計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告—對(duì)硬盤(pán)的調(diào)查報(bào)告
姓名：
班級(jí)：02級(jí)計(jì)算機(jī)(2)班
學(xué)院：計(jì)控學(xué)院
學(xué)號(hào)：200201020216
指導(dǎo)老師：魏國(guó)明
目錄
必備常識(shí)篇………………………………………………………………………………(3)
1、 結(jié)構(gòu)……………………………………………………………………………(3)
2、磁頭技術(shù)……………………………………………………………………… (3)
3、接口 ……………………………………………………………………………(3)
4、容量……………………………………………………………………………(4)
5、緩存……………………………………………………………………………(4)
6、轉(zhuǎn)速……………………………………………………………………………(4)
7、平均尋道時(shí)間…………………………………………………………………(4)
8、內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率………………………………………………………………(4)
9、外部數(shù)據(jù)傳輸率 ……………………………………………………………(5)
10、MTBF (連續(xù)無(wú)故障時(shí)間)……………………………………………………(5)
關(guān)鍵技術(shù)篇 ………………………………………………………………………(5)
1、RAID(Redundent Array of Inexpe ive Disks)磁盤(pán)陣列技術(shù) ………………………………………………………………………………………(5)
2、PRML(Partial Re o e Maximum Likelyhood，部分響應(yīng)完全匹配)讀取通道技術(shù) ………………………………………………………………………………………(5)
3、S.M.A.R.T.(Self-Monitoring，Analysi and Reporting Technology)技術(shù) ………………………………………………………………………………………(6)
4、ATA/100技術(shù) …………………………………………………………………(6)
5、數(shù)據(jù)保護(hù)與震動(dòng)保護(hù)技術(shù) ……………………………………………………(6)
6、廠商獨(dú)特技術(shù) …………………………………………………………………(6)
回顧展望篇…………………………………………………………………………(8)
1、容量 ……………………………………………………………………………(8)
2、緩存………………………………………………………………………………(9)
3、速度 ……………………………………………………………………………(9)
4、接口 ……………………………………………………………………………(9)
5、附加技術(shù) ………………………………………………………………………(9)
6、價(jià)格……………………………………………………………………………(10)
認(rèn)識(shí)硬盤(pán)的大小、外觀與型號(hào)……………………………………………………(10)
硬盤(pán)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………………………(11)
我的感想 … ………………………………………………………………………(12)
硬盤(pán)是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，我們運(yùn)行計(jì)算機(jī)時(shí)使用的程序和數(shù)據(jù)目前絕大部分都存儲(chǔ)在硬盤(pán)上。硬盤(pán)在各種各樣固定存儲(chǔ)設(shè)備中的地位是最重要的，它是計(jì)算機(jī)中不可或缺的存儲(chǔ)設(shè)備.
必備常識(shí)篇
說(shuō)到了解硬盤(pán)，我們首要的一步是了解一些有關(guān)硬盤(pán)的常識(shí)。關(guān)于硬盤(pán)，最重要的不外乎結(jié)構(gòu)、磁頭技術(shù)、接口、容量、單碟容量、緩存、轉(zhuǎn)速、數(shù)據(jù)傳輸率等概念，我們不妨一一來(lái)看
1、結(jié)構(gòu)
現(xiàn)在絕大多數(shù)硬盤(pán)在結(jié)構(gòu)上都是溫徹斯特盤(pán)。從1973年IBM生產(chǎn)出第一塊溫氏硬盤(pán)以來(lái)，后來(lái)的硬盤(pán)基本都沿用了這一結(jié)構(gòu)，即采用溫徹斯特(Winchester)技術(shù)，其核心就是：磁盤(pán)片被密封、固定并且不停高速旋轉(zhuǎn)，磁頭懸浮于盤(pán)片上方沿磁盤(pán)徑向移動(dòng)，并且不和盤(pán)片接觸。
2、磁頭技術(shù)
