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硬核磁盘知识大全

发布时间: 2022-09-03 19:24:59

‘壹’ 硬盘是干什么的

1、简单点说,硬盘就是用来存储数据(各种文件、资料)的。
2、现在的台式机、笔记本等的硬盘,要用来安装操作系统、应用软件。存放文件。

‘贰’ 电脑硬盘小知识

硬盘的几个技术指标
1 主轴转速
转速是影响硬盘性能最重要的因素之一,目前市场上流行的是5400rpm(每分钟转数)和7200rpm的硬盘。现在7200rpm的高速硬盘技术已经非常成熟,考虑到硬盘在整个系统中速度是比较落后的,而高低速硬盘性能差距比较明显,因此在预算允许的情况下,建议选择高速硬盘。
2平均寻道时间
平均寻道时间是指磁头从得到指令到寻找到数据所在磁道的时间,它描述硬盘读取数据的能力,这一定位时间被称为"平均寻道时间",目前主流硬盘一般在8.5~9ms。
3数据传输率
外部传输率指的是从硬盘缓存中向外输出数据的速度,单位为MB/s。目前主流硬盘采用的是ATA/100,它的最大外部数据传输率即为100MB/s。内部传输率指的是硬盘从盘片上读写数据的速度,现在主流硬盘的内部传输率一般都在20MB/s到50MB/s之间。由于硬盘的内部数据传输率要小于外部数据传输率,因此内部数据传输率的高低才是衡量一块硬盘整体性能的决定性因素。一般说来,在硬盘的转速相同的情况下,单碟容量越大则其内部数据传输率也就越高;在单碟容量相同时,转速越高的硬盘其内部数据传输率也就越高。
4接口方式
现在常用的硬盘基本都采用的是IDE或SCSI的接口方式。目前SCSI硬盘接口有三种,分别是50针、68针和80针。个人PC的硬盘接口一般均为IDE接口,根据速度的不同分为ATA/33/66/100,最新的硬盘接口是ATA/133,如金钻七代硬盘即支持ATA /133规格。
5高速缓存
硬盘高速缓存的作用类似于CPU中的一、二级高速缓存,主要用来缓解速度差和实现数据预存取等作用,它的大小与命中率密切相关。目前市面上的主流IDE硬盘一般分为512KB和2MB两种,7200rpm硬盘无一例外地采用了2MB以上的缓存,西部数据最新的硬盘甚至达到了8MB!鉴于高速缓存对于硬盘性能的影响,目前5400rpm的硬盘也采用了2MB的缓存。
6单碟容量
即每张盘片的最大容量。这是反映硬盘综合性能指标的一个重要的因素。一方面,较大的单碟容量有着更大的数据存储密度,这样的话,在磁盘转速和磁头的操作速度不变的情况下,在单位的时间内能够存取到更多的数据量,一句话来说,就是能够提高磁盘的内部数据传输率。而另一方面,因为目前3.5英寸硬盘受到空间等因素的限制,最大也只能同时容纳5张盘片,单碟容量的增加能够使硬盘具有更大的容量,同时,也能够进一步控制成本。单碟容量如此重要,使得它已经成为了一个硬盘先进与否的标志。
三 硬盘的故障维修
1 硬盘坏道的维修
Scandisk磁盘扫描程序是解决硬盘逻辑坏道最常用的工具,而我们常见的Format命令不能对任何硬盘坏道起到修补作用,这点大家需明白。如果硬盘出现了坏道,我们可在Windows系统环境下,在"我的电脑"中选中要处理的硬盘盘符,选择其"属性",在出现的"工具"按钮中选择"查错状态",点击"开始检查",再在"扫描类型"中选"全面检查",并将"自动修复错误"打上"勾",然后"开始"即可,它将对硬盘盘面做完全扫描处理,并且对可能出现的坏簇做自动修正。其次,在DOS状态下,硬盘有坏道,计算机在启动时一般会自动运行Scandisk进行扫描,并将坏簇以黑底红字的"B"(bad)标出。当然,如果系统在启动时不进行磁盘扫描或已不能进入Windows系统,我们也可用软盘或光盘启动盘启动电脑后,在相应的盘符下,如"A:"下运行Scandisk *:(注:*为要扫描的硬盘盘符),回车后来对相应需要扫描修复的硬盘分区进行修理。
其它的如诺顿工具箱中的NDD"磁盘医生"及Pctools等相关工具对硬盘进行扫描也是修复硬盘坏道的最常用的方法,其用法很简单,许多报刊上也有介绍(这里我就不多讲了)。
如果硬盘上出现了无法修复的坏簇或物理坏道,大家可用一些磁盘软件将这些坏道单独分为一个区并隐藏起来,这样可令你的硬盘延长使用寿命。
