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1、第7章 硬盘与电源的认识与选购,7.1 认识硬盘 7.2 认识Serial ATA硬盘7.3 硬盘的选购7.4 几款硬盘产品7.5 电源的认识与选购,7.1 认识硬盘,7.1.1 硬盘的外观硬盘的外观如图7-1所示。,图7-1 硬盘的外观,7.1.2 硬盘工作原理硬盘可读取、写入和保存数据，其原理是改变高速旋转盘面上的磁颗粒的极性，一般要经过以下的步骤：(1)软件应用程序通过操作系统请求一块数据，解释该请求的磁盘高速缓冲实用程序将查看数据是否存在于专门用作磁盘缓存的系统内存中。如果在，则数据被复制到应用程序的缓冲区中；如果不在，则将该请求发往磁盘控制器。以下步骤见图7-2。,图7-2 硬盘工作
2、流程,7.1.3 了解硬盘术语1硬盘的转速硬盘的转速也就是硬盘电机主轴的转速。转速是决定硬盘内部传输率的关键因素之一，它的快慢在很大程度上影响了硬盘的速度，同时转速的快慢也是区分硬盘档次的重要标志之一。,硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转，产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。要将所要存取资料的扇区带到磁头下方，转速越快，等待时间也就越短。因此转速在很大程度上决定了硬盘的速度。目前市场上常见的硬盘转速一般有5400 r/min、7200 r/min甚至10000 r/min。理论上，转速越快越好，因为较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间。但是转速越快发热量越大，不利于散热。现在的主流硬盘转速一
3、般为7200 r/min以上。,随着硬盘容量的不断增大，硬盘的转速也在不断提高。然而，转速的提高也带来了磨损加剧、温度升高、噪声增大等一系列负面影响。于是，应用在精密机械工业上的液态轴承马达便被引入到硬盘技术中。液态轴承马达使用的是黏膜液油轴承，以油膜代替滚珠，这样可以避免金属面的直接磨擦，将噪声及温度减至最低；同时，油膜可有效吸收震动，使抗震能力得到提高；更可减少磨损，提高寿命。,2平均寻道时间平均寻道时间指硬盘在盘面上移动读写头至指定磁道寻找相应目标数据所用的时间，它描述硬盘读取数据的能力，单位为毫秒(ms)。当单碟片容量增大时，磁头的寻道动作和移动距离减少，从而使平均寻道时间减少，加快硬
4、盘速度。目前市场上主流硬盘的平均寻道时间一般在9 ms以下，大于10 ms的硬盘属于较早的产品，一般不值得购买。3平均访问时间平均访问时间指磁头找到指定数据的平均时间。平均访问时间最能够代表硬盘找到某一数据所用的时间。显然越短的平均访问时间越好，一般为8 ms18 ms。,4传输速率硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒(MB/s)。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。内部传输率(Internal Transfer Rate)也称为持续传输率(Sustained Transfer Rate)，它反映了硬盘缓冲区未用时的性能。内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度
5、。外部传输率(External Transfer Rate)也称为突发数据传输率(Burst Data Transfer Rate)或接口传输率，它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率。外部数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关。目前Fast ATA接口硬盘的最大外部传输率为16.6 MB/s，而Ultra ATA100接口的硬盘则可达100 MB/s。,PATA硬盘接口规模已经具有相当的辉煌的历史了，而且从ATA33/66一直发展到ATA100/133一直到目前最高的ATA150 SATA是Serial ATA的缩写，即串行ATA。这是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型
