硬盘基础知识详解PPT课件
合集下载
硬盘课件PPT课件
当系统向硬盘写入数据时，磁头中写数据电流产生磁 场使盘片表面磁性物质状态发生改变，并在写电流磁 场消失后仍能保持，当系统从硬盘中读取数据时，磁 头经过盘片指定区域，盘片表面磁场使磁头产生感应 电流或线圈阻抗产生变化，经过相关电路处理后还原 成数据。
硬盘的结构
硬盘尺寸主要有5.25英寸和3.5英寸两种，现 在市场上普遍使用的是3.5英寸硬盘。用于笔 记本电脑中的有2.5英寸、1.8英寸和0.9英寸 等几种。
视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空 等、导航设备等领域。
硬盘的主要部件
硬盘的外部结构
在硬盘的正面都贴有硬盘的标签，标签上 一般都标注着与硬盘相关的信息，例如产 品型号、产地、出厂日期、产品序列号等。 在硬盘的一端有电源接口插座、主从设置 跳线器和数据线接口插座，而硬盘的背面 则是控制电路板。
固定面板和盘体侧面还设有安装孔，以方便安装。 除此，还有一个透气孔，它的作用就是使硬盘内
部气压与大气气压保持一致。
固定面板
控制电路板
一般在硬盘的背面，大多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、控制与接口电路等。在电路板上还有一块高 效的单片机ROM芯片，其固化的软件可以进行硬盘 的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻 道、定位以及故障检测等。在电路板上还安装有容 量不等的高速缓存芯片。
数据存储储仓 ——硬盘
执教人：杨乾
什么是硬盘？
硬盘（Hard Disk，也称硬盘存储器）是各种 数据的主要存放场所之一，平常所用的操作系 统（如Windows98等）、各种应用软件、资 料和游戏都存放在硬盘中，是计算机的重要部 件之一。
硬盘的工作原理
硬盘存储数据是根据电、磁转换的原理来实现的。 硬盘驱动器加电后，磁盘片由主轴电机驱动进行 高速旋转，设置在盘片表面的磁头则在电路控制 下径向移动到指定位置然后将数据存储或读出来。
硬盘的结构
硬盘尺寸主要有5.25英寸和3.5英寸两种，现 在市场上普遍使用的是3.5英寸硬盘。用于笔 记本电脑中的有2.5英寸、1.8英寸和0.9英寸 等几种。
视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空 等、导航设备等领域。
硬盘的主要部件
硬盘的外部结构
在硬盘的正面都贴有硬盘的标签，标签上 一般都标注着与硬盘相关的信息，例如产 品型号、产地、出厂日期、产品序列号等。 在硬盘的一端有电源接口插座、主从设置 跳线器和数据线接口插座，而硬盘的背面 则是控制电路板。
固定面板和盘体侧面还设有安装孔，以方便安装。 除此，还有一个透气孔，它的作用就是使硬盘内
部气压与大气气压保持一致。
固定面板
控制电路板
一般在硬盘的背面，大多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、控制与接口电路等。在电路板上还有一块高 效的单片机ROM芯片，其固化的软件可以进行硬盘 的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻 道、定位以及故障检测等。在电路板上还安装有容 量不等的高速缓存芯片。
数据存储储仓 ——硬盘
执教人：杨乾
什么是硬盘？
硬盘（Hard Disk，也称硬盘存储器）是各种 数据的主要存放场所之一，平常所用的操作系 统（如Windows98等）、各种应用软件、资 料和游戏都存放在硬盘中，是计算机的重要部 件之一。
硬盘的工作原理
硬盘存储数据是根据电、磁转换的原理来实现的。 硬盘驱动器加电后，磁盘片由主轴电机驱动进行 高速旋转，设置在盘片表面的磁头则在电路控制 下径向移动到指定位置然后将数据存储或读出来。
《硬盘基本结构》课件
05
常见问题与维护
常见故障及排除方法
故障1
硬盘无法启动
排除方法
检查电源线是否连接正常，确保硬 盘电源正常；检查硬盘接口是否松 动或损坏。
故障2
硬盘读写速度变慢
排除方法
检查硬盘是否有坏道或文件系统错误 ，进行修复；清理磁盘碎片，优化硬 盘性能。
故障3
硬盘发出异常声音
排除方法
检查硬盘内部是否有损坏的机械部 件，如有需要更换；运行硬盘检测 工具，检查硬盘健康状态。
1956年，IBM开发了世界上第一 台硬盘存储器，容量仅为5MB， 使用50个24英寸的碟片。
现代硬盘的发展
随着技术的不断进步，硬盘的容 量和性能得到了显著提升。如今 ，常见的硬盘容量已经达到数TB ，且读写速度越来越快。
硬盘的分类与特点
01
02
03
按接口分类
主要有SATA、SAS、SCSI 等接口类型，每种接口有 其特点和适用场景。
REPORT
《硬盘基本结构》 ppt课件
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
目录
CONTENTS
• 硬盘简介 • 硬盘基本结构 • 硬盘工作原理 • 硬盘性能指标 • 常见问题与维护
