硬盘基础知识的简单介绍共40页文档
硬盘基础知识演示文稿
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高速缓存
指在硬盘内部的高速存储器，硬盘的数 据被磁头读取后先存到硬盘上的缓存芯 片中，再由接口传送给系统，缓存的容 量和速度都对硬盘速都有直接影响。
注意，在这项指标中常常使用Mb/s或 Mbps为单位，这是兆位/秒的意思，如果 需要转换成MB/s(兆字节/秒)，就必须将 Mbps数据除以8(一字节8位数)。
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外部数据传输率
也称为突发数据传输率(Burst Data Transfer Rate) ，它是指从硬盘缓冲区 读取数据的速率，单位为MB/s。
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主轴组件
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前置控制电路
前置电路控制磁头感应的信号、主轴电 机调速、磁头驱动和伺服定位等，由于 磁头读取的信号微弱，将放大电路密封 在腔体内可减少外来信号的干扰，提高 操作指令的准确性。
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硬盘接口类型
IDE 有两种传输方式：PIO、DMA SCSI 两者比较
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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。
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磁盘片
DBR（DOS Boot Record，Dos引导记 录），该层位于硬盘的0柱面、1磁头、 1扇区的位置，它是由格式化命令 Format产生的。DBR结束标志也是 55AA。
平均寻道时间则为磁头移动到正中间的 磁道需要的时间，单位为毫秒(ms) ；
《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
硬盘的DOS管理结构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128×2的N次方（N＝0.1.2.3）字节信息。
在DOS中每扇区是128×2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×每扇区字节数要点：（1）硬盘有数个盘片，每盘片两个面，每个面一个磁头（2）盘片被划分为多个扇形区域即扇区（3）同一盘片不同半径的同心圆为磁道（4）不同盘片相同半径构成的圆柱面即柱面（5）公式：存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数（6）信息记录可表示为：××磁道（柱面），××磁头，××扇区磁道:当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。
这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。
相邻磁道之间并不是紧挨着的，这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响，同时也为磁头的读写带来困难。
一张1.44MB的3.5英寸软盘，一面有80个磁道，而硬盘上的磁道密度则远远大于此值，通常一面有成千上万个磁道。
扇区：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。
硬盘基础小知识
硬盘基础小知识硬盘基础小知识硬盘是存储中最基本的组件，您对它的结构和原理了解多少呢？下面带大家了解。
1、了解存储硬盘知识1.1、硬盘外部结构：电源接口和数据接口控制电路板固定面板1.2、硬盘内部结构：磁头组件磁头驱动机构磁盘片主轴组件前端控制电路1.3、硬盘控制电路：主控制芯片数据传输芯片高速数据缓存芯片1.4、硬盘的磁头：磁头是硬盘中最昂贵的部件，是硬盘技术最重要和关键的一环采用了非接触式结构，加电后悬浮在高速旋转的磁盘表面读写合一式磁头与分离式磁头1.5、硬盘的磁道：当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。
1.6、硬盘的柱面：硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。
1.7、硬盘的扇区：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段就被称为磁盘的扇区。
2、理解硬盘的工作原理2.1、硬盘工作原理：硬盘利用特定的磁粒子的极性来记录数据在读取数据时，磁头将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据写数据时，正好与此相反2.2、磁记录原理：3、了解硬盘容量、转速和缓存等参数3.1、硬盘的主要参数硬盘的容量和转速：硬盘容量（Capacity）à作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数à硬盘的容量以兆字节（MB）或千兆字节（GB）为单位硬盘转速（Rotationl Speed）à转速是指硬盘盘片每分钟转动的圈数，单位为rpm（Revolutions Per Minute）平均寻道时间和平均潜伏期：平均寻道时间（Average Seek Time）à指磁头移动到数据所在磁道需要的时间，这是衡量硬盘机械性能的重要指标平均潜伏期（Average Latency）à指当磁头移动到数据所在的磁道以后，等待指定的数据扇区转动到磁头下方的时间平均访问时间和数据传输率：平均访问时间（Average Access Time）à指从读/写指令发出到第一笔数据读/写实际开始所用的平均时间数据传输率（Data Transfer Rate ）à指硬盘读写数据的`速度，单位为兆字节每秒（MB/s）硬盘缓冲区：也称之为缓存（Cache）缓冲区的基本作用是平衡内部与外部的数据传输率为了减少主机的等待时间，硬盘会将读取的资料先存入缓冲区，等全部读完或缓冲区填满后再以接口速率快速向主机发送绿色小树草地分割线4、了解硬盘接口技术及其发展情况4.1、硬盘接口介绍硬盘的接口种类：IDE（Integrated Drive Electronics）SCSI（Small Computer System Interface)FC（Fibre Channel ）SATA（Serial ATA ）SAS（Serial Attached SCSI ）IDE接口：IDE（Integrated Drive Electronics，电子集成驱动器）的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。
电脑硬盘基础知识解析
这两个侧向定位磁头能够被用于削减邻道所带来的干扰，从而凸显出目标磁道的真实信号。
这一技术，完全能够突破当前读取点位区无法进一步缩小的瓶颈，从而有效提升磁道密度,提供更大的存储容量。
磁体呈闭合形态固定在硬盘底座上磁头臂有转动轴承线圈位于磁体中央当有电流通过线圈时线圈可以按某个方向灵活摆动带动磁头臂的动作磁头臂装有前置换向放大芯片通过柔性排线与
电脑硬盘基础知识解析
从生产、物理到逻辑层面去讲述硬盘不为人知的一面。我相信只要读者看完这些内容，对硬盘的认知产生巨大变化，也为自己日后购买提供强力的知识保障。下面就让小编带你去看看电脑硬盘基础知识解析，希望能帮助到大家!
