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  • 机械硬盘

    2021-01-20 09:02:03
    文章目录拆解机械硬盘盘面磁头悬臂 拆解机械硬盘 硬盘的构造里有接口、对应的控制电路板、以及实际的IO设备(机械硬盘)。 机械硬盘由盘面、磁头、和悬臂三个部分组成。 盘面 盘面是我们实际存储数据的盘片,盘面...

    拆解机械硬盘

    硬盘的构造里有接口、对应的控制电路板、以及实际的IO设备(机械硬盘)。

    机械硬盘由盘面、磁头、和悬臂三个部分组成。

    盘面

    盘面是我们实际存储数据的盘片,盘面本身通常是铝、玻璃、陶瓷这样的材质做的光滑盘片,盘面上有一层磁性的涂层,我们的数据就存储在这个磁性的涂层上。

    盘面中间有一个受电机控制的转轴,这个转轴会控制我们的盘面去旋转。

    硬盘的转速:指的是盘面中间电机控制的转轴的旋转次数,英文单位交RPM(每分钟的转圈数Rotations Per Minute)。我们平常说的硬盘由7200转指的就是这个,即每分钟能转7200圈(每秒120圈)。

    磁头

    数据是通过磁头,从盘面读取到,然后再通过电路信号传输给控制电路、接口,再到总线上的。

    • 一个盘面上会有两个磁头,分别在盘面的正反面,盘面的正反面都有对应的磁性涂层来存储数据
    • 一块硬盘也不是只有一个盘面,上下堆叠了很多盘面,各个盘面之间是平行的
    • 每个盘面的正反两面都有对应的磁头。

    悬臂

    悬臂链接在磁头上,并在一定范围内会去把磁头定位到某个特定的磁道上。这个磁道是怎么来的呢?

    数据是怎么存放在盘面上的?

    • 一个盘面通常是圆形的,由很多同心圆组成,就好像是一个个大小不一样的甜甜圈嵌套在一起。
    • 每个圈都是一个磁道,每个磁道都有自己的一个编号
    • 悬臂只是控制,到底读哪个甜甜圈的数据,最里面还是最外边。
      在这里插入图片描述

    数据是如何读取的?

    • 一个磁道,会分成一个一个扇区,上下平行的一个一个盘面的相同扇区,叫做一个柱面。
    • 第一步把盘面旋转到某一个位置,在这个位置上,我们的悬臂可以定位到盘面的某一个子区间。
    • 悬臂移动到特定磁道的特定扇区,磁头落下,读到正对着扇区的数据。

    一次硬盘的随机访问,需要两个时间组成:平均延时和平均寻道时间

    • 平均延时:盘面旋转、几何扇区对准悬臂位置的时间。这个时间和转速相关,随机情况下找到一个几何扇区,需要转半圈盘面,7200转的硬盘,1s内可以转240个半圈。那么平均延时为1s / 240 = 4.17ms
    • 平均寻道时间:盘面旋转之后,悬臂定位到扇区的时间,用的HHD硬盘的平均寻道时间一般在4-10ms

    这样就能够算出来,随机在整个硬盘上找一个数据,需要8-14ms,硬盘是机械结构的,只有一个电机转轴,也只有一个悬臂,无法并行的去定位或者读取数据,一块7200转的硬盘,一秒钟的随机IO访问次数为

    1s / 8 ms = 125 IOPS 或者 1s / 14ms = 70 IOPS
    

    所以HDD硬盘的IOPS每秒100次左右。

    顺序读取呢?

    • 可以选择把顺序存放的数据,尽可能的放在同一个柱面上,这样我们只需要旋转一次盘面,进行一次寻道,就可以去写入或者读取数据,同一个垂直空间上的多个盘面的数据。
    • 如果一个柱面上的数据不够,不要去动悬臂,而是通过电机转动盘面,就可以顺序读完一个磁道上的所有数据,对于HDD硬盘的顺序数据读写,吞吐率还是很不错的,达到200MB/s左右。
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  • 市面上有很多公司销售企业级机械硬盘驱动器和普通机械硬盘,这导致了我们有时候都不知道两者有什么区别,该选择哪种类型的了。什么是机械硬盘硬盘有机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)之分。机械硬盘即是传统普通硬盘,...