6、，由于采用串行方式传输数据而得名。SATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。,ATA是AT Attachment的缩写，意思是AT计算机上的附加设备。ATA可以使用户方便地在PC机上连接硬盘。1.PATA的全称是Parallel ATA，就是并行ATA硬盘接口规范，也就是我们现在最常见的硬盘接口规范了。2.SATA硬盘全称则是Serial ATA，即串行ATA硬盘接口规范。目前PATA100硬盘的一般写入速度为65M
7、B/s，而第一代SATA硬盘的写入速度为150MB/s，第二代SATA硬盘的写入速度则高达300MB/s，整整比第一代的速度提高了一倍。SATA硬盘接口规范的出现其实就要取代PATA，就和DDR取代SDRAM一样。,硬盘接口技术和传输速率是不同名但是同样意义的称呼，传输速率又分为外部数据传输率和内部数据传输率。一般称外部数据传输率也为突发数据传输或接口传输率，指从硬盘的缓存中向外输出数据的速度。新型S-ATA的出现，将使之进一步提高。但外部传输率对硬盘的影响不是最重要的，内部传输率也称最大或最小持续传输率，是指硬盘在盘面上的读取速度，这于外部数据传输率之间的差距很大，一般在20MB/S40MB
8、/S之间，一般来说内部传输率是评价一个硬盘性能的最重要标准，这与硬盘单碟容量及转速成正比，另外在这两个因素差别不大的情况下，技术的先进与否也能影响其内部传输率。因此在选购时应该关注一下内部数据传输率。,在硬盘转速相同的情况下，单碟容量大的比单碟容量小的硬盘在相同的时间内可以读取更多的文件，因此硬盘的传输速率也会加快。,5缓存缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所。硬盘读数据的过程是将磁信号转化为电信号后，通过缓存一次次地填充与清空，再填充，再清空，一步步按照PCI总线的周期送出。可见，缓存的作用是相当重要的。在接口技术已经发展到一个相对成熟阶段的时候，缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重
9、要因素。目前主流硬盘的缓存主要有512KB和2MB等几种，其类型一般是EDO DRAM或SDRAM，目前一般以SDRAM为主。,根据写入方式的不同，有写通式和回写式两种。写通式在读硬盘数据时，系统先检查请求指令，看看所要的数据是否在缓存中，如果在的话就由缓存送出响应的数据，这个过程称为命中。这样系统就不必访问硬盘中的数据，由于SDRAM的速度比磁介质快很多，因此也就加快了数据传输的速度。回写式就是在写入硬盘数据时也在缓存中找，如果找到就由缓存将数据写入盘中。现在的多数硬盘都是采用回写式写入硬盘，这样就大大提高了性能。,6硬盘表面温度硬盘表面温度指硬盘工作时硬盘密封壳的温度。若硬盘工作时产生的温
10、度过高，将影响薄膜式磁头的数据读取灵敏度，因此，硬盘工作时表面温度较低的硬盘有更好的数据读、写稳定性。7接口硬盘驱动器接口的类型主要有IDE、SATA和IEEE 1394三种。,(1)IDE(Integrated Drive Electronics)接口是Compaq公司为解决老式的ST506/412接口速度慢、成本高而开发出的硬盘接口标准，亦即ATA(AT Attachment)接口标准。由于IDE接口的硬盘具有价格低廉、稳定性好、标准化程度高等优点，因此得到广泛的应用。ATA接口标准亦已由ATA、ATA-2、ATA-3发展到今天的UltraATA。Ultra ATA是由Intel和昆腾公司
11、共同提出的硬盘接口标准。与Fast ATA相比，Ultra ATA有以下几个优点：外部数据传输率由Fast ATA的16.6MB/s提高到100MB/s(Ultra ATA100)；采用CRC循环冗余检验，通过两个寄存器的重复测试来提高数据传输的可靠性；由硬盘直接产生选通信号，并且同时将数据传送到总线上，从而减少数据传输的延迟时间。,要发挥Ultra ATA的威力，除了要有一块Ultra ATA接口的硬盘外，还需要有操作系统和芯片组的支持。虽然Ultra ATA向下兼容于Fast ATA，两者都是使用40 Pin的接口，但如果芯片组或操作系统不支持，即使是Ultra ATA硬盘也只能达到16.
12、6MB/s的外部传输率。(2)SATA接口：主流串行接口,SCSI接口的硬盘被广泛应用于网络服务器、工作站和小型计算机系统上。但由于SCSI接口硬盘的价格要比IDE接口硬盘高，而且使用时还必须另外购买SCSI接口卡，因而在家用电脑上仍以IDE接口的硬盘为主流。(3)IEEE 1394并不是硬盘专用接口，但它却可以方便地连接包括硬盘在内的63个不同设备，并支持即插即用和热插拔。在数据传输率方面，IEEE 1394可以提供100MB/s、400MB/s、1.2GB/s三挡高速传输率，是现时所有硬盘望尘莫及的。由于IEEE 1394接口的先进性，它必然会取代SCSI和IDE而成为明日的硬盘接口。目前
