存储设备管理概论

内存
▪ 其他分类
计算机内存根据使用环境又可分为台式机内存、笔记本内存和服 务器内存等。
服务器内存大多都带有Buffer（缓存器）、Register（寄存器）、 ECC（错误检查和纠正）、ChipKill、热插拔技术等，具有极高的稳定 性和纠错性能。
笔记本内存
服务器内存
内存
▪ 虚拟内存
虚拟内存是硬盘的一部分空间，并不属于物理内存的范畴。计算机 在执行多个或占用较大内存的程序时，Windows、Linux、DOS等使 用虚拟内存技术的操作系统，会自动调用一部分硬盘空间来充当内存， 并选择最近没有用过的，低优先级的内存部分写到交换文件上，以缓解 内存的紧张，提高计算机处理数据的速度。操作系统和应用程序把虚拟 内存当作物理内存来使用，正确地设置虚拟内存可以提高计算机的运行 效率。
➢ 超频性能 ➢ 售后服务
主流大厂的产品一般都提供 “终身保修”服务。选购时应避开假 货率较高的品牌，可以拨打防伪电话或登陆官方网站，进行真伪辨别。
➢ 其它事项
产品本身采用何种封装并不反映内存质量优劣。
硬盘
▪ 硬盘的结构
常见的硬盘有桌面3.5英寸，笔记本2.5英寸和微型硬盘等。但硬 盘外形和结构却大同小异，在没有电路版的一面贴有产品标签，标签 上印刷有产品型号、序号、产地、生产日期、跳线设置等相关信息。 在硬盘的一端有电源接口、数据线接口和主、从状态设置跳线器。
读写磁头
传动臂 转动轴
盘片
主轴组件
永磁体 电磁线圈
磁头
磁头驱 动机构
盘片和主轴组件
硬盘
▪ 硬盘的逻辑结构
硬盘的术语中有磁头、磁道、扇区、交叉因子等概念，这些都是逻辑的 概念，是为了方便对磁盘上数据的读写而进行的虚拟化操作的称谓。
扇区 磁道
磁道和扇区
柱面
柱面
硬盘
▪ 硬盘的接口技术
FC光纤 SAS
USB、1394 IDE
内存
▪ 内存的选购
➢ 内存品牌
金士顿Kingston、现代HY、胜创Kingmax、海盗旗、宇瞻 Apacer、金邦Geil、三星、威刚、勤茂（TwinMOS）、利屏等。
➢ 内存容量
内存容量的大小直接影响到计算机的性能，越多越好。
➢ 内存类型
DDR2是主流，DDR3是趋势。要注意选择与主板配置的内存。
是把多个小磁盘组合起来，成为一个磁盘组（操作系统把它们看作单一的 逻辑存储单元或磁盘），使性能达到甚至超过价格昂贵、容量巨大的磁盘。
硬盘
▪ 硬盘的性能参数
➢容量
容量是硬盘最主要的参数。
➢转速(Rotational Speed或Spindle Speed)
转速是硬盘电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内的最大转数。
Windows操作系统中的虚拟内存文件以隐藏属性保存在 系统分区根目录下，Windows 9x的虚拟内存文件为 Win386.swp，Windows 2000/XP/2003的分页文件为 pagefile.sys。
内存
▪ 内存的性能参数
➢ 容量
内存容量以KB、MB、GB、TB作为单位，其关系为1MB＝ 1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB。
RAM(随机存取存储器)
DRAM （ 动 态 随 机 存 取 存 储 器 ） SRAM （ 静 态 随 机 存 取 存 储 器 ）
内存
▪ 内存的封装
电子封装(electronic packaging)指使用特殊的材料和工艺将集 成电路包裹起来，以保护脆弱的元器件不受周围环境（包括物理、化学） 的影响，同时起到功率分配、信号分配、加强散热等作用。内存的封装 方式主要有SOJ、TSOP、BGA、BLP、CSP和WLCSP等。
➢ 存取时间(TAC)
TAC（存取时间）指RAM 完成一次数据存取所用的平均时间， 等于地址设置时间加延迟时间，以ns为单位。
➢ 存取周期（TMC）
存取周期（TMC）指存储器两次独立的读出/写入操作之间所需 的最短时间，单位为纳秒（ns）。这个时间越短，内存的速度也就越 快。
内存
▪ 内存的性能参数
SCSI
SATA
硬盘
▪ 硬盘的接口技术
SATA电源和数据接口 IDE电源和数据接口
SATA接口和IDE接口
SATA和IDE数据线