如系统显示"TRACK 0 BAD,DISK UNUSABLE",意思为"零磁道损坏,硬盘无法使用"或用磁盘扫描程序扫描其它硬盘?.?扇区出现红色"B"。硬盘0扇区损坏,是大家比较头痛的故障,一般人往往将出现这样故障的硬盘作报废处理。其实合理运用一些磁盘软件,把报废的0扇区屏蔽掉,而用1扇区取而代之就能起到起死回生的效果,这样的软件如Pctools9.0和NU8等。
如果以上各招都不见效,那么就得使用主板自带的硬盘低格程序或硬盘厂家随盘赠送的低格程序如DM、LFormat等对硬盘全盘进行低级格式化处理了,它可对硬盘的一些坏道进行重新整理排除。
四 硬盘的日常保养
1 硬盘在工作时不能突然关机
当硬盘开始工作时,一般都处于高速旋转之中,如果我们中途突然关闭电源,可能会导致磁头与盘片猛烈磨擦而损坏硬盘,因此要避免突然关机。关机时一定要注意面板上的硬盘指示灯是否还在闪烁,只有在其指示灯停止闪烁、硬盘读写结束后方可关闭计算机的电源开关。
2 防止灰尘进入
灰尘对硬盘的损害是非常大的,这是因为在灰尘严重的环境下,硬盘很容易吸引空气中的灰尘颗粒,使其长期积累在硬盘的内部电路元器件上,会影响电子元器件的热量散发,使得电路元器件的温度上升,产生漏电或烧坏元件。
另外灰尘也可能吸收水分,腐蚀硬盘内部的电子线路,造成一些莫名其妙的问题,所以灰尘体积虽小,但对硬盘的危害不可低估。因此必须保持环境卫生,减少空气中的潮湿度和含尘量。切记:一般计算机用户不能自行拆开硬盘盖,否则空气中的灰尘进入硬盘内,在磁头进行读、写操作时划伤盘片或磁头。
3 要防止温度过高或过低
温度对硬盘的寿命也是有影响的。硬盘工作时会产生一定热量,使用中存在散热问题。温度以20~25℃为宜,过高或过低都会使晶体振荡器的时钟主频发生改变。温度还会造成硬盘电路元器件失灵,磁介质也会因热胀效应而造成记录错误。温度过低,空气中的水分会被凝结在集成电路元器件上,造成短路;湿度过高时,电子元器件表面可能会吸附一层水膜,氧化、腐蚀电子线路,以致接触不良,甚至短路,还会使磁介质的磁力发生变化,造成数据的读写错误;湿度过低,容易积累大量的因机器转动而产生的静电荷,从而烧坏CMOS电路,吸附灰尘而损坏磁头、划伤磁盘片。另外,尽量不要使硬盘靠近强磁场,如音箱、喇叭、电机、电台、手机等,以免硬盘所记录的数据因磁化而损坏。
4 定期整理硬盘上的信息
5 用手拿硬盘时要小心
6 在工作中不能移动硬盘
当硬盘处于读写状态时,一旦发生较大的震动,就可能造成磁头与盘片的撞击,导致损坏。所以不要搬动运行中的微机。在硬盘的安装、拆卸过程中应多加小心,硬盘移动、运输时严禁磕碰。
五 硬盘的几种格式
根据目前流行的操作系统来看,常用的分区格式有四种,分别是FAT16、FAT32、NTFS和Linux。资格最老的当然就是FAT16啦,这是MS-DOS和最早期的Windows 95操作系统中最常见的磁盘分区格式。它采用16位的文件分配表,而且是目前应用最为广泛和获得操作系统支持最多的一种磁盘分区格式,几乎所有的操作系统都支持这一种格式,从DOS、Windows 95、到现在的Windows 2000,甚至火爆一时的Linux都支持这种分区格式。但是它不支持长文件名,受到8+3,即8个字符的文件名加上3个字符扩展名的限制。单个分区的最大尺寸为2GB,单个硬盘的最大容量一般不能超过8GB。微软后来在Windows 97中添加了一种全新的磁盘分区格式,就是FAT32。它采用32位的文件分配表,增强了磁盘管理能力,突破了FAT16对每一个分区的容量只有2GB的限制,单个硬盘的支持达到了2TB,(1TB= 1024 GB)而且支持长文件名。但是由于DOS不支持FAT32,所以采用这种分区格式后将不能使用纯DOS。随着windows 2000的流行,NTFS文件格式也流行起来了。它的优点是安全性和稳定性极其出色,在使用中不易产生文件碎片。NTFS自动记录与文件的变动操作,具有文件修复能力,不需要运行磁盘碎片整理等磁盘工具。系统不易崩溃,出现错误能迅速修复。优良的性能也带来了弊端,就是兼容性极差,目前只有NT(包括win2000)系列家族支持它。Linux是目前最前卫的操作系统,它的磁盘分区格式与其他操作系统完全不同,共有两种。一种是Linux Native主分区,一种是Linux Swap交换分区。这两种分区格式的安全性与稳定性极佳,而且目前支持这一分区格式的操作系统只有Linux