13、Windows 98已支持IEEE 1394。,8、附加技术,主要指硬盘的数据保护技术与防震技术，目前硬盘还是用户存储数据的主要场所，因此为了保障用户数据的完整性与可靠性，各硬盘均基于自己的硬盘产品推出了相应了数据保护技术和防震技术。如昆腾推出的数据保护技术为DPS（Data Protection System，数据保护系统）其后续技术为DPS II，它的防震技术为SPS（Shock Protection System）；而迈拓公司推出的数据保护技术为MaxSafe，其防震技术为ShockBlock；西部数据公司的数据保护技术为SafeGuide（数据卫士）；希捷公司推出的数据保护技术则为Se
14、aShield等。,7.2 认识Serial ATA硬盘,7.2.1 什么是Serial ATA硬盘Serial ATA即串行ATA，它是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而得名。,相对于现有“并行式”ATA内部硬盘总线，Serial ATA采用的是“序列式”结构。Serial ATA把若干位(bit)数据打包，然后采用比并行式更高的速度(高50%)，把数据以分组形式传输至主机。现在循环冗余校验(CRC)只是对来回传输的数据进行校验，而不对命令进行校验；Serial ATA则既对命令进行CRC校验，也对数据分组进行CRC校验，以此提高总线的可靠性。循环冗余码检
15、测所有单比特和双比特错误，保证能够检测出99.998%可能出现的错误。一台Serial ATA硬盘可以在总线上以150 MB/s的速率将数据传输到主机系统，准确性极为可靠。,由于Serial ATA 采用点对点的传输协议，所以不存在主/从问题，这样每个驱动器不仅能独享带宽，而且使拓展ATA设备更加便利。只要增加通道数目，即可连接多台设备。Serial ATA采用七针数据电缆，主要有四个针脚，第1针发送信号，第2针接收信号，第3针供应电源，第4针为地线。最长可以达到1米，而并行ATA最长达40cm，不会出现因过多的引脚而引起针变弯或断针的现象。Serial ATA插接简单，还大大改善了机箱的通风
16、条件。,为什么Serial ATA一诞生就注定要取代并行ATA呢？原因在于Serial ATA先进的技术更有利于数据传输的速度和稳定性。目前广泛使用的并行ATA标准采用的是16位并行连接方式，使用源同步时钟，即数据信号与时钟信号同步发送，其缺陷在于当数据带宽即时钟频率增大之后信号很容易产生串扰、反射或扭曲等诸多不稳定因素。也正因为并行ATA对信号质量的要求高，所以对数据线缆的要求比较严格。,此外，串行ATA的CRC(循环冗余效验)机制能同时对命令和数据字符码位进行效验(并行ATA并不对命令进行效验)，使误码率进一步降低，大大增加了总线的可靠性。Serial ATA的数据线只有7芯，其中4芯是信
17、号线，另外3芯是地线，用来降低线路阻抗并减少串绕。Serial ATA数据线的接口面积只有常见40针硬盘线的1/6，并且线缆的最大长度可达1 m，细长的数据线给安装带来不少方便。,我们知道，目前主流的并行ATA硬盘仅能支持ATA/100和ATA/133两种数据传输规范，传输速率最高只能达到100或133MB/s。另外，这类硬盘所使用的80 Pin数据线在机箱内部也显得特别凌乱，它会阻碍空气的流动，进而影响到系统的散热。与之相比，Serial ATA硬盘则占有一定的优势，它的数据传输性能有了很大提高，峰值传输速率达到了150MB/s，连接线缆也更加简洁，这些特色都决定了Serial ATA硬盘将
18、替代并行ATA硬盘。,Serial ATA硬盘的理论传输速率可以达到150MB/s，这与目前处于市场主流地位的ATA/100硬盘相比确实占有一定的优势，更何况Serial ATA硬盘技术尚在成长之中。Western Digital公司即将推出的万转Serial ATA硬盘所能提供的数据传输速率将突破150MB/s的传输水平，未来的存储世界将更加精彩。,7.2.2 Serial ATA硬盘的特点1更轻薄、更灵活的接线 经常装机的用户一定深有体会，机箱中最繁杂的就是各种各样的接线，既不美观，又妨碍散热，特别是粗大的数据线，而且它的最长距离只有40 cm，在安装上极不灵活，要在大型直立机箱的最上方安
