硬盤(pán)實(shí)用課程學(xué)習(xí)

第一節(jié)硬盤(pán)的基礎(chǔ)知識(shí)

硬盤(pán)的發(fā)展速度很快，其容量和性能都在不斷提高，它是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的重要組成部分。本節(jié)將介紹一些硬盤(pán)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)、硬盤(pán)的接口標(biāo)準(zhǔn)以及硬盤(pán)的性能指標(biāo)和硬盤(pán)的主要參數(shù)。第1頁(yè)/共72頁(yè)第一頁(yè)，共73頁(yè)。

一、硬盤(pán)的外部結(jié)構(gòu)

硬盤(pán)的外部結(jié)構(gòu)包括固定面板、控制電路板和接口。

1．硬盤(pán)的固定面板

為了讓硬盤(pán)盤(pán)片和機(jī)構(gòu)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，硬盤(pán)正面的面板與底板結(jié)合成一個(gè)密封體。在面板上貼有產(chǎn)品標(biāo)簽，標(biāo)注著產(chǎn)品型號(hào)、產(chǎn)品序列號(hào)、產(chǎn)品生產(chǎn)日期等信息。此外，還有一個(gè)透氣孔，可以使硬盤(pán)內(nèi)部氣壓與大氣氣壓保持一致，如圖所示。第2頁(yè)/共72頁(yè)第二頁(yè)，共73頁(yè)。圖硬盤(pán)的正面第3頁(yè)/共72頁(yè)第三頁(yè)，共73頁(yè)。

2．控制電路板

硬盤(pán)的背面是控制電路板，它采用貼片式焊接，包括主軸調(diào)速電路、磁頭驅(qū)動(dòng)與伺服定位電路、讀寫(xiě)電路、控制與接口電路等。電路板上還有一塊ROM芯片，里面固化進(jìn)行硬盤(pán)初始化的程序。在電路板上還安裝容量不等的高速數(shù)據(jù)緩存芯片，如圖所示為硬盤(pán)控制電路板。第4頁(yè)/共72頁(yè)第四頁(yè)，共73頁(yè)。圖硬盤(pán)控制電路板第5頁(yè)/共72頁(yè)第五頁(yè)，共73頁(yè)。

3．接口

接口包括電源接口和數(shù)據(jù)接口。其中電源接口與主機(jī)電源相連接，為硬盤(pán)供電；數(shù)據(jù)接口則是硬盤(pán)數(shù)據(jù)與主板控制芯片之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸交換的通道，用一根數(shù)據(jù)電纜將數(shù)據(jù)接口與主板IDE接口相連，通常所說(shuō)的40針、80芯的接口電纜是指數(shù)據(jù)電纜，數(shù)據(jù)接口又分為IDE接口和SCSI接口兩種，如圖所示。第6頁(yè)/共72頁(yè)第六頁(yè)，共73頁(yè)。圖硬盤(pán)的接口第7頁(yè)/共72頁(yè)第七頁(yè)，共73頁(yè)。

二、硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由盤(pán)片、浮動(dòng)磁頭組件、主軸、電機(jī)、接口等組成，其中磁頭組件是構(gòu)成硬盤(pán)的最主要部分，被封裝在硬盤(pán)的凈化腔體內(nèi)，如圖所示為硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。第8頁(yè)/共72頁(yè)第八頁(yè)，共73頁(yè)。圖硬盤(pán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第9頁(yè)/共72頁(yè)第九頁(yè)，共73頁(yè)。

1．盤(pán)片

盤(pán)片是硬盤(pán)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的載體，它的表面光滑平整且涂有磁粉，這些磁粉被劃分成若干個(gè)同心圓，稱(chēng)為磁道。磁粉就好像是無(wú)數(shù)任意排列的小磁鐵，這些小磁鐵受到磁頭泊磁力影響而改變其排列方向。利用磁頭的磁力控制小磁鐵的方向，從而用來(lái)存儲(chǔ)信息，如圖所示。第10頁(yè)/共72頁(yè)第十頁(yè)，共73頁(yè)。圖磁盤(pán)盤(pán)片第11頁(yè)/共72頁(yè)第十一頁(yè)，共73頁(yè)。

2．浮動(dòng)磁頭組件

浮動(dòng)磁頭組件由讀寫(xiě)磁頭、傳動(dòng)手臂及傳動(dòng)軸組成。每個(gè)盤(pán)面有一個(gè)磁頭，最上面的盤(pán)面上的磁頭為0號(hào)磁頭，從上往下依此類(lèi)推。讀取數(shù)據(jù)時(shí)，盤(pán)片高速旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)手臂以傳動(dòng)軸為圓心帶動(dòng)前端的讀寫(xiě)磁頭在盤(pán)片旋轉(zhuǎn)的垂直方向來(lái)回移動(dòng)，通過(guò)磁頭感應(yīng)盤(pán)片上的磁信號(hào)來(lái)讀取數(shù)據(jù)或改變磁性來(lái)寫(xiě)入信息，此時(shí)磁頭處于離盤(pán)面0.2～0.5μm的位置，如圖所示。第12頁(yè)/共72頁(yè)第十二頁(yè)，共73頁(yè)。圖浮動(dòng)磁頭裝置第13頁(yè)/共72頁(yè)第十三頁(yè)，共73頁(yè)。

