1、第3章 計算機存儲設(shè)備介紹及選購,3.1 硬盤3.2 光盤3.3 移動存儲設(shè)備,3.1 硬盤,3.1.1 硬盤概述 在電腦中進行文件的存儲需要用到外部存儲設(shè)備，常見的外部存儲設(shè)備有硬盤、光驅(qū)以及多種移動存儲器，在這些設(shè)備中硬盤是最常用到的，硬盤是外部存儲器中速度最快、容量最大的存儲設(shè)備。硬盤有足夠大的空間，電腦運行時必需的操作系統(tǒng)、絕大部分的程序和數(shù)據(jù)等資料都是保存在硬盤中的。,硬盤與內(nèi)部存儲器相比，

2、存取數(shù)據(jù)的速度比內(nèi)存慢，不過其存儲空間大，可以存放大容量的數(shù)據(jù)和文件，而且在斷電后存儲在硬盤中的數(shù)據(jù)和文件不會丟失，這為用戶的資料和其他數(shù)據(jù)信息的長期保存創(chuàng)造了條件。,硬盤的結(jié)構(gòu)的正反面,硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。,3.1.2 硬盤的性能指標(biāo),1. 轉(zhuǎn)速2.磁頭技術(shù) 3.硬盤緩沖區(qū) 4.防震技術(shù) 5.數(shù)據(jù)保護技術(shù) 6.平均尋道時間（Average seek time） 7.平均潛伏時間（Average latency time）

3、,8.平均訪問時間（Average access time） 9.全程訪問時間（Max full seek time） 10.突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率（Burst data transfer rate）11.最大內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率（Internal data transfer rate） 12.最大外部數(shù)據(jù)傳輸率 13.連續(xù)無故障時間（MTBF） 14.單磁道時間 15.單碟容量 16.其他綜合技術(shù),8.平均訪問時間（Average

4、access time） 9.全程訪問時間（Max full seek time） 10.突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率（Burst data transfer rate）11.最大內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率（Internal data transfer rate） 12.最大外部數(shù)據(jù)傳輸率 13.連續(xù)無故障時間（MTBF） 14.單磁道時間 15.單碟容量 16.其他綜合技術(shù),1. 轉(zhuǎn)速,硬盤的主軸電機是硬盤盤片轉(zhuǎn)動的動力來源，它直接決定了硬

5、盤的轉(zhuǎn)速。理論上，硬盤的轉(zhuǎn)速越快越好，轉(zhuǎn)速越快，硬盤平均尋道時間和數(shù)據(jù)存取時間也就越短，其數(shù)據(jù)的傳輸率也就越高。不過，隨著硬盤轉(zhuǎn)速的提高，給硬盤帶來的負(fù)面影響也越大，轉(zhuǎn)速越快硬盤的發(fā)熱量越大，電機的耗電量也非常高，震動也越大，這給機器的穩(wěn)定運行帶來了隱患。,2. 磁頭技術(shù),硬盤的磁頭技術(shù)主要有磁阻磁頭、巨型磁阻磁頭和光學(xué)輔助溫式等幾種。磁阻磁頭技術(shù)（Magneto-Resistive Head）是一種較老的硬盤磁頭技術(shù)，這和錄音機上用

6、的磁帶技術(shù)有些類似，不過由于其已達到了數(shù)據(jù)存儲密度的極限，目前已被淘汰。巨型磁阻磁頭技術(shù)（GMR）是現(xiàn)在廣泛采用的磁頭技術(shù)，它由磁阻磁頭技術(shù)發(fā)展而來，它對有效提高磁盤盤片的數(shù)據(jù)存儲密度有很大的作用。,2. 磁頭技術(shù),未來的磁頭技術(shù)是光學(xué)輔助溫式技術(shù)（OAW），它是硬盤磁頭技術(shù)的發(fā)展方向，這種技術(shù)可以進一步提高硬盤盤片的平均數(shù)據(jù)密度。,3. 硬盤緩沖區(qū),硬盤的緩沖區(qū)是指硬盤上的高速數(shù)據(jù)緩存（Cache），其大小和速度影響著硬盤的整體性

7、能。緩沖區(qū)是焊接在硬盤控制器電路板上的一塊DRAM內(nèi)存，其速度極快。該內(nèi)存有回寫式和通寫式兩種?；貙懯街傅氖窃趦?nèi)存中保留部分?jǐn)?shù)據(jù)，當(dāng)硬盤空閑時再進行寫入。通寫式是指在讀硬盤時，系統(tǒng)先檢查請求，并且尋找需要的數(shù)據(jù)是否在高速緩存中，如果在，緩存就會發(fā)送出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，不必再找尋硬盤，從而大幅度改善硬盤的性能。,3. 硬盤緩沖區(qū),硬盤傳送數(shù)據(jù)時，當(dāng)讀取一部分后，再傳送給緩存；寫入時也一樣，先將要寫入的數(shù)據(jù)存放到緩存中，達到一定大小后再存放

8、到硬盤的盤片上。隨著硬盤傳輸率的提高，數(shù)據(jù)緩存的速度和大小也影響著硬盤速度，較早的IDE硬盤只有128KB的數(shù)據(jù)緩存甚至更小，在高端的SCSI硬盤上才有2MB的數(shù)據(jù)緩存。隨著硬盤預(yù)讀取技術(shù)的發(fā)展和普及，硬盤對數(shù)據(jù)緩存的容量要求也逐漸提高，目前主流IDE硬盤數(shù)據(jù)緩存都達到了2MB或8MB，S-ATA硬盤則達到更高的緩存容量。,4. 防震技術(shù),目前硬盤的防震技術(shù)主要有SPS防震技術(shù)和Shock Block防震保護系統(tǒng)。SPS防震保護系

9、統(tǒng)主要是分散外來沖擊能量，盡量避免硬盤磁頭和盤片之間的意外撞擊，使硬盤能夠承受10000N以上的意外沖擊力。Shock Block防震保護系統(tǒng)是Maxtor公司的專利技術(shù)，但也是采用分散外來的沖擊能量的方法，盡量避免磁頭和盤片相互撞擊，它能承受的最大沖擊力可以達到15000N甚至更高。,5. 數(shù)據(jù)保護技術(shù),數(shù)據(jù)保護技術(shù)有數(shù)據(jù)衛(wèi)士、DPS、Max Safe和S.M.A.R.T技術(shù)等幾種。數(shù)據(jù)衛(wèi)士DPS（數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)）Max Sa

