項(xiàng)目3存儲(chǔ)設(shè)備及選購(gòu)

項(xiàng)目3存儲(chǔ)設(shè)備與選購(gòu)任務(wù)3.1認(rèn)識(shí)內(nèi)存3.1.1內(nèi)存的概述內(nèi)存也稱主存或內(nèi)存儲(chǔ)器。主要表現(xiàn)為三種形式：RAM（隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）、ROM（只讀存儲(chǔ)器）、Cache（高速緩沖存儲(chǔ)器）。1.ROMROM（ReadOnlyMemory，只讀存儲(chǔ)器）只能從中讀取信息而不能任意寫信息。ROM具有掉電后數(shù)據(jù)可保持不變的優(yōu)點(diǎn)，多用于存放一次性寫入的程序或數(shù)據(jù)，如BIOS。2.RAMRAM（RandomAccessMemory，隨機(jī)存儲(chǔ)器）存儲(chǔ)的內(nèi)容可通過指令隨機(jī)讀寫訪問，RAM中的數(shù)據(jù)在掉電時(shí)會(huì)丟失，因而只能在開機(jī)運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。3.高速緩存高速緩存（Cache）的作用主要是用于在CPU和主存之間建立一個(gè)中間速度的緩沖區(qū)間，加快數(shù)據(jù)的讀寫速度。高速緩沖存儲(chǔ)器一般含在CPU中。RAM是最主要的存儲(chǔ)器，通常所說的內(nèi)存也就是指RAM。RAM一般又可以分為兩大類型：SRAM（靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）和DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）。SRAM的讀取速度快，但造價(jià)昂貴，一般被用作計(jì)算機(jī)中的高速緩存。DRAM雖然讀寫速度慢，但它的價(jià)格低、集成度高、故比較便宜做系統(tǒng)所需的大容量“主存”。1.FPMDRAM2.EDODRAM3.SDRAM4.RDRAM(RambusDRAM)5.DDRSDRAM(DoubleDataRateSDRAM)6.DDR2內(nèi)存7.DDR3內(nèi)存

3.1.2內(nèi)存的分類

8.四種常見內(nèi)存條比較

下面從工作電壓、引腳、工作頻率、預(yù)讀位數(shù)和封裝工藝五個(gè)方面作比較，四種常見內(nèi)存比較如表3-1所示。3.1.3內(nèi)存的結(jié)構(gòu)與封裝1.內(nèi)存的結(jié)構(gòu)內(nèi)存發(fā)展到今天，已進(jìn)入了DDR時(shí)代。此處便以主流的DDR內(nèi)存來介紹內(nèi)存的結(jié)構(gòu)。圖3-8所示為一根DDR的內(nèi)存條。1.內(nèi)存的結(jié)構(gòu)內(nèi)存發(fā)展到今天，已進(jìn)入了DDR時(shí)代。此處便以主流的DDR內(nèi)存來介紹內(nèi)存的結(jié)構(gòu)。圖3-8所示為一根DDR的內(nèi)存條。

2.內(nèi)存的封裝

常見的內(nèi)存封方式有DIP、SOJ、TSOP、BGA等幾種。

3.1.4內(nèi)存的接口方式

內(nèi)存的接口方式是根據(jù)內(nèi)存條金手指上導(dǎo)電觸片（也叫做針腳或線，英文為pin）的數(shù)量來劃分的。主要有三種類型的接口：SIMM（早期的30線、72線的內(nèi)存使用）、DIMM(168線、184線的內(nèi)存使用)、RIMM（RDRAM內(nèi)存條使用）。

1.SIMM（SingleIn-lineMemoryModule，單列直插內(nèi)存模塊）

2.DIMM

DIMM（DualIn-lineMemoryModule，雙列直插內(nèi)存模塊）

3．RIMM

RIMM(RambusIn-lineMemoryModule)是Rambus生產(chǎn)的RDRAM內(nèi)存所采用的接口類型。主要指標(biāo)有容量、工作頻率、數(shù)據(jù)帶寬、校驗(yàn)、工作電壓等1.內(nèi)存容量?jī)?nèi)存容量是指一根內(nèi)存條可以容納的二進(jìn)制信息量，用MB作為計(jì)量單位。目前常見的內(nèi)存單條容量為1GB、2GB、4GB。2.工作頻率

內(nèi)存的工作頻率表示的是內(nèi)存?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)的頻率，一般用MHz作為計(jì)量單位。3．?dāng)?shù)據(jù)帶寬

數(shù)據(jù)帶寬是指內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是內(nèi)存一次能處理的數(shù)據(jù)寬度，它是衡量?jī)?nèi)存性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。3.1.5內(nèi)存的性能指標(biāo)

