It計(jì)算機(jī)課件 組裝外存

補(bǔ)充內(nèi)容

外都存儲(chǔ)器

第六章夕卜部存儲(chǔ)器

計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)

計(jì)cache、

軟磁盤

算內(nèi)存_

機(jī)磁存硬磁盤

存「儲(chǔ)器L磁帶匚其他磁盤存儲(chǔ)器

儲(chǔ)外y

系存|光存rCDVCDCD-R....

統(tǒng)

儲(chǔ)器

LDVDDVD-R....

辛

導(dǎo)

公

存Flash電子

儲(chǔ)器盤

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)

第六章外部存儲(chǔ)器

硬盤

光盤儲(chǔ)存系統(tǒng)

移動(dòng)存儲(chǔ)器

■

第六章外部存儲(chǔ)器

6.1硬盤系統(tǒng)

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

6.3移動(dòng)存儲(chǔ)器

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)4

■

6.1硬盤系統(tǒng)

硬盤（英文名：HardDiscDrive,簡稱HDD

,全名：溫徹斯特式硬盤）是各種數(shù)據(jù)的主要存

放場所之一，平常所用的操作系統(tǒng)（如Windows

xp等）、各種應(yīng)用軟件、資料和數(shù)據(jù)等都存放在

硬盤中，硬盤是計(jì)算機(jī)的重要部件之一。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)5

匚…

6.1硬盤系統(tǒng)

6.1.1硬盤的起源和外觀

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

6.1.3硬盤的工作原理

6.1.4硬盤接口

6.1.5硬盤的性能指標(biāo)

6.1.6硬盤的工作模式

硬盤的:y保1養(yǎng)

6?"?一.1.7?'/----------------—、.“‘

6.L8硬盤品牌及選購

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)6

-------------------T1

6.1.1硬盤的起源和夕卜觀

硬盤的起源

1956年，IBM發(fā)明世界上第一臺(tái)硬盤(IBM350),

1968年，IBM公司又提出了溫徹斯特(Winchester)技術(shù)。溫

徹斯特技術(shù)的精髓是：“密封、固定并高速旋轉(zhuǎn)的鍍磁盤片,

磁頭沿盤片徑向移動(dòng)，并且是懸浮在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的盤片上方，

而不與盤片直接接觸”，這也是現(xiàn)代絕大多數(shù)硬盤的原型。

1973年，又發(fā)明了Winchester(溫氏)硬盤(IMB3340)。其

核心就是：磁盤片被密封、固定并且不停高速旋轉(zhuǎn)，磁頭懸

浮于盤片上方沿磁盤徑向移動(dòng)，并且不和盤片接觸。后來的

硬盤基本都沿用了這一結(jié)構(gòu)。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)7

6.1.1硬盤的起源和夕卜觀

1.背面

從外觀上看，硬盤具有金屬外殼，其背面

裸露著控制芯片、電阻等電子元件，如圖所示。

這些電子元件裸露在外面而不包裹在金屬匣子

里面的原因在于這樣更有利于散熱。散熱對(duì)硬

盤的穩(wěn)定運(yùn)行非常重要。

2.正面

硬盤的正面貼著硬盤的標(biāo)簽，上面標(biāo)有硬

盤的生產(chǎn)廠家、轉(zhuǎn)速、容量、工作電壓等信息,

如圖所示。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)8

6.1.1硬盤的起源和夕卜觀

硬盤正面

一般在硬盤的正

面都貼有硬盤的

標(biāo)簽，標(biāo)簽上一

般都標(biāo)注著與硬

盤相關(guān)的信息，

例如產(chǎn)品型號(hào)、

產(chǎn)地、出廠日期、

產(chǎn)品序列號(hào)等。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)9

6.1.1硬盤的起源和夕卜觀

硬盤標(biāo)簽

一般在硬盤的正

面都貼有硬盤的

標(biāo)簽，標(biāo)簽上一

般都標(biāo)注著與硬

盤相關(guān)的信息，

例如產(chǎn)品型號(hào)、

產(chǎn)地、出廠日期、

產(chǎn)品序列號(hào)等。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)10

6.1.1硬盤的起源和夕卜觀

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)12

硬盤的起源和夕卜觀

電路板和硬盤

體之間還有一

層軟墊，以減

免兩者間發(fā)生

短路的幾率。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)13

6.1.1硬盤的起源和夕卜觀

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由固定面板、

控制電路板、盤頭組件、接口及附件等

幾大部分組成。盤頭組件(HDA,Hard

DiskAssembly)是構(gòu)成硬盤的核心，封裝

在硬盤的凈化腔內(nèi)，包括浮動(dòng)磁頭組件、

磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、盤片及主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、

前置讀寫控制電路、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、緩存

等，如圖所示。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)15

6.1.2硬

盤的內(nèi)部

結(jié)構(gòu)

2012-8-1916

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Digital

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6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

細(xì)

看

硬

盤

內(nèi)

部

結(jié)

構(gòu)

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)21

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

1.浮動(dòng)磁頭組件

浮動(dòng)磁頭組件由讀寫磁頭、傳動(dòng)桿和傳動(dòng)

軸三部分組成，如上圖所示。磁頭是硬盤技術(shù)

最重要和最關(guān)鍵的一環(huán)，實(shí)際上是集成工藝制

成的多個(gè)磁頭的組合，它采用了非接觸式結(jié)構(gòu),

加電后在高速旋轉(zhuǎn)的磁盤表面飛行，飛高間隙

只有0.1|LLm~0.3|LLm,可以獲得極高的數(shù)據(jù)傳輸

率?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)速7200r/min的硬盤飛高都低于

以利于讀取較大的高信噪比信號(hào)，提

供數(shù)據(jù)傳輸存儲(chǔ)的可靠性。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)22

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

浮動(dòng)石茲頭組件

2012

1J，二一【一】】二二」.二一

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

浮動(dòng)石茲頭組件

前置控制電路

電磁線圈電機(jī)磁頭驅(qū)動(dòng)小車

技動(dòng)軸

讀寫磁頭傳動(dòng)手臂

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)24

--------------Vf

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由音圈電機(jī)、磁頭驅(qū)動(dòng)小車

組成。新型大容量硬盤還具有高效的防震動(dòng)機(jī)

