全面掌握硬盘知识与硬盘技术 转载

全面掌握硬盘知识与硬盘技术(完全参考)—转载

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硬盘分类篇

硬盘是计算机中最重要的部件之一，按不同的接口和外形尺寸，其种类有很多，除了现在最常见的台式机中使用的3.5英寸EIDE和SATA接口的产品外，还有其他类型的硬盘。

1、SCSI硬盘

目前计算机中最大的速度瓶颈来自于硬盘。受制于IDE接口的局限，IDE硬盘速度

的提高已趋于极限。SCSI硬盘的外观与普通硬盘基本一致，但现在SCSI硬盘的最高转速已达到了10000转/分，平均寻道时间在6ms左右，数据传输率可达到160MB/S，尤为关键的是SCSI盘的CPU占有率非常低，在5%左右。这些都使得SCSI硬盘的性能比IDE硬盘有较大的提高。现在7200转的SCSI盘价位已到了可接受的水平，如果经济条件许可，选用SCSI盘将有效提高计算机整机性能。

除此以外，SCSI接口和EIDE接口相比还有一个很大的技术优势，那就是SCSI接口中的设备可以同时使用数据总线进行数据传输，而EIDE接口中联接在同一条数据线上的设备只能交替(占用数据线)进行传输；EIDE只能联接四块设备，而SCSI接口可以联接7至15台设备。目前SCSI硬盘接口有三种，分别是50针、68针和80针。我们常见到硬盘型号上标有“N”“W”“SCA”，就是表示接口针数的。N即窄口(Narrow)，50针；W即宽口(Wide)，68针；SCA即单接头(Single ConnectorAttachment),80针。其中80针的SCSI盘一般支持热插拔。

2、活动硬盘

以前个人计算机，主要的存储设备是固定硬盘和软盘。固定硬盘为计算机提供了大容量的存储介质，但是其盘片无法更换，存储的信息也不便于携带和交换。而软盘则容量太小，可靠性也差。

一般活动硬盘同样采用Winchester硬盘技术，所以具有固定硬盘的基本技术特征，速度快，平均寻道时间在12毫秒左右，数据传输率可达10M/s，容量能达到10GB以上。活动硬盘的盘片和软盘一样，是可以从驱动器中取出和更换的，存储介质是盘片中的磁合金碟片。根据容量不同，活动硬盘的盘片结构分为单片单面、单片双面和双片双面三种，相应驱动器就有单磁头、双磁头和四磁头之分。活动硬盘接口方式SCSI、并口、USB等四种方式。用户可以根据自己的需求和计算机的配置情况选择不同的接口方式。不过活动硬盘只是昙花一现的产品。随着使用笔记本硬盘的USB移动硬盘价格的下跌和USB接口的普及，使得USB 移动硬盘已经取代了活动硬盘。

3、笔记本硬盘

笔记本电脑内部空间狭小、电池能量有限，再加上移动中的难以避免的磕碰，对其部件的体积、功耗和坚固性等提出了很高的要求。由于笔记本电脑硬盘比通常的桌面硬盘有着更

高的品质要求，生产的厂家不多，当今笔记本硬盘市场85%以上的份额被Hitachi(日立、IBM)、Toshiba(东芝)和富士通这三家公司占领。

笔记本硬盘最大的特点就是小巧轻便，它的直径一般仅为2.5英寸(还有1.8英寸的产品)，厚度也远低于3.5英寸硬盘。大多数产品厚度仅有9.5mm，重量尚不足百克，堪称小巧玲珑。目前笔记本电脑硬盘的发展方向就是外形更小、质量更轻、容量更大。除了常见的为2.5英寸规格，还有一种为1.8英寸规格，主要由东芝生产，随着轻薄机型的热销，1.8寸笔记本硬盘的前景也十分广阔，收购了IBM硬盘事业部的日立也在今年发布了1.8寸的笔记本硬盘产品：Travelstar C4K40-20。另外东芝和富士通都曾经推出过PC卡接口的1.8英寸硬盘，老机器用来升级容量十分方便。现在Iomega公司计划在2004年中期推出采用DCT(数字捕捉技术)的移动式1.8英寸硬盘。这种硬盘小到可以装进笔记本电脑的PC Card中，容量可达到2.5GB以上，而价格仅10美元。

4、微型硬盘

越来越小也是硬盘的发展方向之一，除了1.8寸的硬盘，更小的1英寸HDD(Micro Drive)，容量已达到了4GB，其外观和接口为CF TYPEⅡ型卡，传送模式为Ultra DMA mode 2。

随着数码产品对大容量和小体积存储介质的要求，早在1998年IBM就凭借强大的研发实力最早推出容量为170/340MB的微型硬盘。而现在，日立、东芝、南方汇通等公司，继续推出了4GB甚至更大的微型硬盘。微型硬盘最大的特点就是体积小巧容量适中，大多采用CF II插槽，只比普通CF卡稍厚一些。微型硬盘可以说是凝聚了磁储技术方面的精髓，其内部结构与普通硬盘几乎完全相同，在有限的体积里包含有相当多的部件。新第一代1英寸以下的硬盘也上市，东芝将是最早推出这种硬盘的公司之一，其直径仅为0.8英寸左右(SD 卡大小)，容量却高达4GB以上。

5、固态硬盘

现在市场上由各种快闪存储器构成的小型存储卡应用很广泛了，其中有一种特殊的闪存存储器采用了标准IDE接口，因此也被称为“固态硬盘”，具有很强的耐冲击性能和抗干扰能力，在工业控制计算机等设备中应用很广泛，而随着信息家电的不断涌入家庭，以固态硬盘为主的便携记录媒体市场将会更加红火。随着新型闪存器件容量的急速增长和价格的下跌，固态硬盘将是今后PC存储设备发展的趋势。

硬盘的结构

从计算机系统的结构来看，存储器分为内存储器和外存储器两大类。内存储器与CPU直接联系，负责各种软件的运行。外存储器包括软盘、硬盘、光盘、磁带机等。硬盘和软盘很相似，它们的工作原理大致相同，不同的是软盘与软盘驱动器是分开的，而硬盘与硬盘驱动器却是装在一起。另外，在使用时，二者速度差异很大。

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。

硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上，每张盘片之间是平行的，在每个盘片的存储面上有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小，所有的磁头联在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向运动，加上盘片每分钟几千转的高速旋转，磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。硬盘作为精密设备，尘埃是其大敌，必须完全密封。

(一)硬盘的外部结构。

目前市场上的常见的硬盘除昆腾公司的Bigfoot(大脚)系列为5.25英寸结构外，其他都为3.25英寸产品，其中又有半高型和全高型之分。常用的3.5英寸硬盘外形大同小异，在没有元件的一面贴有产品标签，标签上是一些与硬盘相关的内容。在硬盘的一端有电源插座、硬盘主、从状态设置跳线器和数据线联接插座。

1.接口包括电源插口和数据接口两部分，其中电源插口与主机电源相联，为硬盘工作提供电力保证。数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带，根据联接方式的差异，分为EIDE接口和SCSI接口等。

2.控制电路板大多采用贴片式元件焊接，包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。在电路板上还有一块高效的单片机ROM芯片，其固化的软件可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。在电路板上还安装有容量不等的高速缓存芯片。

3.固定盖板就是硬盘的面板，标注产品的型号、产地、设置数据等，和底板结合成一个密封的整体，保证硬盘盘片和机构的稳定运行。固定盖板和盘体侧面还设有安装孔，以方便安装。

(二) 硬盘的内部结构

硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、盘头组件、接口及附件等几大部分组成，而盘头组件(HardDiskAssembly，HDA)是构成硬盘的核心，封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等。

