专题4：外存储设备（课件）-《计算机组装与维护》（高等教育出版社第2版）高考备考讲练测（湖南省）

专题4：外存储设备 《计算机组装与维护》课程 专题复习讲练测 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 考纲要求 一 认识机械硬盘、固态硬盘、光盘驱动器及光盘 掌握机械硬盘、固态硬盘、光盘驱动器的技术指标 掌握机械硬盘、固态硬盘、光盘驱动器的结构与特点 知识点梳理 二 知识点梳理 二 一、机械硬盘（常见尺寸） 市场上的机械硬盘（HDD）通常有以下几种尺寸 ①3.5英寸：这是最常见的机械硬盘尺寸，适用于桌面计算机和某些服务器。此类硬盘通常具有较大的存储容量和更高的性能。 ②2.5英寸：这种尺寸的机械硬盘主要用于便携式设备，如笔记本电脑、游戏机和一些小型服务器。它们比3.5英寸硬盘更小巧、轻便、耗电量也更低。 ③1.8英寸：主要用于特定的嵌入式设备和便携式音频/视频播放器，它们非常小巧，功耗低，适合对空间要求严格的硬盘场景。 知识点梳理 二 一、机械硬盘（外部结构） （1）硬盘接口（包括电源接口和数据接口两部分） ①并口（IDE接口）硬盘：数据线为80芯的排线电缆，D型4芯电源线插针。 ②SCSI接口（小型计算机系统接口）硬盘：数据线为50芯，由于其性能好，稳定性高，因此在服务器上得到广泛应用。 ③串口（SATA接口）硬盘：数据线为7芯的电缆，电源线为15芯引脚。 知识点梳理 二 一、机械硬盘（外部结构） （2）硬盘控制电路板：一般是六层板，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、高速缓存芯片等。 （3）固定盖板：其面板上标注有产品的型号、产地、设置数据等，和底板结合成一个密封的整体，保证硬盘片和机构的稳定运行。 知识点梳理 二 知识点梳理 二 一、机械硬盘（内部结构） （1）读写磁头组件：包括读写磁头、传动手臂和传动轴。 （2）磁头激励组件：包括电磁线圈、电机磁头、驱动小车等装置，是磁盘读写驱动系统。 （3）硬盘盘片：是硬盘中承载数据存储的介质，盘片在硬盘内部高速旋转，配合磁头读写数据。 （4）磁头数（Heads）：表示硬盘共有几个磁头，也就是几面盘片，最大为255（用8个二进制位存储）。 知识点梳理 二 一、机械硬盘（内部结构） （5）柱面数（Cylinders）：表示硬盘每一面盘片上有几条磁道，最大为1023（用10个二进制位存储）。 （6）扇区数（Sectors）：表示每一条磁道上有几个扇区，最大为63（用6个二进制位存储）。每个扇区一般是512个字节。 磁盘最大容量：255×1023×63×5121048576=7.837𝐺𝐵（1𝑀𝐵=1048576𝐵） 知识点梳理 二 主轴 磁盘 磁头 磁头臂 音圈马达 永磁铁 知识点梳理 二 一、机械硬盘（技术指标） （1）容量和单碟容量 ①硬盘容量以兆字节（MB/MiB）或千兆字节（GB/GiB）为单位。 ②硬盘容量=磁头数×柱面数×每磁道扇区数×512（字节）。 ③单碟容量就是硬盘盘体内每张磁碟的最大容量，单碟容量越大，单位成本越低，实现大容量硬盘也就越容易，读取数据所需的时间也相对少一些。 知识点梳理 二 一、机械硬盘（技术指标） （2）转速 ①是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。 ②单位为rpm，即转/分钟。 ③普通硬盘的转速一般有5400rpm和7200rpm，高转速硬盘是现代台式机用户的首选，而对于笔记本用户则是以4200rpm和5400rpm为主。 知识点梳理 二 一、机械硬盘（技术指标） （3）平均访问时间：指磁头从起始位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。平均访问时间体现了硬盘的读写速度，平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间。 （4）平均寻道时间：指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。 （5）硬盘的等待时间：又叫潜伏期，指磁头已处于要访问的磁道，等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。 