硬盘分类
现在市面上硬盘有机械硬盘和固态硬盘。
机械硬盘(HHD)：就是一直在使用的普通硬盘，由内部构成而得名，通过硬盘磁头改变极性方式进行读写操作。硬盘作为精密设备，要注意防摔防尘。
固态硬盘(SSD)：和机械硬盘不同的地方在于其是由固态存储芯片组成，但是固态硬盘的接口规范和接口定义是和机械硬盘统一的，所以才被广泛应用。
再到隧穿磁阻磁头(TMR)直至当今的二维记录磁头(TDMR) 。
对于已经淘汰的磁头技术了解的意义不大，毕竟本文不是专门研究磁头的，我只重点讲一讲时下最流行的TDMR磁头。
不过，在谈及TDMR磁头之前，我们必须要先了解下当今磁头结构的鼻祖一一-MR磁头。
在MR磁头出现之前，传统的TEI磁头是读写功能合一-的薄膜式感应磁头。但磁头的读和写的工作性质有着天壤之别。
容量=盘面数×柱面数×扇区数×512字节
电脑中存储容量的计量基本单位是字节(Byte。简称B)，8个二进制位称为1个字节，此外还有KB、MB、GB、TB等，它们之间的换算关系是1Byte=8bit，1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB。
硬盘基础知识
3. 扇区
操作系统以扇区(Sector)形式将信息存储在硬盘上， 每个扇区包括512个字节的数据和一些其他信息。 一个扇区有两个主要部分：存储数据地点的标识符 和存储数据的数据段。
硬盘依应用范围可分为：
家用硬盘：适用于普通用户，价格便宜 但性能一般。 监控硬盘：较大的容量，可靠性、抗振 动性较好。 企业硬盘：高可靠性，高性能，大容量， 环境适应性强。
硬盘依盘片大小可分为：
5.25：大小像一个光驱 3.5：目前我们所用的硬盘大小 2.5：笔记本硬盘大小 1.0：比名片稍小 Minidisk：半个名片大小
硬盘。
速率有DMA 33/DMA 66/DMA 100/DMA 133。
SATA
SCSI
SCSI它是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。 SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低， 以及热插拔等优点，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务 器、高档工作站以及存储设备中。
扇区
0磁道
0柱面
1柱面
磁头
2柱面
硬盘基础知识培训
1.硬盘的种类 2.硬盘的接口 3.硬盘的结构
1.硬盘种类
按类型：
机械硬盘（HHD） 混合硬盘（HHD） 固态硬盘（SSD）
按接口：
IDE：即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器” 与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器，ATA、Ultra ATA、DMA、 Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘； SATA：串行高级技术附件，一种基于行业标准的串行硬件驱 动器接口，SATA 1.0、SATA 2.0、SATA 2.5、SATA 3.0； SCSI：小型计算机系统接口 SAS:即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术,与SATA硬盘兼容; FC硬盘：
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)
硬盘知识详细介绍
作电子硬盘或者固态电子盘，是由控制单元和固态存 储单元（DRAM或FLASH芯片）组成的硬盘。
机械硬盘
固态硬盘
硬盘容量
标称250GB的硬盘到底能容纳多少数据呢？
由于存储器生产厂家向来都是按照1000字节当做1k 字节，1000k称为1MB; 操作系统都是按照1024计算，也就是： 250GB/1024/1024/1024*(1000*1000*1000) =232.83GB。 实际只有丌大233GB的空间可以使用。
机械硬盘的结构
机械硬盘主要由盘片、盘片驱动器、磁头及控制装置组成。盘片由较轻 质的金属（如铝）或玻璃制成，表面再涂上一层磁性材料。盘片的光 洁度极高，远远超过我们生活中使用的镜子。硬盘都是密封的，内部 非常干净，哪怕是一丝肉眼看不见的灰尘也会给盘面带来致命的损伤。 一个硬盘内可以有多张盘片，盘片之间有一定间隔。这些盘片被安装 在一个可高速转动的电机上，也就是盘片驱动器。盘片上存储的信息 是由磁头写入的，在一张盘片的正反两面都会有一个磁头进行读写。 磁头是硬盘中最昂贵、最精密的部分。磁头装在磁头支架上，它们像 梳子的齿一般伸进各自负责的盘片间隔中。磁头支架在特殊的电机驱 动下，可以使磁头在盘片上不同的地方来回移动。盘片在高速旋转时 会带动盘表面的空气，空气作用在磁头上产生一个浮力使磁头与盘面 保持一个极微小的距离。这样既可有效进行读写，也不会磨损盘面。 盘片上有一圈圈看不见的磁道，有了这些磁条才能够有序地对信息进 行读写。一个盘面上可以有成千上万个磁道，就像是被画上了很多大 大小小的同心圆圈。当我们输入了要读（写）某个信息的命令时，磁 头驱动电机就会移动磁头在盘片上寻找适当的位置进行工作。