1.浮动磁头组件由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。磁头是硬盘技术最重要和关键的一环，实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合，它采用了非接触式头、盘结构，加电后在高速旋转的磁盘表面飞行，飞高间隙只有0.1～0.3um，可以获得极高的数据传输率。现在转速5400rpm的硬盘飞高都低于0.3um，以利于读取较大的高信噪比信号，提供数据传输存储的可靠性。

2.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系统指令指定的磁道，保证数据读写的可靠性。

3.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金属薄膜磁盘，这种金属薄膜较之软磁盘的不连续颗粒载体具有更高的记录密度，同时还具有高剩磁和高矫顽力的特点。主轴组件包括主轴部件如轴瓦和驱动电机等。随着硬盘容量的扩大和速度的提高，主轴电机的速度也在不断提升，有厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机技术。

4.前置控制电路前置放大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，将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的干扰，提高操作指令的准确性。

硬盘工作原理

概括地说，硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据，写的操作正好与此相反。另外，硬盘中还有一个存储缓冲区，这是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设的。由于硬盘的结构比软盘复杂得多，所以它的格式化工作也比软盘要复杂，分为低级格式化，硬盘分区，高级格式化并建立文件管理系统。

硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的单片机初始化模块进行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置，初始化完成后主轴电机将启动并以高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于盘片表面的00道，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传来的指令信号，通过前置放大控制电路，驱动音圈电机发出磁信号，根据感应阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位，并将接收后的数据信息解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操作。结束硬盘操作的断电状态，在反力矩弹簧的作用下浮动磁头驻留到盘面中心。

硬盘接口与发展

1、ST-506接口

最早的IBMPC并不带有硬盘，它的BIOS及DOS1.0操作系统也不支持任何硬盘，后来DOS2引入了子目录系统，并添加了对“大容量”存储设备的支持，于是一些公司开始出售供IBMPC使用的硬盘系统，这些硬盘与一块控制卡、一个独立的电源(IBMPC的电源只有63.5W，无法向硬盘供电)被一起装在一个外置的盒子里，并通过一条电缆与插在扩展槽中的一块适配器相连，为了使用这样的硬盘，必须从软驱启动，并加载一个专用设备驱动程序。

1983年，IBM推出了IBMPC的后继产品PC/XT，虽然XT仍然使用8088CPU，但配置却要高得多，加上了一个10MB(随后的XTS机型为20MB)的内置硬盘，IBM把原本放在盒子里的控制卡的功能集成到一块接口控制卡上，构成了我们常说的硬盘控制器。但是XT的BIOS 中仍然不带有硬盘读写例程，为此接口控制卡上有一块ROM芯片，其中存有硬盘读写例程，这种现象一直持续到基于80286处理器的PC/AT的推出，硬盘接口控制例程终于被加入到了主板的BIOS中。

PC/XT和PC/AT机器使用的硬盘被称为MFM硬盘或ST-506/412硬盘，MFM(ModifiedFrequencyModulation)是指一种编码方案，而ST-506/412则是希捷开发的一种硬盘接口，首先使用这种接口的硬盘为希捷的ST-506及ST-412。ST-506接口使用起来相当简便，它不需要任何特殊的电缆及接头，但是它支持的传输速度很低，因此到了1987年左右这种接口就基本上被淘汰了，采用该接口的老硬盘容量多数都低于200MB。

2、ESDI接口

鉴于ST-506接口的低速度，迈拓于1983年开发了ESDI(EnhancedSmallDriveInterface)接口。这种接口把编解码器放在了硬盘本身之中，而不是控制卡上，它的理论传输速度是ST-506的2～4倍，一般可达10Mbps。

ESDI接口并没有得到广泛应用，原因之一是它的成本比较高，经过了几个版本之后，它与后出现的低成本高性能的IDE接口相比已没有优势可言，因此在进入九十年代后就逐步被淘汰掉了。Windows9x操作系统中有一个设备驱动程序叫ESDI_506.pdr，显然这个文件的名字来源于古老的ESDI和ST-506接口，但ESDI_506.pdr却是一个IDE接口的驱动程序！

3、IDE与EIDE接口

IDE(IntegratedDriveElectronics)的本意实际上是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器，我们常说的IDE接口，也叫ATA(AdvancedTechnologyAttachment)接口，现在PC机使用的硬盘大多数都是IDE兼容的，只需用一根电缆将它们与主板或接口卡连起来就可以了。

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。

ATA接口最初是在1986年由CDC、康柏和西部数据共同开发的，他们决定使用40芯的电缆，最早的IDE硬盘大小为5英寸，容量为40MB，康柏早期的386系统使用了由西部数据制造的IDE硬盘，后来康柏创办了Conner来为自己生产硬盘，但很快又把Conner出售了。ATA接口的一大特点是成本低廉，非常符合PC机的发展特点，因此很快得到大家的认同，从80年代末期开始逐渐取代了其它老式接口，ANSI也专门制定了ATA-1标准，1990年后生产的PC机已经普遍采用ATA接口了。

就在ATA-2成为标准之时，西部数据与希捷掀起了一场接口名称之争。西部数据提出了EIDE(EnhancedIDE)的概念，EIDE实际上包含了ATA-2和ATAPI(ATAPacketInterface)两种标准，后者是为了让CDROM、磁带机等其它设备使用ATA接口而制订的标准，因为ATA-1和ATA-2标准都只考虑了硬盘。希捷为了对付WD的市场策略，也提出了一个Fast-ATA的概念，并得到了昆腾的支持。Fast-ATA实际上就是ATA-2，相对而言，Fast-ATA比EIDE在概念上要更为清晰一些，但是由于CD-ROM驱动器的迅速发展，ATAPI标准得到了普遍应用，Fast-ATA和EIDE两种称呼都经常出现在各种场合，反而产生了很多混淆。ATA接口的最新标准是ATA-3，与ATA-2相比，ATA-3没有增加更高速率的工作模式，但改进了数据传输的可靠性，加入了一个简单的密码保护的安全方案，对电源管理方案进行了修改，并引入了S.M.A.R.T.技术，

让硬盘在出错时能够向系统报告。

4、DMA(ATA) 100/133

DMA 100/133并不是新的接口规范，它们只是对EIDE接口的增强。传统的IDE数据传输仅仅利用了单边带的数据脉冲。DMA 100/133则在数据传输时使用了双边带的数据脉冲。因此，使用该技术的硬盘并配合相应的芯片组，最大传输速度可以提高到133MS/s，向下兼容采用80芯的线40针的接口，支持CRC错误检测修正技术。它们最大的优点在于把CPU 从大量的数据传输中解放出来了，可以把数据从HDD直接传输到主存而不占用更多的CPU 资源，从而在一定程度上提高了整个系统的性能。DMA 100/133已成为目前E-IDE硬盘接口事实上的标准。

当然ATA 100/133的数据传输率只是一个理论值，实际使用中是无法达到最大值的，而现在硬盘的最大内部传输率也就在50M/s左右，无法充分发挥ATA 100/133接口的能力。

5、SATA接口

目前大多数台式机硬盘采用的都是Ultra ATA 100/133并行总线接口，理论最高速率在133MB/s，随着硬盘内部传输速率的不断提升，很快会成为硬盘性能的瓶颈。而Serial ATA 1.0规范将硬盘的外部传输速率提高到了150MB/s以上，而且随着后续版本的发展，其接口速率还可比较轻松的扩展到600MB/s以上，是未来高性能硬盘的必然选择。并行ATA接口硬盘所使用的80-pin数据线在机箱内部也显得特别粗大、凌乱，它会阻碍空气的流动，进而影响到系统的散热，限制高速CPU等配件的性能发挥。而且并行ATA设计采用12V和5V电压供电，在当今电脑配件不断降低电压、减小功耗的趋势下，这也是需要改进的。而Serial ATA 采用±250mV供电，能够有效地减小系统的功耗。

