1.5　笔记本电脑的硬盘

笔记本电脑硬盘和台式机硬盘从产品结构和工作原理上看，并没有本质的区别。笔记本硬盘最大的特点就是体积小巧，目前标准产品的直径仅为2.5英寸（还有1.8英寸甚至更小的），厚度也远低于3.5英寸硬盘。一般厚度仅有8.5～12.5mm，质量在100g左右，堪称小巧玲珑。由于笔记本电脑内部空间狭小、散热不便，且电池能量有限，再加上移动中难以避免的磕碰，对其部件的体积、功耗和坚固性等提出了很高的要求，笔记本电脑硬盘比通常的台式机硬盘有着更高的品质要求。图1-16所示为笔记本电脑硬盘。

1.5.1　笔记本电脑硬盘的品牌

笔记本电脑硬盘的品牌和台式机硬盘的品牌稍有不同，主要体现在可选择的品牌比较少。目前市场中常见的笔记本电脑硬盘品牌主要有日立、东芝、富士通、希捷、西部数据、三星等几家，随着IBM硬盘事业部被日立收购，市场中笔记本电脑硬盘市场85％以上的份额被日立、东芝和富士通这3家公司占领。目前另外两家老牌硬盘厂商，希捷和西部数据也在积极开发2.5英寸的笔记本电脑硬盘，力争在笔记本电脑硬盘市场中占领一席之地。

1.5.2　笔记本电脑硬盘的尺寸和容量

笔记本电脑硬盘的尺寸主要包括直径和厚度，如2.5英寸、9.5mm，就表示该笔记本电脑硬盘的盘片直径为2.5英寸，厚度为9.5mm。目前主流笔记本电脑硬盘以2.5英寸为主，厚度均在9.5mm以下。除了常见的2.5英寸规格外，还有一种1.8英寸的笔记本电脑硬盘，主要是东芝和日立生产的产品。不过目前1.8英寸的硬盘产品在零售市场上还不多见，只有在一些超薄的笔记本电脑机型和硬盘式MP3上采用。图1-17所示为1.8英寸硬盘。

注意

购买笔记本电脑的硬盘时，应该注意其厚度是否与笔记本电脑的要求匹配，如果太厚可能无法安装，太薄则会安装不牢。

目前笔记本电脑硬盘转的主流容量为1TB，由于笔记本电脑的硬盘体积比较小、厚度薄，磁盘数量比较少（一般不能超过两片），因此在大容量方面发展比较缓慢。

1.5.3　笔记本电脑硬盘的速度指标

（1）转速

笔记本电脑的硬盘转速主要有4200r/min、5400r/min、7200r/min三种，目前主流笔记本电脑硬盘的转速正从5400r/min转向7200r/min。由于7200r/min的笔记本电脑硬盘传输速度提高很多，所以越来越受到用户的青睐。

（2）平均寻道时间

平均寻道时间是指磁头从开始移动到数据所在磁道所用的平均时间，单位为毫秒（ms）。硬盘的平均寻道时间越小性能则越高。现在使用的笔记本电脑硬盘平均寻道时间在10ms左右。

（3）缓存

硬盘的转速会影响硬盘的传输速度，但除了转速之外，硬盘的缓存也会影响硬盘的传输速度，缓存越大，读/写传输的速度也就会相应的越高。如果没有优秀的电源管理方案及节电技术，高转速肯定会增加功耗，而这是笔记本电脑所不允许的，所以一般不会轻易通过提高硬盘转速来提升笔记本电脑的性能。

目前主流的笔记本电脑硬盘的缓存一般为8MB或16MB，而有个别顶级产品则配置更大容量缓存。对于目前大多数用户来说，选择缓存为8MB，转速为5400r/min的笔记本电脑硬盘就足够了，而有条件的用户不妨考虑16MB缓存的产品，它比前者在性能上约有15％的提升。

提示

缓存对硬盘性能的促进主要表现在以下两个方面：

一方面，在数据读取过程中，硬盘里面的控制芯片会发出指令，将系统指令正在读取簇的相邻下一个或几个簇的数据读入硬盘高速缓存，这样当系统指令开始要读取下一个簇的数据时，硬盘就不需要重新开始一个读取动作，只需将缓存中的数据传送到系统内存中即可。

另一方面，数据在磁片上的存储是相对连续的，所以这个预读下一个簇的命中率也非常高。更大的缓存能够装入更多的预读数据，一旦这些数据被选中，其传输速度将会非常快。在数据写入磁盘的操作中，数据会先被从系统内存写入缓存，一旦这个操作完成，系统即可转向下一个操作指令，而不必等待缓存中的数据写入盘片的操作完成，这样系统等待的时间将大大缩短。缓存容量的加大使得更多的系统等待时间被节约。由此可见，选用大容量缓存的笔记本电脑硬盘能够获得更高的性能和稳定性。

1.5.4　笔记本电脑硬盘的接口

硬盘接口一直是人们关心的技术，随着笔记本电脑其他配件性能的不断提高，硬盘接口的传输速率已经慢慢成为整个笔记本电脑系统性能提升的瓶颈，硬盘接口越来越受到人们的关注。

硬盘接口有电源接口与数据接口，其中电源接口与主机电源相连，为硬盘提供电力；数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间传输交换的纽带。

目前主流笔记本电脑硬盘主要采用SATA 2.0（串行ATA）接口，但有的高端笔记本电脑硬盘则采用SATA3.0接口技术，以前的笔记本电脑硬盘还采用SATA 1.0接口和IDE ATA100接口。其中，SATA2.0接口的传输速率为3bit/s，SATA3.0接口的传输速率则为6bit/s，如图1-18所示。

