硬盘简介

计算机硬盘是计算机的主要存储设备，简称HDD。它的英文全称是“硬盘驱动器”，是由多个铝片或玻璃制成的磁盘。磁盘覆盖着含有磁铁的材料。大部分硬盘都是密封硬盘，密封在硬盘驱动器里。

为什么我买的电脑或者u盘上的标记不一致？

标着512G或者64G，但实际内存没有那么多。

硬盘容量以MB、GB、TB为单位，其中换算为1GB=1024MB、1TB=1024GB。但是，当硬盘的厂家标称硬盘的容量时，会取一个整数，也就是1G=1000MB，所以我们可以看到，硬盘或u盘的实际内存容量要比标注的内存小很多。

以64G硬盘为例。64G的内存大部分在58G左右，1T的硬盘大部分在980G左右。除了没有出厂商标，还有硬盘内部出厂存储文件等各种因素。

硬盘的分类:

市场上有两种类型的计算机硬盘:(1)机械硬盘和(2)固态硬盘。

(1)机械硬盘的工作原理:

硬盘主要由磁盘、磁头、电机、接口、控制电路和控制芯片组成。

磁盘:

它的表面涂有一层磁性材料，一个圆盘包含两面。正面的盘面叫0面，反面叫1面。以此类推，每个磁盘都有一个相应的磁头，负责在磁盘上读写数据。磁盘安装在主轴电机的转轴上，工作时所有磁盘在主轴电机的带动下高速旋转。

读写数据时，磁头向盘面移动，通过磁盘高速旋转产生的空空气动力效应，使其悬浮在盘面上。磁盘的工作是一个非常精细的动作，灰尘可能会损坏磁盘，所以所有磁盘都是高度密封的。

音轨:

当磁盘高速旋转时，磁头保持不变，就会形成一个圆形的磁道。这些同心圆磁道是磁道，数据存储在磁道上。每个磁盘上有多个磁道，它们之间还有一段距离。

部门:

磁盘可以分成很多磁道，每个磁道的容量从100到300 KB不等，但是读写并不需要每次都读写那么多数据，所以把磁道分成几个更小的弧度，每一段就是一个扇区，一个扇区是磁盘读写操作的最小单位。一般来说，磁盘的扇区大小是512字节，这意味着即使我们只存储1字节的数据，也会占用磁盘的512字节扇区。

磁盘原理:

电磁感应从一开始就是:电流通过导体产生感应电流，感应磁场的磁极会随着电流方向的变化而变化。

在磁盘上写数据时，会输入电流，然后产生感应磁场。在磁场的影响下，磁头粒子会发生相对变化，从而将电信号转换成磁盘上的数据。

磁盘读取磁盘信息时，无动力磁头在写入数据的位置上移，磁盘上的数据是磁极方向不同的小局部区域。当磁头在这些方向的非通电区域移动时，会产生感应电流，这些正负脉冲会被提取成二进制数据。

在硬盘上读写的时候，读的操作要比写的快很多。

旋转速度:

是衡量硬盘好坏的参数之一，是指硬盘中电机的转速，即硬盘一分钟的最大转速单位是RPM，它决定了硬盘内部的传输速率，直接影响硬盘的速度。硬盘转速越快，硬盘中存储和加载的文件越快，RPM值越大，内部传输速率越快，访问时间越长，性能越好。

(2)固态硬盘:

固态硬盘简称SSD，全称是“固态启动盘”，又称固态硬盘，是由固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。

主流的SSD是以半导体闪存为介质的存储设备。SSD分为前端、中端、后端，前端接口及相关协议模块，中间是FTL模块，后端是带闪存的通信模块。

影响SSD性能的主要因素有主控芯片、闪存介质、固件和接口。

目前有SATA接口，M.2接口，mSATA接口，PCI-E接口等等。

固态硬盘的工作原理

我们已经描述过，机械硬盘使用磁性来存储信息，而固态硬盘使用集成电路来存储信息。

集成电路的存储就是利用电路的开关功能和扫描性质来读写信息。固态硬盘的主体是一块PCB板，里面有缓存芯片、控制芯片和存储数据的闪存芯片。

机械硬盘与固态硬盘的比较

机械硬盘和固态硬盘的设计原理不同，内部结构也有很大不同。一般来说，固态结构比磁盘简单，可以拆卸，而机械硬盘因为所有磁盘都是叠加的，所以不能随便拆卸。

防震抗摔:机械硬盘是盘式设计，使用过程中如果发生剧烈碰撞会造成数据丢失。但是固态硬盘是用闪存颗粒做的，固态硬盘内部没有机械部件，所以防震抗摔效果更好。

效果:固态硬盘没有机械马达和风扇，所以不会产生噪音。但是机械硬盘需要驱动磁盘的电机，使用风扇散热，会产生噪音。

功耗:低容量固态硬盘产生的热量和能耗更低。与机械硬盘相比，功耗更低，优势明显。

读写速度:固态的读写速度比机械硬盘快。机械硬盘工作时需要搜轨，会消耗时间。固态硬盘消耗的时间更少。而且近几年各厂商生产的固态速度也很快，普遍超过500MB/S，甚至有的产品速度可以达到2000 MB/S以上，节省的只有4000 MB/S以上，这是机械硬盘无法比拟的。

不同制造商生产的固态硬盘的简单比较:

三星:三星的固态在品牌中是比较好的，常规固态读写速度在500mb/s以上，唯一的缺点就是比其他同容量品牌略贵。

金士顿和西部数据:常规固态读写速度也能达到500MB/S左右，价格相对适中，性价比相对较高。

其实还有其他SSD品牌。买SSD不仅要看容量，还要看读写速度。读写速度快，装个SSD效果明显。

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