❶ 固態硬碟的結構及工作原理
伸手黨啃爹啊
❷ 普通硬碟和固態硬碟的區別
普通硬碟和固態硬碟的區別主要有以下幾個方面:
1、性能方面:固態硬碟和機械硬碟的構造是完全不同的。固態硬碟啟動快,沒有電機加速旋轉的過程。
2、基本的讀寫原理不一樣:固態硬碟是按位讀寫,機械硬碟是基本可以理解為順序讀寫,這也是為什麼固態硬碟不需要做磁碟碎片整理,而機械硬碟用久了就必須做一次磁碟碎片整理;
3、讀寫速度不同:固態硬碟在傳輸速度上有很大的優勢,最高可達500M/秒,其中讀取速度達到400-600M每秒,寫入速度同樣可以高達200M每秒。而傳統的IDE硬碟讀取速度極限是無法超越200M每秒,寫入速度也很難突破100M每秒,平時基本在幾十M每秒;
4、數據安全:普能硬碟是通過磁頭讀取碟片來完成數據讀寫的,在高速旋轉過程中碟片和磁頭碰撞更容易造成數據受損,還有就是運輸過程中也容易造成碟片受損造成數據丟失,而固態硬碟沒有碟片,所以只要其晶元不受到外形擠壓產生形變,數據就能獲得安全的保存;
5、寫入次數:固態硬碟擁有寫入次數限制,也就是說有壽命問題,SLC主控SSD具備10萬次寫入,而普通硬碟採用的MLC主控,其寫入次數僅有1萬次,理論上說,SSD壽命會較短;
6、數據恢復:固態硬碟上的數據刪除後,是無法藉助數據恢復等軟體恢復的,而傳統的普通機械硬碟可以通過一些專業的數據恢復軟體找回,這也是固態硬碟的一個不足。
拓展資料:
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)、機械硬碟(HDD 傳統硬碟)、混合硬碟(HHD 一塊基於傳統機械硬碟誕生出來的新硬碟)。SSD採用快閃記憶體顆粒來存儲,HDD採用磁性碟片來存儲,混合硬碟(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬碟和快閃記憶體集成到一起的一種硬碟。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。
❸ 電腦硬碟的構造
結構
硬碟(hard disk)是計算機中最重要的存儲器之一。計算機需要正常運行所需的大部分軟體都存儲在硬碟上。因為硬碟存儲的容量較大,區別於內存、光碟。硬碟是電腦上使用使用堅硬的旋轉碟片為基礎的存儲設備。它在平整的磁性表面存儲和檢索數字數據。
物理結構
磁頭是硬碟中最昂貴的部件,也是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭,但是,硬碟的讀、寫卻是兩種截然不同的操作,為此,這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性,從而造成了硬碟設計上的局限。
硬碟
而MR磁頭(Magnetoresistive heads),即磁阻磁頭,採用的是分離式的磁頭結構:寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭(MR磁頭不能進行寫操作),讀取磁頭則採用新型的MR磁頭,即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣,在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化,以得到最好的讀/寫性能。另外,MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度,因而對信號變化相當敏感,讀取數據的准確性也相應提高。而且由於讀取的信號幅度與磁軌寬度無關,故磁軌可以做得很窄,從而提高了碟片密度,達到200MB/英寸2,而使用傳統的磁頭只能達到20MB/英寸2,這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。MR磁頭已得到廣泛應用,而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭(Giant Magnetoresistive heads)也逐漸普及。
磁軌
