大师作文网移动硬盘的内部构造是怎样的?最好有图解释.
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/11/10 20:33:16
移动硬盘的内部构造是怎样的?最好有图解释.
移动硬盘主要由外壳、电路板（控制芯片、数据和电源接口）和硬盘三大部分组成.
一、电路板（控制芯片、数据和电源接口）
1、数据接口：目前移动硬盘常见的数据接口是USB和IEEE1394两种.USB是目前移动硬盘盒的主流接口方式,也是目前几乎所电脑都有的接口.目前都是USB2.0标准并兼容USB1.1.
USB是目前移动硬盘盒的主流接口方式,它有两种标准：一种是USB1.1接口,其理论传输速度最高只有12Mbps,一种是USB2.0接口,其理论传输速度最高达480Mbps（60MB/s）,兼容USB1.1.目前USB1.1接口移动硬盘盒已经退出历史舞台了,USB2.0接口一统天下.
IEEE1394接口又称Firewire接口（俗称“火线”）.1394标准又分1394a和1394b.一般所说的1394通常指1394a标准接口,数据传输速率理论上可达到400Mbps（50MB/s）；1394b接口的传输速率理论上最少可达到800Mbps（100MB/s）.目前IEEE1394接口移动硬盘盒基本上是IEEE1394a标准的,在中国大陆市场多数以苹果机上使用.
选择USB2.0接口的而更具优势,理由很简单首先,USB2.0接口是主流,非常普及,倘若购置1394接口的,如果碰到和没有1394接口的电脑进行数据对拷时就非常尴尬了；其次价格有优势,便宜的只要几十元,最好的二百多元,而1394接口的便宜的也要 两百以上；再次,USB2.0接口的挑选余地大,品牌众多.
2、控制芯片：对于移动硬盘而言,主控制芯片在很大程度决定最终传输稳定性与速度.目前控制芯片主要分高、中、低三个档次.
高端控制芯片：美国赛普拉斯公司出品的Cypress ISD300A1（原为ISD公司后被C ypress公司收购）、日本NEC公司出品的NECμPD720133.特点：产量小,价格贵,很少买得到.中端控制芯片：台湾旺玖科技（Prolific）公司出品的PL2507(性能非常不错,合理的价格,高端的速度)、美国赛普拉斯公司出品的CY7C68300B（低功耗高速度,可以算是由原ISD公司的经典产品ISD300A控制芯片二次开发得来）、扬智科技 ALi M5621（台湾）、世纪民生 Myson CS8818G（台湾）、创惟科技 GL811E（台湾）.特点：性能稳定,价格适中.低端控制芯片：扬智科技 ALi M5642（台湾）、创惟科技 GL811（台湾）、特点：稳定性和数据传输性能相对比较差,但价格低廉,低端组装的硬盘盒一般都选择这类控制芯片,（可惜的是现在扬智科技已经倒闭,所以市面上的ALi芯片组再难有品质的保证）.在nForce芯片组和VIA芯片组的主板上会有不兼容问题；二是在大数据流写入的情况下,经常会报“写入延缓出错”,硬盘在写入过程中和主机断开,主机找不到原来的盘符；三是性能低下,速度逊于其他芯片.而Ali 5642芯片据说用在某些高速盘上会不兼容.市场上中低端移动硬盘盒基本都采用ALi M5621芯片,产品性能不错,兼容性较好.而廉价的移动硬盘盒则采用价格相对较低的GL811芯片,性能上的缺陷加上粗劣的做工,此类产品问题较多.
目前主流2.5英寸品牌移动硬盘的读取速度约为15-25MB/s,写入速度约为8-15MB/s.如果我们以10MB/s的写入速度拷贝一部4GB的DVD电影到移动硬盘的话,需耗费时间约为6分40秒；如果以20MB/s的读取速度从移动硬盘中拷贝一部4GB的DVD电影到电脑主机硬盘的话,需要时间约为3分20秒.常见的2.5英寸笔记本硬盘品牌有日立、希捷、西部数据、三星等,他们之间的速度差异相对来说不是太明显,但有款城市骆驼的移动硬盘的读写速度达到了惊人的31MB/S,说明采用高端的芯片组.
3、供电：有不少劣质台式电脑主板的机箱前置USB端口容易出现供电不足情况,这样就会造成移动硬盘无法被Windows系统正常发现的故障.在供电不足的情况下就需要给移动硬盘进行独立供电.一般情况下,一个usb接口供电已经足够.但是有可能会遇到需要同时接两个接口的情况,因此大部分移动硬盘都设计了DC-IN直流电插口以解决这个问题.
