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计算机组装与维护外存储器

来源:华拓科技网


第五章 外部存储器

计算机的磁存储设备主要有软盘系统、光盘系统和硬盘系统,是目前计算机上配置的最重要的外部存储器,特别是硬盘,具有容量大、数据存取速度快等特点,是各种计算机保存程序、数据的必不可少的存储设备。外部存储器的作用是长时间保护或永久保存数据。

第一节 硬盘驱动器

硬盘存储器简称硬盘,是微机中广泛使用的外部存储设备。它具有比软盘大得多的存储容量和快得多的存取速度。硬盘的盘片在驱动器内部,不可拿出;硬盘一般都安装在主机箱内部,用户无法从外观上看到。它与软盘最明显的不同点就是,硬盘的生产过程是在无尘工厂中进行的,磁盘和磁头全部密封在铁皮盒子中,因此它在出厂之前其容量就已经固定了。由于硬盘密封在金属盒中,防潮、防霉、防灰尘性能好,如果使用得当,硬盘上的数据可保存数年之久。现在几乎所有软件都需要安装到硬盘上后才能运行,如Windows 98/2000、Office 97/2000,这些软件都很大,没有硬盘或硬盘容量不够将无法运行。如图5-1所示为硬盘。

一、硬盘使用的技术

1956 年,美国IBM 公司制造出世界上第一块容量为5MB 的硬盘(IBM 350 RAMAC),它由50个直径为24英寸的磁盘所组成。

1968年由IBM 公司提出“温彻斯特”技术,1973年IBM公司制造出第一台采用“温彻斯特”技术的硬盘,容量为0MB。现在的硬盘一直在延续此项技术。“温彻斯特”技术是指硬盘内部是真空的、磁头悬浮、密封高速旋转、磁头沿盘片径向移动。

二、硬盘的结构

硬盘作为计算机主要的外部存储设备,随着设计技术的不断更新和广泛应用,不断朝着容量更大、体积更小、速度更快、性能更可靠、价格更便宜的方向发展。

1、硬盘的外部结构

目前,硬盘产品的内部盘片直径有5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和1.8英寸(后两种常用于笔记本及部分袖珍精密仪器中,现代台式机常用3.5英寸)常用的3.5英寸硬盘的整体大小与软驱相近,但因厚度不同,其处观又有所不同。在其外壳上一般会贴上标签,标签上是一些有关硬盘的信息,如品牌、容量、转速、工作电压等信息。主要由以下几部分组成。如图5-2所示。

⑴ 电源接口:电源接口与主机电源相连,作用是为硬盘正常工作提供电力保证。 ⑵ 数据接口:数据接口是硬盘数据和主板控制器之间进行数据传输交换的纽带,根据连接方式的差异,分为IDE接口、SCSI接口和SATA接口。

⑶ 跳线插针:在硬盘电源接口旁有一个8针或9针的跳线,是用来设置硬盘的主从。

⑷ 密封式金属外壳:主要是为了防止灰尘进入硬盘内,因硬盘属高精密的设备,一旦灰尘进入硬盘,会将盘片划伤,破坏磁道,重则磁头损坏使硬盘报废。

⑸ 逻辑电路板:安装在盘体的下方,上面裸露着控制芯片、电阻等电子元件,有利于散热。散热对硬盘的稳定运行非常重要。

2、硬盘的内部结构

硬盘的内部结构由磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等几大部分组成,而磁头组件(Hard Disk Assembly,HAD)是构成硬盘的核心,封装在硬盘的净化腔体内。如图5-3所示。

⑴ 磁头组件:浮动磁头组件由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。磁头是硬

盘技术中最重要和关键的一环,一块硬盘数据的读取和保存均依靠磁头来完成,保存数

据时相当于“笔尖”,而读取数据时又相当于“吸尘器”,加电后磁头在磁盘表面高速旋转,与盘片之间的间隙只有0.1~0.3um,这样可以获得很好的数据传输率。现在转速为

7200RPM的硬盘飞起的高度一般都低于0.3um,以利于读取较大的高信噪比信号,提供数据传输率的可靠性。

⑵ 磁头驱动机构:磁头驱动机构由音圈电机和磁头驱动小车组成,新型大容量硬盘还具有高效的防震动机构。高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动和定位,并在很短的时间内精确定位到指令指定的磁道,保证数据读写的可靠性。磁头机构的电机有步进电机、力矩电机和音圈电机三种,前两种应用在低容量硬盘中,现已被淘汰,大容量硬盘多采用音圈电机驱动。

音圈是中间插有与磁头相连的磁棒的线圈,当电流通过线圈时,磁棒就会发生位移,进而驱动装载磁头的小车,并根据控制器在盘面上磁头位置的信息编码来得到磁头移动的距离,达到准确定位的目的。音圈电机是密封型的控制系统,能够自动调整,其速度比早期的驱动电机的速度要快且安全系数高。

⑶ 盘片和主轴组件:盘片是硬盘存储数据的载体,现在的盘片大都采用多属薄膜磁盘,这种金属薄膜磁盘与软磁盘的不连续料载体相比,具有更高的记录密度。

主轴组件包括轴瓦和驱动电机等。随着硬盘容量的扩大,主轴电机的速度也在不断提升,导致了传统滚珠轴承电机磨损加剧、温度升高、噪声增大的弊病,对速度的提高带来了负面影响。因而生产厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机(Fluid dynamic bearing motor)技术,液态轴承电机使用黏膜液油轴承,以油膜代替滚珠可以避免金属面的直接磨擦,噪声和温度减小到最低。而油膜具有有效吸收震动的能力,可以提高主轴部件的抗震能力。从理论上讲,液态轴承电机无磨损,寿命无限长,是目前超高速硬盘的发展趋势。

⑷ 前置控制电路:前置控制电路控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等。由于磁头读取的信号微弱,所以,将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的干扰和提高操作指令的准确性。

三、硬盘的性能指标

在我们平时选购硬盘时,经常会了解硬盘的一些参数,而且很多杂志的相关文章也对此进行了不少的解释。不过,很多情况下,这种介绍并不细致甚至会带有一些误导的成分。这里介绍硬盘的性能指标。

1、硬盘的转速

硬盘的马达直接快定了硬盘的转速。理论上讲,硬盘的转速越快越好,因为较高的硬盘转速可以极大地缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间。但是,硬盘的高转速给硬盘的负面影响就是转速越快,硬盘表面的发热量越大,如果再加上机箱散热不佳和其它周边散热过多的原因,很可能造成机器运行不稳定。也正是这个原因,目前市场上绝大多数笔记本电脑中的专用硬盘,其转速一般都不会超过4500RPM(r/min)。

2、平均寻道时间(Average Seek Time)

如果没有特殊说明一般指读取时的寻道时间,即作为一次传输的前提,磁头首先要找到数据所在的磁道,这一定位时间的平均值叫平均寻道时间。单位为ms(毫秒)。这一指标的含义是指硬盘接到读/写指令后到磁头移到指定的磁道(应该是柱面,但对于具体磁头来说就是磁道)上方所需要的平均时间。除了平均寻道时间外,还有道间寻道时间(Track to Track或Cylinder Switch Time)与全程寻道时间(Full Track或Full Stroke),前者是指磁头从当前磁道上方移至相邻磁道上方所需的时间,后者是指磁头从最外(或最内)圈磁道上方移至最内(或最外)圈磁道上方所需的时间,基本上比平均寻道时间多一倍。出于实际的工作情况,我们一般只关心平均寻道时间。

3、平均潜伏期(Average Latency)

这一指标是指当磁头移动到指定磁道后,要等多长时间指定的读/写扇区会移动到磁头下方(盘片是旋转的),盘片转得越快,潜伏期越短。平均潜伏期是指磁盘转动半圈所用的时间。显然,同一转速的硬盘的平均潜伏期是固定的。7200RPM时约为4.167ms,5400RPM时约为5.556ms。

4、 平均访问时间(Average Access Time):

又称平均存取时间,一般在厂商公布的规格中不会提供,这一般是测试成绩中的一项,其含义是指从读/写指令发出到第一笔数据读/写时所用的平均时间,包括了平均寻道时间、平均潜伏期与相关的内务操作时间(如指令处理),由于内务操作时间一般很短(一般在0.2ms左右),可忽略不计,所以平均访问时间可近似等于平均寻道时间+平均潜伏期,因而又称平均寻址时间。如果一个5400RPM硬盘的平均寻道时间是9ms,那么理论上它的平均访问时间就是14.556ms。

