计算机硬盘驱动器中使用的主轴电机通常使用传统的滚珠轴承,但最近趋势已转向使用更先进的流体动力轴承。在流体动力轴承中,沿轴承的内孔和端面形成一组凹槽。润滑油或类似类型的流体被封闭在轴和轴承之间,以使轴能够在不接触轴承的情况下旋转。因此,这种类型的轴承可以比滚珠轴承实现更稳定和更安静的运行。NTN 流体动力轴承单元基于油浸烧结轴承,其实际轴承内含有润滑油。这可防止突然卡住和读取硬盘中存储的数据时可能出现的问题。NTN 的产品在这一领域比其他产品具有竞争优势。随着对可安装在移动电话、音频播放器和 GPS 系统中的紧凑型 HDD 的需求迅速增长,NTN 的流体动力轴承单元正在建立可靠的声誉。
在当今的大数据时代,数据管理的挑战已大大增长。一个关键方面是数据存储的管理。随着数据量继续扩展,有效的存储管理变得越来越重要。同时,不断发展的硬件技术提供了各种存储选项,范围从HDD到SSD和NVRAM。为此,层次结构(多层)存储系统(HSS)已成为解决方案,组织了不同的存储设备,以层次结构地提供各种存储选项。但是,在优化性能和成本效益的同时管理多个存储层及其数据非常复杂。在本文中,我们讨论了层次存储系统管理中的挑战。我们总结了我们先前在应对这些挑战方面的贡献,包括基于强化学习(RL)的数据迁移策略的建议以及自主分层存储管理框架HSM-RL的设计。我们还介绍了HSM-RL在科学数据管理中的应用,以证明其适应性和可伸缩性。最后,我们结束了迄今为止的工作,并概述了未来的研究计划。VLDB研讨会参考格式:Tianru Zhang。通过加强学习自主分层存储管理。VLDB 2024研讨会:VLDB Ph.D.车间。1简介
图 3 概述了我们描述逻辑和物理扇区格式的三种方式。一些旧式和低容量 HDD 继续保留 512B 物理扇区大小。由于物理扇区和逻辑扇区大小相同,因此这些驱动器被描述为 512B 原生 (512n)。大多数较大的驱动器已移至 4096B 物理扇区,这产生了问题,因为许多主机应用程序无法重写以接受 4096B 逻辑扇区。通过大量努力,生态系统做出了必要的改变,以确保主机能够知道驱动器正在模拟 4KB 物理结构之上的 512B 逻辑扇区,称为 512 字节模拟 (512e)。然后,主机将能够将其写入与自然的 4KB 物理边界对齐,同时仍使用 512B 逻辑扇区,从而避免读取-修改-写入操作。现代主机现在能够利用 4KB 物理扇区和 512B 模拟,而不会影响性能。虽然存储生态系统的大部分都无法彻底改变自身以切换到 4KB 逻辑扇区,但一些主机应用程序确实做出了改变。为这些应用程序销售的驱动器被称为 4K 原生 (4Kn),因为逻辑和物理扇区大小均为 4096B。如今,市场上共存着三种驱动器类型,即 512n、512e 和 4Kn,具体取决于型号和容量。
传感器和通信技术的进步使航空飞行更加容易和安全,但代价是飞机会产生大量信息。尽管大量信息用于地面离线处理或机载任务计算机自动处理,如控制自动驾驶系统,但飞行员需要手动感知和处理大量信息,以便为飞行和任务控制任务做出决策(Hierl、Neujahr 和 Sandl,2012 年)。军用快速喷气式飞机(用于空中优势或多用途任务的战斗机)的信息处理比客机更困难,因为飞行员除了主要飞行任务外还需要执行次要任务。次要任务控制任务可能包括侦察、保护或跟踪空中资产以及武器投送,所有这些都需要仔细感知和分析飞机外部的信息以及驾驶舱内显示的信息。在有限的驾驶舱空间内有效显示信息是一项具有挑战性的设计任务。现有军用飞机使用三种类型的视觉显示器:下视显示器 (HDD)、抬头显示器 (HUD) 和头戴式显示器 (HMD)。HDD 配置为将信息显示为多功能显示器 (MFD)。MFD 用于以可配置的方式显示从主要飞行数据到空中物体细节等信息。每个都是矩形的,由一组