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
01
硬盘简介
硬盘的发展历程
最早的硬盘
扇区与簇
硬盘中数据存储的基本单位，扇区通常包含一定数量的二进制位，簇则是一组连 续的扇区，用于文件存储和管理。
接口类型与传输速率
接口类型
硬盘与计算机之间的连接方式，常见的有SATA、IDE和SCSI 等接口类型，每种接口都有不同的传输速率和数据格式。
硬盘ppt课件
采取磁感应写入、磁阻读取的方式，并由此诞 生了3.5寸的硬盘，容量首次达到了1GB。90 年代后期GMR磁头出现，磁盘的存储容量进 一步提高。
◇ 1999年9月7日，Maxtor宣布了首块单碟
容量高达10.2GB的ATA硬盘，从而把硬盘的 容量引入了一个新的里程碑。
◇ 2000年2月23日，希捷发布了转速高达
第5章 硬盘
1
主要知识点：
一、硬盘概述 二、硬盘的结构 三、硬盘的接口 四、硬盘的技术参数 五、硬盘的保护和选购
（了解） （掌握） （掌握） （掌握） （了解）
2
●硬盘发展史
◇ 1956年9月，IBM的一个工程小组向世 界展示了第一台磁盘存储系统IBM 350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control）这套系统的 总容量只有5MB，共使用了50个直径为 24英寸的磁盘。
子一样存放。这种存储方式称为文件的链式存储。
（如图）
为了实现文件的链式存储，硬盘上必须准确地记录
哪些簇已经被文件占用，还必须为每个已经占用的 簇指明存储后继内容的下一个簇的簇号，对一个文17
4、ＦＤＴ
DIR（Directory）是根目录区，紧接着第二
FAT表（即备份的FAT表）之后，记录着根 目录下每个文件（目录）的起始单元，文 件的属性等。定位文件位置时，操作系统 根据DIR中的起始单元，结合FAT表就可以 知道文件在硬盘中的具体位置和大小了
18
5、DATA
数据区，主要负责硬盘中数据的存
储，当数
据复制到硬盘时，数据就存储在数据区中。
19
小结
一个物理磁盘只有一个ＭＢＲ（分区产生） 每一个分区都有一个ＤＢＲ（格式化产生） ＦＤＴ记录了文件的名字及起始地址；Ｆ
◇ 1999年9月7日，Maxtor宣布了首块单碟
容量高达10.2GB的ATA硬盘，从而把硬盘的 容量引入了一个新的里程碑。
◇ 2000年2月23日，希捷发布了转速高达
第5章 硬盘
1
主要知识点：
一、硬盘概述 二、硬盘的结构 三、硬盘的接口 四、硬盘的技术参数 五、硬盘的保护和选购
（了解） （掌握） （掌握） （掌握） （了解）
2
●硬盘发展史
◇ 1956年9月，IBM的一个工程小组向世 界展示了第一台磁盘存储系统IBM 350 RAMAC（Random Access Method of Accounting and Control）这套系统的 总容量只有5MB，共使用了50个直径为 24英寸的磁盘。
子一样存放。这种存储方式称为文件的链式存储。
（如图）
为了实现文件的链式存储，硬盘上必须准确地记录
哪些簇已经被文件占用，还必须为每个已经占用的 簇指明存储后继内容的下一个簇的簇号，对一个文17
4、ＦＤＴ
DIR（Directory）是根目录区，紧接着第二
FAT表（即备份的FAT表）之后，记录着根 目录下每个文件（目录）的起始单元，文 件的属性等。定位文件位置时，操作系统 根据DIR中的起始单元，结合FAT表就可以 知道文件在硬盘中的具体位置和大小了
18
5、DATA
数据区，主要负责硬盘中数据的存
储，当数
据复制到硬盘时，数据就存储在数据区中。
19
小结
一个物理磁盘只有一个ＭＢＲ（分区产生） 每一个分区都有一个ＤＢＲ（格式化产生） ＦＤＴ记录了文件的名字及起始地址；Ｆ
《硬盘知识详细介绍》课件
缓存
总结词
缓存是指硬盘内部用于存储数据的临时存储器，可以提高数据读取和写入的效率。
详细描述
缓存的大小也是硬盘性能的指标之一。较大的缓存可以存储更多的数据，减少数据读取和写入的次数 ，提高硬盘的整体性能。常见的缓存大小有64MB、128MB和256MB等。
接口类型
总结词
接口类型是指硬盘与计算机之间的连接 方式，常见的接口类型有SATA、SAS和 SSD等。
当我们要从硬盘中读取数据时，控制电路 会控制磁头读取盘片上的数据，然后通过 控制电路将数据传输到计算机中。
寻道操作
转速和缓存
当我们要访问硬盘中的某个数据时，控制 电路会控制磁头移动到相应的位置上，这 个过程叫做寻道操作。
硬盘的转速和缓存大小也会影响其性能， 转速越快，缓存越大，硬盘的性能就越好 。
硬盘的数据存储方式
SSHD混合硬盘可以在不同工 作负载下自动调整工作模式， 以达到更好的性能和能耗表现 。
HHD三维硬盘
HHD三维硬盘是一种基于垂直存储技术的硬盘，可以在有限空间内提供更高的存储 密度。
HHD三维硬盘采用了先进的磁头和介质技术，可以实现更高的数据传输速度和稳定 性。
HHD三维硬盘在需要高存储密度和高可靠性的应用场景中具有广泛的应用前景，如 数据中心、云计算和大数据等领域。
THANKS.
