硬盘知识训练教材

1、QUANTA COMPUTERHDD BASICJanuary 2004Wilson Xiao内容简介介简要介绍绍硬件结构构基本原理理主要参数数硬盘的损损坏原因因如何正确确使用硬硬盘硬盘的基基本知识识希望大家家进一步步了解硬硬盘的结结构和原原理，理理解硬盘盘的特性性和常用用参数。硬盘的硬硬件结构构电脑基本本的大容容量存储储设备提供电脑脑运算时时所需的的信息储存电脑脑系统所所有的程程序和数数据文件件什么是硬硬盘硬件结构构硬盘主要要的两部分 电子部分 将数字信号与磁性信号相互转换 控制机械零件 机械部分 控制读写头的位置 使磁盘转动硬件结构构机械部分分组装测试硬件结构构机械部分分(ATA)Land

2、ingZoneMedia/Disc/PlatterMagnetMotorDiscClampBase PlateHeadstack/Actuator硬件结构构PCB-电子部分DCPowerConnectorInterfaceConnectorJumpersMotorHubMountingHoles4x硬件结构构磁盘盘片片Magneticcoating存贮数据据Substrate是盘片的的底板硬件结构构磁盘盘片片Lubricantlayertoreduce friction betweentherecordinghead andthemedia.Carbonfilmthat provides co

3、rrosionprotection to themagneticstructure.Structurethatstoresthe magnetic transitions (thedigital0sand 1s).TypicallyCo-Cr-PtBalloysA controlledsurfacefinish, in terms of roughnessandscratchorientation(circumferential).Helpstoprovideorientationtothemagneticfilmstructureand improvesignal to noise (SNR

4、).Providesseed layer forthemagneticfilmstructure.Helpstoimprove adhesion of themagneticstructuretothe substrate,and improves themagneticpropertiesoftheoverallstructure.Typically ChromeandChrome-Tungsten alloys.Ultra-smoothNickel PhosphoruslayerAluminumalloysubstrate硬件结构构磁头,磁磁铁硬件结构构柱面，磁磁头硬盘基本本结构磁盘运转转

5、时R/W HeadDisc碟片由马达带动读写头在磁盘上飞行 读写磁头距离碟片之间的高度很小Magnetic data硬盘基本本结构磁头离磁磁盘到底底有多高高？硬盘基础础知识硬盘基础础知识读写的过程就比如一架高速的波音747客机离开地面三尺读取小草的数目难以置信信，但却却是事实实基本原理理磁记录原理磁性材料层(Magnetic Film)金属性粒子呈不规则状排列盘片线圈(Coil)磁芯(Core)SN已磁化的金属性粒子未磁化的金属性粒子基本原理理磁记录原理NSBinary 0(同性)Binary 1(异性)线圈(Coil)磁芯(Core)磁性材料层(Magnetic Film)盘片基本原理理电子

6、部分分工作原原理ATInterfaceControllerm-Controller80MHzReadChannelServoController 2 MBDRAMAddressDataVCM(Actuator)Pre-ampFlashROMSpindle Motor主要参数数磁盘性能能硬盘的读读写有多多快？1.找到到数据所所花的时时间Accesstime2.读出数据据的速度度Data transfer rate主轴转速(Spindle Speed)搜寻时间(Seek Time)内部数据传输输率(InternalTransferRate)外部(介介面)数据传输输速率(ExternalTransf

7、erRate)主要参数数主轴转速单位：每分转速 (rpm)，RPM越高=数据存取取越快目前大多多的硬盘的主轴转速5,400及7,200RPM(ATA),或者7,200，10,000RPM及15,000RPM(SCSI)Seagate一直新转速的制定定者,业界推出第第一台5,400RPM(Elite),7,200RPM(Barracuda),10,000RPM(Cheetah)及15,000RPM(CheetahX15)硬碟主要参数数寻道时间间(Seek Time)磁盘找到数据所在磁道所需的时间单位是毫秒(千分之之秒)越短表示示找到数据据的速度越越快主要参数数Latency主要参数数Access

8、time主要参数数Cachebuffer主要参数数内部数据传输输率数据从磁磁盘传到到Cache，还没有有传到系系统时的的速度单位是Mbit/s主要参数数外部数据传输输率数据从Cache通过接口口传给控控制器单位是Mbyte/s外部传输输率总是是比内部部传输率率商其它S.M.A.R.T.Self-Monitoring, Analysis andReportingTechnology最早由Compaq和IBM推动,目目的是是尽可能能预测硬硬盘的靠性，在在硬盘损损坏之前前给用户户警告磁头飞行行高度(Head FlyingHeight)信息输出出效率(Data ThroughputPerformanc

9、e)旋转启动动时间(Spin up Time)重新配置置的扇区区数(Re-allocatedSector Count)寻道失败败率(Seek Error Rate)寻道时间间的效率率(Seek TimePerformance)旋转尝试试次数(Spin up Retry Count)磁盘测试试重试次次数(DriveCalibrationRetryCount)硬盘在使使用中经经常出现现的问题题不能正常常使用的的硬盘，您遇到到的都是是什么问问题？经常出现现的问题题噪声，异异音，振振动有坏道系统检不不到硬盘盘，不能能拷贝，死机外观损坏坏. .经常出现现的问题题不小心处处理(冲冲击震动动,碰碰撞)静电损

10、坏坏震动,碰碰撞所所带来的的后果震动,碰碰撞硬盘内部部发生了了什么？磁头，盘盘片马达线路板损损坏，外外观损坏坏. .震动,碰碰撞给给磁盘所所带来的的后果没有问题题的硬盘盘表面放大大125倍硬盘遭到到撞击损损坏的示意图图放大125倍倍震动,碰碰撞给给磁盘所所带来的的后果震动,碰碰撞给给磁头所所带来的的后果震动,碰碰撞给给磁头所所带来的的后果静电所带带来的后后果静电硬盘内部部发生了了什么？电子线路路板损坏坏以上的物物品均会会产生静静电.导致硬盘盘不能加加电,或加电硬硬盘不能能正常工工作正确使用用硬盘避免ESD(ElectrostaticDischarge)损坏接触硬盘盘时，总总是配戴戴防静电电手腕

11、带带或脚腕腕带工作场地地要良好好接地搬运硬盘盘的小车车或放置置硬盘的的软垫要良良好接地地移走那些些容易产产生静电电的物品品(橡胶，绸绸带等)正确使用用硬盘来料时：正确使用用硬盘来料时：正确使用用硬盘拆御包装装、搬运运硬盘搬运装有有硬盘的的纸箱时时，应该该轻拿轻轻放准备好使使用硬盘盘之前，不要把把硬盘从从包装箱箱中取出出不要使用用物件去去剪开或或撬开ESD包装袋拿硬盘时时，要接接触硬盘盘的HDA， 而不不是PCBA。硬盘要水水平放置置在防防静电的的软垫上上( PCBA朝上)，不要堆放放硬盘不要把硬硬盘放在在桌子边边缘，以以免掉下下正确使用用硬盘接触硬盘盘时，要要戴防静静电手环环用手接触触硬盘的的两个侧侧边，不不要接触触线路板板和电路的接接口部分分关电后至至少30秒方可可以移动动硬盘测试