硬盤物理結(jié)構(gòu),硬盤外部結(jié)構(gòu),硬盤盤體,電源接口,數(shù)據(jù)接口,控制電路板
硬盤物理結(jié)構(gòu),硬盤外部結(jié)構(gòu),硬盤盤體,電源接口,數(shù)據(jù)接口,控制電路板
硬盤是一種工藝要求精密、內(nèi)部密封的專業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。它集機(jī)、電、磁技術(shù)于一身,對(duì)用戶而言,各類硬盤之間除其品牌型號(hào)、家族系列、各類參數(shù)有所不同外,最直觀
明顯的區(qū)別就是硬盤接口的不同,硬盤接口是指硬盤與主機(jī)系統(tǒng)間的連接部件,作用是在硬盤緩存和主機(jī)內(nèi)存之間傳輸數(shù)據(jù)。目前常用硬盤可分為EIDE、SATA、SCSI、光纖通道、SAS和USB等6種。IDE接口硬盤多用于家用產(chǎn)品中,也部分應(yīng)用于服務(wù)器,SCSI接口的硬盤則主要應(yīng)用于服務(wù)器市場(chǎng),而光纖通道只在高端服務(wù)器上,價(jià)格昂貴。SAS是并行SCSI接口之后開發(fā)出的全新接口。此接口的設(shè)計(jì)改善了存儲(chǔ)系統(tǒng)的效能、可用性和擴(kuò)充性,并且提供與SATA硬盤的兼容性。USB主要是省去了轉(zhuǎn)接電路板,減小了移動(dòng)硬盤的尺寸。不同的硬盤接口決定著硬盤與計(jì)算機(jī)之間的連接速度也互不相同,在整個(gè)系統(tǒng)中,硬盤接口的優(yōu)劣直接影響著程序運(yùn)行的速度和系統(tǒng)性能的好壞。
1.2.1硬盤外部結(jié)構(gòu)
硬盤的外部結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,主要由盤體、電源接口、數(shù)據(jù)接口、控制電路板等幾部分構(gòu)成。
1.盤體
硬盤的外殼與底板結(jié)合成一個(gè)密封的整體,簡(jiǎn)稱盤體,如圖1-1所示。
硬盤正面外殼起到了保證硬盤盤片和機(jī)構(gòu)穩(wěn)定運(yùn)行的作用,在其面板上印有產(chǎn)品標(biāo)簽,
標(biāo)明該產(chǎn)品的廠家信息和產(chǎn)品信息,例如:商標(biāo)、型號(hào)、容量、轉(zhuǎn)速、序列號(hào)、產(chǎn)地及生
產(chǎn)日期等信息,這些信息是正確使用硬盤的基本依據(jù)。
圖1-1中標(biāo)示了西部數(shù)據(jù)WD2500BEVS的產(chǎn)品標(biāo)簽。從型號(hào)上判斷,這是一款容量為250GB,轉(zhuǎn)速為5400r/min的SATA高速硬盤,產(chǎn)品序列號(hào)為WXE408AX7395,產(chǎn)地是泰國(guó),出廠日期是2008年5月3日。
控制電路板位于硬盤的背面,如圖1-2所示。硬盤外部的物理結(jié)構(gòu)總體可以分為外殼和控制電路板兩個(gè)部分。
圖1-2硬盤背面
2. 電源接口
電源接口通過與主機(jī)的電源連接,為硬盤工作提供電力支持。對(duì)于5.25英寸與3.5英寸的臺(tái)式機(jī)硬盤,常見的接口類型有兩種:一種是最為常見的4針D形電源接口;另一種為Serial-ATA硬盤使用的SATA專用電源接口,該接口的寬度與以前的電源相當(dāng),這種接口有l5個(gè)插針。在購(gòu)買SATA硬盤時(shí),廠商一般會(huì)在其產(chǎn)品包裝中提供必備的電源轉(zhuǎn)接線。
對(duì)于2.5英寸的PATA硬盤,可直接由數(shù)據(jù)口取電,不需要額外的電源接口。2.5英寸的移動(dòng)硬盤,由計(jì)算機(jī)外部的USB接口提供電力來源,單個(gè)USB口供電約為4--5V 500mA,
若移動(dòng)硬盤盒用電需求較高,需要外接電源供電,或接上兩個(gè)USB口才能使用。但現(xiàn)今多
數(shù)新型硬盤盒(使用2.5英寸以下之硬盤)已可方便地使用單個(gè)USB口供電。
3.?dāng)?shù)據(jù)接口
數(shù)據(jù)接口是硬盤和主板控制器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和信號(hào)交換的紐帶,根據(jù)連接方式的差異,分為EIDE接口、SCSI接口、SATA串口、光纖通道、SAS和USB等6種。硬盤通過硬盤數(shù)據(jù)線連接到硬盤數(shù)據(jù)接口。
老式的IDE硬盤采用的是普通40針數(shù)據(jù)線,現(xiàn)已不常見,目前DE硬盤采用的是80
針數(shù)據(jù)線。隨著IDE接口技術(shù)不斷發(fā)展,性能也在不斷提高,其特點(diǎn)是價(jià)硌低廉兼容性強(qiáng)。 SCSI硬盤數(shù)據(jù)線有68針接口和80針接口兩種。SCSI是一種廣泛應(yīng)用于小型機(jī)上的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。SCSI接口具有應(yīng)用范圍廣、多任務(wù)、帶寬大、CPU-占用率低,以及熱插拔等優(yōu)點(diǎn),但價(jià)格較高,因此SCSI硬盤主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站中。
SATA硬盤采用7芯數(shù)據(jù)線、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸協(xié)議,這樣可以做到在減少數(shù)據(jù)線內(nèi)部電纜
數(shù)目的情況下提高抗干擾能力。每個(gè)SATA線纜(或通道)只能連接一塊硬盤,因此也不
必考慮主、從跳線的設(shè)置。
光纖通道硬盤是為提高多硬盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的速度和靈活性才開發(fā)的,它的出現(xiàn)大大提高
了多硬盤系統(tǒng)的通信速度。光纖通道的主要特性有:熱插拔性、高速帶寬、遠(yuǎn)程連接、連
接設(shè)備數(shù)量大等。
SAS (Serial Attached SCSI)即串行連接SCSI,其技術(shù)特點(diǎn)是采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速率,并通過縮短連接線改善內(nèi)部空間等。是新一代的SCSI技術(shù),和現(xiàn)在流行的Serial ATA (SATA)硬盤相同。SAS是并行SCSI接口之后開發(fā)出的全新接口。
此接口的設(shè)計(jì)是為了改善存儲(chǔ)系統(tǒng)的效能、可用性和擴(kuò)充性,并且提供與SATA硬盤的兼容性。
4.控制電路板
為加強(qiáng)散熱,控制電路
板一般裸露在硬盤下表面,但是也有少數(shù)硬盤將其完全封閉以
更好地保護(hù)各種控制芯片,同時(shí)還能降低噪聲。硬盤的控制電路板由主軸調(diào)速電路、磁頭
驅(qū)動(dòng)與伺服定位電路、高速緩存,讀/寫控制電路、控制與接口電路等構(gòu)成,如圖1-3所示。
圖1-3硬盤控制電路板