硬盤(pán)讀取數(shù)據(jù)是通過(guò)磁頭來(lái)完成的。最早的傳統(tǒng)磁頭是電磁感應(yīng)式磁頭，這些磁頭是讀寫(xiě)合一的，由于硬盤(pán)讀、寫(xiě)操作的不同，這種二合一磁頭就必須要同時(shí)兼顧到讀/寫(xiě)兩種特性，對(duì)硬盤(pán)的設(shè)計(jì)造成了不便。后來(lái)的硬盤(pán)開(kāi)始采用MR(磁阻磁頭技術(shù))磁頭這種分離式的磁頭結(jié)構(gòu)：寫(xiě)入磁頭仍采用磁感應(yīng)磁頭，而MR磁頭則作為讀取磁頭磁阻。這樣便可以得到更好的讀/寫(xiě)性能。MR磁頭是通過(guò)阻值變化來(lái)感應(yīng)信號(hào)幅度，對(duì)信號(hào)變化相當(dāng)敏感，準(zhǔn)確性也較高,而且由于讀取的信號(hào)幅度與磁道寬度無(wú)關(guān)，故磁道可以做得很窄，從而提高了盤(pán)片密度，擴(kuò)大了盤(pán)片的容量。然而，隨著單碟容量的不斷增加，終于到了MR磁頭的讀取極限，于是GMR(巨磁阻磁頭技術(shù))磁頭誕生了，現(xiàn)在單碟容量超過(guò)5G的型號(hào)都采用了GMR磁頭。進(jìn)入2001年后，幾乎全部硬盤(pán)均采用GMR，GMR磁頭技術(shù)是在MR的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，它比MR具有更高的靈敏性。正在基于越來(lái)越先進(jìn)的磁頭技術(shù)，才使硬盤(pán)單碟容量越做越大成為可能，目前最新的磁頭是基于第三代巨磁阻磁頭技術(shù)。
3、接口
硬盤(pán)的接口方式可以說(shuō)是硬盤(pán)另一個(gè)非常重要的技術(shù)指標(biāo)，這點(diǎn)從SCSI硬盤(pán)和IDE硬盤(pán)的巨大差價(jià)就能體現(xiàn)出來(lái)，接口方式直接決定硬盤(pán)的性能?，F(xiàn)在最常見(jiàn)的接口有IDE(ATA)和SCSI兩種，此外還有一些移動(dòng)硬盤(pán)采用了PCMCIA或U 接口。
(1)IDE(Integrated Drive Electronics)：
IDE接口最初由CDC、康柏和西部數(shù)據(jù)聯(lián)合開(kāi)發(fā)，由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ATA)制定標(biāo)準(zhǔn)，所以又稱(chēng)ATA接口。我們普通用戶家里的硬盤(pán)幾乎全是IDE接口的。IDE接口的硬盤(pán)可細(xì)分為ATA-1(IDE)、ATA-2(EIDE)、ATA-3(Fast ATA-2)、ATA-4 (包括UltraATA、Ultra ATA/33、Ultra ATA/66)與Serial ATA (包括Ultra ATA/100及其它后續(xù)的接口類(lèi)型)?；綢DE接口數(shù)據(jù)傳輸率為4.1MB/秒，傳輸方式有PIO和DMA兩種，支持總線為ISA和EISA。后來(lái)為提高數(shù)據(jù)傳輸率、增加接口上能連接的設(shè)備數(shù)量、突破528M限制以及連接光驅(qū)的需要，又陸續(xù)開(kāi)發(fā)了ATA-2、ATAPI和針對(duì)PCI總線的FAST-ATA、FAST-ATA2等標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到了16.67MB/秒。1996年昆騰和英特爾合作開(kāi)發(fā)了Ultra DMA/33接口，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，這已經(jīng)不能算IDE接口，而應(yīng)稱(chēng)為EIDE接口，它采用PIO模式5，數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到33MB/秒。1999年昆騰又推出了Ultra DMA/66接口，傳輸率為Ultra DMA/33的兩倍，采用CRC(循環(huán)冗余循環(huán)校驗(yàn))技術(shù)以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕⑶沂褂昧?0線的專(zhuān)用連接電纜，現(xiàn)在市場(chǎng)上主流的硬盤(pán)接口類(lèi)型即為Ultra ATA/66。不過(guò)，在進(jìn)入新世紀(jì)后，最有前景的硬盤(pán)接口類(lèi)型則該是Ultra ATA/100了，它的理論外部數(shù)據(jù)傳輸率可以高達(dá)100MB/s。
(2)SCSI(小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口，Small Computer ystem Interface)：
SCSI并不是專(zhuān)為硬盤(pán)設(shè)計(jì)的，實(shí)際上它是一種總線型接口。由于獨(dú)立于系統(tǒng)總線工作，所以它的優(yōu)勢(shì)在于其系統(tǒng)占用率極低，但由于其昂貴的價(jià)格，這種接口的硬盤(pán)大多用于服務(wù)器等高端應(yīng)用場(chǎng)合。