5、数据传输率(DTR,Data Transfer Rate)

单位为MB/s(兆字节每秒,又称MBPS)或Mbits/s(兆位每秒,又称Mbps)。DTR分为最大(Maximum)与持续(Sustained)两个指标,根据数据交接方的不同又分外部与内部数据传输率。内部DTR是指磁头与缓冲区之间的数据传输率,外部DTR是指缓冲区与主机

(即内存)之间的数据传输率。外部DTR上限取决于硬盘的接口,目前流行的Ultra

ATA-100接口即代表外部DTR最高理论值可达100MB/s,持续DTR则要看内部持续DTR

的水平。内部DTR则是硬盘的真正数据传输能力,为充分发挥内部DTR,外部DTR理论值都会比内部DTR高,但内部DTR决定了外部DTR的实际表现。由于磁盘中最外圈的磁道最长,可以让磁头在单位时间内比内圈的磁道划过更多的扇区,所以磁头在最外圈时内部DTR最大,在最内圈时内部DTR最小。

6、 缓冲区容量(Buffer Size):

很多人也称之为缓存(Cache)容量,单位为MB。在一些厂商资料中还被写作Cache Buffer。缓冲区的基本要作用是平衡内部与外部的DTR。为了减少主机的等待时间,硬盘会将读取的资料先存入缓冲区,等全部读完或缓冲区填满后再以接口速率快速向主机发送。这主要体现在三个方面:预取(Prefetch),实验表明在典型情况下,至少50%的读取操作是连续读取。预取功能简单地说就是硬盘“私自”扩大读取范围,在缓冲区向主机发送指定扇区数据(即磁头已经读完指定扇区)之后,磁头接着读取相邻的若干个扇区数据并送入缓冲区,如果后面的读操作正好指向已预取的相邻扇区,即从缓冲区中读取而不用磁头再寻址,提高了访问速度。写缓存(Write Cache),通常情况下在写入操作时,也是先将数据写入缓冲区再发送到磁头,等磁头写入完毕后再报告主机写入完毕,主机才开始处理下一任务。具备写缓存的硬盘则在数据写入缓区后即向主机报告写入完毕,让主机提前“”处理其它事务(剩下的磁头写入操作主机不用等待),提高了整体效率。为了进一步提高效能,现在的厂商基本都应用了分段式缓存技术(Multiple Segment Cache),将缓冲区划分成多个小块,存储不同的写入数据,而不必为小数据浪费整个缓冲区空间,同时还可以等所有段写满后统一写入,性能更好。读缓存(Read Cache),将读取过的数据暂时保存在缓冲区中,如果主机再次需要时可直接从缓冲区提供,加快速度。读缓存同样也可以利用分段技术,存储多个互不相干的数据块,缓存多个已读数据,进一步提高缓存命中率。

7、 噪音与温度(Noise & Temperature)

这两个属于非性能指标。对于噪音,以前厂商们并不在意,但从2000年开始,出于市场的需要(比如OEM厂商希望生产更安静的电脑以增加卖点)厂商通过各种手段来降低硬盘的工作噪音,ATA-5规范第三版也加入了自动声学(噪音)管理子集(AAM,Automatic Acoustic Management),因此目前的所有新硬盘都支持AAM功能。硬盘的噪音主要来源于主轴马达与音圈马达,降噪也是从这两点入手(盘片的增多也会增加噪音,但这没有办法)。除了AAM外,厂商的努力在上文的厂商介绍中已经讲到,在此就不多说了。至于热量,其实每个厂商都有自己的标准,并声称硬盘的表现是他们预料之中的,完全在安全范围之内,没有问题。这一点倒的是不用担心,不过关键在于硬盘是机箱中的一个组成部分,它的高热会提高机箱的整体温度,也许硬盘本身没事,但可能周围的配件却经受不了,别的不说,如果是两个高热的硬盘安装得很紧密,那么它还能承受近乎于双倍的热量吗?所以硬盘的热量仍需厂商们注意。

四、常见硬盘接口及标准术语

为了全面了解如此众多的硬盘接口技术,我们有必要对其主要关键术语进行详细介绍,特别是与前两种常见的硬盘接口标准有关的。在这些关键术语是:IDE、ATA、Ultra ATA、Ultra DMA、SCSI、Ultra SCSI。下面根据这些关键术语对以上两种主要的硬盘接口类型进行具体介绍。

1、IDE

IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”,即“电子集成驱动器”,它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强,硬盘制造起来变得更容易,因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言,硬盘安装起来也更为方便。

在这里要先说明白一点的就是,这里所说的IDE,既是宏观意义上的硬盘接口类型,也是微观意义上的硬盘接口标准。之所以说它是宏观意义上的一种硬盘接口类型,是因为时至今日这一接口技术仍在不断地发展,并且仍是PC机中硬盘接口中的绝对主流,原因当然是其性能也在得到不断发展,其性能也相当不错,此类接口的硬盘价格也相对其它接口的要便宜许多。后面要介绍的各类ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA硬盘都属于IDE接口类型。说它是微观意义上的硬盘接口标准,是指如果细分,它仅代表第一代的IDE标准,因为随后其接口技术得到了飞速发展,引入了许多新技术,使这一IDE接口标准得到了质的飞跃,通常不再以IDE标称,而是以诸如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等标注。如图 5-4所示。

2、 ATA

ATA的英文全称为“Advanced Technology Attachment”,中文名称“高级技术附加装置”。ATA接口标准最初是在1986年由CDC、康柏和西部数据3家公司共同开发的。第一代的ATA标准称之为“ATA-1”。ATA-1只支持PIO-0和PIO-1、PIO-2模式,其数据传输速度只有可怜的3.3MB/S,使用40芯电缆,硬盘大小也为5英寸(而不是现在普遍的3.5英寸),容量为40MB(根据其技术标准,其硬盘容量在504MB之内)。ATA接口是从80年代末期开始逐渐取代了其它老式接口,随着它自身的发展,“ATA”也就成了“IDE”的代名词。目前最新的ATA 133标准中硬盘数据传输速率可达到133.7MB/s。要识别硬盘属于哪种ATA接口版本,只需看硬盘正面右上面的所印标注,如图5-5所示,的就是Ultra ATA/100标准硬盘上的标注。

在ATA接口标准的整个发展过程中,到目前为止可以划分为7个不同的版本,也就是从ATA-1(IDE)、ATA-2(EIDE Enhanced IDE/Fast ATA)、ATA-3(FastATA-2)、„,一直到现在ATA-7(ATA 133)。第一代的ATA标准,即ATA-1,也就是前面介绍过的IDE标准,在此就不再另外介绍了。

⑴. ATA-2:也就是我们常说的EIDE(Enhanced IDE)或Fast ATA,它在ATA的

基础上增加了2种PIO和2种DMA模式(PIO-3),不仅将硬盘的最高传输率提高到16.6MB/S,还同时引进LBA地址转换方式,突破了固有的504MB的,可以支持最高达8.4GB的硬盘。在支持ATA-2的电脑的BIOS设置中,一般可以见到LBA(Logical Block Address),和CHS(Cylinder,Head,Sector)的设置,同时在EIDE接口的主板一般有两个EIDE插口,它们也可以分别连接一个主设备和一个从设备,这样一块主板就可以支持四个EIDE设备,这两个EDIE接口一般称为IDE1和IDE2。

⑵. ATA-3:ATA-3并没有提高IDE接口的工作速度,最高传输速度仍为16.6MB/S(支持PIO-3),但引入了密码保护机制,对电源管理方案进行了修改,引入了S.M.A.R.T(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology,硬盘自监测、自分析和报告技术),这是一个划时代的重大改进。这一技术也在许多主板的BIOS中有所体现。