VS
详细描述
不同的接口类型对硬盘的性能也有影响。 较新的接口类型可以提供更高的数据传输 速度和更稳定的数据传输质量。选择合适 的接口类型可以根据实际需求来提高硬盘 的性能。
数据传输率
总结词
数据传输率是指硬盘在单位时间内可 以读取和写入的数据量，通常以 MB/s为单位。
详细描述
数据传输率是衡量硬盘性能的重要指 标之一。较高的数据传输率可以更快 地完成数据读取和写入操作，提高整 体系统性能。
硬盘基础知识PPT课件
22
磁盘片
23
ห้องสมุดไป่ตู้
磁盘片
磁盘片表面上以磁盘片中心为圆心， 不同半径的同心圆称为磁道。
不同磁盘片相同半径的磁道所组成的 圆柱称为柱面。
磁盘片被分成许多扇形的区域，每个 区域叫一个扇区。
24
磁盘片
25
磁盘片
磁盘片的数据结构按照磁道从低到高 可以分为5部分：
26
磁盘片
MBR（Master Boot Record，主引导记 录），位于硬盘的0柱面、0磁头、1扇 区的位置，被称之为零磁道位置。它 由分区命令Fdisk产生的。MBR结束标 志为55AA。
4
硬盘的结构
硬盘尺寸主要有5.25英寸和3.5英寸两 种，现在市场上普遍使用的是3.5英寸 硬盘。用于笔记本电脑中的有2.5英寸、 1.8英寸和0.9英寸等几种。
硬盘主要由：盘片，磁头，盘片转轴 及控制电机，磁头控制器，数据转换 器，接口，缓存等几个部分组成。
5
硬盘的主要部件
6
硬盘的外部结构
硬盘基础知识
1
什么是硬盘？
硬盘（Hard Disk，也称硬盘存储器）是 各种数据的主要存放场所之一，平常所 用的操作系统（如Windows98等）、各 种应用软件、资料和游戏都存放在硬盘 中，是计算机的重要部件之一。
2
硬盘的工作原理
硬盘存储数据是根据电、磁转换的原理来实 现的。硬盘驱动器加电后，磁盘片由主轴电 机驱动进行高速旋转，设置在盘片表面的磁 头则在电路控制下径向移动到指定位置然后 将数据存储或读出来。
35
硬盘的性能指标
硬盘也是计算机的重要部件，同样对计 算机的整体性能起着决定性的作用。我 们就介绍一下硬盘主要的性能指标。
磁盘片
23
ห้องสมุดไป่ตู้
磁盘片
磁盘片表面上以磁盘片中心为圆心， 不同半径的同心圆称为磁道。
不同磁盘片相同半径的磁道所组成的 圆柱称为柱面。
磁盘片被分成许多扇形的区域，每个 区域叫一个扇区。
24
磁盘片
25
磁盘片
磁盘片的数据结构按照磁道从低到高 可以分为5部分：
26
磁盘片
MBR（Master Boot Record，主引导记 录），位于硬盘的0柱面、0磁头、1扇 区的位置，被称之为零磁道位置。它 由分区命令Fdisk产生的。MBR结束标 志为55AA。
4
硬盘的结构
硬盘尺寸主要有5.25英寸和3.5英寸两 种，现在市场上普遍使用的是3.5英寸 硬盘。用于笔记本电脑中的有2.5英寸、 1.8英寸和0.9英寸等几种。
硬盘主要由：盘片，磁头，盘片转轴 及控制电机，磁头控制器，数据转换 器，接口，缓存等几个部分组成。
5
硬盘的主要部件
6
硬盘的外部结构
硬盘基础知识
1
什么是硬盘？
硬盘（Hard Disk，也称硬盘存储器）是 各种数据的主要存放场所之一，平常所 用的操作系统（如Windows98等）、各 种应用软件、资料和游戏都存放在硬盘 中，是计算机的重要部件之一。
2
硬盘的工作原理
硬盘存储数据是根据电、磁转换的原理来实 现的。硬盘驱动器加电后，磁盘片由主轴电 机驱动进行高速旋转，设置在盘片表面的磁 头则在电路控制下径向移动到指定位置然后 将数据存储或读出来。
35
硬盘的性能指标
硬盘也是计算机的重要部件，同样对计 算机的整体性能起着决定性的作用。我 们就介绍一下硬盘主要的性能指标。
硬盘知识培训讲义(ppt)
Data Syncronizer 6. 资料同步器
Pulse Detector/AGC 2. 脉波侦测器 自动增益控制 脉波侦测器/自动增益控制
HSA : Head Stack Assembly 磁头堆组件 读
RDX/RDY 差动电压
HSA
Encoder/Decoder 4. 编码器 解码器 编码器/解码器
写 WDI
Preamplifier 1. 前置放大器
Confidential
Rotational direction (旋转方向 旋 方向)
Disk (高精密金属盘片) 高精密金属盘 高精密金属盘片
Confidential
EXCELSTOR Technology
磁碟结构示意图
润滑层(Lubricant) 保护层(Overcoat Layer) 磁性材料层(Magnetic Layer) 介面层(Under Layer) 基材(Substructure)
主轴马达 (Spindle Motor)
磁性锁 Magnetic latch 循环过滤器 (Recircle Filter) 音圈马达 (Voice Coil Motor)
Confidential
止动块 (Crash Stop)
EXCELSTOR Technology