‘叁’ 磁盘的相关知识

1
磁盘:磁盘的表面由一些磁性物质组成,可以用这些磁性物质来记录二进制数据。
2
磁道:磁盘的盘面被划分成一个个磁道。由内到外一圈圈的分布,一个“圈”就是一个磁道。
3
扇区:一个磁道又被划分成一个个扇区,每个扇区就是一个“磁盘块”。各个扇区存放的数据量相同。由于最内侧磁道上的扇区面积最小,因此数据密度最大。
END
如何在磁盘中读/写数据
1
需要把“磁头”移动到想要读/写的扇区所在的磁道。磁盘会转起来,让目标扇区从磁头下面划过,才能完成对扇区的读/写操作。
END
盘面、柱面
1
盘面:
一个盘片可能有两个盘面。每一个盘面对应一个磁头,所有的磁头都是连在同一个磁臂上的,因此所有磁头只能“共进退”。
2
柱面:
所有盘面中相对位置相同的磁道组成柱面。相对位置是指由里到外数,是同一数的磁道的位置。
END
磁盘的物理地址
1
可用(柱面号、盘面号、扇区号)来定位任意一个“磁盘块”。在“文件的物理结构”中,我们经常提到文件数据存放在外存中的几号块,这个块号就可以转换成(柱面号、盘面号、扇区号)的地址形式。
2
可根据该地址读取一个“块”:
1、根据“柱面号”移动磁臂,让磁头指向指定柱面。
2、激活指定盘面对应的磁头。
3、磁盘旋转的过程中,指定的扇区会从磁头下面划过,这样就完成了对指定扇区的读/写。

磁盘的分类
1
活动头磁盘:
磁头可以移动的称为活动头磁盘。磁臂可以来回伸缩来带动磁头定位磁道。
2
固定头磁盘:
磁头不可移动的称为固定头磁盘。这种磁盘中每个磁道有一个磁头。
3
可换盘磁盘:
盘片可以更换的称为可换盘磁盘。
4
固定盘磁盘:
盘片不可更换的称为固定盘磁盘。

