电脑硬盘知识大全

电脑硬盘知识大全 电脑硬盘知识大全 硬盘是电脑主要的存储媒介之一，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。编辑本段硬盘发展 从第一块硬盘 RAMAC 的问世到现在单碟容量高达 250GB多的硬盘，硬盘也经历了几代的发展，以下是其发展历史。 1.1956 年 9 月，IBM 的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统 IBM 350 RAMAC(Random Access Method ofAccounting and Control)，其磁头可以直接移动到盘片上的任何一块存储区域，从而成功地实现了随机存储，这套系统的总容量只有 5MB，共使用了 50 个直径为 24 英寸的磁盘，这些盘片表面涂有一层磁性物质，它们被叠起来固定在一起，绕着同一个轴旋转。此款 RAMAC 当时主要应用于飞机预约、自动银行、医学诊断及太空领域。 2.1968 年 IBM 公司首次提出“温彻斯特/Winchester”技术，探讨对硬盘技术做重大改造的可能性。“温彻斯特”技术的精隋是:“密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿盘片径向移动，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与 ，这也是现代绝大多数硬盘的原型。盘片直接接触” 3.1973 年 IBM 公司制造出第一台采用“温彻期特”技术的硬盘，从此硬盘技术的发展有了正确的结构基础。它的容量为 60MB，转速略低于 3000RPM，采用 4 张 14 英寸盘片，存储密度为每平方英寸 1.7MB。 4.1979 年，IBM 再次发明了薄膜磁头，为进一步减小硬盘体积、增大容量、提高读写速度提供了可能。 5.80 年代末期 IBM 发明的 MR(Magneto Resistive磁阻是对硬盘技术发展的又一项重大贡献，这种磁头在读取数据时对信号变化相当敏感，使得盘片的存储密度比以往每英寸 20MB 提高了数十倍。 6.1991 年 IBM 生产的 3.5 英寸的硬盘使用了 MR 磁头，使硬盘的容量首次达到了 1GB，从此硬盘容量开始进入了 GB数量级。 7.1999 年 9 月 7 日，Maxtor 宣布了首块单碟容量高达10.2GB 的 ATA 硬盘，从而把硬盘的容量引入了一个新的里程碑。 8.2000 年 2 月 23 日，希捷发布了转速高达 15，000RPM的 Cheetah X15 系列硬盘，其平均寻道时间仅 3.9ms，它也是到目前为止转速最高的硬盘;其性能相当于阅读一整部Shakespeare 只花.15 秒。此系列产品的内部数据传输率高达 48MB/s，数据缓存为 416MB，支持 Ultra160/m SCSI 及Fibre Channel光纤通道 ，这将硬盘外部数据传输率提高到了 160MB200MB/s。总得来说，希捷的此款(quot捷豹quot)Cheetah X15 系列将硬盘的性能提升到了一个全新的高度。 9.2000 年 3 月 16 日，硬盘领域又有新突破，第一款“玻 问世，璃硬盘” 这就是 IBM 推出的 Deskstar 75GXP 及 Deskstar40GV，此两款硬盘均使用玻璃取代传统的铝作为盘片材料，这能为硬盘带来更大的平滑性及更高的坚固性。另外玻璃材料在高转速时具有更高的稳定性。此外 Deskstar 75GXP 系列产品的最高容量达 75GB，而 Deskstar 40GV 的数据存储密度则高达 14.3 十亿数据位/每平方英寸，这再次刷新数据存储密度世界。 10.以下是近年来关于硬盘价格的趣味数字 1995 年 200MB,400MB 大于 4000 元/GB 1996 年 1.2GB,2.1GB 1500 元,2000/GB 1998 年 1.2GB,2.1GB 200 元,250 元/GB 2000 年 4.3GB,6.4GB 40 元/GB 2002 年 10GB,20GB 20 元/GB 2004 年 40GB,80GB 6.9 元/GB 2005 年 80GB,160GB 4.5 元/GB 2006 年 80GB,250GB 3.8 元/GB 2008 年 160GB,1TB 1.6 元/GB 未来的发展趋势 希捷存储新技术:2009 年出 2500G 硬盘 硬盘记录密度越大就可以实现越大的磁盘容量，希捷最近发布的 160GB 5400rpm 2.5 英寸 垂直纪录笔记本硬盘的纪录密度是每平方英寸135Gbits，东芝最新展示的 2.5 英寸 硬盘每平 方英寸纪录密度是 188Gbits，而在加州硅谷的 IDEMADiSKON 展会上，希捷展示了 1 种磁记录 设备，每平方英寸可以纪录 421Gbits 数据～ 希捷 CEO Bill Watkins 表示，在纪录密度上的突破将开启数字革命，硬盘在各种存储需 求上可以持续保持领先优势。