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第2章配件基础2外存储设备.ppt


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第2章配件基础2外存储设备
图2-6 富士通120GB的2.5英寸硬盘     图2-7 日立20GB的1.8寸硬盘
2.1.1 硬盘的分类
(3)服务器硬盘
服务器硬盘在性能上的要求要远远高于台式机硬盘,这是受服务器大数据量、高负荷、高速度等要求所决定的。对用户来说,储存在服务器上的硬盘数据是最宝贵的,因此硬盘的可靠性是非常重要的。为了使硬盘能够适应大数据量、超长工作时间的工作环境,服务器一般采用高速、稳定、安全的SCSI硬盘。高端还有采用光纤通道接口的,极少的低端服务器采用台式机上的ATA硬盘。服务器硬盘具有速度快、可靠性高和带宽大等特点。
2.按数据接口分类
2.1.1 硬盘的分类
(1)ATA接口硬盘
ATA(Advanced Technology Attachment)接口就是我们常说的IDE接口。现在PC机使用的硬盘大多数都是与IDE接口兼容的,只需用一根IDE数据线将它们与主板连起来就可以了。
并行模式的ATA接口速率提升到100MB/s之后,外部电磁干扰和IDE数据线内部信号间的串扰现象愈来愈严重,数据传输出错概率也成倍提高。在这种情况下,新的Serial ATA(即串行ATA,缩写为SATA)接口类型就诞生了。Serial ATA 1x标准的产品能提供150MB/s的数据传输率。在软件方面,SATA和并行ATA保持了软件兼容性,这意味着厂商丝毫也不必为使用SATA而重写任何驱动程序和操作系统代码。如图2-8所示为IDE接口硬盘,图2-9所示为Serial ATA接口硬盘。
图2-8 IDE接口硬盘  图2-9 Serial ATA硬盘
2.1.1 硬盘的分类
(2)SCSI接口硬盘
SCSI(Small Computer System Interface)小型计算机系统接口,最早研制于1979年。SCSI接口早期多用于服务器、工作站等级的电脑上。随着计算机技术的发展,现在它被完全移植到普通计算机上了。 其外观与普通硬盘基本一致,但SCSI硬盘的最高转速比同期IDE硬盘的转速发展得快, SCSI盘的CPU占有率非常低,在5%左右。这就使得SCSI硬盘的性能比IDE硬盘有较大的提高,只是SCSI硬盘须插在SCSI控制卡上。虽然SCSI硬盘需要花费额外的价钱来购买SCSI控制卡配合使用,但是每块SCSI控制卡最多可以挂接15种不同的设备。
SCSI硬盘接口有三种,分别是50针、68针和80针。我们常见到硬盘型号上标有“N”“W”“SCA”,就是表示接口针数的。N即窄口(Narrow),50针;W即宽口(Wide),68针;SCA即单接头(Single Connector Attachment),80针。
图2-10 SCSI控制卡 图2-11 SCSI硬盘
2.1.2 硬盘的组成
硬盘从外观上看,由外壳、固定盖板、安装螺孔、数据线、控制电路板、电源接口和数据接口等组成,如图2-12所示。硬盘内部结构包括传动手臂、主轴、盘片和读写磁头等。硬盘内部结构如图2-13所示。
外壳
数据线接口
电源接口
跳线
控制电路板
反力矩弹簧装置
磁盘盘片
主轴
读写磁头
传动手臂
传动轴
图2-12 硬盘外观组成 图2-13 硬盘内部结构

高速磁头
音圈电机
工作原理
硬盘驱动器的原理并不复杂,和我们日常使用的盒式录音机的原理十分相似。写入数据实际上是通过磁头对硬盘片表面的可磁化单元进行磁化,就象录音机的录音过程,不同的是,录音机是将模拟信号顺序地录制在涂有磁介质的磁带上,而硬盘是将二进制的数字信号以环状同心圆轨迹的形式,一圈一圈地记录在涂有磁介质的高速旋转的盘片上。读取数据时,把磁头移动到相应的位置读取此处的磁化编码状态,将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号,再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据。
磁介质是均匀地涂在盘片上的,磁盘一般正反面都用相应地正反面都有磁头机构,一个硬盘往往有多个盘片,每个盘片的每一面都可有成百上千条磁道,这些磁道均是以盘片中心为圆心的圆圈,间隔极小互不相连,数据就是记录在这些磁道上,最外圈的一般定义为0磁道,往里为1、2、……,对于同一个磁道来说磁头是不动的,由主轴电机带动盘片高速旋转来完成同一磁道的不同位置的数据存取,对于不同的磁道则有磁头改变径向位置来定位磁道,因此硬盘中还有一个步进电机带动磁头改变径向位置。

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  • 时间2022-06-22