磁盘基本知识硬盘的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2.簇“簇”是DOS进行分配的最小单位。当创建一个很小的文件时,如是一个字节,则它在磁盘上并不是只占一个字节的空间,而是占有整个一簇。DOS视不同的存储介质(如软盘,硬盘),不同容量的硬盘,簇的大小也不一样。簇的大小可在称为磁盘参数块(BPB)中获取。簇的概念仅适用于数据区。本点:(1)“簇”是DOS进行分配的最小单位。(2)不同的存储介质,不同容量的硬盘,不同的DOS版本,簇的大小也不一样。(3)簇的概念仅适用于数据区。3.DOS磁盘区域的划分格式化好的硬盘,整个磁盘按所记录数据的作用不同可分为主引导记录(MBR:Main Boot Record),Dos引导记录(DBRos Boot Record),文件分配表(FAT:File Assign Table),根目录(BD:Boot Directory)和数据区。前5个重要信息在磁盘的外磁道上,原因是外圈周长总大于内圈周长,也即外圈存储密度要小些,可伤心性高些。要点:(1)整个硬盘可分为MBR,DBR,FAT,BD和数据区。(2)MBR,DBR,FAT,和BD位于磁盘外道。win2000注册表修改:Microsoft Windows 2000 是一个强大的操作系统,为我们提供了以往Windows 9x从未有过的安全性能,可是你是否感觉某些地方的设置还不够呢,这里就对Windows 2000 的注册表进行一些修改来达到我们的目的

‘肆’ 硬盘的概念和作用

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盘片组成。盘片外覆盖有铁磁性材料。硬盘有固态硬盘(SSD 盘,新式硬盘)、机械硬盘(HDD 传统硬盘)、混合硬盘(HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘)。SSD采用闪存颗粒来存储,HDD采用磁性盘片来存储,混合硬盘(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。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。

硬盘是电脑主要的存储媒介之一,安装的软件、游戏以及缓存的视频,音乐等都主要以0和1的方式存储在硬盘上供用户使用,它的地位仅仅次于内存和CPU。硬盘由一个或者多个铝制或者玻璃制的盘片组成,盘片外覆盖有铁磁性材料。

‘伍’ 电脑硬盘类型区别技巧

硬盘分为固态硬盘和机械硬盘以及混合硬盘三个类型,而绝大数的用户都是采用固态硬盘和机械硬盘双硬盘方案,目前混合硬盘市场需求很小,市场上装机常见主要是固态硬盘和机械硬盘,下面就让我带你去看看电脑硬盘类型区别技巧,希望能帮助到大家!

硬件小知识:固态硬盘和机械硬盘都有什么区别?

在我们日常攒机过程中,总有 经验 丰富的老玩家会语重心长的建议我们,“系统装固态,资料放机械”,这个建议的背后,实质上是表明了固态硬盘和机械硬盘之间存在的巨大差异,下面我们就来详细 说说 ,固态硬盘和机械硬盘之间究竟存在哪些不同。

01 本质区别:存储介质存在差异

固态硬盘和机械硬盘本质上都是用于数据存储的 DIY 硬件,其本质上的区别在于存储介质。所谓存储介质,就是指硬盘内部存储数据的材质。

传统的机械硬盘,是以机械磁盘为存储介质,通过磁臂和磁头、磁盘之间的机械构造进行数据存储。

NAND闪存

固态硬盘则是以NAND闪存,即一种非易失性的存储器,作为存储介质,通过存储器内部的电荷数即cell的通断电进行数据的读取和写入,进而实现数据存储。

02 架构区别:机械结构和半导体工艺

在内部核心组成,或者说组成架构上,二者也有着相当的区别。机械硬盘的核心其实是以次面、磁头、磁臂等机械结构为主,通过三者之间高速的机械配合实现数据存储,其本质依旧是机械核心。这就使得机械硬盘,有着怕碰、怕摔、不防水等一切机械产品拥有的共同弊端。

PCB板集成

至于固态硬盘,则是以半导体技术支撑,在单位面积PCB板上,集成了包括主控芯片、闪存颗粒(即存储介质)以及缓存芯片,外加大大小小的控制芯片和核心单元等核心组件,通过通电和放电的形式,将数据存储到闪存介质之中,实现数据的存储。半导体工艺制程,让固态硬盘的内部结构更加稳定,同时拥有着防磕碰、防摔、防水(部分)等突出优势,更能适应负责的工作环境。

03 性能区别:百兆和千兆的时代差异

基于机械硬盘和固态硬盘,在存储介质、核心架构上的原理性差异,二者在实际应用中的性能差异也是相当明显的。

机械硬盘的机械结构存在的性能瓶颈,使得现阶段的机械硬盘的读取性能大多徘徊在100MB/S-200MB/S之间,某些应用了全新技术的高端机械硬盘能够到达300MB/S;