10、fe技術(shù)S.M.A.R.T技術(shù),6. 平均尋道時間（Average seek time）,平均尋道時間指硬盤在盤面上移動讀寫頭至指定磁道尋找相應(yīng)目標(biāo)數(shù)據(jù)所用的時間，它描述硬盤讀取數(shù)據(jù)的能力，單位為ms。當(dāng)單碟容量增大時，磁頭的尋道動作和移動距離減少，從而使平均尋道時間減少，加快硬盤運行速度。目前市場上主流硬盤的平均尋道時間一般在9ms以下。,7. 平均潛伏時間（Average latency time）,平均潛伏時間是指當(dāng)磁頭移動

11、到數(shù)據(jù)所在的磁道后，等待所要的數(shù)據(jù)塊轉(zhuǎn)動到磁頭下的時間，單位為毫秒（ms）。,8. 平均訪問時間（Average access time）,平均訪問時間指磁頭找到指定數(shù)據(jù)的平均時間，通常是平均尋道時間和平均潛伏時間之和。平均訪問時間最能夠代表硬盤找到某一數(shù)據(jù)所用的時間，平均訪問時間越短越好，一般在11ms~18ms之間。,9. 全程訪問時間（Max full seek time）,指磁頭開始移動直到最后找到所需要的數(shù)據(jù)塊所用的全部時

12、間，單位為毫秒（ms）。,10. 突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率（Burst data transfer rate）,突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率是指電腦通過數(shù)據(jù)總線從硬盤內(nèi)部緩存區(qū)中讀取數(shù)據(jù)的最高速率，也稱為外部數(shù)據(jù)傳輸率（External data transfer rate）。目前采用UDMA/66技術(shù)的硬盤的外部數(shù)據(jù)傳輸率已經(jīng)達到了66.6MBit/s。,11. 最大內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率（Internal data transfer rate）,最大內(nèi)部數(shù)據(jù)

13、傳輸率指磁頭至硬盤緩存間的最大數(shù)據(jù)（指同傳輸率，一般取決于硬盤的盤片轉(zhuǎn)速和盤片數(shù)據(jù)線密度一磁道上的數(shù)據(jù)間隔度），也稱為持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率（sustained transfer rate）。一般采用UDMA/66技術(shù)的硬盤的內(nèi)部傳輸率也不過25~30MBit/s，只有極少數(shù)產(chǎn)品超過30MBit/s，由于內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率才是系統(tǒng)真正的瓶頸，因此在購買硬盤時要分清這兩個概念。不過一般來說，硬盤的轉(zhuǎn)速相同時，單碟容量大的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率高；在單碟容量相

14、同時，轉(zhuǎn)速高的硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率高。,12. 最大外部數(shù)據(jù)傳輸率,數(shù)據(jù)從電腦的內(nèi)存?zhèn)魉椭劣脖P的高速緩沖區(qū)（Cache Bumffer）或從硬盤的高速緩沖區(qū)傳送至電腦內(nèi)存的傳輸率，稱為外部傳輸率，以MB/s（Mega Bytes Per Second）為單位。目前數(shù)據(jù)傳輸率的傳輸模式大多是UDMA/100或UDMA/133。,13. 連續(xù)無故障時間（MTBF）,指硬盤從開始運行到出現(xiàn)故障的最長時間。一般硬盤的MTBF至少在30000

15、或40000小時，性能好的硬盤甚至可以達到50000小時以上。,14. 單磁道時間,指磁頭從一磁道轉(zhuǎn)移至另一磁道所用的時間，單位為毫秒（ms）。,15. 單碟容量,因為標(biāo)準(zhǔn)硬盤的碟片數(shù)是有限的，靠增加碟片來擴充容量滿足不斷增長的存儲容量的需求是不可行的。只有提高每張碟片的容量才能從根本上解決這個問題?，F(xiàn)在的大容量硬盤都采用的是新型GMR巨阻型磁頭，磁碟的記錄密度大大提高，硬盤的單碟容量也相應(yīng)提高了。大容量硬盤的單碟容量大都在60GB

16、以上，希捷甚至已經(jīng)推出單碟容量達到200GB的硬盤。單碟容量的一個重要意義在于提升硬盤的數(shù)據(jù)傳輸速度。硬盤單碟容量的提高得益于數(shù)據(jù)記錄密度的提高，而記錄密度同數(shù)據(jù)傳輸率是成正比的，新一代GMR磁頭技術(shù)保證了這個增長不會因為磁頭靈敏度的限制而放慢速度。,16. 其他綜合技術(shù),硬盤最大相似性（PRML，Partial Response Maximum Likelihood）技術(shù)可以使硬盤單位盤片存儲更多的數(shù)據(jù)。并且PRML在增加硬盤容量的

17、同時，還可以有效地提高硬盤數(shù)據(jù)的讀取和傳輸率。,16. 其他綜合技術(shù),超級數(shù)字信號處理器（Ultra DSP）及接口技術(shù)，采用Ultra DSP技術(shù)后，單個的DSP芯片可以同時提供處理器及驅(qū)動接口的雙重功能，以減少對其他電子元件的依賴，這樣大大地提高了硬盤的速度和可靠性。Ultra DSP接口技術(shù)極大地提高了硬盤的最大外部傳輸率，可以把數(shù)據(jù)從硬盤直接傳輸?shù)街鲀?nèi)存而不占用更多的CPU資源，提高系統(tǒng)性能。,16. 其他綜合技術(shù),3D保護

18、系統(tǒng)（3D Defense System）技術(shù)是美國希捷公司獨有的一種硬盤保護技術(shù)，主要包括磁盤保護（Drive Defense）、數(shù)據(jù)保護（Data Defense）和診斷保護（Diagnostic Defense）3個方面的內(nèi)容。,3.1.3 硬盤的選購,要選購一塊好的硬盤，除了了解其各項性能指標(biāo)外，最關(guān)鍵的是要了解硬盤是否符合自己的要求，如硬盤的容量、接口、緩存以及硬盤的售后服務(wù)等。,1.容量2.轉(zhuǎn)速 3.穩(wěn)定性 4.緩