4.工作電壓

工作電壓是指內(nèi)存正常工作時(shí)所需要的電壓值，不同類型的內(nèi)存電壓也不同，各有各的規(guī)格，不能超出規(guī)格，否則會(huì)損壞內(nèi)存。SDRAM內(nèi)存的工作電壓一般在3.3V左右，上下浮動(dòng)不超過0.3V；DDRSDRAM內(nèi)存的工作電壓一般在2.5V左右，上下浮動(dòng)不超過0.2V；DDR2內(nèi)存的工作電壓一般在1.8V左右。任務(wù)3.2認(rèn)識(shí)硬盤硬盤是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最主要的外存儲(chǔ)設(shè)備.CPU要做運(yùn)算，必須要把硬盤上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)取出來調(diào)入內(nèi)存才能運(yùn)行，所以有人把硬盤稱做是計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。從1956年IBM推出第一塊硬盤至今的50多年的時(shí)間中，硬盤的發(fā)展是非常迅速的。雖然這其中又出現(xiàn)了不少新的存儲(chǔ)設(shè)備，但始終并沒能替代硬盤在計(jì)算機(jī)外存儲(chǔ)設(shè)備中的重要地位。硬盤以其容量大、體積小、速度快、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必不可少的設(shè)備。

3.2.1硬盤的結(jié)構(gòu)目前主流硬盤的尺寸為3.5英寸。一般硬盤的正面都貼有標(biāo)簽，標(biāo)注硬盤的一些參數(shù)；硬盤背面是一塊控制電路板，上面還有一些芯片；下面主要介紹硬盤的外部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)。1．硬盤的外部結(jié)構(gòu)

硬盤的外部尺寸有5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和1.8英寸等幾種，其中前兩種主要用于臺(tái)式機(jī)，后兩種主要用于筆記本計(jì)算機(jī)。硬盤的外部結(jié)構(gòu)包括外殼、接口和控制電路板等部分組成。（1）外殼硬盤的外殼與底板結(jié)合成一個(gè)密封的整體，正面的外殼保證了磁盤盤片和機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行。在固定面板上貼有產(chǎn)品標(biāo)簽，上面印著產(chǎn)品型號(hào)、產(chǎn)品序列號(hào)、產(chǎn)地、生產(chǎn)日期等信息。（2）接口接口包括電源接口插座和數(shù)據(jù)接口插座兩部分。（3）控制電路板電路板上分布著接口芯片、緩存、數(shù)字信號(hào)處理器、前置信號(hào)處理器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、BIOS芯片、電阻、電容、電感等電子元器件。2．硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

打開硬盤的外殼，可以看清硬盤的內(nèi)部組成，它主要由浮動(dòng)磁頭組件、磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、盤片、盤片主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和前置讀寫控制電子線路等幾部分組成。圖3-23所示為一塊硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

3．2.2硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)硬盤上以文件的方式記錄信息，還必須制定相關(guān)的規(guī)則，這就涉及了硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)的劃分。硬盤邏輯結(jié)構(gòu)如圖3-24所示硬盤從邏輯上劃分，包括下面幾個(gè)部分：

磁面(Side)、磁道(Track)柱面(Cylinder)扇區(qū)(Sector)硬盤容量=柱面數(shù)×扇區(qū)數(shù)×每扇區(qū)字節(jié)數(shù)×磁頭數(shù)一個(gè)硬盤經(jīng)過分區(qū)和高級(jí)格式化以后，會(huì)在所屬的操作系統(tǒng)中建立分區(qū)表，記錄一些基本信息，如硬盤的容量大小，硬盤開始柱面和結(jié)束柱面的分配情況，硬盤的引導(dǎo)區(qū)、文件分配表、根目錄和數(shù)據(jù)區(qū)等一系列數(shù)據(jù)，分區(qū)表的功能可歸納如下。

3.2.3硬盤分區(qū)表

1.分區(qū)表是創(chuàng)建在硬盤的第0柱面、第0磁道，第1個(gè)扇區(qū)上。2.記錄操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。3.記錄分區(qū)硬盤的C（Cylinder，柱面）、H（Head，磁頭），S（Sector，扇區(qū)）的數(shù)量。4.記錄分配柱面的起始扇區(qū)號(hào)、結(jié)束扇區(qū)號(hào)和容量。5.記錄可啟動(dòng)的硬盤。6.建立引導(dǎo)區(qū)（BootSector，引導(dǎo)區(qū)）。7.建立文件分配表FAT（FileAllocationTable，文件分配表）。8.建立根目錄。9.建立數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。3.2.4硬盤的工作原理

