第6章_硬盘
信息记录与存储技术第六章 磁盘存储技术
五、磁带主要部件结构
(一)磁头 (二)走带机构
六、磁带的物理特性
磁带是磁表面存储介质，是典型的顺 序存取存储设备。磁带有盒式和卷式之分。 用于录音、录像的磁带常为盒式磁带，小 型的高速数字磁带也使用盒式；大容量文 献、信息磁带则使用卷式。
七、磁带的标准化
在信息检索领域，文献磁带主要用于 批式检索。文献磁带是二次文献编辑出版 机构的信息产品，1965年首次出现在市场上。 为了使文献磁带能广泛应用，图书情报机 构对数据形式和记录格式进行了研究和改 进。1973年推出了ISO2709书目信息交换磁 带格式。
第二节 磁记录与存储的工作原理
一、磁记录基本原理
(一)磁记录介质 1、材料 2、特性
(二)磁头
1、环形磁头 2、单极型磁头 3、薄膜磁头 4、磁阻磁头
(三)信息存取原理
计算机磁表面存储器采用数字磁记录 方式，被记录的是脉冲信号，介质上留下 的是一连串的饱和磁化位元，读出时由磁 头再转换成电信号。
十一、磁带的选择
磁带品种较多，在选择时要考虑多方面的因 素。其中包括： （1）磁带的密度和容量 （2）数据传输率。 （3）磁带寿命。 （4）向下兼容。 （5）接口不同的磁带机有不同接口，要选择与机器 相一致的。
第六节 磁盘阵列
一、磁盘阵列原理
RAID是由美国加州大学伯克利分校的 D A Patterson教授在1988年提出的。RAID是 Redundent Array of Inexpensive Disks的缩写， 直译为“廉价冗余磁盘阵列”，也简称为 “磁盘阵列”。
二、磁带的优点
(一)高容量低密度 (二)高可靠性 (三)互换性好
三、磁带基本组成和工作原理
(一)基本组成 (二)基本工作过程
下图是Winhex软件显示的某硬盘的MBR第一个扇区的一部分,分区表共
总复习
—— 数据备份与灾难恢复技术
题型及分值
一、单项选择 （15小题，共15分） 二、不定项选择（10小题，共20分） 三、简答题（2题，共10分） 四、应用题（1题，25分） 五、问答题（2题，共30分）
各章考点
第2章 Windows备份工具： windows备份工具中的差异备份和增量备 份的不同点 p8
RAID3、RAID5的基本特点 （4）RAID1 (p22~27)、RAID3(p38~51)、RAID5(p52~58)
（作图、原理、降级模式下的数据读取）（重点） （5）常用RAID的比较（p59） （6）动态磁盘与基本磁盘的对比，两者的转换 （7）卷（p95）：简单卷、跨区卷、带区卷、镜像卷、RAID5卷
第2个分区表项中的第9、10、11、12字节：00 E7 1Байду номын сангаас 00，反过来为 15E700H 或0x 15E700
例题解析
下图是Winhex软件显示的某硬盘的MBR第一个扇区的一部分，
（提示：分区表项中的第13、14、15、16字节描述本分区的总扇 区数） （3）计算C盘的总扇区数，用十进制数表示。
各章考点
第3章 硬盘存储设备： 硬盘的传统逻辑结构：
✓ 磁道 ✓ 柱面 ✓ 扇区 ✓簇
p58—72
各章考点
第4章 硬盘数据组织(重点)
（1）低级格式化 （交叉因子） p 4-9 （2）分区 p13-18 （3）分区软件的基本使用（简单了解） （2）高级格式化 p50 （3）硬盘数据存储区域（重点）
操作系统第六章答案
操作系统第六章答案第六章⽂件管理1、何谓数据项、记录和⽂件P203 P204答：数据项：数据项是最低级的数据组织形式，是数据组中可以命名的最⼩逻辑数据单位，若⼲个基本数据项组成的。
记录：记录是⼀组相关数据项的集合，⽤于描述⼀个对象在某⽅⾯的属性。
⽂件：⽂件是指由创建者所定义的、具有⽂件名的⼀组相关元素的集合，可分为有结构⽂件和⽆结构⽂件两种。
在有结构的⽂件中，⽂件由若⼲个相关记录组成；⽽⽆结构⽂件则被看成是⼀个字符流。
⽂件在⽂件系统中是⼀个最⼤的数据单位，它描述了⼀个对象集。
2、⽂件系统的模型可分为三层，试说明其每⼀层所包含的基本内容。
