硬盘知识详解-电脑组装与维修实战

问答1：硬盘外壳都有哪些信息？

硬盘的外壳主要采用不锈钢材质制成，用来保护硬盘内部的元器件。硬盘外壳上面通常会标有硬盘的一些信息，如硬盘的品牌、参数等，如图2-32所示。

图2-32 电脑硬盘外壳

问答2：硬盘电路中各个元器件都有哪些功能？

硬盘的电路板在硬盘的反面，上面有很多的芯片和元器件。大多数的硬盘控制电路都采用贴片式焊接。硬盘的电路板包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、高速缓存、控制与接口电路等，主要负责控制盘片转动、控制磁头读写、控制硬盘与CPU的通信等。其中，读写电路的作用就是控制磁头进行读写操作；磁头驱动电路的作用是直接控制寻道电机，使磁头定位；主轴调速电路的作用是控制主轴电机带动盘体以恒定速率转动。

硬盘的电路板主要由主控制芯片、电机驱动芯片、缓存芯片、硬盘的BIOS芯片（有的集成在主控芯片中）、晶振、电源控制芯片、三极管、场效应管、贴片电阻电容组成。另外，在硬盘内部的磁头组件上还有磁头芯片等，如图2-33所示。

（1）主控制芯片

主控制芯片也就是硬盘的CPU芯片，它在整个底板上块头最大，呈正方形，主要负责数据交换和数据处理。有的主控制芯片内部还内置BIOS模块、数字信号处理器等。

（2）缓存芯片

缓存芯片是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设计的，缓存芯片在硬盘中主要负责给数据提供暂存空间，提高硬盘的读写效率。目前主流硬盘的缓存芯片容量有2MB和8MB，最大的达到16MB，缓存容量越大，硬盘性能越好。

图2-33 硬盘的电路板

（3）电机驱动芯片

电机驱动芯片一般是正方形模样，比主控芯片要小很多，主要负责给硬盘的音圈电机和主轴电机供电。目前的硬盘由于转速太高，容易导致该芯片发热量太大而损坏。据不完全统计，70%左右的硬盘电路路障是由该芯片损坏引起的。

（4）BIOS芯片

硬盘BIOS芯片有的在电路板中，有的集成在主控制芯片中。硬盘BIOS芯片内部固化的程序可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。一般，硬盘BIOS芯片的容量为1MB，用于保存与硬盘容量、接口信息等。

硬盘所有的工作流程都与BIOS程序相关，通断电瞬间可能会导致BIOS程序丢失或紊乱。BIOS不正常会导致硬盘误认、不能识别等各种各样的故障现象。

（5）加速度感应器芯片

加速度感应器是用来感应跌落过程中的加速度，以使电动机及时停止转动，并将磁头移动到碟片外侧，从而保护硬盘免受冲击和碰撞。一般在笔记本电脑的硬盘中会设计此功能。

问答3：高性能硬盘需要什么条件？

硬盘的性能也对电脑的整体性能有着一定的影响，而硬盘的性能主要由硬盘的转速、寻道时间、缓存决定。一般，转速快、寻道时间和存取时间短、缓存大的硬盘性能会比较高。

1.转速要快

电脑系统中硬盘与其他的硬件不同，它的内部有存储数据的盘片，加电后会高速地转动，所以硬盘的转速是制约硬盘性能的一个重要因素。硬盘的转速越快，磁头在同样的时间内处理的数据量就会越多，同等条件下硬盘的数据处理能力就会越强。

硬盘的转速指的是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。硬盘转速的单位为rpm（Revolutions Per Minute，转/每分钟）。目前，硬盘的转速有很多种，一般在5400～10200rpm范围内，主流硬盘的转速一般为7200rpm。更高转速的硬盘一般应用在服务器或大型的工作站上。

虽然说硬盘的转速越高，硬盘的平均寻道时间和实际读写时间越短，数据传输速度越快，但是，硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪声增大等负面影响。(www.xing528.com)

2.寻道时间和存取时间要短

硬盘的优劣主要取决于硬盘的存取速度的高低，而硬盘的存取速度与硬盘的转速、容量、寻道时间息息相关。假如有两块不同的硬盘，它们容量相同、转速相同，那么，寻道时间短的硬盘存取数据的速度就可能会较快，该硬盘的性能就会比较好。硬盘转速决定单位时间内磁头所能扫过的盘片面积；容量决定了盘片数据密度的高低，容量越高，数据密度越高。

寻道时间是指硬盘在接到系统指令后，磁头从开始移动到找到数据所在的磁道平均所用的时间，其单位为毫秒（ms）。平时所说的寻道时间实际上指的是平均寻道时间，它是鉴别硬盘性能的一个重要的参数，平均寻道时间越短，硬盘性能越好。一般，硬盘的平均寻道时间在7.5～14ms之间。

3.缓存要大

由于CPU与硬盘之间存在巨大的速度差异，为解决硬盘在读写数据时CPU的等待问题，在硬盘上设置适当的高速缓存，以解决两者之间速度不匹配的问题。硬盘缓存实际上就是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存取速度，它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。

硬盘缓存容量的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素，缓存能够大幅度地提高硬盘整体性能。例如，当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据，若有大缓存，则可以将那些零碎数据暂存在缓存中，减小外部系统的负荷，也提高了数据的传输速度。

目前主流硬盘的缓存容量通常为64MB，一些低价位的硬盘缓存容量通常为16MB。硬盘背面的标签中通常会标注硬盘缓存容量的大小，如图2-34所示的硬盘上就标注了硬盘缓存容量。

图2-34 硬盘上标注的缓存容量

问答4：固态硬盘与机械硬盘有何不同？

固态硬盘是目前较流行的硬盘类型，是采用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，它由控制单元和存储单元组成。固态硬盘在接口、功能和使用方法上与机械硬盘（普通硬盘）相同。

目前，固态硬盘主要分为两种：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。如图2-35所示是常见的SSD固态硬盘。这种SSD固态硬盘最大的优点就是可以移动，而且数据保护不受电源控制，能适应于各种环境，但是使用年限不高，适合个人用户使用。第二种固态硬盘比较少见，如图2-36所示，它是一种高性能的存储器，而且使用寿命很长，美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。

图2-35 SSD固态硬盘

图2-36 DRAM固态硬盘

固态硬盘与机械硬盘相比，具有读写速度快，噪声小，工作温度范围大，体积小，出现机械错误的可能性很低，不怕碰撞、冲击和震动等。但短时间内，固态硬盘不会完全取代机械硬盘，因为其存在价格相对较高、容量小、数据损坏后难以恢复等缺点。目前一种比较主流的做法是，将固态硬盘作为系统启动盘使用，而存储还是使用机械硬盘。这样既提升了主机的速度，又保证了存储的需求。

固态硬盘的主要品牌有三星、Intel、镁光、威刚、金士顿、OCZ、金胜、海盗船等。

问答5：如何解读希捷硬盘出厂日期？

不少人认为硬盘的出厂日期和保质期颇为费解，细心的朋友会发现硬盘的出厂日期是不能按照公历计算的，这个是为什么呢？

希捷硬盘自2011年7月份开始实行2年质保。不过，硬盘厂家是按照财年计算的，较之公历季度要延后一个季度，由于7月份是第三季度，它是2011年财年的第四财度，因此在2011年7月份之前出厂的硬盘为3年质保，如图2-37所示。

通过解读希捷硬盘的出厂日期，能够知道这款硬盘究竟是何时生产的，是老款产品还是新款产品。

图2-37 硬盘的出厂日期