構(gòu)。

3.盤片和主軸組件

盤片是硬盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的載體，現(xiàn)在的盤片

大都采用金屬薄膜磁盤，這種金屬薄膜較之軟

盤的不連續(xù)顆粒載體具有更高的記錄密度，同

時(shí)還具有高剩磁和高矯頑力的特點(diǎn)。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)25

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

4.前置控制電路

前置放大電路控制磁頭感應(yīng)的信號(hào)、主軸

電機(jī)調(diào)速、磁頭驅(qū)動(dòng)和伺服定位等。由于磁頭

讀取的信號(hào)微弱，將放大電路密封在腔體內(nèi)可

減少外來信號(hào)的干擾，提高操作指令的準(zhǔn)確性。

5.硬盤的磁道、扇區(qū)和柱面

硬盤上的數(shù)據(jù)都是存儲(chǔ)在磁盤片上的。當(dāng)

磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，若磁頭都保持在一個(gè)位置上，則

每個(gè)磁頭都會(huì)在磁盤表面上劃出一個(gè)圓形軌跡,

這些圓形軌跡就叫磁道。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)26

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

_1L

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

石茲盎^片^

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

磁盤上的每個(gè)磁道被等分為若干個(gè)弧度，

這些弧度便是磁盤的扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)可存放

512個(gè)字節(jié)的信息。磁盤讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)時(shí)，

都以扇區(qū)為單位。

磁盤通常由重疊的一組盤片構(gòu)成，每個(gè)盤

片上半徑相同的磁道處于同一圓柱面上，稱之

為硬盤的柱面，如圖所示。可以看出，硬盤的

柱面數(shù)與盤片的磁道數(shù)是相同的。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)29

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

0柱面

柱面圖:1柱面

2柱面

扇區(qū)

0號(hào)讀寫頭

0面

\\\\\\W

1面

1號(hào)讀寫頭

2號(hào)讀寫頭

O2面

3面

3號(hào)讀寫頭

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)30

L_JCJL_：L_--?

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

磁盤片的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)按照磁道從低到高可以

分為5部分：

MBR（MasterBootRecord,主引導(dǎo)記

錄），位于硬盤的0柱面、0磁頭、1扇

區(qū)的位置，被稱之為零磁道位置。它由

分區(qū)命令Fdisk產(chǎn)生的。MBR結(jié)束標(biāo)志

為55AA。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)33

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

DBR（DOSBootRecord,Dos引導(dǎo)記錄）,

該層位于硬盤的0柱面、1磁頭、1扇區(qū)

的位置，它是由格式化命令Format產(chǎn)生

的。DBR結(jié)束標(biāo)志也是55AA。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)34

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

FAT（FileAllocationTable,文件分配

表），位于硬盤的0柱面、1磁頭、2扇

區(qū)的位置，F(xiàn)AT表面大小由硬盤的容量

來決定。

2012-8-19v35

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

DIR（Directory,文件目錄），當(dāng)在DOS

模式下輸入DIR后，屏幕上顯示的內(nèi)容

就是該區(qū)的內(nèi)容。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)36

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

DATA,數(shù)據(jù)層，主要負(fù)責(zé)硬盤中數(shù)據(jù)的

存放，當(dāng)數(shù)據(jù)復(fù)制到硬盤時(shí)，數(shù)據(jù)就存

儲(chǔ)在這個(gè)區(qū)中。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)37

6.1.2硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

硬盤的每個(gè)盤片都有兩個(gè)面，每個(gè)面都有一

個(gè)讀寫磁頭，所以硬盤的容量由三個(gè)參數(shù)決定，

即：

磁盤容量=磁頭數(shù)x柱面數(shù)X扇區(qū)數(shù)X512B

其中磁頭數(shù)=盤面數(shù)，柱面數(shù)=每個(gè)盤面的

磁道數(shù)。

例如，某IDE接口硬盤的磁道數(shù)為H20,磁

頭數(shù)為16,每個(gè)磁道有59個(gè)扇區(qū)，則磁盤容量

為：

1120X16X59X512B=54132736013^541MB

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)38

6.1.3硬盤的工作原理

硬盤的工作原理非常復(fù)雜，在這里我們以

硬盤的一個(gè)工作流程來講述硬盤的工作原理。

當(dāng)硬盤驅(qū)動(dòng)器加電正常工作后，利用控制電路

中的單片機(jī)初始化模塊進(jìn)行初始化工作，此時(shí)

磁頭置于盤片的中心位置，初始化完成后主軸

電機(jī)將啟動(dòng)并高速旋轉(zhuǎn)，裝載磁頭的小車機(jī)構(gòu)

移動(dòng)，將浮動(dòng)磁頭置于盤片表面的oo道，處于

等待指令的啟動(dòng)狀態(tài)。

6.1.3硬盤的工作原理

當(dāng)接口電路接收到微機(jī)系統(tǒng)傳來的指令信

號(hào)時(shí)，該指令信號(hào)通過前置放大控制電路，驅(qū)

動(dòng)音圈電機(jī)發(fā)出磁信號(hào)，根據(jù)感應(yīng)阻值變化的

磁頭對(duì)盤片數(shù)據(jù)進(jìn)行正確定位并將接收后的數(shù)

據(jù)信息解碼，然后通過放大控制電路傳輸?shù)浇?/p>

口電路，反饋給主機(jī)系統(tǒng)以完成指令操作。當(dāng)

硬盤斷電停止工作時(shí)，在反力矩彈簧的作用下

浮動(dòng)磁頭駐留到盤面中心。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)40

6.1.4硬盤接口

1.IDE接口

IDE（IntegratedDriveElectronics,即“電子集成

驅(qū)動(dòng)器”）接口也叫ATA接口，它的本意是指把“硬

盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅(qū)動(dòng)器。目

前PC機(jī)使用的硬盤大多數(shù)都是IDE接口，如圖所示。

圖IDE接口

計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)41

614硬盤接口

IDE這一接口技術(shù)從誕生至與就一直在不斷發(fā)展，性能也不斷的提

高，其擁有的價(jià)格低廉、兼容性強(qiáng)的特點(diǎn)，為其造就了其它類型硬

盤無法替代的地位。

圖80針和40針數(shù)據(jù)線

IDE代表著硬盤的一種類型，但在實(shí)際的應(yīng)用中，人們也習(xí)慣用

IDE來稱呼最早出現(xiàn)IDE類型硬盤ATA-1,這種類型的接口隨著

接口技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)被淘汰了，而其后發(fā)展分支出更多類型的

硬盤接口，比如ATA、UltraATA>DMA、UltraDMA等接口都

屬于IDE硬盤。

6.1.4硬盤接口

2.SCSI接口

SCSI（SmallComputerSystemInterface,

小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）接口是一種系統(tǒng)級(jí)接口，

如圖所示。由于SCSI接口比IDE接口可以支持

更大的帶寬、更多的連接設(shè)備和更長的傳輸距

離（普通SCSI接口的最大有效傳輸距離可達(dá)

