whhaaa第6章-外部存儲(chǔ)設(shè)備(編輯修改稿)
2024-08-31 09:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 相當(dāng)可觀。 USB接口的硬盤實(shí)際上也是帶有 USB轉(zhuǎn)接卡的 EIDE硬盤。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看， USB接口硬盤和 IEEE 1394接口硬盤將成為可移動(dòng)存儲(chǔ)器的發(fā)展方向。 ? 硬盤的新技術(shù) ? 近年來(lái)，硬盤技術(shù)發(fā)展很快，硬盤的性能有了很大的提升。目前硬盤的新技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： ? 1．新型磁頭技術(shù) ? 磁頭是硬盤技術(shù)中最為關(guān)鍵的部件，好的磁頭可以提高硬盤的整體性能。早期的硬盤都是采用讀寫合一的電磁感應(yīng)式磁頭，這種二合一磁頭在設(shè)計(jì)時(shí)，需要同時(shí)兼顧讀和寫兩種截然不同的操作，所以性能受到限制，現(xiàn)逐漸被淘汰。 ? 目前硬盤廣泛使用的磁頭有兩種：MR(Mago Resistive)磁阻磁頭和GMR(Grand Mago Resistive)巨磁阻磁頭。 ? MR磁阻磁頭采用的是讀 /寫分離式設(shè)計(jì)，寫入磁頭仍然采用傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)式磁頭，而讀取磁頭則采用新型的 MR磁阻磁頭。 MR磁頭材料在不同的磁場(chǎng)下阻值會(huì)發(fā)生變化，利用這一原理來(lái)讀取信號(hào)，讀取速度和準(zhǔn)確率都得到很大提高，同時(shí)由于讀取信號(hào)幅度與磁道密度無(wú)關(guān)，因此，盤片密度比過(guò)去有了大幅度提高。 ? GMR巨磁阻磁頭也是利用這一原理，但GMR磁頭材料的磁阻效應(yīng)更加明顯，同時(shí) GMR磁頭采用了多層薄膜結(jié)構(gòu)，對(duì)信號(hào)的變化更加敏感，因而存儲(chǔ)密度可以進(jìn)一步提高。目前， GMR磁頭已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)階段，逐漸開始普及。 ? 目前最新型的磁頭是 TMR（ Tunneling MR，隧道型磁阻）磁頭，它是 GMR巨磁阻磁頭的后繼產(chǎn)品，與最新開發(fā)的垂直磁性記錄方式混用后可大大提高存儲(chǔ)密度。 ? 2． PRML讀取通道技術(shù) ? PRML(Partial Response Maximum Likelihood，部分響應(yīng)完全匹配 )技術(shù)就是將硬盤數(shù)據(jù)讀取電路分成兩段“操作流水線”，流水線第一段將磁頭讀取的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，然后只選取部分“標(biāo)準(zhǔn)”信號(hào)移交第二段繼續(xù)處理； ? 第二段將所接收的信號(hào)與 PRML芯片預(yù)置信號(hào)模型進(jìn)行對(duì)比，然后選取差異最小的信號(hào)進(jìn)行組合后輸出以完成數(shù)據(jù)的讀取過(guò)程。 PRML技術(shù)可以降低硬盤讀取數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率，因此可以進(jìn)一步提高磁盤數(shù)據(jù)密集度。 PRML技術(shù)的普遍利用，使硬盤的容量、速度、可靠性都有了不同程度的提高。 ? 3． ? 隨著硬盤容量和速度的提高，人們對(duì)硬盤數(shù)據(jù)安全性的要求也越來(lái)越高，硬盤生產(chǎn)廠商都在努力尋求一種硬盤安全監(jiān)測(cè)機(jī)制。如今，.(SelfMonitoring， Analysis and Reporting Technology，自監(jiān)測(cè)、分析及報(bào)告技術(shù) )在主流硬盤中得到了廣泛的應(yīng)用，它是一種對(duì)硬盤故障預(yù)先報(bào)警、防止數(shù)據(jù)丟失的技術(shù)。 ? 、磁盤、電機(jī)、電路等硬盤部件，并由硬盤的監(jiān)測(cè)電路和主機(jī)上的監(jiān)測(cè)軟件對(duì)硬盤的運(yùn)行情況和預(yù)設(shè)的安全值進(jìn)行分析、比較，當(dāng)出現(xiàn)超出安全值范圍以外的情況時(shí)，會(huì)自動(dòng)發(fā)出警告信息； ? 還可以根據(jù)硬盤使用情況自動(dòng)降低硬盤的運(yùn)行速度，把重要的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)存到其它安全扇區(qū)或存儲(chǔ)設(shè)備上。