根据希捷的新闻稿，希捷宣称采用 421Gbits/平方英寸密度制 造的 1.8 英寸硬盘可以容纳 275GB 数据，2.5 英寸硬盘可以容纳 500GB 数据，而全尺寸的 3.5 英 寸硬盘则可以容纳 2.5TB 数据，预计希捷将在 2009 年拿出全尺寸 3.5 英寸 2.5TB 容量的硬盘。 日立 2010 年推 5000G 硬盘 等同半个人脑存储量 据国外媒体报道，日立日前宣布，将于 2010 年推出5TB5000G硬盘，从而向新兴的固态 硬盘发起挑战。 如今，固态硬盘逐渐蚕食传统硬盘业务， 尤其是在笔记本电脑市场。但是，这并不意 味着传统硬盘将从此退出历史舞台。 硬盘专家日立的做法是，尽可能提升硬盘的存储空间。据悉，日立计划于 2010 年推出 5TB 3.5 英寸商用硬盘。该硬盘采用了电流正交平面垂直巨磁阻CPP-GMR技术，使每平方英寸的 存储密度达到 1TB。 至 于 5TB 的 硬 盘 能 够 存 储 多 少 内 容 ， 日 立 高 管 “到 2010 年，2Yoshihiro Shiroishi 称: 块硬盘的存储量就与人类大脑的存储量相当。编辑本段硬盘接口 IDE，俗称 PATA 并口 SATA(Serial ATA)接口，它作为一种新型硬盘接口技术于 2000 年初由 intel 公司率先提出。虽然与传统并行 ata存储设备相比，sata 硬盘有着无可比拟的优势。而磁盘系统的真正串行化是先从主板方面开始的，早在串行硬盘正式投放市场以前，主板的 sata 接口就已经就绪了。但在 intelich5、sis964 以及 via vt8237 这些真正支持 sata 的南桥芯片出现以前，主板的 sata 接口是通过第三方芯片实现的。这些芯片主要是 siliconimage 的 sil 3112 和 promise 的pdc20375 及 pdc20376，它们基于 pci 总线，部分产品还做成专门的 pci raid 控制卡。 SATA2，希捷在 SATA 的基础上加入 NCQ 本地命令阵列技术，并提高了磁盘速率。 SCSI，希捷在服务器上使用的接口，可以热插拔 SAS(Serial ATA SCSI)希捷在高端服务器上的接口。 硬盘品牌 希捷旗下的酷鱼 Barracuda、迈拓金钻 Maxtor Diamond 是硬盘的最佳选择，性能最稳定，技术最领先，速率最快，价格略高 西部数据，旗下的鱼子酱 是节能的选择，性能中规中矩，价格便宜 日立，原 IBM 硬盘部价格便宜，但稳定性欠佳，且噪音大，建议不要选择 三星，主要提供笔记本硬盘编辑本段硬盘保养 硬盘作为电脑各配件中非常耐用的设备之一，保养好的话一般可以用上个 6,7 年，下面给大家说一说怎样正确保养硬盘。 硬盘的保养要分两个方面，首先从硬件的角度看，特别是那些超级电脑 DIY 的玩家要注意以下问题。他们通常是不用机箱的，把电脑都摆在桌面一方面有利于散热，一方面便于拆卸方便，而这样损坏硬件的几率大大提高，特别是硬盘，因为当硬盘开始工作时，一般都处于高速旋转之中，放在桌面上没有固定，不稳定是最容易导致磁头与盘片猛烈摩擦而损坏硬盘。还有就是要防止电脑使用时温度过高，过高的温度不仅会影响硬盘的正常工作，还可能会导致硬盘受到损伤。 温度过高将影响薄膜式磁头的数据读取灵敏度，会使晶体振荡器的时钟主频发生改变，还会造成硬盘电路元件失灵，磁介质也会因热胀效应而造成记录错误。 温度过高不适宜，过低的温度也会影响硬盘的工作。所以在空调房内也应注意不要把空调的温度降得太多，这样会产生水蒸气，损毁硬盘。一般，室温保持在 20,25?为宜。接下来我们谈谈使用过程中硬盘的问题。 很多朋友在使用电脑是都没有养成好习惯，用完电脑，关机时还没有等电脑完全关机就拔掉了电源，还 有人在用完电脑时直接关上开关，硬盘此时还没有复位，所以关机时一定要注意面板上的硬盘指示灯是否还在闪烁，只有当硬盘指示灯停止闪烁、硬盘结束读写后方可关闭计算机的电源开关，养成用电脑的好习惯。 有的朋友十分注意硬盘的保养，但是由于操作不得当，也会对硬盘造成一定程度的伤害。 一些人看到报刊上讲要定期整理硬盘上的信息，而他就没有体会到定期二字，每天用完电脑后都整理一遍硬盘，认为这样可以提高速度，但他不知这样便加大了了硬盘的使用率，久而久之硬盘不但达不到效果，适得其反。 