19、存容量 5.售后服務(wù) 6.發(fā)熱問題,1. 容量,用戶通常在購買硬盤時首要考慮的是硬盤容量。硬盤的容量和價格有這樣的關(guān)系：硬盤的容量越大，為其每單位容量所付的費用就越低。硬盤內(nèi)每張盤片的容量的大小即為硬盤單碟容量，如果單碟容量越大，實現(xiàn)同樣大小的容量可以用更少的碟片數(shù)，這樣可以有效地降低硬盤成本，同時，相同容量的硬盤所使用的盤片數(shù)越少，其相對的平均尋道時間也就越短，這樣硬盤的數(shù)據(jù)傳輸速率也較高。,2.轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速即硬盤主軸電機和盤片的

20、轉(zhuǎn)動速度，在前面已提到，硬盤的轉(zhuǎn)速直接影響數(shù)據(jù)的存取速度，它對電腦系統(tǒng)的整體性能有較大的影響。目前市場上的硬盤主要有5400RPM和7200RPM兩種，高轉(zhuǎn)速的7200RPM硬盤主要用于普通的個人電腦，其內(nèi)部傳輸速率比5400RPM的硬盤快33%以上。低轉(zhuǎn)速的5400RPM硬盤具有發(fā)熱量低、耗電量也較低的特點，在不需要頻繁存取數(shù)據(jù)或者對讀取速度要求不高的領(lǐng)域使用較廣，如在對功耗有嚴(yán)格要求的筆記本電腦上采用的就是5400RPM的硬盤。不過

21、，隨著技術(shù)的不斷革新，發(fā)熱量和震動問題已經(jīng)不像以前那么突出，因此選擇一款高速的7200RPM的硬盤是有必要的。,3. 穩(wěn)定性,除了容量和轉(zhuǎn)速之外，硬盤運行時的穩(wěn)定性也是值得考慮的因素。買個速度快、容量又大的硬盤，但穩(wěn)定性很差，時不時的出現(xiàn)系統(tǒng)死機，或在用一段時間后無故出現(xiàn)壞道，都是很頭痛的問題，所以在選購之前最好了解相關(guān)硬盤的評測數(shù)據(jù)和了解已經(jīng)購買電腦的朋友的硬盤使用情況。,4. 緩存容量,緩存是硬盤與外部總線交換數(shù)據(jù)的場所，硬盤的

22、讀寫過程是經(jīng)過磁信號轉(zhuǎn)換成電信號后，通過緩存的一次次填充與清空，然后再一步步地按照PCI總線周期進行傳送，所以緩存的容量與速度可以直接關(guān)系到硬盤的傳輸速度。它的容量有512KB，2MB和8M。,5. 售后服務(wù),由于硬盤讀寫操作比較頻繁，所以保修問題更是突出?，F(xiàn)在一般的情況下，硬盤提供的保修服務(wù)是3年質(zhì)保（1年包換、2年保修）。所以買硬盤一定要通過正規(guī)的渠道購買，這樣在出了問題的時候才有保障。,6. 發(fā)熱問題,隨著硬盤主軸電機轉(zhuǎn)速的越

23、來越快，硬盤的發(fā)熱量也越來越大。若硬盤散發(fā)的熱量不能及時地散掉，硬盤中的熱量就會越積越多，使硬盤的溫度急劇升高。這會使硬盤的電路工作不穩(wěn)定，在高溫下，硬盤的盤片與磁頭長時間工作也容易使盤片出現(xiàn)讀寫錯誤和壞道，這對硬盤使用壽命也有極大的影響。,3.2 光盤驅(qū)動器,在電腦的存儲設(shè)備中，除了硬盤驅(qū)動器外，較常用的還有光盤驅(qū)動器。雖然軟盤驅(qū)動器在電腦發(fā)展歷史中有著非常重要的地位，不過現(xiàn)在已經(jīng)逐漸被閃存所取代，在此就不再對其進行講述了。,3.2

24、.1 光盤驅(qū)動器概述,光盤驅(qū)動器（CD-ROM）簡稱光驅(qū)，是電腦中最重要的外部存儲器之一。在早期的電腦中是沒有光驅(qū)的，只有軟驅(qū)，電腦之間數(shù)據(jù)和文件的復(fù)制、移動都是通過軟盤實現(xiàn)的。有時復(fù)制大容量的數(shù)據(jù)文件要用很多張軟盤，而且只要一張軟盤有問題，整個操作便會無法進行。隨著文件容量的增大，小小的軟盤容量已不能滿足人們的需求，并且軟盤很容易被損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法讀取，這便促使人們?nèi)ラ_發(fā)新一種存儲設(shè)備，于是光驅(qū)便誕生了。,光盤驅(qū)動器,3.2.1

25、光盤驅(qū)動器概述,光驅(qū)采用光盤片作為存儲數(shù)據(jù)的介質(zhì)，光盤是指用光學(xué)的方法讀寫數(shù)據(jù)的一種信息記錄媒體，具有經(jīng)濟實惠、使用方便等優(yōu)點，如今光驅(qū)已是多媒體系統(tǒng)必備的硬件之一。CD-ROM光盤具有存儲容量大、成本低的特點，許多軟件公司也把各種電腦軟件刻在光盤片上進行發(fā)售，如Windows操作系統(tǒng)、Office辦公軟件等。,3.2.1 光盤驅(qū)動器概述,CD-ROM光盤驅(qū)動器的工作原理是當(dāng)光驅(qū)讀盤時，用光反射原理將光盤上的數(shù)據(jù)讀取出來。這與早期電腦

