第7章__硬盘驱动器.ppt

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1、第7章硬盘驱动器要求了解硬盘驱动器的分类和组成结构，掌握硬盘驱动器的工作原理及主要性能指标，了解主流硬盘的型号，掌握硬盘驱动器的安装和BIOS设置、制作启动盘、硬盘的分区和高级格式化。7.1硬盘驱动器的分类1.按盘径尺寸分类:有5.25、3.5(常用)、2.5、1.8英寸图7-1硬盘的外观硬盘与主板的接口可分为IDE、SATA、SCSI三种(1)IDE接口(IntegratedDriveElectronics)“集成驱动设备”：指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器。主要用于硬盘与计算机的连接。多个ID

2、E设备共享带宽，工作模式分DMA33(传输速率33MB/S)，DMA66、DMA100最高DMA133,一般主板支持4个IDE，跳线区分,945及以下的芯片组支持,IDE接口硬盘主要用于普通台式机。符合ATA规范，也称ATA接口。外观如图7-2。2.按接口类型分类SerialATA(简称SATA)SATA接口、采用点对点的传输模式，每个SATA设备独享通道带宽。SATA1.0数据传输速率的有效带宽峰值为150MB/s。SATA2.0标准的数据传输速率为300MB/s，支持NCQ（原生指令队列）SATA3

3、.0标准的数据传输速率为600MB/s，SATA接口硬盘主要用于普通台式机。SATA接口硬盘的外观如图7-3所示。图7-3SATA接口及数据连接线(2)SerialATA接口（SATA）SATA2.0的NCQ技术NCQ(NativeCommandQueuing，原生命令队列)技术可以对读写硬盘的指令执行顺序进行优化，避免像传统硬盘那样机械地按照接收指令的先后顺序移动磁头读写硬盘的不同位置，与此相反，它会在接收命令后对其进行排序，排序后的磁头将以高效率的顺序进行寻址，从而避免磁头反复移动带来的损耗，延长硬

4、盘寿命。SCSI(SmallComputerSystemInterface，小型计算机系统接口)最初是为小型机研制的一种接口技术，现在它被完全移植到了普通微机上。传输速率160MB/S，CPU占用率低至10%，适用多任务的服务器。图7-4所示是希捷Cheetah15K3的SCSI硬盘及其接口，它是第六代SCSI硬盘，主轴转速为15000r/min（转/分），36.7GB容量，物理接口是68针，接口界面采用了UltraSCSI320规范。(3)SCSI接口7.2硬盘驱动器的组成结构1.硬盘的外部结构硬盘从

5、外观上看，由电源接口、数据接口、控制电路板、固定盖板、安装螺孔等组成，相同类型的硬盘结构都是相似的，如图7-5所示，左图是IDE接口的硬盘，右图是SATA接口的硬盘。图7-5硬盘的外部结构电源接口：电源接口与主机电源相连，为硬盘工作提供能源。IDE硬盘的电源接口为4针接口，而SATA硬盘的电源接口为15针。有些较早的ATX电源没有这类电源插头，通常需要采用SATA电源转接线与传统电源线转接，如图7-6所示数据接口：数据接口是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带，根据连接方式的差异，分为IDE、SA

6、TA等接口。IDE接口为40根针，数据线分40线和80线两种。如图7-7a所示，SATA硬盘使用7针端口，如图7-7b所示。图7-7IDE的数据线和SATA的数据线目前常用的两种接口的硬盘比较硬盘IDE接口与SATA接口的比较：IDE(ATA):电源线—4针，数据线—40线/80线；传输速率66MB/S，最高DMA133133MB/S，共用带宽。SATA:电源线—15针(可由转接线转成4针),数据线—7线/4线传输速率SATA1.0150MB/S、SATA2.0300MB/S；点对点传输，独占带宽。SA

7、TA接口需要Intel865和915档次以上芯片组的支持。965以上芯片组不支持IDE。控制电路板；控制电路板采用贴片式元件焊接，包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路，ROM芯片、缓存RAM等。固定盖板：硬盘的固定盖板面板上标注有产品的型号、产地、设置数据等，它与底板结合成一个密封的整体，以保证硬盘盘片和机构的稳定运行。安装螺孔：用于硬盘的安装，对于3.5in的产品，固定盖板和侧面都有安装孔，可以方便灵活地安装。2.硬盘的内部结构硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、盘头组件

8、、盘片、接口及附件等几大部分组成，如图7-8所示。浮动磁头组件：读取数据信号；控制电路：信号放大、控制、传送；盘片：是存储数据的载体，多采用金属薄膜磁盘；液态轴承：以油膜代替滚珠，无磨损、抗震。7.3硬盘驱动器的工作原理硬盘系统由硬盘驱动器、适配器及连接电缆三部分组成。初始化完成后，主轴电机启动并高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于盘片表面的00道。存储区由盘片、面、磁道(同心圆)、扇区组成。多个盘面的相同磁道形成硬盘的“磁柱面