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机械硬盘的构造及性能考量

作者: 来源: 2018-01-05 12:06:08 阅读 我要评论

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硬盘的构造

先上图。硬盘重要由盘片、盘片驱动器、磁头及控制装配构成。盘片由较轻质的金属(如铝)或玻璃制成,外面再涂上一层磁性材料。盘片的光洁度极高,远远跨越我们生活中应用的镜子。硬盘都是密封的,内部异常干净,哪怕是一丝肉眼看不见的尘土也会给盘面带来致命的毁伤。

盘片上存储的信息是由磁头写入的,在一张盘片的┞俘反两面都邑有一个磁头进行读写。磁头是硬盘中最昂贵、最周详的部分。磁头装在磁头支架上,它们像梳子的齿一般伸进各自负责的盘片距离中。磁头支架在特别的电机驱动下,可以使磁头在盘片上不合的处所往返移动。盘片在高速扭转时会带动盘外面的空气,空气感化在磁头上产生一个浮力使磁头与盘面保持一个极渺小的距离。如许既可有效进行读写,也不会磨损盘面。

每个盘片被划分为若干个齐心圆,每个齐心圆就是一个磁道(track),多张盘片雷同地位的磁道构成一个柱面(cylinder),盘片中有若干个磁道,就有若干个柱面。每个磁道又被划分为若干个扇区(sector),扇区就是磁头读写的最小单位。当我们输入了要读写某个信息的敕令时,磁头驱动电机就会移动磁头在盘片上寻找恰当的地位进行工作,这就是全部硬盘的工作道理。

硬盘的存储容量=磁头数×磁道(柱面)数×每道扇区数×每道扇区字节数

须要解释的是,早期硬盘所有磁道的扇区数量是一致的,但外部磁道的周长要弘远年夜于内部磁道,如许带来的问题是外部磁道的数据密度低,存在浪费。现代安闲量硬盘对此做出改进,外部磁道的扇区数量要多于内部磁道,雷同角速度下外部磁道的读写速度要高于内部磁道。所以,为了更好地应用硬盘,数据应优先放在外部磁道上。

机能考量

硬盘的机能指标重要由以下三个参数决定:

寻道时光:在磁道之间移动磁头所花费的时光

扭转延迟:盘片将精确扇区扭转至磁头下的时光

传输速度:磁盘的带宽

今天写一篇接地气的文┞仿,常见的机械硬盘内部构造是如何的,以及哪些身分决定了硬盘的机能。 

是以,硬盘完成一个I/O消费的时光=寻道时光+扭转延迟+数据传输时光

寻道时光以毫秒(ms)来计算,不合磁盘的寻道时光不合,对于一块15000转/分钟 的3.5英寸SAS盘,其平均寻道时光是3.8ms,削减磁盘寻道时光能加强机能。I/O类型也会影响寻道时光,持续I/O拥有起码的寻道时光,因为磁头可以在盘片上持续操作,而随机I/O就相对有较长的寻道时光,因为磁头始终须要在不合的磁道间切换。

扭转延迟以毫秒(ms)来计算,平日以平均值表示,更高转速的磁盘其延迟更小。如一块每分钟10000转的磁盘,转一圈的时光为6ms,则平均扭转延迟为3ms。

传输速度以MB/s来计算,指在盘片上读写数据的快慢。数据传输速度又可以分成内部传输速度和外部传输速度。内部速度指将数据由盘片传输至磁盘内部缓存的速度,外部速度指将数据由磁盘接口传输至主机总线的速度。

结语

大年夜接口划分,硬盘可分为SATA盘、SAS盘、FC盘、SCSI盘等;大年夜转速上看,既有5400转/分钟、7200转/分钟的SATA盘,也有10000转/分钟、15000转/分钟的SAS盘、FC盘;大年夜形态上看,本文重要介绍了机械硬盘相干内容,但当前固态盘也占据了相昔时夜的市场份额。简单来说,固态盘由控制芯片、缓存、大年夜量的闪存芯片构成,没有了机械硬盘的磁头、马达、盘片等部件,后续文┞仿再具体介绍。

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【义务编辑:武晓燕 TEL:(010)68476606】


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本文标题:机械硬盘的构造及性能考量

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关键词: 探索发现

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