串行ATA采用了点对点传输协议，每一个硬盘与主机通信时都独占一个通道，系统中所有的硬盘都是对等的，因此，在串行ATA中将不存在“主/从”盘的区别，用户也不用再费事去设置硬盘的相关跳线了。点对点传输模式还使每一个硬盘都可以独享通道带宽，这对于提高性能是有好处的。

6、SCSI接口

SCSI(SmallComputerSystemInterface)是一种与ATA完全不同的接口，它不是专门为硬盘设计的，而是一种总线型的系统接口，每个SCSI总线上可以连接包括SCSI控制卡在内的8个SCSI设备。早期PC机的BIOS不支持SCSI，各个厂商都按照自己对SCSI的理解来制造产品，造成了一个厂商生产的SCSI设备很难与其它厂商生产的SCSI控制卡共同工作，加上SCSI 的生产成本比较高，因此没有像ATA接口那样迅速得到普及。SCSI接口的优势在于它支持多种设备，传输速率比ATA接口高，独立的总线使得SCSI设备的CPU占用率很低，所以SCSI 更多地被用于服务器等高端应用场合。

ANSI分别于1986年和1994年制订了SCSI-1和SCSI-2标准，一些厂商在这些标准的基础上开发了FastSCSI、UltraSCSI、Ultra2SCSI(LVD)和Ultra160/m等事实上的标准。希捷、IBM 等厂商都有自己的SCSI硬盘系列产品，由于目标市场不同，这些SCSI硬盘的转速、缓存大

小等指标要比同时期的IDE硬盘高得多。

EIDE硬盘的接口技术在不断进步时，SCSI硬盘的接口技术也在迅速发展。目前开始普遍采用Ultra2SCSI(LVD)传输模式。LVD代表低电压差分技术，16位Ultra2SCSI(LVD)接口的最高传输速率可达80MB/s，除了速度上的提升外，Ultra2SCSI(LVD)允许接口电缆的最大长度为12米，比起UltraSCSI的1.5米限制有了极大的进步，大大增强了设备配置的灵活性。Ultra160/mSCSI也被引入硬盘界，对硬盘在高计算量应用领域的性能扩展极有裨益，处理关键任务的服务器、图形工作站、冗余磁盘阵列(RAID)等设备将因此得到性能提升。而目前的硬盘厂商为使产品适应不同领域的需求，将Ultra160/mSCSI技术与光纤界面技术集成在一块硬盘上，使硬盘的应用领域更加广阔，不但可以支持服务器、图形工作站、冗余磁盘阵列应用，还可以支持SAN等新型应用。

7、光纤通道

光纤通道技术具有数据传输速率高、数据传输距离远以及可简化大型存储系统设计的优点。目前，光纤通道支持每秒200MB的数据传输速率，可以在一个环路上容纳多达127个驱动器，局域电缆可在25米范围内运行，远程电缆可在10公里范围内运行。某些专门的存储应用领域，例如小型存储区域网络(SAN)以及数码视像应用，往往需要高达每秒200MB 的数据传输速率和强劲的联网能力，光纤通道技术的推出正适应了这一需求。同时，其超长的数据传输距离，大大方便了远程通信的技术实施。由于光纤通道技术的优越性，支持光纤界面的硬盘产品开始在市场上出现。这些产品一般是大容量硬盘，平均寻道时间短，适应于高速、高数据量的应用需求，将为中高端存储应用提供良好保证。从技术发展看，Ultra160/mSCSI仅仅是硬盘接口发展道路上的一环而已，200MB的光纤技术也远未达到止境，未来的接口技术必将令今天的用户瞠目结舌，不妨拭目以待。

硬盘常见技术总汇

总的来说，目前硬盘技术的发展主要集中在速度、容量及可靠性三方面。Ultra-ATA100/133接口、GMR巨磁阻技术和S.M.A.R.T自我监测分析和报告技术等各项技术已普遍为各大硬盘制造商所采用，这使得硬盘在传输率、单片存储容量和监测预告技术上较以往有了很大提高。

1、更高的主轴电机转速。

目前大多数硬盘的主轴电机转速一般都在5400转以上。理论上来说,转速越快,硬盘的速度越快,但提高转速受到散热、稳定性等多方面的制约,因此硬盘转速的提高是有限度的。

E-IDE接口硬盘大约会以10000转/分为限。随着硬盘转速的提高,平均等待时间和平均寻道时间随之下降,平均寻道时间缩短到9ms以下。而SCSI接口的硬盘转速已提高到15000转/分以上。

2、ULTRADSP(超级数字信号处理器)的应用。

DSP每秒可以处理数以千万条指令,处理数学运算时较一般CPU快10～50倍,MAXTOR在

硬盘厂商中率先引入了此项技术,用于缩短硬盘的平均寻道时间,采用ULTTRADSP技术,其单一的DSP芯片可同时提供处理器及驱动接口的双重功能,减少了其它电子零件的使用,可大幅度提高硬盘的速度可靠性。

3、高速缓存技术。

目前在硬盘上广泛采用了多段先行读出式超高速缓存器,多段先行读出式超高速缓存器可在读出和先行读出作业中,数据被存入超高速缓存器中,主机不必通过磁盘驱动器便可以直接使用这些数据,由于每一段都可以用作一个独立的缓冲器,可以在多任务环境中大大提高系统的吞吐性能。因此即使是E-IDE接口的硬盘,为了提高性能,最好也要拥有256KB的高速缓存。由于高速缓存可以提高硬盘性能,所以随着硬盘容量的加大,高速缓存就显得越来越重要。目前一些硬盘上已经采用了高达8M的高速缓存。

4、硬盘内多盘片封装技术

当平均存取时间和记录密度一定时,盘片数加倍则单位区域内的容量加倍,移动磁头寻道的可能性将减小,性能将提高。一般E-IDE接口的硬盘最多为四片盘。

5、OAW技术

在传统磁盘技术发展的上存在一个“超顺磁极限”。传统磁记录驱动器的面记录密度越来越大，当它达到20～40Gb／平方英寸时，磁盘上的磁介质就无法保持稳定的磁畴，这就是传统磁盘技术发展的理论极限。但信息技术发展对信息存储的要求却没有极限。OAW技术达到的面记录密度远高于今天的硬盘驱动器，最终将突破超顺磁极限即传统磁技术的面记录密度的理论极限。OAW技术在驱动器业界首次把光技术、磁技术和通信技术集成在一起，构成新一类的经济实惠的高容量驱动器产品。OAW技术能突破超顺磁级所限制的驱动器性能。OAW系统由：先进的光输送系统、独特的磁头设计、全新的伺服系统、等新一代记录介质子系统组成。

6、“湿盘”(wetdisk)技术

当我们要把磁盘密度进一步增大，目前以金属薄膜盘片以及玻璃基片的“温盘技术”便无能为力了。我们知道，当磁盘密度达到一定程度时，信号便会变得更加微弱，并且相邻信号之间的干扰也更为严重。要解决只能把磁头进一步贴近盘片，但目前的磁头飞高已不到0.08微米，要进一步令磁头靠近盘片非常困难，因为这要克服磁头抖动及盘片细微凹凸等引起问题。为此，有人提出干脆把磁头紧贴磁盘(Contactrecording)，就象录音机那样。但对盘片及磁头而言，这种接触是致命的，磁头与盘片会两败俱伤。于是，一种全新的盘片--“湿盘”(wetdisk)被提上的研发日程，“湿盘”可以最大限度地减少磁头与盘片的磨擦，但其中还有不少技术上与工艺上的问题有待解决。