當磁碟旋轉時,磁頭若保持在一個位置上,則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫做磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的,因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區,
垂直記錄時磁顆粒狀態表示
磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的,這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響,同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤,一面有80個磁軌,而硬碟上的磁軌密度則遠遠大於此值,通常一面有成千上萬個磁軌。
磁碟表面塗有做為紀錄使用的磁性介質,其在顯微鏡下呈現出來的便是一個個磁顆粒。微小的磁顆粒極性可以被磁頭快速的改變,並且在改變之後可以穩定的保持,系統通過磁通量以及磁阻的變化來分辨二進制中的0或者1。也正是因為所有的操作均是在微觀情況下進行,所以如果硬碟在高速運行的同時受到外力的震盪,將會有可能因為磁頭拍擊磁碟表面而造成不可挽回的數據損失。除此之外,磁顆粒的單軸異向性和體積會明顯的磁顆粒的熱穩定性,而熱穩定性的高低則決定了磁顆粒狀態的穩定性,也就是決定了所儲存數據的正確性和穩定性。但是,磁顆粒的單軸異向性和體積也不能一味地提高,它們受限於磁頭能提供的寫入場以及介質信噪比的限制。
扇區
磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段,這些弧段便是磁碟的扇區,每個扇區可以存放512個位元組的信息,磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入數據時,要以扇區為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤,每個磁軌分為18個扇區。
柱面
硬碟通常由重疊的一組碟片構成,每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌,並從外緣的「0」開始編號,具有相同編號的磁軌形成一個圓柱,稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤面上的磁軌數是相等的。由於每個盤面都有自己的磁頭,因此,盤面數等於總的磁頭數。所謂硬碟的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁頭)、Sector(扇區),只要知道了硬碟的CHS的數目,即可確定硬碟的容量,硬碟的容量=柱面數磁頭數扇區數512B。
邏輯結構
硬碟的容量還非常小的時候,人們採用與軟盤類似的結構生產硬碟。也就是硬碟碟片的每一條磁軌都具有相同的扇區數。由此產生了所謂的3D參數 (Disk Geometry). 既磁頭數(Heads),柱面數(Cylinders),扇區數(Sectors),以及相應的定址方式。
其中:磁頭數(Heads)表示硬碟總共有幾個磁頭,也就是有幾面碟片, 最大為 255 (用 8 個二進制位存儲);柱面數(Cylinders) 表示硬碟每一面碟片上有幾條磁軌,最大為 1023(用 10 個二進制位存儲);每個扇區一般是 512個位元組, 理論上講這不是必須的,但好像沒有取別的值的。所以磁碟最大容量為:255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬碟廠商常用的單位:255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M =1000000 Bytes )
在 CHS定址方式中,磁頭,柱面,扇區的取值范圍分別為 0到 Heads - 1。0 到 Cylinders - 1。 1 到 Sectors (注意是從 1 開始)。
基本 Int 13H 調用簡介