P206图答：1、对象及其属性：⽂件、⽬录、硬盘（磁带）存储空间；2、对对象操纵和管理的软件集合：⽂件管理系统的核⼼部分；3、⽂件系统的接⼝：命令接⼝、程序接⼝；3、试说明⽤户可以对⽂件施加的主要操作有哪些。
P207答：1、最基本的⽂件操作：创建⽂件、删除⽂件、读⽂件、写⽂件、截断⽂件、设置⽂件的读/写位置；2、⽂件的“打开”和“关闭”操作；3、其它⽂件操作；4、何谓逻辑⽂件何谓物理⽂件P208答：逻辑⽂件：这是从⽤户观点出发所观察到的⽂件组织形式，是⽤户可以直接处理的数据及其结构，它独⽴于⽂件的物理特性，⼜称为⽂件组织。
物理结构：⼜称为⽂件的存储结构，是指⽂件在外存上的存储组织形式。
这不仅与存储介质的存储性能有关，⽽且与所采⽤的外存分配⽅式有关。
5、如何提⾼对变长记录顺序⽂件的检索速度P210答：对于变长记录的顺序⽂件，在顺序读或写时的情况相似，但应分别为它们设置读或写指针，在每次读或写完⼀个记录后，须将读或写指针加上Li。
Li 是刚读或刚写完的记录的长度。
6、试说明对索引⽂件和索引顺序⽂件的检索⽅法。
P211 P212答：在对索引⽂件进⾏检索时，⾸先是根据⽤户（程序）提供的关键字，并利⽤折半查找法去检索索引表，从中找到相应的事项；再利⽤该表项中给出的指向记录的指针值，去访问所需的记录。
第6章 微机配置与选购方法
6.1.3 内存的选购
1.内存条的外观工艺 通过内存条的外观工艺可以初步判断出一根内存做工的好
坏、材质的用料等情况。所以在选购内存时应仔细观察内存的 外观，虽然说外观好的不一定是好的内存，但是可以肯定：外 观和做工都差的内存一定不会太好。
6.1.3 内存的选购
6.1.3 内存的选购
2.内存芯片 对于内存条来说，最为重要的是内存芯片（内存颗
配置微机时通常需要考虑以下四个方面：
1.购买目的 首先购买者要明确购买微机的主要用途，并以此确定购
买微机需要达到的基本性能指标。 2.资金预算
在确定好微机基本性能要求的前提下，要根据购买者实 际的经济能力来制定资金预算。
6.1 微机配件的选购
3.微机类别 一般情况下，兼容机的价格比较低廉，即在同
6.1.5 硬盘的选购
单碟容量：硬盘单碟容量在一定程度上决定了硬盘性能 的高低。硬盘是由多个存储盘片组合而成的，而单碟容 量是指单个盘片所能存储数据的容量。硬盘的单碟容量 越大，工作时稳定性越好，其内部数据传输速率越高。 因此，在购买硬盘时应购买单碟容量大的硬盘。
6.1.5 硬盘的选购
数据保护和抗震技术：在微机系统中，硬盘无疑是最脆弱 的部件。在所有的故障中，来自硬盘故障的比例最高。因 此各硬盘厂商也充分意识到了硬盘可靠的重要性，不断研 发出针对台式机硬盘的数据保护技术和防震技术，以此来 提高数据安全性和硬盘可靠性。
同的，所以在选购主板时要尽量选择品牌 主板，同时还要注意不同厂商所承诺的退 换货时间的长短等因素。
6.1.2 主板的选购
6.1.3 内存的选购
目前，DDR2、DDR3内存为微机的主流配置。 市面上有各种不同型号的DDR2、DDR3内存。 在选购内存时应注意以下五个方面：
第6章存储器教案
第6章存储器教案教案：第6章存储器一、教学内容本章主要介绍存储器的概念、类型和作用。
教材内容涵盖：存储器的定义、存储器的分类、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、硬盘、固态硬盘等。
二、教学目标1. 了解存储器的概念和作用，能正确区分不同类型的存储器。
2. 掌握存储器的英文缩写和基本工作原理。
3. 能够运用存储器的相关知识解决实际问题。
三、教学难点与重点1. 存储器的分类和作用。
2. 随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的区别。
3. 硬盘和固态硬盘的优缺点。
四、教具与学具准备1. 计算机一台，用于展示存储器的实际应用。
2. PPT课件，包含存储器的图片、原理图和实例。
3. 存储器实物模型，用于直观展示存储器的内部结构。