    市面上有很多公司销售企业级机械硬盘驱动器和普通机械硬盘,这导致了我们有时候都不知道两者有什么区别,该选择哪种类型的了。

    什么是机械硬盘

    硬盘有机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)之分。机械硬盘即是传统普通硬盘,主要由:盘片,磁头,盘片转轴及控制电机,磁头控制器,数据转换器,接口,缓存等几个部分组成。

    我们先来看看最常见的机械硬盘。机械硬盘的外观大家可能都见过,那么机械硬盘拆开后的样子如图所示

    机械硬盘主要由磁盘盘片、磁头、主轴与传动轴等组成,数据就存放在磁盘盘片中。大家见过老式的留声机吗?留声机上使用的唱片和我们的磁盘盘片非常相似,只不过留声机只有一个磁头,而硬盘是上下双磁头,盘片在两个磁头中间高速旋转,类似下图

    数据是写入磁盘盘片的,那么数据是按照什么结构写入的呢?机械硬盘的逻辑结构主要分为磁道、扇区和拄面。我们来看看下图

    关于企业级机械硬盘

    一般来说,企业级也叫数据中心级,指的是可以在数据中心环境下连续不断的服务的磁盘。

    企业级机械硬盘有三大特点:优化降低寻道功耗(IntelliSeek)、闲置时将磁头撤出降低功耗(IntelliPark)、工作负载智能调节硬盘转速(IntelliPower)。另外,西部数据Green Power硬盘还可以进行工作负荷监控,如有可能,硬盘会自动进入空闲模式,进一步降低不必要的能耗。然而硬盘从空闲模式恢复工作的时间不足一秒,可实现硬盘和主机控制器之间的无缝电源管理。

    企业级与家用级主要的区别

    1. 企业级是面向数据中心的。由于数据中心的机架的设备较多,振动较大,因此企业级磁盘都有减震设计,以减小磁头与磁盘撞击的概率。而家用级磁盘一般没有该设计。

    2. 企业级磁盘是可以7×24连续运行的。更精确的说,企业级磁盘的保修承诺是基于该磁盘在7×24连续运行的情况下的作出的。而家用级磁盘一般会标注出5×8或者7×12之类的负载场景,且家用级磁盘的保修期也是基于这个场景作出的。当然磁盘还有很多特性,例如每年写入数据量等等。选择时需要注意区分。

    企业级、普通机械硬盘区别(以品牌为例)

    东芝企业级硬盘:机械硬盘HDD支持7*24小时的工作需求,东芝最新的垂直磁记录技术和领先的WIPE增强型安全技术,保证硬盘的运转更加安全和稳定。此外,高达6Gbps 的数据传输接口、32nm企业级SLC单层式存储闪存和200万小时无故障运行时间都体现着硬盘极高的性能。固态硬盘eSSD采用了专为企业应用定制的eMCL NAND闪存,提供全球领先的最高1.6TB超大容量,以每秒12Gb的SAS双端口高效能存储方案,配备了东芝独自开发具有专利的QSBC纠错技术,通过多个纠错电路来为不同级别的错误自动分配最合适、最高效的纠错操作,极高地提高了应用的安全性和可靠性。

    希捷系列:支持NCQ和第二代垂直记录技术以及最新的RVFF技术和PowerTrim技术,定位于企业级存储系列,支持7*24小时的极酷工作环境,并且无故障运行时间超过1.2百万小时。另外,硬盘采用了动态功耗控制技术(Seagate PowerTrim technology),进一步降低了硬盘在工作时的温度,使硬盘更稳定更长寿。

    西部数据企业级系列,具备西部数据独有的Green Power技术,采用垂直记录技术,拥有8.9ms读取寻道时间。并且还具备西部数据独创的——RAID特有的限时错误恢复(TLER)技术,可防止常见的由扩展硬盘错误恢复进程导致的硬盘故障。

    企业级、普通消费级机械硬盘选哪个好

    企业级硬盘和消费级硬盘的区别不仅是摆在数字上的差异,比如读写性能、UBER、MTBF、保修期限这些。还有内部的一些机制,用来提供企业级的可靠性和可用性的,像振动补偿和可变扇区尺寸。而且硬盘也是一个整体,更好的部件也要有更全面稳健的固件加以支持。这些是在读数字的时候很容易被忽略掉的。