二、硬盘
现在的移动主要采用笔记本硬盘做为存储介质.我们来看看衡量硬盘的几个标准：
厚度：但是笔记本电脑硬盘有个台式机硬盘没有的参数,就是厚度,标准的笔记本电脑硬盘有9.5,12.5,17.5mm三种厚度.9.5mm的硬盘是为超轻超薄机型设计的,12.5mm的硬盘主要用于厚度较大光软互换和全内置机型,至于17.5mm的硬盘是以前单碟容量较小时的产物,现在已经基本没有机型采用了.
转数：笔记本电脑硬盘现在最快的是5400转2M Cache,支持DMA100（主流型号只有4200转512K Cache,支持DMA66）,但其速度和现在台式机最慢的5400转512K Cache硬盘比较起来也相差甚远,由于笔记本电脑硬盘采用的是2.5英寸盘片,即使转速相同时,外圈的线速度也无法和3.5英寸盘片的台式机硬盘相比,笔记本电脑硬盘现在已经是笔记本电脑性能提高最大的瓶颈.
接口类型：笔记本电脑硬盘一般采用3种形式和主板相连：用硬盘针脚直接和主板上的插座连接,用特殊的硬盘线和主板相连,或者采用转接口和主板上的插座连接.不管采用哪种方式,效果都是一样的,只是取决于厂家的设计.
早期的笔记本的接口采用的主要是UltraATA/DMA 33,然而笔记本硬盘转速以及容量的提高使得它成为一个阻碍本本电脑速度的瓶颈.为此正如台式机的发展趋势, Ultra ATA/DMA 66/100/133也被运用到了笔记本硬盘上.目前使用的是Ultra ATA100,E-IDE接口的产品在提供了高达100MB/s最大传输率的同时还将CPU从数据流中解放了出来.
现在SATA串口技术已在广泛使用在了台式机的硬盘中,目前在笔记本硬盘中也开始广泛应用Serial ATA接口技术,采用该接口仅以四只针脚便能完成所有工作.该技术重要之处在于可使接口驱动电路体积变得更加简洁,高达150Mb/s的传输速度使厂商能更容易地制造出对处理器依赖性更小的微型高速笔记本硬盘.
容量及采用技术：由于应用程序越来越庞大,硬盘容量也有愈来愈高的趋势,对于笔记本电脑的硬盘来说,不但要求其容量大,还要求其体积小.为解决这个矛盾,笔记本电脑的硬盘普遍采用了磁阻磁头（MR）技术或扩展磁阻磁头（MRX）技术,MR磁头以极高的密度记录数据,从而增加了磁盘容量、提高数据吞吐率,同时还能减少磁头数目和磁盘空间,提高磁盘的可靠性和抗干扰、震动性能.它还采用了诸如增强型自适应电池寿命扩展器、PRML数字通道、新型平滑磁头加载/卸载等高新技术.
目前的移动硬盘由笔记本硬盘+硬盘盒和台式机硬盘+硬盘盒两种,而市面上笔记本硬盘有2.5英寸,3.5英寸和微盘三种规格,而2.5英寸的产品由于兼具大容量、轻便灵活、可靠性高等特点,成为市场上的绝对主流.其中希捷、迈拓和西部数据三大硬盘厂商依然保持着高关注度,在品牌格局方面依然呈现出三足鼎立之势.
三、硬盘盒与抗震
目前常见的移动硬盘盒用料一般有塑料、 铝以及铝镁合金三种,这些材质的区别不光表现在移动硬盘盒的重量上,散热性能也表现不同.价格低廉的移动硬盘盒一般采用的是塑料材料,散热效果较差. 用这样的产品短时间内使用硬盘还表现正常,但如果长时间的连续工作, 由于塑料硬盘盒的散热性能较差,导致硬盘产生的热量难以散尽,淤积于硬盘盒之中, 温度直线上升,严重时会使硬盘停滞、数据损坏,甚至是死机. 而目前品牌大厂及正规厂商的移动硬盘盒大都采用铝质材料,甚至是铝镁合金的材质, 它们极大减轻了硬盘盒的质量,而且作为热的良导体,它们具有较佳的散热效果, 可以使你的硬盘更长时间、更加稳定地工作.
硬盘盒与硬盘之间的防震触点
另外一个跟材质相关的是硬盘盒的抗震性能. 由于震动是硬盘的大忌,轻则数据丢失,重则造成磁道损坏, 而移动硬盘盒的设计就是在于便携性,因此硬盘盒的抗震设计是关键.从这一点而言, 那些轻薄型、小巧玲珑的家伙反而不具有优势.