知识点梳理 二 一、机械硬盘（技术指标） （6）传输速率：指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/S）。硬盘数据传输率包括内部数据传输率和外部数据传输率。 （7）内部传输率：也称持续传输率，其反映硬盘缓冲区未用时的性能，内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度。 （8）外部传输率：也称突发数据传输率，或接口传输率，它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率。外部数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关。 知识点梳理 二 一、机械硬盘（技术指标） （9）缓存（Cache Memory） 缓存是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。 硬盘的内部数据传输速度和外界界面传输速度不同，缓存则在其中起到一个缓冲的作用。 缓存的大小与速度直接关系到硬盘的传输速度，能够大幅度地提高硬盘的整体性能。 知识点梳理 二 知识点梳理 二 二、固态硬盘 1、概述：固态硬盘简称固盘，是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片和DRAM芯片）组成。 2、结构：主体为一块PCB板，PCB板上有控制芯片、缓存芯片和用于存储数据的闪存芯片。 3、接口：有SATA2接口、SATA3接口、mSATA接口和PCI-E接口。 知识点梳理 二 二、固态硬盘（分类） （1）基于闪存的固态硬盘：采用FLASH芯片作为存储介质，即常说的SSD，这种SSD固态硬盘最大的优点就是可以移动，而且数据保护不受电源控制，能适应各种环境。 （2）基于DRAM的固态硬盘：采用DRAM作为存储介质，需要独立电源来保护数据安全，应用范围较窄。 知识点梳理 二 二、固态硬盘（特点） （1）优点 ①读写速度快，速度超过了500MB/s。 ②低功耗、无噪音、抗振动、低热量、体积小、工作温度范围大。硬盘驱动器只能在5～55℃范围内工作，而大多数固态硬盘可在-10～70℃范围内工作。 知识点梳理 二 二、固态硬盘（特点） （2）缺点 ①容量限制：标准2.5寸固态硬盘目前最大容量为2TB，与传统硬盘相差并不大，但相当价位时容量相差较大。 ②寿命限制：固态硬盘闪存具有擦写次数限制的问题。闪存完全擦写一次叫做1次P/E。25nm的寿命约是3000次P/E。SSD达到最大擦写次数之后，并不等于损坏，而是无法被擦写，里面存储的数据仍然可以读取，相当于之前是可读写，之后是只读。 ③售价高 ④SSD一旦换了，存储的数据会面临丢失无法找回的情况，故不存储重要数据。 知识点梳理 二 二、固态硬盘（品牌） ①硬盘的品牌主要有：希捷（Seagate）、迈拓（Maxtor）、西部数据（Western Digital）、三星（Samsung）、日立（Hitachi)。 ②例如：希捷Barracuda XT 2TB 7200RPM 64MB SATA3，其中“Barracuda XT”是指硬盘型号系列，2TB是指硬盘容量，7200RPM是指主轴转速，64MB是指缓存容量，SATA3是指接口类型。 知识点梳理 二 SATA接口 PCI-E接口 mSATA接口 知识点梳理 二 知识点梳理 二 三、光盘驱动器及光盘（概述） ①光盘驱动器简称光驱，按读写方式可分为只读光驱和可读写光驱两种类型。 ②光盘是以光信息作为存储物的载体，用来存储数据的一种外存储器。它的特点是存储容量大，价格便宜，数据保存时间长。 知识点梳理 二 知识点梳理 二 三、光盘驱动器及光盘（光盘分类） （1）只读型光盘：CD-Audio（音乐CD）、CD-ROM（CD只读光盘）、DVD-Audio（音乐DVD）、DVD-Video（DVD视频光盘）、DVD-ROM（DVD只读光盘）等。 （2）可记录型光盘：CD-R（一次性写入式CD光盘，不可修改）、CD-RW（可多次读写CD光盘）、DVD-R（一次性写入式DVD光盘）、DVD-RW（可多次读写DVD光盘）等。 