3．主軸組件

主軸組件包括軸承、馬達(dá)等。用戶(hù)存取的資料是通過(guò)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)被帶到磁頭下方的，因而馬達(dá)的轉(zhuǎn)速越快，用戶(hù)存取數(shù)據(jù)的時(shí)間就越短，磁盤(pán)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了硬盤(pán)最終的速度。第14頁(yè)/共72頁(yè)第十四頁(yè)，共73頁(yè)。

三、硬盤(pán)的性能指標(biāo)

我們只有熟悉硬盤(pán)的性能指標(biāo)，才能根據(jù)這些指標(biāo)來(lái)判斷硬盤(pán)品質(zhì)的優(yōu)劣，硬盤(pán)的性能指標(biāo)很多，其中主要的幾個(gè)性能指標(biāo)如下：

（1）主軸轉(zhuǎn)速。硬盤(pán)主軸馬達(dá)帶動(dòng)盤(pán)片高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生浮力使磁頭源浮在盤(pán)片上方，將所要存取資料的扇區(qū)帶到磁頭下方來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取。轉(zhuǎn)速越快，數(shù)據(jù)傳輸率就越高，硬盤(pán)性能就越好。目前的硬盤(pán)轉(zhuǎn)速有5400r/m和7200r/m，也有一些高端硬盤(pán)達(dá)到了10000r/m，甚至15000r/m。第15頁(yè)/共72頁(yè)第十五頁(yè)，共73頁(yè)。（2）平均尋道時(shí)間。平均尋道時(shí)間是指在讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)時(shí)，磁盤(pán)面上的磁頭移動(dòng)到所指定的磁道所需的時(shí)間。平均尋道時(shí)間越小，硬盤(pán)速度就越快，性能就越好。目前這項(xiàng)指標(biāo)在9～10ms之間。

（3）單碟容量。前面已經(jīng)介紹過(guò)，硬盤(pán)盤(pán)體是由盤(pán)片重疊在一起構(gòu)成的，而重疊的碟片數(shù)量是有限的，通常的IDE硬盤(pán)只有4張碟片，靠增加碟片數(shù)量來(lái)增加硬盤(pán)容量是不可行的。只有提高每張碟片的容量才能提高硬盤(pán)容量。第16頁(yè)/共72頁(yè)第十六頁(yè)，共73頁(yè)。現(xiàn)在的大容量硬盤(pán)都采用新型GMR巨阻型磁頭，碟片的記錄密度可以大大提高，相應(yīng)的碟片容量也就得到了提高。有的大容量硬盤(pán)的單碟容量達(dá)到了40GB。

提高單碟容量的另一個(gè)重要意義在于它提高了數(shù)據(jù)傳輸率。單碟容量越大表示扇區(qū)間的密度越大，因?yàn)橛脖P(pán)是以連續(xù)的方式寫(xiě)入數(shù)據(jù)磁道的，所以如果能將所寫(xiě)入的數(shù)據(jù)都集中于單碟上，讀取時(shí)自然就能夠提升硬盤(pán)持續(xù)數(shù)據(jù)的傳輸速度。第17頁(yè)/共72頁(yè)第十七頁(yè)，共73頁(yè)。在硬盤(pán)轉(zhuǎn)速相同的情況下，單碟容量越大，硬盤(pán)的數(shù)據(jù)傳輸速率也就越快。

（4）平均潛伏期。平均潛伏期是指磁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)半圈所用的時(shí)間，單位為ms。盤(pán)片轉(zhuǎn)得越快，潛伏期越短。顯然，同一轉(zhuǎn)速的硬盤(pán)的平均潛伏期是固定的。如7200rpm時(shí)約為4.167ms，5400rpm時(shí)約為5.556ms。第18頁(yè)/共72頁(yè)第十八頁(yè)，共73頁(yè)。（5）硬盤(pán)表面溫度。在經(jīng)過(guò)連續(xù)不斷的讀/寫(xiě)操作后，硬盤(pán)內(nèi)部電子元件的溫度就會(huì)升高，硬盤(pán)的溫度也就會(huì)隨之上升，當(dāng)上升到一定程度時(shí)就會(huì)影響薄膜式磁頭的數(shù)據(jù)讀取靈敏度，硬盤(pán)就會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。因此表面溫度較低的硬盤(pán)有更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)性能。第19頁(yè)/共72頁(yè)第十九頁(yè)，共73頁(yè)。（6）高速緩沖。因?yàn)橛脖P(pán)的速度相對(duì)于內(nèi)存來(lái)說(shuō)非常慢，因而在二者之間加入了緩沖，緩沖的速度不如內(nèi)存快，但是比硬盤(pán)要快得多，因而緩沖容量大時(shí)，每次交換的數(shù)據(jù)量就多，硬盤(pán)的讀/寫(xiě)速度就快，性能就好。目前的高速緩沖通常在512KB～2MB之間。第20頁(yè)/共72頁(yè)第二十頁(yè)，共73頁(yè)。（7）全程訪問(wèn)時(shí)間。全程訪問(wèn)時(shí)間是指磁頭移動(dòng)到最后一個(gè)所需數(shù)據(jù)的全部時(shí)間。平均訪問(wèn)時(shí)間通?？梢钥醋鍪瞧骄鶎さ罆r(shí)間與平均潛伏時(shí)間之和，單位是ms。當(dāng)然平均訪問(wèn)時(shí)間越小，硬盤(pán)速度越快。

