硬盤物理結構,硬盤外部結構,硬盤盤體,電源接口,數據接口,控制電路板
硬盤物理結構,硬盤外部結構,硬盤盤體,電源接口,數據接口,控制電路板
硬盤是一種工藝要求精密、內部密封的專業數據存儲系統。它集機、電、磁技術于一身,對用戶而言,各類硬盤之間除其品牌型號、家族系列、各類參數有所不同外,最直觀
明顯的區別就是硬盤接口的不同,硬盤接口是指硬盤與主機系統間的連接部件,作用是在硬盤緩存和主機內存之間傳輸數據。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品中,也部分應用于服務器,SCSI接口的硬盤則主要應用于服務器市場,而光纖通道只在高端服務器上,價格昂貴。SAS是并行SCSI接口之后開發出的全新接口。此接口的設計改善了存儲系統的效能、可用性和擴充性,并且提供與SATA硬盤的兼容性。USB主要是省去了轉接電路板,減小了移動硬盤的尺寸。不同的硬盤接口決定著硬盤與計算機之間的連接速度也互不相同,在整個系統中,硬盤接口的優劣直接影響著程序運行的速度和系統性能的好壞。
1.2.1硬盤外部結構
硬盤的外部結構并不復雜,主要由盤體、電源接口、數據接口、控制電路板等幾部分構成。
1.盤體
硬盤的外殼與底板結合成一個密封的整體,簡稱盤體,如圖1-1所示。
硬盤正面外殼起到了保證硬盤盤片和機構穩定運行的作用,在其面板上印有產品標簽,
標明該產品的廠家信息和產品信息,例如:商標、型號、容量、轉速、序列號、產地及生
產日期等信息,這些信息是正確使用硬盤的基本依據。
圖1-1中標示了西部數據WD2500BEVS的產品標簽。從型號上判斷,這是一款容量為250GB,轉速為5400r/min的SATA高速硬盤,產品序列號為WXE408AX7395,產地是泰國,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。硬盤外部的物理結構總體可以分為外殼和控制電路板兩個部分。
圖1-2硬盤背面
2. 電源接口
電源接口通過與主機的電源連接,為硬盤工作提供電力支持。對于5.25英寸與3.5英寸的臺式機硬盤,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,這種接口有l5個插針。在購買SATA硬盤時,廠商一般會在其產品包裝中提供必備的電源轉接線。
對于2.5英寸的PATA硬盤,可直接由數據口取電,不需要額外的電源接口。2.5英寸的移動硬盤,由計算機外部的USB接口提供電力來源,單個USB口供電約為4--5V 500mA,
若移動硬盤盒用電需求較高,需要外接電源供電,或接上兩個USB口才能使用。但現今多
數新型硬盤盒(使用2.5英寸以下之硬盤)已可方便地使用單個USB口供電。
3.數據接口
數據接口是硬盤和主板控制器之間進行數據傳輸和信號交換的紐帶,根據連接方式的差異,分為EIDE接口、SCSI接口、SATA串口、光纖通道、SAS和USB等6種。硬盤通過硬盤數據線連接到硬盤數據接口。
老式的IDE硬盤采用的是普通40針數據線,現已不常見,目前DE硬盤采用的是80
針數據線。隨著IDE接口技術不斷發展,性能也在不斷提高,其特點是價硌低廉兼容性強。 SCSI硬盤數據線有68針接口和80針接口兩種。SCSI是一種廣泛應用于小型機上的高速數據傳輸技術。SCSI接口具有應用范圍廣、多任務、帶寬大、CPU-占用率低,以及熱插拔等優點,但價格較高,因此SCSI硬盤主要應用于中、高端服務器和高檔工作站中。
SATA硬盤采用7芯數據線、點對點傳輸協議,這樣可以做到在減少數據線內部電纜
數目的情況下提高抗干擾能力。每個SATA線纜(或通道)只能連接一塊硬盤,因此也不
必考慮主、從跳線的設置。
光纖通道硬盤是為提高多硬盤存儲系統的速度和靈活性才開發的,它的出現大大提高
了多硬盤系統的通信速度。光纖通道的主要特性有:熱插拔性、高速帶寬、遠程連接、連
接設備數量大等。
SAS (Serial Attached SCSI)即串行連接SCSI,其技術特點是采用串行技術以獲得更高的傳輸速率,并通過縮短連接線改善內部空間等。是新一代的SCSI技術,和現在流行的Serial ATA (SATA)硬盤相同。SAS是并行SCSI接口之后開發出的全新接口。
此接口的設計是為了改善存儲系統的效能、可用性和擴充性,并且提供與SATA硬盤的兼容性。
4.控制電路板
為加強散熱,控制電路
板一般裸露在硬盤下表面,但是也有少數硬盤將其完全封閉以
更好地保護各種控制芯片,同時還能降低噪聲。硬盤的控制電路板由主軸調速電路、磁頭
驅動與伺服定位電路、高速緩存,讀/寫控制電路、控制與接口電路等構成,如圖1-3所示。
圖1-3硬盤控制電路板