26、中使用的打孔機類似，只是光驅(qū)以光盤為介質(zhì)，以紅外光作為數(shù)據(jù)的讀取方式。,光驅(qū)的工作原理,激光頭是光驅(qū)的心臟，也是最精密的部分。它主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀取工作。常見的光盤就是將模擬數(shù)據(jù)通過刻錄設(shè)備在其上刻出的一系列的信號凹坑，并在光盤的另一面涂上反光材料制成的。而激光頭發(fā)出的光束照到光盤的凹凸處所反射不同的信號，通過光驅(qū)中的數(shù)字電路，將不同的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，電腦就根據(jù)這些數(shù)字信號來完成數(shù)據(jù)的輸出。,光驅(qū)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,1.普通光驅(qū)（CD-ROM

27、）的工作原理,首先介紹一下普通光驅(qū)（CD-ROM）的工作原理。CD-ROM讀取光盤數(shù)據(jù)的光束由光驅(qū)中的激光頭（激光二極管）發(fā)射出。它由內(nèi)至外，在Table-of-Contents區(qū)域中定位，發(fā)出光波，經(jīng)過透鏡聚焦在這些肉眼看不見的凹凸平面上，當(dāng)光束在這些凹凸的區(qū)域上移動時，反射的光也會隨之產(chǎn)生強弱變化。這些反射光經(jīng)過折射鏡反射到電極二極管，前一種反射光會持續(xù)一定的時間，就表示二進制數(shù)據(jù)中的0；后一種反射光的變化就表示二進制數(shù)據(jù)中的1。

28、然后把這些資料傳送到光驅(qū)的緩存中，再一次性傳輸?shù)较到y(tǒng)中。,1.普通光驅(qū)（CD-ROM）的工作原理,要將光盤中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地讀出，決定的要素是激光頭的尋跡能否準(zhǔn)確和發(fā)射的光聚焦。尋跡是保持光束聚焦于磁道中心。當(dāng)激光頭移動到指定位置，發(fā)射的光束與磁道應(yīng)該是正好重合，尋跡的誤差為0。如果出現(xiàn)偏差，實施監(jiān)控的光電二極管發(fā)現(xiàn)兩束光強弱不同，它旁邊的定位器回收到信號，然后移動激光二極管就可將激光頭定位于磁道中心。聚焦是保持物鏡和光盤之間規(guī)定的垂直距離

29、。當(dāng)發(fā)射的光束透過物鏡聚焦光盤上，反射出的光波透過折射鏡射在4只光電二極管上，將它們的信號疊加，形成聚焦信號。當(dāng)聚焦信號為0時，才算聚焦準(zhǔn)確。在實際使用中，物鏡可能發(fā)生散焦，驅(qū)動器可能受到振動，凹槽具有不同的深度，尋跡不準(zhǔn)確，這些都有可能導(dǎo)致聚焦信號的偏差，在光電二極管中則顯示錯誤，就需要調(diào)整物鏡與光盤的距離。,2. CD-R的工作原理,光盤刻錄機是在CD-ROM基礎(chǔ)上發(fā)展起來的光存儲技術(shù)，借以實現(xiàn)的存儲介質(zhì)分別被稱為CD-R光盤和C

30、D-RW光盤，而實現(xiàn)這兩種技術(shù)的設(shè)備，就是CD-R驅(qū)動器和CD-RW驅(qū)動器。,2. CD-R的工作原理,CD-R的工作原理也很簡單，利用較高功率的激光在空白的光盤上刻出可供讀出的反光點，所以為了達到這個目的，CD-R光盤是在聚碳酸酯制成的片基上噴涂了一層染料層，激光頭在軟硬件的控制下根據(jù)刻寫數(shù)據(jù)的不同控制發(fā)射激光束的功率，使部分染料受熱分解，在空白的光盤上用高溫“燒刻”出可供讀取的反光點，由于染料層分解后不能復(fù)原，因此CD-R光盤只能

31、燒刻一次。,3. CD-RW的工作原理,由于材料和技術(shù)的改進，出現(xiàn)了可反復(fù)擦寫的CD-RW光盤。但是可擦寫光盤是要以它的反光信號降低為代價的，因此光驅(qū)要具有Multi Read的功能才能順利讀取，并且在刻錄光盤時要特定的CD-RW設(shè)備。,3. CD-RW的工作原理,CD-RW驅(qū)動器可以刻寫CD-R和CD-RW兩種光盤，但它們的刻寫方式仍然有區(qū)別。CD-RW驅(qū)動器的激光頭有兩種波長設(shè)置，分別為寫（P-Write）和擦除（P-Eraze

32、），刻錄時激光把刻錄層的物質(zhì)加熱到500～700攝氏度之間，使其熔化。在液態(tài)狀態(tài)下，該物質(zhì)的分子自由運動，多晶結(jié)構(gòu)被改變，呈現(xiàn)一種非晶狀（隨即）狀態(tài)。而在此狀態(tài)下凝固的刻錄層物質(zhì)，反射率只有5％，而這些反射率低的地方就相當(dāng)于CD-ROM盤片上的“凹陷”。,3.2.2 光驅(qū)性能指標(biāo),現(xiàn)在主流的光驅(qū)已經(jīng)是DVD-ROM，也就是我們常說的DVD光驅(qū)，其最高速度已達16X，不過由于DVD-ROM是由CD-ROM發(fā)展而來的，因此下面將主要介紹CD

33、-ROM的性能指標(biāo)，DVD-ROM的性能指標(biāo)和CD-ROM相似。,3.2.2 光驅(qū)性能指標(biāo),1.接口類型2.高速緩存 3.平均尋道時間 4.倍速 5.容錯性 6.光驅(qū)讀取方式,1. 接口類型,目前市面上的光驅(qū)的接口主要有：IDE、EIDE、SCSI和USB等。后兩種接口的傳輸速度較快，但是SCSI接口的CD-ROM價格較貴，安裝較復(fù)雜，需要專門的轉(zhuǎn)接卡。因此對一般用戶而言應(yīng)盡量選擇IDE（或EIDE）接口的CD-ROM?，F(xiàn)

34、在的IDE接口光驅(qū)大部分采用了Ultra DMA/33標(biāo)準(zhǔn)，有的還采取了Ultra DMA/66標(biāo)準(zhǔn)。在傳輸方式上，Ultra ATA33采用總線主控方式，安裝有控制光盤讀寫的DMA（Direct Memory Access）控制器，外部傳輸最高可達33MB/s，占用CPU的資源通常在2%~8%之間。,2. 高速緩存,光驅(qū)的緩存是提高光驅(qū)綜合性能的一個重要因素，其工作原理與主板緩存相似。理論上緩存越大則光驅(qū)速度越快，如SCSI光盤的數(shù)