19、装硬盘是极其困难的；不但如此，其接口还有正反之分，常常为了把硬盘安装在一个特定的地点，我们还要将线扭转180；如果你还要在一条数据线上安装两台设备，那结果真是不敢想象。,图7-3 Serial ATA硬盘的数据线,Serial ATA的数据线可以避免这些问题，其接线可以长达1m，造型精致，最宽的接线两端的接头也只有大约1cm，如图7-3所示。即使你扭曲、打结，也不影响其正常工作。它的接口不是针脚设计，而是平铺的接触片。不知道你有没有试过当Ultra ATA的数据线拔出硬盘的时候可能会连同硬盘的针脚一起折断拔出，那种痛惜真是无可奈何，而Serial ATA将令你的这种担忧一扫而光。Serial
20、ATA硬盘的电源线如图7-4所示。,图7-4 Serial ATA硬盘的电源线,尽管Serial ATA 所能提供的数据传输速率超越了目前并行ATA硬盘所能达到的极限，但它的信号电压仅为0.25V，只相当于并行ATA硬盘信号电压的1/20。这种低能耗的特性使它非常适合装配到移动办公设备上，这将大大延长此类产品的电池续航时间。但对于普通的台式机用户来说，低能耗特性所能带给他们的实惠却是微乎其微的，只有在利用多个Serial ATA磁盘构建RAID时人们才能深切感受到低能耗特性所具有的优势。Serial ATA硬盘的数据和电源接口如图7-5所示，其中数据端口采用了7 Pin设计，而电源接口则是15
21、 Pin，这与传统的并行ATA(IDE)硬盘所使用的端口大不相同。,图7-5 Serial ATA 硬盘的电源线和数据线接头,与IDE硬盘所用的80pin数据线有所不同，Serial ATA硬盘由于使用了7pin端口，它的线缆非常简单。图7-6是Serial ATA硬盘和IDE硬盘两种硬盘规格的线缆对比，其中左侧的两根线缆是Serial ATA硬盘的数据线和电源线，它的数据线比电源线还要纤细一些。Serial ATA硬盘数据线的长度也是IDE硬盘数据线所无法比拟的，它相当于后者的两倍还多，这为用户连接外挂硬盘提供了方便。,2支持热插拔Serial ATA的接口是单向性的，由于在接口上有防插错的
22、设计，接口的一边长出来一部分，因此你不会插错；由于使用了针错列设计，接口中有两种长度的针，这就可以实现顺序连接，最长的针总是最先接上，然后是短针。Serial ATA将接口内长针作为地线使用，这是个简便而又实用的设计，通过“接地”处理，“放电现象”这个实现设备热插拔的最大问题就可以妥善地解决。也就是说，当增加一个设备到系统中来时，首先接触的是长针，这就做到电学意义上的平衡来保护其他数据线。然后设备依照设定的顺序连接，与主机建立联系，从而实现热插拔。有了热插拔技术，你可以随时增加Serial ATA设备，而且较新的操作系统能自动辨认新设备(Windows 98SE以后的系统)，实现即插即用。,7
23、.2.3 串行硬盘与并行硬盘的区别我们将酷鱼7200.7 160 GB并行硬盘与7200.7 PLUS 160 GB串行硬盘作比较，正面看区别不大，只是型号不同。如图7-7所示。目前的并行 ATA一次可传输4个字节(48位)的数据，而串行ATA每次传输的数据只有一位，那么为什么在高速传输过程中却要使用串行ATA呢？其实主要原因还是 并行传输存在着信号串扰的问题。而串行传输就没有这个问题了，从理论上说串行传输的工作频率可以无限提高，Serial ATA就是通过提高工作频率来提升接口传输速率的。因此Serial ATA可以实现更高的传输速率，而并行ATA在没有有效地解决信号串扰问题之前，则很难达到
24、这样高的传输速率，这也是为什么新的硬盘接口标准会采用串行传 输的原因。,图7-7 酷鱼7200.7 160 GB并行硬盘和酷鱼7200.7 PLUS 160 GB串行硬盘,从背面看这两种硬盘区别较大，酷鱼7200.7并行版的电路板和串行版的电路板完全不一样。Serial ATA硬盘的结构采用了方便插拔的设计，而且电源结构与数据线接口更加节省空间。如图7-8所示。,图7-8 酷鱼7200.7并行版的电路板和串行版的电路板,7.3 硬盘的选购,7.3.1 速度的选择由于硬盘是整台电脑存储系统中最慢的环节，因此在运行时，内存与CPU很多时候都在等待硬盘的操作。毫无疑问，如果硬盘速度提升了，那么系统性
