电脑机械硬盘详解 什么是机械硬盘

本篇介绍机械硬盘的基础知识
1.概述
硬盘主要分为机械硬盘(HDD)、固态硬盘(SSD)和混合硬盘(SSHD)三种 。其中,个人电脑中常用的为机械硬盘和固态硬盘 。

电脑机械硬盘详解 什么是机械硬盘


机械硬盘和固态硬盘
本篇主要介绍机械硬盘 。
结构
机械硬盘即传统普通硬盘,它主要由盘片、磁头、盘片转轴、控制电机、磁头控制器等部件组成 。

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机械硬盘的结构
工作原理
从工作原理上来讲,机械硬盘是用磁性来记录数据的,我们都知道磁铁有 N 北极和 S 南极,那么也就可以用这个磁性来表示 0 和 1 。

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而机械硬盘的磁盘上分布有大量的磁性颗粒 。

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机械硬盘的磁头是一块电磁铁 。

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电脑会根据数据生成的 0 和 1 来控制电磁铁通电,从而改变磁块的磁性,这样就起到了记录数据的作用 。

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读取数据时,读取磁头再根据磁性的不同就可以还原出大量的 0 和 1 这样的 2 进制代码,这些代码经电脑转化,就成了我们能看得懂的文件了 。
垂直式和叠瓦式
在 2004 年以前,机械硬盘大都采用上图所示水平式记录技术,一个盘片上放不下太多的磁性颗粒,自然也就记录不了太多的数据 。
但后来人们研发出来垂直式(PMR)记录技术的,这样就可以在盘片中放下更多的磁性颗粒,硬盘的容量也变得更大了 。

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垂直式记录技术
再后来,一些硬盘厂商为了进一步提升机械硬盘的容量,节省成本,研发出叠瓦式(SMR)排列技术 。就是把每个磁快像瓦片一样重叠排列在一起,这样就可以更进一步地提升磁性颗粒的密度,增大机械硬盘的容量 。

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叠瓦式排列技术
叠瓦式排列技术看上去很好,但新技术也会带来新的问题 。由于机械硬盘的写入磁头比较大,所以磁头在改变磁块磁性的时候,会牵连到后面的磁块 。

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在这种情况下,如果我们要修改中间某一个磁块的磁性,采用垂直式技术的硬盘可以直接更改,但是采用叠瓦式技术的硬盘由于其磁性颗粒更密集,磁头一次会修改两个磁块 。
因此,采用叠瓦式技术的硬盘只能把后面的数据全都复制一份到缓存里,然后对这个磁块进行修改,之后再把缓存里的数据一个一个写上来,如此一来修改文件的效率就大打折扣了 。所以叠瓦式机械硬盘不适合进行频繁的数据修改,它不适合做电脑的系统盘,也不适合装软件和游戏,只适合作为数据仓库使用 。
2.主要参数
虽然固态硬盘替代机械硬盘的趋势看似已成定局 。但近年来,随着存储需求增大,又有人打起了机械硬盘的主意 。毕竟和固态硬盘相比,机械硬盘存在着价格、容量和使用寿命上的优势 。
如果我们要为电脑选择一款机械硬盘,值得关注的参数有以下几个 。
容量
硬盘容量的单位为兆字节(MB)或千兆字节(GB),目前的主流硬盘容量为 1TB~2TB 。影响硬盘容量的因素有单碟容量和碟片数量 。

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