主控芯片 (Interface Controller & CPU)
Confidential
EXCELSTOR Technology
AT or SCSI Controller 界面控制器
Time Base Generator 5. 时基产生器
Fref 参考频率 -ERD 数位脉波 转换
工作原理 (Working of the Principle)
【PPT】硬盘基本知识
FAT结构含义 FAT结构含义
FAT结构含义 FAT结构含义 FAT12 FAT16 意义 000H 0000H 可用 FF0H－ FF0H－FF6H FFF0H－FFF6H 保留 FFF0H－ FF7H FFF7H 坏 FF8H－ FF8H－FFFH FFF8H－FFFFH 文件最后一个簇 FFF8H－ ×××H ××××H ×××H ××××H 文件下一个簇
硬盘基本知识
1.磁道，扇区，柱面和磁头数 1.磁道，扇区，柱面和磁头数 硬盘最基本的组成部分是由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的 盘片，不同容量硬盘的盘片数不等。每个盘片有两面，都可记录信息。 盘片被分成许多扇形的区域，每个区域叫一个扇区，每个扇区可存储 128× 128×2的N次方（N＝0.1.2.3）字节信息。在DOS中每扇区是128×2 次方（N 0.1.2.3）字节信息。在DOS中每扇区是128× 的2次方＝512字节，盘片表面上以盘片中心为圆心，不同半径的同心 次方＝512字节，盘片表面上以盘片中心为圆心，不同半径的同心 圆称为磁道。硬盘中，不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱 面。磁道与柱面都是表示不同半径的圆，在许多场合，磁道和柱面可 以互换使用，我们知道，每个磁盘有两个面，每个面都有一个磁头， 习惯用磁头号来区分。扇区，磁道（或柱面）和磁头数构成了硬盘结 构的基本参数，帮这些参数可以得到硬盘的容量，基计算公式为： 存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数× 存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数
主引导记录MBR的恢复
1、使用Fdisk恢复主引导记录：fdisk /MBR 注意：要将操作的硬盘作为主硬盘挂接在主IDE接口上
注意：默认的情况下将检查MBR结构，如果不正常，将提示是否修复，回答“Y” 2、使用Fixmbr恢复主引导记录：windows xp恢复控制台
硬盘课件-硬盘的基础知识
硬盘课件-硬盘的基础知识
图5.1.5 磁盘盘片 硬盘课件-硬盘的基础知识
2．浮动磁头组件 浮动磁头组件由读写磁头、传动手臂及 传动轴组 成。每个盘面有一个磁头，最上面的盘面上的磁头为0号 磁头，从上往下依此类推。读取数据时，盘片高速旋转， 传动手臂以传动轴为圆心带动前端的读写磁头在盘片旋 转的垂直方向来回移动，通过磁头感应盘片上的磁信号 来读取数据或改变磁性来写入信息，此时磁头处于离盘 面0.2～0.5 µm的位置，如图5.1.6所示。
硬盘课件-硬盘的基础知识
（5）硬盘表面温度。在经过连续不断的读/写操 作后，硬盘内部电子元件的温度就会升高，硬盘的温 度也就会随之上升，当上升到一定程度时就会影响薄 膜式磁头的数据读取灵敏度，硬盘就会出现不稳定的 情况。因此表面温度较低的硬盘有更稳定的数据读/写 性能。
硬盘课件-硬盘的基础知识
（6）高速缓冲。因为硬盘的速度相对于内存来说 非常慢，因而在二者之间加入了缓冲，缓冲的速度不如 内存快，但是比硬盘要快得多，因而缓冲容量大时，每 次交换的数据量就多，硬盘的读/写速度就快，性能就 好。目前的高速缓冲通常在512 KB～2 MB之间。
硬盘课件-硬盘的基础知识
3．SATA接口的硬盘 SATA（Serial ATA，串行ATA）接口采用连续串行的 方式实现数据传输，先把8 bit数据打包，然后把这个数据 包转移到线缆后传到主机，数据传输率为150 MB/s。
硬盘课件-硬盘的基础知识
SATA硬盘的出现，缓解了磁盘系统的瓶颈问题，首先 SATA是以串行的方式传送数据，这可使连接电缆数目变少， 效率提高。其次，SATA有更高的起点，可发展的潜力大， Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150 MB/s，这比ATA 133所能达到的133 MB/s的最高数据传输率还高，而Serial ATA 2.0的数据传输率将达到300 MB/s。最后，Serial ATA 具有更强的系统拓展性，由于Serial ATA采用点对点的传输 协议，这样可以使每个驱动器独享带宽，而且在拓展Serial ATA设备方面会更有优势。
图5.1.5 磁盘盘片 硬盘课件-硬盘的基础知识