BIOS Int 13H 調用是 BIOS提供的磁碟基本輸入輸出中斷調用,它可以完成磁碟(包括硬碟和軟盤)的復位,讀寫,校驗,定位,診,格式化等功能。它使用的就是CHS 定址方式, 因此最大識能訪問 8 GB 左右的硬碟 (本文中如不作特殊說明,均以 1M = 1048576 位元組為單位)。
❹ 硬碟的秘密
Hola,我是 yes。
硬碟這東西想必我們都相當的熟悉,它存放了我們很多 學習資料 ,還經常因為訪問速度慢而被諸多文章拿出來「鞭撻」。
我找了個網站(文末貼鏈接),這個網站展示了從 1990 開始到 2020 不同介質數據訪問的延遲時間,我翻了一遍介質自身速度的數量級沒有變化,內存訪問延遲從 207ns 到 100ns,硬碟從 19ms 到了 2ms,但是介質之間的訪問速度還是差了幾個數量級。
不過上述我圈出來的是隨機訪問,順序訪問的話不會差這么多,想要知道為什麼,那就需要了解下硬碟的構造。
當然, 我今天提到的硬碟指的是機械硬碟 ,固態硬碟本文暫不涉及。
之所以寫這篇文章是因為我之前一直對磁軌、柱面、扇區等一些東西存在疑惑,比如:
所以今兒咱們來理一理,按照我的習慣我們還是先簡單的看下歷史。
1956 年 9 月 14 號,世界第一台磁碟存儲設備 IBM 305 RAMAC 誕生,這個設備用碟片來存儲數據,用磁頭來讀寫數據,不過礙於當時的技術,這體積確實有點大,大約有兩個冰箱那麼大,來看下圖就知道了。
中間的歷史我看了看對我們沒啥用,咱們就快進到 1973 年,那年 IBM 推出了一個代號稱為 「溫切斯特」的硬碟。
這種硬碟的特點就是磁頭和磁片裝在一個密閉空間里,當磁片高速自傳之後磁頭會因為空氣動力而懸浮起來,然後磁頭臂會操作磁頭沿著碟片劃圓弧狀移動。
咱們現在的機械硬碟就是這樣運行的,這么多年過去了,還是典型的「溫切斯特」結構,也稱為溫盤。
至於為什麼取這個代號,是因為當時研究出來的那個硬碟擁有兩個 30MB 的存儲單元,而「溫切斯特來福槍」的口徑和裝葯也剛好都是 30 ,所以代號就為 「溫切斯特」。
歷史咱們就了解到這一步差不多了,接下來看看硬碟的內部結構。
先來看看硬碟的真實樣子,我就標注了一些重點部位。
我先簡述一下硬碟是怎麼運行的。
通電之後主軸帶動碟片開始旋轉,到達一定轉速之後磁頭就會懸浮在碟片上方,然後磁頭臂就可以控制磁頭做圓弧形的移動,通過碟片的旋轉和磁頭的移動就可能訪問到碟片上任意地方的數據。
首先磁頭和碟片觸碰的話就會有摩擦,摩擦久了之後肯定會有磨損,磨損了之後數據不就沒了?
其次有摩擦力之後轉速肯定就慢了,那磁碟的訪問速度也就慢了。
所以懸浮很關鍵,而磁頭懸浮的高度比頭發絲還細,約 0.1微米,如果有灰塵進去可能會導致磁頭和碟片磨損,這也是硬碟需要密封的原因。
是的,你說的沒錯,所以人們就想了個法子,也就是磁頭停靠點,也就是上面圖中畫的地方。
當通電之後等達到一定轉速磁頭才會移動到碟片上,等斷電之後靠著電容剩餘的電量會把磁頭移到停靠處,這樣每次啟動就不會磨損啦!
還有一種停靠方式是在碟片內圈搞了個不存數據的地方,材質都不一樣,專門給磁頭停靠。
為了在公眾號插入視頻,我還在騰訊視頻上傳了個視頻,來自維基網路的硬碟運行視頻,這個視頻硬碟的停靠應該就是第二種方式。
來看下這個視頻
https://v.qq.com/x/page/w3222s68yv5.html
大致清晰硬碟是如何運行之後,我們再來深入一下。
這里我本來想自己畫圖的,但是個人畫畫水平有限,人家畫的太好了...所以就搬來了,哈哈哈。
先來看下盤面。
A 就是磁軌,盤面就是由磁軌這樣的一組同心圓構成,注意是標紅部位,是個環,有橫截面的,有些參考書標記到線上去了....
B 是扇面,C 就是扇區,每個磁軌都會被劃分成一組扇區,每個扇區包含相等數量的數據位,一般為 512 位元組,是硬碟存儲數據最基本的單位。
D 是簇,即多個扇區組成的,像 DOS 就是以簇為單位為文件分配磁碟空間的。
從圖中看,扇區好像是連續著的,其實不然,扇區之間其實有間隙,這些間隙是用來標識扇區的格式化位的,不會存儲數據。
不知看到這大家是否有點疑惑,每個扇區包含相等的數據位,那 明顯距離圓心更近的同心圓扇區看起來能存的數據比最外圍的扇區小很多 ,那豈不是外圍的數據位要遷就最內部的?