12cm）oSCSI接口常用在服務(wù)器的硬盤上，也

常用在ZIP軟驅(qū)、MO驅(qū)動(dòng)器、掃描儀、刻錄

機(jī)等設(shè)備上。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)43

6.1.4硬盤接口

6.1.4硬盤接口

目前，市場上有許多不同形式的SCSI接口，包翅Ultra、

Ultra!>Ultral60SCSLUltraSCSI帶有8個(gè)地址，運(yùn)行速率為

20MB/SoUltra2分有幾種不同的形式，其中，Ultra2SCSI（也被

稱為LVDSCSI）的數(shù)據(jù)傳輸率為40MB/s；另外一種形式的

Ultra2接口的最大數(shù)據(jù)帶寬可以達(dá)到80MB/S。Ultra160SCSI在

性能上有了進(jìn)一步的提高，最大傳輸率為160MB/s。一條SCSI

總線最多可以連接15塊硬盤。SCSI接口具有應(yīng)用范圍廣、多任

務(wù)、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等優(yōu)點(diǎn)，無論是在速度

還是在容量方面，SCSI接口都具有非常好的擴(kuò)展性能。但較高

的價(jià)格使得它很難如IDE硬盤般普及，因此SCSI硬盤主要應(yīng)用于

中、高端服務(wù)器和高檔工作站中

Ultra:增強(qiáng)終極

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)45

6.1.4硬盤接口

3、光纖通道

光纖通道的英文拼寫是FibreChannel,和SCIS接口一樣光纖

通道最初也不是為硬盤設(shè)計(jì)開發(fā)的接口技術(shù)，是專門為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

設(shè)計(jì)的，但隨著存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)速度的需求，才逐漸應(yīng)用到硬盤系統(tǒng)

中。光纖通道硬盤是為提高多硬盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的速度和靈活性才開

發(fā)的，它的出現(xiàn)大大提高了多硬盤系統(tǒng)的通信速度。光纖通道的

主要特性有：熱插拔性、高速帶寬、遠(yuǎn)程連接、連接設(shè)備數(shù)量大

等。

光纖通道是為在像服務(wù)器這樣的多硬盤系統(tǒng)環(huán)境而設(shè)計(jì)，

能滿足高端工作站、服務(wù)器、海量存儲(chǔ)子網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)間通過集

線器、交換機(jī)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行雙向、串行數(shù)據(jù)通訊等系統(tǒng)對(duì)

高數(shù)據(jù)傳輸率的要求。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)46

6.1.4硬盤接口

4、SATA

使用SATA(SerialATA)口的硬盤又叫串口硬盤，SATA硬

盤接口是未來PC機(jī)硬盤的趨勢。2001年，由Intel、APT、Dell、

IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的SerialATA委員會(huì)正式確立

了SerialATA1.0規(guī)范，2002年，雖然串行ATA的相關(guān)設(shè)備還未正

式上市，但SerialATA委員會(huì)已搶先確立了SerialATA2.0規(guī)范。

SerialATA采用串行連接方式，串行ATA總線使用嵌入式時(shí)鐘信

號(hào)，具備了更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對(duì)

傳輸指令(不僅僅是數(shù)據(jù))進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)矯正,

這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。串行接口還具有結(jié)構(gòu)

簡單、支持熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)47

6.1.4硬盤接口

4、SATA

串口硬盤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)而知名。相對(duì)于并行ATA來說，就

具有非常多的優(yōu)勢。首先，SerialATA以連續(xù)串行的方式傳送數(shù)

據(jù)，一次只會(huì)傳送1位數(shù)據(jù)。這樣能減少SATA接口的針腳數(shù)目，

使連接電纜數(shù)目變少，效率也會(huì)更高。實(shí)際上，SerialATA僅用

四支針腳就能完成所有的工作，分別用于連接電纜、連接地線、

發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，同時(shí)這樣的架構(gòu)還能降低系統(tǒng)能耗和減

小系統(tǒng)復(fù)雜性。其次，SerialATA的起點(diǎn)更高、發(fā)展?jié)摿Ω螅?/p>

SerialATA1.0定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)150MB/S,這比目前最新的

并行ATA（即ATA/133）所能達(dá)到133MB/S的最高數(shù)據(jù)傳輸率還

高，而在SerialATA2.0的數(shù)據(jù)傳輸率將達(dá)到300MB/S,最終

SATA3將實(shí)現(xiàn)600MB/S的最高數(shù)據(jù)傳輸率。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)48

6.1.4硬盤接口

5、SATAH接口

SATAH是在SATA的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其主要特征是外部

傳輸率從SATA的1.5Gbps(150MB/sec)進(jìn)一步提高到了

3Gbps(300MB/sec),止匕夕卜還包括NCQ(NativeCommand

Queuing,原生命令隊(duì)列)、端口多路輸PortMultiplier)、交錯(cuò)

啟動(dòng)(StaggeredSpin?up)等一系列的技術(shù)特征。單純的鄉(xiāng)卜部傳輸

率達(dá)至U3Gbps并不是真正的SATAII。

由于SATA設(shè)備市場比較混亂，不少SATA設(shè)備提供商在市場宣傳中濫用

“SATAII”的現(xiàn)象愈演愈烈，例如某些號(hào)稱“SATAII”的硬盤卻僅支持

3Gbps而不支持NCQ,而某些只具有1.5Gbps的硬盤卻又支持NCQ,所以，

由希捷(Seagate)所主導(dǎo)的SATA-IO(SerialATAInternationalOrganization,

SATA國際組織，原SATA工作組)又宣布了SATA2.5規(guī)范，收錄了原先SATA

II所具有的大部分功能——從3Gbps和NCQ到交錯(cuò)啟動(dòng)(StaggeredSpin-up)>

熱插拔(HotPlug)>端口多路器(PortMultiplier)以及比較新的eSATA(External

SATA,外置式SATA接口)等等。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)49

6.1.4硬盤接口

6、SATA3又稱SATA6Gbps

正式名稱為“SATARevision3.0”，是串行ATA國際組織

(SATA?IO)在2009年5月份發(fā)布的新版規(guī)范，主要是傳輸速度翻

番達(dá)到6Gbps,同時(shí)向下兼容舊版規(guī)范"SATARevision2.6”(也

就是現(xiàn)在俗稱的SATA3Gbps),接口、數(shù)據(jù)線都沒有變動(dòng)。

SATA3.0接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是2007上半年英特爾公司提出的，由英特