SCSI接口和SCSI数据线
硬盘
▪ 硬盘的分类
➢ 通讯方式
XT型（即DMA方式）和AT型（即中断驱动方式）两种
➢ 驱动方式
有步进电机驱动和音圈电机驱动两种
➢ 接口类型
可以分为IDE(PATA)硬盘、SATA硬盘和SCSI硬盘等几种
PCB板 优质内存采用六层PCB板，有的产品甚至使用了8层PCB电 路板。。 设计 PCB线路应该使用蛇行布线。在内存芯片和内存引脚之间，应 加装贴片电容和电阻。 生产工艺 PCB板板面光洁、色泽均匀，电路板走线清晰，元件焊接 整齐、焊点均匀有光泽，边缘整齐且没有毛边。 金手指 金手指制作工艺有电镀金和化学镀金2种。电镀金的金手指 末端会有一个“小尾巴”。 另外好的金手指的黄颜色很有质感，差的 金手指看起来泛白。 用料 PCB板上要有尽量多的贴片电阻和电容和厚实的金手指。
➢ 延迟时间（CAS或CL） CAS是CPU每次向内存读取数据之前 “缓冲期“的时
间长度，缩短CAS的周期有助于加快内存在同一频率下的 工作速度。 ➢ 错误检查和纠正（ECC）
ECC会在一组数据传输时加入校验位，以备CPU检验 数据是否发生了错误，并且可以纠正部分错误。 ➢ SPD
存放内存模组的配置信息。
➢GMR(巨磁阻)磁头技术
用于实现更高的存储密度
硬盘
▪ 硬盘的性能参数
➢水平磁记录和垂直磁记录
容量是硬盘最主要的参数。
➢数据保护与震动保护技术
自动检测并分析硬盘的运转状况，及时修正硬盘发生的问题，提供最高级 别的数据完整性和可靠度保护。
在意外碰撞发生时，尽可能避免磁头和磁盘表面发生撞击，有效地提高硬 盘的抗震性能，减少由此引起的磁盘表面损坏。
➢ 内存芯片
正规原厂的品牌颗粒都有良好的品质和性能保证，其颗粒上激光 刻蚀的型号清晰可见，是选购时的首选。主要的内存IC芯片的厂商主要 有：Hynix（海力士）、Samsung（三星）、Qimonda（奇梦达）、 Micron（镁光）、尔必达、力晶、茂德、南亚等。
内存
▪ 内存的选购
➢ 设计及生产工艺
DDR3内存
内存
▪ DDR3与DDR2比较
➢ DDR3采取8bit预取设计，而DDR2为4bit预取，这 样DDR3 RAM内核的频率只有接口频率的1/8，如 DDR3-800的核心工作频率只有100MHz。 ➢ DDR3采用点对点的拓朴架构，大大减轻地址/命令 与控制总线的负载。 ➢ DDR3采用100nm以下的生产工艺，将工作电压从 1.8V降至1.5V，增加了异步重置（Reset）与ZQ校准 等DDR2所没有的新功能。
➢高速缓存（Cache Memory）
高速缓存是硬盘控制器上的一块内存芯片，是硬盘和外界总线之Hale Waihona Puke Baidu交换数 据的缓冲器。主流硬盘多采用2MB、8MB或更高的回写式高速缓存。
➢平均寻道时间(Average Seek Time)
指硬盘接到相应指令开始在盘面上移动磁头至指定磁道寻找目标数据所用 的平均时间。主流硬盘的平均寻道时间一般在9ms以下 。
计算机组装与维修实用教程
目录
1 内存 2 硬盘 3 移动存储设备 4 光盘驱动器 5 实训指导 6 习题
内存
▪ 内存的类型
内存
PROM（可编程只读存储器）
ROM(只读存储器)
EPROM 可 擦 可 编 程 只 读 存 储 器 ） EEPROM（电可擦可编程只读存储器）
Flash Memory（快擦型存储器）
应优先选择缓存大和平均寻道时间小的产品。
➢噪音与温度（Noise & Temperature）
选购硬盘时要注意选择发热低、噪声小的硬盘。
➢稳定性
“硬盘有价，数据无价” ，应优先选择主流产品 。
➢品牌和质保
移动存储设备
▪ U盘
➢ 体积小、容量大、仅大拇指般大小，重量仅约20克，便于携带，容量可 达数G。 ➢ 在Windows2000/XP/2003/Vista、Linux、Mac OS等操作系统中不 需安装驱动程序，支持热插拔，可以即插即用。 ➢ 存取速度快，USB1.1的速度为12Mb/s，USB2.0的速度可以达到 480Mb/s。 ➢ 抗震、防潮、耐高低温、可靠性好，可擦写达100万次，数据可保存10 年以上。 ➢ 具备系统启动、写保护、杀毒、加密、随身邮、移动QQ等系列功能。