（8）連續(xù)無(wú)故障時(shí)間。連續(xù)無(wú)故障時(shí)間是指硬盤(pán)從開(kāi)始運(yùn)行到出現(xiàn)故障的最長(zhǎng)時(shí)間，單位是小時(shí)。一般的硬盤(pán)無(wú)故障時(shí)間在30000小時(shí)以上。第21頁(yè)/共72頁(yè)第二十一頁(yè)，共73頁(yè)。（9）外部數(shù)據(jù)傳輸率。外部數(shù)據(jù)傳輸率是指硬盤(pán)緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)的速率。

（10）。（Self-MonitoringAnalysisReportingTechnology，自動(dòng)監(jiān)測(cè)分析報(bào)告技術(shù)）用來(lái)監(jiān)測(cè)和分析硬盤(pán)自身的工作狀態(tài)和性能，用戶(hù)可以通過(guò)隨時(shí)掌握硬盤(pán)的運(yùn)行狀況，從而避免硬盤(pán)中數(shù)據(jù)的丟失。第22頁(yè)/共72頁(yè)第二十二頁(yè)，共73頁(yè)。

四、硬盤(pán)的主要參數(shù)

硬盤(pán)的主要參數(shù)有磁頭數(shù)、柱面、每磁道扇區(qū)數(shù)和交錯(cuò)因子。

（1）磁頭數(shù)。硬盤(pán)的每一個(gè)盤(pán)片均有兩個(gè)磁面，每個(gè)磁面都有一個(gè)磁頭，磁頭數(shù)的多少與硬盤(pán)內(nèi)部的盤(pán)片數(shù)有關(guān)。一般情況下，磁頭數(shù)數(shù)量是盤(pán)片數(shù)的兩倍。

（2）柱面。硬盤(pán)由一組重疊的盤(pán)片組成，每個(gè)盤(pán)面都被劃分為數(shù)量相等的磁道，最外圈是0磁道，內(nèi)部的磁道編號(hào)依次加1。具有相同磁道編號(hào)的磁道形成一個(gè)圓柱，因而磁道數(shù)就等于柱面數(shù)。第23頁(yè)/共72頁(yè)第二十三頁(yè)，共73頁(yè)。（3）每磁道扇區(qū)數(shù)?？梢园汛诺肋M(jìn)一步劃分為扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)是512個(gè)字節(jié)。硬盤(pán)容量由磁頭數(shù)、柱面數(shù)和扇區(qū)數(shù)共同決定，硬盤(pán)容量的計(jì)算公式為：硬盤(pán)容量=磁頭數(shù)×柱面數(shù)×扇區(qū)數(shù)×512（字節(jié)）。

（4）交錯(cuò)因子。硬盤(pán)的扇區(qū)編號(hào)不是連續(xù)的，通常兩個(gè)連續(xù)的邏輯扇區(qū)要間隔成幾個(gè)物理扇區(qū)，這個(gè)間隔數(shù)目就是交錯(cuò)因子。第24頁(yè)/共72頁(yè)第二十四頁(yè)，共73頁(yè)。合適的交錯(cuò)因子可以使當(dāng)前扇區(qū)到下一個(gè)待讀/寫(xiě)扇區(qū)間沒(méi)有或具有最短的等待時(shí)間，從而提高硬盤(pán)的讀寫(xiě)速度。

第二節(jié)硬盤(pán)的分類(lèi)

硬盤(pán)有兩種分類(lèi)方法：按盤(pán)徑尺寸分類(lèi)和按接口分類(lèi)。通常我們所說(shuō)的硬盤(pán)分類(lèi)，主要是根據(jù)接口技術(shù)的不同來(lái)劃分的。第25頁(yè)/共72頁(yè)第二十五頁(yè)，共73頁(yè)。

一、按盤(pán)徑尺寸分類(lèi)

盤(pán)徑尺寸指的是硬盤(pán)內(nèi)部盤(pán)片的直徑，按直徑的大小可以把硬盤(pán)分為5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸硬盤(pán)。其中臺(tái)式機(jī)中使用的是5.25英寸和3.5英寸硬盤(pán)，目前臺(tái)式機(jī)中常用的是3.5英寸硬盤(pán)；筆記本電腦中使用的是2.5英寸和1.8英寸硬盤(pán)。第26頁(yè)/共72頁(yè)第二十六頁(yè)，共73頁(yè)。

二、按接口類(lèi)型分類(lèi)

隨著電腦技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對(duì)硬盤(pán)容量、存取速度要求的不斷提高，硬盤(pán)接口技術(shù)也在不斷地推陳出新，并且出現(xiàn)了多種不同架構(gòu)的硬盤(pán)接口技術(shù)方案，按硬盤(pán)和電腦之間的數(shù)據(jù)接口類(lèi)型的不同，可以將硬盤(pán)分為IDE接口、SCSI接口和SATA接口硬盤(pán)3大類(lèi)型。第27頁(yè)/共72頁(yè)第二十七頁(yè)，共73頁(yè)。

1．IDE接口的硬盤(pán)

IDE（IntegratedDriveElectronics，電子集成驅(qū)動(dòng)器）接口又稱(chēng)為ATA接口，ATA是最早IDE標(biāo)準(zhǔn)的正式名稱(chēng)。IDE接口把盤(pán)體和控制器集成在一起，減少了硬盤(pán)接口的電纜數(shù)目與長(zhǎng)度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?qiáng)，同時(shí)硬盤(pán)制造也變得更容易。第28頁(yè)/共72頁(yè)第二十八頁(yè)，共73頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)IDE接口只支持兩個(gè)設(shè)備，每個(gè)硬盤(pán)的最大硬盤(pán)空間也只能達(dá)到528MB，現(xiàn)在普遍使用增強(qiáng)型IDE（EIDE）標(biāo)準(zhǔn)，它最多可支持4個(gè)設(shè)備，支持大容量的硬盤(pán)。