是的。為了讓每個磁軌都有相等的扇區數,外圈磁軌的扇區之間間隔很大,不過以前硬碟的數據存儲密度很低,所以還能接受。
而隨著硬碟存儲密度的上升這樣就造成了極大的浪費,因此就搞了個 zoned-bit recording 技術,目的就是在外圈磁軌上放置比內圈磁軌更多的扇區,看下這個圖就明白了。
具體怎麼實現我就不展開了,這不重要。
重要的是解惑, 並不是像有些書上說的,死板的按照最內圈的扇區數來確定所有磁軌的扇區數 。
硬碟通常由一個或者多個碟片組成。
例如下圖就有三個碟片,每個碟片有上下兩個盤面,對應的會有六個磁頭。
磁頭號從上到下以 0 開始計數,由磁頭臂帶領著磁頭做圓弧形運動。每個盤面的磁軌也由 0 開始計數,相同編號的磁軌組成的區域稱之為柱面,發揮下想像力應該可以 get 到,我再貼個圖助力一下。
因為幾個磁頭其實都是依靠同一個磁頭臂運動的,所以要轉就一起轉,並且都是一個角度。
因此想要數據讀取的快,那麼數據就應該在統一柱面上順序存儲,比如最上面的盤面的第 1 個磁軌上寫不下了,那繼續寫到背部的第二個盤面上,這樣磁頭臂只要尋道一次即可,讀數據的時候也只要尋道一次即可。
從這里我們也可以知道如果 一個硬碟的碟片越多,速度就越快 。
從上文我們已經知道硬碟是以扇區為基本單位的,所以硬碟的訪問就是要找到對應的扇區。
碟片的表面是磁性的,碟片隨著主軸旋轉而轉動,當要訪問某個扇區的時候首先要轉動磁頭臂找到對應的磁軌,這叫 尋道時間 。
這時碟片還是在旋轉中的,磁頭可以感知到下方數據位上的值,等旋轉到目標扇區的時候就曉得該讀/寫數據了,這個時間稱為 旋轉時間 ,所以我們買硬碟的時候會看到 7200RPM、15000RPM 啥的,轉的越快磁碟找到扇區的時間就越短。
最後就是讀取數據的 傳送時間了 。
所以硬碟數據訪問延遲就是這三個時間相加,而最慢的就是尋道時間,我給下 CSAPP 提供的數據:
當然不同的硬碟總延時肯定不一樣,反正知道尋道時間最慢就行了。
從上述的物理結構我們已經知道需要找到盤面,再找到磁軌,最後找到扇區才能讀取數據,有點復雜。
沒必要把這么不友好的訪問姿勢暴露給操作系統,所以就搞了個邏輯磁碟塊,屏蔽了底層訪問的細節,提供編號 0 、1、2.....n 這樣的邏輯塊序列來對應具體的物理塊。
這樣操作系統要訪問磁碟就很舒服了,不過最終還是要找到對應的扇區的,而 磁碟控制器 就維護了邏輯塊和實際物理扇區的映射關系。
磁碟控制器屬於硬碟裡面的一個硬體,它會將邏輯塊翻譯成:盤面、磁軌、扇區這么一個三元組 。
至此平時我們說的邏輯塊與硬碟的物理訪問也對應上了。
身為普通程序員我覺得對硬碟的了解到這個地步就差不多了,該知道的都知道了。
如果有什麼紕漏指出歡迎指正!
我是 yes,從一點點到億點點,歡迎在看、轉發、留言,我們下篇見。
https://colin-scott.github.io/personal_website/research/interactive_latency.html (各介質延遲的網站)
https://en.wikipedia.org/wiki/Zone_bit_recording
https://en.wikipedia.org/wiki/Hard_disk_drive
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A1%AC%E7%9B%98
《深入理解計算機系統》
❺ 移動硬碟的內部構造是怎樣的
以下是我為你找到的資料希望對你有幫助!!!