7.PRML读取通道技术

PRML技术最初只用在通信方面,用以解决误码率问题,该技术引入硬盘中后可有效提高数据读取及传输效率,可使硬盘容量提高30%以上,据称第三代PRML读取通道可提供高达

900MBPS的内部数据传输率。PRML技术可使盘片存储更多的数据,因此既可提高单片硬盘的容量,又可加快数据传输率。PRML技术应用于硬盘信号读取时，能避免因磁道过窄造成的信号干扰，大幅度地提高盘片的密度。同时由于磁盘密度的增大，磁头在相同时间内可以读取到更多的信号，使得读取速度得以提高。而通过最大相似原理的多点采样可以把磁头读取到的信号与标准信号进行对比，以得出最匹配的信号再传送出去，从而大大地提高了数据读取的准确性。PRML技术的普遍采用，使硬盘的容量、速度、可靠性都有了不同程度的提高。

8.GMR(巨磁阻)磁头技术

磁阻磁头的工作原理是基于磁阻效应来工作的,其核心是一小片金属材料,其电阻随磁场变化而变化,虽然其变化率不足2%,但因为磁阻元件连着一个非常灵敏的放大器,所以可测出该微小的电阻变化。巨磁阻磁头GMR磁头与MR磁头一样，是利用特殊材料的电阻值随磁场变化的原理来读取盘片上的数据，但是GMR磁头使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构，比MR磁头更为敏感，相同的磁场变化能引起更大的电阻值变化，从而可以实现更高的存储密度，现有的MR磁头能够达到的盘片密度为3Gbit-5Gbit/in2(千兆位每平方英寸)，而GMR磁头可以达到10Gbit-40Gbit/in2以上。目前GMR磁头已经成为最流行的磁头技术。

TDK公司日前成功地试制了采用TMR薄膜的TMR(tunnelingmagnetoresisitive)磁头，并制造出硬盘设备。据悉，该TMR磁头的再生输出以及面密度均与GMR磁头相同。磁头结构与GRM磁头不同，但是详细信息尚未公开。

9、数据保护技术

(1)S.M.A.R.T(自动检测、分析及报告)技术

使用S.M.A.R.T技术，可有效保护你的硬盘。硬盘出现故障，是一件十分令人懊恼的事情，为此，你将冒丢失重要数据的危险。不过，现在有一种对硬驱故障发出报警的方法，它就是自我监视、分析和报告技术S.M.A.R.T.。

可预测的硬驱故障是由硬驱性能逐渐恶化引起的。实际上，硬驱故障的60%都是机械性质的，对此类故障，S.M.A.R.T.可一显身手。S.M.A.R.T.可以对数据提供有效的廉价保护，使用S.M.A.R.T.可行的驱动器有助于减少数据丢失的风险，亦即避免了金钱和时间的损失，并且预先报警能让你安排更换驱动器所需的停工时间。尽管S.M.A.R.T.能有这样的帮助，但保护数据最好的方法仍是不断地定期备份，实际上，将二者结合是最好的保护方案。S.M.A.R.T 技术是硬盘厂商提供的一个规范,主要目的是预防某些设备失败。提高硬盘可靠性和确保数据的连续性,已成为工业标准,因此,大多数的硬盘生产商已在向支持S.M.A.R.T技术看齐。

(2)SPS和DPS技术

SPS(ShockProtectionSystem)震动保护系统。是由昆腾公司开发，使硬盘在受到撞击时，保持磁头不受震动，磁头和磁头臂停泊在盘片上，冲击能量被硬盘其他部分吸收，这样能有效地提高硬盘的抗震性能，使硬盘在运输、使用及安装的过程中最大限度地免受震动的损坏。目前第二代保护系统(SPSII)也推出，可以更有效的防止由于外界的震动所引起的硬盘损

坏

DPS(DataProtectionSystem)数据保护系统。DPS可快速自动检测硬盘的每一个扇区，并在硬盘的前300M空间定位存放操作系统或其他应用系统的重要部分。当系统发生问题时，DPS可以在90秒内自动检测并恢复系统数据，即使系统无法自举，也可以用包含DPS的系统软盘启动系统，再通过DPS自动检测并分析故障原因，尽可能保证数据不被丢失。DPS，配合QDPS测试软件，可以方便，正确的检测你的硬盘是否有损坏。当系统发生故障后，如果硬盘能通过QDPS软件的测试，则可以排除是硬盘的问题：反之，则可以肯定是硬盘发生了故障，在质保期内可要求经销商退换。

(3)ShockBlock和MaxSafe技术

ShockBlock是迈拓公司在其金钻二代硬盘上使用的防震技术，它的设计思想和昆腾的SPS相似，采用先进的设计制造工艺，在意外碰撞发生时，尽可能避免磁头和磁盘表面发生撞击，减少因此而引起的磁盘表面损坏。

MaxSafe同样也是金钻二代拥有的独特数据保护技术，它可以自动侦测、诊断和修正硬盘发生的问题，提供更高的数据完整性和可靠度。Maxsafe技术的核心是ECC(ErrorCorrectionCode错误纠正代码)功能，它在数据传输过程中采用特殊的编码算法，加入附加的ECC检验位代码并保存在硬盘上，当数据重新读出或写入时，通过解码方式去除额外的检验位和原来保存的数据对照，如果编码和解码过程中发生错误，将重新读出数据并保持数据的完整性。

(4)Seashield和DST技术

Seashield是希捷公司推出的新防震保护技术。Seashield提供了由减震弹性材料制成保护软罩，配合磁头臂及盘片间的加强防震设计，为硬盘提供了高达300G的非操作防震能力。另一方面它也提供了印刷电路底板静电放电硬罩及其他防损害措施，保证硬盘的可靠性。

DriveSelfTest(DST，驱动器自我测试)功能是希捷新增的数据保护技术，它内建在硬盘的固件中，提供数据的自我检测和诊断功能，在用户卸下硬盘时先进行测试诊断，避免数据无谓的丢失。

(5)DFT技术

DFT(DriveFitnessTest，驱动器健康检测)技术是IBM公司为其PC硬盘开发的数据保护技术，它通过使用DFT程序访问IBM硬盘里的DFT微代码对硬盘进行检测，可以让用户方便快捷地检测硬盘的运转状况。

DFT微代码可以自动对错误事件进行登记，并将登记数据保存到硬盘上的保留区域中。DFT微代码还可以实时对硬盘进行物理分析，如通过读取伺服位置错误信号来计算出盘片交换、伺服稳定性、重复移动等参数，并给出图形供用户或技术人员参考。这是一个全新的观念，硬盘子系统的控制信号可以被用来分析硬盘本身的机械状况。

(6)“热拔插”技术。

热拔插SCSI连接/断接功能深受市场的欢迎。在开启或关闭电源时，硬盘在活跃的SCSI 总线上不会造成电源瞬变或数据失误的情况，因此热拔插功能特别适用于阵列应用程式，在拆机安装硬盘时，阵列仍可照常运作而不会中断。目前IBM、Compaq、HP等品牌服务器都采用了80针热拔插硬盘，并配有专用的硬盘架和电源。