知识点梳理 二 三、光盘驱动器及光盘（技术指标） （1）数据传输速率 ①光驱数据读写速度以“倍速”（X）来表示。 ②CD-ROM光驱1倍速数据传输速率为150KB/S（标称倍速）。 ③DVD-ROM光驱1倍速数据传输速率可达1358KB/S（标称倍速）。 ④光驱的数据传输速率为=标称倍速×150KBps。 知识点梳理 二 三、光盘驱动器及光盘（技术指标） （2）光驱的接口方式：IDE口、SATA口、SCSI口、IEEE1394口、USB口等。 （3）光驱的容错能力： （4）缓存：解决光驱与计算机其它部件速度不匹配的问题。 （5）容量：普通CD光盘约670MB，普通单面单层DVD光盘可达4.7GB，单面双层DVD光盘可达8.4GB。 （6）品牌：三星、索尼…… 【思考】除此之外，还有其他外部存储设备吗？请你说一说它的特点。 真题练讲 三 【答案】C 【解析】磁盘存储容量计算需考虑磁盘面数、每面磁道数、每磁道扇区数和每扇区字节数（字符数本质是字节数等存储单位 ），公式为磁盘的面数×每面磁道数×每磁道扇区数×每扇区的字节数（字符数对应字节等存储单元 ） 1.（2003年湖南高考真题）磁盘存储容量的计算公式是（ ） A.磁盘的面数×磁道总数×扇区总数×每扇区的字符数 B.磁道数×扇区数×每扇区的字节数 C.磁盘的面数×每面磁道数×每磁道扇区数×每扇区的字符数 D.磁道总数×扇区总数×每扇区的字符数 真题练讲 三 【答案】A 【解析】A选项图片是U盘；B是CPU；C是光盘；D是硬盘，所以U盘对应的是A。 2.（2007年湖南高考真题）以下硬件中，U盘是（ ） 真题练讲 三 【答案】C 【解析】CD - RW产品标称速度，第三个数值是读取速率，单位是150kbps的倍数，这里32是读取速率相关，所以读取速率是32×150kbps，选C。 3.（2009年湖南高考真题）CD-RW产品标称速度为8×4×32，它的读取速率是（ ） A.8×150kbps B.4×150kbps C.32×150kbps D.12×150kbps 真题练讲 三 【答案】B 【解析】Cache是高速缓冲存储器，可读写；CD - ROM是只读光盘，属于只读存储介质；U盘可读写；磁带一般可读写（如数据磁带 ），所以选B。 4.（2011年湖南高考真题）下列存储介质中属于只读的是（ ） A.Cache B.CD-ROM C.U盘 D.磁带 真题练讲 三 【答案】C 【解析】存储容量单位常见有KB、GB、TB，AB不是常规数据信息存储容量单位，所以选C。 5.（2011年湖南高考真题）下列不能作为数据信息存储容量的单位是（ ） A.KB B.GB C.AB D.TB 真题练讲 三 【答案】B 【解析】硬盘Cache是为了提高硬盘读写信息的速度，缓解硬盘与CPU等之间的速度差异，不是增加容量、实现动态或静态存储，所以选B。 6.（2011年湖南高考真题）使用硬盘Cache的目的是（ ） A.增加硬盘容量 B.提高硬盘读写信息的速度 C.实现动态信息存储 D.实现静态信息存储 真题练讲 三 【答案】B 【解析】外存相对于内存，存储速度慢（A错 ），存储容量大（B对 ），单位字节价格低（C错 ），断电后能保留数据（D错 ），所以选B。 7.（2012年湖南高考真题）相对于计算机内存，外存的特点是（ ） A.存储速度快 B.存储容量大 C.单位字节价格高 D.断电后不能保留数据 真题练讲 三 【答案】D 【解析】DVD和VCD光盘直径相同（通常为120mm等标准 ），A、B、C选项关于DVD图像分辨率、质量、容量优于VCD的描述正确，所以错误描述是D。 8.（2013年湖南高考真题）有关DVD与VCD的错误描述是（ ） A.DVD图像的分辨率高于VCD B.DVD的图像质量优于VCD C.DVD光盘的容量大于VCD D.DVD光盘的直径大于VCD 限时练习 四 1.（2013年湖南高考真题）下列不属于硬盘接口型号的是（ ） A.SCSI B.NTFS C.SATA D.IDE 【答案】B 【解析】SCSI、SATA、IDE都是硬盘接口型号；NTFS是文件系统，用于管理磁盘分区、文件存储等，不是硬盘接口，所以选B。 限时练习 四 2.（2015年湖南高考真题）下列关于硬盘的说法中错误的是（ ） A.硬盘是一种外存储器 B.IDE和SATA都是常见的硬盘接口类型 C.硬盘通常装在主机箱内，所以硬盘是内存储器 D.