移动硬盘盒的设计,一款移动硬盘盒是否使用方便,设计是关键,主要有以下几部分：
散热孔：如果移动硬盘盒的壳体不是热的良导体, 其上应遍布散热孔,以帮助硬盘散热.不过对于2.5英寸硬盘,由于本身发热就控制得比较好, 这方面并不需要太过担心.
防尘设计：在移动硬盘盒的壳体上安装密封圈以减少灰尘的入侵,当然,前提是壳体散热良好.
防滑设计：在移动硬盘盒的壳体设计上防滑的花纹,或安装防滑塑料垫等等,以增大壳体的磨擦,防止硬盘盒无意中从手中脱落.
防震设计：好的硬盘盒,在内部、表面,尤其是易于磕碰的边角都应该覆盖有弹性材质,或者处理圆角,以减少外来冲击对硬盘的影响.通常,防滑材料也起到抗冲击缓冲垫的双重作用.
硬盘指示灯：在壳体上留有硬盘信号灯,当硬盘有数据读取或存储的时候指示灯会闪动,以提醒用户注意.另外,指示灯应该位于便于看到的位置.有些设计简单的产品要么没有指示灯,要么指示灯在电路板上的位置不理想,理接口太近,视线容易被挡住.
其实,对于硬盘盒设计的直观感受, 可以参考市售的名牌成品的一些设计.如图1就是爱国者移动存储王, 它的外壳设计就非常典型：边角全部是流线型,抗冲击能力强；正面、侧面都有防滑条的设计, 便于携带和手持；指示灯位于正面,便于阅读.
除了硬盘盒的材质外,组装与原装也是消费者需要考虑的.当然,最好是使用原装的移动硬盘,这样对你的数据会有保证,因为组装的经常会有烧毁或者线路接触不好的问题,会给你的使用造成很多麻烦,尤其是数据丢失以后就麻烦了,如果使用原装的话,会有生产厂家的技术给你做后盾,并且副送各种配套软件使你放心使用.这里不的不提的是市面上有不少所谓的“品牌”移动硬盘其实是由经销商自己组装的,也就是说,厂商提供给经销商的只是移动硬盘盒,经销商拿到盒子后再把硬盘装进去.这种“品牌”移动硬盘的品质是无法得到保证的,水货硬盘甚至返修硬盘很有可能就被奸商装进移动硬盘盒里卖给了不知情的消费者.
一、电路板（控制芯片、数据和电源接口）
1、数据接口：目前移动硬盘常见的数据接口是USB和IEEE1394两种.USB是目前移动硬盘盒的主流接口方式,也是目前几乎所电脑都有的接口.目前都是USB2.0标准并兼容USB1.1.
USB是目前移动硬盘盒的主流接口方式,它有两种标准：一种是USB1.1接口,其理论传输速度最高只有12Mbps,一种是USB2.0接口,其理论传输速度最高达480Mbps（60MB/s）,兼容USB1.1.目前USB1.1接口移动硬盘盒已经退出历史舞台了,USB2.0接口一统天下.
IEEE1394接口又称Firewire接口（俗称“火线”）.1394标准又分1394a和1394b.一般所说的1394通常指1394a标准接口,数据传输速率理论上可达到400Mbps（50MB/s）；1394b接口的传输速率理论上最少可达到800Mbps（100MB/s）.目前IEEE1394接口移动硬盘盒基本上是IEEE1394a标准的,在中国大陆市场多数以苹果机上使用.
选择USB2.0接口的而更具优势,理由很简单首先,USB2.0接口是主流,非常普及,倘若购置1394接口的,如果碰到和没有1394接口的电脑进行数据对拷时就非常尴尬了；其次价格有优势,便宜的只要几十元,最好的二百多元,而1394接口的便宜的也要 两百以上；再次,USB2.0接口的挑选余地大,品牌众多.
2、控制芯片：对于移动硬盘而言,主控制芯片在很大程度决定最终传输稳定性与速度.目前控制芯片主要分高、中、低三个档次.