2．浮动磁头组件 浮动磁头组件由读写磁头、传动手臂及 传动轴组 成。每个盘面有一个磁头，最上面的盘面上的磁头为0号 磁头，从上往下依此类推。读取数据时，盘片高速旋转， 传动手臂以传动轴为圆心带动前端的读写磁头在盘片旋 转的垂直方向来回移动，通过磁头感应盘片上的磁信号 来读取数据或改变磁性来写入信息，此时磁头处于离盘 面0.2～0.5 µm的位置，如图5.1.6所示。
硬盘课件-硬盘的基础知识
（5）硬盘表面温度。在经过连续不断的读/写操 作后，硬盘内部电子元件的温度就会升高，硬盘的温 度也就会随之上升，当上升到一定程度时就会影响薄 膜式磁头的数据读取灵敏度，硬盘就会出现不稳定的 情况。因此表面温度较低的硬盘有更稳定的数据读/写 性能。
硬盘课件-硬盘的基础知识
（6）高速缓冲。因为硬盘的速度相对于内存来说 非常慢，因而在二者之间加入了缓冲，缓冲的速度不如 内存快，但是比硬盘要快得多，因而缓冲容量大时，每 次交换的数据量就多，硬盘的读/写速度就快，性能就 好。目前的高速缓冲通常在512 KB～2 MB之间。
硬盘课件-硬盘的基础知识
3．SATA接口的硬盘 SATA（Serial ATA，串行ATA）接口采用连续串行的 方式实现数据传输，先把8 bit数据打包，然后把这个数据 包转移到线缆后传到主机，数据传输率为150 MB/s。
硬盘课件-硬盘的基础知识
SATA硬盘的出现，缓解了磁盘系统的瓶颈问题，首先 SATA是以串行的方式传送数据，这可使连接电缆数目变少， 效率提高。其次，SATA有更高的起点，可发展的潜力大， Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150 MB/s，这比ATA 133所能达到的133 MB/s的最高数据传输率还高，而Serial ATA 2.0的数据传输率将达到300 MB/s。最后，Serial ATA 具有更强的系统拓展性，由于Serial ATA采用点对点的传输 协议，这样可以使每个驱动器独享带宽，而且在拓展Serial ATA设备方面会更有优势。
第8章-硬盘
第8章 硬 盘
8.1 基础知识：了解硬盘结构与分类 8.2 动手实践：安装并设置硬盘 8.3 延伸学习：SSD固态硬盘 8.4 总结和练习
8.1 基础知识：了解硬盘结构与分类
8.1.1 硬盘的工作原理
硬盘中有很多盘片，硬盘盘片将磁粉附着在用特殊材 料制成的圆盘片的表面上，这些磁粉被划分成称为磁道的 若干个同心圆。在每个同心圆的磁道上就好像有无数的整 齐排列的小磁铁，因为磁极方向的不同，它们分别代表着 0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时， 其排列的方向可得到改变。利用磁头的磁力控制指定的一 些小磁铁方向，使每个小磁铁都可以用来储存信息。
据传输速度也不相同。传输规范是硬盘最为重要的参数之一。 目前市场中比较主流的传输规范有PATA/SATA/SATA2。
4．缓存 缓存（Cache memory）指集成在硬盘控制器上的一块
内存芯片，具有极快的存取速度。一般硬盘都有8MB或 者16MB缓存，而在服务器或特殊应用领域中还有32MB、 64MB的缓存容量甚至更大。
2．容量 硬盘的容量是硬盘最主要的技术参数，它决定了硬盘的数
据存储量。早期的硬盘容量低下，大多以MB（兆）为单位。 随着硬盘技术的飞速发展，单位体积下，存储量不断提升， GB级别硬盘开始出现。在今天，1000GB以上，TB级别的 硬盘开始普及。
3．传输规范 不同的硬盘接口采用不同的数据传输规范，所能提供的数
图8-8 典型固态硬盘外观
8.3.1 固态硬盘的优点
固态硬盘与传统硬盘比较，具有以下优点： 数据存取速度快 安静无噪音 经久耐用、防震抗摔 工作温度范围更大 体积小，重量轻 功耗小，续航时间长
8.3.2 固态硬盘的缺点
固态硬盘与传统硬盘比较，有以下缺点： 成本高，容量低 易受磁场干扰 数据损坏后难以的恢复
8.1 基础知识：了解硬盘结构与分类 8.2 动手实践：安装并设置硬盘 8.3 延伸学习：SSD固态硬盘 8.4 总结和练习
8.1 基础知识：了解硬盘结构与分类
8.1.1 硬盘的工作原理
硬盘中有很多盘片，硬盘盘片将磁粉附着在用特殊材 料制成的圆盘片的表面上，这些磁粉被划分成称为磁道的 若干个同心圆。在每个同心圆的磁道上就好像有无数的整 齐排列的小磁铁，因为磁极方向的不同，它们分别代表着 0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时， 其排列的方向可得到改变。利用磁头的磁力控制指定的一 些小磁铁方向，使每个小磁铁都可以用来储存信息。
据传输速度也不相同。传输规范是硬盘最为重要的参数之一。 目前市场中比较主流的传输规范有PATA/SATA/SATA2。
4．缓存 缓存（Cache memory）指集成在硬盘控制器上的一块
内存芯片，具有极快的存取速度。一般硬盘都有8MB或 者16MB缓存，而在服务器或特殊应用领域中还有32MB、 64MB的缓存容量甚至更大。
2．容量 硬盘的容量是硬盘最主要的技术参数，它决定了硬盘的数