移動硬碟主要由外殼、電路板(控制晶元、數據和電源介面)和硬碟三大部分組成。
一、電路板(控制晶元、數據和電源介面)
1、數據介面:目前移動硬碟常見的數據介面是USB和IEEE1394兩種。USB是目前移動硬碟盒的主流介面方式,也是目前幾乎所電腦都有的介面。目前都是USB2.0標准並兼容USB1.1。
USB是目前移動硬碟盒的主流介面方式,它有兩種標准:一種是USB1.1介面,其理論傳輸速度最高只有12Mbps,一種是USB2.0介面,其理論傳輸速度最高達480Mbps(60MB/s),兼容USB1.1。目前USB1.1介面移動硬碟盒已經退出歷史舞台了,USB2.0介面一統天下。
IEEE1394介面又稱Firewire介面(俗稱「火線」)。1394標准又分1394a和1394b。一般所說的1394通常指1394a標准介面,數據傳輸速率理論上可達到400Mbps(50MB/s);1394b介面的傳輸速率理論上最少可達到800Mbps(100MB/s)。目前IEEE1394介面移動硬碟盒基本上是IEEE1394a標準的,在中國大陸市場多數以蘋果機上使用。
選擇USB2.0介面的而更具優勢,理由很簡單首先,USB2.0介面是主流,非常普及,倘若購置1394介面的,如果碰到和沒有1394介面的電腦進行數據對拷時就非常尷尬了;其次價格有優勢,便宜的只要幾十元,最好的二百多元,而1394介面的便宜的也要 兩百以上;再次,USB2.0介面的挑選餘地大,品牌眾多。
2、控制晶元:對於移動硬碟而言,主控制晶元在很大程度決定最終傳輸穩定性與速度。目前控制晶元主要分高、中、低三個檔次。
高端控制晶元:美國賽普拉斯公司出品的Cypress ISD300A1(原為ISD公司後被C ypress公司收購)、日本NEC公司出品的NECμPD720133。特點:產量小,價格貴,很少買得到。中端控制晶元:台灣旺玖科技(Prolific)公司出品的PL2507(性能非常不錯,合理的價格,高端的速度)、美國賽普拉斯公司出品的CY7C68300B(低功耗高速度,可以算是由原ISD公司的經典產品ISD300A控制晶元二次開發得來)、揚智科技 ALi M5621(台灣)、世紀民生 Myson CS8818G(台灣)、創惟科技 GL811E(台灣)。特點:性能穩定,價格適中。低端控制晶元:揚智科技 ALi M5642(台灣)、創惟科技 GL811(台灣)、特點:穩定性和數據傳輸性能相對比較差,但價格低廉,低端組裝的硬碟盒一般都選擇這類控制晶元,(可惜的是現在揚智科技已經倒閉,所以市面上的ALi晶元組再難有品質的保證)。在nForce晶元組和VIA晶元組的主板上會有不兼容問題;二是在大數據流寫入的情況下,經常會報「寫入延緩出錯」,硬碟在寫入過程中和主機斷開,主機找不到原來的盤符;三是性能低下,速度遜於其他晶元。而Ali 5642晶元據說用在某些高速盤上會不兼容。市場上中低端移動硬碟盒基本都採用ALi M5621晶元,產品性能不錯,兼容性較好。而廉價的移動硬碟盒則採用價格相對較低的GL811晶元,性能上的缺陷加上粗劣的做工,此類產品問題較多。
