【文章內容簡介】 的磁頭是讀寫合一的，通過電流變化去感應信號的幅度。對于大多數(shù)計算機來說，在與硬盤交換數(shù)據的過程中，讀操作遠遠快于寫操作，而且讀 /寫是兩種不同特性的操作，這樣就促使硬盤廠商開發(fā)一種讀 /寫分離磁頭。在1991 年， IBM 提出了它基于磁阻（ MR）技術的讀磁頭技術 ――各項異性磁 ,磁頭在和旋轉的碟片相接觸過程中，通過感應碟片上磁場的變化來讀取數(shù)據。在硬盤中，碟片的單碟容量和磁頭技術是相互制約、相互促進的。 AMR（ Anisotropic Mago Resistive， AMR）：一種磁頭技術， AMR 技術可以支持，在 1997 年 AMR 是當時市場的主流技術。 GMR（ Giant Mago Resistive，巨磁阻）：比 AMR技術磁頭靈敏度高 2 倍以上， GMR磁頭是由 4 層導電材料和磁性材料薄膜構成的：一個傳 感層、一個非導電中介層、一個磁性的栓層和一個交換層。前 3 個層控制著磁頭的電阻。在栓層中，磁場強度是固定的 ,并且磁場方向被相臨的交換層所保持。而且自由層的磁場強度和方向則是隨著轉到磁頭下面的磁盤表面的微小磁化區(qū)所改變的，這種磁場強度和方向的變化導致明顯的磁頭電阻變化，在一個固定的信號電壓下面，就可以拾取供硬盤電路處理的信號。 OAW（光學輔助溫式技術）：希捷正在開發(fā)的 OAW 是未來磁頭技術發(fā)展的方向， OAW技術可以在 1 英寸寬內寫入 105000 以上的磁道，單碟容量有望突破 36GB。單碟容量的提高不僅可以提高硬盤總容量、降低平均尋道時間，還可以降低成本、提高性能。 PRML（局部響應最大擬然， Partial Response Maximum Likelihood）：除了磁頭技術的日新月異之外，磁記錄技術也是影響硬盤性能非常關鍵的一個因素。當磁記錄密度達到某一程度后，兩個信號之間相互干擾的現(xiàn)象就會非常嚴重。為了解決這一問題，人們在硬盤的設計中加入了 PRML 技術。 PRML 讀取通道方式可以簡單地分成兩個部分。首先是將磁頭從盤片上所讀取的信號加以數(shù)字化，并將未達到標準的信號加以舍棄，而沒有將信 號輸出。這個部分便稱為局部響應。最大擬然部分則是拿數(shù)字化后的信號模型與 PRML 芯片本身的信號模型庫加以對比，找出最接近、失真度最小的信號模型，再將這些信號重新組合而直接輸出數(shù)據。使用 PRML 方式，不需要像脈沖檢測方式那樣高的信號強度，也可以避開因為信號記錄太密集而產生的相互干擾的現(xiàn)象。 磁頭技術的進步，再加上目前記錄材料技術和處理技術的發(fā)展，將使硬盤的存儲密度提升到每平方英寸 10GB 以上，這將意味著可以實現(xiàn) 40GB 或者更大的硬盤容量。 間隔因子：硬盤磁道上相鄰的兩個邏輯扇區(qū)之間的物理扇區(qū)的 數(shù)量。因為硬盤上的信息是以扇區(qū)的形式來組織的，每個扇區(qū)都有一個號碼，存取操作要通過這個扇區(qū)號，所以使用一個特定的間隔因子來給扇區(qū)編號而有助于獲取最佳的數(shù)據傳輸率。 著陸區(qū) (LZ)：為使硬盤有一個起始位置，一般指定一個內層柱面作為著陸區(qū)，它使硬盤磁頭在電源關閉之前?；卦瓉淼奈恢?。著陸區(qū)不用來存儲數(shù)據，因些可避免磁頭在開、關電源期間緊急降落時所造成數(shù)據的損失。目前，一般的硬盤在電源關閉時會自動將磁頭停在著陸區(qū)，而老式的硬盤需執(zhí)行 PARK 命令才能將磁頭歸位。 反應時間：指的是硬盤中的轉輪的 工作情況。反應時間是硬盤轉速的一個最直接的反應指標。 5400RPM 的硬盤擁有的是 MS 的反應時間，而 7200RPM 的可以達到 MS。反應時間是硬盤將利用多長的時間完成第一次的轉輪旋轉。如果我們確定一個硬盤達到 120 周旋轉每秒的速度，那么旋轉一周的時間將是 1/120 即 秒的時間。如果我們的硬盤是 秒每周的速度，我們也可以稱這塊硬盤的反應時間是 ms(1ms=1/1000 每秒 )。 平均潛伏期（ average latency）：指當磁頭移動到數(shù) 據所在的磁道后，然后等待所要的數(shù)據塊繼續(xù)轉動（半圈或多些、少些）到磁頭下的時間，單位為毫秒（ ms）。平均潛伏期是越小越好，潛伏期小代表硬盤的讀取數(shù)據的等待時間短，這就等于具有更高的硬盤數(shù)據傳輸率。 道至道時間（ single track seek）：指磁頭從一磁道轉移至另一磁道的時間，單位為毫秒（ ms）。 