25、能会有不小的上升。决定硬盘速度的最大因素就是转速，目前市场上也以7200 r/min与5400 r/min来区分硬盘的高低端产品。,从实际性能来看，7200 r/min的硬盘在满负荷传输下的速度确实要比5400 r/min的硬盘出色不少，但是问题的关键在于这种情况是否经常出现。看看我们的硬盘指示灯，它在什么时候才频频亮起？毫无疑问，只有在处理大型平面设计、3D键模、视频捕捉等特殊的环境下，7200 r/min硬盘才能充分发挥作用。而在运行一些小型软件或者上网时，5400 r/min的表现丝毫不差。从另一个角度来看，7200 r/min硬盘的稳定性不如5400 r/min也是客观事实。目前不少7
26、200 r/min硬盘的发热量相当高，这对稳定性多少有一点影响。此外，7200 r/min硬盘的噪声也普遍较大。,不过无论如何，目前7200 r/min是大势所趋。尽管仍然存在最后的艰难险阻，但是随着厂商们停产低转速的产品，它最终会成为绝对的主流。只不过我们目前还没有必要对此盲目追求，不必认为只有7200 r/min最好。,7.3.2 硬盘接口与缓存的选择除了转速，硬盘的外部接口与缓存也会对其速度产生一定的影响。目前最新的外部接口为ATA133，但是由于硬盘的实际内部传输率还远没有达到这一数值，因此大家不必对此太过在意，毕竟它对性能的影响很小。此外，支持ATA133的硬盘和芯片组也不多，因此用
27、户犯不着为了一个ATA133而左右自己的选购策略。至于前一阵子炒得火热的8 MB缓存硬盘，大家对此应该保持一份冷静。尽管8MB缓存对速度有不小的贡献，但是问题是这些额外的花费值不值，如果将这份差价花在其他地方，那么得到的性能提升肯定更为明显。因此，如果使用8MB缓存的硬盘不能在价格上平易近人，那么它对于大多数普通用户而言仍然吸引力不大。,7.3.3 硬盘容量的选择随着宽带网与多媒体技术的普及，目前硬盘容量变得越来越敏感。面对我们疯狂的下载与容量夸张的游戏，相信很多人的硬盘都会被撑破。从性价比来分析，如果现在购买一个硬盘，那么选择40GB应该是最低容量了。大家在购买硬盘时，40GB、60GB、8
28、0GB、120GB的容量都是可以考虑的。至于更高容量的产品，如果没有特殊需求一般并不推荐，毕竟性价比实在太低了，不少160GB产品的价格甚至比两个80GB同档次的产品还要贵。,7.3.4 选择适合自己需要的硬盘1游戏玩家对于游戏玩家而言，硬盘的寻道时间更为重要。因为当游戏场景切换时，数据的传输量并不大，用最短的时间使沉睡中的硬盘磁头放置于该去的读写位置才是最重要的。当然，由于目前游戏开始时载入的数据不少，因此选择7200 r/min的硬盘还是有必要的。对于这部分用户而言，目前的7200 r/min产品都非常合适，大家只要根据自己的喜好进行选择即可。2视频工作者由于视频捕捉需要极高的连续传输能力
29、，因此选择7200 r/min的产品是必然的。在性能方面，IBM、Maxtor与WD是比较好的选择。,3股票软件用户这一类用户群体需要时时刻刻开机，因此硬盘的稳定性压过一切，而速度倒是其次的。另外，要选择工作噪声较低的硬盘，这样能为你冷静思考提供一个必要的环境。4大型软件用户由于Windows对内存的管理能力不甚理想，因此即便再大容量的内存也会有用到虚拟内存的时候。此时，硬盘的速度极为重要。为了兼顾各方面的因素，价格便宜的酷鱼四代是比较好的选择。,7.3.5 选购注意事项1以次充好 在购买硬盘时要对其各项参数有一个充分的了解，这点可以到厂商的官方网站进行查询。对于硬盘而言，容量并不是唯一的因素
30、，相反，应该对硬盘转速和缓存投入更多的关注。对于同一容量的硬盘而言，7200 r/min的产品在性能上要高出5400 r/min的产品不少，而且两者在价格上的差距也不是一个小数目。然而，目前似乎没有一款软件能够直接检测出硬盘的转速，不过我们还是可以通过硬盘的编号来加以识别。此外，硬盘的缓存也要注意。目前几乎所有的硬盘都用上了2MB的缓存，如果商家给你的硬盘只有512KB缓存，那么很可能是积压的库存商品，或者根本就是返修货。,2走私货走私货也就是我们俗称的水货硬盘，这也是相当危险的。众所周知，硬盘是所有电脑配件中稳定性较低的，它很容易出现坏道，甚至报废，因此产品的售后服务极为关键。尽管水货在价格
31、上略占优势，但是权衡利弊，还是有些不值得。如果用行货的价格买了水货产品，那就更加不值得了。通过对照盘体和代理保修单上的硬盘编号可以判断它是不是正品：水货硬盘一般没有正规的包装盒，即便有包装盒，其上也是没有任何保修标贴的。只要记住这一点，我们就能轻松地分辨水货与行货硬盘。,3二手硬盘和返修硬盘部分有物理坏道的硬盘经过厂商维修后可以再次使用，但是其稳定性已经大打折扣，寿命也不会很长，因此这类硬盘是最危险的。一般而言，只要硬盘表面的序列号与产品包装盒能够一一对应，并且包装盒未拆封，那么我们就可以基本确认不是返修产品。至于二手硬盘，其确认方法就更加简单了。用过的硬盘在IDE接口处总有一些划伤，此外如果
