Never give up！永不放棄

電腦總是需要記錄與讀取資料的，而這些資料當然不可能每次都由使用者經過鍵盤來打字！所以就需要有儲存設備咯。 電腦系統上面的儲存設備包括有：硬碟、軟碟、MO、CD、DVD、磁帶機、隨身碟(快閃記憶體)、還有新一代的藍光光碟機等， 乃至於大型機器的區域網路儲存設備(SAN, NAS)等等，都是可以用來儲存資料的。而其中最常見的應該就是硬碟了吧！

• 硬碟的物理組成

大家應該都看過硬碟吧！硬碟依據桌上型與筆記型電腦而有分為3.5吋及2.5吋的大小。我們以3.5吋的桌上型電腦使用硬碟來說明。 在硬碟盒裡面其實是由許許多多的圓形磁碟盤、機械手臂、 磁碟讀取頭與主軸馬達所組成的，整個內部如同下圖所示：

圖2.4.1、硬碟物理構造(圖片取自維基百科)

實際的資料都是寫在具有磁性物質的磁碟盤上頭，而讀寫主要是透過在機械手臂上的讀取頭(head)來達成。 實際運作時， 主軸馬達讓磁碟盤轉動，然後機械手臂可伸展讓讀取頭在磁碟盤上頭進行讀寫的動作。 另外，由於單一磁碟盤的容量有限，因此有的硬碟內部會有兩個以上的磁碟盤喔！

• 磁碟盤上的資料

既然資料都是寫入磁碟盤上頭，那麼磁碟盤上頭的資料又是如何寫入的呢？ 其實磁碟盤上頭的資料有點像下面的圖示所示：

圖2.4.2、磁碟盤上的資料格式

整個磁碟盤上頭好像有多個同心圓繪製出的圓形圖，而由圓心以放射狀的方式分割出磁碟的 最小儲存單位，那就是磁區(Sector)， 在物理組成分面，每個磁區大小為512Bytes，這個值是不會改變的。而磁區組成一個圓就成為磁軌(track)， 如果是在多碟的硬碟上面，在所有磁碟盤上面的同一個磁軌可以組成一個磁柱 (Cylinder)， 磁柱也是一般我們分割硬碟時的最小單位了！

在計算整個硬碟的儲存量時，簡單的計算公式就是：『header數量 * 每個header負責的磁柱數量 * 每個磁柱所含有的磁區數量 * 磁區的容量』，單位換算為『header * cylinder/header * secter/cylinder * 512bytes/secter』，簡單的寫法如下： Head x Cylinder x Sector x 512 Bytes。 不過要注意的是，一般硬碟製造商在顯示硬碟的容量時，大多是以十進位來編號，因此市售的500GB硬碟， 理論上僅會有460GBytes左右的容量喔！

• 傳輸介面

由於傳輸速度的需求提升，目前硬碟與主機系統的聯繫主要有幾種傳輸介面規格：

圖2.4.3、兩款硬碟介面(左邊為IDE介面，右邊為SATA介面)

• IDE介面：
  
  如同圖 2.1.3、技嘉主機板圖示右側的較寬的插槽所示，那就是IDE的介面插槽。 IDE介面插槽所使用的排線較寬，每條排線上面可以接兩個IDE裝置，由於可以接兩個裝置，那為了判別兩個裝置的主/從架構， 因此這種磁碟機上面需要調整跳針(Jump)成為Master或slave才行喔！這種介面的最高傳輸速度為Ultra 133規格， 亦即每秒理論傳輸速度可達133MBytes。
  
  
  圖2.4.4、IDE 介面的排線 (圖示取自 Seagate 網站)
  
