硬盘维修基础知识

第五章外部存储器•教学目的：–了解硬盘、光驱和软驱的基本结构–学会外部存储器的选购–掌握硬盘、光驱主从跳线的设置•教学重点（难点）：–掌握硬盘、光驱主从跳线的设置•教学用具：硬盘、光驱、软驱及盘片各一•教学课时：２课时计算机维修与维护5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.1基础知识：认识硬盘硬盘是计算机中存储数据的主要配件工具，断电后，存储的数据信息可以长期保存，是计算机中最重要的存储部件。•硬盘的结构硬盘架构多采用温彻斯特架构，由头盘组件与印刷电路板组件组成。温氏硬盘是一种可移动头固定盘片的磁盘存储器，磁头定位的驱动方式主要有步进电机驱动和音圈电机驱动两种。其盘片及磁头均密封在金属盒中，构成一体，不可拆卸，金属盒内是高纯度气体。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.1基础知识：认识硬盘硬盘的内部结构磁头臂读写磁头安装孔磁头传动机构安装底座磁盘盘片传动轴主轴5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.1基础知识：认识硬盘硬盘的接口和铭牌铭牌数据线接口跳线电源线接口5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.1基础知识：认识硬盘硬盘的接口类型①IDE接口使用40芯或80芯的扁平电缆②SCSI接口使用50芯的扁平电缆③SATA接口（Serial-ATA）使用７芯的扁平电缆从主／单设备数据线选择5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.1基础知识：认识硬盘硬盘跳线主板IDE接口是双通道的，如果要在一接口上接两个IDE设备，就必须设置它们的“主从”关系，否则不能正常工作。所有的IDE设备均使用一组跳线来确定安装后的主、从状态。硬盘跳线大多设置在电源接口和数据线接口之间的地方。通常情况下跳线由3组(6或7针）或4组(8或9针）再加一个或两个跳线帽组成。在硬盘一面，一般印有“主盘”(Master)、“从盘”(Slave)以及由电缆选择(CableSelect)的跳线方法。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.1基础知识：认识硬盘电源接口硬盘的电源接口是给硬盘提供电源支持的通道，由四根插针组成。采用“D型头”设计，不用担心将电源插反。硬盘数据线硬盘数据线是硬盘与主板连接的桥梁，目前的主板、硬盘大都支持ATA66/100，使用的都是80芯的排线。注意，数据线共有三个接口，一般线的接口上都有相应的标示，数据线、硬盘数据线接口都采用了“防插反”设计，不会出现将线插反的问题。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.2硬盘技术指标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。串行ATA接口是10000rpm。高低速硬盘性能差距比较明显，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，一般常以它来描述硬盘读取数据的能力。平均寻道时间越小，硬盘的运行速率相应也就越快。一般硬盘的平均寻道时间在7.5-14ms。3．数据传输率硬盘的数据传输率是指计算机从硬盘中准确找到相应数据并传输到内存的速率，单位为MB/s，IDE接口目前最高的是133MB/s，SATA已经达到了150MB/s。它与硬盘的转速、接口类型、系统总线类型有很大关系。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.2硬盘技术指标4．接口方式常用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。PC的硬盘接口一般为IDE接口，根据速度的不同分为ATA/33/66/100；串行ATA接口也逐渐被用户接受使用。5．高速缓存硬盘的高速缓存可大幅度提高硬盘存取速度。高速缓存越大越好，鉴于成本较高，早期为256KB，目前一般为2MB，现在也有使用8MBCache的普通硬盘。6．容量容量是指硬盘的总容量。