计算机组装、维修及 实训教程 第9章 硬盘驱动器 2019年4月11日星期四

2019年4月11日星期四 本章内容包括硬盘驱动器的分类和组成结构、硬盘驱动器的工作原理及主要性能指标、主流硬盘的介绍，在实训中介绍了IDE和SATA接口硬盘驱动器的安装、IDE硬盘的BIOS设置、制作启动盘、硬盘的分区和高级格式化。 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，熟练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。

2019年4月11日星期四 9.1 硬盘驱动器的分类和组成结构 3.5英寸硬盘产品，其外观如图9-1所示。 图9-1 硬盘的外观

9.1.1 硬盘驱动器的分类 1. 按盘径尺寸分类 2. 按接口类型分类 (1) IDE接口 2019年4月11日星期四 9.1.1 硬盘驱动器的分类 1. 按盘径尺寸分类 2. 按接口类型分类 (1) IDE接口 硬盘IDE接口、数据连接线及主板IDE接口的外观，如图9-2所示。 图9-2 IDE接口及数据连接线

2019年4月11日星期四 (2) SCSI接口 如图9-3所示是希捷Cheetah 15K3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，并有光纤（Fibre Channel）接口，接口界面采用了Ultra SCSI 320规范。 图9-3 Cheetah 15K3的SCSI硬盘及其接口

硬盘SATA接口、数据连接线及主板上的SATA接口的外观，如图9-4所示。 2019年4月11日星期四 (3) Serial ATA接口 硬盘SATA接口、数据连接线及主板上的SATA接口的外观，如图9-4所示。 图9-4 SATA接口及数据连接线

2019年4月11日星期四 9.1.2 硬盘驱动器的组成结构 1. 硬盘的外部结构 硬盘从外观上看，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9-5所示，左图是IDE接口的硬盘，右图是SATA接口的硬盘。 图9-5 硬盘的外部结构

IDE硬盘的电源接口是4针接口，SATA硬盘的电源接口为15针，如图9-6所示。 2019年4月11日星期四 IDE硬盘的电源接口是4针接口，SATA硬盘的电源接口为15针，如图9-6所示。 图9-6 IDE、SATA硬盘电源线的插头及转接线

SATA硬盘使用7针端口，如图9-5(b)所示。IDE和SATA的数据线，如图9-7所示。 2019年4月11日星期四 SATA硬盘使用7针端口，如图9-5(b)所示。IDE和SATA的数据线，如图9-7所示。 图9-7 IDE的数据线和SATA的数据线

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、接口及附件等几大部分组成，如图9-8所示。 2019年4月11日星期四 图9-8 硬盘的内部结构

浮动磁头组件由读写磁头、传动杆和传动轴三部分组成，如图9-9所示。 2019年4月11日星期四 浮动磁头组件由读写磁头、传动杆和传动轴三部分组成，如图9-9所示。 图9-9 磁头组件

9.2 硬盘驱动器的工作原理及主要性能指标 9.2.1 硬盘驱动器的工作原理 整个硬盘系统由硬盘驱动器、硬盘适配器及连接电缆三部分组成。 2019年4月11日星期四 9.2 硬盘驱动器的工作原理及主要性能指标 9.2.1 硬盘驱动器的工作原理 整个硬盘系统由硬盘驱动器、硬盘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，如图9-10所示。 硬盘“磁柱面”的概念，如图9-11所示。

9.2.2 硬盘驱动器的主要性能指标 1. 容量（Capacity） 2. 平均寻道时间（Average Seek Time） 2019年4月11日星期四 9.2.2 硬盘驱动器的主要性能指标 1. 容量（Capacity） 2. 平均寻道时间（Average Seek Time） 　　 寻道时间：是指硬盘磁头移动到数据所在磁道而所用的时间，单位为毫秒(ms)。寻道时间又分为平均寻道时间和道间步进时间： 　　　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) ； 　　　道间步进时间表示磁头从一个磁道转移至另一磁道的时间，单位为毫秒(ms)。即道至道时间。 3. 转速（Rotational Speed）

4. 平均潜伏期（Average latency） 2019年4月11日星期四 4. 平均潜伏期（Average latency） 　　　　潜伏期：表示当磁头移动到数据所在的磁道后，等待所要的数据块继续转动（半圈或多些、少些）到磁头下的时间，其单位为毫秒(ms)。 　　　　平均潜伏期就是盘片转半圈的时间。 5. 道至道时间（Single Track Seek） 6. 全程访问时间（Max Full Seek）：指磁头开始移动直到最后找到所需要的数据块所用的全部时间，单位为毫秒(ms)。 7. 平均访问时间（Average Access）：平均访问时间指磁头找到指定数据的平均时间，单位为毫秒(ms) 。通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。 8. 最大内部数据传输率（Maximum Internal Data Transfer Rate）

9. 外部数据传输率（External Transfer Rate） 外部数据传输率示意图如图9-12所示。 2019年4月11日星期四 9. 外部数据传输率（External Transfer Rate） 外部数据传输率示意图如图9-12所示。 图9-12 硬盘内部数据传输率与外部数据传输率示意图

10. 高速缓存（Cache）:目前硬盘的高速缓存一般为512KB～2MB，最近出现的8MB缓存硬盘。 2019年4月11日星期四 10. 高速缓存（Cache）:目前硬盘的高速缓存一般为512KB～2MB，最近出现的8MB缓存硬盘。 11. 硬盘表面温度（Surface Temperature） 12. 平均故障间隔时间（MTBF） 13. 单盘容量 14. 数据保护技术

2. LBA（Logical Block Addressing）逻辑块寻址模式 2019年4月11日星期四 9.2.3 硬盘的三种工作方式 1. Normal普通模式 2. LBA（Logical Block Addressing）逻辑块寻址模式 3. Large巨大模式

9.3 主流硬盘介绍 表9-1列出了目前市场上的主流产品的技术参数。 2019年4月11日星期四 9.3 主流硬盘介绍 表9-1列出了目前市场上的主流产品的技术参数。 表9-1 主流7200r/min桌面硬盘技术参数一览