IDE接口技術(shù)從誕生以來(lái)就一直在不斷地發(fā)展，性能也在不斷提高。IDE接口類(lèi)型的硬盤(pán)技術(shù)成熟、價(jià)格便宜、性能好且兼容性強(qiáng)，所以在PC中得到了非常廣泛的應(yīng)用，幾乎占據(jù)了PC硬盤(pán)中的所有市場(chǎng)。第29頁(yè)/共72頁(yè)第二十九頁(yè)，共73頁(yè)。

2．SCSI接口的硬盤(pán)

SCSI（SmallComputerSystemInterface，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）最早研制于20世紀(jì)70年代末。經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展，今天的SCSI已劃分為SCSI-1，SCSI-2以及最新的SCSI-3三個(gè)類(lèi)型。不過(guò)，目前最為流行的版本是SCSI-2。第30頁(yè)/共72頁(yè)第三十頁(yè)，共73頁(yè)。目前，SCSI硬盤(pán)接口有三種，分別是50針、68針和80針。我們常見(jiàn)的硬盤(pán)型號(hào)上標(biāo)有“N”“W”“SCA”，就是表示接口針數(shù)的。N即窄口（Narrow），50針；W即寬口（Wide），68針；SCA即單接頭（SingleConnectorAttachment），80針。其中80針的SCSI硬盤(pán)一般支持熱插拔。第31頁(yè)/共72頁(yè)第三十一頁(yè)，共73頁(yè)。

SCSI接口的硬盤(pán)多用于服務(wù)器和高檔電腦中。各大硬盤(pán)廠家都有SCSI硬盤(pán)生產(chǎn)，而且都有7200r/m的產(chǎn)品，IBM和Seagate已有10000r/m的硬盤(pán)（近期Seagate已將轉(zhuǎn)數(shù)提高到15000r/m）。IBM的產(chǎn)品多見(jiàn)于高端市場(chǎng)，零售市場(chǎng)中的主要品牌是Seagate和Quantum。第32頁(yè)/共72頁(yè)第三十二頁(yè)，共73頁(yè)。

3．SATA接口的硬盤(pán)

SATA（SerialATA，串行ATA）接口采用連續(xù)串行的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，先把8bit數(shù)據(jù)打包，然后把這個(gè)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)移到線纜后傳到主機(jī)，數(shù)據(jù)傳輸率為150MB/s。第33頁(yè)/共72頁(yè)第三十三頁(yè)，共73頁(yè)。

SATA硬盤(pán)的出現(xiàn)，緩解了磁盤(pán)系統(tǒng)的瓶頸問(wèn)題，首先SATA是以串行的方式傳送數(shù)據(jù)，這可使連接電纜數(shù)目變少，效率提高。其次，SATA有更高的起點(diǎn)，可發(fā)展的潛力大，SerialATA1.0定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)150MB/s，這比ATA133所能達(dá)到的133MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率還高，而SerialATA2.0的數(shù)據(jù)傳輸率將達(dá)到300MB/s。最后，SerialATA具有更強(qiáng)的系統(tǒng)拓展性，由于SerialATA采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸協(xié)議，這樣可以使每個(gè)驅(qū)動(dòng)器獨(dú)享帶寬，而且在拓展SerialATA設(shè)備方面會(huì)更有優(yōu)勢(shì)。第34頁(yè)/共72頁(yè)第三十四頁(yè)，共73頁(yè)。第三節(jié)硬盤(pán)編號(hào)識(shí)別

和CPU、內(nèi)存一樣，硬盤(pán)也有自己的“身份證”，即硬盤(pán)編號(hào)，下面介紹品牌硬盤(pán)編號(hào)識(shí)別方法。第35頁(yè)/共72頁(yè)第三十五頁(yè)，共73頁(yè)。

一、西部數(shù)據(jù)（WesternDigital）硬盤(pán)型號(hào)識(shí)別方法

西部數(shù)據(jù)的編號(hào)標(biāo)注形式因產(chǎn)品系列而異，編號(hào)方式顯得簡(jiǎn)潔明了，由12個(gè)數(shù)字或者字母組成。在12個(gè)編號(hào)中，前6個(gè)編號(hào)為主編號(hào)，后面的6個(gè)編號(hào)為附加編號(hào)。其主打的魚(yú)子醬系列的標(biāo)注方式為“廠商代號(hào)+容量+轉(zhuǎn)速，緩存+接口類(lèi)型”。簡(jiǎn)單的表示為WD“XXXX，X，X-XX，X，X，XX”。

前六位主編號(hào)：

“WD”是“WesternDigital”的簡(jiǎn)稱(chēng)，表示其為西部數(shù)據(jù)公司的產(chǎn)品。第36頁(yè)/共72頁(yè)第三十六頁(yè)，共73頁(yè)。第一部分的四個(gè)“X”表示硬盤(pán)的容量，通常由3到4位數(shù)字組成，單位為GB。其標(biāo)識(shí)和希捷是一樣的，如4位的“1200”代表120GB，3位的“800”則代表80GB。