爾公司的存儲(chǔ)產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)部技術(shù)總監(jiān)KnutGrimsrud負(fù)責(zé)，

KnutGrimsrud表示，SATA3.0的傳輸速率將達(dá)至l」6Gbps,將在

SATA2.0的基礎(chǔ)上增加1倍。6Gbps(750MB/s)只是理論值，事實(shí)

上SATA接口發(fā)送信息的速度為600MB/S,而受制于系統(tǒng)各部件

的影響，實(shí)際速度會(huì)更低一些，而且不同環(huán)境差異會(huì)很大。

6.1.4硬盤接口

7、SAS

SAS(SerialAttachedSCSI)即串行連接SCSL是新一代的

SCSI技術(shù)，和現(xiàn)在流行的SerialATA(SATA)硬盤相同，都是采

用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度，并通過縮短連結(jié)線改善內(nèi)

部空間等。SAS是并行SCSI接口之后開發(fā)出的全新接口。此接

口的設(shè)計(jì)是為了改善存儲(chǔ)系統(tǒng)的效能、可用性和擴(kuò)充性，并且

提供與SATA硬盤的兼容性。

SAS的接口技術(shù)可以向下兼容SATA。在系統(tǒng)中，每一個(gè)SAS

端口可以最多可以連接16256個(gè)外部設(shè)備，并且SAS采取直接的點(diǎn)

到點(diǎn)的串行傳輸方式，傳輸?shù)乃俾矢哌_(dá)3Gbps,估計(jì)以后會(huì)有

6Gbps乃至12Gbps的高速接口出現(xiàn)。SAS的接口也做了較大的改

進(jìn)，它同時(shí)提供了3.5英寸和2.5英寸的接口，因此能夠適合不同服

務(wù)器環(huán)境的需求(SAS硬盤更多的被應(yīng)用在高端4路服務(wù)器上)。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)51

6.1.5硬盤的性能指標(biāo)

].轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)速是指是硬盤內(nèi)電機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)速度，也就是硬盤碟

片轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，其單位為r/min(轉(zhuǎn)/分鐘)，單位表示為RPM,

這個(gè)參數(shù)當(dāng)然是越大越好。硬盤的主軸馬達(dá)帶動(dòng)盤片高速旋

轉(zhuǎn)，產(chǎn)生浮力使磁頭飄浮在盤片上方。要將所要存取資料的

扇區(qū)帶到磁頭下方，轉(zhuǎn)速越快，則等待時(shí)間也就越短。因此

轉(zhuǎn)速在很木程廖上決定了硬盤的速度。目前市場上的主流與

if)E硬盤轉(zhuǎn)速育7200r/min和540。r/min兩和，轉(zhuǎn)速對(duì)于硬盤

的傳輸速率有著非常重要的影響，轉(zhuǎn)速越高，傳輸速率就越

快。

3600RPM4200RPM5400RPM7200RPM10000RPM

15000RPM(SCSI)

較高的轉(zhuǎn)速可縮短硬盤的平均尋道時(shí)間和實(shí)際讀寫時(shí)間,

但隨著硬盤轉(zhuǎn)速的不斷娉高也帶來了溫度升高、電機(jī)主軸磨

損加大、工作噪音增大卒負(fù)面影響。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)52

6.1.5硬盤的性能指標(biāo)

2.平均尋道時(shí)間

平均尋道時(shí)間(AverageSeekTime)是指硬

盤磁頭移動(dòng)到數(shù)據(jù)所在磁道時(shí)所用的時(shí)間，單

位為毫秒(ms)。注意它與平均訪問時(shí)間的差別,

平均尋道時(shí)間的值越小越好。目前硬盤的平均

尋道時(shí)間通常在8ms到12ms之間，而SCSI硬盤

則應(yīng)小于或等于8ms。所以在購買硬盤時(shí)一般

應(yīng)該選擇平均尋道時(shí)間低于9ms的產(chǎn)品。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)53

6.1.5硬盤的性能指標(biāo)

3.反應(yīng)時(shí)間

反應(yīng)時(shí)間就是硬盤完成第一次轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)的時(shí)間，

它是反映非曲直硬盤轉(zhuǎn)速最直接的一個(gè)性能指標(biāo)。

540017mhi的硬盤擁有的是5?55ms的反應(yīng)時(shí)間，而

7200r/min的硬盤反應(yīng)時(shí)間可以達(dá)到4.17ms。

4.平均潛伏期

平均潛伏期是指當(dāng)磁頭移動(dòng)到數(shù)據(jù)所在的磁道后,

等待所要的數(shù)據(jù)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)（半圈或多些、少些）到磁頭

下的時(shí)間，平均等待時(shí)間為盤片旋轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間

的一半，一般應(yīng)在4ms以下。單位為ms。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)54

6.1.5硬盤的性能指標(biāo)

5.全程訪問時(shí)間

指磁頭開始移動(dòng)直到最后找到所需要的數(shù)據(jù)塊所用

的全部時(shí)間，單位為毫秒(ms)。

平均訪問時(shí)間指磁頭找到指定數(shù)據(jù)的平均時(shí)間，單

位為毫秒(ms)。平均訪問時(shí)間通常是平均尋道時(shí)間

和平均潛伏時(shí)間之和。

6.連續(xù)無故障時(shí)間(MTBF)

是指硬盤從開始運(yùn)行到出現(xiàn)故障的最長時(shí)間，單位

是小時(shí)。一般硬盤的MTBF至少在30,000小時(shí)以上。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)55

6.1.5硬盤的性能指標(biāo)

7.最大內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率

最大內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率也叫持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率(Sustained

TransferRate),它是指磁頭到磁盤緩存間的最大數(shù)據(jù)傳輸率，

它反映了硬盤緩沖區(qū)未用時(shí)的性能。內(nèi)部傳輸率主要依賴于硬盤

的旋轉(zhuǎn)速度。單位為Mb/s,即兆位/秒的意思(注意與MB/s之間的

差別：MB/s=Mb/s4-8)o

8.外部數(shù)據(jù)傳輸率

外部數(shù)據(jù)傳輸率是指從硬盤緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)的速率，它標(biāo)稱