  
• SATA介面：
  
  如同技嘉主機 板圖示右下方所示為SATA硬碟的連接介面插槽。 我們可以看到該插槽要比IDE介面的小很多，每條SATA連接線僅能接一個SATA裝置。SATA介面除了速度較快之外， 由於其排線較細小所以有利於主機機殼內部的散熱與安裝！目前SATA已經發展到了第二代， 其速度由SATA-1的每秒150MBytes提升到SATA-2每秒300MBytes的傳輸速度喔， 也因此目前主流的個人電腦硬碟已經被SATA取代了。SATA的插槽示意圖如下所示：
  
  
  圖2.4.5、SATA 介面的排線 (圖示取自 Seagate 網站)
  
  由於SATA一條排線僅接一顆硬碟，所以妳不需要調整跳針。不過一張主機板上面SATA插槽的數量並不是固定的， 且每個插槽都有編號，在連接SATA硬碟與主機板的時候，還是需要留意一下。
  
  
• SCSI介面：
  
  另一種常見於工作站等級以上的硬碟傳輸介面為SCSI介面，這種介面的硬碟在控制器上含有一顆處理器， 所以除了運轉速度快之外，也比較不會耗費CPU資源喔！在個人電腦上面這種介面的硬碟不常見啦！

• 選購與運轉須知

如果你想要增加一顆硬碟在你的主機裡頭時，除了需要考慮你的主機板可接受的插槽介面(IDE/SATA)之外， 還有什麼要注意的呢？

• 容量
  通常首先要考量的就是容量的問題！目前(2009)主流市場硬碟容量已經到達320GB以上，甚至有的廠商已經生產高達 2TB 的產品呢！硬碟可能可以算是一種消耗品，要注意重要資料還是得常常備份出來喔！
  
  
• 緩衝記憶體
  硬碟上頭含有一個緩衝記憶體，這個記憶體主要可以將硬碟內常使用的資料快取起來，以加速系統的讀取效能。 通常這個緩衝記憶體越大越好，因為緩衝記憶體的速度要比資料從硬碟盤中被找出來要快的多了！ 目前主流的產品可達16MB左右的記憶體大小喔。
  
  
• 轉速
  因為硬碟主要是利用主軸馬達轉動磁碟盤來存取，因此轉速的快慢會影響到效能。 主流的桌上型電腦硬碟為每分鐘7200轉，筆記型電腦則是5400轉。有的廠商也有推出高達10000轉的硬碟， 若有高效能的資料存取需求，可以考慮購買高轉速硬碟。
  
  
• 運轉須知
  由於硬碟內部機械手臂上的磁頭與硬碟盤的接觸是很細微的空間， 如果有抖動或者是髒污在磁頭與硬碟盤之間就會造成資料的損毀或者是實體硬碟整個損毀～ 因此，正確的使用電腦的方式，應該是在電腦通電之後，就絕對不要移動主機，避免抖動到硬碟， 而導致整個硬碟資料發生問題啊！另外，也不要隨便將插頭拔掉就以為是順利關機！因為機械手臂必須要歸回原位， 所以使用作業系統的正常關機方式，才能夠有比較好的硬碟保養啊！因為他會讓硬碟的機械手臂歸回原位啊！

index:
1. 電腦： 輔助人腦的好工具
　　1.1 電 腦硬體的五大單元
　　1.2 CPU 的種類
　　1.3 周 邊設備
　　1.4 運 作流程
　　1.5 電 腦分類
　　1.6 電 腦上面常用的計算單位 (容量、速度等)
2. 個人電 腦架構與周邊設備
　　2.1 CPU： CPU 的外頻與倍頻, 32 位元與64位元, CPU 等級
　　2.2 記憶體
　　2.3 顯示卡
*****2.4 硬碟與儲存設 備
　　2.5 PCI介面 卡
　　2.6 主機板
　　2.7 電源供 應器
　　2.8 選購 須知
3. 資 料表示方式
　　3.1 數 字系統
　　3.2 文字 編碼系統
4. 軟體程式 運作
　　4.1 機 器程式與編譯程式
　　4.2 作 業系統
　　4.3 應 用程式
5. 重 點回顧
6. 本章習 題
7. 參考 資料與延伸閱讀