当然，如果您的硬盘长期不整理也是不行的，如果碎片积累了很多的话，那么我们日后在访问某个文件时，硬盘可能会需要花费很长的时间读取该文件，不但访问效率下降，而且还有可能损坏磁道。我们经常遇到的问题还不止这些。 还有就是有些朋友复制文件的时候，总是一次复制好几个文件，而换来的是硬盘的惨叫。要“定期”对硬盘进行杀毒，比如 CIH 会破坏硬盘的分区表，导致你的宝贵“财富”丢失。不要使用系统工具中的硬盘压缩技术，现在的硬盘非常大了，没有必要去节省那点硬盘空间，何况这样带来的是硬盘的读写数据大大地减慢了，同时也不知不觉影响了硬盘的寿命。 由此可见，养成良好的使用电脑的习惯是非常重要的，它会直接影响到电脑甚至硬盘的寿命。慢慢养成习惯，这样才能保证您的电脑长时间为您效力。 硬盘是微机系统中最常用、最重要的存储设备之一，也是故障机率较高的设备之一。而来自硬盘本身的故障一般都很小，主要是人为因素或使用者未根据硬盘特点采取切实可行的维护所致。因此，硬盘在使用中必须加以正确维护，否则会出现故障或缩短使用寿命，甚至造成数据丢失，给工作和生活带来不可挽回的损失和不便。 一、防震。硬盘是十分精密的存储设备，工作时磁头在盘片表面的浮动高度只有几微米。不工作时，磁头与盘片是接触的;硬盘在进行读写操作时，一旦发生较大的震动，就可能造成磁头与数据区相不鳎贾屡唐萸鸹祷蚧蹋踔炼才棠诘奈募畔?,虼嗽诠ぷ魇被蚬鼗螅髦岬缁形赐;埃辖嵩说缒曰蛞贫才蹋悦獯磐酚肱唐不鞫辽伺唐砻娴拇挪恪,谟才痰陌沧啊?鹩讨懈颖缎?模辖』巍?呐觥?二、防尘。操作环境中灰尘过多，会被吸附到电路板的表面及主轴电机的内部，硬盘在较潮湿的环境中工作，会使绝缘电阻下降，轻则引起工作不稳定，重则使某些电子器件损坏。用户不能自行拆开硬盘盖，否则空气中的灰尘便进入盘内，磁头读/写操作时将划伤盘片或磁头。因此硬盘出现故障时决不允许在普通条件下拆开盘体外壳螺钉。 三、硬盘读写时切忌断电。硬盘进行读写时，硬盘处于高速旋转状态中，如 Quantum昆腾的 Fireball火球系列3.5 英寸硬盘，转速达到每分钟 4500 周，而 GRANDPRIX 系列大容量硬盘则高达每分钟 7200 周;在硬盘如此高速旋转时，忽然关掉电源，将导致磁头与盘片猛烈磨擦，从而损坏硬盘，所以在关机时，一定要注意面板上的硬盘指示灯，确保硬盘完成读写之后才关机。 四、防病毒。计算机病毒对硬盘中存贮的信息是一个很大的威胁，所以应利用版本较新的抗病毒软件对硬盘进行定期的病毒检测，发现病毒，应立即采取办法去清除，尽量避免对硬盘进行格式化，因为硬盘格式化会丢失全部数据并减少硬盘的使用寿命。当从外来软盘拷贝信息到硬盘时，先要对软盘进行病毒检查，防止硬盘由此染上病毒，破坏盘内数据信息。 五、防高温。硬盘的主轴电机、步进电机及其驱动电路工作时都要发热，在使用中要严格控制环境温度，微机操作室内最门浔缚盏鳎露鹊鹘谠?20-25?。在炎热的夏季，要注意监测硬盘周围的环境温度不要超出产品许可的最高温度一般 为 40?。 六、防磁场。磁场是损毁硬盘数据的隐形杀手，因此，要尽可能地使硬盘不靠近强磁场，如音箱、喇叭、电机、电台等，以免硬盘里所记录的数据因磁化而受到破坏。 七、定期整理硬盘。硬盘的整理包括两方面的内容:一是根目录的整理，二是硬盘碎块的整理。根目录一般存放系统 文 件 和 子 目 录 文 件 ， 如 COMMAND.COM 、 CONFIG.SYS 、AUTOEXEC.BAT 等个别文件，不要存放其它文件;DOS、Windows等操作系统，文字处理系统及其他应用软件都应该分别建立一个子目录存放。一个清晰、整洁的目录结构会为你的工作带来方便，同时也避免了软件的重复放置及quot垃圾文件quot过多浪费硬盘空间，影响运行速度。硬度在使用一段时间后，文件的反复存放、删除，往往会使许多文件，尤其是大文件在硬盘上占用的扇区不连续，看起来就象一个个碎块，硬盘上碎块过多会极大地影响硬盘的速度，甚至造成死机或程序不能正常运行，MS DOS6.0 以上版本都提供了硬盘整理程序DEFRAG，Windows/9X 也提供了quot磁盘碎片整理程序quot。在日常使用过程中，不妨定期整理整理，它将使你的电脑系统性能达到最佳。编辑本段硬盘的物理结构 1、磁头 磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头，但是，硬盘的读、写却是两种截然不同的操作，为此，这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性，从 而而造成了硬盘设计上的局限。 MR 磁头(Magnetoresistive ，即磁阻磁头，采用的是分离式的磁头结构:写入磁heads)头仍采用传统的磁感应磁头(MR 磁头不能进行写操作)，读取磁头则采用新型的 MR 磁头，即所谓的感应写、磁阻读。