(7)磁盘阵列技术

它起源于集中式大、中、小型计算机网络系统中，专门为主计算机存储系统数据。随着计算机网络、Internet和Intranet网的普及，磁盘阵列已向我们走来。为确保网络系统可靠地保存数据，使系统正常运行，磁盘阵列已成为高可靠性网络系统解决方案中不可缺少的存储设备。磁盘阵列由磁盘阵列控制器及若干性能近似的、按一定要求排列的硬盘组成。该类设备具有高速度、大容量、安全可靠等特点，通过冗余纠错技术保证设备可靠。RAID是由几组磁盘驱动器组成，并由一个控制器统一管理，通过在磁盘之间使用镜像数据或数据分割及奇偶校验来实现容错要求，是一种具有较高容错能力的智能化磁盘集合，具有较高的安全性和可靠性。RAID在现代网络系统中作为海量存储器，广泛用于磁盘服务器中。用磁盘阵列作为存储设备，可以将单个硬盘的30万小时的平均无故障工作时间(MTBF)提高到80万小时。磁盘阵列一般通过SCSI接口与主机相连接，目前最快的UltraWideSCSI接口的通道传输速率达到80Mbps。磁盘阵列通常需要配备冗余设备。磁盘阵列都提供了电源和风扇作为冗余设备，以保证磁盘阵列机箱内的散热和系统的可靠性。为使存储数据更加完整可靠，有些磁盘阵列还配置了电池。在阵列双电源同时掉电时，对磁盘阵列缓存进行保护，以实现数据的完整性。

(8)SAN技术

SAN(StorageAreaNetwork)是存储技术的发展方向之一，SAN是一种与传统存储方式不同的存储结构，在这种结构中存储设备，如磁盘阵列等是通过光纤通道等高速接口直接联到网络上,而不是像以前那样只作为服务器或主机的一部分，这样便于集中管理。SAN有更高的存储速度、更大的灵活性和更高的故障恢复能力。

SAN可以带来高的数据吞吐能力，并且可以通过光纤内部通道增加连接的距离。SAN会对服务器的硬盘分配方式带来巨大的改变。因为服务器可以共享SAN上的所有存储设备，人们考虑最多的是系统所需存储设备的类型。系统需要对镜像硬盘快速访问，因此需要增加EMC阵列。对那些无需快速访问的系统，可以从SAN上隔离出45G的磁盘驱动器给它单独使用。但是目前还不能把所有的SAN的设备连接在一起。建立SAN所需的互联设备例如路由器和集线器投资很大。

(9).远程镜像技术SRDF

现代金融机构对信息资源可持续性和高可用性提出了极端苛刻的要求。应用于这些领域中的信息技术系统，就是我们通常所说的“业务关键型应用系统”。虽然传统镜像与备份技术能够部分地解决业务关键型应用系统在高可用性方面所遇到的挑战，但是因为传统镜像和备份技术在时空方面的局限性，使得它们根本无法保障关键业务在灾害或危机发生时仍然

能够持续不断地稳定运行。

随着磁盘阵列与通信技术的飞速发展，为解决业务关键型系统可用性所面临的挑战，人们开始将着眼点转向远程镜像与数据恢复技术之上。显然，这种技术一方面要求本地和远程磁盘子系统具有高度智能化，另一当前，磁盘阵列技术的发展，正在将磁盘镜像功能的处理器负荷从处理器本身转移到智能磁盘控制器上，这种技术不但保证了我们能够做到在灾难发生的同时，实现应用处理过程的实时恢复，而且解决了在数据恢复过程中一直困扰人们的费时费力的磁带倒带操作，这就是所谓的智能磁盘存储子系统。此外，通信技术的发展使得实现异地间高速、稳定的数据交换成为了可能。现在，恢复一个任务关键型系统的信息可能仅需几分钟，而不再是传统方式下的几十个小时甚至几天了。

远程数据镜像技术SRDF，实现了数据在不同环境间的实时有效复制，而无论这些环境间相距几米、几公里，还是横亘大陆。SRDF拥有两套磁盘子系统，可分别称之为R1和R2，存放实时数据拷贝的R2子系统被安置在与存放原始数据拷贝的R1子系统不同的地点。这样就确保了在数据中心发生故障时，R2系统仍然是可用的，而且与R1是同步的。

选购硬盘“黄金原则”

硬盘是电脑中的重要部件之一，不仅价格昂贵，存储的信息更是无价之宝，因此，每个购买电脑的用户都希望选择一个性价比高、性能稳定的的好硬盘，并且在一段时间内能够满足自己的存储需要。速度、容量、安全性一直是衡量硬盘的最主要的三大因素。更大、更快、更安全、更廉价永远是硬盘发展的方向。选购硬盘首先应该从以下几方面加以考虑：

(一)、硬盘容量

硬盘的容量是非常关键的，大多数被淘汰的硬盘都是因为容量不足，不能适应日益增长海量数据的存储，如果说速度慢一点还可以等待的话，要是空间缺乏可是更令人头痛的事。硬盘的容量多大也不为过，在资金充裕的条件下,应尽量购买大容量硬盘,这是因为容量越大,硬盘上每兆存储介质的成本越低。

原则上说，在尽可能的范围内，硬盘的容量越大越好，一方面用户得到了更大的存储空间，能够更好地面对将来可能潜在的存储需要，另一方面容量越大硬盘上每兆存储介质的成本就越低，无形中为用户降低了使用成本，这一点对于那些从事图形图像处理、音频语音识别和多媒体技术应用等工作，要求海量存储空间的用户尤其重要。但是并不是对所有用户都是如此，譬如为办公室里应用于一般办公的PC配备一只超大容量的硬盘就多少有些“奢侈”了，而普通的家庭用户，由于资金的限制，不可能购买容量很大的硬盘，但是在当前至少也应该购买80GB以上的硬盘。

目前推动硬盘容量飞速发展的主要动力在于以下两点：

一是随着网络应用的日益发展，各地电信网络不断增容、升级，网络用户能享用到越来越大的带宽，上网速度越来越快。随之而来的一个问题是，从网上下载的数据量也会剧增。这个数量是用传统电话线及普通Modem所不敢想象的。例如，有线电视Modem以及卫星

链路技术可提供每秒30至40兆位的数据传输速度。上网几十分钟，拉回数百兆的文件只是小菜一碟。有些观察家声称Internet具有一种"增殖效应"。根据他们的预测，对于网上存放的任何东西(数据)来说，随着遍布全球的用户不断下载各种软件、图片、资讯、视频以及游戏，同样的东西会被数以千百次地重复下载，最终躺到用户的硬盘里。尽管他们认为这种效应会产生一些"浪费"。但无法回避的一个事实是，随着家庭用户享受的带宽越来越高，大型文件的下载会变得更加容易，相应对硬盘容量的要求也越来越迫切。

二是数字媒体内容快速增长,一些"存储密集型"的多媒体应用也在刺激大容量驱动器发展。这些应用包括数码电视、照片、电影以及音乐等等，它们均对系统的存储能力提出了苛刻的要求。分析家预测这些应用会变得越来越流行，而且会成为持续刺激硬盘扩容的一项重要因素。下面来看看为满足这些令人激动的数码应用的要求，需要准备多大的硬盘空间：

·电视：每小时13GB(采用miniDV格式)

·音乐：每辑50MB(采用MP3格式)

·电影：每部4GB

·相片：每张800KB(3百万像素级质量)

(二)、硬盘速度

由于硬盘的读写离不开机械运动，其速度相对于CPU、内存、显卡等的速度来说要慢得多，从著名“木桶效应”来看，可以说硬盘的性能决定了计算机的最终性能。

硬盘速度的快慢主要取决于转速、缓存、平均寻道时间和接口类型，在内部传输率(磁头→缓存的速率)成为瓶颈的现在，仅仅提高外部数据传输率(改进接口类型)对总体性能的影响不大，因此，我们可以简单地认为硬盘的速度只决定于其转速、缓存大小和平均寻道时间。