全程訪問時間（ max full seek）：指磁頭開始移動直到最后找到所需要的數(shù)據塊所用的全部時間，單位為毫秒（ ms）。 外部數(shù)據傳輸率：通稱突發(fā)數(shù)據傳輸 率（ burst data transfer rate）：指從硬盤緩沖區(qū)讀取數(shù)據的速率，常以數(shù)據接口速率代替，單位為 MB/S。目前主流硬盤普通采用的是 Ultra ATA/66，它的最大外部數(shù)據率即為 ， 20xx 年推出的 Ultra ATA/100，理論上最大外部數(shù)據率為 100MB/s，但由于內部數(shù)據傳輸率的制約往往達不到這么高。 主軸轉速：是指硬盤內電機主軸的轉動速度，目前 ATA（ IDE）硬盤的主軸轉速一般為54007200rpm，主流硬盤的轉速為 7200RPM，至于 SCSI硬盤 的主軸轉速可達一般為 720010，000RPM，而最高轉速的 SCSI 硬盤轉速高達 15， 000RPM。 數(shù)據緩存：指在硬盤內部的高速存儲器，在電腦中就象一塊緩沖器一樣將一些數(shù)據暫時性的保存起來以供讀取和再讀取。目前硬盤的高速緩存一般為 512KB2MB，目前主流 ATA 硬盤的數(shù)據緩存為 2MB，而在 SCSI 硬盤中最高的數(shù)據緩存現(xiàn)在已經達到了 16MB。對于大數(shù)據緩存的硬盤在存取零散文件時具有很大的優(yōu)勢。 硬盤表面溫度：它是指硬盤工作時產生的溫度使硬盤密封殼溫度上升情況。硬盤工作 時產生的溫度過高將影響磁頭的數(shù)據讀取靈敏度，因此硬盤工作表面溫度較低的硬盤有更好的數(shù)據讀、寫穩(wěn)定性。 MTBF（連續(xù)無故障時間）：它指硬盤從開始運行到出現(xiàn)故障的最長時間，單位是小時。一般硬盤的 MTBF 至少在 30000 或 40000 小時。 .（自監(jiān)測、分析、報告技術）：這是現(xiàn)在硬盤普遍采用的數(shù)據安全技術，在硬盤工作的時候監(jiān)測系統(tǒng)對電機、電路、磁盤、磁頭的狀態(tài)進行分析，當有異常發(fā)生的時候就會發(fā)出警告，有的還會自動降速并備份數(shù)據。 DPS（數(shù)據保護系統(tǒng)）：昆 騰在火球八代硬盤中首次內建了 DPS，在硬盤的前 300MB內存放操作系統(tǒng)等重要信息， DPS 可在系統(tǒng)出現(xiàn)問題后的 90 秒內自動檢測恢復系統(tǒng)數(shù)據，若不行則用 DPS 軟盤啟動后它會自動分析故障，盡量保證數(shù)據不丟失。 數(shù)據衛(wèi)士：是西部數(shù)據（ WD）特有的硬盤數(shù)據安全技術，此技術可在硬盤工作的空余時間里自動每 8 個小時自動掃描、檢測、修復盤片的各扇區(qū)。 MaxSafe：是邁拓在金鉆二代上應用的技術，它的核心是將附加的 ECC 校驗位保存在硬盤上，使讀寫過程都經過校驗以保證數(shù)據的完整性。 DST：驅動器自我檢測技術，是希捷公司在自己硬盤中采用的數(shù)據安全技術，此技術可保證保存在硬盤中數(shù)據的安全性。 DFT：驅動器健康檢測技術，是 IBM 公司在自己硬盤中采用的數(shù)據安全技術，此技術同以上幾種技術一樣可極大的提高數(shù)據的安全性。 噪音與防震技術：硬盤主軸高速旋轉時不可避免的產生噪音，并會因金屬磨擦而產生磨損和發(fā)熱問題，“液態(tài)軸承馬達”就可以解決這一問題。它使用的是黏膜液油軸承，以油膜代替滾珠，可有效地降低以上問題。同時液油軸承也可有效地吸收震動，使硬盤的抗震能力由一般 的一二百個 G提高到了一千多 G，因此硬盤的壽命與可靠性也可以得到提高。昆騰在火球七代（ EX）系列之后的硬盤都應用了 SPS 震動保護系統(tǒng)；邁拓在金鉆二代上應用了 ShockBlock防震保護系統(tǒng)，他們的目的都是分散沖擊能量，盡量避免磁頭和盤片的撞擊；希捷的金牌系列硬盤中SeaShield 系統(tǒng)是用減震材料制成的保護軟罩外加磁頭臂與盤片間的防震設計來實現(xiàn)的。 ST506/412 接口：這是希捷開發(fā)的一種硬盤接口，首先使用這種接口的硬盤為希捷的ST－ 506 及 ST－ 412。 ST－ 506 接口使用起來相當簡便， 它不需要任何特殊的電纜及接頭，但是它支持的傳輸速度很低，因此到了 1987 年左右這種接口就基本上被淘汰了，采用該接口的老硬盤容量多數(shù)都低于 200MB。早期 IBM PC/XT 和 PC/AT 機器使用的硬盤就是 ST－ 506/412硬盤或稱 MFM 硬盤 MFM（ Modified Frequency Modulation）是指一種編碼方案。 