35、據(jù)緩存一般都在1MB左右，有的甚至達到了2MB。不過對于IDE接口的光驅(qū)來講，由于面向普通用戶，特殊用途不多，因此其多數(shù)產(chǎn)品的緩存仍使用128KB或256KB（少數(shù)達到了512KB）。,3. 平均尋道時間,平均尋道時間也稱平均讀取時間（Average Seek Time），它也是衡量光驅(qū)性能的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。它指的是從檢測光頭定位到開始讀盤這個過程所需要的時間，單位是ms。該參數(shù)與數(shù)據(jù)傳輸率有關(guān)。數(shù)據(jù)傳輸率相同的光驅(qū)，由于采用不同的控

36、制系統(tǒng)，其平均讀取時間可能有很大的差別。一般來說，平均尋道時間越小越好。,4. 倍速,在制定CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)時，把150Kbit/s的傳輸率定為標(biāo)準(zhǔn)，后來驅(qū)動器的傳輸速率越來越快，就出現(xiàn)了40X、50X甚至52X倍速的光驅(qū)。對于50X倍速的CD-ROM驅(qū)動器理論上的數(shù)據(jù)傳輸率應(yīng)為：150×50=7500Kbit/s。雖然高速光驅(qū)的傳輸速度快，但高速運轉(zhuǎn)的光驅(qū)對CPU資源的占用率比較高并且噪音、耗電量和發(fā)熱量會相應(yīng)地增加，所以

37、倍速不是選購光驅(qū)的惟一標(biāo)準(zhǔn)，選購光驅(qū)時應(yīng)從光驅(qū)的容錯性、穩(wěn)定性、發(fā)熱量、噪聲大小等多方面綜合考慮。,5. 容錯性,光驅(qū)的容錯性即讀盤能力，是光驅(qū)的一個重要指標(biāo)，容錯性越高的光驅(qū)對盤片的識別能力也越強，選購光驅(qū)時在同等條件下應(yīng)盡量選擇容錯性好的產(chǎn)品。,6. 光驅(qū)讀取方式,現(xiàn)在的光驅(qū)有3種不同的讀取方式。一種是恒定角速度方式CAV（Constant Angluar Velocity），第二種是恒定線速度方式CLV（Constant L

38、inear Velocity），第三種是局部恒定角速度方式PCAV（Partial Constant Angluar Velocity）。CAV技術(shù)CLV技術(shù)PCAV技術(shù),3.2.2 光驅(qū)的分類,光驅(qū)是對所有的光盤驅(qū)動器的統(tǒng)稱，以前專指CD-ROM，經(jīng)過不斷的發(fā)展和創(chuàng)新，出現(xiàn)了DVD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-RW以及具備CD/DVD讀取能力和CD-R/RW刻錄能力的COMBO（俗稱“康寶”）等類型。,3.2.4

39、光驅(qū)的分類,1. CD-ROM光驅(qū)2. DVD-ROM光驅(qū) 3. CD-R光驅(qū) 4. CD-RW光驅(qū) 5. COMBO光驅(qū) 6. DVD刻錄機 7. PD 8. MO,1. CD-ROM光驅(qū),CD-ROM光驅(qū)即只讀光盤存儲器，是最常見的光盤驅(qū)動器，能讀取CD、VCD、CD-R、CD-RW格式的光盤，但無法讀取DVD格式的光盤。CD-ROM光驅(qū)普及面非常廣，兼容性和速度都很不錯，52X的CD-ROM光驅(qū)。,CD-ROM光

40、驅(qū),2. DVD-ROM光驅(qū),DVD驅(qū)動器是用來讀取DVD盤上數(shù)據(jù)的設(shè)備，從外形上看和CD-ROM驅(qū)動器一樣。DVD驅(qū)動器完全兼容現(xiàn)在流行的VCD、CD-ROM、CD-R、CD-AUDIO等格式，DVD-ROM采用了0.74um道寬和0.41um/位高密度記錄線等新技術(shù)，單面單層容量為4.7G，單面雙層DVD為9.4G，而雙面雙層可以達到17G的海量存儲。從目前的情況看，DVD光盤已經(jīng)漸漸地作為軟件載體。由于目前16倍速（在讀CD-RO

41、M光盤時速度相當(dāng)于50倍速）的DVD驅(qū)動器價格已經(jīng)非常便宜。因此，用戶完全可以購買DVD-ROM光驅(qū)來取代CD-ROM光驅(qū)，DVD-ROM光驅(qū)。,DVD-ROM光驅(qū),3. CD-R光驅(qū),簡單地講，CD-R光驅(qū)就是可以一次寫入、多次讀出的光盤刻錄機。CD-R的工作原理就是在空白的CD盤片上燒制出“小坑”，也就是記錄數(shù)據(jù)的反射點。因此，所有經(jīng)CD-R刻出的盤都可以在普通的CD-ROM上順利讀取。當(dāng)然CD-R光驅(qū)也具備和CD-ROM光驅(qū)一

42、樣讀取普通光盤的功能。,4. CD-RW光驅(qū),CD-RW是一種“重復(fù)寫入”技術(shù)。CD-RW刻錄機能夠反復(fù)擦寫CD-RW光盤的原理主要是“相變”技術(shù)，同CD-R一樣利用激光的大功率照射，對光盤本身的感光物質(zhì)進行瞬間的加溫，和CD-R不同的是進行了相位轉(zhuǎn)換，用以記錄數(shù)據(jù)，由此可以制造出能夠被讀取的反射點，而且這些類似小“泡”的反射點可以被重復(fù)燒制。由于CD-RW盤片可重復(fù)寫入，因此每張CD-RW盤片較CD-R盤片貴， CD-RW光驅(qū)。,C