至于采用了NAND闪存架构的固态硬盘,则是在性能方面有着明显的优势,普通SATA接口的固态硬盘基础性能能够达到500MB/S以上,至于采用NVMe协议的M.2固态硬盘,最大读取性能则能够达到3000MB/S以上的性能,同时随着接口的升级和协议的扩容,在更先进的PCIE4.0标准下,固态硬盘的最大读取性能已经能够达到5000MB/S。

性能差异

所以,回想到此前的话题,即机械硬盘和固态硬盘之间的区别,其实是基于二者之间完全不同的内部架构、存储介质以及工作核心,而产生了巨大的性能差异;随着技术的进步,机械结构的弊端会被进一步放大,而固态硬盘半导体结构带来的全面优势,迟早将老旧的机械硬盘淘汰出局,这也是二者的宿命。

认识硬盘固件

固件的定义

固件又称Firmware,通俗的理解就是“固化在硬件中的软件”,其担任着一个系统最基础最底层的工作。对硬盘固件,可以这样来理解:假设硬盘是一台电脑主机,固件则相当于 BIOS 和 操作系统 程序,里面装的是用汇编语言编写的引导命令、控制语句和执行语句,协调和控制硬盘各个内部部件之间相互作用。

虽然以“固件”为名,但还是应当被理解为软件,并且由于目前集成电路的进步,升级固件也变得越来越简单,固件程序与我们通常所说的程序的区别已经越来越小。

固件的位置

对于固件的保存位置来说,不同品牌的硬盘各不相同。有的硬盘是部分保存在电路板的芯片中,部分保存在负磁道,即零磁道前而的磁道;而有的硬盘则将所有固件信息全部保存在负磁道。

在硬盘的正常工作状态下,固件区是无法访问的。只有通过专业工具,将硬盘转入工厂技术状态下,才能实现对硬盘进行读写固件区信息、获取固件区模块和表格配置图、获取扇区分配表、进行LBA(逻辑地址)与CHS(物理地址)互换、进行低级格式化以及读、写硬盘的闪存芯片等操作。

固件的作用

固件就是硬件设备的灵魂,因为一些硬件设备除了固件以外没有 其它 软件组成,因此固件也就决定着硬件设备的功能及性能。

在硬盘中,固件负责驱动、控制、解码、传送、检测等工作,如管理数据的存放位置、记录己经损坏的缺陷扇区、避免使用过程中再次用到这些坏的缺陷扇区、记录硬盘在工作中的温度或出现的错误等。少了固件的硬盘就只是一堆机械和电子元件,不能正常运转,更不用说在其中读写数据了。

固件的组成

硬盘固件分为几个不同的工作区,不同品牌、不同型号的硬盘,其工作区各不相同,不同工作区的组成模块也不尽相同,有的硬盘只有A、B两个工作区,而有的硬盘有A、B、C 三个工作区。

硬盘的固件信息以模块的形式表现出来,可能每个模块记录一个信息,也可能一个模块记录多个信息。这些模块的大小并不一致,有些模块只有几个字节,有些则达到几十个字节,它们并不是连续存放的,而是各有其固定的位置。硬盘固件的信息模块包括管理模块、配置和设置表、缺陷列表以及工作记录表等,下期我们将分别对其进行介绍。

固件的升级

我们之前提到了固件虽然以固件为名,实则却为软件,因此固件升级也就不难理解了。使用新版本的固件可以让磁盘的性能提升,就像我们更新软件版本一样。

硬盘的接口类型

硬盘按数据接口不同,大致分为ATA(IDE)和SATA以及SCSI和SAS。接口速度不是实际硬盘数据传输的速度,目前非基于闪存技术的硬盘数据实际传输速度一般不会超过300MB/s。

1.IDE硬盘接口

IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”。 IDE接口,也称之为ATA接口,即“电子集成驱动器”,,是用传统的 40-pin 并口数据线连接主板与硬盘的,接口速度最大为133MB/s,因为并口线的抗干扰性太差,且排线占用空间较大,不利电脑内部散热,已逐渐被 SATA 所取代。

2.SATA硬盘接口

SATA,全称Serial ATA,也就是使用串口的ATA接口,因抗干扰性强,且对数据线的长度要求比ATA低很多,支持热插拔等功能,SATA-II的接口速度为375MB/s,而新的SATA-III标准可达到750MB/s的传输速度。SATA的数据线也比ATA的细得多,有利于机箱内的空气流通,整理线材也比较方便。

