硬盘.docx

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硬盘

硬盘

硬盘是一台计算机系统的数据存储中心，我们所使用的应用程序和数据绝大部分都存储在硬盘上。

它是计算机中不可缺少的存储设备。

从硬盘接口上看，主要分为IDE、SCSI及SerialATA接口。

由于价格原因，普通用户一般只能接触到IDE接口的硬盘，后面主要以IDE硬盘为主进行介绍。

我们经常说的缓存，其实就是和内存条上的内存颗粒一样，是一片SDRAM。

缓存的作用主要是和硬盘内部交换数据，我们平时所说的内部传输率其实也就是缓存和硬盘内部之间的数据传输速率。

硬盘的电源接口由4针组成。

其中红线对应+5V电压输入，黄线对应+12V电压输入，现在的硬盘电源接口都是梯形，不会因为插反方向而使硬盘烧毁。

跳线的作用是使IDE设备在工作时能够协调一致。

当一个IDE接口上接2个设备时，就需要设置跳线为“主盘（Master）”或者“从盘（Slave）”。

硬盘IDE接口是和主板IDE接口进行数据交换的通道。

我们通常说UDMA33模式就是指的缓存和主板IDE接口之间的数据传输率（也就是外部数据传输率）为33.3MB/s，目前的接口规范已经从UDMA33发展到UDMA66和UDMA100、UDMA133。

但是由于内部传输率的限制，实际上外部传输率还达不到理论上那么高的值。

为了使数据传输更加可靠，从UDMA66模式开始要求使用80针的数据传输线（以前为40针），增加了接地功能，使得高速传输的数据不致出错。

对于80针的数据线的使用中还要注意，其蓝色的一端要接在主板IDE口上，而黑色的一端接在硬盘上。

现在的硬盘接口综合起来说可以分为IDE（ATA）、SCSI、SerialATA与USB、IEEE1394接口，而最常见的接口类型当属IDE，因为它价格比较便宜，而且性能也不差，所以在电脑中得到了广泛的应用；对于SCSI硬盘，在服务器上最常看到它的踪迹，因为它有很好的并行处理能力，非常适合服务器的需要。

而SerialATA是一种新的接口类型，用来代替原来的IDE接口。

IEEE1394与USB是两种外接硬盘的接口，我们平常所用的活动硬盘就属于这两种类型之一。

ATA接口是目前最常用的一种硬盘接口，该接口发展至今，细分可以分成ATA1、ATA2、ATA3、UltraATA、UltraATA33、UltraATA66、UltraATA100、UltraATA133。

由于技术上的更新，ATA1、ATA2、ATA3均已淘汰，而对于UltraATA33，可能还有部分机器使用的是这种接口的硬盘，UltraATA66是在UltraATA33的基础上将数据传输率增倍，而且信号线由原来的40线改为80线，实际上就是增加了40根地线，其目的是为了减小信号在高速传输下的电磁干扰。

UltraATA100、UltraATA133与UltraATA66相比在技术上并没有太大的区别，它只是将数据传输率提高到了100MB/s、133MB/s。

优点：

价格低廉；兼容性非常好。

缺点：

速度慢；只能做内置使用，对接口电缆的长度有很严格的限制。

SCSI接口原是为小型计算机研制出的一种接口，但随着电脑技术的发展，现在它被完全移植到了普通计算机上。

SCSI接口广泛应用于硬盘、光驱、ZIP、扫描仪、磁带机、打印机、光盘刻录机等设备上，由于较其他标准接口的传输速度快，所以在较好的高端电脑、工作站、服务器上常用来作为硬盘及其他存储装置的接口。

优点：

适应面广，高性能；具有外置和内置两种。

缺点：

价格昂贵；安装复杂。

SerialATA是一种新的接口类型，用来代替原来的ATA接口。

并行ATA天生就有缺陷，最大支持137MB/S和数据传输抗干扰能力差（高速传输时尤其明显，也是它成为再难以突破133MB/s的罪魁祸首）。

并行ATA的工作原理限制了它的发展，其速度要想提高已不太可能。

就在这时，SerialATA（简称SATA）诞生了，其第一代产品的传输速率就达到了150MB/s，同时得到了Dell、IBM、Intel、Maxtor和Seagate等业界许多知名厂商的大力支持，使之无疑将成为下一代的硬盘数据传输规范。

SATA的单数据通道并没有象ATA那样限制速度频率。

SATA传输线的传输速度比ATA要快了近30倍。

ATA必须在数据线中一次传输16个信号，如果信号没有及时到达或是发生延迟，错误数据就会产生。

因此比特流传输的速度必须减缓以纠正错误。

而SATA一次只传输一个比特的数据，此时比特流的传递速度要快得多。

SATA另一个进步在于它的数据连线，它的体积更小，散热也更好，与硬盘的连接相当方便。

与ATA相比，SATA的功耗更低，这对于笔记本而言是一个好消息，同时让数据传输也更为安全。

优点：

速度快；连接方便。

缺点：

价格稍高；兼容性差。

IEEE1394是为了增强外部多媒体设备与电脑链接性能而设计的高速串行总线，传输速率可以达到400Mbps，移用IEEE1394技术我们可以轻易地把电脑和摄像机、高速硬盘、音响设备等多媒体设备连接。