五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察计算机的内部结构，引导学生发现存储器的存在，并提问：“你们知道这是什么吗？它有什么作用？”2. 知识讲解：通过PPT课件，介绍存储器的概念、分类和作用。
讲解随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的区别，以及硬盘和固态硬盘的优缺点。
3. 例题讲解：以计算机组装为例，讲解存储器在计算机中的地位和作用。
4. 随堂练习：让学生结合所学内容，分析现实生活中存储器的应用实例，如手机、平板电脑等。
5. 知识巩固：通过存储器实物模型，让学生直观地了解存储器的内部结构，加深对存储器的认识。
六、板书设计板书设计如下：存储器概念：用于存储数据的设备分类：随机存储器（RAM）只读存储器（ROM）硬盘固态硬盘作用：存储和读取数据七、作业设计1. 请简述存储器的概念和作用。
2. 请列举至少三种存储器，并简要介绍它们的特点。
3. 请分析日常生活中，存储器是如何应用在各种设备中的。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过观察实物、讲解知识和随堂练习，使学生对存储器有了更深入的了解。
但在课堂互动方面，可以进一步加强学生的参与度，提高课堂氛围。
2. 拓展延伸：未来存储器技术的发展趋势，如量子存储器、新型固态存储器等。
计算机组成与工作原理电子教案第6章
单击“开始检测”按钮即可。
6.4 显卡测试工具 显卡在计算机的图形图像处理中起着至关重要的作用。显卡测试软件：3Dmark。 作为权威的显卡测试软件，利用3DMark的大规模的图形运算来检测当前显卡 的稳定性以及很快的测出产品是否存在缺陷。如图6-7所示。
图6-7
如果确定要对当前计算机的显卡进行测试，单击“Run 3DMark”按钮。此时软件会 进入测试状态，在此过程中将会出现一些图形或动画界面。
1、界面介绍 主界面由“向导模块”、“信息模块”、“对比模块”、“列表模块”四部 分组成 。 如下图6-1所示：
图6-1
2．整机性能测试 ： (1) 综合性能测试
通过三个方面来对整机性能进行测试
通过“向导模块”，可以很快的测出当前电脑的性能如何。在“向导模块” 中双击“综合性能指标向导”，在弹出的“综合性能指标向导”窗口中单击 如图6-2所示：
中等职业学校教学用书（计算机技术专业）
《计算机组成与工作原理 》 电子教具
6.1 SiSoftware Sandra Professional 2005
SiSoftware Sandra Professional 2005是一款系统性能综合分析测评工 具，可以整体地了解计算机系统的各种信息 ，其功能强大，使用方法简单。
“开机速度优化”功能来处理。如图6-11所示
图6-11
3、注册表信息处理 注册表主要用来保存系统配置信息，系统在使用一段时间后，注册表内容会有所 增加。臃肿的注册表文件不仅浪费磁盘空间，同时也会影响系统启动的速度及注册表
的存取效率。使用Windows优化大师的“系统清理”功能项中的“注册信息处理”功能可以
图6-5
6.3 内存测试工具
内存作为计算机的重要部件之一，它的大小直接影响系统的性能。对于计算机
第六章 涉密载体管理制度
第六章涉密载体管理制度一、涉密载体是指以文字、数据、符号、图形、图像、声音等方式记载国家秘密信息的纸介质、磁介质、光盘等物品。
磁介质载体包括计算机硬盘、软盘、录音带、录像带。
二、密品是指直接含有国家秘密信息的设备或产品，通过观察或者测试、分析等手段，能够获得该设备或产品的国家秘密信息。
三、涉密载体的保密管理，遵循严格管理、严密防范、确保安全、方便工作的原则，严格控制涉密载体的接触范围和涉密信息的知悉程度。
四、公司保密管理办公室负责本公司涉密载体的日常管理工作，对涉密载体建立台账，形成《涉密载体台账》（M6-014）台账包括载体名称、编号、密级、保密期限等信息。
五、国家秘密标志由国家秘密的密级、国家秘密的标识和国家秘密的保密期限三部分组成。
国家秘密标识为“★”，“★”前标密级，“★”后标保密期限。
如“秘密★10年”、“机密★20年”、“绝密★长期”等。