这样，在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化，以得到最好的读/写性能。另外，MR 磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度，因而对信号变化相当敏感，读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关，故磁道可以做得很窄，从而提高了盘片密度，达到 200MB/英寸 2，而使用传统的磁头只能达到 20MB/英寸2，这也是 MR 磁头被广泛应用的最主要原因。目前，MR 磁头已得到广泛应用，而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的 GMR 磁头(Giant Magnetoresistive heads)也逐渐普及。 2、磁道 当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的，这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响，同时也为磁头的读写带来困难。一张 1.44MB 的 3.5 英寸软盘，一面有 80 个磁道，而硬盘上的磁道密度则远远大于此值，通常一面有成千上万个磁道。 3、扇区 磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放 512 个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。1.44MB3.5 英寸的软盘，每个磁道分为 18 个扇区。 4、柱面 硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的 CHS，即Cylinder(柱面)、Head(磁头)、Sector(扇区)，只要知道了硬盘的 CHS 的数目，即可确定硬盘的容量，硬盘的容量柱面数磁头数扇区数512B。编辑本段硬盘的逻辑结构 1. 硬盘参数释疑 到目前为止 人们常说的硬盘参数还是古老的 CHSCylinder/Head/Sector参数。那么为什么要使用这些参数，它们的意义是什么它们的取值范围是什么 很久以前， 硬盘的容量还非常小的时候，人们采用与软盘类似的结构生产硬盘。也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数。由此产生了所谓的 3D 参数 DiskGeometry. 既磁头数Heads，柱面数Cylinders，扇区数Sectors，以及相应的寻址方式。 其中: 磁头数Heads表示硬盘总共有几个磁头也就是有几面盘片 最大为 255 用 8 个二进制位存储; 柱面数Cylinders 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道最大为 1023用 10 个二进制位存储; 扇区数Sectors 表示每一条磁道上有几个扇区 最大为 63用 6 个二进制位存储; 每个扇区一般是 512 个字节 理论上讲这不是必须的但好像没有取别的值的。 所以磁盘最大容量为: 255 1023 63 512 / 1048576 7.837 GB 1M1048576 Bytes 或硬盘厂商常用的单位: 255 1023 63 512 / 1000000 8.414 GB 1M1000000 Bytes 在 CHS 寻址方式中，磁头，柱面，扇区的取值范围分别为 0 到 Heads - 1。0 到 Cylinders - 1。 1 到 Sectors注意是从 1 开始。 2. 基本 Int 13H 调用简介 BIOS Int 13H 调用是 BIOS 提供的磁盘基本输入输出中断调用，它可以完成磁盘包括硬盘和软盘的复位，读写，校验，定位，诊，格式化等功能。它使用的就是 CHS 寻址方式， 因此最大识能访问 8 GB 左右的硬盘 本文中如不作特殊说明，均以 1M 1048576 字节为单位。 3. 现代硬盘结构简介 在老式硬盘中，由于每个磁道的扇区数相等，所以外道的记录密度要远低于内道， 因此会浪费很多磁盘空间 与软盘一样。为了解决这一问题，进一步提高硬盘容量，人们改用等密度结构生产硬盘。也就是说，外圈磁道的扇区比内圈磁道多，采用这种结构后，硬盘不再具有实际的 3D 参数，寻址方式也改为线性寻址，即以扇区为单位进行寻址。 为了与使用 3D 寻址的老软件兼容 如使用 BIOSInt13H接口的软件， 在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器，由它负责将老式 3D 参数翻译成新的线性参数。