的是系統(tǒng)總線與硬盤緩沖區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸率，外部數(shù)據(jù)傳輸率

與硬盤接口類型和硬盤緩存的大小有關(guān)。常以數(shù)據(jù)接口速率代替,

單位為MB/S。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)56

6.1.5硬盤的性能指標(biāo)

9.數(shù)據(jù)緩存

數(shù)據(jù)緩存指的是硬盤內(nèi)部的高速存儲(chǔ)器，在電腦中就像存儲(chǔ)器一樣將一些

數(shù)據(jù)暫時(shí)性地保存起來以供讀取和再讀取由于硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速度和外

界介面?zhèn)鬏斔俣炔煌?，緩存在其中起到一個(gè)緩沖的作用。緩存的大小與速度

是直接關(guān)系到硬盤的傳輸速度的重要因素，能夠大幅度地提高硬盤整體性能。

目前硬盤的高速緩存一般為2MB、8MB、16MB、32MB、64MB,其中2MB

接近淘汰邊緣，32MB主要應(yīng)用在500GB以上大容量硬盤。主流ATA硬盤的數(shù)

據(jù)緩存都為8M?32MB,而在SCSI硬盤中最高的數(shù)據(jù)緩存現(xiàn)已經(jīng)達(dá)到了16MB、

64MBo

10.單碟容量

單碟容量是硬盤盤體內(nèi)每張磁碟的最大容量。每塊磁盤內(nèi)都有若干張碟片,

所有碟片的容量之和就是磁盤的總?cè)萘?。單碟容量的增加意味著廠商要在同

樣大小的盤片上建立更多的磁道數(shù)（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在盤片的磁道中），雖然這在

技術(shù)難度上對(duì)廠商要求很高，但盤片磁道密度（單位面積上的磁道數(shù)）提高，

代表著數(shù)據(jù)密度的提高，這樣在硬盤工作時(shí)盤片每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，磁頭所能讀出

的數(shù)據(jù)就越多，所以在相同轉(zhuǎn)速的情況下，硬盤單碟容量越大其內(nèi)部數(shù)據(jù)傳

輸速率就越快。另外單碟容量的提高使單位面積上的磁道條數(shù)也有所提高，

這梯硬道時(shí)恂也會(huì)宥所卜降算機(jī)組裝與維護(hù)57

6.1.5硬盤的性能指標(biāo)

11.數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)

硬盤的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)主要有以下幾種：

3.乂人收口（硬盤自分析、自檢測、自報(bào)

告）技術(shù)是目前硬盤普遍采用的數(shù)據(jù)安全技術(shù)，

它能夠通過在硬盤工作的監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)電機(jī)、電

路、磁盤、磁頭的狀態(tài)進(jìn)行分析，當(dāng)有異常發(fā)

生時(shí)就會(huì)發(fā)出警告，有的時(shí)候還會(huì)自動(dòng)降速并

備份數(shù)據(jù)。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)58

6.1.5硬盤的性能指標(biāo)

數(shù)據(jù)衛(wèi)士

西部數(shù)據(jù)（WD）公司的數(shù)據(jù)衛(wèi)士能夠在硬盤

工作的空余時(shí)間里，每八個(gè)小時(shí)便自動(dòng)執(zhí)行硬

掃描、檢測、修復(fù)盤片的各扇區(qū)等操作。

DPS（數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)）

昆騰公司在推出火球7代硬盤以后，從8代

開始的所有硬盤中都內(nèi)建了所謂的DPS（數(shù)據(jù)保

護(hù)系統(tǒng)）系統(tǒng)模式。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)59

6.1.5硬盤的性能指標(biāo)

MaxSafe技術(shù)

MaxSafe技術(shù)是邁拓公司在其金鉆2代以后

普遍采用的技術(shù)。MaxSafe技術(shù)的核心就是將

附加的ECC校驗(yàn)位保存在硬盤上，使硬盤讀寫

過程中的每一步都經(jīng)過嚴(yán)格的校驗(yàn)，以此來保

證硬盤數(shù)據(jù)的完整性。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)60

6.1.5硬盤的性能指標(biāo)

固態(tài)硬盤

固態(tài)硬盤SSD（SolidStateDisk>IDEFLASHDISK>Serial

ATAFlashDisk）是由控制單元和存儲(chǔ)單元（FLASH芯片）組

成，簡單的說就是用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列而制成的硬盤（目前

最大容量為1TB）,固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義、功能及使用方

法上與普通硬盤的完全相同，.在產(chǎn)品外形和尺寸上也完全與普

通硬盤一致,包括3?5匕2.5”,18,多種類型。由于固態(tài)硬盤沒

有普通硬盤的旋轉(zhuǎn)介質(zhì)，因而抗震性極佳，同時(shí)工作溫度很寬，

擴(kuò)展溫度的電子硬盤可工作在?45℃?+85℃。廣泛應(yīng)用于軍事、

車載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)終端、電力、醫(yī)療、航

空等、導(dǎo)航設(shè)備等領(lǐng)域。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)61

固態(tài)硬盤在2010年得到了快速發(fā)展，對(duì)整個(gè)硬盤行業(yè)產(chǎn)生了

一定的沖擊。隨著閃存顆粒原廠制程方面的進(jìn)步，產(chǎn)量的提升,

固態(tài)硬盤的成本在逐漸下降，同時(shí)新一代Windows7系統(tǒng)對(duì)固態(tài)

硬盤性能和壽命方面的技術(shù)進(jìn)行了更好的改善，目前固態(tài)硬盤

在市場上的占有率已經(jīng)比2008年、2009年高了很多。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)62