目前主流2.5英寸品牌移動硬碟的讀取速度約為15-25MB/s,寫入速度約為8-15MB/s。如果我們以10MB/s的寫入速度拷貝一部4GB的DVD電影到移動硬碟的話,需耗費時間約為6分40秒;如果以20MB/s的讀取速度從移動硬碟中拷貝一部4GB的DVD電影到電腦主機硬碟的話,需要時間約為3分20秒。常見的2.5英寸筆記本硬碟品牌有日立、希捷、西部數據、三星等,他們之間的速度差異相對來說不是太明顯,但有款城市駱駝的移動硬碟的讀寫速度達到了驚人的31MB/S,說明採用高端的晶元組。
3、供電:有不少劣質台式電腦主板的機箱前置USB埠容易出現供電不足情況,這樣就會造成移動硬碟無法被Windows系統正常發現的故障。在供電不足的情況下就需要給移動硬碟進行獨立供電。一般情況下,一個usb介面供電已經足夠。但是有可能會遇到需要同時接兩個介面的情況,因此大部分移動硬碟都設計了DC-IN直流電插口以解決這個問題。
二、硬碟
現在的移動主要採用筆記本硬碟做為存儲介質。我們來看看衡量硬碟的幾個標准:
厚度:但是筆記本電腦硬碟有個台式機硬碟沒有的參數,就是厚度,標準的筆記本電腦硬碟有9.5,12.5,17.5mm三種厚度。9.5mm的硬碟是為超輕超薄機型設計的,12.5mm的硬碟主要用於厚度較大光軟互換和全內置機型,至於17.5mm的硬碟是以前單碟容量較小時的產物,現在已經基本沒有機型採用了。
轉數:筆記本電腦硬碟現在最快的是5400轉2M Cache,支持DMA100(主流型號只有4200轉512K Cache,支持DMA66),但其速度和現在台式機最慢的5400轉512K Cache硬碟比較起來也相差甚遠,由於筆記本電腦硬碟採用的是2.5英寸碟片,即使轉速相同時,外圈的線速度也無法和3.5英寸碟片的台式機硬碟相比,筆記本電腦硬碟現在已經是筆記本電腦性能提高最大的瓶頸。
介面類型:筆記本電腦硬碟一般採用3種形式和主板相連:用硬碟針腳直接和主板上的插座連接,用特殊的硬碟線和主板相連,或者採用轉介面和主板上的插座連接。不管採用哪種方式,效果都是一樣的,只是取決於廠家的設計。
早期的筆記本的介面採用的主要是UltraATA/DMA 33,然而筆記本硬碟轉速以及容量的提高使得它成為一個阻礙本本電腦速度的瓶頸。為此正如台式機的發展趨勢, Ultra ATA/DMA 66/100/133也被運用到了筆記本硬碟上。目前使用的是Ultra ATA100,E-IDE介面的產品在提供了高達100MB/s最大傳輸率的同時還將CPU從數據流中解放了出來。
現在SATA串口技術已在廣泛使用在了台式機的硬碟中,目前在筆記本硬碟中也開始廣泛應用Serial ATA介面技術,採用該介面僅以四隻針腳便能完成所有工作。該技術重要之處在於可使介面驅動電路體積變得更加簡潔,高達150Mb/s的傳輸速度使廠商能更容易地製造出對處理器依賴性更小的微型高速筆記本硬碟。
容量及採用技術:由於應用程序越來越龐大,硬碟容量也有愈來愈高的趨勢,對於筆記本電腦的硬碟來說,不但要求其容量大,還要求其體積小。為解決這個矛盾,筆記本電腦的硬碟普遍採用了磁阻磁頭(MR)技術或擴展磁阻磁頭(MRX)技術,MR磁頭以極高的密度記錄數據,從而增加了磁碟容量、提高數據吞吐率,同時還能減少磁頭數目和磁碟空間,提高磁碟的可靠性和抗干擾、震動性能。它還採用了諸如增強型自適應電池壽命擴展器、PRML數字通道、新型平滑磁頭載入/卸載等高新技術。
目前的移動硬碟由筆記本硬碟+硬碟盒和台式機硬碟+硬碟盒兩種,而市面上筆記本硬碟有2.5英寸,3.5英寸和微盤三種規格,而2.5英寸的產品由於兼具大容量、輕便靈活、可靠性高等特點,成為市場上的絕對主流。其中希捷、邁拓和西部數據三大硬碟廠商依然保持著高關注度,在品牌格局方面依然呈現出三足鼎立之勢。