32、买来的硬盘已经分好了区，那么就可以肯定是二手硬盘，因为厂商是不会为你分区的。,7.4 几款硬盘产品,7.4.1 迈拓金钻9代DiamondMax Plus9的噪音级别非常低。DiamondMax Plus9采用了Maxtor的防震保护系统(SPS)和数据保护系统技术，使可靠性和数据完整性上升到一个更高水准，它们可有效地防范工作和非工作时的冲击。(1)金钻9代80GB(2MB)是迈拓在桌面市场最主要的产品，也是市场上卖得最好的硬盘之一。如图7-9所示。,图7-9 金钻9代80GB(2MB)硬盘外形,金钻9代80GB(2MB)采用液态轴承的主轴电机，SMOOTH的主轴电机驱动芯片和ARDENT C
33、5-C1数据处理芯片，缓存芯片是常见的HY57V161610DTC-6，容量2MB。如图7-10所示。,图7-10 金钻9代80GB(2MB)硬盘内部结构,图7-11 金钻9代 DiamondMax Plus9硬盘外形,图7-12 金钻9代 DiamondMax Plus9硬盘内部结构,由于是串行版本，所以这款200GB硬盘的电路版设计和上面的80GB并行版存在一定差异。串行版和并行版在芯片布局上是一致的，包括使用相同的数据处理芯片和主轴音圈驱动芯片，数据缓存从2MB增加到了8MB，周边辅助电路也作了细微改动。最大的改动莫过于增加了88i8030-TBC Serial ATA桥芯片，其作用是为
34、并行硬盘提供串行界面。这种方式并不是真正的串行架构，是通过并行硬盘增加并串转换桥芯片改造而来，性能并不是最佳的。,7.4.2 希捷硬盘1希捷Barracuda ATA(酷鱼5代)硬盘希捷公司的Barracuda ATA(酷鱼5代)硬盘外形如图7-13所示。新型的Barracuda ATA 在外观上与它的上一代产品Barracuda ATA 有很大区别。,图7-13 希捷Barracuda ATA(酷鱼5代)硬盘外形,图7-14所示的是Barracuda ATA 硬盘的印刷电路板。Barracuda ATA 硬盘采用的是单碟容量为60GB的盘片，此系列硬盘的最大存储能力为120GB。当然，希捷的
35、ATA硬盘一贯使用的是双片磁盘设计。此款样品(ST3120023A)采用了2MB缓存并支持ATA/100接口。单碟片产品在休眠状态下噪声小于2.5dB(这里是指盘片旋转，而磁头静止)。双碟片的硬盘噪音会高一些，但绝不会高很多。,图7-14 Barracuda ATA V硬盘印刷电路板,2希捷酷鱼7200.7尽管酷鱼系列在市场上拥有最高的市场占有率和极高的性价比，但毕竟性能是用户最为关注的因素。由于酷鱼较酷鱼的性能提升十分有限，酷鱼的性能表现在和其他厂商同一代产品的较量中显然难以占到优势，所以希捷急需一款性能强劲的产品来面对下一阶段的市场挑战，酷鱼7200.7便是在这样的市场环境下登场的。酷鱼从
36、代到代已是人们耳熟能详的产品了，这次希捷对它们的全新硬盘并没有按常规使用酷鱼的命名，而是采用了7200.7，相应的5400RPM产品则命名为5400.1。从命名看来，转速的标称是十分清晰的，这可以避免用户对产品参数的混淆，而小数点后面的数字则代表希捷在该转速的第几代产品。,与前几代的酷鱼系列相比，酷鱼7200.7在提高单碟容量以提高数据传输率的同时，融入了3D防护系统和第六代FDB液态轴承马达技术，使数据稳定性和噪声控制得到进一步提高。除此之外，酷鱼7200.7最瞩目的还是它在Serial ATA方面的设计：7200.7的串行版本将会完全使用自主研发的串行技术(Native Serial AT
37、A，原生串行ATA)，不需使用桥芯片作界面转换，实现从并行ATA到串行ATA的正式过渡，这可以完全消除由于桥芯片数据转换而造成的性能损失。酷鱼7200.7串行版也是目前市面上最常见的Serial ATA硬盘。酷鱼7200.7的单碟容量提高到了80GB，最小容量为40GB，两碟封装时可以达到最大容量160GB。(1)希捷酷鱼 Barracuda 7200.7 160GB(2MB)外形如图7-15所示。,图7-15 希捷酷鱼 Barracuda 7200.7硬盘外形,酷鱼7200.7 160GB(2MB)采用UltraATA/100界面，是最早突破千元底线的主流桌面7200转硬盘。从酷鱼7200.
