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硬盤基礎知識（硬盤基礎知識）

來源：責編：時間：2024-04-25 17:35:33 395觀看

導讀自1956年IBM推出第一臺硬盤驅(qū)動器IBM RAMAC 350至今已有四、五十年了，硬盤是存儲中最基本的組件，您對它的結(jié)構(gòu)和原理了解多少呢？下面帶大家了解了解存儲硬盤知識理解硬盤的工作原理了解硬盤容量、轉(zhuǎn)速和

自1956年IBM推出第一臺硬盤驅(qū)動器IBM RAMAC 350至今已有四、五十年了，硬盤是存儲中最基本的組件，您對它的結(jié)構(gòu)和原理了解多少呢？

下面帶大家了解

了解存儲硬盤知識
理解硬盤的工作原理
了解硬盤容量、轉(zhuǎn)速和緩存等參數(shù)
了解硬盤接口技術及其發(fā)展情況

硬盤的硬件結(jié)構(gòu)
硬盤的工作原理
硬盤的主要參數(shù)
硬盤接口介紹

硬盤外部結(jié)構(gòu)：

電源接口和數(shù)據(jù)接口
控制電路板
固定面板

硬盤基礎知識（硬盤基礎知識）(1)

硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

磁頭組件
磁頭驅(qū)動機構(gòu)
磁盤片
主軸組件
前端控制電路
主控制芯片
數(shù)據(jù)傳輸芯片
高速數(shù)據(jù)緩存芯片

硬盤的磁頭：

磁頭是硬盤中最昂貴的部件，是硬盤技術最重要和關鍵的一環(huán)
采用了非接觸式結(jié)構(gòu)，加電后懸浮在高速旋轉(zhuǎn)的磁盤表面
讀寫合一式磁頭與分離式磁頭

硬盤的磁道：

當磁盤旋轉(zhuǎn)時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁道。

硬盤的柱面：

硬盤通常由重疊的一組盤片構(gòu)成，每個盤面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并從外緣的“0”開始編號，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，稱之為磁盤的柱面。

硬盤的扇區(qū)：

磁盤上的每個磁道被等分為若干個弧段，這些弧段就被稱為磁盤的扇區(qū)。

硬盤的硬件結(jié)構(gòu)
硬盤的工作原理
硬盤的主要參數(shù)
硬盤接口介紹

硬盤工作原理：

硬盤利用特定的磁粒子的極性來記錄數(shù)據(jù)
在讀取數(shù)據(jù)時，磁頭將磁粒子的不同極性轉(zhuǎn)換成不同的電脈沖信號，再利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將這些原始信號變成電腦可以使用的數(shù)據(jù)
寫數(shù)據(jù)時，正好與此相反

磁記錄原理：

硬盤基礎知識（硬盤基礎知識）(8)

硬盤的硬件結(jié)構(gòu)
硬盤的工作原理
硬盤的主要參數(shù)
硬盤接口介紹

硬盤的容量和轉(zhuǎn)速：

硬盤容量（Capacity） à作為計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器，容量是硬盤最主要的參數(shù) à硬盤的容量以兆字節(jié)（MB）或千兆字節(jié)（GB）為單位
硬盤轉(zhuǎn)速（Rotationl Speed） à轉(zhuǎn)速是指硬盤盤片每分鐘轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，單位為rpm（Revolutions Per Minute）

平均尋道時間和平均潛伏期：

平均尋道時間（Average Seek Time） à指磁頭移動到數(shù)據(jù)所在磁道需要的時間，這是衡量硬盤機械性能的重要指標
平均潛伏期（Average Latency） à指當磁頭移動到數(shù)據(jù)所在的磁道以后，等待指定的數(shù)據(jù)扇區(qū)轉(zhuǎn)動到磁頭下方的時間

平均訪問時間和數(shù)據(jù)傳輸率：

平均訪問時間（Average Access Time） à指從讀/寫指令發(fā)出到第一筆數(shù)據(jù)讀/寫實際開始所用的平均時間
數(shù)據(jù)傳輸率（Data Transfer Rate ） à指硬盤讀寫數(shù)據(jù)的速度，單位為兆字節(jié)每秒（MB/s）

硬盤緩沖區(qū)：

也稱之為緩存（Cache）
緩沖區(qū)的基本作用是平衡內(nèi)部與外部的數(shù)據(jù)傳輸率
為了減少主機的等待時間，硬盤會將讀取的資料先存入緩沖區(qū)，等全部讀完或緩沖區(qū)填滿后再以接口速率快速向主機發(fā)送

硬盤的硬件結(jié)構(gòu)
硬盤的工作原理
硬盤的主要參數(shù)
硬盤接口介紹

硬盤的接口種類：

IDE（Integrated Drive Electronics）
SCSI（Small Computer System Interface)
FC（Fibre Channel ）
SATA（Serial ATA ）
SAS（Serial Attached SCSI ）

IDE接口：

IDE（Integrated Drive Electronics，電子集成驅(qū)動器）的本意是指把“硬盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅(qū)動器

硬盤基礎知識（硬盤基礎知識）(9)

優(yōu)點：1.價格低廉 2.兼容性好

SCSI接口：

SCSI（Small Computer System Interface，小型計算機系統(tǒng)接口）是一種與IDE完全不同的接口，它不是專門為硬盤設計的，而是一種總線型的系統(tǒng)接口。

硬盤基礎知識（硬盤基礎知識）(10)

優(yōu)點：1.適應面廣 2.高性能 3.同時具備內(nèi)、外置

SATA接口：

SATA（串行ATA）是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤接口類型，由于采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)而得名

硬盤基礎知識（硬盤基礎知識）(11)

優(yōu)點 1.一對一連接，獨享帶寬 2.支持熱插拔 3.低電壓信號 4.帶寬升級潛力大

FC接口：

FC最初是專門為網(wǎng)絡系統(tǒng)設計的 l隨著存儲系統(tǒng)對速度的需求，逐漸應用到硬盤系統(tǒng)中

硬盤基礎知識（硬盤基礎知識）(12)

優(yōu)點 :1.帶寬高 2.連接距離長 3.連接設備數(shù)量大

SAS接口：

和SATA相同，都是采用串行技術以獲得更高的傳輸速度，并通過縮短連接線改善內(nèi)部空間

硬盤基礎知識（硬盤基礎知識）(13)

優(yōu)點：1.兼容性好 2.數(shù)據(jù)傳輸率高

總結(jié)：

磁盤重要參數(shù)有容量、轉(zhuǎn)速、緩存等。
磁盤是利用了磁記錄原理進行數(shù)據(jù)的讀寫操作。
磁盤主要的接口有IDE、SATA、FC、SCSI和SAS等類型。

希望本文能夠幫助到大家！

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