这也是为什么现在硬盘的 3D 参数可以有多种选择的原因不同的工作模式，对应不同的 3D 参数， 如 LBA，LARGE，NORMAL。 4. 扩展 Int 13H 简介 虽然现代硬盘都已经采用了线性寻址，但是由于基本Int13H 的制约，使用 BIOS Int 13H 接口的程序， 如 DOS等还只能访问 8 G 以内的硬盘空间。为了打破这一限制，Microsoft 等几家公司制定了扩展 Int 13H ExtendedInt13H，采用线性寻址方式存取硬盘， 所以突破了 8 G 的限制，而且还加入了对可拆卸介质 如活动硬盘 的支持。编辑本段硬盘的基本参数 一、容量 作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。 硬盘的容量以兆字节(MB)或千兆字节(GB)为单位，1GB1024MB 。 但 硬 盘 厂 商 在 标 称 硬 盘 容 量 时 通 常 取1G1000MB，因此我们在 BIOS 中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。 硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量，单碟容量越大，单位成本越低，平均访问时间也越短。 对于用户而言，硬盘的容量就象内存一样，永远只会嫌少不会嫌多。Windows 操作系统带给我们的除了更为简便的操作外，还带来了文件大小与数量的日益膨胀，一些应用程序动辄就要吃掉上百兆的硬盘空间，而且还有不断增大的趋势。因此，在购买硬盘时适当的超前是明智的。近两年主流硬盘是 80G，而 160G 以上的大容量硬盘亦已开始逐渐普及。 一般情况下硬盘容量越大，单位字节的价格就越便宜，但是超出主流容量的硬盘略微例外。时至 2007 年 12 月初，1TB(1000GB)的希捷硬盘中关村报价是,2550 元，500G 的硬盘大概是,965 元。 二、转速 转速 Rotational speed 或 Spindle speed是指硬盘盘片每分钟转动的圈数，单位为 rpm。 早期 IDE 硬盘的转速一般为 5200rpm 或 5400rpm，曾经Seagate 的“大灰熊”系列和 Maxtor 则达到了 7200rpm，是IDE 硬盘中转速最快的。如今的硬盘都是 7200rpm 的转速，而更高的则达到了 10000rpm。 三、平均访问时间 平均访问时间Average Access Time是指磁头从起始位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。 平均访问时间体现了硬盘的读写速度，它包括了硬盘的寻道时间和等待时间，即:平均访问时间平均寻道时间平均等待时间。 硬盘的平均寻道时间Average Seek Time是指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。这个时间当然越小越好，目前硬盘的平均寻道时间通常在 8ms 到 12ms 之间，而SCSI 硬盘则应小于或等于 8ms。 硬盘的等待时间，又叫潜伏期Latency，是指磁头已处于要访问的磁道，等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半，一般应在 4ms 以下。 四、传输速率 传输速率Data Transfer Rate 硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒(MB/s)。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。 内部传输率Internal Transfer Rate 也称为持续传输率Sustained Transfer Rate，它反映了硬盘缓冲区未用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。 外部传输率(External Transfer Rate)也称为突发数据传输率(Burst Data Transfer Rate)或接口传输率，它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率，外部数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关。 目前 Fast ATA 接口硬盘的最大外部传输率为 16.6MB/s，而 Ultra ATA 接口的硬盘.