三、硬碟盒與抗震
目前常見的移動硬碟盒用料一般有塑料、 鋁以及鋁鎂合金三種,這些材質的區別不光表現在移動硬碟盒的重量上,散熱性能也表現不同。價格低廉的移動硬碟盒一般採用的是塑料材料,散熱效果較差。 用這樣的產品短時間內使用硬碟還表現正常,但如果長時間的連續工作, 由於塑料硬碟盒的散熱性能較差,導致硬碟產生的熱量難以散盡,淤積於硬碟盒之中, 溫度直線上升,嚴重時會使硬碟停滯、數據損壞,甚至是死機。 而目前品牌大廠及正規廠商的移動硬碟盒大都採用鋁質材料,甚至是鋁鎂合金的材質, 它們極大減輕了硬碟盒的質量,而且作為熱的良導體,它們具有較佳的散熱效果, 可以使你的硬碟更長時間、更加穩定地工作。
硬碟盒與硬碟之間的防震觸點
另外一個跟材質相關的是硬碟盒的抗震性能。 由於震動是硬碟的大忌,輕則數據丟失,重則造成磁軌損壞, 而移動硬碟盒的設計就是在於便攜性,因此硬碟盒的抗震設計是關鍵。從這一點而言, 那些輕薄型、小巧玲瓏的傢伙反而不具有優勢。
移動硬碟盒的設計,一款移動硬碟盒是否使用方便,設計是關鍵,主要有以下幾部分:
散熱孔:如果移動硬碟盒的殼體不是熱的良導體, 其上應遍布散熱孔,以幫助硬碟散熱。不過對於2.5英寸硬碟,由於本身發熱就控製得比較好, 這方面並不需要太過擔心。
防塵設計:在移動硬碟盒的殼體上安裝密封圈以減少灰塵的入侵,當然,前提是殼體散熱良好。
防滑設計:在移動硬碟盒的殼體設計上防滑的花紋,或安裝防滑塑料墊等等,以增大殼體的磨擦,防止硬碟盒無意中從手中脫落。
防震設計:好的硬碟盒,在內部、表面,尤其是易於磕碰的邊角都應該覆蓋有彈性材質,或者處理圓角,以減少外來沖擊對硬碟的影響。通常,防滑材料也起到抗沖擊緩沖墊的雙重作用。
硬碟指示燈:在殼體上留有硬碟信號燈,當硬碟有數據讀取或存儲的時候指示燈會閃動,以提醒用戶注意。另外,指示燈應該位於便於看到的位置。有些設計簡單的產品要麼沒有指示燈,要麼指示燈在電路板上的位置不理想,理介面太近,視線容易被擋住。
其實,對於硬碟盒設計的直觀感受, 可以參考市售的名牌成品的一些設計。如圖1就是愛國者移動存儲王, 它的外殼設計就非常典型:邊角全部是流線型,抗沖擊能力強;正面、側面都有防滑條的設計, 便於攜帶和手持;指示燈位於正面,便於閱讀。
除了硬碟盒的材質外,組裝與原裝也是消費者需要考慮的。當然,最好是使用原裝的移動硬碟,這樣對你的數據會有保證,因為組裝的經常會有燒毀或者線路接觸不好的問題,會給你的使用造成很多麻煩,尤其是數據丟失以後就麻煩了,如果使用原裝的話,會有生產廠家的技術給你做後盾,並且副送各種配套軟體使你放心使用。這里不的不提的是市面上有不少所謂的「品牌」移動硬碟其實是由經銷商自己組裝的,也就是說,廠商提供給經銷商的只是移動硬碟盒,經銷商拿到盒子後再把硬碟裝進去。這種「品牌」移動硬碟的品質是無法得到保證的,水貨硬碟甚至返修硬碟很有可能就被奸商裝進移動硬碟盒裡賣給了不知情的消費者。
❻ 什麼是液態硬碟與機械硬碟,固態硬碟有什麼不同
液態硬碟即採用「濕體計算處理技術」直接用常見的液體存儲電子數據的硬碟。與機械硬碟、固態硬碟區別如下:
一、構造不同
1、液態硬碟:採用「濕體計算處理技術」直接用常見的液體存儲電子數據的硬碟。