移动存储设备
▪ 移动硬盘的特点
➢ 容量大
80GB、120GB、160GB甚至更高容量的产品。
➢ 传输速率高
主流的移动硬盘大多采用USB2.0、IEEE1394和eSATA接口。
➢ 使用方便
可以做到即插即用，不需要外接电源和安装驱动程序。
音圈/主轴控制芯片 主控芯片
桥接芯片
晶振
ROM芯片 缓存芯片
硬盘
▪ 硬盘的内部结构
硬盘盘体内部由固定面板、前置控制电路、磁头组件、盘片、主轴、电机、 接口及其他附件组成。
外壳 紧固螺孔 电机磁头驱动小车
磁盘盘片 主轴 读写磁头 传动手臂
前置控制电路
转动轴
硬盘
▪ 硬盘的结构
前置控制电路
电磁线圈电机 磁头驱动小车
内存
▪ 内存的分类
SDRAM内存
RDRAM内存
内存
▪ 内存的分类
DDR内存
DDR2内存
内存
▪ 内存的分类
DDR3（Double Data Rate 3）是DDR2标准的改进版。DDR3在 DDR2基础上采用的新型设计，减小了能耗和发热量，可实现更高的工作频 率（800M以上），在一定程度弥补了延迟时间较长的缺点，是目前最高效 的内存。
SOJ封装
TSOP封装
BGA封装
内存
▪ 内存的封装
内存 芯片
基板 BLP封装
引脚
CSP封装
WLCSP封装
内存
▪ 内存的分类
常见的内存类型有SDRAM、DDR、DDR2和DDR3等几种。不同类型的 内存在传输率、工作频率、工作方式、工作电压等方面各有差异。
30针和72针SIMM内存
EDO RAM内存
➢数据传输率（Data Transfer Rate）
包括内部数据传输率和外部数据传输率。
➢S.M.A.R.T.（自动监测分析及报告技术）
监测磁头单元、磁片驱动系统、硬盘内部电路以及盘片表面媒介材料等部 件的工作状态。
➢PRML（部分相应完全匹配）
能避免因磁道过窄造成的信号干扰，使盘片存储更多的信息，有效地提高 数据的读取和数据传输率。
➢平均潜伏时间（Average Latency Time)
指当磁头移动到数据所在的磁道后，还需要多少时间，指定的（要读出或 写入的）扇区才会转到磁头下进行读/写操作。一般在2ms-6ms之间。
硬盘
▪ 硬盘的性能参数
➢平均访问时间（Average Access Time）
又称平均存取时间，包括平均寻道时间、平均潜伏时间与相关的内务操作 时间平均访问时间≈平均寻道时间+平均潜伏时间。
➢ 硬盘盘径
按照外形的大小可以分为5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和微型等几类。
硬盘
▪ 硬盘的分类
SSD固态硬盘 也叫闪存式硬盘，由控制单元和Flash存储单元组成，通俗点讲就是用固
态电子存储芯片阵列而制成的硬盘。 ➢ HHD混合硬盘
又叫复合硬盘，是把磁性介质硬盘和闪存（目前常用NAND闪存）集成到 一起的一种硬盘。 ➢ RAID独立磁盘冗余阵列
➢MTBF(连续无故障时间)
指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间，单位是小时。
硬盘
▪ 硬盘的选购
➢接口方式
对有SATA接口主板的用户，SATA接口硬盘是必然之选。
➢硬盘容量
硬盘的容量应该是越大越好。
➢硬盘速度
7200 RPM硬盘是必然之选，而5400RPM硬盘适合于笔记本电脑。
➢高速缓存及寻道时间
硬盘
▪ 硬盘接口
硬盘的接口包括电源接口和数据接口，根据连接方式的不同，硬盘接口可 分为IDE接口，SATA接口和SCSI接口等。
主从设置跳线
IDE数据线接口
D形电源接口
数据线接口 STAT电源接口
SCSI数据线接口
硬盘
▪ 控制电路
控制电路板位于硬盘背面，由印刷电路版、控制芯片和贴片元件组成。电 路板上集成了主控制芯片、数据传输芯片、高速数据缓存芯片、接口电路等。
内存
▪ 内存的性能参数
PCB板（8层）
电阻和电容
蛇行线 电镀金金手指
内存
▪ 内存的性能参数
➢ 更高的频率
内存频率越高越好。CAS（CL）延时周期（包括TRCD参数、 TRP参数、TRAS等），越小代表性能越高。
➢ 兼容性
正规渠道的内存在出厂前都经过严格的兼容性测试，并且进行了 严格的测试，可以确保其兼容性。