⑶. ATA-4:这就是现在市面上仍比较常见的Ultra ATA/33,自这一版本开始,硬盘开始支持DMA(Direct Memory Access,直接内存存取)技术,所以又称之为“Ultra DMA/33”。DMA是I/O设备与主存储器之间由硬件组成的直接数据通道,用于高速I/O设备与主存储器之间的成组数据传送。硬盘控制器采用总线主控方式进行数据传输,它将PIO下的最大数据传输率提高了一倍,达到33MB/S,称之为PIO-4。微软的Windows98系统正式支持这一接口技术,不过有一些太老的主板可能不支持这一接口,所以并不一定安装了Windows 98以后的系统都支持DMA技术。注意,Windows95则不支持这一技术。

⑷. ATA-5:这一版本就是市面上标注为“Ultra ATA/66”的硬盘。因为同样采用了DMA技术,所以通常在市面上又可看到名为“Ultra DMA66”的标注,其实都是一个意思。Ultra ATA/66不仅将接口通道的数据交换速度提高了一倍,同时也继承了上一代Ultra ATA/33的核心技术-冗余校验技术(CRC),该技术的设计方针是系统与硬盘在进行传输的过程中,随数据发送循环的冗余校验码,对方在收取的时候也对该校验码进行检验,只有在完全核对正确的情况下才接收并处理得到的数据,这对于高速传输数据的安全性有着极有力的保障。除此之外,ULTRA DMA66还有一个核心的技术就是将普通的40芯排线改成80芯排线(自这以后的所有并行ATA标准都采用这一芯线标准),但该线仍然使用40针的接口,但传输线却增加了一倍。如图5-6所示的就是新的80芯数据线与传统的ATA 33及以前版本标准的40芯线对比图。

不过要注意,Windows98并不支持Ultra ATA/66这一新技术,所以当你在使用这种新型硬盘时,除使用DMA66专用数据线连接硬盘与主板外,还必须正确安装主板驱动程序,才能够识别出你的Ultra ATA/66硬盘,否则只能当作Ultra ATA/33硬盘来用。

⑸. ATA-6:这就是市面上标注为Ultra ATA/100的硬盘接口标准,也是目前较新的一种硬盘接口标准。这一新标准主要是提高了硬盘数据的传输速率,从原来ATA-5标准中的66MB/S提高到新的100MB/S。

⑹. ATA-7:这就是ATA系列中的最新版本Ultra ATA/133了,它的传输速率达到了133MB/S。但目前这一最新标准只有ATA 133标准的提出者迈拓公司(Maxtor)一家支持,并没有得到广大厂商的支持。

综合所有ATA标准的接口类型(其实就是IDE接口类型)硬盘可以看出它具有以下主要特点:

接口具有:价格低廉、兼容性非常好、性价比高等优点。但同时ATA接口也具有:数据传输速度慢、只能内置使用、对接口电缆的长度有很严格的等缺点。

3、SATA

很长一段时间以来,桌面PC硬盘都是采用PATA(并行,即ATA)接口的标准,通俗一点也可以称之为IDE接口。IDE接口经历过ATA、ATA33、ATA66、ATA100、ATA133等几种速度规格,后面的数字可以标明这种接口的传输速率,比如ATA100接口就可以达到100MB/s的速度。

不过随着硬盘速度增加,传统的PATA接口的缺陷也日益显露出来,其中最致命的莫过于并行线路信号干扰等问题。在ATA或者ATA33时代,此问题尚不明显。不过大家应该记得,从ATA33过渡到ATA66的时候,IDE接口的数据线突然从40颗增加为80颗,这就是因为信号频率过高的情况下,相邻数据线之间会产生干扰,从而导致数据到达时间不一致,甚至造成数据传输错误等。那多出的40颗线就是为了防止信号干扰而加入的地线。

基于上述问题,出现了新一代硬盘传输规范SATA(串行)接口,如图5-7所示,与并行传输接口相比,SATA拥有更多的技术优势。

⑴. 高数据传输率

从已经确立的Serial ATA1.0规范便可看出,第一代Serial ATA的数据传输率为150MB/s,超过了Ultra ATA/133的133MB/s传输率。而在已经发布的Serial ATA2.0和Serial ATA3.0规范中将达到最高300MB/s及600MB/s的传输率,由此可以肯定,未来三年内,不管硬盘速度如何发展,SATA接口始终可以胜任数据传输的工作。

⑵. 无需复杂设置

在使用并行硬盘的时候,大家不得不注意一个问题,那就是在一个主板IDE接口上同时安装两个设备的时候,就必须设置主/从(Master/Slave)选项,如果设置不对的话,有可能两个设备都无法正常工作,让人感觉很麻烦。但是SATA接口使用点对点传输协议,也就是说每个通信道都只能单独安装一个设备,并且独享带宽,这种工作模式在实际应用中更容易被管理。

⑶. 支持热拔插功能

从SATA设计人员的初衷来看,这种接口是允许进行热拔插的。就好像我们现在用的移动硬盘一样,想不想以后自己的SATA硬盘也可以做到这点呢?虽然理论上具备这样的条件,不过现在SATA接口的相关外围软件和硬件,对热拔插功能支持得还不是很好,笔者曾经试验过几次,感觉有一些问题,看来大家还要多等一段时间了。 如图5-8所示为SATA数据线。

⑷. 数据线可以更长

传统的PATA接口为40针结构,为了避免信号衰减或干扰问题,其线缆的长度被在了45cm之内。而SATA数据线采用点对点传输,因此只需要两对线缆(4针)即可完成数据的传送和接收,另外的三颗为地线,这样SATA线缆共需要7pin就可以了,最长距离可以扩展到1米以上。

⑸. 接口注重人性化

PATA数据接口为20针*2的结构,用户在区分数据线安装反正的时候,只能通过接口槽塑料卡扣。但SATA硬盘则采用了L形接口,如图5-9所示,根本不存在接反的可能。而且SATA接口在设计时充分考虑到热拔插的需求,三颗地线的长度要多

过其余四颗数据线,如图5-10所示,这样就不会因为热拔插时放电而损坏设备了。 ⑹. 唯一的问题

远在几个月以前,就曾经有用户指出,SATA接口线缆设计有先天缺陷,L形的接口不允许用户多次拔插,否则就会引发接触不良的问题。用户从安装SATA硬盘的过程中,确实感觉出其接口的牢固程度不如原来的PATA,因此在这里建议用户,最好不要过于频繁的拔插SATA设备。

五、硬盘技术

硬盘所采用的技术,目前主要包括3个方面,一是磁头技术;二是防震技术;三是数据保护技术。随着各大制造厂商的技术竞争,目前这3个方面的技术要点也逐渐走向融合。

1、磁头技术

磁阻磁头技术(Magneto Resistive Head),是一种比较传统的硬盘磁头技术,完全基于磁电阻效应工作,电阻随磁场的变化而变化,其原理就是:通过磁阻元件连着一个十分敏感的放大器可以测出微小的电阻变化。所以先进的MR技术可以提高记录密度来记录数据,增加单碟片容量即硬盘的最高容量,进而提高数据传输速率。

巨型磁阻磁头(GMR)采用了巨型磁阻磁头技术的硬盘,其读、写工作分别由不同的磁头来完成,这种变化有效地提高硬盘的工作效率,并使增大磁道密度成为可能。

OAW(光学辅助温式技术)是未来磁头技术的发展方向,应用这种OAW技术,未来的硬盘可以在1英寸面积内写入105000以上的磁道,单碟容量更是有望突破40GB。

2、防震技术(SPS)

SPS防震保护系统,其设计思路就是分散外来冲击能量,尽量避免硬盘磁头和盘片之间的意外撞击,使硬盘能够承受1000G以上的意外冲击力;ShockBlock防震保护系统,虽然这是Maxtor公司的专利技术,但其设计思路与防护风格与昆腾公司的SPS技术有异曲同工之妙,也是为了分散外来的冲击能量,尽量避免磁头和盘片相互撞击,但它能承受的最大冲击力却可以达到1500G甚至更高。

3、数据保护技术

数据保护技术可以分为以下几种:

一是S.M.A.R.T技术,它是目前绝大多数硬盘已经普遍采用的通用安全技术,应用S.M.A.R.T技术,用户们能够预先测量出某些硬盘的特性;二是数据卫士,西部数据(WD)公司的数据卫士能够在硬盘工作的空余时间里,每8个小时便自动执行硬盘扫描、检测、修复盘片的各扇区等步骤,其操作完全是自动运行,无需用户干预与控制,特别是对初