单碟容量指单张碟片所能存储的字节数，较大的单碟容量有着更大的数据存储密度，在磁盘转速和磁头的操作速度不变的情况下，能够提高磁盘的内部数据传输率。由于3.5英寸硬盘受到空间等因素的限制，最大只能容纳5张盘片，单碟容量的增加能够使硬盘具有更大的容量和进一步控制成本。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.2硬盘技术指标7.柱面数柱面数是指硬盘多个盘片上相同磁道的组合，盘片上的同心圆圈（磁道）数即是柱面数，这些磁道有一个相同的磁场旋转方向。8.磁头数磁头数，磁头的作用是进行磁电转换，磁头的成本占硬盘总成本的40％左右，如果单碟容量有所突破，那么磁头的技术一定要发展。一般情况下一个盘片只有一个磁头，不过最新的技术两个磁头可以同时读取一个盘片。9.着陆区着陆区是指数据区外最靠近主轴的盘片区域，用来放置硬盘不工作时候的磁头。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.2硬盘技术指标10.扇区数硬盘上的一个物理记录块要用三个参数来定位：柱面号、扇区号、磁头号。硬盘容量=柱面数×磁头数×扇区数×512字节，扇区越多，容量越大。11.耐用性硬盘的使用寿命与硬盘的各个部件都有很大联系，马达、盘片、磁头、PCB线路任何部件损坏都不能正常工作。通常是用平均无故障时间、元件设计使用周期和保用期等指标来衡量，磁盘的磁性寿命为10年以上，马达的寿命一般不会超过5万小时，PCB线路等受工作环境影响，保护的好基本用10年没有问题，但是如果腐蚀、振动、静电等因素，可能没有几天就会毁掉。其实影响硬盘使用寿命还有更多的因素，比如连续使用后散热不良及电子迁移造成线路毁坏等。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.3制定选购方案：选购硬盘前的分析用户的需求不同，对硬盘的要求也有所区别，一般把用户分为游戏爱好者、视频工作者、股票软件用户、大型软件用户和普通用户。1．游戏爱好者游戏爱好者而言，硬盘的寻道时间更为重要。游戏场景切换时数据的传输量并不大，但对平均寻道时间要求较高。建议选择主流的7200rpm硬盘。2．视频工作者视频捕捉需要极高的连续传输能力和很大存储容量，必然选择7200rpm产品。如果经济条件允许的话，可使用两块硬盘来组建RAID0磁盘阵列。3．商用软件用户这类用户群体需要时时刻刻开机，首先要考虑硬盘的稳定性，其次要求硬盘发出的噪音尽可能的要小；对容量和速度的要求不高。4．大型软件用户Windows对内存的管理能力不甚理想，经常使用虚拟内存。首先要考虑硬盘的速度，然后兼顾各方面的因素，建议选择主流的7200rpm硬盘。5.普通用户对电脑的性能要求不很高，选择主流的硬盘产品即可。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.4实战：选购硬盘购买硬盘首先要了解硬盘的转速、缓存大小、单碟容量等参数的含义等基本常识，只有这样才能更好地选择适合自己的硬盘。•到硬盘国内代理商处购买正宗的代理商，其服务和保修等是有保障的。•注意保修期同型号的硬盘有三年保修和一年保修两种价格，建议购买时候选择保修三年的硬盘，其发票和保修卡齐全。•硬盘的保修条例和主板等要分开写避免硬盘随主板等变成保修一年。•购买时设置硬盘的跳线注意保留写有已购硬盘跳线表的纸张和硬盘的保护外壳，备用。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.4实战：选购硬盘硬盘测试鉴别•通过ＤＯＳ格式化时声音鉴别同型号硬盘也有性能和质量的差别，购买时，如果条件允许，可以将硬盘接上主板，在DOS下格式化一遍硬盘，在格式化的过程中，将耳朵贴近硬盘仔细辨听其声音，如果从头到尾都没有什么异响，且声音变化均匀，说明该硬盘没有坏道。•使用工具软件进行测试使用Norton、ADM等磁盘检测工具软件将硬盘扫描一遍，检测硬盘有没有坏簇和坏道。有些硬盘厂家的网站上提供其制作的硬盘专用的检测工具，可直接测出硬盘的所有参数（型号、容量、转速等），这样测试比较准确且省时省力。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.5实战：硬盘型号含义国内市场上主要硬盘品牌有希捷(Seagate)、迈拓(Maxtor)、IBM、西部数据(WesternDigital)四大品牌，和三星(Sangsum)、富士通(Fujitsu)等OEM厂商。