43、D-RW光驅(qū),5. COMBO光驅(qū),如果用公式來描述COMBO光驅(qū)，那么COMBO光驅(qū)＝CD-RW＋DVD-ROM。COMBO光驅(qū)具備DVD光驅(qū)的功能，并且能刻錄CD-R和CD-RW格式的光盤。COMBO光驅(qū)的出現(xiàn)使DVD光驅(qū)和CD刻錄機合為一體，用戶便不用再單獨購買這兩種設(shè)備， COMBO光驅(qū)。,COMBO光驅(qū),6. DVD刻錄機,DVD刻錄機能兼容讀取所有格式的光盤，并且能刻錄CD、DVD等多種格式的光盤，是目前功能最強大的光盤驅(qū)

44、動器。由于DVD光盤的大容量，使得DVD刻錄機越來越受到用戶的青睞， DVD刻錄機。,DVD刻錄機,7. PD,PD是“相變式可重復(fù)擦寫光盤驅(qū)動器”英文縮寫的簡稱。相變光盤系統(tǒng)為了保護光盤，采用了將光盤放入保護盒中使用的做法，而CD光盤是裸盤使用。為了同時處理PD盒裝盤、CD裸盤，PD光盤系統(tǒng)采取了新式托盤裝填方式。PD光盤采用相變光方式，其數(shù)據(jù)再生原理與CD光盤一樣，是根據(jù)反射光量的差以1和0來判別信號。PD光盤與CD光盤形狀一樣，

45、為了保護盤面數(shù)據(jù)而裝在盒內(nèi)使用。PD所采取的記錄方式與DVD刻錄機相同，也是相變記錄方式，可以說PD是DVD刻錄機的原形。PD盤與DVD刻錄機兼容，可直接在DVD刻錄機上讀寫。,8. MO,MO光盤的數(shù)據(jù)記錄是熱磁過程，它與磁性材料的居里溫度的門檻性質(zhì)有關(guān)，稱為居里點寫入。傳統(tǒng)的MO記錄信息的寫過程需三遍：第一遍擦除原有記錄數(shù)據(jù)，用聚焦激光光束連續(xù)照射介質(zhì)，使其溫度超過居里點，同時外加一個方向的磁場，介質(zhì)就被這個磁場磁化；第二遍

46、記錄數(shù)據(jù)，這時外加相反的磁場，用固定時間調(diào)制的激光脈沖照射介質(zhì)，使對應(yīng)脈沖的地方被磁化；第三遍對寫入數(shù)據(jù)的正確性進行驗證。,8. MO,而直接重寫（DOW或OW）技術(shù)可把第一、二遍結(jié)合為一遍，使MO的存取速度提高到能在一般場合代替硬磁盤應(yīng)用。目前的介質(zhì)技術(shù)已使得MO光盤的速度、可靠性、位存儲價格、可重寫次數(shù)、存檔時間等方面，達到了令人比較滿意的水平。這些特點使得MO在與CD-RW/DVD刻錄機的競爭中，處于不可替代的地位。,6.2

47、 CD-ROM光驅(qū),CD-ROM全稱為只讀光盤存儲器，由于目前很多軟件包括Windows操作系統(tǒng)的安裝盤都是以CD-ROM光盤作為載體，因此，CD-ROM光驅(qū)是目前電腦的主要輸入設(shè)備之一。,3.2.3 如何選購光驅(qū),光驅(qū)是經(jīng)常使用的輸入設(shè)備，為了能買到一個質(zhì)量好的光驅(qū)，在選購光驅(qū)時主要應(yīng)注意以下4點。,3.2.3 如何選購光驅(qū),1. 查看光驅(qū)的包裝2.查看光驅(qū)的外殼 3.糾錯測試 4.用手掂量,1. 查看光驅(qū)的包裝,光驅(qū)的

48、包裝盒（有的上面還有防偽標(biāo)志）里應(yīng)該有質(zhì)量良好的光驅(qū)保護泡沫、光驅(qū)驅(qū)動盤、未拆封的光驅(qū)說明書和音頻線以及產(chǎn)品合格證和保修卡，而假冒或水貨的包裝都較為粗糙，并且合格證或保修卡不齊全。,2. 查看光驅(qū)的外殼,面板和光盤托盤都采用優(yōu)質(zhì)塑料制作，無毛刺感；金屬外殼的鍍層手感好，有光澤；內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，輕搖光驅(qū)時內(nèi)部無響聲；光驅(qū)頂面印有光驅(qū)的技術(shù)參數(shù)，清晰可見。光驅(qū)的托盤彈出平緩順暢，不出現(xiàn)卡住的現(xiàn)象。,3. 糾錯測試,在購買前帶幾張質(zhì)量不是很

49、好的光盤，可以在選擇光驅(qū)時測試光驅(qū)的糾錯能力。,4. 用手掂量,光驅(qū)的機芯有塑料機芯和全鋼機芯兩種。塑料機芯在光驅(qū)工作時產(chǎn)生的高溫下會很快老化；而全鋼機芯能保證光驅(qū)讀取速度穩(wěn)定、快捷，同時最大化地減少機械的老化。這種光驅(qū)與“塑料機芯”光驅(qū)比，份量比較重。因此選購時應(yīng)盡量選擇全鋼機芯的光驅(qū)，把光驅(qū)放在手里，用手掂量比較重的就是全鋼機芯。,DVD-ROM與CD-R/RW光驅(qū),DVD-ROM驅(qū)動器和CD-R/RW驅(qū)動器現(xiàn)在的價格降幅比較大，

50、逐漸成為市場主流，下面分別介紹DVD-ROM和CD-R/RW的特點。,DVD-ROM的技術(shù)指標(biāo),1. 光頭技術(shù)2. 多格式支持 3. 數(shù)據(jù)緩存 4. 接口方式 5. 尋道時間 6. DVD的區(qū)碼限制,1. 光頭技術(shù),為了保證兼容CD光盤，DVD光驅(qū)在讀取CD光盤時有4種讀取方式：第一種是索尼的獨立雙鏡頭技術(shù)，兼容性比較好，但成本高、速度慢；第二種是東芝的切換雙鏡頭技術(shù)，效果不錯但成本也比較高，而且