级用户与不懂硬盘维护的用户十分适用;其次是DPS(数据保护系统),昆腾公司在推出火球7代硬盘以后,从8代开始的所有硬盘中,都内建了DPS(数据保护系统)系统模式。其工作原理是在其硬盘的前300MB内,存放操作系统等重要信息,DPS可在系统出现问题后的90s内自动检测恢复系统数据,如果不行,则启用随硬盘附送的DPS软盘,进入程序后DPS系统模式会自动分析造成故障的原因,尽量保证用户硬盘上的数据不受损失;三是MaxSafe技术,该技术的核心就是将附加的ECC校验位保存在硬盘上,使硬盘在读写过程中,每一步都要经过严格的校验,以此来保证硬盘数据的完整性。

六、硬盘的编号及生产厂商

1、IBM公司(现在改为日立其标志为HITACHI)

IBM公司是现代硬盘工业的巨头,它在1956年创造了硬盘历史上的第一块硬盘(IBM 350 RAMAC)只有5M容量;1968年,IBM提出“温彻斯特”技术,并于1973年制造出第一块采用“温彻斯特”技术的硬盘,1991年生产出3.5英寸硬盘,并使硬盘容量突破1GB。IBM公司在硬盘领域方面被称为蓝色巨人,其产品质量以稳定著称。

IBM公司的硬盘其命名方式为:

“产品名+系列代号+接口类型+盘片尺寸+转速+容量” 例:Deskstar 22GXP的20.5GB硬盘的型号为:DJNA-372050 D:代表Deskstar产品即桌面之星

JN:代表Deskstar 的25GP与22GXP系列(25或22表示本系列硬盘的最大容

量为25G或22G,GP为5400转,GXP为7200转) ;TT:Deskstar 16GP或14GXP。

A:代表ATA接口(A:ATA;S与U为Ultra SCSI、Ultra SCSI Wide、Ultra SCSI SCA C:SCSI)

3:代表3.5英寸盘片 7:代表7200转 2050:代表20.5GB容量 2、Maxtor(迈拓)公司

这是一家进入中国市场较晚的硬盘厂商,但其实力不可小视。迈拓公司创建于1982年,总部设在美国加州,在购昆腾以后气势逼人,在群雄激斗的国内硬盘市场中占领一席之地,且市场份额也逐年增大。Maxtor公司连续推出钻石9代、10代和金钻4代、5代成为国内市场上的主流硬盘。

Maxtor公司的硬盘其命名方式为:

“系列号+此系列硬盘最大容量+首位+容量+接口类型+磁头数” 例:金钻四代DiamondMax Plus40 53073U6 DiamondMax Plus:代表硬盘是金钻系列

40:代表此系列硬盘的最大容量为40GB

5:用于说明一段时间,最新的金钻系列硬盘都是5

3073:代表容量为30.7GB

U:代表此硬盘的接口是Ultra DMA/66(D为Ultra DMA/33;A 为ATAUltra DMA/100)

6:代表此硬盘的磁头数

(注:金钻六代:DiamondMAX lous60;高能火球四代:Frieball PludAS;星钻二代:DiamondMax 536DX;新火球一代:DiamondMax D540X;美钻一代:DiamondMax 531DX;美钻一代:DiamondMax 541DX;)

3、Seagate(希捷)公司

美国希捷公司是世界上最大的磁盘驱动器的生产厂家。也是最早创造出业界第一款10000转硬盘(捷豹Cheetah系列SCSI)和最大容量硬盘(捷豹3代73GB)的先驱。

希捷的硬盘系列从低端到高端的产品名称分别为:U4系列、Medalist(金牌)系列、U8系列、Medalist Pro(金牌Pro)、Barracuda(酷鱼)系列。其中金牌Pro和酷鱼系列为7200r/min其它的产品为5400 r/min。

Seagate公司的硬盘其命名方式为:

“首位+盘片尺寸+容量+盘片数+转速+接口类型” 例:Seagate酷鱼Ⅱ代IDE硬盘ST330630A为例 ST:首位,希捷公司硬盘均用ST开头 3:盘片尺寸为3.5英寸 306:容量为30.6GB 3:盘片数为3片

0:表示为7200V/M(0以外为5400r/min)

A:接口类型 A为ATA UDMA/66或UDMA/100(AG为笔记本专用、W、N为SCSI专用)

4、Western Digital(西部数据)公司

西部数据公司成立于1979年,1988年进入硬盘制造领域,公司的核心是为用户提供值得信赖的产品及高性能的硬盘.总部设在美国加州,业务遍布世界各地,在马来西亚和新加坡各有装配厂,是全美最大型500家企业之一,市场上的主流产品有Caviar鱼子酱系统。

西部数据公司的硬盘其命名方式为: “类型+硬盘尺寸+硬盘容量+转速+型号” 例:以WD Caviar WD400BB为例

WD Caviar:代表西部数据的鱼子酱系列硬盘

WD:代表西部数据公司 400:代表硬盘容量是40.0GB

第一个B:代表转速为7200转/分,如A为5400转/分 第二个B:代表新系列产品

第二节 光盘驱动器

多媒体计算机世界中,光盘记录各种图像信息。光驱的应用使我从中体会到了多媒体技术带来的快乐,也成为多媒体计算机的衡量标准。根据光盘存储技术的不同光盘驱动器可分为以下几种:CD-ROM(只读光盘驱动器)、CD-R(可写光盘驱动器)、CD-R/W(可擦写光盘驱动器)、DVD-ROM(DVD只读光盘驱动器)和DVD-RAM(可反复擦写DVD光盘存储器)等其中的CD-ROM已经成为电脑系统的标准配件。如图5-11为光盘驱动器。

一、光盘驱动器工作原理

一张薄薄的CD光盘最多可以容纳720MB的数据量,这相当于大概500多张1.44MB的软盘。如今,绝大多数软件都可以通过CD介质来传播交流,大型软件的安装已经变得易如反掌。

其工作原理是数据通过刻录设备在盘面上刻出一个信号凹坑,再在光盘的另一面涂上反光材料,CD-ROM的激光头发出光束照到平地方和凹地方所反射回的信号不同,CD-ROM上的光敏元件根据反射信号的有无或强弱来记录0和1完成数据的输入。

二、光驱的控制面板

1、光驱的前面板

如图5-12所示为光驱前面板,各项指标如下: ⑴ 耳机插孔 ⑵ 音量旋钮 ⑶ 指示灯

可连接音箱或耳机,可输出Audio CD音乐。 调音乐音量大小。 光驱的运行状态。

电或其它非正常状态下打开光盘托架。 光盘进出盒和停止Audio CD播放。 面板上控制播放Audio CD。 用于放置光盘。

⑷ 紧急出盒孔 ⑹ 播放/跳道键 ⑺ 光盘托架

⑸ 打开/关闭/停止键

2、光驱的后面板

如图5-13所示为光驱后面板,各项指标如下:

⑴ 电源插座 ⑶ 主从跳线

连接电源线,给光驱供电设。

连接数据线,数据可以由此传输给主板。 用于区分光驱是主盘还是从盘的跳线。

⑵ 数据线插座

⑷ 数字音频输出连接口 用于连接数据音频线。 ⑸ 模拟音频输出连接口 用于连接模拟音频线。

三、光驱的内部结构

1、底部结构:

用十字螺丝刀拧开光驱底板的四个固定螺丝,压下连在光驱面板上的固定卡,将底板向上抬起,即可将其拆下,可以看到光驱底部固定着机芯电路板,它包括了伺服系统

和控制系统等主要的电路组成部分。如图5-14所示。

2、机芯结构:

用细铁丝插入面板的紧急出盒孔将光盘托架拉出,压下上盖板两端的固定卡,卸开光驱面板,然后再打开上盖板,可以看光到整个机芯结构。如图5-15所示 (1)激光头组件:

包括光电管、聚焦透镜等组成部分,配合运行齿轮机构和导轨等机械组成部分,在通电状态下根据系统信号确定、读取光盘数据并通过数据带将数据传输到系统。 (2)主轴马达:

光盘运行的驱动力,在光盘读取过程的高速运行中提供快速的数据定位功能。 (3)光盘托架:

在开启和关闭状态下的光盘承载体。 (4)启动机构:

控制光盘托架的进出和主轴马达的启动,加电运行时启动机构将使包括主轴马达和激光头组件的伺服机构都处于半加载状态中。

四、光驱的性能指标

1、数据传输率

表明光驱从光盘上读取数据的快慢。 单速——是指最初的光驱读取速率150KB/S

倍速——指是最初光驱读取速率的多少倍的读取速率的光驱。如4X其传输率为600KB/S

2、平均读取时间(Average Seek Time)

是指CD-ROM从光头定位到开始读盘的时间,一般是越小越好。不易超过95ms。 3、缓存(CACHE或BUFFER MEMORY表示)

作用是提供一个数据的缓冲区域,将读取的数据暂时保存,然后一次性进行传输和转换。CACHE一般最少要有128K,现在的光驱一般是256K或者512K的。缓存是越大越好。

4、光驱的容错性能

是指光驱读取质量不太好的光盘的能力,容错性能越强,光驱能读的“烂盘”越多。 5、光驱的读取方式 ⑴ 恒定线速度(CLV)

CLV(Constant Linear Velocity,恒定线速度),读取光盘内圈和外圈数据时,光驱马达的转速是不同,读出的数据传输率保持不变。是12X以下普遍采用的技术。

优点:光驱读取性能稳定、容错性能比较高; 缺点:浪费了主轴的工作效率(读

取外圈时降低马达速转)

⑵ 恒定角速度(CAV)

CAV(Constant Angular Velocity,恒定角速度),保持光驱马达转速恒定,其数据传输率是可变的。是20X以上普遍采用的技术。

优点:读盘速度不断提高;避免太多加速或减速控制,可减少发热量。缺点:容错性能有所下降。

⑶ 部分恒定角速度(PCAV)

当激光头读不出数据时,主轴速度降低一半,如果再读不出来,再降低一半,如此反复,直到读取数据为止。是现在普遍采用的技术。

优点:即提高了速度,又兼顾了容错性能。 6、接口类型

两种接口:IDE和SCSI。一般的用户应该都是IDE口的,SCSI接口的光驱必须配用SCSI接口卡,安装比较烦琐,但是有占用CPU资源少,工作稳定的优点,所以在网络服务器中广泛采用。

五、普通光驱的种类

1、按接口分类:

⑴.IDE 接口:最广泛的、价格便宜,速率低 ⑵.SCSI接口:速度快,传输效率高,支持热插拔。 2、按结构方式分类:

⑴.内置式光驱:最广泛的,安装在计算机内的5英寸位置上的光驱

⑵.外置式光驱:其自身带有保护外壳,可放在计算机机箱外,通过并口线与计算机连。

⑶.多盘式光驱:可同时放入多张光盘

六、光驱的维护与维修

1、光驱的维护 ⑴ 对光盘的选择

在选用光盘时,应尽量挑光盘面光洁度好、无划痕的盘,并且对盘的厚度也须加注意。质量好的盘通常会稍厚一些;而质量差的盘比较薄,使光驱加紧机构运转很吃力。质量不好的光盘,如盘片变形、表面严重划伤、污染以及盗版光盘等,在光驱内进行读取时,光学拾取头的物镜将不断地上下跳动和左右摆动,以保证激光束在高低不平和左右偏摆的信息轨迹上实现正确聚集和寻道,加重了系统的负担,加快了机械磨损。同时,为了减少光驱的磨损,延长光驱的使用寿命,不要经常用光驱来长时间播放VCD影碟,因为这样, 电机与激光头就增加了工作时间,从而缩短了光驱的使用寿命。另外在关机时,如果劣质光盘留在离激光头很近的地方,那当电机转起来后很容易划伤光头。

⑵ 光驱的入盒和出盒

尽量将光盘放在光驱拖架中,有一些光驱托盘很浅,若光盘未放好就进盒,易造成光驱门机械错齿卡死。同时进盘时不要用手推光驱门,应使用面板上的进出盒键,以免入盘机构齿轮错位。

在不使用光驱时,应尽量取出光盘,因为光驱只要其中有光盘,主轴电机就会不停地旋转,光头不停地寻迹、对焦,这样会加快其机械磨损,使光电管老化。

不要在光驱读盘时强行退盘,因这时主轴电机还在高速转动,而激光头组件还未复位。一方面会划伤光盘;另一方面还会打花激光头聚焦透镜及造成透镜移位。等待光驱灯熄灭后再按出盒键退盘。 ⑶ 保证光驱的通风良好

众所周知,现在高倍速光驱的转速极快,几乎赶超了硬盘,所带来的最大弊端就是发热量极大。对于现在市场上大部分以塑料为机芯的CDROM来说,高热量是降低其寿命的重要因素,因为塑料的耐热能力较差,长期使用自然会出现问题造成读盘不顺利。但光驱的机芯又很难像显卡或CPU那样依靠散热片和风扇来散热,因此高发热问题必须引起人们的重视。因此我们要把光驱放在一个通风良好的地方,来保持它具有良好的散热性,以便保证光驱能够稳定运行。

当然,日常维护还有其它很多方面,一定要养成正确的使用和保养方法,才能让光驱的寿命最大化。对于一些经常使用的光盘,如果硬盘比较空闲的用户,最好把它制作成虚拟光驱文件。要养成定期清洁激光头的习惯。

2、光驱的常见故障

光驱的平均无故障时间为2500小时左右,正常使用寿命一般为二年左右,当然这要看光驱的实际使用时间。时间久了,光驱常会出现不读盘的故障,一般均显示为:“驱动器X没有光盘,插入光盘再试”或“CDR101:NOT READY READING DRIVE X ABORT,RETRY,FAIL?”。光驱由机械部件、电子部件和光学部件三类部件组成,在使用、维护时较普通软盘驱动器、硬盘复杂,且故障率较高,故障的分析、定位也较复杂。对光驱进行排查故障的一般过程是先检查和排除与光驱相连的各信号线、电源线等;其次排除上述“其它故障”中的各个方面;然后检查系统配置及参数设置情况;再考查光学部件、机械部件因素,最后考查电子部件故障。

光驱的故障按故障源一般有接口故障、系统配置故障、光学故障、机械故障、电子故障和其它故障六大类。

⑴ 接口故障

此类故障主要原因有:光驱的接口与主板接口不匹配(出现CDR-103错误提示),在增加或减少新硬件时,造成光驱的信号线(包括与其它多媒体部件的连接线)、电源线、跳线等之间的松动、错误连接或断线等等。这类故障的具体现象有“不认”光驱、“读写”错误、主机死机等等。

⑵ 系统配置故障

此类故障的主要原因有:系统增加了新硬件后I/O、DMA和IRQ有冲突;CMOS中有关CDROM的设置不当;与硬盘的主从关系设置有误等。具体现象有光驱不工作、光驱灯亮一段时间后死机、“读写”错误、不出现盘符或误报多个盘符等。例如:一台电脑加装一个6倍速的光驱,是与1.2GB的硬盘共用Primary IDE接口,使用一段时间后,按主板说明将光驱接到Secondary IDE接口上后,发现光驱不能工作了。

分析与处理过程:由于光驱接在Primary IDE口时工作正常,故可以排除光驱自身的问题,考虑到CMOS BIOS在改变插口后未设置,怀疑BIOS的设置对光驱可能有影响,开机进入BIOS设置,发现其中的IDE Drive1项设为None,于是将IDE Drive1项改为缺省值AUTO后,再开机,光驱能够正常工作。

⑶ 光学部件故障

此类故障的主要原因有激光二极管和光电接收二极管老化、失效;光头聚焦性能变差,激光不能正常聚焦到光盘上;信号接收单元不能正常接收信号;激光头表面和聚焦镜表面积尘太多,激光强度减弱等。具体现象是放入光盘后无反映、读取光盘上数据困难、读取时间变长、“读写”错误、“不认”光盘、“挑盘”、“死机”、提示“CDR-101”或“CDR-103”错误信息等。

CDROM激光头使用寿命一般在2000~3000小时。随着使用时间的增长,光头功率逐渐下降,通过调整激光头调节器以增大光头功率的方法,可改善其读盘能力,但这会加速光头的老化,减少激光头的使用寿命。

