硬盘简介

电脑硬盘是计算机的主要存储设备,简称HDD其英文全称:”Hard Disk Drive”,由多个铝片或者玻璃制作成的碟片,碟片上覆盖着含有磁铁的材料，大多数硬盘都是密封硬盘，密封在硬盘驱动器中。

为什么自己买的电脑或者U盘标注的不一致？

标注的512G或者是64G，但是实际的内存都没有那么多。

硬盘的容量以MB、GB、TB，其中的换算是1GB=1024MB、1TB=1024GB、但是硬盘生产厂商在标称硬盘容量时,为了方便计算就会取整数,也就是1G=1000MB,因此我们看到硬盘或者U盘的实际内存容量比标注的内存就会小很多。

以64G的硬盘为例，64G的内存大部分在58G左右，1T的硬盘大部分在980G左右；这里面除了厂商标称少了，还有硬盘内部的出厂存储文件等各种因素的占用。

硬盘的分类：

市面上我们买电脑的硬盘有两种类型：（1）机械硬盘和（2）固态硬盘

（1）机械硬盘的工作原理：

硬盘主要由磁片、磁头、电动马达、接口、控制电路、控制芯片组成。

磁片：

其表面涂抹了一层磁性材料、一个碟片包含两面，正面的碟片称为0面，反面称为1面，以此类推，每一个盘面都有一个对应磁头负责读写盘面上的数据，磁片安装在主轴马达的转轴上，工作时所有碟片在主轴马达的带动下高速旋转。

当数据在读写时，磁头移动到盘面上，依靠磁盘的高速旋转引起的空气动力效应悬浮在盘面上。磁盘的工作是一个非常精细的动作，沾染灰尘都有可能损坏磁盘，所以所有的磁盘都是高度密封的。

磁道：

在碟片高速旋转时磁头保持不变，就会形成一个圆形的轨迹，这些同心圆的圆形轨迹就是磁道，数据保存在磁道上面，每一个盘面上有多个磁道，之间还是有一段距离。

扇区：

盘面上可以划分出很多的磁道，，每一条磁道容量从100多到300多KB不等，但 读写并不需要每次都读写那么多的数据，所以又将磁道划分为若干更小的弧度，每一段为一个扇区，扇区是磁盘进行读写操作的最小单位，一般磁盘的一个扇区大小为512字节，这也就意味着哪怕我们只存放1字节的数据也会占用磁盘的一个512个字节扇区。

磁盘的原理:

从最开始的电磁感应: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改变而改变。

磁盘写数据的时候就会输入电流，随之产生感应磁场，在磁场的影响下，磁头粒子就会相对发生变化，就这样把电信号转化为磁盘上的数据。

磁盘在读取磁盘信息时，不通电的磁头在写入数据的位置上移，磁盘上的数据都是一些磁极方向不同的很小局部区域，磁头在这些方向不通电区域上移动就会产生感应电流，这些正负极的脉冲就会提取成二进制数据。

在硬盘读写时，读的操作是远远快于写的操作的。

转速：

是衡量硬盘好坏的参数之一，其含义就是硬盘内电机的旋转速度，也就是硬盘的一分钟内完成的最大转速单位是RPM，其决定了硬盘内部的传输率，直接影响硬盘的速度，硬盘的转速越快，硬盘的存储和加载的文件越快，RPM值越大，其内部传输率越快，访问时间越长，性能越好。

（2）固态硬盘：

固态硬盘简称SSD，其全称是“Solid Start Disk”又称固态驱动器，是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。

主流的固态硬盘是使用半导体Flash作为介质的存储设备 ，SSD分为前端、中端、后端、前端是接口和相关的协议模块，中间是FTL模块，后端是和闪存通信模块。

影响固态硬盘性能的几个因素主要有：主控芯片、闪存介质、固件和接口。

如今市面上的固态接口有SATA接口、M.2接口、mSATA接口、PCI-E接口等。

固态硬盘工作原理

前面我们描述了机械硬盘是利用磁存储信息，而固态硬盘则是采用集成电路存储。

集成电路的存储就是利用电路的开关作用和扫描性质进行信息的读写，固态硬盘的主体就是一个PCB板，这个板上包含了缓存芯片、控制芯片和存储数据的闪存芯片。

机械硬盘和固态硬盘对比

机械硬盘和固态硬盘设计的原理不同，其内部的构造也有很大的不同。一般而言，固态的构造相比磁盘较为简单，可以拆卸，而机械硬盘由于都是磁盘叠加不能随便拆解。

防震抗摔：机械硬盘是磁碟型的设计，在使用过程中如果出现剧烈碰撞都能够使数据丢失，而固态由于是使用闪存颗粒制作而成，固态硬盘内部没有机械部件，防震摔效果比较好。

噪音效果：固态硬盘没有机械马达和风扇，不会产生噪音，而机械硬盘在工作过程中需要驱动磁盘的马达以及利用风扇散热，会产生噪音。

功耗：小容量固态硬盘产生的热量和能耗较低，相比于机械硬盘其功耗低，优势明显。

读写速度：固态的读写速度相比机械硬盘的读写速度更快，机械硬盘在工作过程中需要搜寻磁道，因而会消耗时间，固态硬盘这个时间消耗更短，而且近年来各种厂家所生产的固态速度也是非常快，普遍都超过了500MB/S,甚至部分产品的速度可以达到2000MB/S 以上，省只是4000MB/S以上，这是机械硬盘无法与之相比的。

各厂家固态硬盘简单对比：

三星：三星的固态算是品牌里面比较好的，其常规的固态读写速度都在500MB/S以上，唯一的缺点就是相比同容量大小的其他品牌固态价格稍贵。

金士顿和西部数据：常规的固态读写速度也能达到500MB/S左右，相比而言价格适中，性价比还算是比较高的。

其实还有其他的固态硬盘品牌，买固态的时候不光是看容量大小，还要看它的读写速度，读写速度快了，安装固态的效果才明显。