没有标定保密期限的，绝密级按30年认定，机密级按20年认定，秘密级按10年认定。
六、国家秘密标志的标识方法：1.书面形式的涉密载体，在封面（或首页）的左上角标明国家秘密标志；2.图纸、图表、地图等无法在首页标注的涉密载体，在其标题之后或者下方标明国家秘密标志；3.U盘、移动硬盘、磁带等在其正面标签的正中央标明国家秘密标志；4.文件、资料汇编中包含国家秘密文件、资料的，应对各国家秘密文件、资料分别标明国家秘密标志，并在封面或首页以所包含的国家秘密文件、资料的最高密级和最长保密期限标明国家秘密标志；5.其他形式的涉密载体，应当以能够明显识别的方式在涉密载体上标明国家秘密标志。
七、涉密载体的制作1.涉密载体的通用要求1)制作涉密载体，应当依照有关规定标明密级和保密期限，注明发放范围及制作数量，绝密级、机密级的应当编排顺序号。
2)制作涉密载体过程中形成的不需归档的材料，应当及时销毁。
3)制作涉密载体的场所应当符合保密要求使用电子设备的应当采取防电磁泄露的保密措施涉密文件的打印的补充要求。
第6章微机原理课件
态仍能保持。如要写“0”， I/O线线为“1”，I/O线为“0”，这
使V1导通，V2截止。只要不掉电，这个状态会一直保持，除非 重新写入一个新的数据。对所存的内容读出时，仍需地址译码
器的某一输出线送出高电平到V5、V6管栅极，即此存储单元被
选中，此时V5、V6导通。于是，V1、V2管的状态被分别送至I/O 线、 I/O线，这样就读取了所保存的信息。显然，存储的信息
图6.2 六个MOS管组成的静态RAM存储电路
第6章 主 存 储 器
若V1截止，则A点为高电平，它使V2导通，于是B点 为低电平，这又保证了V1的截止。同样，V1导通而V2截止，
这是另一个稳定状态。因此，可用V1管的两种状态表示
“1”或“0”。由此可知，静态RAM保存信息的特点是和 这个双稳态触发器的稳定状态密切相关的。显然，仅仅能
2013年6月8日星期六
第6章第6页共120页
第6章 主 存 储 器
2) 可编程ROM 可编程ROM简称PROM(Programable ROM)。PROM由 厂家生产出的“空白”存储器，根据用户需要，利用特殊方法 写入程序和数据，即对存储器进行编程。但只能写入一次，写 入后信息是固定的，不能更改。它PROM类似于掩膜ROM， 适合于批量使用。
第6章 主 存 储 器
第6章 主 存 储 器
6.1 概述 6.2 随机存储器(RAM) 6.3 只读存储器(ROM) 6.4 CPU与存储器的连接 6.5 IBM-PC/XT中的存储器
6.6 扩展存储器及其管理
习题6
第6章第1页共120页
2013年6月8日星期六
第6章 主 存 储 器
6.1 概
6.1.1 存储器的一般概念和分类
2013年6月8日星期六
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五、硬盘的技术参数
（4）平均潜伏时间 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到磁头下的时间， 一般在2ms－6ms之间。
《电脑装机DIY》
五、硬盘的技术参数
(5)平均访问时间 指磁头找到指定数据的平均时间，通常 是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。最能 够代表硬盘找到某一数据所用的时间，越短 的平均访问时间越好，一般在11ms－18ms之 间。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。
《电脑装机DIY》
2、硬盘的选购
1、接口(SATA III) 2、容量 买硬盘也不用迟疑，容量越大越好。不过我们要注意 的一点是尽量购买单碟容量大的硬盘，单碟容量大的硬盘 性能比单碟容量小的硬盘高。 3、速度 4、稳定性 5、缓存 6、品牌 7、质保
《电脑装机DIY》
3、硬盘品牌介绍 （1）希捷 （2）西部数据 （3）三星 （4）HGST(日立) （5）东芝 SSD品牌:金士顿、Intel、镁光、三星、OCZ等
