當前位置:首頁 » 文件傳輸 » 什麼是硬碟
擴展閱讀
webinf下怎麼引入js 2023-08-31 21:54:13
堡壘機怎麼打開web 2023-08-31 21:54:11

什麼是硬碟

發布時間: 2022-03-03 01:01:44

⑴ 什麼是硬碟

從構成的角度來看,各種硬碟是基本相同的。一個磁碟,通常由鋁或玻璃襯底材料構成,外面覆蓋了一層可以磁化的介質(鉻,釕等),它提供了一個精確的表面區域,因而離散的數據位可以寫入到一系列的磁軌中。

數據位的讀/寫操作由磁頭來完成,磁頭和一個活動臂相連,當電動機驅動碟片的時候活動臂上的磁頭在磁軌間來回移動,而驅動電路邏輯用來控制磁頭的移動並解釋磁頭在碟片介質上探測到的狀態。
驅動電路邏輯可以說是硬碟的大腦,它提供了很多功能,其中包括連接硬碟到安裝硬碟的系統或陣列的輸入/輸出匯流排。

可以反映硬碟性能的主要參數包括:

硬碟電機的速度(和它產生的熱量).

讀/寫磁頭的解析度(表明其把磁信號從背景噪音分開的效能)

介質的磁特性(這很大程度上決定了最大可能的存儲密度和存儲介質內容的生命期)

硬碟部件的抗震性

所使用的空氣過濾方法(即使所謂的密封硬碟都有一個空氣過濾器,在硬碟由於空氣污染而阻塞的情況下可以改善硬碟的效率).

最常用的衡量硬碟性能的指標是數據傳輸率和尋道時間。數據傳輸率是指每秒鍾硬碟發送到CPU的位元組數。尋道時間指CPU請求一個文件到第一個位元組被發送給CPU的時間間隔。另外一個重要的指標是硬碟容量,也就是硬碟所支持的位元組數。

所有種類的硬碟工作基本原理都類似:遵循應用程序的I/O指令找到數據位的位置,從該處讀出或寫入相應的數據位。但是不同種類的硬碟卻使用不通的協議。驅動電路邏輯支持不同的I/O協議和技術規范。

IDE/ATA (並行ATA)和串列IDE/ATA硬碟是相對比較便宜的硬碟設備,它將控制器和驅動電路集成在一起。IDE規范了硬碟如何通過線纜連接到伺服器,也規范了PC或伺服器主板上的介面標准。IDE/ATA協議已經有了5個修訂版,其性能的不斷提高滿足了應用對速度和容量的需求。

串列ATA(簡寫作SATA)是一個基於標準的介面,相對並行IDE/ATA,它有很顯著的改善。其中之一就是SATA介面的傳輸速度是150M Bps,而IDE/ATA是100M Bps. 有50%的提高,對於大文件的應用如視頻編輯,這一改進是非常有用的。

更進一步來看,SATA的未來標准將在數據傳輸率上有很大提高。相對而言,並行ATA10年來速度都沒有什麼改進,而且就傳輸性能來說,並行ATA已經接近極限了。

自從SATA協議被認可已經過去了一年多,直到最近SATA的硬碟產品才開始在市場上出現。在今年秋天,IBM在COMDEX上展示了其SATA硬碟,Nexsan和Promise兩家公司將在今年年底和IBM合作推出低成本的基於SATA的磁碟陣列。(IBM最近宣稱已經將她的大部分硬碟業務賣給了HITACHI. 對於SATA ,IBM如何處置我們還要進一步觀望)

也有一些公司試圖用並行ATA硬碟來設計陣列。但是這需要非常專業的陣列控制器、復雜的內存共享技術和架構來克服並行ATA對硬碟數量以及對線纜長度的限制。SATA在這些方面都有改進,包括支持1米長的線纜和連接更多的硬碟到一根匯流排上。

然而,第一代的SATA硬碟並不會比最新的並行ATA硬碟(UltraATA/100或很快就要推出的UltraATA/133)有多少優勢。只有到SATA-2,SATA-3出來以後,其傳輸速度分別可以達到300M Bps和600M Bps,而且133M Bps的PCI也不再是瓶頸的話,SATA的優勢才會真正顯露出來。

從SCSI到SAS

當然,當基於SATA-2或SATA-3的硬碟上市的時候,串列SCSI(Serial Attached SCSI-SAS)硬碟可能也會同時出現。SCSI和IDE/ATA的競爭由來已久,而且他們都是並行介面。

並行SCSI有多種讓人迷惑的叫法:大家經常看到用"FAST","Wide"和"Ultra"來描述SCSI介面。當前,UltraSCSI 3或Ultra160 SCSI是SCSI的最常用的協議,她支持160M bps,每根匯流排可以最多連接16個設備。