6.1.6硬盤的工作模式

從主板的支持度來看，目前硬盤的工作模

式主要有三種：NORMAL、LBA和LARGE模

式。

NORMAL即我們平時(shí)講的普通模式，也

是最早的IDE方式。在此方式下對(duì)硬盤訪問時(shí),

BIOS和IDE控制器對(duì)參數(shù)不作任何轉(zhuǎn)換。該模

式支持的最大柱面數(shù)為1024,最大磁頭數(shù)為16,

最大扇區(qū)數(shù)為63,

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)63

6.1.6硬盤的工作模式

每扇區(qū)字節(jié)數(shù)為512,因此支持的最大硬

盤容量為512X63X16X1024=528MB。在此

模式下即使硬盤的實(shí)際物理容量很大，但可訪

問的硬盤空間也只能是528MBo

LBA(LogicalBlockAddressing)即邏輯塊

尋址模式。應(yīng)用這種模式所管理的硬盤空間突

破了528MB的瓶頸，可達(dá)8.4GB。在LBA模

式下，設(shè)置的柱面、磁頭、扇區(qū)等參數(shù)并不是

實(shí)際硬盤的物理參數(shù)。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)64

6.1.6硬盤的工作模式

LARGE又稱為大硬盤管理模式。當(dāng)硬盤

的柱面超過1024而又不為LBA支持時(shí)可采用此

種模式。LARGE模式采取的方法是把柱面數(shù)

除以2,把磁頭數(shù)乘以2,其結(jié)果是總?cè)萘坎蛔儭?/p>

例如，在NORMAL模式下柱面數(shù)為1220,磁

頭數(shù)為16,進(jìn)入LARGE模式，則柱面數(shù)為610,

磁頭數(shù)為32。這樣在DOS中顯示的柱面數(shù)小于

1024,即可正常工作。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)65

6.1.7硬盤的保養(yǎng)

保養(yǎng)硬盤特別要注意以下幾個(gè)方面：

(1)硬盤正在讀寫文件時(shí)不能關(guān)掉電源，正確關(guān)機(jī)習(xí)慣。

(2)要正確設(shè)置硬盤的登陸區(qū)保護(hù)零磁道。

⑶要特別注意保持硬盤使用環(huán)境的清潔。

(4)在硬盤拆裝時(shí)要注意防止靜電、防塵。

(5)要盡量減少和避免意外的震動(dòng)與沖擊。

(6)要注意保持合理的使用溫度(1?40℃),防高溫、防

潮、防干擾。

(7)定期清理硬盤碎片和壞道，注意預(yù)防病毒和特洛依木

馬程序。

(8)讓硬盤智能地進(jìn)入“關(guān)閉”狀態(tài)，對(duì)硬盤的工作溫度

和使用壽命給予很大的幫助

(9)輕易不要低格，避免頻繁的高級(jí)格式化操作。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)66

6.1.8硬盤品牌及選購

常見硬盤品牌

IBM硬盤（現(xiàn)為日立）

邁拓（Maxtor）硬盤

希捷（Seagate）硬盤

西部數(shù)據(jù)（WesternDigital）硬盤

三星（Samsung）硬盤

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)67

6.1.8硬盤品牌及選購

排名耍京廠商09Q4好量09Q4嫄O9Q3出貨量出貨量好上tm用

1希律49.946331%8%

2西畿福49.530%44.129%12%

3日立25.216%24.616%3%

42113%18.3*11-15%

5三星電子14.69%14,51口飛1%

其他2.31%22

162,5100%150.0100%8%

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)68

6.1.8硬盤品牌及選購

2010年全年硬盤市場份額占有率

[www.PC]

6.1.8硬盤品牌及選購

目前市場上時(shí)硬盤主流技術(shù)指標(biāo)為：

7200r/min,數(shù)據(jù)緩存為16MB。SATA

接口類型為SATA3,平均尋道時(shí)間低于

8.0mso用戶購買硬盤時(shí)，應(yīng)盡量購買主

流技術(shù)產(chǎn)品或更高技術(shù)產(chǎn)品?，F(xiàn)在質(zhì)量

信任度好的硬盤主要有西數(shù)和希捷公司

的產(chǎn)品。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)70

6.1.8硬盤品牌及選購

在磁頭技術(shù)相同的前提下，用戶可以更多地留意并比較轉(zhuǎn)速和單

碟容量。硬盤速度上的瓶頸和內(nèi)部傳輸率有很大的關(guān)系。其次，

購買硬盤還應(yīng)該注意下面提到的有些問題。

1.發(fā)熱問題

以大抵熊等高發(fā)熱量的硬盤為例，若硬盤散發(fā)的熱量不能及時(shí)

地傳導(dǎo)出去，硬盤就會(huì)急劇升溫，一方面會(huì)使硬盤的電路工作

處在不穩(wěn)定的狀態(tài)，另一方面硬盤的盤片與磁頭長時(shí)間在高溫

下工作也很容易使盤片出現(xiàn)讀寫錯(cuò)誤和壞道，而且對(duì)硬盤使用

壽命也會(huì)有一定影響。好在隨著技術(shù)的發(fā)展，如今市場上大多

數(shù)硬盤的發(fā)熱量都越來越小，這一點(diǎn)現(xiàn)在不必過于擔(dān)心。

計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)71

6.1.8硬盤品牌及選購

2.超頻問題

超頻當(dāng)然是硬件發(fā)燒者的必修課，能有較強(qiáng)的超頻能力自然也

成了一些人選擇硬盤的必要標(biāo)準(zhǔn)。一直以超頻性能強(qiáng)而著稱的

昆騰火球系列硬盤一如既往地有著很好的表現(xiàn)；而在國外的硬

件發(fā)燒界中被推崇的是IBM的硬盤；此外WD和邁拓的鉆石7代

硬盤在超頻方面也都有著不俗的表現(xiàn)。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)72

6.1.8硬盤品牌及選購

3.保修問題

硬盤這種產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的保修期都應(yīng)該是三年，而這種所謂的保

修大多數(shù)都應(yīng)該是直接更換新品，低于三年質(zhì)保的硬盤產(chǎn)品

是不應(yīng)購買的。有些商家是從非正規(guī)渠道進(jìn)的貨，如水貨等,

提供的質(zhì)保期限很短，但是價(jià)格與正規(guī)渠道進(jìn)的相同產(chǎn)品比

要便宜一些，請(qǐng)大家一定不要貪圖幾十元的便宜去購買那些

沒有保障的產(chǎn)品，在使用中一旦出了問題，受害的還是自己!

從產(chǎn)品來講，當(dāng)然還是盡量去購買邁拓、昆騰、希捷、IBM

等名牌大廠的產(chǎn)品，購買它們的產(chǎn)品就意味著能享受到更好

的售后服務(wù)，對(duì)于硬盤這種產(chǎn)品來講，這確實(shí)是十分必要的!