    与企业级硬盘相比,消费级机械硬盘的价格接近人们,性能也不错。甚至一些消费级硬盘也比企业级硬盘性能更好。作为消费者,即使您将驱动器放在并排运行的同一系统中,您也可能永远不会看到差异。除非您计划运行RAID配置或计划将您的系统用于多个用户和/或数据密集型应用程序,否则消费级驱动器将是您真正需要的。如果您计划将硬盘驱动器放入NAS RAID配置或计划远程访问它的本地服务器,那么选择企业级硬盘驱动器是正确的方法。

    对于企业用户而言,稳定性更为重要。在漫长而复杂的工作中,如果硬盘突然出现故障,将给企业带来无法弥补的损害。在速度方面,企业和消费者机械硬盘驱动器类似。但与消费级驱动器相比,企业级驱动器具有可靠性,长期运行和高MTBF(平均故障前时间)的优点。

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  • 1、本质不同:机械硬盘本质是电磁存储,固态则是半导体存储。 2、防震抗摔性不同:机械硬盘很怕率,固态抗震。 我的电脑硬盘就是活动时8折抢购的 机会不容错过 http://jd.adiannao.cn/du 3、数据存储速度不同:固态...

    1、本质不同:机械硬盘本质是电磁存储,固态则是半导体存储。
    2、防震抗摔性不同:机械硬盘很怕率,固态抗震。
    我的电脑硬盘就是活动时8折抢购的 机会不容错过
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    3、数据存储速度不同:固态读写速度比机械快。

    4、功耗不同:固态硬盘的功耗比机械硬盘低。

    5、重量不同:固态硬盘的重量比机械硬盘轻。

    6、噪音不同:机械硬盘有噪音,固态硬盘没有噪音。

    7、价格不同:固态硬盘比机械硬盘价格较为昂贵,性价比较低。

    不要购买杂牌固态硬盘

    虽然市场上大部分的固态硬盘都是大品牌或者大厂家生产的,但是还是有一些杂牌的固态硬盘充斥在市场当中,这里边建议大家尽量购买大品牌的,不要买那些杂牌的固态硬盘,因为这些杂牌的固态硬盘往往在生产技术上可能不达标,非常影响我们的使用体验,而且会容易损坏。

    在这里插入图片描述

    2、可以考虑二手固态硬盘

    固态硬盘的价格一般情况下都很高,所以如果我们想要使用固态硬盘,但是预算却不足的话,也是可以考虑二手固态硬盘的,因为固态硬盘一般情况下使用寿命都非常长,即使是二手的固态硬盘仍然有使用的价值和购买的价值。

    3、可以搭配使用固态硬盘

    如果我们的预算不是很足的话,也可以搭配的使用固态硬盘,由于固态硬盘的固态性质导致固态硬盘存储非常迅速,所以做系统的时候一般情况下都做在固态硬盘里面,或者我们想要玩某些大型游戏的话,也会存储在固态硬盘里面,因此固态硬盘与机械硬盘搭配使用是实现价值最大化的一个好方法。

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  • 本文介绍固态硬盘与机械硬盘的区别,还不错的而只是,来一起看吧。
  • 机械硬盘VS固态硬盘

    2019-03-08 19:15:17
    机械硬盘是目前最常用的一种硬盘,通过马达驱动磁头臂,带动磁头到指定的磁盘位置访问数据,由于每次访问数据都需要移动磁头臂,因此机械硬盘在数据连续访问和随机访问时,由于磁头臂的移动次数相差巨大,性能表现...

    机械硬盘是目前最常用的一种硬盘,通过马达驱动磁头臂,带动磁头到指定的磁盘位置访问数据,由于每次访问数据都需要移动磁头臂,因此机械硬盘在数据连续访问和随机访问时,由于磁头臂的移动次数相差巨大,性能表现差别也非常大。

    固态硬盘又称作SSD或Flash硬盘,这种硬盘没有机械装置,数据存储在可持久记忆的硅晶体上,因此可以像内存一样随机访问。而且SSD具有更小的功耗和更少的磁盘震动与噪声。

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