Ultra320目前只處於商業展示階段,Ultra640則還處於設計階段,他們分別可以將傳輸速度提高2倍和4倍,但是單根匯流排可連接的設備數和支持的線纜長度卻沒有提高。

現在有很多公司致力於開發支持更大吞吐率和支持更多設備連接和更長線纜的串列SCSI,我們不要把它和Fibre Channel和SSA(Serial Storage Architecture)混淆,這兩種協議都是由IBM在90年代創立的。同時也不要把它和iSCSI混淆,iSCSI(SCSI over IP)將SCSI命令映射成其他協議。SAS對早期的SCSI設備向後兼容。

一個皆大歡喜的分類

依照STAWGS(SCSI TRade Association's Working Group on SCSI)的說法,在將來串列SCSI將處於低端的串列ATA和高端的Fibre Channel之間。1.5G bps(將擴展到3.0G bps) SATA將會是小伺服器或存儲這些低端的非關鍵業務應用的的首選。

Fibre Channel硬 --盤 當前的傳輸速率為2.0G bps, 將來會提高到4.0G bps--將繼續占據昂貴的、復雜的面向關鍵業務和數據共享的多伺服器網路存儲應用市場。而支持128個設備和3.0G bps(很快就被6.0G bps取代)的SAS將統領企業伺服器及大型機市場。

這樣的市場劃分是可以保持各方平衡的理想狀態。事實上,不同協議的爭論由來已久,關於協議的爭論還將繼續。

IBM, Ateonix, Dell, FIA 甚至可怕的EMC都已經發布了其基於IDE/ATA 硬碟(很快就會是SATA)的產品來存儲基於文件的參考數據,這些產品很快就會蜂擁到存儲市場上來。這種基於SATA的產品的優勢在於:使用不到$5,000(價格只是基於SCSI硬碟的1/4)包含4個SATA硬碟的存儲可以達到1TB的容量。

如果我們相信UCB(Univercity of California Berkeley)的科學家關於存儲增長的分析--在未來幾年基於文件的參考數據每年有34%的增長--那麼,低端基於ATA的磁碟陣列的普及將不可避免。

忠告

對於有些廠商宣稱ATA陣列(並行和串列ATA)將最終完全取代SCSI陣列,負責Seagate網路存儲架構的VP Steven Sicola提出了如下忠告:

"首先,從組件的可靠性來講,你要記住SCSI硬碟的機械部件為高工作負載而設計,企業使用的支持高性能的交易處理資料庫的磁碟系統,對隨機存取有很高要求,IDE/ATA無法滿足這類應用,簡單地來講,SCSI硬碟比IDE/ATA硬碟更適合這種隨機IO頻繁的應用"。

"再者, IDE/ATA硬碟依賴主機處理器執行所有的存儲任務 。SCSI硬碟和光纖硬碟則可由主機CPU和硬碟上專用的處理器來做隊列管理這樣的任務。"

"所以,在購買陣列的時候,應用決定了要購買的陣列類型 ",Sicola最後說到。

⑵ 磁碟是什麼

磁碟就是計算機的外部存儲器設備,即將圓形的磁性碟片裝在一個方的密封盒子里,這樣做的目的是為了防止磁碟表面劃傷,導致數據丟失。簡單地講,就是一種計算機信息載體,也可以反復地被改寫。

磁碟有軟盤和硬碟之分:

軟盤(Floppy Disk)是個人計算機(PC)中最早使用的可移介質。軟盤的讀寫是通過軟盤驅動器完成的,現在已經被U盤所代替。

⑶ 什麼叫硬碟,硬碟里都有什麼、、

硬碟就是一種最為常見的外存儲器,它好比是數據的外部倉庫一樣。電腦除了要有「工作間」,還要有專門存儲東西的倉庫。硬碟又叫固定盤,由金屬材料塗上磁性物質的碟片與碟片讀寫裝置組成。這些碟片與讀寫裝置(驅動器)是密封在一起的。硬碟的尺寸有5.25英寸、3.5英寸和1.8英寸等。有一類硬碟還可以通過並行口連接,作為一種方便移動的硬碟。硬碟的存儲速度比起內存來說要慢,但存儲量要大得多,存儲容量可用兆(MB)或吉(GB)來表示,1GB=1024MB。目前,家用電腦的硬碟的大小有60GB、80GB、120GB等。
硬碟的性能指標解析:

1.硬碟的轉速(Spindle Speed)