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)73

6.1.8硬盤品牌及選購

4.假貨問題

好在硬盤產(chǎn)品只存在進(jìn)貨渠道的問題，而不存在假貨的問題，

只要消費(fèi)者認(rèn)清硬盤上的標(biāo)識(shí)，學(xué)會(huì)識(shí)別，一般情況下就不會(huì)

在選購中被奸商所騙。此外在零售市場上購買硬盤時(shí)，一定要

讓商家把硬盤的商標(biāo)和型號(hào)都寫清楚，如果他給了你上一代或

是較老的產(chǎn)品，你回來更換時(shí)也能有充足的依據(jù)。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)74

—I—：LL.ZJ

1■■-r—--7—

6.1.8硬盤品牌及選購

5.格式化

硬盤在購買后一般要進(jìn)行分區(qū)和格式化。在我們的家用環(huán)境中，

一般采用Windows系列操作系統(tǒng)，分區(qū)可以用Fdisk進(jìn)行，一般硬

盤至少應(yīng)該分2個(gè)以上的區(qū)，一個(gè)區(qū)主要裝系統(tǒng)系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，

另外的區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存和備份。現(xiàn)在CIH病毒和其他的很多病

毒一般都主要攻擊裝有系統(tǒng)軟件的分區(qū)，所以將數(shù)據(jù)和系統(tǒng)軟件

分開存放是比較安全的。在談到格式化的時(shí)候，還有一個(gè)是低級(jí)

格式化（簡稱“低格”），低格是對(duì)一塊硬盤劃分磁道和扇區(qū)、

標(biāo)注地址信息、設(shè)置交叉因子等操作，這個(gè)過程進(jìn)行得相對(duì)很慢。

由于低格很傷硬盤，所以如果不是硬盤已經(jīng)出現(xiàn)了物理損傷，不

要輕易對(duì)硬盤進(jìn)行這種操作，新硬盤出廠時(shí)就已經(jīng)進(jìn)行過低級(jí)格

式化。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)75

硬盤品牌及選購

由于硬盤價(jià)格和體積繼6續(xù).1降東,8，而容量卻要不斷增加，IBM公司在2003年將

旗下的硬盤業(yè)務(wù)以20億美元的價(jià)格賣給了日立公司。這部分業(yè)務(wù)后來成為日

立全球存儲(chǔ)科技公司。因IBM公司出售硬盤業(yè)務(wù)部門而加入日立全球存儲(chǔ)科

技公司的高級(jí)副總裁BillHealy說，原來的200多家硬盤生產(chǎn)商只剩下八九家

T,在美國的有希捷、日立和西部數(shù)據(jù)3家。

為了紀(jì)念硬盤誕生50周年，日立公司宣布利用垂直磁記錄技術(shù)，已經(jīng)將面

密度紀(jì)錄刷新為345G,這比目前內(nèi)存最大的單位存儲(chǔ)密度多出至少2.5倍。

而希捷公司更是宣布把每平方英寸密度的世界紀(jì)錄擴(kuò)展到了421BG。

在未來只有多米諾骨牌大小的硬盤將擁有1000GB的存儲(chǔ)空間。

據(jù)日立預(yù)測，到2009年，硬盤的面密度將大大提高，臺(tái)式電腦3.5英寸

硬盤內(nèi)存將達(dá)到2000GB,筆記本電腦內(nèi)2.5英寸硬盤將達(dá)到400G,或者1.8

英寸磁盤可以儲(chǔ)存200G的內(nèi)容。日立公司計(jì)劃在2007年上半年達(dá)到2009年

一半的水平，并推出1TB內(nèi)存的3.5英寸盤。

希捷預(yù)計(jì)到2009年在容量方面將形成多種解決方案，包括40GB到275GB的1

英寸和1.8英寸消費(fèi)電子硬盤，500GB的2.5英寸筆記本硬盤，還有接近2.5TB

的3.5英寸臺(tái)式機(jī)和企業(yè)級(jí)硬盤。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)76

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

基本概念

1.CD—ROM光盤。CD-ROM(CompactDiskReadOnly

Memory）,意譯為只讀式緊湊光盤。出現(xiàn)于1983年，1988年訂為國

際標(biāo)準(zhǔn)。CD—ROM利用聚焦成1pm直徑光斑的780nm的高能量激光

束在存儲(chǔ)介質(zhì)上進(jìn)行光學(xué)讀寫而獲得的。CD—ROM光盤

上有一條從內(nèi)向外由凹坑

和凸區(qū)（平坦表面）相互

交替組成的連續(xù)的螺旋形

路徑，在這條路徑上，每

個(gè)信號(hào)元素所占的長度是

相等的。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)77

光存儲(chǔ)系統(tǒng)

讀盤原理6.2

光盤上存儲(chǔ)的各種類型的信息（音樂（Audio）、數(shù)據(jù)（Data）

視頻（Video）等），都經(jīng)過數(shù)字化處理變成“0”與T”，其所對(duì)應(yīng)的就

是光盤上的P依（凹點(diǎn)）和Lands（平面）。當(dāng)激光映射到盤片上時(shí)，

如果是照在Lands上，那么就會(huì)有70%到80%激光被反射回；如果照

在Pits上，就無法反射回激光。根據(jù)反射和無反射的情況，光盤驅(qū)動(dòng)

器就可以解讀“0”或“1"的數(shù)字編碼了。

正面保護(hù)層（堅(jiān)實(shí)）

，一反射層（鋁）

Pit(O.lum)

透明暖料（L2nnn）

\——物鏡

灰塵.劃痕（約1mm）FocusServo控制

工有Pit的部分：100%反射

2012-8-19干一沒將Pil的部分：30%反射

■

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

1、光驅(qū)的前面板

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)79

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

2、光驅(qū)的后面板

數(shù)字

出連

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

底部結(jié)構(gòu)

包括：伺服系統(tǒng)、

控制系統(tǒng)和主控電

路等組成部分。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)81

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

機(jī)芯結(jié)構(gòu)

⑴.激光頭組件

⑵.主軸馬達(dá)

⑶?光盤托架

⑷.啟動(dòng)機(jī)構(gòu)