第二部分的“X”表示為硬盤(pán)轉(zhuǎn)速及緩存容量。

“A”表示轉(zhuǎn)速是5400rpm的魚(yú)子醬硬盤(pán)。

“B”表示轉(zhuǎn)速是7200rpm的魚(yú)子醬硬盤(pán)。

“E”表示轉(zhuǎn)速是5400rpm的Protege系列硬盤(pán)。

“J”表示轉(zhuǎn)速是7200rpm，數(shù)據(jù)緩存為8MB的高端魚(yú)子醬硬盤(pán)。

“S”表示轉(zhuǎn)速是7200rpm，數(shù)據(jù)緩存為8MB的最高端桌面硬盤(pán)Raptor系列。第37頁(yè)/共72頁(yè)第三十七頁(yè)，共73頁(yè)。第三部分的“X”表示接口的類(lèi)型。

“A”表示為UltraATA/66或者更早期的接口類(lèi)型。

“B”表示為UltraATA/100。

“W”表示應(yīng)用于A/V（數(shù)碼影音）領(lǐng)域的硬盤(pán)。

“D”表示為SerialATA150接口。

現(xiàn)以“WD2500SD-01KCB0”的硬盤(pán)編號(hào)為例，從主編號(hào)可以知道這是一塊西部數(shù)據(jù)公司出品的容量為250GB、7200rpm、8MB緩存的硬盤(pán)。對(duì)于后面的六位附加編號(hào)，可以不予考慮。第38頁(yè)/共72頁(yè)第三十八頁(yè)，共73頁(yè)。

二、三星（SAMSUNG）硬盤(pán)型號(hào)識(shí)別方法

目前三星硬盤(pán)均屬SpinPoint系列，此系列又分為P和V兩大類(lèi)。編號(hào)標(biāo)注形式為“系列型號(hào)+轉(zhuǎn)速+容量+緩存+磁頭數(shù)目+接口類(lèi)型”。也可以簡(jiǎn)單的表示為“X，X，XXX，X，X”五部分。

第一部分的“X”表示硬盤(pán)產(chǎn)品系列。這里的“S”表示SpinPoint系列。

第二部分的“X”表示三星硬盤(pán)各系列不同轉(zhuǎn)速的產(chǎn)品。第39頁(yè)/共72頁(yè)第三十九頁(yè)，共73頁(yè)。“V”表示V系列硬盤(pán)，轉(zhuǎn)速為5400rpm。

“P”表示P系列硬盤(pán)，轉(zhuǎn)速為7200rpm。

第三部分的三個(gè)“X”表示硬盤(pán)容量，通常有2到3位數(shù)字，其單位是GB?！?80或者120”表示為80GB或者120GB的硬盤(pán)產(chǎn)品，但如果緩存是8MB，它們的標(biāo)志大多會(huì)變成“081或者121”。

第四部分的“X”表示硬盤(pán)磁頭數(shù)，可以根據(jù)“硬盤(pán)單碟容量=2×硬盤(pán)總?cè)萘?磁頭數(shù)”這個(gè)公式推算出單碟容量。第40頁(yè)/共72頁(yè)第四十頁(yè)，共73頁(yè)。第五部分的“X”表示硬盤(pán)的接口類(lèi)型。

“A”表示為E-IDE/ATA接口。

“S”表示為SCSI2接口。

“U”表示為UltraSCSI接口。

“D”表示為UltraATA66接口。

“H”表示為UltraATA100接口。

“N”表示為UltraATA33接口。

“C”表示為SerialATA150接口。第41頁(yè)/共72頁(yè)第四十一頁(yè)，共73頁(yè)。以“SP1614C”的三星硬盤(pán)為例，可以看出這是三星出品的SpinPoint家族7200rpm的P系列硬盤(pán)產(chǎn)品，其硬盤(pán)總?cè)萘繛?60GB，緩存容量為8MB，硬盤(pán)磁頭數(shù)為4，采用SerialATA150接口，硬盤(pán)單碟容量為2×160GB/4=80GB。第42頁(yè)/共72頁(yè)第四十二頁(yè)，共73頁(yè)。

三、希捷串行硬盤(pán)編號(hào)識(shí)別

目前，希捷硬盤(pán)的編號(hào)方式都是由4部分組成，以下，我們以160GB的Barracuda7200.7串行版ST3160023AS為例，進(jìn)行介紹。

ST：希捷科技公司的英文縮寫(xiě)。

3：表示采用3.5英寸、Low-Profile（LP）、1英寸高等指標(biāo)。

160023：格式化以后的硬盤(pán)容量，單位來(lái)MB。第43頁(yè)/共72頁(yè)第四十三頁(yè)，共73頁(yè)。

AS：這個(gè)字段表示硬盤(pán)接口規(guī)范。A表示ATA、UltraATA……等一系列規(guī)格，而AS表示SerialATA，AG則表示筆記本電腦專(zhuān)用ATA接口，W和N為SCSI接口，W/FC代表光纖通道。

四、邁拓（Maxtor）硬盤(pán)編號(hào)識(shí)別

邁拓編號(hào)多為“系列號(hào)+此系列硬盤(pán)最大容量+首位+容量+接口類(lèi)型+碟頭數(shù)”，也可以簡(jiǎn)單地表示為“XX，XXX，X，X”4個(gè)部分。第44頁(yè)/共72頁(yè)第四十四頁(yè)，共73頁(yè)。第一部分的兩個(gè)“X”表示產(chǎn)品系列和型號(hào)?！?”為40GB或以下，“9”為40GB或以上，此系列為星鉆一代，“2R”表示為Fireball531DX美鉆一代，“2B”表示為Fireball541DX美鉆二代，“2F”表示為Fireball3，“4W”表示為Diamondmax536DX星鉆二代，“4D”，“4K”，“4G”都表示為Diamondmax540X星鉆三代?！?R”表示為Diamondmax16星鉆四代，“5T”表示為DiamondmaxPlus60金鉆六代，“6L”表示為DiamondmaxPlusD740X金鉆七代，“6E”表示為DiamondmaxPlus8，“6Y”表示為DiamondmaxPlus9。第45頁(yè)/共72頁(yè)第四十五頁(yè)，共73頁(yè)。第二部分的3個(gè)“X”表示容量，單位是GB。如“080”或者“200”就分別表示為80GB或者200GB。