据存储量。早期的硬盘容量低下，大多以MB（兆）为单位。 随着硬盘技术的飞速发展，单位体积下，存储量不断提升， GB级别硬盘开始出现。在今天，1000GB以上，TB级别的 硬盘开始普及。
3．传输规范 不同的硬盘接口采用不同的数据传输规范，所能提供的数
图8-8 典型固态硬盘外观
8.3.1 固态硬盘的优点
固态硬盘与传统硬盘比较，具有以下优点： 数据存取速度快 安静无噪音 经久耐用、防震抗摔 工作温度范围更大 体积小，重量轻 功耗小，续航时间长
8.3.2 固态硬盘的缺点
固态硬盘与传统硬盘比较，有以下缺点： 成本高，容量低 易受磁场干扰 数据损坏后难以的恢复
硬盘知识培训讲义(ppt)
固态硬盘（SSD）
利用闪存芯片存储数据，读写速度快、 稳定性高，但价格相对较高。
硬盘的接口类型
SATA接口
串行ATA接口，传输速度快、普 及率高，是当前主流的硬盘接 口类型。
SAS接口
串行Attached SCSI接口，传输 速度更快、扩展性更好，多用 于企业级存储设备。
NVMe接口
Non-Volatile Memory express接口，针对固态硬盘设 计，具有更高的传输速度和更 低的延迟。
总结词
硬盘无法启动通常是由于硬件故障或固件问题导致的。
详细描述
硬盘无法启动可能是由于电路板损坏、电机故障、固件损坏或硬盘接口问题等 原因。解决方案可能包括更换损坏的部件、重新安装固件或检查硬盘接口等。
硬盘数据丢失
总结词
硬盘数据丢失可能是由于多种原因造成的，如硬件故障、病 毒攻击或误操作等。
详细描述
硬盘内部的主轴电机带动盘片 转动，使磁头能够读取盘片上
的数据。
控制电路板
控制电路板是硬盘的核心控制 部分，负责控制磁头的读写操
作和盘片的转动。
硬盘的工作流程
寻道
当需要读取或写入数据 时，磁头会移动到相应 的位置，这个过程称为
寻道。
等待
当磁头移动到指定位置 后，会等待盘片转动到 相应的位置，以便进行
IDE接口
集成设备电路接口，已逐渐被 SATA接口取代，但仍有一些旧
设备使用。
硬盘的工作原理
02
硬盘的物理结构
01
02
03
04
盘片
硬盘内部由多个盘片组成，每 个盘片表面都涂覆了一层磁性
材料，用于存储数据。
磁头
硬盘通过磁头来读写数据，磁 头可以在盘片上方的浮动间隙中移动，以实现数据的读写。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 它指的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率，外部数据 传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关
硬盘主要技术参数
硬盘的内部数据传输率
• 内部传输率（Internal Transfer Rate）也称为持续传输率，它 硬盘磁头从缓存中读写数据的速度
• 它反映了硬盘缓冲区未使用时的性能。内部传输率主要依赖于 硬盘的旋转速度
– 磁头技术进一步发展出现了GMR（GaintMagneto Resistive，巨磁阻）磁头 技术，使存储密度更上一层楼。
– 1999年9月7日，Maxtor宣布了首块单碟容量高达10.2GB的ATA硬盘，从而把
。 硬盘的容量引入了一个新里程碑
硬盘的发展历史
• 1997-2007
– IDE走了，SATA来了
• 平均等待时间通常为盘片旋转一周所需的时间的一半
硬盘主要技术参数
硬盘的平均访问时间
• 平均访问时间＝平均寻道时间＋平均等待时间
硬盘主要技术参数
硬盘的外部数据传输率
• 外部传输率（External Transfer Rate）也称为突发数据传输率 （Burst Data Transfer Rate）或接口传输率
Accounting and Control）的硬盘产品体积十分庞大，但容量仅 为5MB
IBM 350 RAMAC
总共使用了50张24英寸的碟片,只有一 个磁头,存储密度=2000bit/平方英 寸 ，数据处理能力为1.1KB/s
硬盘的发展历史
• 1967-1976
– 1968年，硬盘发展史中的第一个历史性突破由IBM公司完成— IBM研发成功了“温盘”技术，即Winchester技术。
硬盘主要技术参数
硬盘的转速
– 硬盘的主轴转速指的是硬盘的碟片每分钟的转数，用rpm来表示 （Round Per Minute，转/分钟），一般硬盘的主轴转速为 3600rpm～7200rom，高级硬盘转速更高。
– 高转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间（硬盘在相同的 时间内可以读写更多的内容），从而提高硬盘的运行速度和性能
– Winchester技术主要针对硬盘的物理结构提出了更多的改进。 简单概括为：密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿盘片 径向移动，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接 接触
