机构盘片5.1硬盘控制电路板是硬盘的控制电路，一般采用裸露设计，但其将芯片、缓存等元器件设计在内部，这样一方面外露式电路板可以保证整体的散热，同时又具有封闭式设计的保护功能。5.1硬盘固定基板是硬盘的面板，标注产品的型号、产地、设置数据等，和底板结合成一个密封的整体，保证硬盘盘片和机构的稳定运

4、行。磁头驱动机构高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动和定位，并在很短的时间内精确定位系统指令到指定的磁道，保证数据读写的可靠性。新型大容量硬盘还具有高效的防震机构。5.1硬盘浮动磁头组件由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。磁头是硬盘技术最重要和关键的一环，实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合，它采用了非接触式磁头、盘结构，加电后在高速旋转的磁盘表面飞行，间隙只有0.1到0.3微米，这样可以获得极高的数据传输率。5.1硬盘盘片盘片是硬盘中承载数据存储的介质，硬盘是由多个盘片叠加在一起，互相之间由垫圈隔开。硬盘的每一个盘片都有两个

5、盘面，即上、下盘面，都可以存储数据。5.1硬盘主轴电机主轴电机是驱动盘片高速旋转的设备，它决定硬盘的转速。转速是衡量硬盘性能的重要标准，转速越快硬盘的读写能力也就越强。接口硬盘的接口包括电源插口和数据接口两部分，其中电源插口与主机电源相连，为硬盘工作提供电力保证。数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带，更具连接方式的差异，分为IDE接口、SATA接口和SCSI接口。5.1硬盘5.1.3硬盘的接口目前硬盘接口主要有IDE、SATA和SCSI两种。1．IDE接口(IntegratedDriveElectronics)也叫ATA接口

6、，在此之前计算机使用的硬盘大多数都是IDE兼容的，只需用一根电缆将它们与主板或接口卡连起来就可以了。5.1硬盘2．SATA接口SATA是SerialATA的缩写，即串行ATA。这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。SATA具备了更强的纠错能力，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接口是目前台式计算机主流的硬盘接口。5.1硬盘与并行ATA相比，SATA具有比较大的优势。首先，SATA以连续串行的方式传送数据，可以在较少的位宽下使用较高的工作频率来提高数

7、据传输的带宽。其次，SATA的起点更高、发展潜力更大，SATA1.0定义的数据传输率可达150MB/sec，这比并行ATA所能达到133MB/sec的最高数据传输率还高，而目前SATA2.0的数据传输率则已经高达300MB/sec。5.1硬盘3．SCSI接口(SmallComputerSystemInterface)是一种与ATA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，每个SCSI总线上可以连接包括SCSI控制卡在内的8个SCSI设备。SCSI接口的优势在于它支持多种设备，传输速率比ATA接口高，独立的总线使得SCS

8、I设备的CPU占用率很低，所以SCSI更多地被用于服务器等高端应用场合。5.1硬盘5.1.4硬盘的技术指标1．单碟容量单碟容量指包括正反两面在内的每个盘片的总容量。