姓名：
班級(jí)：02級(jí)計(jì)算機(jī)(2)班
學(xué)院：計(jì)控學(xué)院
學(xué)號(hào)：200201020216
指導(dǎo)老師：魏國(guó)明
目錄
必備常識(shí)篇………………………………………………………………………………(3)
1、 結(jié)構(gòu)……………………………………………………………………………(3)
2、磁頭技術(shù)……………………………………………………………………… (3)
3、接口 ……………………………………………………………………………(3)
4、容量……………………………………………………………………………(4)
5、緩存……………………………………………………………………………(4)
6、轉(zhuǎn)速……………………………………………………………………………(4)
7、平均尋道時(shí)間…………………………………………………………………(4)
8、內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率………………………………………………………………(4)
9、外部數(shù)據(jù)傳輸率 ……………………………………………………………(5)
10、MTBF (連續(xù)無(wú)故障時(shí)間)……………………………………………………(5)
關(guān)鍵技術(shù)篇 ………………………………………………………………………(5)
1、RAID(Redundent Array of Inexpe ive Disks)磁盤(pán)陣列技術(shù) ………………………………………………………………………………………(5)
2、PRML(Partial Re o e Maximum Likelyhood，部分響應(yīng)完全匹配)讀取通道技術(shù) ………………………………………………………………………………………(5)
3、S.M.A.R.T.(Self-Monitoring，Analysi and Reporting Technology)技術(shù) ………………………………………………………………………………………(6)
4、ATA/100技術(shù) …………………………………………………………………(6)
5、數(shù)據(jù)保護(hù)與震動(dòng)保護(hù)技術(shù) ……………………………………………………(6)
6、廠商獨(dú)特技術(shù) …………………………………………………………………(6)
回顧展望篇…………………………………………………………………………(8)
1、容量 ……………………………………………………………………………(8)
2、緩存………………………………………………………………………………(9)
3、速度 ……………………………………………………………………………(9)
4、接口 ……………………………………………………………………………(9)
5、附加技術(shù) ………………………………………………………………………(9)
6、價(jià)格……………………………………………………………………………(10)
認(rèn)識(shí)硬盤(pán)的大小、外觀與型號(hào)……………………………………………………(10)
硬盤(pán)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………………………(11)
我的感想 … ………………………………………………………………………(12)
硬盤(pán)是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，我們運(yùn)行計(jì)算機(jī)時(shí)使用的程序和數(shù)據(jù)目前絕大部分都存儲(chǔ)在硬盤(pán)上。硬盤(pán)在各種各樣固定存儲(chǔ)設(shè)備中的地位是最重要的，它是計(jì)算機(jī)中不可或缺的存儲(chǔ)設(shè)備.
必備常識(shí)篇
說(shuō)到了解硬盤(pán)，我們首要的一步是了解一些有關(guān)硬盤(pán)的常識(shí)。關(guān)于硬盤(pán)，最重要的不外乎結(jié)構(gòu)、磁頭技術(shù)、接口、容量、單碟容量、緩存、轉(zhuǎn)速、數(shù)據(jù)傳輸率等概念，我們不妨一一來(lái)看
1、結(jié)構(gòu)
現(xiàn)在絕大多數(shù)硬盤(pán)在結(jié)構(gòu)上都是溫徹斯特盤(pán)。從1973年IBM生產(chǎn)出第一塊溫氏硬盤(pán)以來(lái)，后來(lái)的硬盤(pán)基本都沿用了這一結(jié)構(gòu)，即采用溫徹斯特(Winchester)技術(shù)，其核心就是：磁盤(pán)片被密封、固定并且不停高速旋轉(zhuǎn)，磁頭懸浮于盤(pán)片上方沿磁盤(pán)徑向移動(dòng)，并且不和盤(pán)片接觸。
2、磁頭技術(shù)