1.主轴转速

转速是影响硬盘性能最重要的因素之一，目前市场上流行的是5400rpm(每分钟转数)和7200rpm的硬盘。不宜选用低于5400转的产品，7200转的如果质量稳定应优先考虑。

2.平均寻道时间

平均寻道时间是指磁头从得到指令到寻找到数据所在磁道的时间，它描述硬盘读取数据的能力，以毫秒为单位。作为完成一次传输的前提，磁头首先要快速找到该数据所在的扇区，这一定位时间叫“平均寻道时间”(AverageSee kTimes)。这个时间越小越好，一般要选择平均寻道时间在10ms以下的产品。

3.内部数据传输率

即磁头到硬盘的高速缓存之间的数据传输速度，这可以说是影响硬盘整体速度的瓶颈。

如今各品牌的主流硬盘，容量差不多，平均寻道时间相差不大，转速也多为7200转，高速缓存为2MB左右，外部数据传输率都采用UltraDMA100技术，可是内部数据传输率却因品牌及型号不同而呈现较大的差异。选购硬盘时不要忽视对内部数据传输率的关注。

数据传输率分为外部传输率(External TransferRate)和内部传输率(Internal Transfer Rate)。外部数据传输率指硬盘的缓存与系统主存之间交换数据的速度，内部数据传输率指硬盘磁头从缓存中读写数据的速度。在这项指标中常常使用Mb/S或Mbps为单位，这是兆位/秒的意思，如果需要转换成MB/S(兆字节/秒)，就必须将Mbps数据除以8(一字节位数)。例如最大内部数据传输率为240Mbps，但如果按MB/S计算就只有30MB/s，远不到硬盘接口的100MB/s。因此硬盘的内部数据传输率就成了整个系统瓶颈中的瓶颈，只有硬盘的内部数据传输率提高了，再提高硬盘的接口速度才有实在的意义。

4.接口方式

现在常用的硬盘基本都采用的是DMA 100/133或SATA、SCSI的接口方式。要注意SCSI 硬盘接口有三种，分别是50针、68针和80针。我们常见到硬盘型号上标有“N”“W”“SCA”，就是表示接口针数的。N即窄口(Narrow)，50针；W即宽口(Wide)，68针；SCA即单接头(Single ConnectorAttachment),80针。其中80针的SCSI盘一般支持热插拔。

5.高速缓存

高速缓存的大小对硬盘速度有较大影响，当然是越大越好，目前最大已达8MB以上。不应低于2MB。

6、安全性

硬盘作为存放信息的主要场所，所存放信息的价值往往要远高于其产品的价值，硬盘的稳定可靠性就显得非常重要了。这要注意品牌的口碑及是否采用了前面谈到的SPS等数据保护技术。

(三)、选购硬盘时需注意的其他问题

1、平均潜伏期(averagelatency)：指当磁头移动到数据所在的磁道后，然后等待所要的数据块继续转动(半圈或多些、少些)到磁头下的时间，单位为毫秒(ms)。

2、道至道时间(singletrackseek)：指磁头从一磁道转移至另一磁道的时间，单位为毫秒(ms)。

3、全程访问时间(maxfullseek)：单位同样是毫秒(ms)，指磁头开始移动直到最后找到所需要的数据块所用的全部时间。

4、平均访问时间(averageaccess)：指磁头找到指定数据的平均时间，单位为毫秒(ms)。通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。注意：现在不少硬盘广告之中所说的平均访问时间大部分都是用平均寻道时间所代替的。

5、突发数据传输率(burstdatatransferrate)：也叫外部数据传输率(externaldatatransferrate)，单位为MB/S。指的是电脑通过数据总线从硬盘内部缓存区中所读取数据的最高速率。在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率代替。

6、MTBF(连续无故障时间)：指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间，单位是小时。一般硬盘的MTBF至少在30000或40000小时。这项指标在一般的产品广告或常见的技术特性表中并不提供，需要时可专门上网到具体生产该款硬盘的公司网址中查询。

7、单碟容量：高的硬盘单碟容量至少可以为我们带来两大好处：一是使硬盘可以拥有更大的存储容量。我们知道，3.5英寸的硬盘目前最多只能装四张碟片，如果要增加硬盘的存储空间，唯一的方法是提高单碟容量。提高单碟容量后，用同样数目的碟片可以生产出容量更大的硬盘，能进一步控制硬盘的成本。第二大好处是可以有效地提高硬盘的内部转输率。在磁盘转速和磁头的操作速度不变的情况下，相同的时间内磁头所能访问到磁盘的区域是一定的。而单碟容量提高后，碟片上的数据密度更高，单位面积上所记载的数据量也得以提高，相应的在单位时间内磁头能够存取到的数据信息也更多。

8、发热及噪音问题。硬盘的表面温度指硬盘工作时产生的温度使硬盘密封壳温度上升情况。这项指标厂家并不提供，一般只能在各种媒体的测试数据中看到。硬盘工作时产生的温度过高将影响薄膜式磁头(包括MR磁头)的数据读取灵敏度，因此硬盘工作表面温度较低的硬盘有更好的数据读、写稳定性。若硬盘散发的热量不能及时的传导出去，硬盘就会急剧的升温，一方面会使硬盘的电路工作在不稳定的状态，另一方面硬盘的盘片与磁头长时间在高温下工作也很容易使盘片出现读写错误和坏道，而且对硬盘使用寿命也会有一定影响。好在随着技术的发展，如今市场上大多数硬盘的发热量都有渐小之势了，这一点现在不必过于担心。噪音对单个硬盘而言没有大的影响。不过在夜深人静的时候，不时听到从机箱里发出的一阵阵硬盘响声，声音太大的，会弄得你心烦不安。当然是越“安静”的硬盘越受欢迎。

9、超频问题。要稳定超频，除CPU外，其它设备也是决定能否稳定超频的因素，硬盘就是其中之一。在很多情况下不能超频，往往是由硬盘造成的。尤其在非标准外频下，硬盘的数据传输率也会随之上升，硬盘自身承受不了，就有可能出现不正常现象，如不能进入Windows等，更严重的还会搞得数据丢失、系统被破坏。所以各位打算拿机器来超频的朋友选购时一定要考虑到这一点。

对66MHz总线来说，当总线(BUS)频率超到75、83MHz时，IDE总线将以超负荷13.6%、25.8%的频率运行；对100MHz总线来说，超到112、124、133MHz时，IDE总线将以超负荷12%、24%、33%的频率运行。因此超频对硬盘的考验苛刻到几乎可以致命的地步，一旦失败则可能会损坏硬盘中的数据和物理介质。

10、假货问题。严格说硬盘产品并不存在假货的问题。但市场仍有一部分经销商常常在硬盘上耍花招对用户进行欺诈。一是将老一代的产品以新产品的价格卖给用户；二是市场上销售的硬盘，有可能由于运输或者其它环节的问题，其中的少部分在品质上可能会有一些瑕疵(比如有少量坏道)，而有些经销商将这些产品卖给那些不太懂行的用户，一方面侵害了用户的合法权益，另一方面也为用户的使用埋下了隐患，三是水货问题，目前市场上有一

些没有经过正常报关手续的硬盘，就是我们通常所说的“水货”，按理说，这些产品和那些经过正常报关手续的同型号硬盘在性能、质量上没有什么差别，但是由于其特殊的“渠道”，这些产品没有可靠的质保，虽然比正规渠道的相同产品便宜一些，但是“三年质保”变成了“一年质保”，有些经销商虽然也对这些产品做出了“质保三年”的承诺，但是这根本不可能得到落实，用户们要避免购买这一类产品。