51、還有機械噪聲；第三種是日本先鋒的雙焦距單鏡頭技術(shù)，成本較低速度較快；第四種是松下獨創(chuàng)的單光頭雙波長方式，制造成本最低?，F(xiàn)在大多數(shù)廠家都是采用松下的單光頭雙波長方式。,2. 多格式支持,多格式支持是DVD驅(qū)動器的一個重要特征，除了DVD-ROM、DVD-Video、DVD-R、CD-ROM等常見格式外，對于CD-R/RW、CD以及其他格式的光盤都應(yīng)充分的支持，這實際上也是產(chǎn)品兼容性的體現(xiàn)。,3. 數(shù)據(jù)緩存,數(shù)據(jù)緩存容量的大小在一定程

52、度上將影響DVD驅(qū)動器的整體性能發(fā)揮，緩存容量越大，它的緩存的命中率就越高?，F(xiàn)在主流的DVD光驅(qū)一般采用512KB緩存，但也有只采用了128KB低緩存的DVD光驅(qū)。,4. 接口方式,DVD驅(qū)動器和CD-ROM的接口方式相似，通常采用IDE接口或SCSI接口。國內(nèi)的主流DVD光驅(qū)大多采用了IDE接口設(shè)計結(jié)構(gòu)，安裝DVD-ROM和安裝CD-ROM一樣，直接通過IDE數(shù)據(jù)線與主板IDE接口相連，無需進行任何設(shè)置即可完成安裝。有的DVD光驅(qū)

53、采用的是SCSI接口，不僅在穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)傳輸率上占有優(yōu)勢，而且CPU占用率也要比IDE接口的低，但必須通過SCSI卡才能連接，安裝很不方便。,5. 尋道時間,尋道時間反映了驅(qū)動器從接受系統(tǒng)指令到指定的位置讀出數(shù)據(jù)的時間間隔，尋道越快，單位數(shù)據(jù)的讀取時間也就越短，因此該值越少越好，這也是衡量DVD驅(qū)動器的一個重要性能指標(biāo)。,6. DVD的區(qū)碼限制,在鎖碼方面，DVD光驅(qū)有全區(qū)域碼和單區(qū)域碼兩種，全區(qū)域碼DVD光驅(qū)沒有鎖碼，可以看所有區(qū)

54、的DVD光盤，例如早期生產(chǎn)的DVD-ROM都可以讀取所有6個區(qū)域的DVD影片；對于單區(qū)域碼DVD光驅(qū)，只能看本區(qū)的DVD光盤，要注意購買標(biāo)有本區(qū)代碼（即中國區(qū)域代碼）的，這在DVD-ROM的面板上或說明書上一般都有明顯的標(biāo)記或說明。,DVD區(qū)位碼,為了防止盜版，在DVD光驅(qū)中加入了區(qū)位碼識別機構(gòu)，DVD光盤也包含有區(qū)位碼，只有DVD光驅(qū)和盤片的區(qū)位碼相同時DVD光驅(qū)才可以讀取DVD光盤進行播放，如果盤片沒有包含區(qū)位碼，則任何一個DVD光

55、驅(qū)都可以播放。區(qū)位碼目前分為以下6個區(qū)：第一區(qū)（Region1）：美國、加拿大、東太平洋島嶼。第二區(qū)（Region2）：日本、西歐、北歐、埃及、南非、中東。第三區(qū)（Region3）：中國臺灣、中國香港、韓國、泰國、印尼等。,DVD區(qū)位碼,第四區(qū)（Region4）：澳洲、中南美洲、南太平洋島嶼等。第五區(qū)（Region5）：俄羅斯、蒙古、印度半島、中亞、東歐、朝鮮、北非、西北亞等。第六區(qū)（Region6）：中國大陸。,DVD光盤,

56、DVD（Digital Versatile Disk，數(shù)字磁盤光碟，也稱作 Digital Video Disk，數(shù)字影像光碟）是代替CD的下一代存儲媒體。一張和普通CD-ROM大小一樣的DVD光盤上，可以存儲比CD-ROM多幾倍的數(shù)據(jù)。在DVD光盤的生產(chǎn)中采用了一種新的技術(shù)：即采用波長為635mm~650mm的紅激光刻盤，使軌道的間距減少，大大地增加了光盤的存儲容量。,DVD光盤,DVD光盤定義了4種格式：單面單層、單面雙層、雙面單層

57、和雙面雙層4種規(guī)格。容量分別是4.7GB、8.5GB、9.4GB和17GB。普通的CD-ROM容量僅為700MB。DVD和CD-ROM、VCD一樣，既可以存儲數(shù)據(jù)，也可以存儲電影數(shù)據(jù)。DVD影碟采用了新一代的音頻和視頻技術(shù)，在PAL制下圖像分辨率為720×576，在NTSC制下分辨率是720×480，而且采用的是無明顯失真的MPEG2壓縮技術(shù)，聲音輸出有中左前、右前、左環(huán)繞、右環(huán)繞及低音，在家中即可享受高級影院的環(huán)

58、繞立體聲效果。,CD-R與CD-RW概述,CD-R與CD-RW能將數(shù)據(jù)刻錄到CD-R/RW光盤上進行保存，其主要的性能指標(biāo)有以下幾個方面。,CD-R與CD-RW概述,1. 緩存與穩(wěn)定性2.兼容性 3.數(shù)據(jù)的讀寫速度 4.刻錄方式 5.內(nèi)置與外置 6.接口 7.使用壽命 8. Fireware更新,1. 緩存與穩(wěn)定性,緩存的大小也是衡量光盤刻錄機性能的重要技術(shù)指標(biāo)之一。刻錄時數(shù)據(jù)必須先寫入緩存，刻錄軟件再從緩存調(diào)用要刻錄的

59、數(shù)據(jù)；在刻錄的同時，后續(xù)的數(shù)據(jù)繼續(xù)寫入緩存中，以保持要寫入數(shù)據(jù)良好的組織和連續(xù)傳輸。如果后續(xù)數(shù)據(jù)沒有及時寫入緩存，傳輸?shù)闹袛鄤t將導(dǎo)致刻錄失敗。因而緩存的容量越大，刻錄的成功率就越高，刻錄的穩(wěn)定性也更高。,2. 兼容性,兼容性分為硬件兼容性和軟件兼容性，硬件兼容性是指支持的CD-R光盤的種類，即綠盤、金盤和藍盤；軟件是指刻錄軟件，即光盤刻錄機與刻錄軟件之間的兼容性。,3. 數(shù)據(jù)的讀寫速度,所有光盤存儲器的讀取速度都是按150Kbit/