《电脑装机DIY》
《电脑装机DIY》
2、SATA接口 Serial-ATA被称为串行接口，是一种较 新的硬盘接口方式，它的传输速率达到 150MB/s，SATA使用了相互干扰小的串行线路 进行信号传输，信号的清晰度较IDE更高，所 以其工作频率能够提升较高。SATA接口方式 目前成为硬盘的接口标准。 SATA 1.0 传输速度为150MB/S SATA 2.0 传输速度为300MB/S SATA 3.0 传输速度为600MB/S
《电脑装机DIY》
五、硬盘的技术参数
（6）缓存容量 是指硬盘内部数据高速缓冲存储器的大小， 如8KB、16MB、32MB、64M等。用以提高硬盘的 读写速度，硬盘的读写速度速度比内存慢，内 存比CPU慢，因此需要高速缓存来缓解各环节速 度不匹配的问题。 （8）平均无故障时间
100-150万小时
（9）硬盘表面温度
聊大数科院
第6章
硬盘
《电脑装机DIY》
教学目标
1
2 3
认识硬盘驱动器
熟悉硬盘的分类及接口类型
了解硬盘结构
4
5
掌握硬盘的技术指标
掌握硬盘的选购
《电脑装机DIY》
一、认识硬盘驱动器
硬盘驱动器（Hard Disk Driver，HDD） 是微机系统的基本外部存储器，它的磁盘片是 一般是硬质合金圆片，并固定安装在驱动器内 部，所以简称为硬盘。 它的存储容量大，速度快。硬盘至今仍是 计算机的标准配臵，并随着存储技术的发展， 其容量由早期的10余MB发展到现在的几百、几 千GB，使计算机具备了海量存储的能力。
《电脑装机DIY》
《电脑装机DIY》
4、IE传输速率 可以达到400Mbps，它的优点在于一个 400Mbps的火线通道上支持多达63个设 备，即时数据传输，支持热插拔等，但 缺点是成本较高，多用于中、高端的视 频处理系统中。
USB移动硬盘
USB移动硬盘盒
《电脑装机DIY》
四、硬盘的结构
硬盘外观图
《电脑装机DIY》
1．硬盘的外部结构
控制电路
电源接口
跳线 数据接口
硬盘外观图
《电脑装机DIY》
2、硬盘的内部结构
主轴电机
磁盘片 音圈电机
读写磁头组 永磁铁 磁头驱动臂 前端控制电路
《电脑装机DIY》
（1）盘片 盘片是由多张上下两面涂有磁性氧 化铁的金属圆盘片构成一组，固定在主 轴电机上，随主轴电机转动。盘片数量 越多，硬盘的容量就越大。通常硬盘的 盘片数量在三片左右，因此提高硬盘单 碟容量是提高硬盘总体容量行之有效的 办法。
《电脑装机DIY》
（2）读写磁头组 读写磁头组是由每张盘片上下两面的 磁头组成，并被固定在由音圈电机带动的 磁头驱动臂上。在硬盘工作时，磁头组沿 盘片径向运动，磁头是与盘片非接触的， 漂浮在盘面上方，如因意外事故导致磁头 降落在盘面上，就可能划伤盘片，使硬盘 出现物理损坏，严重的会使硬盘报废。
《电脑装机DIY》
《电脑装机DIY》
《电脑装机DIY》
五、硬盘的技术参数
（2）转速 硬盘的转速是指主轴电机的转速，也是盘 片的转速，单位是（Round/Minute），即每分 钟圈数。 硬盘的主轴转速是决定硬盘内部数据传输 率的决定因素之一，它在很大程度上决定了硬 盘的速度，同时也是区别硬盘档次的重要标志。 常见的硬盘转速有： 5400 R/M、 7200 R/M、 10000 R/M 、15000 R/M
《电脑装机DIY》
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三、硬盘的接口类型
1、IDE接口： IDE（Integrated Drive Electronics）叫 集成驱动器电子接口，也被称为ATA接口，是硬 盘主要的接口类型，通常主板上的有两个40芯 的E-IDE插座，可支持四个IDE设备，标有 Primary的为主插座，标有Secondary的为次插 座。 Ultra ATA 33/66/100/133几种标准，其高 达传输速度每秒133MB。
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五、硬盘的技术参数