硬盘硬件故障判断与排除

1、开机检测硬盘出错

开机时检测硬盘有时失败，出现：“primary masterharddiskfail”。有时能检测通过正常启动。检测失败后有时在BIOS中能用AUTO DETECT重新设置，有时AUTODETECT又找不到硬盘。请按以下顺序检查：检查硬盘线是否松动；换一根好的硬盘线试试。把硬盘换到其他机器上试试，换一块主板--确认IDE口没问题。也有可能是电源导致的问题，换一个质量好一些的电源。认真检查硬盘的PCB，如果PCB板有烧坏的痕迹，请尽快送修。

如果主板检测到了硬盘的话，请先确认一下检测到的硬盘的容量和其他的参数是否和实际的硬盘参数是相同的。若检测到的硬盘容量和实际的不同，说明系统一定出现故障了，这种情况的发生可能是硬盘、主板、甚至是硬盘数据线。可以用替换法加以确认。

总之一旦在自检时出现“HARD DISK FAILURE”之类的提示，请迅速用替换法，确定硬盘是否有故障。如果怀疑硬盘出现物理故障，则需要维修或者更换硬盘。

2、BIOS设置和安装问题

如果BIOS里硬盘参数设置不对，自检不会通过，硬盘是无法正常使用的。首先检查BIOS 里硬盘参数的设置，一般来说，486以后的计算机都会有自动检测硬盘型号的功能，进入BIOS里，找到IDE HDD AUTO DETECTION一项后，会自动检测到硬盘型号。

如果您的硬盘大于528MB，请注意，在BIOS里设置时，将它的模式设为“LBA”，在Pentium 以后的计算机里，默认的硬盘模式是“LBA”。如果设置为其他的模式，在读写硬盘时会出现错误，甚至会导致硬盘数据丢失。安装时常见的故障，可能是因为IDE电缆线接触不良或者也可能是电缆接口接反了。如果信号电脑接反，你会发现，机箱上的硬盘指示灯长亮。

3、硬盘容错提示

前面谈到现在硬盘都采取了多项容错技术，其中应用最普遍的是S.M.A.R.T技术。如果屏幕显示“SMART Failure Predicted on Primary Master:ST310210A”然后是警告：“Immediately back-up your date and replase your hard disk dr ive. A failure mauy be immnent.”此时，须按F1才能继续，这是S.M.A.R.T技术诊测到你的硬盘可能出现了故障或不稳定情况，警告你需要立即备份数据并更换硬盘。出现这种提示后，除了更换新盘外，没其他解决方法。

4、由声音判断硬盘故障

若没有检测到硬盘。首先要考虑的就是硬盘了，硬盘只要一加电，就在不停的运转着，而且每分钟都是五千转以上的速度，这些机械结构难免要出现故障。可以在CMOS中检测硬盘的时候，听一下硬盘发出的声音，如果声音是：“哒…哒…哒……”然后就恢复了平静，就有比较大的把握判断硬盘大概没有问题；如果声音是“哒…哒…哒……”，然后又是连续几次发出“咔哒…咔哒”的声响的话，有很大的可能是硬盘出问题了。最坏的情况是自检时硬盘出现“达、达、达”之类的周期性噪音，则表明硬盘的机械控制部分或传动臂有问题，或者盘片有严重损伤。为了进一步判断，您可以将硬盘拆下来，接在其他的电脑上，然后进入到CMOS中检测一下，如果也是检测不到的话，那就可以断定，真的是硬盘问题了。

5、超频后硬盘出错

超频后出现“硬盘读写失败”，这很可能就是硬盘的毛病。很多硬盘在高外频下工作会有一些问题，轻则无法启动，重则数据丢失，你可以试试将其降为MODE 3，并尽量缩短硬盘排线的长度。100M的采用异步总线，即对PCI来说是三分频(33M)，因此对硬盘并没有特殊要求，。对于非异步总线而言，极限外频大约在92M(即PCI速度在46M)，在此条件下几乎所有硬盘都无法承受。

6、硬盘电路板或芯片烧毁

硬盘一旦由于电源反接等原因，将造成损坏(BIOS已不认)，硬盘的电路板肯定烧毁了，这种情况一般不会伤及盘体，只要能找到相同型号的电路板更换(运气好的话只需更换电路板上的某个元件)，硬盘修复的可能性应在80%以上，一般修复后数据都还在。若无法修复，盘上数据又确实宝贵，可以找专业人士将硬盘拆开，取出盘片，只要盘体无损伤，大部分数据可用专门的读盘机将内容读出。硬盘电路板烧毁，属于电脑配件的“非正常损坏”，无论什么原因都不属于保修范围，只有自认倒霉。

7、电源管理设置问题

有时候电脑会出现，硬盘忽然停转我的硬盘有时会无故“嘟”一声停了，然后又立即启动，可以明显听到硬马达起动的声音。如果硬盘没有别的毛病话，那应该是BIOS设置的问题，请检查BIOS设置中，“power management”中的“ HDD PowerDown”项，将其Disable掉。

在BIOS中Power Manager Setup 选项中曾改过东西，进入CMOS中发现Power Management Setup中的Power Management被设置成MAX Saving(硬盘在1分钟内无数如就进入Power Down供电停止状态)，这表示有时当读写命令传输时，有时硬盘已处于停止状态，需要重新“启动”进入工作状态，所以硬盘表现为时快时慢。

8、硬盘出现坏道的判断

首先我们应区别逻辑坏道还是物理坏道。简单说能通过format高级格式化去掉的坏道就是逻辑坏道，无法去掉就是物理坏道。逻辑坏道对硬盘影响不大，而物理坏道是有“传染性”的，一旦发现物理坏道就表示你硬盘有严重质量问题或硬盘寿命快到了，应赶紧更换。

硬盘故障可分为逻辑损坏和物理损坏两类。如果是逻辑损坏，大不了FORMAT、重装软

件。对于物理损坏也就是有了坏道后，如果情况不是特别严重，采取适当的措施后，一般也能解决问题。哪些现象表明硬盘有了物理损伤呢？

在读取某一文件或运行某一程序时，硬盘反复读盘且出错，或者要经过很长时间才能成功，同时硬盘会发出异样的杂音，这种现象说明硬盘上有坏道。启动时不能通过硬盘引导系统，用SYS命令传导系统也不能成功。这种情况很有可能是硬盘的引导扇区出了问题。FORMAT硬盘时，到某一进度停止不前，最后报错，无法完成。对硬盘执行FDISK时，到某一进度会反复进进退退。最简单的方法入手。如果能进入Windows 9X系统，则在“我的电脑”中右击硬盘盘符，在快捷菜单中选“属性”，在“工具”页框中选对硬盘盘面作完全扫描，并且对可能出现的坏簇作自动修正。因为Windows 9X在很大程度上只是自动修复逻辑坏道，而不能自动修复物理坏道，所以。