美蓓亚集团由四个业务部门组成。机械加工部件部门(占本年度净销售额的 40.2%)主要生产微型和小型滚珠轴承、杆端轴承和球面轴承以及紧固件和枢轴组件。旋转部件部门(占净销售额的 36.1%)主要专注于小型精密电机,例如硬盘驱动器 (HDD) 的主轴电机和风扇电机。电子设备和部件部门(占净销售额的 20.3%)主要生产液晶显示器 (LCD) 和其他照明设备的发光二极管 (LED) 背光灯,以及逆变器和测量部件。其他部门(占净销售额的 3.4%)主要生产扬声器和特殊设备。产品开发主要在日本、德国、泰国和美国进行。制造主要在日本、泰国、中国、美国、新加坡、马来西亚、柬埔寨、德国、捷克共和国和英国进行。泰国是我们最大的制造基地,占本年度综合产量的 50.6%,而中国是我们第二大制造基地,占 24.7%。日本以外的亚洲地区占我们产量的 80.3%,所有海外地区的制造占总产量的 91.9%。我们产品的主要市场是 PC 和外围设备(本年度净销售额的 29.1%)、办公自动化和电信
计算机通过使用称为程序的规则来处理他们从用户或其他来源获得的信息来工作。他们使用称为CPU(中央处理单元)的特殊部分来完成这项工作。CPU只能与提供给它的信息一起使用,例如数据或收集的信息。完成处理后,它会发出它的发现,我们称之为输出。考虑制作食谱:您放入一些成分(输入),然后对它们进行一些操作(进程)以获取最终盘子(输出)。这有点像计算机的工作方式!如果您想解决问题,则需要知道所包含的信息(输入),它对该信息(过程)的作用以及您从中得到什么(输出)。一台计算机就像电子助手一样,从用户那里获取数据,对其进行工作,回馈结果并存储信息。它有一个称为输入程序输出的东西,其中有一些信息(输入),对其进行一些工作(过程),然后将其发现的内容(输出)发送回。输出可以是文本,声音,图像,甚至只是一个简单的答案!计算机依靠各种设备来用于不同功能。中央处理单元(CPU),存储设备和网络设备在计算机系统的整体功能中起着至关重要的作用。本文探讨了计算机中使用的内部和外部硬件设备,了解它们在启用有效计算方面的意义。计算机科学涵盖了计算机及其应用的研究,涵盖了硬件和软件方面。内存设备对于存储处理所需的数据和说明至关重要。CPU是计算机的大脑,执行计算,执行说明和协调其他硬件组件的活动。为CPU功能贡献的关键设备包括处理程序,该处理器执行程序指令以及多核处理器,由多个处理单元组成,它们共同执行任务。这些可以分类为RAM,ROM和缓存内存。RAM是一个挥发性内存,在计算机运行时暂时存储数据,从而可以快速访问信息。ROM是一种非易失性存储器,它存储无法修改的永久说明和数据。存储设备负责计算机系统中的长期数据存储。即使关闭计算机并可以供将来检索,它们也会保留数据。常见的存储设备包括硬盘驱动器(HDD),固态驱动器(SSD),USB闪存驱动器,存储卡,光盘,网络连接存储(NAS),云存储,外部硬盘驱动器,磁性磁带和软盘。输入设备促进用户与计算机系统的交互,依靠输入设备来启用用户和计算机之间的交互。这些设备允许用户提供用于处理的数据,并提供诸如键入或单击之类的命令。常见的输入设备包括:键盘鼠标触摸屏扫描仪网络摄像头麦克风输出设备当前的数据输出设备显示或向用户显示了当前处理的数据和信息,使其可感知和可用。计算机输入设备的示例包括键盘,鼠标,操纵杆,网络摄像头等。示例包括:监视打印机扬声器耳机音频投影仪网络设备使通信网络设备促进了多个计算机和设备之间的通信和数据传输,从而使计算机网络的创建和信息交换。通用网络设备包括:路由器开关调制解调器计算机输入设备允许用户将数据输入计算机系统,例如在键盘上键入或单击鼠标。计算机处理设备(也称为CPU)通过将输入(数据)转换为输出(信息)来执行计算机程序和说明。CPU负责在RAM的帮助下解释程序说明和处理数据,RAM临时存储数据和程序说明。计算机输出设备以对人类有意义的形式显示处理的数据。示例包括打印机和监视器。计算机存储设备允许计算机存储和检索数据和信息。有两种类型:主要存储设备,例如RAM和ROM,它们的存储容量较小,并且关闭电源时丢失了信息;和辅助存储设备,例如HDD,它们存储了更长的时间。