现代硬盘之父 ——IBM 3340硬盘(1973年)
十公斤重, 容量是60M, 存储密度=1.7MB /每平方英寸
不同的硬盘接口--SATA
IDE外部接口
硬盘的发展历史 硬盘的分类 硬盘主要技术参数 拆块硬盘来看看 硬盘分区 硬盘格式
硬盘主要技术参数
• 单碟容量
– 单碟容量（storage per disk），是硬盘相当重要的参数之一，一定 程度上决定着硬盘的档次高低
– 提高硬盘工作的稳定性 – 在相同转速的情况下，硬盘单碟容量越大其内部数据传输速率就越快
硬盘主要技术参数
硬盘的平均寻道时间
• 平均寻道时间（Average Seek Time）是指硬盘的磁头移到盘 面指定磁道所需的时间。平均寻道时间越小，硬盘的运行速度 也就越快
硬盘主要技术参数
硬盘的平均等待
• 平均等待时间（Average Latency Time）是指磁头已处于要访 问的磁道，等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间
硬盘的发展历史 硬盘的分类 硬盘主要技术参数 拆块硬盘来看看 硬盘分区 硬盘格式
硬盘的发展历史 硬盘的分类 硬盘主要技术参数 拆块硬盘来看看 硬盘分区 硬盘格式
硬盘容量发展表
硬盘容量发展表
时间 1956年9月 70年代 80年代初 1991年 2001年 2007年 2008年
（2） SATA硬盘
优点： 支持热插拔、传输速度快 、执行效率高、布线简洁与更
长的信号 传输距离（ 1m\45cm ）等 。
（3）SCSI硬盘
优点：应用面广、多任务、宽带宽以及少CPU占用率。
（4）其它接口盘：SAS；光纤盘。。。
不同盘径硬盘
1.8英寸盘
2.5英寸盘
3.5英寸盘
不同的硬盘接口--IDE
硬盘的发展历史
• 1977-1986
– 首先是1979年，IBM发明了薄膜磁头，该技术为进一步减小硬 盘体积、增大容量、提高读写速度提供了可能,
– 几年后IBM公司发明了MR磁阻，这种磁头在读取数据时对信号 变化相当敏感，使得盘片的存储密度能够比以往20MB/每英寸
提高数十倍。
1977-1986
容量 5M 5M-10M 10M 达1G 具备80G 跨入1TB大关 2TB
标志事件 IBM 350 RAMAC
IBM编号0663-E12的硬盘的出现
硬盘的发展历史
• 1956-1966
– 世界上的第一款硬盘是由IBM于1956年设计并制造的。 – 这款名为IBM 350 RAMAC（Random Access Method of
薄膜磁头硬盘
硬盘的发展历史
• 1987-1996
– 首先是1987年，当时的一家硬盘设计生产商PrairieTek推出了第一款2.5英寸的 硬盘产品，该产品的容量为10MB
– 1991年，IBM推出了第一款容量为1GB的3.5英寸硬盘。这款编号为0663-E12 的硬盘的出现，标志着硬盘存储进入GB时代, 硬盘使用了MR磁头，使得普通 电脑用户使用的硬盘容量首次达到了1GB。
硬盘的发展历史 硬盘的分类 硬盘主要技术参数 拆块硬盘来看看 硬盘分区 硬盘格式
硬盘的分类
1、盘径：
5.25in、3.5in、2.5in和1.8in。
2、安装位置： 内置式与外置式。
3、接口类型：
（1） IDE硬盘
采用Ultra ATA设计规范。如Ultra ATA/100、Ultra ATA/133。
硬盘主要技术参数
硬盘的缓存
• 由于硬盘磁头和盘片之间的读写是机械动作，速度相对较慢， 因此硬盘通过将数据暂存在一个比磁盘速度快得多的缓冲区， 即硬盘上的缓存
• 直接从缓存中读取数据比从磁盘中直接读取要快得多，所以缓 存对大幅度提高硬盘的速度有着重要的意义。理论上，缓存的 容量越大越好
硬盘的发展历史 硬盘的分类 硬盘主要技术参数 拆块硬盘来看看 硬盘分区 硬盘格式
硬盘主要技术参数
硬盘的内部数据传输率
• 内部传输率（Internal Transfer Rate）也称为持续传输率，它 硬盘磁头从缓存中读写数据的速度
• 它反映了硬盘缓冲区未使用时的性能。内部传输率主要依赖于 硬盘的旋转速度
– 磁头技术进一步发展出现了GMR（GaintMagneto Resistive，巨磁阻）磁头 技术，使存储密度更上一层楼。
– 1999年9月7日，Maxtor宣布了首块单碟容量高达10.2GB的ATA硬盘，从而把
。 硬盘的容量引入了一个新里程碑
硬盘的发展历史
• 1997-2007
– IDE走了，SATA来了
• 平均等待时间通常为盘片旋转一周所需的时间的一半
硬盘主要技术参数
硬盘的平均访问时间
• 平均访问时间＝平均寻道时间＋平均等待时间
硬盘主要技术参数
硬盘的外部数据传输率
• 外部传输率（External Transfer Rate）也称为突发数据传输率 （Burst Data Transfer Rate）或接口传输率
Accounting and Control）的硬盘产品体积十分庞大，但容量仅 为5MB