例如一台高仕达16倍速光驱,使用了半年后,发现原来一直能够正常使用的光盘,绝大部分读不出来,并显示“CDR-101”错误。如果反复按“R”键再试,则可读出一些信息。为了定位故障所在,我们先在光驱内放一张CD盘,发现能将整盘从头到尾播放完。由此排除了光驱的寻道和步进电机等机械部分、电子部件的故障,判定很有可能是激光头故障,导致不能正确读出光盘上的信号。于是将光驱拆开,使激光头露出来,用干净丝绸缠在小木棍上,沾上少许无水酒精轻轻擦拭激光头表面,然后,置于干净环境中晾干,再把各部件按序装好,装回计算机,开机测试,发现光盘工作正常,故障消失。这是一种典型的光学部件故障。

⑷ 机械部件故障的分析与定位

此类故障的主要原因有机械部件磨损、损坏产生位移等现象导致激光头定位不准;压盘机械部分有纰漏,不能加紧光盘,导致盘片转动失常。具体现象有托盘不能弹出、“挑盘”、“不认盘”、“读写”错误等,多出现在经常非法、强制操作,或环境较恶劣的情况下。对于这类故障,可将CDROM机械部分重新进行装配,适当补偿部件磨损,调整机构运动精度,在压盘轴孔处加装垫片等维修方法。

⑸ 电子部件故障

此类故障较为少见,其主要原因有光驱电子线路板损坏、电子元件老化、损坏等。具体现象有光驱不工作、不能出现盘符、“读写”错误等等。

出现此类故障一般要送回厂家维修点或专业维修店维修。具体是要更换相应的电路板或元器件。

⑹ 其它故障

此类故障的主要原因有环境因素、设备驱动程序问题(出现CDR-101:Bead Fail提示信息)、CDROM盘有灰尘、划痕、不正确的操作、固定螺丝太长、维修不当的残余物或上述诸故障的综合等等。

3、光驱的维修基本操作方法

光驱读盘不出的硬件故障主要集中在激光头组件上,且可分为二种情况:一种是使用太久造成激光管老化;另一种是光电管表面太脏或激光管透镜太脏及位移变形。所以在对激光管功率进行调整时,还需对光电管和激光管透镜进行清洗。 (1) 光电管及聚焦透镜的清洗

拔掉连接激光头组件的一组扁平电缆,记住方向,拆开激光头组件。这时能看到护套罩着激光头聚焦透镜,去掉护套后会发现聚焦透镜由四根细铜丝连接到聚焦、寻迹线圈上,光电管组件安装在透镜正下方的小孔中。用细铁丝包上棉花沾少量蒸馏水擦拭(不可用酒精擦拭光电管和聚焦透镜表面),并看看透镜是否水平悬空正对激光管,否则须适当调整。至此,清洗工作完毕。如图5-16所示。 (2) 调整激光头功率

在激光头组件的侧面有1个像十字螺钉的小电位器。用色笔记下其初始位置,一般先顺时针旋转5°~10°,装机试机不行再逆时针旋转5°~10°,直到能顺利读盘。注意切不可旋转太多,以免功率太大而烧毁光电管。

按照上述拆卸步骤由里到外依次装好,开机后应该一切正常。经这样处理后的光驱一般都能正常工作。

七、光驱的选购

1、速度

CD-ROM有clv(恒定线速度)和cav(恒定角速度)及p-cav(部分恒定角速度)之分,现在大部分CD-ROM采用p-cav控制方式。

早期的CD-ROM为了激光头能够锁定资料,采用恒定盘片线速度的方法,但这种方法有一个致命的缺点:根据v=rω(r=半径,ω=角速度,v=线速度)可以知道,读取数据时,由于资料的不连续性,激光头必须经常变换位置,就是r不停地变化,为了保证v的恒定,主轴转速必须不停变化,从而加大了主轴马达的控制难度。巨大的发热量让本来就通风不良的CD-ROM电路板工作稳定性下降,盘片在高温下反射激光的效率下降,激光头读取数据的能力大打折扣。

cav方式可以避免太多加速及减速控制,极大地减少了发热量,对于系统的稳定性起到很好的作用。但这种控制方式需要激光头有较好的解读能力,数据采集电路需要做得更复杂些。p-cav方式在较小内径时仍为cav控制方式,在激光头到达某一定点后,再改为线速度一致的方式,这样可以减轻数据采集电路的负担。

如果是以前的低速光驱,不必对光驱的发热量多加关注,不过现在的主流光驱的速度都在32×以上,我们必须正视高速所带来的影响,第一个恶果就是光驱内部的发热量急剧增加。电路在高温下的稳定性会降低,盘片化学介质在高温下的光学特性会有所改

变,激光头读取数据的准确性会有所降低。高速所带来的第二个恶果就是振动。在讲振动以前,让我来先讲解一下光驱内部的一些机械结构方面的知识。读者可以从这些预备知识获取下面测试参数的分析原理。光盘一放进光驱内,在盘片下方的主轴立刻穿过碟片中心的小圆孔,并将盘片托在空中,在主轴上方会放下一个小磁铁,磁铁与主轴牢牢紧贴并将中间的盘片紧紧固定。激光头为了能够读取数据,理论上说离碟片越近越好,这样反射光线就更强一些。但碟片并不是绝对的平面,碟片的有机介质的厚度有厚有薄,反射光线的强度自然是不一致的。致命的是,盘片由于高速所带来的振动,让数据采集电路剔除杂乱信号增加了难度。决定一台光驱对数据的快速读取能力不仅仅要主轴速度的提升,也要求防振、防高温、数据采集电路等等综合能力的提高。如果光驱必须降速读取数据,那么可能这台光驱的防振动能力,数据采集电路,防高温能力的某一部分能力不足,这不仅仅是激光头的功率不够的问题。

2、容错

如今各类CD-ROM广告上总少不了类似“超强纠错”一类的广告语。只要一看到这句话,我就回想到自己坐在电脑前,呆呆的望着光驱指示灯拼命的闪啊闪,可就是读不出数据时的恼火感觉,想必不少人都有相同的经历。因此,容错性一直以来就是用户争论的焦点。关于这个话题,可为是仁者见仁智者见智。我个人认为,光驱在跨入24x时代以后,随着数据读取技术趋于成熟,大部分主流产品的容错能力还是可以接受的(水货除外),但仍有一些产品不尽如人意。选购时带些“烂碟”去测试虽然是个不错的做法,但单凭能够顺利读出烂碟,很难全面地说明问题,因为新出厂的光驱在最初的使用中一般表现良好。而且有些产品是通过调大激光头发射功率来达到纠错目的的,一旦使用了较长的时间以后,光头老化,性能就会大幅度下降,且缩短了CD-ROM的使用寿命。当然另一部分优秀产品采用了先进的容错技术和较好的伺服系统,加上中等功率的激光发射,在读盘能力较强的前提下始终保持良好的表现,这样的光驱才算得上真正的“超强纠错”。

4、稳定性

一款光驱买回来时,怎么用都好,任何盘片都能统吃。可一旦用了一段时间后(通常3个月以上),却发现读盘能力有迅速下降。遇到这样的产品,谁也不会满意的。所以在当今速度与纠错(指新出厂产品的纠错力)差距并不大的情况下,稳定的表现显得尤为可贵。普通用户在选购光驱时,不可能逐一从硬件结构方面分析产品的优劣,所以笔者建议选购CD-ROM时不可图新品,应尽量购买推向市场时间较长,口碑一直不错的产品,这样的光驱往往稳定性较好。此类代表当属sony系列。当年sony出品的四速光驱cdu76e,不但纠错好,而且不少使用它已经3年以上的用户,至今为它的稳定性所津津乐道。高倍速的sony光驱虽然容错能力有所下降,但在稳定工作方面它始终做得很好。

4、寻道时间。

可能有些读者也了解寻道时间越短越好,但他们并不知道究竟好在哪里。寻道时间越短的光驱在安装软件,放vcd等功能方面并没有多大的优势,只有在查阅光驱电子词典等随机查询软件应用方面才有明显优势。