硬盤(pán)讀取數(shù)據(jù)是通過(guò)磁頭來(lái)完成的。最早的傳統(tǒng)磁頭是電磁感應(yīng)式磁頭，這些磁頭是讀寫(xiě)合一的，由于硬盤(pán)讀、寫(xiě)操作的不同，這種二合一磁頭就必須要同時(shí)兼顧到讀/寫(xiě)兩種特性，對(duì)硬盤(pán)的設(shè)計(jì)造成了不便。后來(lái)的硬盤(pán)開(kāi)始采用MR(磁阻磁頭技術(shù))磁頭這種分離式的磁頭結(jié)構(gòu)：寫(xiě)入磁頭仍采用磁感應(yīng)磁頭，而MR磁頭則作為讀取磁頭磁阻。這樣便可以得到更好的讀/寫(xiě)性能。MR磁頭是通過(guò)阻值變化來(lái)感應(yīng)信號(hào)幅度，對(duì)信號(hào)變化相當(dāng)敏感，準(zhǔn)確性也較高,而且由于讀取的信號(hào)幅度與磁道寬度無(wú)關(guān)，故磁道可以做得很窄，從而提高了盤(pán)片密度，擴(kuò)大了盤(pán)片的容量。然而，隨著單碟容量的不斷增加，終于到了MR磁頭的讀取極限，于是GMR(巨磁阻磁頭技術(shù))磁頭誕生了，現(xiàn)在單碟容量超過(guò)5G的型號(hào)都采用了GMR磁頭。進(jìn)入2001年后，幾乎全部硬盤(pán)均采用GMR，GMR磁頭技術(shù)是在MR的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，它比MR具有更高的靈敏性。正在基于越來(lái)越先進(jìn)的磁頭技術(shù)，才使硬盤(pán)單碟容量越做越大成為可能，目前最新的磁頭是基于第三代巨磁阻磁頭技術(shù)。
3、接口
硬盤(pán)的接口方式可以說(shuō)是硬盤(pán)另一個(gè)非常重要的技術(shù)指標(biāo)，這點(diǎn)從SCSI硬盤(pán)和IDE硬盤(pán)的巨大差價(jià)就能體現(xiàn)出來(lái)，接口方式直接決定硬盤(pán)的性能?，F(xiàn)在最常見(jiàn)的接口有IDE(ATA)和SCSI兩種，此外還有一些移動(dòng)硬盤(pán)采用了PCMCIA或U 接口。
(1)IDE(Integrated Drive Electronics)：
IDE接口最初由CDC、康柏和西部數(shù)據(jù)聯(lián)合開(kāi)發(fā)，由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ATA)制定標(biāo)準(zhǔn)，所以又稱(chēng)ATA接口。我們普通用戶家里的硬盤(pán)幾乎全是IDE接口的。IDE接口的硬盤(pán)可細(xì)分為ATA-1(IDE)、ATA-2(EIDE)、ATA-3(Fast ATA-2)、ATA-4 (包括UltraATA、Ultra ATA/33、Ultra ATA/66)與Serial ATA (包括Ultra ATA/100及其它后續(xù)的接口類(lèi)型)?；綢DE接口數(shù)據(jù)傳輸率為4.1MB/秒，傳輸方式有PIO和DMA兩種，支持總線為ISA和EISA。后來(lái)為提高數(shù)據(jù)傳輸率、增加接口上能連接的設(shè)備數(shù)量、突破528M限制以及連接光驅(qū)的需要，又陸續(xù)開(kāi)發(fā)了ATA-2、ATAPI和針對(duì)PCI總線的FAST-ATA、FAST-ATA2等標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到了16.67MB/秒。1996年昆騰和英特爾合作開(kāi)發(fā)了Ultra DMA/33接口，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，這已經(jīng)不能算IDE接口，而應(yīng)稱(chēng)為EIDE接口，它采用PIO模式5，數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到33MB/秒。1999年昆騰又推出了Ultra DMA/66接口，傳輸率為Ultra DMA/33的兩倍，采用CRC(循環(huán)冗余循環(huán)校驗(yàn))技術(shù)以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕⑶沂褂昧?0線的專(zhuān)用連接電纜，現(xiàn)在市場(chǎng)上主流的硬盤(pán)接口類(lèi)型即為Ultra ATA/66。不過(guò)，在進(jìn)入新世紀(jì)后，最有前景的硬盤(pán)接口類(lèi)型則該是Ultra ATA/100了，它的理論外部數(shù)據(jù)傳輸率可以高達(dá)100MB/s。
(2)SCSI(小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口，Small Computer ystem Interface)：
SCSI并不是專(zhuān)為硬盤(pán)設(shè)計(jì)的，實(shí)際上它是一種總線型接口。由于獨(dú)立于系統(tǒng)總線工作，所以它的優(yōu)勢(shì)在于其系統(tǒng)占用率極低，但由于其昂貴的價(jià)格，這種接口的硬盤(pán)大多用于服務(wù)器等高端應(yīng)用場(chǎng)合。