第三部分的“X”表示緩存容量、接口及主軸馬達(dá)類(lèi)型?！癉”表示為UtralATA/33，“U”表示為UtralATA/66，“H”表示為UtralATA100接口，2MB緩存，“J”表示為UtralATA133接口，2MB緩存并使用滾珠軸承馬達(dá)（BallBearingMotor）?！癓”表示為UtralATA133接口，2MB緩存并使用液態(tài)軸承馬達(dá)（FluidDynamicBearingMotor）。“P”表示為UtralATA133接口，8MB緩存并使用液態(tài)軸承馬達(dá)?！癕”表示為SerialATA150接口，8MB緩存并使用液態(tài)軸承馬達(dá)。第46頁(yè)/共72頁(yè)第四十六頁(yè)，共73頁(yè)。第四部分的“X”表示使用的磁頭數(shù)，也就是記錄面數(shù)量。由此可以用“硬盤(pán)單碟容量=2×硬盤(pán)總?cè)萘?磁頭數(shù)”公式來(lái)推算出單碟容量。不過(guò)，由金鉆系列的DiamondmaxPlus9開(kāi)始，該數(shù)字變成了“0”，但是金鉆系列的DiamondmaxPlus9，都是單碟容量80GB的產(chǎn)品，所以這里的變化對(duì)辨識(shí)并不影響。比如DiamondmaxPlus9編號(hào)“6Y200M006500A”的硬盤(pán)，編號(hào)中只有前7位有用，所以可看出該硬盤(pán)容量為200GB，采用SerialATA150接口，擁有8MB緩存并使用液態(tài)軸承馬達(dá)。第47頁(yè)/共72頁(yè)第四十七頁(yè)，共73頁(yè)。

五、日立（HITACHI）硬盤(pán)編號(hào)識(shí)別

目前日立硬盤(pán)有180GXP和7K250兩個(gè)系列，下面將分別介紹其型號(hào)的識(shí)別方法：

180GXP系列沿用了IBM硬盤(pán)編號(hào)。其編號(hào)一般用“IC+盤(pán)片尺寸+硬盤(pán)高度+容量+接口類(lèi)型+系列型號(hào)+轉(zhuǎn)速+緩存容量”，也可以簡(jiǎn)單地表示為IC“XX，X，XXX，XX，XX，XX-X”，可看出其編號(hào)共分為7個(gè)部分：首先“IC”表示的是IBM公司的產(chǎn)品。第48頁(yè)/共72頁(yè)第四十八頁(yè)，共73頁(yè)。第一部分的兩個(gè)“X”表示的是硬盤(pán)的外形和尺寸?！?5”表示3.5英寸，“25”表示2.5英寸的硬盤(pán)產(chǎn)品。

第二部分的“X”是表示硬盤(pán)的高度?！癓”代表1英寸，“T”代表0.49英寸，“N”代表0.37英寸的硬盤(pán)產(chǎn)品。

第三部分的3個(gè)“X”表示的是硬盤(pán)的容量，單位是GB。如“180”就是表示該硬盤(pán)的容量為180GB，“080”就是80GB。第49頁(yè)/共72頁(yè)第四十九頁(yè)，共73頁(yè)。第四部分的兩個(gè)“X”表示的是硬盤(pán)接口的類(lèi)型，比如“AV”表示為ATA接口，“XC”表示為Ultra320SCSI80-pinSCA的接口。

第五部分的兩個(gè)“X”表示硬盤(pán)產(chǎn)品系列的型號(hào)。其“ER”表示Deskstar60GXP系列，“VA”表示Deskstar120GXP系列，“V2”表示Deskstar180GXP系列。第50頁(yè)/共72頁(yè)第五十頁(yè)，共73頁(yè)。第六部分的兩個(gè)“X”表示為硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速，單位是RPM。其“04”表示為4200RPM，“05”表示為5400RPM，“07”表示為7200RPM，“10”表示為10000RPM，“15”表示為15000RPM。

第七部分的“X”表示硬盤(pán)緩存的容量，從Deskstar180GXP開(kāi)始啟用?！?”表示為2MB緩存，“1”表示為8MB緩存。值得一提的是，其中使用一個(gè)盤(pán)片的60GB產(chǎn)品緩存為2MB，使用兩個(gè)盤(pán)片的80GB和120GB產(chǎn)品緩存有2MB和8MB兩種，使用3個(gè)盤(pán)片的180GB產(chǎn)品緩存都為8MB。第51頁(yè)/共72頁(yè)第五十一頁(yè)，共73頁(yè)。

7K250系列的編號(hào)標(biāo)注形式為“HDS+轉(zhuǎn)速+系列的最大容量+該產(chǎn)品容量+產(chǎn)品系列代碼+硬盤(pán)高度+接口類(lèi)型+緩存”，也可簡(jiǎn)單地表示為：HDS“XX，XX，XX，X，X，XX，X，X”，可以看出其硬盤(pán)編號(hào)可分為8個(gè)部分。首先“HDS”表示為日立（HITACHI）的Deskstar系列硬盤(pán)產(chǎn)品。