ESDI 接口：即（ Enhanced Small Drive Interface）接口，它是邁拓公司于 1983 年開發(fā)的。其特點是將編解碼器放在硬盤本身之中，而不是在控制卡 上，理論傳輸速度是前面所述的ST506 的 2…4倍，一般可達到 10Mbps。但其成本較高，與后來產生的 IDE接口相比無優(yōu)勢可言，因此在九十年代后就被淘汰了。 IDE 及 EIDE 接口： IDE（ Integrated Drive Electronics）的本意實際上是指把控制器與盤體集成在一起的硬盤驅動器，我們常說的 IDE 接口，也叫 ATA（ Advanced Technology Attachment）接口，現(xiàn)在 PC 機使用的硬盤大多數(shù)都是 IDE 兼容的，只需用一根電纜將它們與主板或接口卡連起來就可以了。 把盤體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤接口的電纜數(shù)目與長度，數(shù)據傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪姡脖P制造起來變得更容易，因為廠商不需要再擔心自己的硬盤是否與其它廠商生產的控制器兼容，對用戶而言，硬盤安裝起來也更為方便。 ATA1(IDE)： ATA 是最早的 IDE標準的正式名稱， IDE 實際上是指連在硬盤接口的硬盤本身。 ATA 在主板上有一個插口，支持一個主設備和一個從設備，每個設備的最大容量為504MB， ATA 最早支持的 PIO0 模式（ Programmed I/O0）只有 ，而 ATA1 一共規(guī)定了 3 種 PIO 模式和 4 種 DMA 模式（沒有得到實際應用），要升級為 ATA2，需要安裝一個EIDE 適配卡。 ATA2 （ EIDE Enhanced IDE/Fast ATA）：這是對 ATA1 的擴展，它增加了 2 種 PIO和 2 種 DMA 模式，把最高傳輸率提高到了 ，同時引進了 LBA 地址轉換方式，突破了老 BIOS 固有 504MB 的限制，支持最高可達 的硬盤。如你的電腦支持 ATA2，則可以在CMOS 設置中找到（ LBA， LogicalBlock Address）或（ CHS， Cylinder,Head,Sector）的設置。其兩個插口分別可以連接一個主設備和一個從設置，從而可以支持四個設備，兩個插口也分為主插口和從插口。通?？蓪⒆羁斓挠脖P和 CDROM 放置在主插口上，而將次要一些的設備放在從插口上，這種放置方式對于 486 及早期的 Pentium 電腦是必要的，這樣可以使主插口連在快速的 PCI 總線上，而從插口連在較慢的 ISA 總線上。 三、內存術語解釋 BANK： BANK 是指內存插槽的計算單位 (也有人稱為記憶庫 )，它是計算機系統(tǒng)與內存間資料匯流的基本 運作單位。 內存的速度：內存的速度是以每筆 CPU 與內存間數(shù)據處理耗費的時間來計算，為總線循環(huán) (bus cycle)以奈秒 (ns)為單位。 內存模塊 (Memory Module)：提到內存模塊是指一個印刷電路板表面上有鑲嵌數(shù)個記憶體芯片 chips，而這內存芯片通常是 DRAM 芯片，但近來系統(tǒng)設計也有使用快取隱藏式芯片鑲嵌在內存模塊上內存模塊是安裝在 PC 的主機板上的專用插槽 (Slot)上鑲嵌在 Module 上DRAM 芯片 (chips)的數(shù)量和個別芯片 (chips)的容量，是決定 內存模塊的設計的主要因素。 SIMM (Single Inline Memory Module)：電路板上面焊有數(shù)目不等的記憶 IC，可分為以下 2 種型態(tài)： 72PIN： 72腳位的單面內存模塊是用來支持 32 位的數(shù)據處理量。 30PIN： 30 腳位的單面內存模塊是用來支持 8 位的數(shù)據處理量。 DIMM (Dual Inline Memory Module)：（ 168PIN） 用來支持 64位或是更寬的總線，而且只用 伏特的電壓，通常用在 64 位的桌上型計算機或是服務器。 RIMM： RIMM 模塊是下一世代的內存模塊主要規(guī)格之一，它是 Intel 公司于 1999 年推出芯片組所支持的內存模塊，其頻寬高達 。 SODIMM (Small Outline Dual Inline Memory Module) （ 144PIN）： 這是一種改良型的 DIMM 模塊，比一般的 DIMM