1、基本原理：硬盤作為一種磁表面存儲(chǔ)器，是在非磁性的合金材料（多為鋁片）表面涂上一層很薄的磁性材料，再通過磁層的磁化來存儲(chǔ)信息的，即硬盤是利用特定的磁粒子的極性來記錄數(shù)據(jù)的。磁頭在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，將磁粒子的不同極性轉(zhuǎn)換成不同的電脈沖信號(hào)，再利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將這些原始信號(hào)變成計(jì)算機(jī)可以使用的數(shù)據(jù)，寫操作正好相反。硬盤緩存主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)硬盤與主機(jī)在數(shù)據(jù)處理速度上的差異。2、工作過程：硬盤驅(qū)動(dòng)器加電正常工作后，首先是利用控制電路完成初始化工作，將磁頭置于盤片中心位置；初始化完成后主軸電機(jī)將高速旋轉(zhuǎn)，裝載磁頭的驅(qū)動(dòng)小車機(jī)構(gòu)開始移動(dòng)，將磁頭置于盤片表面的00道，處于等待指令狀態(tài)；當(dāng)接收到系統(tǒng)指令后，通過前置放大控制電路處理，并由驅(qū)動(dòng)音圈電機(jī)發(fā)出磁信號(hào)，此時(shí)根據(jù)感應(yīng)阻值變化的磁頭對(duì)盤片數(shù)據(jù)進(jìn)行正確定位并將接收后的數(shù)據(jù)信息編碼，再通過放大控制電路傳輸?shù)浇涌陔娐?，由接口電路傳送給主機(jī)，完成一次指令操作。3.2.5硬盤的分類主要有昆騰(Quantum)、希捷(Seagate)、邁拓(Maxtor)和西部數(shù)據(jù)(WesternDigital)幾大廠商．另外還有三星(Samsung)、富士通(Fujitsu)、日立（Hitachi）等幾家廠商的產(chǎn)品。3.2.6固態(tài)硬盤固態(tài)硬盤（SolidStateDisk或SolidStateDrive），也稱作電子硬盤或者固態(tài)電子盤，是由控制單元和固態(tài)存儲(chǔ)單元（DRAM或FLASH芯片）組成的硬盤。固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的相同，在產(chǎn)品外形和尺寸上也與普通硬盤一致。由于固態(tài)硬盤沒有普通硬盤的旋轉(zhuǎn)介質(zhì)，因而抗震性極佳。固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)介質(zhì)分為兩種，一種是采用閃存（FLASH芯片）作為存儲(chǔ)介質(zhì)，另外一種是采用DRAM作為存儲(chǔ)介質(zhì)。3.2.7硬盤的技術(shù)指標(biāo)

1．容量2．轉(zhuǎn)速3．動(dòng)作時(shí)間4．MTBF(連續(xù)無故障時(shí)間)5．?dāng)?shù)據(jù)傳輸率6．硬盤緩存3.3.2移動(dòng)硬盤移動(dòng)硬盤因采用硬盤作為存儲(chǔ)體，故存儲(chǔ)原理和普通IDE硬盤的存儲(chǔ)原理相同。移動(dòng)硬盤多采用USB接口和IEEE1394接口，能提供較高的數(shù)據(jù)傳輸速度。移動(dòng)硬盤容量大、使用方便，而且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性高，是移動(dòng)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)備份的最佳選擇。

任務(wù)3.4認(rèn)識(shí)光驅(qū)和光盤CD-ROM（compactdisc，激光唱片）普通光盤具有容量大（一般為640MB/張）。讀取CD-ROM光盤必須要有專用設(shè)備，這個(gè)專用設(shè)備就叫做CD-ROM驅(qū)動(dòng)器，簡(jiǎn)稱光驅(qū)。自1985年飛利浦和索尼公司公布了在光盤上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息的黃皮書以來，CD-ROM驅(qū)動(dòng)器在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。3.4.1CD-ROM的結(jié)構(gòu)CD-ROM驅(qū)動(dòng)器從外觀上看，主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：

光盤托盤（用于放置光盤）、耳機(jī)插孔（接耳機(jī)，聽CD音樂）、音量旋鈕（調(diào)節(jié)耳機(jī)音量大?。⒆髦甘緹?、緊急彈出孔（緊急情況下停電，通過該孔可以彈出光盤托盤）、播放／向后搜索按鈕（播放CD音樂光盤時(shí)用）、打開／關(guān)閉／停止按鈕（打開或關(guān)閉托盤）。3.4.2光盤概述光盤是光存儲(chǔ)設(shè)備惟一的存儲(chǔ)介質(zhì)。光存儲(chǔ)設(shè)備是以光盤作