硬盘的结构|图解硬盘的物理结构( 二 )


扇区、磁道(或柱面)和磁头数构成了硬盘结构的基本参数,用这些参数计算硬盘的容量,其计算公式为:
存储容量=磁头数X磁道(柱面)数X每道扇区数X每扇区字节数
硬盘的结构|图解硬盘的物理结构



(1) 磁道
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当磁盘旋转时,磁头若保持在一个位置上,则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹,这些圆形轨迹就叫磁道 。磁道上的磁道是一组记录密度不同的同心圆,如图 。磁表面存储器是在不同形状(如盘状、带状等)的载体上,涂有磁性材料层,工作时,靠载磁体高速运动,由磁头在磁层上进行读写操作,信息被记录在磁层上,这些信息的轨迹就是磁道 。这些磁道用肉眼是根本看不到的,因为他们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区,磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的 。相邻磁道之间并不是紧挨着的,这是因为磁化单元相隔太近时磁性会产生相互影响,同时也为磁头的读写带来困难,通常盘片的一面有成千上万个磁道 。
(2) 扇区
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分区格式化磁盘时,每个盘片的每一面都会划分很多同心圆的磁道,而且还会将每个同心圆进一步的分割为多个相等的圆弧,这些圆弧就是扇区 。为什么要进行扇区的划分呢?因为,读取和写入数据的时候,百思特网磁盘会以扇区为单位进行读取和写入数据,即使电脑只需要某个扇区内的几个字节的文件,也必须一次把这几个字节的数据所在的扇区中的全部512字节的数据全部读入内存,然后再进行筛选所需数据,所以为了提高电脑的运行速度,就需要对硬盘进行扇区划分 。另外,每个扇区的前后两端都会有一些特定的数据,这些数据用来构成扇区之间的界限标志,磁头通过这些界限标志来识别众多的扇区 。
(3) 柱面
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硬盘通常由一个或多个盘片构成,而且每个面都被划分为数目相等的磁道,并从外缘开始编号(即最边缘的磁道为0磁道,往里依次累加) 。如此磁盘中具有相同编号的磁道会形成一个圆柱,此圆柱称为磁盘的柱面 。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的 。由于每个盘面都有一个磁头,因此,盘面数等于总的磁头数 。
一、不同种类的硬盘硬盘的种类比较多,若是按照硬盘接口类型的不同来分,大致可以分为IDE硬盘、SATA硬盘、SCSI硬盘、移动硬盘、固态硬盘 。
硬盘按照其工作形式的不同可以分为两种,一种是机械硬盘,另一种是固态硬盘 。比较常见的机械硬盘按照其接口形式的不同可以分为IDE硬盘、SATA硬盘、SCSI硬盘三种 。
1. IDE硬盘
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IDE(Integrated Drive Electronics)硬盘是指采用IDE接口的硬盘 。如图,为IDE硬盘 。IDE是所有现存并行ATA接口规格的统称 。这种硬盘相对来说价格低廉、兼容性强、工作稳定、容量大、噪音低,应用比较多 。但是,这种硬盘采用并行数据传输方式,传输速度的不断提升使得信号干扰逐渐变强,不利于数据的传输 。
2.SATA硬盘
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SATA(Serial Advande Technology Attachment)硬盘是指采用SATA接口的硬盘,如图,为SATA硬盘 。SATA接口采用串行数据传输方式,理论上传输速度比IDE接口要快很多,解决了IDE硬盘数据传输信号干扰限制传输速率的问题,并且采用该接口的硬盘支持热插拔,执行率也很高 。
3. SCSI硬盘
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SCSI(Small Computer System Interface)硬盘就是采用SCSI接口的硬盘,采用这种接口的硬盘主要用于服务器,如图为SCIS硬盘 。这种接口共有50针,外观和普通硬盘接口有些相似 。SCSI硬盘和普通IDE硬盘相比有很多优点:接口速度快,并且由于主要用于服务器,因此硬盘本身的性能也比较高,硬盘转速快,缓存容量大,CPU占用率低,扩展性远优于IDE硬盘,并且同样支持热插拔 。
4. 固态硬盘
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固态硬盘(Solid State Disk)用固态电子存储芯片列阵而制成的硬盘,如图,所示为固态硬盘,它主要由控制单元和存储单元(FLASH芯片)组成 。固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同,在产品外形和尺寸上与普通硬盘几乎一致 。固态硬盘的存储介质分为两种,一种是采用闪存(FLASH芯片)作为存储介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质 。广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等领域 。但是,由于固态硬盘的成本比较高,销售价格相对较高,所以还没有得到普及 。