优点：

速度快；支持热插拔。

缺点：

价格昂贵。

USB是在1994年底由Compaq、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的，不过直到近几年，它才得到广泛的普及应用。

一个USB接口理论上可以连接127个USB设备，其连接方式也十分灵活，既可以使用USB接口直接连接，也可以使用HUB，把多个设备连接在一起，再同电脑上的USB口相接。

另外USB不需要单独的供电系统，而且还支持热插拔，不再需要麻烦地开、关机，设备的人工切换变得省时省力。

目前USB2.0标准的最高数据传输率已达480Mbps，这使得USB2.0在外置设备的连接中具有很强的竞争力。

优点：

价格低廉；连接简单快捷，具有很好的扩展性；可以热插拔；标准统一；速度快。

缺点：

设备之间的通信效率低；连接电缆的长度比较短。

主流硬盘厂商

Seagate：

西捷

Hitachi（IBM）：

日立

WesternDigital：

西部数据

Samsung：

三星

硬盘相关性能指标

•硬盘容量＝柱面数×扇区数×每扇区字节数×磁头数

•单碟容量的提高，这带来的好处不仅使硬盘容量得以增加，而且还会带来硬盘性能的相应提升。

因为单碟容量的提高就是盘片磁道密度的提高，磁道密度的提高不但意味着提高了盘片的磁道数量，而且在磁道上的扇区数量也得到了提高，所以盘片转动一周，就会有更多的扇区经过磁头而被读出来。

•这也是相同的转速的硬盘单碟容量越大内部数据传输率就越快的一个重要原因。

此外单碟容量的提高使线性密度也得以提高，有利于硬盘寻道时间的缩短。

转速，以每分钟硬盘盘片的旋转圈数来表示，单位为RPM，目前常见的硬盘转速有5400、7200及10000RPM等，理论上转速越高硬盘性能相对就越好，因为较高的转速能缩短硬盘的平均等待时间并提高硬盘的内部传输速率。

平均寻道时间指硬盘在盘面上移动读写磁头至指定磁道寻找相应目标数据所用的时间，它描述硬盘读取数据的能力，单位毫秒（ms）。

当单碟容量增大时，磁头的寻道动作和移动距离减少，从而使平均寻道时间减少，加快硬盘速度。

目前市场上主流硬盘的平均寻道时间一般在9ms左右。

平均访问时间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指定的数据扇区所需的时间，单位毫秒（ms）。

平均访问时间最能够代表找到某一数据所用的时间，越短的平均访问时间越好，一般在11ms～18ms之间。

平均访问时间体现了硬盘的读写速度，它包括了硬盘的平均寻道时间和平均潜伏期，即：

平均访问时间＝平均寻道时间＋平均潜伏期

数据传输率计算机通过IDE接口从硬盘的缓存中将数据读出交给相应的控制器的速度，与硬盘将数据从盘片上读取出交给硬盘上的缓存的速度相比，前者要比后者快的多，前者是外部数据传输率，而后者是内部数据传输率，两者之间用缓存作为桥梁来缓解速度上的差距。

内部数据传输率是指磁头至硬盘缓存间的数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘片的线密度，是硬盘系统的数据传输瓶颈。

缓存是硬盘的高速缓冲存储器，是硬盘与外部总线交换数据的场所。

在接口技术已经发展到一个相对成熟的阶段的时候，缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素。

目前主流IDE硬盘的数据缓存大多为2MB，个别型号的硬盘有高达32MB的。

五、硬盘选购指南

硬盘的容量应该是选购硬盘的首要因素。

从目前的市场行情看，随着硬盘容量的增加，我们为每单位容量所付的费用就越低。

除了单纯的看容量之外，单碟容量也是我们必须参考的一个标准。

单碟容量越大，就可以用更少的碟片实现更大的容量，从而有效地降低了成本。

从另一个角度来看，相同容量的硬盘所使用的盘片数越少，其相对的平均寻道时间也就越短。

硬盘的第二个因素就是要看转速。

现在市场上主流IDE硬盘一般有5400RPM和7200RPM两种，硬盘的转速越快，其传输速度也就越快，硬盘的整体性能也随之升高。

根据你选定的主板来决定选用何种接口的硬盘。

现在的主板都支持IDE接口，部分新型号的主板支持SATA接口，不要选错了规格。

硬盘由于读写操作比较频繁，出故障的可能性也较大，而硬盘一般在短时间内并不容易出问题，所以保修服务的年限就比较重要。

目前根据品牌的不同其质保时间一般为1～3年。