第一部分的兩個(gè)“X”表示硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速。如果其標(biāo)注為“42”，“54”，“72”，“10”，“15”等，則這個(gè)硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速分別為4200RPM，5400PRM，7200RPM，10000RPM，15000RPM。第52頁(yè)/共72頁(yè)第五十二頁(yè)，共73頁(yè)。第二部分的兩個(gè)“X”表示的是該產(chǎn)品系列的最大容量，單位為GB。“25”就表示該產(chǎn)品最大容量為250GB。

第三部分的兩個(gè)“X”表示為硬盤(pán)容量，單位有GB或者10GB。如“80”就表示80GB，“25”就表示250GB。

第四部分的“X”表示硬盤(pán)的代數(shù)?，F(xiàn)在所有7K250系列都是字母“V”。第53頁(yè)/共72頁(yè)第五十三頁(yè)，共73頁(yè)。第五部分的“X”表示硬盤(pán)的高度，這里和上面的IBM編號(hào)是一樣的。

第六部分的兩個(gè)“X”表示硬盤(pán)的接口類(lèi)型，有“AT”和“ST”。其分別代表為UltraATA100接口和SerialATA150接口。

第七部分的“X”表示硬盤(pán)緩存的容量，有數(shù)字“2”和“8”。其分別代表為2MB緩存和8MB緩存的硬盤(pán)產(chǎn)品。

第八部分的“X”是硬盤(pán)的保留值，目前暫時(shí)為數(shù)字“0”。第54頁(yè)/共72頁(yè)第五十四頁(yè)，共73頁(yè)。第四節(jié)硬盤(pán)的選購(gòu)

隨著時(shí)代的發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用的日益復(fù)雜化，軟件體積越來(lái)越龐大，加上點(diǎn)對(duì)點(diǎn)軟件的盛行，多媒體文件充斥著廣大計(jì)算機(jī)用戶(hù)的硬盤(pán)。如何應(yīng)付這些日益增長(zhǎng)的龐大數(shù)據(jù)是很多計(jì)算機(jī)用戶(hù)的煩惱。那些還在忍受磁盤(pán)空間不足煩惱的用戶(hù)是否考慮一下升級(jí)自己的硬盤(pán)呢？第55頁(yè)/共72頁(yè)第五十五頁(yè)，共73頁(yè)。

一、了解硬盤(pán)關(guān)鍵技術(shù)

1．NCQ

NCQ是NativeCommandQueuing的縮寫(xiě)，即原生命令隊(duì)列的意思，它是在硬盤(pán)負(fù)載日益增加的情況下提高硬盤(pán)性能和穩(wěn)定性的技術(shù)。當(dāng)用戶(hù)的應(yīng)用程序發(fā)送多條指令到用戶(hù)的硬盤(pán)時(shí)，NCQ硬盤(pán)可以?xún)?yōu)化完成這些指令的順序，從而降低機(jī)械負(fù)荷，達(dá)到提升性能的目的。實(shí)際應(yīng)用中，開(kāi)啟NCQ比不開(kāi)啟會(huì)有7%左右的性能增幅，對(duì)于小塊數(shù)據(jù)讀取效果更為明顯。第56頁(yè)/共72頁(yè)第五十六頁(yè)，共73頁(yè)。

2．SATA

SATA是SerialATA的縮寫(xiě)，即串行ATA硬盤(pán)接口規(guī)范，是用于取代PATA（ParallelATA/并行ATA硬盤(pán)接口規(guī)范）接口的一種新型硬盤(pán)接口。目前PATA100硬盤(pán)的一般寫(xiě)入速度為65MB/s，而第一代SATA硬盤(pán)的寫(xiě)入速度為150MB/s，第二代SATA硬盤(pán)的寫(xiě)入速度則高達(dá)300MB/s，整整比第一代的速度提高了一倍。第57頁(yè)/共72頁(yè)第五十七頁(yè)，共73頁(yè)。

3．垂直記錄技術(shù)

垂直記錄技術(shù)是改變縱向記錄的磁盤(pán)排列，將與盤(pán)片表面平行改為與盤(pán)片表面垂直，這樣做可以在以前只能放一個(gè)磁場(chǎng)（即一個(gè)數(shù)據(jù)位）的空間內(nèi)，放置更多的垂直磁場(chǎng)，可以在相同的單元間隔里把數(shù)據(jù)存取位元密度提高，因?yàn)樵谙嗤膯卧g隔下，垂直記錄硬盤(pán)可以存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)位，因此在相同的硬盤(pán)轉(zhuǎn)速下，采用垂直記錄技術(shù)的硬盤(pán)擁有更快的連續(xù)讀取優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，垂直記錄技術(shù)在改善讀取質(zhì)量方面的效果同樣顯著。由于垂直介質(zhì)中的退磁磁場(chǎng)方向與磁化磁場(chǎng)方向相反，而且退磁磁場(chǎng)還可以支持鄰位磁化，使得高密度存儲(chǔ)更可靠。第58頁(yè)/共72頁(yè)第五十八頁(yè)，共73頁(yè)。