Hard Disc Drive 简称HDD 全名 温彻斯特式硬盘）是 电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者 玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。 绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在 硬盘驱动器中。
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。
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
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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。
硬盘知识全面介绍(全)
如果把硬盘磁头比喻作“笔”的形容成立，那么所谓硬盘的盘面自然就是这“笔” 下的“纸”。如果您曾经有幸打开过自己的硬盘，可以发现硬盘内部是由金属磁 盘组成的，有单碟片的，有双碟片的，也有多碟片的。它们通过表面的磁物质结 合在一起。与平时使用的那些普通软磁盘存储介质的不连续颗粒相比，这种特殊 物质的金属磁盘具有更高的记录密度和更强的安全性能。 目前市场上主流硬盘的盘片大都是采用了金属薄膜磁盘构成，这种金属薄膜磁盘 较之普通的金属磁盘具有更高的剩磁(Remanence：经消磁后，残留在磁介质上的 磁感应)和高矫顽力(CoerciveForce：作用于磁化材料以去除剩磁的反向磁通强 度)，因此也被硬盘厂商普遍采用。
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硬盘知识介绍
的可达 100 万到 500 万次，这对 U 盘或其他数码产品来说不算什么，但固
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硬盘知识介绍
2 3.1.1、硬盘的磁头
一块硬盘存取数据的工作完全都是依靠磁头来进行，换句话说，没有磁头，也就 没有实际意义上的硬盘。那么，究竟什么是磁头呢？磁头就是硬盘进行读写的“笔 尖”，通过全封闭式的磁阻感应读写，将信息记录在硬盘内部特殊的介质上。硬 盘磁头的发展先后经历了亚铁盐类磁头(MonolithicHead)、MIG(MetalInGap)磁 头和薄膜磁头(ThinFilmHead)、MR 磁头等几个阶段。前 3 种传统的磁头技术都 是采取了读写合一的电磁感应式磁头，在设计方面因为同时需要兼顾读/写两种 特性，因此也造成了硬盘在设计方面的局限性。
• Idle：39mA • Standby：39mA • Sleep：39mA
• Read/Write：500mA （When spin up 700~1000mA）
• Idle：170-400mA(根据不同 电源管理模式不同)
硬盘基础知识的简单介绍
即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到
正常使用，而且在笔记本电脑发生意外掉落或与硬物碰撞
时能够将数据丢失的可能性降到最小。
•
3、发热低、零噪音，由于没有机械马达，闪存芯片
发热量小，工作时噪音值为0分贝，闪存芯片发热量小。
•
4、体积小，相比传统的机械硬盘，固态硬盘体积更
小，重量更轻，方便携带。
数据传输率
• 外部数据传输率（External Transfer Rate）也称为突发数据传输或 接口传输率，指硬盘缓存和电脑系统之间的数据传输率，即电脑通过 硬盘接口从缓存中将数据读出并交给相应的控制器的速率。硬盘所采 用的ATA66、ATA100、ATA133、SATAII等接口就是以硬盘的理论最 大外部数据传输率来表示的，如SATAII接口的外部数据最大传输率可 达300MB/s。但是这些只是理论上的传输率，实际工作中并不能达到 这个数值，而更多时候是取决于硬盘的内部数据传输率。
主轴组件
磁头驱动机构
硬盘控制电路
• 主控制芯片 • 数据传输芯片 • 高速数据缓存芯片
高速数据缓 存芯片
数据传输芯片
主控制芯片
硬盘的磁头
• 磁头是硬盘中最昂贵的部件，是硬盘技术 最重要和关键的一环
• 采用了非接触式结构，加电后悬浮在高速 旋转的磁盘表面
• 读写合一式磁头与分离式磁头
硬盘的磁道
• 当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位 置上，则每个磁头都会在磁盘表面划 出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫 做磁道。
硬盘的品牌
•
目前硬盘的品牌主要有希捷（Seagate）、三星（Samsung）、东
芝（Toshiba）、富士通（Fujitsu）、西部数据（Western Digital）、