38、7开始，酷鱼系列放弃了采用已久的SeaShield保护技术，让电路版直接裸露在外面，虽然这样做增加了硬盘电路损坏的机会，但既然其他品牌的硬盘都是采用这样的设计，希捷跟随大流的做法也无可厚非，并且这样做有助于降低成本和改善硬盘散热。酷鱼系列是最早使用FDB液态轴承马达的硬盘，到了酷鱼7200.7，该技术已经发展到了第六代。从酷鱼开始，酷鱼系列就基本使用agere的数据处理主芯片，酷鱼7200.7也不例外。数据缓存采用的是Winbond的W981616BH-6，容量为2MB。如图7-16所示。,图7-16 希捷酷鱼 Barracuda 7200.7硬盘内部结构,(2)希捷酷鱼 Barracuda
39、7200.7 160GB(8MB)外形如图7-17所示。酷鱼7200.7 Plus号称第一款真正意义上的Serial ATA硬盘，它所采用的设计让人关注。,图7-17 希捷酷鱼 Barracuda 7200.7 Plus硬盘外形,在主体技术上，酷鱼7200.7 Plus和普通的酷鱼7200.7是完全一致的，差别只在于Serial ATA的实现方式上。从图7-18中我们可以看到，主轴电机驱动芯片、数据处理芯片两者是一致的，只是数据缓存换成了8 MB。,图7-18 希捷酷鱼 Barracuda 7200.7 Plus硬盘内部结构,图7-19中显示了LSI LOGIC这块和Seagate共同研发的串
40、行处理芯片，正是通过它，酷鱼7200.7 Plus实现了真正意义上的串行ATA。,图7-19 串行处理芯片,7.4.3 日立HITACHI DeskStar 7K250DeskStar 7K250系列单碟容量顺应潮流提高到了80GB(DeskStar 180GXP为60GB)，采用3碟封装技术，最高容量可达250GB，平均存储时间也仅仅是8.5ms。这是日立首次提供SATA界面的硬盘，这款硬盘将备有老式的PATA接口与SATA接口两种不同的系列。为了更好地发挥这款硬盘的性能，SATA版本全线配备了高达8MB的缓存，而普通的ATA版本则分2MB/8MB缓存的版本。容量方面，ATA版本备有40/6
41、0/120/160/250GB五个版本，而SATA版本则缺少了40GB的版本。日立HITACHI DeskStar 7K250 250GB(8MB)外形如图7-20所示。,图7-20 日立HITACHI DeskStar 7K250硬盘外形,7K250同样使用业界流行的液态轴承马达。和其他品牌的硬盘相比，你会发现IBM的硬盘多了一块控制芯片；数据处理芯片和命令控制芯片的独立使两者能够更高效地工作。数据缓存位于电路板的背面，必须卸下电路板才能看见，它采用了三星(SAMSUNG)的K4S641632F-TC75 SDRAM模块。如图7-21所示。,图7-21 日立HITACHI DeskStar
42、7K250硬盘内部结构,7.4.4 三星Samsung SpinPoint P80与希捷、迈拓等最前沿的硬盘商相比，三星的产品更新速度的确有所欠缺，但它每一系列的硬盘还是相当有特色的。三星最新一代硬盘命名为SpinPoint，根据7200转和5400转的差异，划分为高端的P系列和低端的V系列。在P系列当中共有P80、P40和PL40三个系列，P80系列是三星硬盘的旗舰产品。P80系列使用了目前业界最流行的单碟80 GB容量技术，2碟封装时可达最大容量160 GB。P80不但在性能上有重大突破，NoiseGuard噪音控制技术、SlientSeek磁头寻道静音技术、ImpacGuard硬盘磁头抗
43、震技术等的应用，使得它在发热、噪音以及数据安全性方面也有不俗表现。,Ultra ATA/133和SerialATA/150界面的应用更使得它的产品线具备了和任何主流产品争一日之长短的实力。综合这些，SpinPoint P80受到广大消费者的关注实在情理之中。三星SpinPoint P80的产品设置和其他主流产品相似，并行ATA版本提供了2 MB和8 MB两种缓存容量，Serial ATA仅提供8 MB缓存版本。三星SpinPoint SP1604N 160GB(2MB)外形如图7-22所示。,图7-22 三星SpinPoint SP1604N硬盘外形,三星的硬盘一向给人粗犷的感觉，SpinPo
44、int P80系列也不例外。SP1604N容量为160GB，配备2MB数据缓存，支持UltraATA/133界面。三星也是在产品中普遍使用液态轴承马达的厂商之一，这使得SpinPoint P80系列有出色的静音表现。SP1614N使用日立的主轴电机驱动芯片，以及Marvell的88i5522-LGO硬盘数据处理器，支援UltraATA/133。数据缓存是Winbond的2MB SDRAM模块，另外还有一块1MB的闪存用来存储Firmware。如图7-23所示。,图7-23 三星SpinPoint SP1604N硬盘内部结,三星 SpinPoint SP1614C 160GB(8MB)是SP16