IBM 350 RAMAC
总共使用了50张24英寸的碟片,只有一 个磁头,存储密度=2000bit/平方英 寸 ，数据处理能力为1.1KB/s
硬盘的发展历史
• 1967-1976
– 1968年，硬盘发展史中的第一个历史性突破由IBM公司完成— IBM研发成功了“温盘”技术，即Winchester技术。
硬盘主要技术参数
硬盘的转速
– 硬盘的主轴转速指的是硬盘的碟片每分钟的转数，用rpm来表示 （Round Per Minute，转/分钟），一般硬盘的主轴转速为 3600rpm～7200rom，高级硬盘转速更高。
– 高转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间（硬盘在相同的 时间内可以读写更多的内容），从而提高硬盘的运行速度和性能
– Winchester技术主要针对硬盘的物理结构提出了更多的改进。 简单概括为：密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿盘片 径向移动，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接 接触
现代硬盘之父 ——IBM 3340硬盘(1973年)
十公斤重, 容量是60M, 存储密度=1.7MB /每平方英寸
不同的硬盘接口--SATA
IDE外部接口
硬盘的发展历史 硬盘的分类 硬盘主要技术参数 拆块硬盘来看看 硬盘分区 硬盘格式
硬盘主要技术参数
• 单碟容量
– 单碟容量（storage per disk），是硬盘相当重要的参数之一，一定 程度上决定着硬盘的档次高低
– 提高硬盘工作的稳定性 – 在相同转速的情况下，硬盘单碟容量越大其内部数据传输速率就越快
硬盘主要技术参数
硬盘的平均寻道时间
• 平均寻道时间（Average Seek Time）是指硬盘的磁头移到盘 面指定磁道所需的时间。平均寻道时间越小，硬盘的运行速度 也就越快
硬盘主要技术参数
硬盘的平均等待
• 平均等待时间（Average Latency Time）是指磁头已处于要访 问的磁道，等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间
硬盘的发展历史 硬盘的分类 硬盘主要技术参数 拆块硬盘来看看 硬盘分区 硬盘格式
硬盘的发展历史 硬盘的分类 硬盘主要技术参数 拆块硬盘来看看 硬盘分区 硬盘格式
硬盘容量发展表
硬盘容量发展表
时间 1956年9月 70年代 80年代初 1991年 2001年 2007年 2008年
（2） SATA硬盘
优点： 支持热插拔、传输速度快 、执行效率高、布线简洁与更
长的信号 传输距离（ 1m\45cm ）等 。
（3）SCSI硬盘
优点：应用面广、多任务、宽带宽以及少CPU占用率。
（4）其它接口盘：SAS；光纤盘。。。
不同盘径硬盘
1.8英寸盘
2.5英寸盘
3.5英寸盘
不同的硬盘接口--IDE
硬盘的发展历史
• 1977-1986
– 首先是1979年，IBM发明了薄膜磁头，该技术为进一步减小硬 盘体积、增大容量、提高读写速度提供了可能,
– 几年后IBM公司发明了MR磁阻，这种磁头在读取数据时对信号 变化相当敏感，使得盘片的存储密度能够比以往20MB/每英寸
提高数十倍。
1977-1986
容量 5M 5M-10M 10M 达1G 具备80G 跨入1TB大关 2TB
标志事件 IBM 350 RAMAC
IBM编号0663-E12的硬盘的出现
硬盘的发展历史
• 1956-1966
– 世界上的第一款硬盘是由IBM于1956年设计并制造的。 – 这款名为IBM 350 RAMAC（Random Access Method of
薄膜磁头硬盘
硬盘的发展历史
• 1987-1996
– 首先是1987年，当时的一家硬盘设计生产商PrairieTek推出了第一款2.5英寸的 硬盘产品，该产品的容量为10MB
– 1991年，IBM推出了第一款容量为1GB的3.5英寸硬盘。这款编号为0663-E12 的硬盘的出现，标志着硬盘存储进入GB时代, 硬盘使用了MR磁头，使得普通 电脑用户使用的硬盘容量首次达到了1GB。
硬盘的发展历史 硬盘的分类 硬盘主要技术参数 拆块硬盘来看看 硬盘分区 硬盘格式
硬盘的分类
1、盘径：
5.25in、3.5in、2.5in和1.8in。
2、安装位置： 内置式与外置式。
3、接口类型：
（1） IDE硬盘
采用Ultra ATA设计规范。如Ultra ATA/100、Ultra ATA/133。
硬盘主要技术参数
硬盘的缓存
• 由于硬盘磁头和盘片之间的读写是机械动作，速度相对较慢， 因此硬盘通过将数据暂存在一个比磁盘速度快得多的缓冲区， 即硬盘上的缓存
• 直接从缓存中读取数据比从磁盘中直接读取要快得多，所以缓 存对大幅度提高硬盘的速度有着重要的意义。理论上，缓存的 容量越大越好
硬盘的发展历史 硬盘的分类 硬盘主要技术参数 拆块硬盘来看看 硬盘分区 硬盘格式