注意:使用“添加拼写错误(SE)”方法重写文本。ROM内存解释了如何正确使用它!ROM内存是一种永久存储数据的非易失性存储器。它包含有关制造商的信息,只能从其名称中读取,表明它不能以任何方式进行编辑或修改。示例包括硬盘驱动器,闪存磁盘,内存卡等。这种类型的内存用于存储基本的输入/输出系统(BIOS),该系统提供了启动计算机的基本信息。相比之下,辅助存储设备旨在存储长时间的数据,但它们缺乏控制和逻辑功能。这些设备可以外部连接或使用总线电缆连接,并且通常具有高存储能力和快速数据访问时间。最常见的辅助存储设备是磁性存储,它具有较大的存储能力和快速的数据访问速度。光存储设备(例如CD-ROM,DVD和磁带存储)也提供了大量的存储容量,并且可以编辑。计算机用户的信息通常存储在这些设备上,从而使用户可以在操作过程中检索它。此外,一些设备(例如数码相机和触摸屏)既用作输入和输出设备。一个信息系统是从特定形式(电气,机械或生物学)中获取数据的,并使用算法将其转换为另一种形式。计算机系统是此类系统的一个示例,其组件包括下图中所示的输入,处理,输出和存储设备。
计算机硬件是指执行或运行软件的计算机的物理组件。与经常修改的软件和数据不同,计算机硬件很少更改。此术语不仅包括个人计算机,还包括从汽车和设备的嵌入式系统到工业机械的所有类型的计算机系统。在计算机内部,主板用作中央电路板,为CPU,RAM,固件和公共汽车等组件提供电气连接。CPU通常称为计算机的大脑,通过以下四个步骤执行程序:获取,解码,执行和写入。RAM是快速访问的内存,当计算机启动时已清除。它直接连接到主板并存储运行程序。存在各种类型的RAM,以著作,波动性等为特征。固件位于硬件和软件之间,是一个嵌入在微控制器等设备中的程序。从ROM通过BIOS加载,它在微处理器或微控制器上执行。硬件及其软件之间的连接很强。大多数插入现代系统的设备本质上都是迷你计算机,它们运行了自己的独特软件。这些设备中的一些设备将此软件存储在内置的读取内存(ROM)中。电源单元将高压AC功率转换为内部组件的低压直流电源。典型的计算机电源符合ATX外形,从而允许互换性和待机模式等现代功能。两者都称为光盘驱动器。可移动的媒体有多种形式,CD是最常见的。它们价格便宜,但寿命较短。CD的类型包括CD-ROM(用于存储数据),CD-R(可写一次)和CD-RW(可重写)。其他不太流行的格式包括SACD,VCD,SVCD,PhotoCD,PictureCD,CD-I和增强CD。光盘驱动器使用激光或电磁波来读取或写入CD的数据。有两种主要类型:仅读取的CD-ROM驱动器和可以读写的CD作家驱动器。DVD是另一种流行格式,主要用于视频和数据存储。像CD一样,有各种DVD格式,包括DVD-ROM(仅读取),DVD-R/RW(可重写)和DVD-VIDEO/AUDIO,用于特定类型的内容。数字存储的演变导致了各种格式,包括DVD,CD和蓝光光盘。DVD-ROM和DVD作者的工作类似于CD-ROM和CD作者,而DVD-RAM读取并写入DVD-RAM变化。蓝光是利用蓝色激光技术的高清视频和数据存储的一种新格式。其容量最多可存储在双层盘上,超过DVD。用于读写蓝光光盘的设备与CD的设备相似。软盘曾经流行过,很大程度上被光学驱动器和闪光驱动器所取代。虽然仍然便宜,但软盘与价格相比提供了有限的存储空间,从而使其使用不合理。计算机内的内部存储包括硬盘,固态驱动器和磁盘阵列控制器。磁盘阵列控制器添加了额外的磁盘缓存。硬盘将数据存储在磁性表面上,而固态驱动器则使用闪存来更快地访问。磁盘阵列管理物理驱动器并呈现逻辑单元,通常实现硬件RAID。(注意:原始文本已重写,重点是清晰度和可读性,保持与原始的含义相同。)独立驱动器(RAID)技术的冗余阵列结合了多个硬盘驱动器,以提高性能,可靠性和数据存储能力。此资源涵盖了必不可少的计算机组件及其功能,非常适合学者或新手计算机的功能。视觉图在本文末尾可用。