3.SCSI硬盘接口

SCSI,全称是Small Computer System Interface(小型机系统接口),经历多代的发展,从早期的 SCSI-II,到目前的 Ultra320 SCSI 以及 Fiber-Channel (光纤通道),接口型式也多种多样。SCSI 硬盘广为工作站级个人电脑以及服务器所使用,因此会使用较为先进的技术,如盘片转速15000rpm的高转速,且资料传输时CPU占用率较低,但是单价也比相同容量的 ATA 及 SATA 硬盘更加昂贵。

4.SAS硬盘接口

SAS(Serial Attached SCSI)是新一代的SCSI技术,和SATA硬盘相同,都是采取序列式技术以获得更高的传输速度,可达到6Gb/s。此外也透过缩小连接线改善系统内部空间等。

此外,由于SAS硬盘可以与SATA硬盘共享同样的背板,因此在同一个SAS存储系统中,可以用SATA硬盘来取代部分昂贵的SAS硬盘,节省整体的存储成本。但SATA存储系统并不能连接SAS硬盘。

5.USB硬盘接口

常见于移动硬盘中,如图为usb3.0的接口。

6.ZIF硬盘接口

ZIF接口硬盘是Imprimis公司推出Wren系列5.25英寸硬盘(当时Compaq PC机所使用的 硬盘)专用的“PCAT”接口,后来的3.5英寸硬盘也采用这项规格,ZIF: 零中频;零插入力;ZIF硬盘符合并口接口规范。 PATA标准规范产生于上个世纪80年代中期,1989年 希捷并购了“Imprimis科技-大容量硬盘和部件”公司。 AXD ZIF接口硬盘ZIF接口机械硬盘基本上已经消失了,取而代之的是速度更快、更稳定、性能更好的ZIF电子硬盘, 兼容IDE 传输接口。ZIF接口电子盘是具备高效能,高稳定度的快速记忆体储存媒体元件, 为时下效能成本比最优异的记忆体储存媒体解决方案。

7.CF硬盘接口

CF(Compact Flash)接口主要应用在移动等小型设备里面,CF接口遵循ATA标准制造,不过它的接口是50针而不是68针,分成两排,每排25个针脚。

8.CE硬盘接口

CE接口是东芝公司出的1.8寸硬盘接口,与CF接口类似。

9.光纤硬盘接口

FC(Fibre Channel,光纤通道接口),拥有此接口的硬盘在使用光纤联接时具有热插拔性、高速带宽(4Gb/s或10Gb/s)、远程连接等特点;内部传输速率也比普通硬盘更高。限制于其高昂的售价, 通常用于高端服务器领域。


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‘陆’ 各类硬盘选用基础知识

目前固态硬盘开始普及,而在组装电脑的时候,我们常常会考虑选固态硬盘还是机械硬盘,由于这两种硬盘优势各有千秋,对于小白来说,绝对是很纠结的事情。下面就让我带你去看看固态硬盘和机械硬盘的相关知识吧,希望能帮助到大家!

一文看懂固态硬盘!

硬盘对于整台电脑的重要性不言而喻,电脑所运行的 操作系统 、软件、以及游戏等所有文件资料都是存放在硬盘里面的,硬盘的不同类型和你电脑的性能密切相关,本期笔者向大家介绍一些有关硬盘的知识。

硬盘的种类

目前分为三种硬盘:机械硬盘(HDD)、固态硬盘(SSD)、混合硬盘(SSHD)。其中机械硬盘和固态硬盘为主流,机械硬盘采用磁性盘片进行存储,目前市面上主流机械硬盘品牌有:希捷、西部数据、东芝。固态硬盘采用闪存颗粒进行存储,有体积小、速度快等特点。混合硬盘可以看做是机械硬盘和固态硬盘的结合体,多用于对空间要求较高的 笔记本 电脑中,但是随着固态硬盘的普及,混合硬盘也逐渐被市场淘汰。