2012-8-1982

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

目前光盤儲(chǔ)存系統(tǒng)有

CD和DVD兩類：

CD：存儲(chǔ)容量約650MB,

按讀寫屬性可分為只讀、

一次可寫，可擦寫三種。

DVD：可雙面存儲(chǔ)信息，

而且每面可存儲(chǔ)兩層信息。

單面單層4.7GB,雙面單

層9.4GB,雙面雙層17

GBo

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)83

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

CD-DA(DigitalAudio)：激光唱盤。

CD-ROM(ReadOnlyMemory)：只讀光盤，作為電子出版

物載體。

PhotoCD：Kodak公司制定的，用壓縮方式存儲(chǔ)數(shù)字照片的

CD格式標(biāo)準(zhǔn)。

CD-I(lnteractive)：一種支持交互的CD技術(shù)規(guī)范。

VCD(VideoCD)：用MPEG-1壓縮方式存儲(chǔ)數(shù)字化視頻和音

頻的CD標(biāo)準(zhǔn)。其視頻分辨率約為240X320,伴音為雙聲道

立體聲，播放時(shí)間約74分鐘。

CD-R(Recordable)：可寫入的介質(zhì)光盤，可分多次寫入。

CD-RW(ReWritable)：可擦寫的介質(zhì)盤。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)84

激光唱盤、CD-ROM、數(shù)字激光視盤等統(tǒng)稱為CD盤。

CD盤主要由保護(hù)層、反射激光的鋁反射層、刻槽和聚碳脂

襯墊組成，如圖所示。

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)是怎樣寫入到CD盤上的

CD盤上的數(shù)據(jù)是用壓模(stamper)沖壓而成的，而壓模是用原版盤

(masterdisc)制成的。在制作原版盤時(shí)，是用編碼后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)去調(diào)

制聚焦激光束，如果寫入的數(shù)據(jù)為就不讓激光束通過，寫入“1”

時(shí)，就讓激光束通過，或者相反。在制作原版盤的玻璃盤上涂有感光膠,

曝了光的地方經(jīng)化學(xué)處理后就形成凹坑，沒有曝光的地方保持原樣，二

進(jìn)制信息就以這樣的形式刻錄在原

版盤上。在經(jīng)過化學(xué)處理后的?？啼浽O(shè)備

璃盤表面上鍍一層金屬，用這種

盤去制作母盤(motherdisc),

然后用母盤制作壓模，再用壓

模去大批量復(fù)制。

2012-8-19激光束

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)是怎樣從CD盤讀出的

光學(xué)讀出頭是CD系統(tǒng)的核心部件之一，它由光電檢測

器、透鏡、激光束分離器、激光器等元件組成，它的結(jié)構(gòu)如

圖11-06所示。激光器發(fā)出的激光經(jīng)過幾個(gè)透鏡聚焦后到達(dá)

光盤，從光盤上反射回來的激光束沿

原來的光路返回，到達(dá)激光束分離器

后反射到光電檢測器，由光電檢測器

把光信號(hào)變成電信號(hào)，再經(jīng)過電子線

路處理后還原成原來的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

CD—R盤片的基本結(jié)構(gòu)及原理

CD-R標(biāo)準(zhǔn)是飛利浦公司于1990年制定的，被稱作橙

皮書PartU。具有與一般CD盤片相同的外觀尺寸，它上面

所記載資料的方式與一般CD光盤片一樣，也是利用激光的

反射來讀取資料，所以CD—R盤片可以放在CD—ROM上讀

取。

在CD—R盤片上以連續(xù)的槽溝(Groove)取代“坑”，并

組成螺旋狀的軌道(Track),而“坑”就被記錄在這些槽溝

內(nèi)。在空白的盤片上，槽溝有幾個(gè)重要的用途，包括轉(zhuǎn)速控

制、尋道控制及時(shí)間指示等。在槽溝上面是感光層(有機(jī)染料,

Organicdyematerial)及反射層(黃金，Gold),最后再加

上保護(hù)層及印刷層。

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)89

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

CD-RW光盤的讀寫原理

CD-RW的刻錄原理與CD-R的刻錄、播放原理大同小異。不同之處在

于CD-RW利用“相變”原理，而不是“變形”。利用Laser將相變材料加

熱到熔點(diǎn)以上，再進(jìn)行快速冷卻,就會(huì)固定在原子排序不整齊的非晶體狀

O

CD-RW的數(shù)據(jù)清除原理

-iu工生、［【、-Jk-mJI.1人

熱力學(xué)上，將被Laser照到的

外部提供充分的能量即可恢復(fù)到

晶體狀態(tài)。這就是CD-RW的數(shù)

據(jù)消除原理。此時(shí)，恢復(fù)到晶

體狀態(tài)的溫度被稱之為晶化溫

度(Tc)o只要調(diào)整激光強(qiáng)中能激光束

晶體非晶體

度就可自由自在地寫入或清高反射低反射

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

1994年9月，日本的PIONEER（先鋒）公司宣布將推

出一種尺寸與CD-ROM相同、容量卻要大8倍的新型光存儲(chǔ)

介質(zhì)——DVDoDVD光盤的構(gòu)造與CD光盤基本相同，直徑

都是12cm,存儲(chǔ)密度則比后者大得多，單層單面的DVD光

盤的容量即高達(dá)4.7GB,是CD光盤的7倍多，雙層雙面的容

量更是高達(dá)17GB。這主要得益于DVD光盤上記錄數(shù)據(jù)的凹

坑尺寸和軌道間距都比CD光盤小，因此大大提高了數(shù)據(jù)的

存儲(chǔ)密度。DVD的超大容量使它能提供比CD更好的音質(zhì)和

圖像質(zhì)量。DVD-Video采用MPEG2視頻壓縮技術(shù)，支持8

種語言，可播放135分鐘的高清晰影片；DVD-Audio則采

用96kHz的采樣率和24位的采樣，這些性能指標(biāo)都比對(duì)應(yīng)

的CD規(guī)格高得多。

■

223用向明6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

DVD的王要規(guī)格

DVD主要有：DVD-ROM、DVD-Video、DVD-

Audio、DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM等。

1.DVD-ROM

DVD-ROM是用來讀取數(shù)字資料的DVD規(guī)格，總共有

四種容量，分別為4.7GB、8.5GB、9.4GB、17GB,硬件

產(chǎn)品稱為只讀式DVD-ROM光驅(qū)。

DVD光盤的規(guī)格

名稱格式容量

DVD-5單面單層4.7GB

DVD-9單面雙層8.5GB

DVD-10雙面單層9.4GB

DVD-18雙面雙層17GB

2012-8-19計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)92

■

6.2光存儲(chǔ)系統(tǒng)

DVD-Video

DVD-Video是用來儲(chǔ)存數(shù)字影音資料的DVD規(guī)格，

DVD-Video與VideoCD