1.5.5　笔记本电脑硬盘的材料

1.盘片材料

早期硬盘的盘片都是使用塑料材料作为盘片基质，然后在塑料基质上涂上磁性材料作为硬盘的盘片。

后来采用铝材料作为硬盘盘片基质，目前市场上的IDE硬盘一般都是使用铝作为硬盘盘片基质。而采用玻璃材料作为盘片基质则是最新的硬盘盘片技术，如图1-19所示，玻璃材料能使硬盘具有平滑性及更高的坚固性，此外玻璃材料在硬盘高转速时具有更高的稳定性。IBM公司是采用玻璃材料作为硬盘盘片基质的先锋，富士通笔记本电脑硬盘也有相应的玻璃材料产品。

2.笔记本电脑的硬盘外壳

台式机硬盘采用很厚的金属材质制作，不容易变形。笔记本电脑硬盘外壳只是一层很薄的铁片，很容易弯曲变形，之所以采用很薄的材质制作硬盘，是因为笔记本电脑硬盘要求做得更轻，所以在使用笔记本电脑时，不要用力按硬盘的相应位置和在该位置放置重物，这样会使磁头过于接近盘片而划伤盘片。

1.5.6　笔记本电脑硬盘的防震技术

由于笔记本电脑经常移动办公，对于笔记本电脑用户来说，身处剧烈震动的交通工具中使用笔记本电脑的情况，或者在开机状态下搬动笔记本电脑主机的情况都时有发生，更有不幸者在开机状态下不慎将笔记本电脑坠落到地上。遇到上述这些情况，正在工作中的硬盘很有可能被损坏，所以笔记本电脑对硬盘数据的安全性要求比较高。

目前大部分硬盘厂商都采取了很多办法对硬盘加以保护，而保护的方式主要分为两种：被动式保护和主动式保护。

被动式保护主要是在笔记本电脑硬盘上增加保护装置。比如，海绵、防护垫等，还有在笔记本电脑的底部采用减震垫等。这种防护装置在一定程度上能够保护硬盘，但是对于剧烈、多角度的震动来说，作用就比较小。

主动式防护主要是由笔记本电脑主动记录平时机主移动笔记本电脑的角度、速度、震动等相关参数。如果发现上述多数异常，传感器会向硬盘发出停止工作、磁头归位的命令，有效地避免因意外坠落造成笔记本电脑硬盘损坏。

目前常见的笔记本电脑硬盘主动式防护技术有如下。

（1）IBM公司的Active Protection System保护技术

IBM公司的Active Protection System（硬盘动态保护系统）防止硬盘震动受损技术的原理与汽车上使用的安全气囊技术相似，在笔记本电脑主板上嵌入专用的传感器芯片，敏锐捕捉笔记本电脑的任何动静，并持续监测，及时探测出电脑移动时的加速度（如坠落）。当加速度超过预设的安全数值时，电脑会自动将硬盘的读/写磁头收缩并停放好，直到笔记本电脑重新处于稳定状态。这样在笔记本电脑撞到地面或其他物体时，硬盘损坏的可能性大大降低。此技术在IBM的T41和R50等机型中使用。

（2）东芝公司的三维感应系统保护技术

东芝硬盘保护技术集中体现于全新设计的内置三维感应探测器，它能自动感知机器的碰撞与跌落，以最快的速度锁定硬盘，保护硬盘，防止数据丢失。与其他笔记本电脑所采用的二维感应器相比，三维感应器除了可以探知突然发生的来自横向、纵向的震动以外，更能敏感体察到来自侧向的震动，并在撞击发生之前将硬盘磁头移开。

1.5.7　固态硬盘

固态硬盘是目前市场上新兴起的硬盘类型，是采用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，它由控制单元和存储单元组成。固态硬盘在接口、功能和使用方法上与普通硬盘（机械硬盘）相同。

新的笔记本电脑类型——超级本，通常采用固态硬盘或者固态硬盘加传统硬盘的组合形式。

固态硬盘与普通硬盘（机械硬盘）相比，具有读/写速度快、噪声小、工作温度范围大、体积小、出现机械错误的可能性低，以及不怕碰撞、冲击和震动等优点。但短时间内，固态硬盘不会完全取代普通硬盘（机械硬盘），因为其存在价格相对较高、容量小、数据损坏后难以恢复等缺点。目前一种比较主流的做法是，将固态硬盘作为系统启动盘使用，而存储还是使用普通硬盘（机械硬盘）。这样既提升了主机的速度，又保证了存储的需求。固态硬盘的主要品牌有Intel、镁光、三星、威刚、金士顿、OCZ、金胜、海盗船等。下面介绍两款固态硬盘的主流产品。

（1）Intel 520系列固态硬盘

传统硬盘在速度上的问题，严重阻碍了电脑整体性能的提升，而固态硬盘的兴起，有可能解决这一问题。作为CPU生产商的Intel公司也推出了自己的固态硬盘系列。市场上的Intel固态硬盘主要包括710系列、520系列、510系列和320系列等。虽然市场上的Intel固态硬盘价格较贵，但是其优秀的性能还是得到了很多人的青睐。

520固态硬盘系列是目前市场上的主流产品。此产品系列采用25nm（纳米）NAND闪存，接口采用SATA 3.0标准。容量主要有60GB、120GB、240GB和480GB等。

（2）镁光M4系列固态硬盘

镁光科技是著名的美国芯片制造商，在固态硬盘领域拥有领先的技术优势。镁光M4系列固态硬盘采用Marvell 88SS9174顶级主控芯片、镁光原厂缓存及A级MLC芯片，兼容性和稳定性出色。可实现4Gbit/s的顺序数据读取速度，有效改进系统启动速度和应用程序的加载速度。目前市场上镁光M4系列拥有64GB、128GB、256GB和512GB等不同容量的产品。

图1-20所示为Intel和镁光的固态硬盘。