另外大的硬盘经销商，一般有专门测试硬盘是否有物理坏道的专门仪器。

9、将坏道划为一个分区

事实上一旦出现坏道，通常的处理方法往往不能奏效。那么，我们可以在这些坏道上作好标记，不去使用这些坏道，记住坏道的位置，然后对硬盘FORMAT，将有坏道的区域单独划成一个区，以后就不要在这个区上存取文件了。如果坏道不是连续的，而且相距较远，可以将邻近的坏道划在一个区内，多划几个区。坏道周围应留有适当的“好道”空间作为缓冲，因为坏道具有扩散性，如果动用与坏道靠得过分近的“好道”，那么过不了多久，硬盘上又将出现新的坏道。用PartitionMagic对硬盘进行处理也很方便，PartitionMagic可以在不破坏数据的情况下对硬盘重新分区、动态改变分区大小、改变分区的文件格式、隐藏或显示已有分区等等。将PartitionMagic的DOS版拷在软盘上，用WIN9X启动盘引导系统，运行软盘上的PQMAGIC.EXE。扫描硬盘可以直接用PartitionMagic中Operations菜单下的“check”命令来完成，标记了坏簇后，可以尝试着对它进行重新测试，方法是在Operations菜单下选择“Advanced/bad Sector Retest”；把坏簇分成一个(或几个)区后，再通过Hide Partition菜单项把含有坏道的分区隐藏，以免在Windows9X中误操作。要特别注意的是，如果没有经过格式化而直接将有坏道的分区隐藏的话，那么该分区的后续分区将由于驱动器盘符的变化而导致其中的一些与盘符有关的程序无法正确运行。解决的办法是利用Tools菜单下的DriveMapper菜单项，它会自动地收集快捷方式和注册表内的相关信息，立即更新应用程序中的驱动器盘符参数，以确保程序的正常运行。

10、零磁道损坏的处理

硬盘的零磁道坏损，可以试试PartitionMagoc(以下简称为PM)。从A盘启动，运行PM，在主界面上可以鼠标确定一个需要操作的分区(即其C盘)，先在主界面上部的分区图表中选择分区，然后在这个图标上单击鼠标右键，并选择“调整容量/移动”这时将会看见一个窗口，拖动窗口上部左边的容量滑动条，这时下部的自由空间就会做出相应的变化。等调整到一个合适的容量之后，按下“确定”按键，就可以在硬盘中多出一个小小自由空间了。这个自由空间包含坏损的零磁道在内，我们将他隐藏。则可能使该盘起死回生。

对于硬盘0扇区损坏的情况，虽然比较棘手，但也不是无可救药。基本思路是设法把损坏的0扇区屏蔽，而用1扇区代替。完成这项工作的理想软件是Pctools9.0中的DE工具，

具体方法如下：

硬盘零磁道损坏是属于比较常见，也比较严重的硬盘硬件故障，硬盘0磁道损坏大多数情况下只有报废。不过如果你能想法将0道用1道来替换，是有复活可能的。可以使用Pctools9.0中的DISKEDIT工具，或老版本的DM。但成功的几率并不大。大多数时候都没有修复的可能。可以试试使用PCTOOLS 9.0中的DE。运行DE打开Select菜单，这时会出现Partition Table，选中并进入，之后出现硬盘分区表信息.l分区就是C盘，该分区是从硬盘的0柱面开始的，那么，将1分区的Beginning Cylinder的0改成1就可以了。保存后退出。重新启动，按Delete键进入回COMS设置，进行“IDE AUTO DETECT”，保存退出，重新分区，格式化即可能修复。

11、对硬盘低格

对硬盘作低格。不到山穷水尽，这一招最好不要用。因为对硬盘作低格害处多多，至少会加速对盘片的磨损，而且，对有坏道的硬盘来说，低格还会加速坏道的蔓延。不过，真到了这一步，只好“死马当活马治”了。不过，此法成功率不高，硬盘上有了坏道，有时低格也不能通过，我就遇到过一只硬盘，低格了好几遍才勉强通过，结果，还是无法FDISK，只好送修。

硬盘出现坏道，一般需要做低级格式化处理。所谓“低格”，简单说就是将硬盘视作“裸盘”，重新进行划分磁道和扇区、标注地址信息、设置交叉因子等操作，如果是逻辑坏道，“低格”后一般可以修复。如果是物理坏道，则可能被屏蔽掉。“低格”的过程进行得很慢，若中途出现掉电死机等意外情况，将会造成非常严重的后果，而且由于“低格”时要使硬盘的低层物理特性发生变化，对硬盘的寿命肯定有影响，所以一般轻易不要对硬盘进行“低格”操作。(我个人认为无论清除什么“恶性”病毒都用不着牢“低格”的大驾，最多重新分区，高格就行了。当然有坏道时另当别论了，“死马当活马”医。)但无论如何，硬盘一旦出现坏道，说明的它的可靠性已有问题，还是赶紧更换为上策，以免造成更大的损失。

硬盘的软故障的判断与排除

1、硬盘空间丢失

首先我们要正确认识硬盘容量大小的有关问题。硬盘的实际容量一般都小于其标称容量。造成这种情况的主要原因是，生产厂家一般按每兆1000K字节计算容量，而大多数主板的BIOS及测试软件是以1048K为一兆计算。这样一来二者间便出现了大约5%的差异。而硬盘容量又有纯粹由磁头数、柱面数等物理参数计算得到的物理盘容量以及在经过分区、格式化等操作后实际可用空间的逻辑盘容量之分。此外在CMOS中选择不同的工作模式(NORMA、LBA、LARGE)，也会造成容量的不一致。由于有这些因素的影响，一般而言硬盘测试容量与标称容量存在5%-10%左右的差距是基本正常的。

和硬盘容量有关的是主板CMOS中NORMAL、LBA、LARGE的三种硬盘模式，简单说由于最早的BIOS只支持不大于528M容量的硬盘，BIOS中的C／H／S参数与硬盘实际的完全一样，这时硬盘的模式就是NORMAL，后来为解决528M的限制出现了LARGE模式，它

通过增加逻辑柱面的数目，使BIOS支持的容量扩大了一倍，但这是个过度的模式，很快就没有使用了。随着大容量硬盘的流行，现在CMOS的硬盘模式中，实际上只有LBA一项有实用意义，而设为NORMAL、LARGE都不能正常识别及使用大容量硬盘。

硬盘空间丢失的原因有很多，如误操作、程序非正常退出、非正常关机、病毒感染、程序运行中的错误或者对硬件分区的不合理等情况都会造成硬盘空间的丢失。

1)、临时文件造成硬盘空间的浪费

应用程序在运行时非正常退出，会使很多.TMP类型的文件继续存放在硬盘中，在Windows窗口环境中运行应用程序时，会自动产生以～GRB开头的用于存放有关屏幕信息的文件，别外，还有一个用于Windows本身临时交换文件的win386.swp。当程序正常退出运行之前，应用程序会将这些文件删除，而非正常退出时，应用程序无法删除它们。可以定期清理这些文件。

2)、簇的丢失使硬盘空间丢失

文件分配表(FAT)是软盘或硬盘上的一个隐含表。FAT记录如何将文件存储在特定的(不一定是连续的)簇上。文件分配表采用一种简单的方法不停地跟踪数据。在FAT中,第一簇的入口是用于存储文件的第二簇的地址。在第二个簇入口处则是第三个簇的地址,等等,直到包含文件结束码的最终簇入口。很明显，如果FAT表数据因为某种原因遭到破坏，就会导致硬盘数据的逻辑连续性发生紊乱，从而发生硬盘空间丢失的问题。这种空间丢失的故障用一般的磁盘修复工具都可以解决，但数据往往无法修复。由于传统FAT格式的缺陷，若某个簇没有在任何文件分配链中出现，而且该簇在相应的文件分配表中又被标记为非零时，这时该簇既没有被任何文件使用，又不可以再为其他文件所用，这样就发生了"簇丢失"现象。簇的丢失必然导致硬盘空间的丢失。这种"丢失"空间的现象通常是由于程序在运行中非正常终止、在Win98环境中非正常关机等原因造成的。

3)、分区过大造成硬盘空间的浪费

对硬盘的逻辑分区是否合理，这不仅关系到硬盘文件的分类管理，而且也直接关系到硬盘空间的充分利用。下表就是使用FAT16的簇和硬盘物理空间的关系：

磁盘空间或分区大小簇的大小

16M至128M2K

128M至256M 4K

256M至512M 8K

512M至1GB 16K

1GB至2GB 32K