例如每隔 8小時(shí)， 掃描硬盤，當(dāng)發(fā)現(xiàn)快要損壞的扇區(qū)時(shí)，會(huì)自動(dòng)將損壞扇區(qū)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到好的扇區(qū)上。 ? 4． RAID技術(shù) ? RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks，廉價(jià)冗余磁盤陣列 )技術(shù)是由美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的 1988年提出的。RAID簡(jiǎn)稱為磁盤陣列，是將多個(gè)磁盤按照某種邏輯方式組織起來(lái)，作為邏輯上的一個(gè)磁盤來(lái)使用。一般情況下，組成的邏輯磁盤的容量要略小于各個(gè)磁盤容量的總和。 ? RAID的具體實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)硬件也可以通過(guò)軟件，如 Windows NT/2022/XP操作系統(tǒng)就提供了 RAID功能。常用的磁盤陣列有 3種模式： RAID0、 RAID1和RAID5。 ? 5．噪音與防震技術(shù) ? 隨著硬盤主軸轉(zhuǎn)速的提高，帶來(lái)了磨損加劇、溫度升高、噪聲增大等一系列負(fù)面影響，各大硬盤生產(chǎn)廠商都在加大力度尋求解決方法。 ? “液態(tài)軸承馬達(dá)”可以有效地解決這些問(wèn)題。它使用黏膜液態(tài)軸承，以油膜代替滾珠，有效地降低了因金屬摩擦而產(chǎn)生的噪聲和發(fā)熱。同時(shí)黏膜液態(tài)軸承也可有效地吸收震動(dòng)，增強(qiáng)硬盤的抗震能力，由此硬盤的壽命與可靠性也得到提高。 ? 在防震技術(shù)方面，各大生產(chǎn)商還增加了獨(dú)特的技術(shù)來(lái)提升硬盤的質(zhì)量，如IBM公司的 DFT(Disk Fitness Test)、Maxtor公司的 ShockBlock、 Seagate公司的 SeaShield等技術(shù)能使硬盤承受較大的沖擊，可將硬盤因沖擊而造成的損害降到最低程度。 軟盤驅(qū)動(dòng)器 ? 微機(jī)上使用的軟盤片一般都是 ，軟盤驅(qū)動(dòng)器是對(duì)軟盤進(jìn)行讀寫的裝置，是集機(jī)、電、光、磁為一體的精密設(shè)備。從外部結(jié)構(gòu)來(lái)看，它由殼體、面板、數(shù)據(jù)信號(hào)接口和電源接口等部分組成。面板在軟驅(qū)的前面，上面有插入軟盤的活動(dòng)門、退盤按鈕和工作指示燈。軟驅(qū)的后面是一個(gè) 4芯的電源插座和一個(gè) 34芯 D型數(shù)據(jù)接口插座。軟驅(qū)的外觀如圖 63所示。 圖 63 軟盤驅(qū)動(dòng)器 ? 1．主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) ? 2．磁頭定位系統(tǒng) ? 3．狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng) （ 1）盤片插入檢測(cè)裝置 （ 2） 0磁道檢測(cè)裝置 （ 3）索引信號(hào)檢測(cè)裝置 （ 4）寫保護(hù)檢測(cè)裝置 ? 4．讀寫系統(tǒng) ? 讀寫系統(tǒng)由讀電路、寫電路、抹電路 3個(gè)部分組成。 ? （ 1）讀電路 ? 讀電路的作用是在讀命令的控制下，通過(guò)磁頭把盤片上記錄的信息讀出，并還原成與寫入信息完全相同的記錄脈沖。 ? 當(dāng)從記錄信息的軟盤片上讀出數(shù)據(jù)時(shí)，磁頭與盤片接觸，切割盤片上的磁力線，在磁頭線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)的大小是隨磁通的變化而變化的；磁頭讀出的信號(hào)經(jīng)前置放大，并通過(guò)低通濾波濾掉高頻噪聲信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)微分放大、限幅放大變成方波，再經(jīng)數(shù)據(jù)鑒別（是 0還是 1）、數(shù)據(jù)整形后送到主機(jī)。 ? （ 2）寫電路 ? 寫電路的作用是在寫命令的控制下，把數(shù)據(jù)脈沖變換成有一定強(qiáng)度的寫入電流，然后送到磁頭線圈中使其產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)這個(gè)磁場(chǎng)作用到盤片上時(shí)，便會(huì)使盤片上的磁層發(fā)生磁性翻轉(zhuǎn)，從而把數(shù)據(jù)記錄在盤
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