硬盘内部硬件结构和工作原理详解 一般硬盘正面贴有产品标签,主要包括厂家信息和产品信息,如商标、型号、序列号、生产日期、容量、参数和主从设置方法等。这些信息是正确使用硬盘的基本依据,下面将逐步介绍它们的含义。 硬盘主要由盘体、控制电路板和接口部件等组成,如图 1-1所示。盘体是一个密封的腔体。硬盘的内部结构通常是指盘体的内部结构;控制电路板上主要有硬盘BIOS、硬盘缓存(即 CACHE)和主控制芯片等单元,如图 1-2所示;硬盘接口包括电源插座、数据接口和主、从跳线,如图 1-3所示。 图 1-1 硬盘的外观 图 1-2 控制电路板 图 1-3 硬盘接口 电源插座连接电源,为硬盘工作提供电力保证。数据接口是硬盘与主板、内存之间进行数据交换的通道,使用一根 40针 40线(早期)或 40针 80线(当前)的 IDE接口电缆进行连接。新增加的 40线是信号屏蔽线,用于屏蔽高速高频数据传输过程中的串扰。中间的主、从盘跳线插座,用以设置主、从硬盘,即设置硬盘驱动器的访问顺序。其设置方法一般标注在盘体外的标签上,也有一些标注在接口处,早期的硬盘还可能印在电路板上。 此外,在硬盘表面有一个透气孔(见图 1-1),它的作用是使硬盘内部气压与外部大气压保持一致。由于盘体是密封的,所以,这个透气孔不直接和内部相通,而是经由一个高效过滤器和盘体相通,用以保证盘体内部的洁净无尘,使用中注意不要将它盖住。 1.2 硬盘的内部结构 硬盘的内部结构通常专指盘体的内部结构。盘体是一个密封的腔体,里面密封着磁头、盘片(磁片、碟片)等部件,如图 1-4所示。 图 1-4 硬盘内部结构 硬盘的盘片是硬质磁性合金盘片,片厚一般在 0.5mm左右,直径主要有 1.8in(1in=25.4mm)、2.5in、3.5in和 5.25in 4种,其中 2.5in和 3.5in盘片应用最广。盘片的转速与盘片大小有关,考虑到惯性及盘片的稳定性,盘片越大转速越低。一般来讲,2.5in硬盘的转速在 5 400 r/min~7 200 r/ min之间;3.5in硬盘的转速在 4 500 r/min~5 400 r/min之间;而 5.25in硬盘转速则在 3 600 r/min~4 500 r/min之间。随着技术的进步,现在 2.5in硬盘的转速最高已达 15 000 r/min,3.5in硬盘的转速最高已达 12 000 r/min。 有的硬盘只装一张盘片,有的硬盘则有多张盘片。这些盘片安装在主轴电机的转轴上,在主轴电机的带动下高速旋转。每张盘片的容量称为单碟容量,而硬盘的容量就是所有盘片容量的总和。早期硬盘...