5、cpu占用率

cpu的占用率可以反映光驱的bios编写能力。优秀产品可以尽量减少cpu占用率,这实际上是一个编写bios的软件算法问题,当然这只能在质量比较好的盘片上可以放映。如果碰上一些“烂碟”,cpu占用率会直线上升,所以如果用户想节约宝贵的时间,他必须选购那些读“烂碟”能力较强和cpu占用率低的光驱。从测试数据可以看出,在读质量较好的盘片时,最好的与最差的成绩差距不会超过2个百分点,在读质量不好的盘片时,差距就会急剧扩大。

6、名牌与水货

选择CD-ROM时,我们时常会听到这样的“忠告”:千万不要购买sony和philips的光驱!但我们回顾一下历史就会发现,这两个品牌正是CD-ROM界的元老啊!作为至今业界的领先者,sony和philips的产品为何会被贬的一文不值,其中主要是受了水货的影响。以前假冒的sony光驱满市都是,而一些小厂更打着oem的招牌,生产所谓的philips CD-ROM,假冒产品的低质量直接影响了两大品牌在用户心中的位置。其实它们的正品在稳定性这一点上都是十分出色的,笔者正在使用的就是生产的正品philips 24x,感觉很不错。所以诸如sony、philips、宏基、华硕等市场名牌,在生产技术等各方面有着不小的优势,依然是市场主流。只是选择时要到正规的代理商那里购买,防止水货。

光驱真假的识别

⑴.三星:整体性能较好,防尘门设计计时自动入仓,最大优点就是超强纠错 真货:指示灯在面板的正中间,面板上没有三星标志,面板上正中间有速度的标记,如:48X MAX。

假货:指示灯在中间偏左的位置,面板上有三星标志,速度的标记放在面板左边,标签上有单独的系列号码。

⑵.明基:整体性能和容错性都很好,具有特殊防震动技术,噪音小

真货:面板左侧的音量调节为两个按钮数字音量控制键。光驱的播放键是长方形的。包装上附有“鳄鱼”标志。背面标签上的出厂日期、货号等是在生产线时用激光打上去的,清晰醒目,每一台编号不同。光盘出口的挡板颜色、花纹与整个面板协调一致。

假货:光驱面板左侧的音量调节为旋钮式。光驱的播放键不是长方形的。包装上没有“鳄鱼”标志。背面标签是统一印刷,质量奇差,每台光驱编号相同。光驱挡板另做,色彩、花纹与面板有区别。外包装仿照正品ACER光驱外包装,但未标出产地,配件没有包装,缺少说明书和固定螺丝。

⑶.美达:特有的防尘和防震技术,噪声小,整体性能较好。

真货:外包装中文标志齐全产品资料规范,内包装采用可回收再生使用的新型缓冲材料,配备了专门对美达光驱进行优化的超级解霸美达专用版。

假货:无中文标志,厂名和厂址,内包装采用廉价的不符合环保要求的发泡胶为缓冲材料,从成本考虑,当然也没有配正版的超级解霸。

7、其他指标

关于光驱其实还有许多评定的指标,譬如噪音和震动。由于CD-ROM的速度主要取决于马达的旋转,而眼下一些高速产品的马达转速高达8000-9000rpm,甚至高于10000rpm。在这样的情况下,读盘时产生较大的光驱机身震动和旋转噪音也就不足为奇了。笔者接触过一款36x的CD-ROM,读盘时就好像屋子里开了一盏小电风扇一样,声音很是烦人。因此,选择光驱时检验读盘噪音大小也是比较重要的一点。眼下有不少产品采用了双油压动态避震系统,很好地解决了震动和噪音对用户产生的烦恼,选购时不妨留意。自己固定光驱时,拧紧螺丝也可避免不必要的震动。另外cpu占用率也比较重要,这主要取决于产品是否支持dma33数据接口,采用这一接口的CD-ROM一般占用率要小一些。另外高速缓存(cache)的配备大小对性能也有很大的影响。一般产品cache容量为128k或256k,有的可达512k。在价格相差不大的情况下,这个值越大越好。

8、售后服务

以前光驱通常只有三个月的质保期,这令用户颇为不满,但如今随着生产技术的提高,大部分厂商将这个期限延长为六个月或一年。日前笔者还发现了几款提供1年包换的品牌,如:建基(aopen)和顺新。应该看到厂家能在售后服务方面下功夫,是非常可喜的现象。况且能够提出1年这个数字,起码可以表明厂方对其这款产品的质量还是很有信心的。因此质保期较长,售后服务较好的产品,一般具有比较稳定的性能。只是但愿“一年包换”这句话在用户真正遇到麻烦时,不要成为一张空头支票。

第三节 DVD驱动器

DVD最初是指数字视频光盘,即Digital Video Disc。不过随着技术的不断发展创新,现在的DVD已经不再公指视频这个范畴了,指的是数字多功能光盘。如图5-17为DVD光驱。

一、DVD驱动器优点

1、容量大

单面单层光盘盘容量高达4.7GB,单面双层光盘容量可达8.5GB,双面单层光盘容量可达9.4GB,而双面双层光盘容量高达17GB;视频图像质量出类拔萃,超过以影像品质优秀而著称的激光影碟(LD)

2、数据传输率高

DVD光驱的传输速率为1335KB/S,相当于CD-ROM的9倍。

3、采用Dolby Digital格式

通过Dolby AC-3系统的5.1声道设计,能够产生五声道的高品质环绕立体声。

4、妆容性好

可以兼容已有的CD-Audio、CD-ROM、CD-R等多种格式的光盘,保证了用户的投资利益。

5、性能价格比高

尽管它比CD-ROM的容量高出数倍,但生产成本却高不了多少,以微机中使用的DVD-ROM驱动器为例,市场零售价高的不过800元,低的只有300元左右。

二、DVD驱动器的分类

DVD形成高品化以来,就一直是一种统称。其实,DVD有很多种,最常见的有DVD-video、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM等。其中,DVD-video是影视娱乐方面的产品(也就是广告所说的DVD影碟机),其他4种类型则是应用于计算机领域的产品。目前市场上只有DVD-video和DVD-RIM比较成熟,其商品化及普及程度也较高。

1、DVD-ROM

DVD-ROM驱动器是只读型DVD,它与CD-ROM的作用很相似。DVD-ROM光驱绝大部分可以播放DVD-Video,也能向下兼容,读取CD-ROM盘片。第二代DVD-ROM还与CD-R兼容。大部分DVD-ROM光驱具有低于100ms的查找时间和大于1.3Mb/s的数据传输率。 DVD-ROM驱动器的外观与CD-ROM相同,如图5-18所示。许多专家认为DVD将会取代CD-ROM。一些CD-ROM光驱制造商由于看好DVD-ROM光驱市场,计划几年内取消CD-ROM光驱的生产。

虽然DVD盘片的外观和尺寸与现在广泛使用的CD盘片没有什么区别,但二者的结构有较大不同,DVD盘片的容量是CD盘片的7-20倍。为提高DVD盘片的存储容量,采取了提高盘面利用率、减少纠错码位数、修改信号调制方式以及减少每个扇区字节数等措施,这使得DVD盘片的单面容量高达4.7GB,是CD盘片容量的7倍多。随着半导体激光的短波化、增加格式效率、双层盘技术,MARGIN合现化等技术的采用,DVD容量将进一步增加到8.5GB以上。

DVD-ROM光驱的连接方式与CD-ROM光驱相似,有EIDE和SCSI等。所有DVD-ROM光驱都有音频插头,可播放Audio CD,而且有的还带有DVD Audio或Video输出,同时内置有音频/视频解码硬件的DVD-ROM光驱也很快将发布。

2、DVD-R

DVD-R是一次写入型DVD,也称为DVD刻录机,与CD-R类似,其特点是只能按顺序一次写入数据但可反复读出。DVD-R介质像CD-R一样,采用有机染料聚合物技术,可与几乎所有的DVD光驱兼容。初期时的容量为3.95GB,到1999年中期已扩大到4.7GB.