提高硬盘缓冲区容量可改善硬盘存取零散文件的性能 【答案】C 【解析】硬盘是外存储器，A正确；IDE和SATA是常见硬盘接口，B正确；硬盘虽在主机箱内，但属于外存，不是内存（内存是RAM等 ），C错误；提高硬盘缓冲区容量利于改善零散文件存取性能，D正确，所以选C。 限时练习 四 3.（2016年湖南高考真题）下列各种存储设备或介质中，读取数据速度最快的是（ ） A.SSD固态硬盘 B.IDE硬盘 C.SATA硬盘 D.CD-ROM光盘 【答案】A 【解析】SSD固态硬盘基于闪存，读写速度快；IDE硬盘、SATA硬盘是机械或传统接口硬盘，速度慢于SSD；CD - ROM光盘读写速度最慢，所以读取速度最快的是SSD固态硬盘，选A。 限时练习 四 4.（2017年湖南高考真题）下列关于硬盘的说法中正确的是（ ） A.硬盘通常安装在主机箱内，所以硬盘存储空间属于内存 B.计算机中表示存储空间大小时通常取1GB=1024MB，但硬盘厂商在表示硬盘容量大小时在硬盘标签上通常取1GB=1000MB C.目前新购微型计算机主板提供的硬盘接口通常是IDE接口而不是SATA接口 D.硬盘的内部数据传输率是指硬盘与主机之间的数据传输速率 【答案】B 【解析】A选项，硬盘是外存，不是内存；B选项，计算机中1GB = 1024MB，硬盘厂商为方便计算常用1GB = 1000MB，该选项正确；C选项，目前新主板硬盘接口多是SATA，不是IDE；D选项，硬盘内部数据传输率是硬盘缓存与盘片间的数据传输速率，不是与主机间，所以选B。 限时练习 四 5.（2023年湖南高考真题）下列关于U盘的描述中，错误的是（ ） A.U盘是无须物理驱动器的微型高容量移动存储产品 B.U盘不能即插即用，需通过USB接口与计算机相连 C.断电后，U盘还能保持存储的数据不丢失 D.U盘的特点是重量轻、体积小 【答案】B 【解析】A选项，U盘无需物理驱动器，正确；B选项，U盘支持即插即用，通过USB接口连接，该选项错误；C选项，U盘断电数据不丢失，正确；D选项，U盘重量轻、体积小，正确，所以选B。 限时练习 四 6.（2024年湖南高考真题）下列不是度量计算机存储器容量单位的是（ ） A.GHZ B.TB C.ZB D.PB 【答案】A 【解析】TB、ZB、PB都是存储器容量单位；GHZ是频率单位，用于衡量CPU等的时钟频率，不是存储容量单位，所以选A。 限时练习 四 7.（2025年湖南高考真题）下列说法中，不正确的是（ ） A.内存不能与CPU直接交换信息 B.主频是CPU的性能指标之一 C.RAM中的信息既可读取也可写入 D.U盘是即插即用的外部存储器 【答案】A 【解析】A选项，内存可与CPU直接交换信息，该选项错误；B选项，主频是CPU性能指标之一，正确；C选项，RAM可读写，正确；D选项，U盘是即插即用的外部存储器，正确，所以选A。 限时练习 四 8.机械硬盘技术指标中，影响数据读取速度的关键指标是（ ） A. 容量 B. 平均寻道时间 C. 硬盘等待时间 D. 常见尺寸 【答案】B 【解析】平均寻道时间是磁头移动到目标磁道的时间，越小数据读取越快；容量是存储量，等待时间是主轴电机旋转等待，尺寸与速度无关，故选 B。 限时练习 四 9.光驱技术指标中的 “数据传输速率”，单位通常是（ ） A. rpm B. MB/s C. ms D. GHz 【答案】B 【解析】数据传输速率衡量光驱读写数据的速度，单位常用 MB/s；rpm 是转速单位，ms 是时间单位，GHz 是频率单位，故选 B。 限时练习 四 10.机械硬盘技术指标中的 “转速”，常见的家用硬盘转速是（ ） A. 3600rpm B. 5400rpm 或 7200rpm C. 10000rpm D. 15000rpm 【答案】B 【解析】家用机械硬盘常见转速为 5400rpm（节能）或 7200rpm（性能）；3600rpm 多为老式硬盘，10000/15000rpm 多用于服务器，故选 B。 内容小结 五 内容小结 五 本节针对外存储器中的机械硬盘、固态硬盘、光盘和光驱三个部分进行了详细的讲解，本节知识点在高考中常以单项选择题的形式进行考查，考查概率较高，同学们要熟练掌握，尤其是做到正确区分机械硬盘和固态硬盘之间不同点，做到灵活运用，准确辨别。 “乾坤未定，你我皆是黑马。” $$