各品牌都有多个系列产品，每系列下还有许多款产品。硬盘型号标明了硬盘的参数信息，如接口类型、转速、容量等。例如希捷某款硬盘型号为MODEL:ST3120023A8。则：•ST代表Seagate，每一款希捷硬盘型号的开头都有；•3表示外形参数，即硬盘的外形大小，3代表3.5英寸硬盘；•1200表示硬盘的容量，其单位为100MB，即此款硬盘的容量为120GB；•10代表硬盘的标识，由主标识和副标识组成，主标识即第一个数字，表示硬盘盘片数(此处为2，表示此硬盘为单碟60GB)；•A代表硬盘的接口类型，A代表ATA，说明这是普通桌面硬盘所采用的接口类型。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.5硬盘的保养计算机系统故障中近40%以上是因硬盘的损坏而引起。因此，硬盘在平时使用过程中的养护是非常重要的，保养硬盘特别要注意以下几个方面：1．正确设置硬盘的登陆区保护零磁道。2．注意保持硬盘使用环境的清洁。3．在硬盘拆装时要注意防止静电。4．要尽量减少和避免意外的震动与冲击。5．注意保持合理的使用温度(1～40℃)。6．及时回收丢失的簇。7．尽量不要对硬盘进行低级格式化。5.1硬盘存储器第五章外部存储器5.1.6移动存储设备简介ＵＳＢ移动硬盘ＵＳＢ闪存存储器5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱•光驱光盘驱动器，按照所用光盘不同可分为CD-ROM驱动器、CDRW-ROM驱动器、DVD-ROM驱动器以及DVD刻录机。打开/关闭/停止键耳机及扩音器插孔耳机音量控制键紧急弹出孔读取指示灯播放/跳播按键光驱前面板5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱电源接口IDE数据线接口主从设置跳线CD音频接口数字音频接口测试接线光驱标签上跳线的设置光驱的背板接口5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱•光驱的内部结构（1）激光头组件：包括光电管、聚焦透镜等组成部分，配合运行齿轮机构和导轨等机械组成部分，在通电状态下根据系统信号确定、读取光盘数据并通过数据线将数据传输到系统。（2）主轴电机：光盘运行的驱动力，在光盘读取过程的高速运行中提供快速的数据定位功能。（3）光盘托架：在开启和关闭状态下的光盘承载体。（4）启动机构：控制光盘托架的进出和主轴马达的启动，加电运行时启动机构将使包括主轴马达和激光的头组件的伺服机构都处于半加载状态中。5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱•光驱的工作原理光盘驱动器(光驱)是一个结合光学、机械及电子技术的产品。在光学和电子结合方面，激光光源来自于一个激光二极管，它可以产生波长约0.54-0.68微米的光束，经过处理后光束更集中且能精确控制，光束首先打在光盘上，再由光盘反射回来，经过光检测器捕获信号。光盘上有两种状态，即凹点和空白，它们的反射信号相反，很容易经过光检测器识别。检测器所得到的信息只是光盘上凹凸点的排列方式，驱动器中有专门的部件把它转换并进行校验，然后才能得到实际数据。光盘在光驱中高速的转动，激光头在伺服电机的控制下前后移动读取数据。5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱•光驱的传输速度CD-ROM标准把150K字节/秒的传输率定为标准，随着驱动器的传输速率越来越快，出现了倍速、四倍速直至现在的24倍速、52倍速或者更高，如：32倍速驱动器理论上的传输率应该是：150×52=7800K字节/秒，实际的情况则是达不到这么高。•光盘只读光盘CD-ROM的特点是信息存储量大、保存时间长。CD-ROM只有一面存有数据，其表面有一层保护膜，但极易被划伤，要注意保护。以免影响到读盘。•轨光盘上的数据存储与硬盘不同，是按轨道的方式存储的：一条从中心开始的渐开线组成，这条线展开后是一条完整的线，被称为“轨”。5.2光盘存储器第五章外部存储器5.2.1基础知识：认识光驱•其它光盘驱动器⑴CD-RW驱动器①工作原理②速度③缓存与防刻死技术④接口类型⑤CD-R/RW盘片分类⑵DVD-ROM驱动器DVD有四种格式：单面单层，单面双层，双面单层，双面双层四种