硬碟轉速就是指硬碟主軸電機的轉動速度,一般以每分鍾多少轉來表示(RpM),硬碟的主軸馬達帶動碟片高速旋轉,產生浮力使磁頭飄浮在碟片上方。要將所要存取資料的扇區帶到磁頭下方,轉速越快,等待時間也就越短。隨著硬碟容量的不斷增大,硬碟的轉速也在不斷提高。然而,轉速的提高也帶來了磨損加劇、溫度升高、雜訊增大等一系列負面影響。

2.硬碟的數據傳輸率(DAtA TRAnsfeRRAte) DTR(DAtA TRAnsfeRRAte)

數據傳輸率,它又包括了外部數據傳輸率(ExteRnAlTRAnsfeR RAte,又稱突發傳輸速率)和內部數據傳輸率(InteRnAl TRAnsfeR RAte)兩種,我們常常說的ATA100中的100就代表著這塊硬碟的外部數據傳輸率理論值是100MB/s,指的是電腦通過數據匯流排從硬碟內部緩存區中所讀取數據的最高速率。而內部數據傳輸率可能並不被大家所熟知,但它才是一塊硬碟性能好壞的重要指標,它指的是磁頭至硬碟緩存間的數據傳輸率,具體如何分析一個硬碟的DTR曲線我們會在後文的測試過程中進行說明。

註:在一些官方資料中大家常常會發現兩種不同的單位,一種是MB/s,一種是MBit/s,需要指出的是,我們不能用一般的MB和MBit的換算關系(1B=8Bit)來進行換算,比如說文檔中說明內部數據傳輸率為570MBit/s,這里就不能把570簡單的除以8來進行換算,因為這個570MBit中有很多Bit是一些輔助信息,簡單的除以8得出的數值和其真實性能並不能等同。當然,持續數據傳輸率更需要我們去關注,也就是上圖中的「27 to 44」這部分數據,不過並不是每一個硬碟廠家都會給出這項數據,這就需要我們通過測試來分析了。

3.硬碟緩存

緩存是硬碟與外部匯流排交換數據的場所。硬碟讀數據的過程是將要讀取的資料存入緩存,等緩存中填充滿數據或者要讀取的數據全部讀完後再從緩存中以外部傳輸率傳向硬碟外的數據匯流排。可以說它起到了內部和外部數據傳輸的平衡作用。可見,緩存的作用是相當重要的。目前主流硬碟的緩存主要有8MB和2MB兩種。一般以SDRAM為主。根據寫入方式的不同,有寫通式和回寫式兩種。現在的多數硬碟都是採用的回寫式。

4.平均尋道時間(AveRAGe Seek TiMe)

平均尋道時間指的是從硬碟接到相應指令開始到磁頭移到指定磁軌為止所用的平均時間。單位為毫秒(Ms),這是硬碟一個非常重要的指標,這個指標和後面要談到的平均訪問時間有著密切的聯系。

5.柱面切換時間(也稱磁軌切換時間,CylindeR Switch TiMe或者TRAck to TRAck TiMe)

它指的是兩個相鄰的柱面進行切換所用的時間,具體到磁軌上是指磁頭從當前磁軌上方移動到相鄰的磁軌上方所用的時間,單位為毫秒(Ms)。

6. 全程尋道時間(Full StRoke seek TiMe) 指的是磁頭從最外圈磁軌上方移動到最內圈磁軌上方(或者從最內圈磁軌上方移動到最外圈磁軌上方)所用的時間,單位為毫秒(Ms)。

7. 平均潛伏期(AveRAGe LAtency TiMe) 它指的是磁頭移動到指定磁軌後,還需要多少時間指定的(即要讀取或者寫入的)扇區才會轉到磁頭下進行讀取或者寫入的相關操作,很明顯這個時間和碟片的轉速有關,平均潛伏期一般指碟片旋轉一周所用時間的一半,單位為毫秒(Ms)。這樣我們就可以很輕松地換算出硬碟轉速和平均潛伏期的一一對應關系。

換算公式為:(60/硬碟轉速×2)×1000=平均潛伏期

可以計算出來,5400轉 5.556Ms,7200轉 4.167Ms和10000轉 3Ms

8. 平均訪問時間(AveRAGe Access TiMe)

這項指標在官方技術文檔中一般不會出現,它指的是從相應的讀或者寫指令發出開始到有指定的扇區轉到磁頭下等待進行讀取或者寫入(也有的稱為從讀/寫指令發出到第一筆數據讀/寫所用的時間)為止的這段時間。一般情況下,平均訪問時間約等於平均尋道時間和平均潛伏期之和(嚴格定義中還包括一些指令處理時間,但一般忽略不計)。其單位也為毫秒(Ms),它的值我們可以利用HdtAch 2.61和WinBench 99v2.0測試出來