机械硬盘和固态硬盘的区别

固态硬盘普遍要比机械硬盘体积小且重量轻。其次是速度,固态硬盘比机械硬盘存储速度快,如果将机械硬盘比作是一辆货车,那固态硬盘就是一辆跑车。机械硬盘采用物理方式读写数据,所以在工作时会有噪音,使用时间久一点的机械硬盘噪音尤为明显,而固态硬盘因为读写原理不同,噪音为0,并且功耗更低。固态硬盘采用闪存颗粒制作而成,具有更强的防震抗摔性,而机械硬盘在运行过程中,如遇到震动,则很容易产生坏道而造成数据丢失。那么固态硬盘就没有缺点了吗?当然不是,固态硬盘有读写次数限制,而机械硬盘有着更长的寿命。

固态硬盘的重要参数

主控是固态硬盘的控制中心,市面上常见品牌的主控有迈威(Marvel),后改名为“美满”,人们常叫它“马牌”,还有三星、英特尔、慧荣、群联、东芝等。主控好比是固态硬盘的司机,司机技术越好,就越能发挥出固态硬盘的性能。

闪存颗粒同样重要,3D NAND和3D __point为目前主流,NAND闪存又分为SLC、MLC、TLC、QLC四种类型闪存颗粒,SLC为单阶存储单元,每一个单元存储一个信息,MLC为双阶存储单元,每一个单元存储两个信息,TLC为三阶存储单元,每一个单元存储三个信息,以此类推。其中SLC颗粒传输速度最快,使用寿命最久,但是成本也相对最高,多用于企业级存储。而MLC颗粒速度和寿命都不如SLC颗粒,但成本较低,多用于消费级市场。而TLC颗粒和QLC在MLC的基础上速度更慢,寿命更少,成本更低(后来TLC颗粒成为主流)。这些颗粒组合之后就成了NAND平面闪存,将这些平面闪存多个堆叠在一起就组成了3D NAND闪存。而3D X__oint比3D NAND速度更快,延迟更低且寿命更长,但成本也随之水涨船高,目前只有英特尔使用。目前具备自主生产颗粒能力的厂商有:英特尔、三星、西部数据、镁光、东芝、海力士。

固态硬盘接口和传输协议

目前分为三种接口:SATA、M.2、PCIE,传输速度由低到高。SATA接口固态传输速度不会超过550Mb/s。M.2接口分为M型和 B型 两种类型,M型走PCIE通道,传输速度更快,而B型走SATA通道,传输速度相对较慢。我们可以把传输协议比作是道路,路越宽传输速度越快。

以上就是有关固态硬盘性能的部分重要参数,希望能够帮助到你,笔者建议选择有自产闪存颗粒能力的品牌,再根据自己预算进行选择避免翻车。

服务器的 硬盘知识

以下是主流硬盘:

1. SATA硬盘(普通硬盘,特点:便宜,读写速度一般,寿命一般)

2. SSD硬盘(固态硬盘,特点:读写速度很快,寿命较低,数据恢复不易)

3.SAS硬盘(大数据专用,特点:读写速度快,寿命很长)

比较:

读写速度:SSD〉SAS〉SATA

寿命:SAS>SATA>SSD

一般机房默认的是SATA硬盘,这个硬盘是自带的,价格比较便宜特点上面也列有。如果没什么特殊情况,自带的SATA硬盘就足够;如果是追求读写速度的话SSD硬盘的确是个好选择;如果数据比较重要的话,建议使用SAS硬盘,但是SAS硬盘对机器要求比较高,目前只有E5的机器支持。

如果是做数据库服务器,建议是对每台服务器的硬盘做阵列,这样以免当硬盘出现问题的时候,造成服务器的数据不必要的损失,一般机房做最多的是阵列1和阵列0

硬盘的阵列1与阵列0

阵列0:两块500G硬盘做成的一块1T硬盘,比一般单独的1T硬盘发挥效果更好

阵列1:两块500G硬盘做成的一块500G硬盘,有备份功能

RAID 0又称为Stripe或Striping,它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取,这样,系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行,每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽,显着提高磁盘整体存取性能。

RAID 1通过磁盘数据镜像实现数据冗余,在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时,可直接从镜像拷贝中读取数据,因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的,但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。