3、DVD-RW

DVD-RW是相变可擦写格式,产品于1999年中期上市,由Pioneer公司开发的基于DVD-R技术的DVD-RW将可以在大部分的DVD光驱和DVD机上播放,初始容量为4.7GB。

还有一种+RW也为相变可写格式,最早称为DVD+RW,后来改名为+RW。+RW是由Philips、SONY、HP和其它一些公司基于DVD和CD-R技术发布的一种可擦写格式。+RW驱动器可以读DVD-ROM和CD,但与DVD-ROM不兼容。+RW容量为2.8GB,仅用于计算机数据存储。第二代的+RW将能写CD-R和CD-RW。

4、DVD-RAM

DVD-RAM也是可擦写型DVD,它可以说是DVD系列中推进速度最快的产品,自1997年公布有关技术数据后,1998年第二季度即有实用化产品进入市场。DVD-RAM的记录格式也是采用相变技术,存储容量有两种规格:单面盘为2.58GB,双面盘为5.2GB。在1998年底以后生产的第三代DVD-ROM驱动器中正常读出。DVD-RAM盘片可重复使用十万次以上。

第四节 CD-RW驱动器

光盘刻录(“CD-R”和“CD-RW”)是在CD-ROM基础上发展起来的两种CD存储技术,“CD-R”是“CD-Recordable”的英文简写,是指一种允许CD进行一次性刻写的特殊存储技术。“CD-RW”是CD-ReWritable的英文简写,是指一种允许对CD进行多次重复擦写的特殊存储技术。这两种技术借以实现的存储介质分别被称为CD-R盘片和CD-RW盘片,而实现这两种技术的设备,就是CD-R驱动器和CD-RW驱动器。目前单纯的CD-R驱动器已很少见,通常所说的“光盘刻录机”是指CD-RW驱动器。如图5-19所示。

一、光盘刻录机的性能指标

光盘刻录机除了可以刻写CD-R/CD-RW碟片外,大多数性能指标与普通的CDROM类似。我们选购时应注意以下性能指标:

1、读写速度

CD-RW刻录机也有倍速之分,但是CD-RW刻录机有三个速度指标:刻录速度、复写速度和读取速度。例如刻录光驱前面板上的“52X24X52”是其速度,前两项指标是CD-RW刻录机的主要性能指标,读盘功能通常作为CD-ROM的备用。CD-RW 的刻录速度不如CD-ROM的读取速度,开始是2×和4×,现在流行48×、50×、52×的高速刻录,另外对于 CD-RW 而言还有一个擦写速度,通常和复写速度一样。刻录过程中有一个对光盘记录层的激光烧结操作,刻速过高会造成CD-RW光盘记录层烧结不完全,影响CD-RW读取时的激光反射,造成数据难以读出甚至盘片作废,所以需要选择相应速度支持的CD-RW光盘来进行高速刻录。在缓存较小的情况下,为保证盘片的刻录质量,刻速应该适当降低。以前由于伺服马达过快的转速可能会影响刻录质量,所以刻录机的光盘读取速度也受到, 一直在16×以下。现在刻录机读盘速度随着刻录速度的提高,也由以前的16×提高到48×和52×。

衡量刻录机读写速度的另一个重要指标是平均读取时间,或称为平均查找时间

(Average SeekTime)。它是指CD-ROM从光头定位到开始读盘的时间,一般来说此值越小刻录机的读写速度越快。现在高速刻录机平均查找时间一般在150ms左右。

2、接口方式

光盘刻录机按接口分类,内置的有:SCSI接口、IDE接口,外置的有SCSI、并口、PC卡接口以及目前最新的USB接口等。SCSI接口(无论外置内置)在CPU资源占用和数据传输的稳定性方面要好于其它接口,系统和软件对刻录过程的影响也低很多,因而它的刻录质量最好。但SCSI接口的刻录机价格较高,还必须另外购置SCSI接口卡,无形中也加大了成本的投入。IDE接口的刻录机价格较低,兼容性较好,可以方便地使用主板的IDE设备接口,数据传输速度也不错,在实用性上要好于其他接口,但由于对系统和软件的依赖性较强,刻录质量要稍逊于SCSI接口的产品。并口有SPP、EPP、ECP三种模式,其中,EPP、ECP为高速模式,在这两种状态下,刻录机能达到6速读2速写的要求,而SPP模式下只能达到2速读1速写,目前采用并口方式的刻录机除了HP公司的部分产品外,其余基本趋于淘汰,被性能更好的USB接口替代。由于外置刻录机的价格比相同性能的内置机要贵不少,因此另外对于想买外置刻录机又想省钱的朋友,可以考虑买个价格便宜的内置刻录机,然后再配合USB或SCSI接口的外置光驱/硬盘盒即可,价格比“正宗”的外置刻录机要便宜不少。

3、缓存容量

缓存的大小是衡量光盘刻录机性能的重要技术指标之一,刻录时数据必须先写入缓存,刻录软件再从缓存区调用要刻录的数据,在刻录的同时后续的数据再写入缓存中,以保持要写入数据良好的组织和连续传输。如果后续数据没有及时写入缓冲区,传输的中断则将导致刻录失败。因而缓冲的容量越大,刻录的成功率就越高。市场上的光盘刻录机的缓存容量一般在1MB~4MB之间,最大的有8MB缓存的产品,建议选择缓存容量较大的产品,尤其对于IDE接口的刻录机,缓存容量很重要。增加高速缓存既有利于刻录机的稳定工作,同时也有利于降低CPU的占用率。从性价比看,缓存大小在2MB左右比较合适。

4、兼容性

盘片是刻录数据的载体,包括CD-R和CD-RW盘片。CD-R盘片根据介质层分为金碟、绿碟和蓝碟三种。其中绿盘作为基本规范,兼容性较好;金盘是在绿盘的基础上改良而成的,兼容性更好;蓝盘的特点在于价格便宜,但可能会有兼容性问题。常见的CD-R光盘片的容量为700MB,相对而言,CD-RW的盘片选择就比较简单,因为盘片介质层的制造厂商不多,盘片性能也相差不大,与CD-RW刻录机的兼容性也较好。

5、品牌

在选购刻录机时品牌的选择也是个很重要的因素,一个好的品牌就意味着良好的质量,完善的售后服务及技术支持。一些刻录机产品虽然价格特别便宜,但由于售后服务态度不佳,或者根本没有完整的售后服务,所 以遇到机器故障或者是软件不兼容时吃亏也就是在所难免的了

7、其它

与其它任何商品一样,售后服务是很重要的问题。一些刻录机产品虽然价格特别便宜,但由于售后服务不佳,或者根本没有完整的售后服务,所以遇到机器故障或者是软件不兼容时吃亏也就在所难免了。此外工作温度及噪音大小,配件是否齐全,保修卡、说明书等证明资料是否全面,也是选购时需要注意的。另外,选购时还要注意厂家随所搭赠的物品,这可也是一笔不小的财富。除 了所赠的诸如 Easy CD PRO,Direct CD等刻录软件外,所赠送的CD-R/RW 等碟片数量的多少也是个参考。

二、光盘刻录机的选购

由CD-R光盘刻录机与CD-RW光盘刻录机的价格相近,所以CD-R驱动器还没有普及就将退出市场,现在应该选择CD-RW。CD-RW品牌有:HP(惠普)、PHILIPS(飞利浦)、SAMSUNG(三星)、ACER(明基)、SONY(索尼)等。由于各生产厂商的市场定位不同,光盘刻录机的性价比体现也不尽相同,即使是同系列产品,由于接口的不同也存在性能差异,所以应根据需要选择合适的产品。

三、CD-RW购买防假技巧

Remark产品一直是用户深恶痛绝的。但由于利润很大,自然在CD-RW市场也不例外,下面笔者简单介绍一些防假的有关知识。

⑴ 到专卖店采购

由于一般用户CD-RW了解不多,因此部分奸商就利用人们对国外品牌的迷信心理,大肆推销价格极便宜的水货、假货,最后吃亏的还是消费者。因此,请消费者尽量到专卖店选购CD-RW,虽然价格稍贵些,但质量和售后服务有保证。

⑵ 检查包装盒中的附件是否齐全

一般的CD-RW均提供三月包换/一年包修的售后服务,同时还附送原装专用CD-RW,CD-R盘片数张,Nero5等正版刻录软件(含中英文使用说明书各一本)、精美驱动程序盘和使用手册等。请仔细检查是否齐全,如无或印制粗糙,则说明肯定是水货或假货。

⑶ 拨打电话查询

部分CD-RW产品在外壳上贴有可查询防伪标签,用户可以在标签处将产品序号刮开,然后拨打电话查询产品的真伪。

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