⑷ 硬碟是什麼

硬碟是電腦主要的存儲媒介之一,由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。碟片外覆蓋有鐵磁性材料。

硬碟主要分為固態硬碟、機械硬碟、混合硬碟。絕大多數硬碟都是固定硬碟,被永久性地密封固定在硬碟驅動器中。

主要分為固態硬碟(SSD)(SSD 盤,新式硬碟內)、機械硬碟(HDD)、混合硬碟(HHD );固態硬碟採用快閃記憶體顆粒來存儲,有sata固態、m.2固態、pci-e固態。

(4)什麼是硬碟擴展閱讀:

硬碟保養維護:

1、保持電腦工作環境清潔

硬碟已帶有超精過濾紙的呼吸孔與外界相通,它可以在普通無凈化裝置的室內環境中使用,若在灰塵嚴重的環境下,會被吸附到PCBA的表面、主軸電機的內部以及堵塞呼吸過濾器,因此必須防塵。

2、養成正確關機的習慣

硬碟在工作時突然關閉電源,可能會導致磁頭與碟片猛烈磨擦而損壞硬碟,還會使磁頭不能正確復位而造成硬碟的劃傷。

關機時一定要注意麵板上的硬碟指示燈是否還在閃爍,只有當硬碟指示燈停止閃爍、硬碟結束讀寫後方可關機。

3、正確移動硬碟,注意防震

移動硬碟時最好等待關機十幾秒硬碟完全停轉後再進行。在開機時硬碟高速轉動,輕輕的震動都可能碟片與讀寫頭相互磨擦而產生磁片壞軌或讀寫頭毀損。

參考資料:網路-硬碟

⑸ 什麼是硬碟

電腦硬碟是計算機最主要的存儲設備。硬碟(港台稱之為硬碟,英文名:Hard Disk Drive, 簡稱HDD 全名溫徹斯特式硬碟)由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。

絕大多數硬碟都是固定硬碟,被永久性地密封固定在硬碟驅動器中。早期的硬碟存儲媒介是可替換的,不過今日典型的硬碟是固定的存儲媒介,被封在硬碟里 (除了一個過濾孔,用來平衡空氣壓力)。

(5)什麼是硬碟擴展閱讀

硬碟介面:

1、ATA

全稱Advanced Technology Attachment,是用傳統的40-pin 並口數據線連接主板與硬碟的,外部介面速度最大為133MB/s,因為並口線的抗干擾性太差,且排線占空間,不利計算機散熱,將逐漸被SATA所取代。

2、IDE

IDE的英文全稱為「Integrated Drive Electronics」,即「電子集成驅動器」,俗稱PATA並口。

參考資料來源:網路-電腦硬碟

⑹ 什麼是「硬碟」

為了使硬碟能夠適應大數據量、超長工作時間的工作環境,伺服器一般採用高速、穩定、安全的SCSI硬碟。

現在的硬碟從介面方面分,可分為IDE硬碟與SCSI硬碟(目前還有一些支持PCMCIA介面、IEEE 1394介面、SATA介面、USB介面和FC-AL(FibreChannel-Arbitrated Loop)光纖通道介面的產品,但相對來說非常少);IDE硬碟即我們日常所用的硬碟,它由於價格便宜而性能也不差,因此在PC上得到了廣泛的應用。

目前個人電腦上使用的硬碟絕大多數均為此類型硬碟。另一類硬碟就是SCSI硬碟了(SCSI即Small Computer System Interface小型計算機系統介面),由於其性能好,因此在伺服器上普遍均採用此類硬碟產品,但同時它的價格也不菲,所以在普通PC上不常看到SCSI的蹤影。

同普通PC機的硬碟相比,伺服器上使用的硬碟具有如下四個特點。

1、速度快

伺服器使用的硬碟轉速快,可以達到每分鍾7200或10000轉,甚至更高;它還配置了較大(一般為2MB或4MB)的回寫式緩存;平均訪問時間比較短;外部傳輸率和內部傳輸率更高,採用Ultra Wide SCSI、Ultra2 Wide SCSI、Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI等標準的SCSI硬碟,每秒的數據傳輸率分別可以達到40MB、80MB、160MB、320MB。

2、可靠性高

因為伺服器硬碟幾乎是24小時不停地運轉,承受著巨大的工作量。可以說,硬碟如果出了問題,後果不堪設想。所以,現在的硬碟都採用了S.M.A.R.T技術(自監測、分析和報告技術),同時硬碟廠商都採用了各自獨有的先進技術來保證數據的安全。為了避免意外的損失,伺服器硬碟一般都能承受300G到1000G的沖擊力。