科普机械硬盘与固态硬盘知识

机械硬盘篇

机械硬盘(HDD)最大优势就是在于容量大,价格便宜。传统的机械硬盘采用的是高速旋转的磁盘来存储数据,通过磁头来进行读写,在这个机械运动过程中会存在延迟,并且无法同时迸发多向读写数据,目前的机械硬盘已经遇到了速度瓶颈。

1、机械硬盘容量

对于主流用户来说,目前性价比最高的就是1T、2T机械硬盘,也是最佳容量之选。因此我们在装机时候可根据自己需求来选择适合自己的容量,一般家用、办公、游戏用户,选择1T或者2T容量就对了。

2、机械硬盘转速

目前市面上的主流机械硬盘,转速一般是7200转,部分会有5400转,建议首选考虑7200转。一般来说,机械硬盘转速越高,那么内部传输率就越快,读写速度越快,也就是机械硬盘的速度越快,但是发热量也随之增加。

3、机械硬盘缓存

除了转速会影响机械硬盘的速度之外,机械硬盘的缓存大小也会影响速度,机械硬盘存取零碎数据的时候需要不断的在硬盘与内存之间交换数据,如果机械硬盘具备大缓存,可以将零碎数据暂时存储在缓存中,减小对系统的负荷,也能够提升数据传输速度。

4、单碟容量越大性能越高

目前,对于机械硬盘来说,单盘片容量越大,机械硬盘可储存的数据就越多。传统机械硬盘主要由磁盘和磁头组成,由于体积的限制,每个机械硬盘腔体所能安放的盘片也有限。要在有限的盘片里增大机械硬盘的容量,就只能靠提升盘片的存储密度。通过垂直记录技术,不但盘片的容量提到了一个新高度。与此同时,由于盘片数据密度的增加,机械硬盘的持续传输速率也获得了质的提升。

5、机械硬盘接口类型

现阶段的机械硬盘主流接口都是SATA3.0类型的,IDE、SATA1、SATA2接口都属于机械硬盘老接口,其中SATA1、SATA2接口可以互相兼容,主要是传输速率不同,SATA1.0为理论传输速度为1.5Gbit/s,SATA2.0为理论传输速度为3Gbit/s,SATA3.0为理论传输速度为6Gbit/s。此外,IDE是老式的机械硬盘接口,理论传输速度仅有100或166MB/S,由于传输速度较慢,因此被淘汰,而目前的主板也已经完全取消了IDE接口的支持。

固态硬盘篇:

固态硬盘的优势主要是读写速度快,完全突破了机械硬盘的速度瓶颈。固态硬盘用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成,有点类似于U盘,缺点是容量较小,价格较贵。

1.数据读写速度

入门级的SATA3.0固态硬盘读写速度能够达到500M/S,而机械硬盘只能达到150MB/S,约三倍的差距。更别提现在的M.2 NVMe协议的固态硬盘了,读写速度高的吓人。

2.固态硬盘噪音与散热

由于固态硬盘内部是采用闪存颗粒而制成的硬盘,没有机械部件转动,没有磁盘和磁头机械马达、风扇等,因此在运行时做到绝对的静音,而且发热量较小。

3.重量和体积、抗震性

固态硬盘内部都是类似于内存颗粒一样的存储芯片,所以重量轻, 体积小,抗震性能好。

5.功耗:

由于固态硬盘内部没有机械部件,没有高速旋转的磁盘,所以功耗较小,更加节能省电。通常不超过3W,而机械硬盘则是5-10W,大了两三倍,因此固态硬盘更加符合节能环保。

注:固态硬盘除了容量小的缺点,固态硬盘在数据安全性也是缺点,可能会导致数据无法恢复,但是机械硬盘损坏,一般还可以进行数据恢复,从数据安全性来讲,机械硬盘也有优势。

总结 :

能够看出来说,固态硬盘与机械硬盘优势确实各有千秋,那么买电脑选固态硬盘还是机械硬盘?对于目前普通用户来说,如果对安全性要求不是很高,并且对容量存储要求不高,建议首选速度更快的固态硬盘。当然,如果预算足够,我们更加建议固态+机械双硬盘方案,固态硬盘作为系统盘符,而机械硬盘作为存储重要数据,兼备速度与大存储需求。


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