当前课程知识点:计算机文化基础 > 第5课:数据如何安好 > 怎样从存储介质读取1和0? > 怎样读取1和0(下)
规划好盘面后
我们就来看怎么记录数据
以及怎么方便的读取数据
这两件事情
我们就讲清楚了
那么接下来呢
我们来看一看
硬盘驱动器
是如何将这些数据读取出来的
然后交由CPU来进行处理
为了解释清楚
就得把这个硬盘拆开了
看看内部它的结构
这是一张拆解图
我们可以看到
除了盘片
它还有其他的一些组成部分
它一共有盘体和内部控制电路
这两大部分来组成
盘体主要是由盘片组
读写磁头
还有电机马达
这几部分来组成
主要解决的是
数据在磁盘上的读写操作
那么控制电路
它主要是由外部接口电路
和缓存电路来组成的
这就是I/O接口这一部分
主要解决的就是
硬盘内部读写速度
与CPU读写数据的
速度差别
当磁头从盘片上将数据读出来以后
数据首先是存放在
硬盘驱动器电路板上的
缓存芯片内
然后再从缓存中将数据取出
通过外部接口
传送到计算机主板上
再通过总线到达主存
这时候CPU就可以取用
这部分数据了
我们来看一个硬盘的实物
所以你可以看
不管硬盘内部有多么复杂
最终都被封装起来了
设计者只需要给我们使用者
提供一个简单的接口
来访问我们的硬盘当中
要读取的数据
我们来看这两个插图
常见的外部物理接口
它是一个IDE并行的一个接口
还有呢
就是我们现在越来越普遍的
SATA这个接口
我们把它称之为SATA串行接口
这两种接口从外观上看
就是一个引线数量不一样多
多的这种接口呢
我们把它称之为叫
并行接口
少的那种
叫做串行接口
这只是表面现象
但本质上
并行和串行是指计算机
交换数据的方式
引线多的接口
我们称是IDE并口
它使用的是IDE40芯数据线缆
也就是40根数据线
在这40芯中
它有32芯是数据线
其中有8芯是控制信号线
它利用这种线缆和接口
就可以一次同时传输
32位数据
这就是典型的并行传输
而SATA它的这个数据线
它用来连接的就是
SATA接口
它采用的是串行传输
我们用一个动画来演示
它们传输方式的不同
比如
这条8比特的并行数据线
它一次用8条数据线
来传输数据
所以它就能一次同时
送出8个比特的数据
对比着来理解
我们再来看串行传输
串行传输是双方
只用了一条数据线相连
如果也是要传输8个比特的数据
你就会发现
它就需要依次
在这条线上
发送8次
才能将这8个比特的数据
全部送出去
这几乎不是问题
你肯定一眼就看出
串行传输的效率
显然比并行的要低很多
是不是啊
当然是
怎么不是呢
但是你想没想过
目前电脑标配的USB接口
它却是一个串行接口
甚至于我们个人电脑中的
硬盘的外部接口
也由原来主流的IDE并行接口
变成了现在主导的SATA
串行接口
这又是怎么一回事呢
到底是串行传输有什么样的优势呢
确实是有优势
我们来看
并行传输在表面上看
它是比串行传输效率
高出很多倍
但是矛盾的是
它的传输效率
不可能做的太高
因为当电路高速振荡时
数据线之间就会产生
很大的干扰
导致数据出错
误码率太高了
不可用
而串行传输刚好相反
它的传输效率是最低的
一次只能传输一位
但是
它的速度能够做的非常高
比如
现在已经能够达到了10G比特每秒钟
那么这样一来啊
我们就可以看到
串行传输反而比并行传输还要快
而且还要稳定
这也是它流行的原因
刚才
我们通过硬盘
和硬盘驱动器为例
对存储介质和存储设备
做了一个介绍
现在你应该有一个概念了
不论是磁带
硬盘光盘还是U盘
它们要实现数据的存取
就得有相应的存储设备
来完成读取操作
但以U盘为代表的这种固态存储
它又有一点不同于
磁带硬盘和光盘
它不需要读写头
不需要存储介质移动
不需要依托机械运动
来实现读写
它直接就是电写入
电擦除
电子电路对电子电路
这就使得固态存储的速度
有了质的提升
没有了机械结构
使得它的抗震
抗摔的能力表现也非常良好
要是不是价格的原因
我想
我们就不会把固态存储前面加一个
下一个热点
这样一个标题了
曾经有机构做过这样一个测试
安装在固态硬盘上
它的Windows7
启动速度就比传统
机械式的硬盘上要快
将近45%
如果是使用图像处理软件
Photoshop
它的运行速度也有24%的提升
那么对于游戏软件来说
它的读取也有了20%的一个增快
这是不是很棒呢
所以说
我们建议大家
课后关注一下固态存储技术
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