45、04N的8MB串行版本，在使用相同盘体的前提下提供对SerialATA/150的支持。SP1614C的芯片设计和SP1604N基本相似，新增的Marvell 88i8030-TBC提供了串并行的桥接转换，和金钻9串行版使用相同的串行实现方式。除此之外，SP1614C使用了ATMEL的1 MB FlashMemory，而不是ST Micro的产品。,希捷1TB SATA2 32M 7200.12/ST31000528AS（串口/散）370,希捷500GB 7200.12 16M（串口/散）ST3500418AS275,WD WD5000AAKX 500GB蓝盘 280,7.5 电源的认识与选购,
46、7.5.1 电源的工作原理我们都知道市电是220V/50Hz的交流电，而计算机系统中各配件使用的都是低压直流电，因此电源就是计算机供电的主角。如果把电流比作血液，那么电源就是计算机的心脏。,市电进入电源后，首先经过扼流线圈和电容滤除高频杂波和干扰信号，接下来经过整流和滤波得到高压直流电，然后进入电源最核心的部分开关电路。开关电路主要负责将直流电转换为高频脉动直流电，再送往高频开关变压器降压，然后滤除高频交流部分，这样才可得到电脑需要的较为“纯净”的低压直流电。因为计算机电源最核心的部分是开关电路，因此计算机电源通常就被称为开关电源(Switching Power Supply)。电源的外形如图
47、7-24所示。,图7-24 电源外形,7.5.2 电源的输出计算机系统中各部件使用的都是低压直流电，但不同配件具体要求的电压和电流又各不相同，比如转速达到数千转每秒的硬盘主轴电机和硬盘控制电路对供电的要求肯定不可能相同，因此电源也相应有多路输出满足不同的供电需求。就目前最常用的ATX电源来说，其电源输出有下列几种：(1)+3.3V：主要经主板变换后驱动芯片组、内存等电路。(2)+5V：目前主要驱动硬盘和光驱的控制电路(除电机外)、主板以及软驱等。,(3)+12V：用于驱动硬盘和光驱的电机、散热风扇，或通过主板扩展插槽驱动其他板卡。在最新的Pentium 4系统中，由于Pentium 4处理器功
48、耗增大，对供电的要求更高，因此专门增加了一个4Pin的插头提供+12V电压给主板，经主板变换后供给CPU和其他电路。因此配置Pentium 4系统要选用有+12V 4Pin插头的电源，如图7-25所示。(4)-12V：主要用于某些串口电路，其放大电路需要用到+12V和-12V，但电流要求不高，因此-12V输出电流一般小于1A。,图7-25 4Pin+12 V电源连接器,(5)-5V：主要用于驱动某些ISA板卡电路，输出电流通常小于1A。(6)+5VSB：+5VSB表示+5V Standby，指在系统关闭后保留一个+5V的等待电压，用于系统的唤醒。+5VSB是一个单独的电源电路，只要有输入电压，
49、+5VSB就存在。这样，计算机就能实现远程Modem唤醒或者网络唤醒功能。最早的ATX 1.0版只要求+5VSB供电电流达到0.1A，但随着CPU和主板功耗的提高，0.1A已经不能满足系统的要求，因此现在的ATX电源+5VSB输出一般都可以达到1A以上，甚至2A。一般而言，正规电源产品的铭牌上都应该标注各路输出的供电电流。对产品各项指标了解得更加清楚是一件好事，购买电源时请尽量选择这类产品。,7.5.3 电源的功率大家都知道，功率的计算方法是电压乘以电流。对于电源来说，是否将各路直流输出的电压乘以电流，再累加到一起就是电源的额定输出功率呢？下面列举了输出电压/电流与功率的关系：,实际上，ATX
50、电源的各路输出不可能同时达到标称的最大输出电流，因此我们可以在电源铭牌上看到诸如“+5V&+3.3V:145W；+5V、+3.3V&+12V:240W”这样的指标，这表示+5V和+3.3V最大联合输出为145W；+5V、+3.3V和+12V最大联合输出为240W。如果按照输出电压/电流与功率的关系来进行计算，这个值却达到了338W，大大超过了240W的限制。显然，通过简单的累加来计算电源的额定功率是完全错误的。通常情况下，我们经常提到的电源的功率一般指电源的额定输出功率，但是电源除了标注额定功率外还有最大功率，因此这里我们先了解一下电源的几种功率。,1额定功率电源的额定功率并没有一个具体的计算