高端控制芯片：美国赛普拉斯公司出品的Cypress ISD300A1（原为ISD公司后被C ypress公司收购）、日本NEC公司出品的NECμPD720133.特点：产量小,价格贵,很少买得到.中端控制芯片：台湾旺玖科技（Prolific）公司出品的PL2507(性能非常不错,合理的价格,高端的速度)、美国赛普拉斯公司出品的CY7C68300B（低功耗高速度,可以算是由原ISD公司的经典产品ISD300A控制芯片二次开发得来）、扬智科技 ALi M5621（台湾）、世纪民生 Myson CS8818G（台湾）、创惟科技 GL811E（台湾）.特点：性能稳定,价格适中.低端控制芯片：扬智科技 ALi M5642（台湾）、创惟科技 GL811（台湾）、特点：稳定性和数据传输性能相对比较差,但价格低廉,低端组装的硬盘盒一般都选择这类控制芯片,（可惜的是现在扬智科技已经倒闭,所以市面上的ALi芯片组再难有品质的保证）.在nForce芯片组和VIA芯片组的主板上会有不兼容问题；二是在大数据流写入的情况下,经常会报“写入延缓出错”,硬盘在写入过程中和主机断开,主机找不到原来的盘符；三是性能低下,速度逊于其他芯片.而Ali 5642芯片据说用在某些高速盘上会不兼容.市场上中低端移动硬盘盒基本都采用ALi M5621芯片,产品性能不错,兼容性较好.而廉价的移动硬盘盒则采用价格相对较低的GL811芯片,性能上的缺陷加上粗劣的做工,此类产品问题较多.
目前主流2.5英寸品牌移动硬盘的读取速度约为15-25MB/s,写入速度约为8-15MB/s.如果我们以10MB/s的写入速度拷贝一部4GB的DVD电影到移动硬盘的话,需耗费时间约为6分40秒；如果以20MB/s的读取速度从移动硬盘中拷贝一部4GB的DVD电影到电脑主机硬盘的话,需要时间约为3分20秒.常见的2.5英寸笔记本硬盘品牌有日立、希捷、西部数据、三星等,他们之间的速度差异相对来说不是太明显,但有款城市骆驼的移动硬盘的读写速度达到了惊人的31MB/S,说明采用高端的芯片组.
3、供电：有不少劣质台式电脑主板的机箱前置USB端口容易出现供电不足情况,这样就会造成移动硬盘无法被Windows系统正常发现的故障.在供电不足的情况下就需要给移动硬盘进行独立供电.一般情况下,一个usb接口供电已经足够.但是有可能会遇到需要同时接两个接口的情况,因此大部分移动硬盘都设计了DC-IN直流电插口以解决这个问题.
二、硬盘
现在的移动主要采用笔记本硬盘做为存储介质.我们来看看衡量硬盘的几个标准：
厚度：但是笔记本电脑硬盘有个台式机硬盘没有的参数,就是厚度,标准的笔记本电脑硬盘有9.5,12.5,17.5mm三种厚度.9.5mm的硬盘是为超轻超薄机型设计的,12.5mm的硬盘主要用于厚度较大光软互换和全内置机型,至于17.5mm的硬盘是以前单碟容量较小时的产物,现在已经基本没有机型采用了.
转数：笔记本电脑硬盘现在最快的是5400转2M Cache,支持DMA100（主流型号只有4200转512K Cache,支持DMA66）,但其速度和现在台式机最慢的5400转512K Cache硬盘比较起来也相差甚远,由于笔记本电脑硬盘采用的是2.5英寸盘片,即使转速相同时,外圈的线速度也无法和3.5英寸盘片的台式机硬盘相比,笔记本电脑硬盘现在已经是笔记本电脑性能提高最大的瓶颈.
接口类型：笔记本电脑硬盘一般采用3种形式和主板相连：用硬盘针脚直接和主板上的插座连接,用特殊的硬盘线和主板相连,或者采用转接口和主板上的插座连接.不管采用哪种方式,效果都是一样的,只是取决于厂家的设计.
早期的笔记本的接口采用的主要是UltraATA/DMA 33,然而笔记本硬盘转速以及容量的提高使得它成为一个阻碍本本电脑速度的瓶颈.为此正如台式机的发展趋势, Ultra ATA/DMA 66/100/133也被运用到了笔记本硬盘上.目前使用的是Ultra ATA100,E-IDE接口的产品在提供了高达100MB/s最大传输率的同时还将CPU从数据流中解放了出来.
现在SATA串口技术已在广泛使用在了台式机的硬盘中,目前在笔记本硬盘中也开始广泛应用Serial ATA接口技术,采用该接口仅以四只针脚便能完成所有工作.该技术重要之处在于可使接口驱动电路体积变得更加简洁,高达150Mb/s的传输速度使厂商能更容易地制造出对处理器依赖性更小的微型高速笔记本硬盘.