4．持續(xù)傳輸速度

持續(xù)傳輸速度就是硬盤(pán)持續(xù)傳輸數(shù)據(jù)的速度。和突發(fā)傳輸速度不同，持續(xù)傳輸速度更能反映硬盤(pán)的實(shí)際性能。一般情況下，硬盤(pán)的持續(xù)傳輸速度在30～45MB/s之間，而通常用戶(hù)所看到的如133MB/s、150MB/s、300MB/s等都只是外部傳輸速度，只能很片面地反映硬盤(pán)的真實(shí)性能，而內(nèi)部傳輸速度以及持續(xù)傳輸速度卻能更好更真實(shí)地反映這一點(diǎn)。第59頁(yè)/共72頁(yè)第五十九頁(yè)，共73頁(yè)。

5．平均尋道時(shí)間

平均尋道時(shí)間（AverageSeekTime）是指硬盤(pán)在接收到系統(tǒng)指令后，磁頭從開(kāi)始移動(dòng)到數(shù)據(jù)所在磁道所需的平均時(shí)間，單位為毫秒（ms）。這是衡量硬盤(pán)好壞的一個(gè)重要參數(shù)，其數(shù)值越小，則性能越好?，F(xiàn)在主流硬盤(pán)的尋道時(shí)間都在5ms左右。尋道時(shí)間是由硬盤(pán)轉(zhuǎn)速、單碟容量等多個(gè)因素綜合決定的一個(gè)參數(shù)。讀寫(xiě)文件的大小對(duì)尋道時(shí)間的敏感度的影響是不同的，在讀寫(xiě)大量的小文件時(shí)，硬盤(pán)對(duì)尋道時(shí)間非常敏感，而在讀寫(xiě)大文件或連續(xù)存儲(chǔ)的大量數(shù)據(jù)時(shí)，尋道時(shí)間則不太重要。第60頁(yè)/共72頁(yè)第六十頁(yè)，共73頁(yè)。

6．緩存

緩存是硬盤(pán)控制器上的一塊內(nèi)存芯片，具有比硬盤(pán)磁頭快得多的存取速度，它是硬盤(pán)內(nèi)部存儲(chǔ)和外界接口之間的緩沖器。由于硬盤(pán)的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速度和外界介質(zhì)傳輸速度差異較大，緩存在其中起到一個(gè)緩沖的作用。緩存的出現(xiàn)，大幅度地提高了硬盤(pán)整體性能。緩存主要具有3個(gè)功能：一是預(yù)讀取，二是對(duì)寫(xiě)入動(dòng)作進(jìn)行緩存，三是臨時(shí)存儲(chǔ)最近訪問(wèn)過(guò)的數(shù)據(jù)。值得注意的是，大容量的緩存只有配合高效的算法才能更好地發(fā)揮作用，否則只會(huì)適得其反。第61頁(yè)/共72頁(yè)第六十一頁(yè)，共73頁(yè)。

二、關(guān)鍵參數(shù)對(duì)性能的影響

（1）接口技術(shù)對(duì)性能的影響。從大量測(cè)試中，可以看出接口的差異并沒(méi)有帶來(lái)革命性的性能提升。在測(cè)試中，SATA的優(yōu)勢(shì)在于傳輸速度分布曲線比較平滑，這表明在日常應(yīng)用中的硬盤(pán)傳輸速度較傳統(tǒng)的PATA硬盤(pán)更加穩(wěn)定。因此現(xiàn)在一般用戶(hù)在選擇硬盤(pán)的時(shí)候應(yīng)該更加注重硬盤(pán)產(chǎn)品和主板的搭配以及性?xún)r(jià)比和售后服務(wù)；至于高端用戶(hù)，搭配SATAII無(wú)疑能達(dá)到當(dāng)今主流最出色的性能，但同時(shí)也要在購(gòu)買(mǎi)前注意主板的搭配，并不是所有的主板都支持這兩項(xiàng)新技術(shù)。第62頁(yè)/共72頁(yè)第六十二頁(yè)，共73頁(yè)。（2）NCQ技術(shù)對(duì)性能的影響。上面提到，NCQ在一般應(yīng)用中能提升7%左右的性能，在特定的環(huán)境中對(duì)性能的提升更加明顯。主要表現(xiàn)在大量小文件的磁盤(pán)操作上。而大文件的操作，NCQ的作用明顯變?nèi)?，甚至比沒(méi)有開(kāi)啟NCQ的表現(xiàn)還要遜色一點(diǎn)?？梢?jiàn)這項(xiàng)技術(shù)完全是由使用環(huán)境來(lái)決定的，因此，在購(gòu)買(mǎi)硬盤(pán)時(shí)應(yīng)該首先考慮自己的使用環(huán)境。第63頁(yè)/共72頁(yè)第六十三頁(yè)，共73頁(yè)。（3）緩存容量對(duì)性能的影響。從實(shí)際應(yīng)用上來(lái)說(shuō)，大容量的緩存在頻繁進(jìn)行小容量數(shù)據(jù)操作時(shí)的優(yōu)勢(shì)比較明顯，例如進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)瀏覽或者進(jìn)行P2P上傳下載文件等。而對(duì)于大文件的讀寫(xiě)緩存容量的影響并不明顯。除此以外，硬盤(pán)內(nèi)部采用的算法對(duì)硬盤(pán)性能也是有一定影響的。同參數(shù)不同品牌的硬盤(pán)性能的差異可能源于內(nèi)部算法的差異。大的緩存得有好的算法來(lái)提高數(shù)據(jù)的命中率，效率低的算法直接影響大容量緩存硬盤(pán)的性能。對(duì)于一般的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，判斷算法優(yōu)劣的最有效的方法是看測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試數(shù)據(jù)能真實(shí)地反映硬盤(pán)的性能。第64頁(yè)/共72頁(yè)第六十四頁(yè)，共7