2、固態硬碟:由控制單元和存儲單元(FLASH晶元、DRAM晶元)組成。
3、機械硬碟:碟片,磁頭,碟片轉軸及控制電機,磁頭控制器,數據轉換器,介面,緩存等幾個部分組成。
二、原理不同
1、液態硬碟:納米微粒附著在一種「魔術方塊」結構上,扭曲環繞在一個中心柱。12個微粒記憶簇連接至一個中心球體,可實現接近800萬種獨特狀態,這相當於2.86位元組數據,或者可以編碼3個字元。
2、固態硬碟:在介面的規范和定義、功能及使用方法上與普通硬碟的完全相同,在產品外形和尺寸上也完全與普通硬碟一致。
3、機械硬碟:磁頭可沿碟片的半徑方向運動,加上碟片每分鍾幾千轉的高速旋轉,磁頭就可以定位在碟片的指定位置上進行數據的讀寫操作。
三、優勢不同
1、液態硬碟:一匙液體包含的納米微粒可存儲1太位元組數據,可以存儲2000小時音頻內容。
2、固態硬碟:用固態電子存儲晶元陣列而製成的硬碟,因為台灣英語里把固體電容稱之為Solid而得名。
3、機械硬碟:信息通過離磁性表面很近的磁頭,由電磁流來改變極性方式被電磁流寫到磁碟上,信息可以通過相反的方式讀取。
❼ 固態硬碟主要是由什麼組成的
主控晶元,是固態硬碟的管理中樞。如果將整塊固態硬碟當成一台小電腦的話,那主控晶元就是這台電腦的CPU。它主要負責著快閃記憶體晶元和外部介面間的溝通,數據在快閃記憶體上的調配,以及實現垃圾回收等重要功能。而希捷520系列固態硬碟採用了希捷自家的主控晶元,性能自然更為出色。
快閃記憶體顆粒,是固態硬碟中數據的真正存放地,就跟機械硬碟的磁碟一樣。由於技術的發展,現時主流的快閃記憶體顆粒類型為3D TLC NAND 快閃記憶體。相較MLC,3D TLC的容量相較以前更大之餘,成本亦有所下降。現時固態硬碟得以普及,很大程度上是因為3D TLC固態硬碟的進步。同樣的,希捷520系列固態硬碟也採用了高品質的3D TLC NAND快閃記憶體。
而DRAM緩存承擔著存儲硬碟FTL(快閃記憶體轉換層)和數據緩沖的任務。FTL是一個映射表,負責將邏輯地址轉換成快閃記憶體的物理地址,是一個建立於硬碟內部的文件管理系統,有利於提高固態硬碟的兼容性。而數據緩沖功能則是將數據合並再寫入快閃記憶體,從而提高固態硬碟的寫入性能。
主控,NAND快閃記憶體和DRAM緩存,這就是構成固態硬碟的三大基礎部件,而它們對性能都有著關鍵的影響。而希捷在用料上的講究,大可使你在選擇時不用再三鑽研,也能享受到固態硬碟的敏捷反應。
(7)硬碟構造擴展閱讀:
基於快閃記憶體的固態硬碟:基於快閃記憶體的固態硬碟(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):採用FLASH晶元作為存儲介質,這也是通常所說的SSD。它的外觀可以被製作成多種模樣,例如:筆記本硬碟、微硬碟、存儲卡、U盤等樣式。
這種SSD固態硬碟最大的優點就是可以移動,而且數據保護不受電源控制,能適應於各種環境,適合於個人用戶使用。壽命較長,根據不同的快閃記憶體介質有所不同。SLC快閃記憶體普遍達到上萬次的PE,MLC可達到3000次以上,TLC也達到了1000次左右,最新的QLC也能確保300次的壽命。
普通用戶一年的寫入量不超過硬碟的50倍總尺寸,即便最廉價的QLC快閃記憶體,也能提供6年的寫入壽命。可靠性很高,高品質的家用固態硬碟可輕松達到普通家用機械硬碟十分之一的故障率。