容量及采用技术：由于应用程序越来越庞大,硬盘容量也有愈来愈高的趋势,对于笔记本电脑的硬盘来说,不但要求其容量大,还要求其体积小.为解决这个矛盾,笔记本电脑的硬盘普遍采用了磁阻磁头（MR）技术或扩展磁阻磁头（MRX）技术,MR磁头以极高的密度记录数据,从而增加了磁盘容量、提高数据吞吐率,同时还能减少磁头数目和磁盘空间,提高磁盘的可靠性和抗干扰、震动性能.它还采用了诸如增强型自适应电池寿命扩展器、PRML数字通道、新型平滑磁头加载/卸载等高新技术.
目前的移动硬盘由笔记本硬盘+硬盘盒和台式机硬盘+硬盘盒两种,而市面上笔记本硬盘有2.5英寸,3.5英寸和微盘三种规格,而2.5英寸的产品由于兼具大容量、轻便灵活、可靠性高等特点,成为市场上的绝对主流.其中希捷、迈拓和西部数据三大硬盘厂商依然保持着高关注度,在品牌格局方面依然呈现出三足鼎立之势.
三、硬盘盒与抗震
目前常见的移动硬盘盒用料一般有塑料、 铝以及铝镁合金三种,这些材质的区别不光表现在移动硬盘盒的重量上,散热性能也表现不同.价格低廉的移动硬盘盒一般采用的是塑料材料,散热效果较差. 用这样的产品短时间内使用硬盘还表现正常,但如果长时间的连续工作, 由于塑料硬盘盒的散热性能较差,导致硬盘产生的热量难以散尽,淤积于硬盘盒之中, 温度直线上升,严重时会使硬盘停滞、数据损坏,甚至是死机. 而目前品牌大厂及正规厂商的移动硬盘盒大都采用铝质材料,甚至是铝镁合金的材质, 它们极大减轻了硬盘盒的质量,而且作为热的良导体,它们具有较佳的散热效果, 可以使你的硬盘更长时间、更加稳定地工作.
硬盘盒与硬盘之间的防震触点
另外一个跟材质相关的是硬盘盒的抗震性能. 由于震动是硬盘的大忌,轻则数据丢失,重则造成磁道损坏, 而移动硬盘盒的设计就是在于便携性,因此硬盘盒的抗震设计是关键.从这一点而言, 那些轻薄型、小巧玲珑的家伙反而不具有优势.
移动硬盘盒的设计,一款移动硬盘盒是否使用方便,设计是关键,主要有以下几部分：
散热孔：如果移动硬盘盒的壳体不是热的良导体, 其上应遍布散热孔,以帮助硬盘散热.不过对于2.5英寸硬盘,由于本身发热就控制得比较好, 这方面并不需要太过担心.
防尘设计：在移动硬盘盒的壳体上安装密封圈以减少灰尘的入侵,当然,前提是壳体散热良好.
防滑设计：在移动硬盘盒的壳体设计上防滑的花纹,或安装防滑塑料垫等等,以增大壳体的磨擦,防止硬盘盒无意中从手中脱落.
防震设计：好的硬盘盒,在内部、表面,尤其是易于磕碰的边角都应该覆盖有弹性材质,或者处理圆角,以减少外来冲击对硬盘的影响.通常,防滑材料也起到抗冲击缓冲垫的双重作用.
硬盘指示灯：在壳体上留有硬盘信号灯,当硬盘有数据读取或存储的时候指示灯会闪动,以提醒用户注意.另外,指示灯应该位于便于看到的位置.有些设计简单的产品要么没有指示灯,要么指示灯在电路板上的位置不理想,理接口太近,视线容易被挡住.
其实,对于硬盘盒设计的直观感受, 可以参考市售的名牌成品的一些设计.如图1就是爱国者移动存储王, 它的外壳设计就非常典型：边角全部是流线型,抗冲击能力强；正面、侧面都有防滑条的设计, 便于携带和手持；指示灯位于正面,便于阅读.
除了硬盘盒的材质外,组装与原装也是消费者需要考虑的.当然,最好是使用原装的移动硬盘,这样对你的数据会有保证,因为组装的经常会有烧毁或者线路接触不好的问题,会给你的使用造成很多麻烦,尤其是数据丢失以后就麻烦了,如果使用原装的话,会有生产厂家的技术给你做后盾,并且副送各种配套软件使你放心使用.这里不的不提的是市面上有不少所谓的“品牌”移动硬盘其实是由经销商自己组装的,也就是说,厂商提供给经销商的只是移动硬盘盒,经销商拿到盒子后再把硬盘装进去.这种“品牌”移动硬盘的品质是无法得到保证的,水货硬盘甚至返修硬盘很有可能就被奸商装进移动硬盘盒里卖给了不知情的消费者.