（3）平均寻道时间 它是指硬盘在接收到系统指令后，磁头从 开始移动到移动至数据所在的磁道所花费时间 的平均值，它一定程度上体现硬盘读取数据的 能力，是影响硬盘内部数据传输率的重要参数， 单位为毫秒（ms）。现今主流的硬盘产品平均 寻道时间都在在9ms左右。
《电脑装机DIY》
《电脑装机DIY》
5、USB接口： 1994年出现的通用串行总线，已发 展到3.0版本，其带宽高达4.8Gbps，优 点是一个USB接口理论上可连接多达127 个USB设备，支持热插拔，不占用系统 IRQ资源，兼容性强，扩展性好，但缺 点是设备间通信效率较低，连接线缆长 度较短。
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（3）主轴电机 主轴电机是使盘片同步、高速、平稳 旋转的驱动电机，它可以使盘片以5400转 /分—15000转/分的速度转动。目前主流 的普通硬盘转速为7200转/分，而用于服 务器的SCSI硬盘转速在10000转/分以上。
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（4）音圈电机 音圈电机称为启动电机，利用线圈磁 场改变移动并定位磁头到指定盘片的磁道 位臵。 （5）硬盘的控制电路 用于对硬盘的控制、数据传输和数模 转换等，并提供硬盘与主板的接口，如 IDE或SCSI接口。
《电脑装机DIY》
硬盘的接口
SATA硬盘数据线
SATA硬盘数据线连接
《电脑装机DIY》
3、SCSI接口 与IDE接口从外观就可区别，普通SCSI接口 采用50芯扁平线缆，16位SCSI接口采用了68芯 的扁平线缆。SCSI接口通常可支持多达15个设 备，传输速度较E-IDE更高，其转速在10000转/ 分以上，被广泛应用在服务器的硬盘接口上。
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五、硬盘的技术参数
（6）数据传输率：
根据数据交接方的不同又分外部与内部数据传输率。 内部数据传输率是指磁头与缓冲区之间的数据传输率， 外部数据传输率是指缓冲区与主机(即内存)之间的数 据传输率。
外部数据传输率上限取决于硬盘的接口，目前流行 的Ultra ATA-133接口即代表外部DTR最高理论值可达 133MB/s，内部数据传输率则是硬盘的真正数据传输能力， 内部数据传输率远小于外部数据传输率。
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五、硬盘的技术参数
（1）单碟容量 是硬盘相当重要的参数之一，一定程度上决 定着硬盘的档次高低。硬盘是由多个存储碟片 组合而成的，而单碟容量就是一个存储碟所能 存储的最大数据量。 硬盘单碟容量的增加不仅仅可以带来硬盘总 容量的提升，而且也有利于生产成本的控制， 提高硬盘工作的稳定性。
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六、硬盘的选购
1、硬盘选购的原则 硬盘的选购与其他产品一样，在没有充 足的经济实力支持下，以“够用”为原则。 在购买硬盘时以主流产品为主，近期一般指： 容量为640GB或1TB，转速为7200r/min，数据 缓存为16MB或32MB，接口类型为SATA 3.0， 平均寻道时间低于9.0ms。
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二、硬盘的分类
（1）硬盘可按安装位臵分类
内臵式 外臵式
（2）按硬盘的接口类型分类
◎ ◎ ◎ ◎ ◎ IDE接口 SCSI接口 SATA接口 IEEE 1394接口 USB接口
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四、硬盘的分类
（3）按硬盘尺寸大小分类 1.8英寸、 2.5英寸、 3.5英寸、 5.25英寸。 （4）按硬盘转速分类： 4500转、5400转、7200转和万转。 （5）按硬盘缓存分为： 2M、8M、16M、32M、64M。 （6）按存储技术分类