60、s為基數(shù)來衡量的，如50倍速的速度就是50×150Kbit/s=7.5Mbit/s。而寫入速度是光盤刻錄機的重要技術(shù)指標(biāo)，市場上常見的有16X、24X、36X的讀取速度和4X、8X、12X的寫入速度。在讀取和寫入時，由于光盤的質(zhì)量或刻錄的穩(wěn)定性等原因，讀取的速度和刻錄的速度在實際應(yīng)用中都會有所降低。,4. 刻錄方式,刻錄是刻錄機的主要功能，CD-RW刻錄機可以使用CD-R和CD-RW兩種光盤，但刻錄的方式可以不同，主要有整盤

61、刻寫、軌道刻寫、多段刻寫增量包刻寫4種方式：整盤刻寫（Disc-At-Once）軌道刻寫（Track-At-Once）多段刻寫增量包刻寫（Incremental Packet Writing，IPW）,5. 內(nèi)置與外置,CD-R與CD-RW從安裝方式上可分為內(nèi)置式和外置式。在同樣的情況下，內(nèi)置式價格較便宜，節(jié)省空間；外置式容易攜帶，密封性和散熱性較好。另外從裝盤的方式上可分為TRAY式和CADDY式，TRAY式像普通的CD-

62、ROM一樣，托盤縮進彈出，CADDY式則是將光盤放入一種專用的卡片中再插入光盤刻錄機中，由于不是采用托盤，密閉性更好，灰塵不易進入，并且它由卡片保護光盤，可靠性更高，插入形式也使刻錄機的使用壽命延長。,6. 接口,目前，刻錄機一般采用IDE接口、SCSI接口和USB接口。SCSI接口性能穩(wěn)定，系統(tǒng)資源占用率低，刻錄成功率高，但需購買SCSI卡，制造成本高，安裝不便。IDE接口的刻錄機價格適中，安裝簡便，性價比高，已成為市場上的主流產(chǎn)品

63、。采用USB接口的產(chǎn)品安裝十分方便，即插即用，刻錄速度較快，但價格也較貴。,7. 使用壽命,衡量光盤刻錄機的壽命用平均無故障時間來衡量，一般的光盤刻錄機壽命都在15萬個小時左右，但這是指光盤刻錄機使用壽命，如果不間斷地刻錄，則壽命約在2萬5千小時左右。,8. Fireware更新,刻錄機主電路板上的FlashROM芯片，也稱為Fireware。通過升級刻錄機的Fireware可以使刻錄機的功能取得更多的功能和更大的改進，所以選擇更新

64、的Fireware（固件）版本，有利于提高刻錄機的整體性能和使用效率。,6.4 光盤,介紹與光驅(qū)密不可分的光盤的相關(guān)知識。,3.2.4 光盤,光驅(qū)的文件是以光盤作為載體的，如普通光盤、音樂CD、VCD、DVD、刻錄光盤CD-R、CD-RW和DVD＋RW等，光盤有如下的優(yōu)點：容量大成本低便于攜帶穩(wěn)定性好使用壽命長,光盤的分類,光盤主要分為只讀型光盤、追記型光盤和可擦寫型光盤3種類型。,光盤的分類,1. 只讀型光盤2.

65、 追記型光盤 3. 可擦寫型光盤,1. 只讀型光盤,只讀型光盤主要有以下幾個方面的應(yīng)用：CD-DA數(shù)字化音頻唱片CD-ROM只讀光盤CD-I（交互式光盤）CD-ROM/XA（擴展結(jié)構(gòu)）VCD（Video CD）PHOTO CDDVD光盤,2. 追記型光盤,追記型光盤一次寫入多次可讀，光盤所有的存貯空間允許寫入一次信息，一旦寫入信息便不可擦除或更改，對于未寫完的空間，可以繼續(xù)追加寫入信息，使用壽命約30年。,3.

66、可擦寫型光盤,可擦寫型光盤主要分為磁光型MD變型光盤和變型PL磁光型光盤兩種類型：磁光型MD變型光盤變型PL磁光型光盤,3.3 移動存儲設(shè)備,移動存儲設(shè)備是指可方便攜帶的一種數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。常見的移動存儲設(shè)備有Flash閃存卡/盤、USB移動硬盤、活動硬盤等。,3.35 移動存儲設(shè)備,3.3.1 FLASH閃存盤3.3.2 USB移動硬盤 3.3.3 活動硬盤 3.3.4 移動存儲設(shè)備的接口,3.3.1 FLASH

67、閃存盤,FLASH閃存盤也叫優(yōu)盤或U盤，是一種以FLASH閃存作為存儲介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，而磁盤和軟盤等是以磁性材料作為存儲介質(zhì)的，這是它們之間最主要的區(qū)別。,3.3.1 FLASH閃存盤,與其他移動存儲器相比，F(xiàn)LASH閃存存儲器具有體積小、可靠性高、即插即用等優(yōu)點，并且造型新穎引人注目。閃存芯片存儲的數(shù)據(jù)不需要電壓維持，所消耗的能源主要用于讀寫數(shù)據(jù)，且閃存的可靠性比較高，可以加密保護。常見的閃存容量有2GB、4GB、8GB等。著名

68、的閃存品牌有朗科、愛國者、昂達、聯(lián)想、明基、清華紫光、七喜等。,3.3.2 USB移動硬盤,USB移動硬盤是一種大容量的移動存儲設(shè)備，它比FLASH閃存盤的容量要大得多。移動硬盤以硬盤為存儲介質(zhì)，采用USB、IEEE1394等傳輸速度較快的接口，以較高的速度與系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸。常見的移動硬盤存儲容量有10GB、20GB、40GB等。,USB移動硬盤,3.3.3 活動硬盤,活動硬盤是通過活動硬盤盒安裝上普通硬盤當(dāng)作移動硬盤使用?；顒?/p>