中央处理单元(CPU),通常称为计算机的“大脑”,执行指令,执行计算并解释来自输入设备的数据。现代CPU具有多个内核,使他们可以同时处理多个任务,从而提高效率和速度。主板是连接所有计算机组件的主电路板。它为零件,包含CPU,存储器和插槽之间的通信提供了电气连接,用于图形卡,存储设备和外围设备。BIOS/UEFI固件有助于启动计算机。随机访问存储器(RAM)在计算机运行时暂时存储数据,从而允许CPU快速访问数据,从而加快处理时间。更多RAM启用同时处理更多任务并运行复杂的应用程序而不会放慢速度。但是,计算机关闭时丢失了RAM数据。存储设备永久存储数据。硬盘驱动器(HDD)使用旋转磁盘以较低的成本来实现较大的存储容量。固态驱动器(SSD)使用闪存以更快,更可靠的数据访问,但通常更昂贵。SSD由于其速度优势而变得流行,大大减少了引导时间并改善了整体系统性能。电源单元(PSU)将电源从插座转换为计算机的可用形式,为每个组件提供必要的电压和电流。PSU还调节电流以保护计算机免受电力潮的侵害并确保正确的功能。图形处理单元(GPU)呈现图像,视频和动画。虽然CPU管理基本的图形任务,但GPU专门处理复杂的视觉数据,使其对于游戏,视频编辑和图形密集型应用程序至关重要。GPU作为具有自己内存的集成组件或专用卡。冷却系统对于将计算机的温度保持在安全的水平以防止过热和损坏至关重要。在计算机系统内部,需要控制温度。CPU和GPU会产生很多热量,尤其是在运行苛刻的程序时。为保持冷静,大多数计算机都依靠风扇和散热器。风扇拉动凉爽的空气并推出热空气,而散热器则有助于消散处理器的热量。高性能机器可能会使用液体冷却系统,这些液体冷却系统可以更有效地吸收和释放热量。这些卡允许用户自定义其计算机,而无需更换整个主板。扩展卡是其他电路板,可以插入计算机的主板中以添加新功能或增强现有功能。扩展卡的示例包括用于多个硬盘驱动器的网卡,USB端口和RAID控制器。网络接口卡(NIC)使计算机能够连接到基于本地或基于Internet的网络。可以使用以太网电缆或使用Wi-Fi进行连线。NIC负责通过网络发送和接收数据,使计算机可以与其他设备通信并访问Internet。声卡是专门用于处理音频处理的扩展卡。尽管许多现代主板具有内置的音频功能,但专用的声卡提供了卓越的声音质量,更好的保真度,环绕声功能和高级音频效果。这些卡在发烧友,游戏玩家和音频生产中很受欢迎,因为它们提供了更身临其境的音频体验。案例或底盘包含所有计算机的内部组件。它可以保护它们免受灰尘,碎屑和物理伤害。案例有各种尺寸,具体取决于用户需求,例如完整的塔,中塔和小型尺寸。此案在气流管理中也起着至关重要的作用,这对于维持系统的温度至关重要。输入设备允许用户与计算机进行交互。键盘和小鼠是输入数据和导航系统的最常见输入设备。其他示例包括麦克风,扫描仪和网络摄像头。这些设备将物理操作或数据转换为计算机可以处理的数字格式。输出设备显示或产生计算机处理的结果。显示器是主要输出设备,显示用户界面,应用程序和多媒体内容。打印机,扬声器和投影仪是输出设备的其他示例。这些设备将数字信号从计算机转换为可读或可感知格式。尽管在现代计算机中不太常见,但光驱动器仍将数据读取和写入CD,DVD和Blu-ray盘等光盘。这些驱动器使用激光读取在光盘表面上编码的数据。尽管许多计算机现在都依赖数字下载和USB存储,但光学驱动器仍然可用于访问旧媒体或创建备份。外围设备是通过端口或插槽连接到计算机的外部组件。增强计算机功能而无需修改内部硬件,外围设备,例如外部硬盘,USB闪存驱动器,打印机和图形处理单元(GPU)提供了增加功能。这些设备与计算机无缝集成,优化性能,而无需在计算机本身内安装。每个组件在确保有效的操作中起着至关重要的作用,从处理数据到存储信息并提供用户界面。随着这些零件的协调,它们使计算机能够解决令人印象深刻的任务范围。无论您是构建一个新系统,升级现有设置,还是只是寻求理解计算机功能,掌握这些组件的角色是必不可少的。