3、多使用SCSI介面

多數伺服器採用了數據吞吐量大、CPU佔有率極低的SCSI硬碟。SCSI硬碟必須通過SCSI介面才能使用,有的伺服器主板集成了SCSI介面,有的安有專用的SCSI介面卡,一塊SCSI介面卡可以接7個SCSI設備,這是IDE介面所不能比擬的。

4、可支持熱插拔

熱插拔(Hot Swap)是一些伺服器支持的硬碟安裝方式,可以在伺服器不停機的情況下,拔出或插入一塊硬碟,操作系統自動識別硬碟的改動。這種技術對於24小時不間斷運行的伺服器來說,是非常必要的。

我們衡量一款伺服器硬碟的性能時,主要應該參看以下指標:

主軸轉速

主軸轉速是一個在硬碟的所有指標中除了容量之外,最應該引人注目的性能參數,也是決定硬碟內部傳輸速度和持續傳輸速度的第一決定因素。如今硬碟的轉速多為5400rpm、7200rpm、10000rpm和15000rpm。從目前的情況來看,10000rpm的SCSI硬碟具有性價比高的優勢,是目前硬碟的主流,而7200rpm及其以下級別的硬碟在逐步淡出硬碟市場。

內部傳輸率

內部傳輸率的高低才是評價一個硬碟整體性能的決定性因素。硬碟數據傳輸率分為內外部傳輸率;通常稱外部傳輸率也為突發數據傳輸率(Burstdata Transfer Rate)或介面傳輸率,指從硬碟的緩存中向外輸出數據的速度。

目前採用Ultra 160 SCSI技術的外部傳輸率已經達到了160MB/s;內部傳輸率也稱最大或最小持續傳輸率(Sustained Transfer Rate),是指硬碟在碟片上讀寫數據的速度,現在的主流硬碟大多在30MB/s到60MB/s之間。由於硬碟的內部傳輸率要小於外部傳輸率,所以只有內部傳輸率才可以作為衡量硬碟性能的真正標准。

⑺ 什麼是硬碟,什麼是磁碟,硬碟是磁碟嗎

磁碟分為兩類,一類是硬碟,一類是軟盤。

  1. 軟盤又有3種,一種為3.25英寸,容量為1.44MB,一種為5.25英寸,容量有360KB,及720KB,還有一種為最早期的8英寸軟盤,這可謂是軟盤的鼻祖.其中5.25英寸軟盤因不方便攜帶等原因早已淘汰.目前3.25英寸軟盤也已逐漸淡化出我們的視線.

  2. 硬碟就是一種最為常見的外存儲器,它好比是數據的外部倉庫一樣。硬碟又叫固定盤,由金屬材料塗上磁性物質的碟片與碟片讀寫裝置組成。這些碟片與讀寫裝置(驅動器)是密封在一起的。硬碟的尺寸有5.25英寸、3.5英寸和1.8英寸等。有一類硬碟還可以通過並行口連接,作為一種方便移動的硬碟。

  3. 硬碟的存儲容量可用兆(MB)或吉(GB)來表示,1GB=1024MB。目前,家用電腦的硬碟的大小有60GB、80GB、120GB等

⑻ 硬碟是什麼

硬碟是電腦主要的存儲媒介之一,由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。碟片外覆蓋有鐵磁性材料。

硬碟有固態硬碟(SSD盤,新式硬碟內有sata固態、m.2固態、pci-e固態,而m.2固態又有nvme的m.2和sata的m.2)、機械硬碟(HDD傳統硬碟內有3.5寸、2.5寸的,還有5400轉和7200轉)

⑼ 什麼是硬碟!

內存RAM特點是讀寫速度較快,但是停電之後內容就全丟失了,這就需要另一種存儲器——外存儲器。外存儲器分為軟盤、硬碟、光碟等。
硬碟就是一種最為常見的外存儲器,它好比是數據的外部倉庫一樣。電腦除了要有「工作間」,還要有專門存儲東西的倉庫。硬碟又叫固定盤,由金屬材料塗上磁性物質的碟片與碟片讀寫裝置組成。這些碟片與讀寫裝置(驅動器)是密封在一起的。硬碟的尺寸有5.25英寸、3.5英寸和1.8英寸等。有一類硬碟還可以通過並行口連接,作為一種方便移動的硬碟。
硬碟的存儲速度比起內存來說要慢,但存儲量要大得多,存儲容量可用兆(MB)或吉(GB)來表示,1GB=1024MB。現在家用電腦的硬碟的大小有60GB、80GB、120GB等。