硬盤(pán)是電腦主要的存儲(chǔ)媒介之一，由一個(gè)或者多個(gè)鋁制或者玻璃制的碟片組成。碟片外覆蓋有鐵磁性材料。

硬盤(pán)有固態(tài)硬盤(pán)（SSD盤(pán)，新式硬盤(pán)）、機(jī)械硬盤(pán)（HDD傳統(tǒng)硬盤(pán)）、混合硬盤(pán)（HHD一塊基于傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)誕生出來(lái)的新硬盤(pán)）。SSD采用閃存顆粒來(lái)存儲(chǔ)，HDD采用磁性碟片來(lái)存儲(chǔ)，混合硬盤(pán)（HHD：HybridHardDisk）是把磁性硬盤(pán)和閃存集成到一起的一種硬盤(pán)。絕大多數(shù)硬盤(pán)都是固定硬盤(pán)，被永久性地密封固定在硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中。

磁頭復(fù)位節(jié)能技術(shù)：通過(guò)在閑時(shí)對(duì)磁頭的復(fù)位來(lái)節(jié)能。

多磁頭技術(shù)：通過(guò)在同一碟片上增加多個(gè)磁頭同時(shí)的讀或?qū)憗?lái)為硬盤(pán)提速，或同時(shí)在多碟片同時(shí)利用磁頭來(lái)讀或?qū)憗?lái)為磁盤(pán)提速，多用于服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)中心。

硬盤(pán)工作原理

硬盤(pán)是采用磁介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的。在硬盤(pán)的盤(pán)片表面都涂有磁性介質(zhì)，這些磁性介質(zhì)被劃分成磁道，在每個(gè)磁道上就好像有無(wú)數(shù)的任意排列的小磁鐵，它們分別代表著0和1的狀態(tài)。當(dāng)這些小磁鐵受到來(lái)自磁頭的磁力影響時(shí)，其排列的方向會(huì)隨之改變。利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵的方向，使每個(gè)小磁鐵都可以用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器加電正常工作后，利用電路板中的單片機(jī)初始化模塊進(jìn)行初始化工作，此時(shí)磁頭置于盤(pán)片的啟停著陸區(qū)，該區(qū)域不存放任何數(shù)據(jù)，磁頭在此區(qū)域啟停不存在損傷數(shù)據(jù)的問(wèn)題。初始化完成后主軸電機(jī)將啟動(dòng)并高速旋轉(zhuǎn)，而裝載磁頭的小車機(jī)構(gòu)將會(huì)移動(dòng)，將磁頭置于盤(pán)片表面的0磁道上方，處于等待指令的啟動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)硬盤(pán)的接口電路接收到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳來(lái)的指令信號(hào)后，將通過(guò)前置放大控制電路，驅(qū)動(dòng)硬盤(pán)磁頭的音圈電機(jī)發(fā)出磁信號(hào)，根據(jù)感應(yīng)阻值變化的磁頭對(duì)以磁性介質(zhì)形式表示的盤(pán)片數(shù)據(jù)信息進(jìn)行正確定位，并將接收后的數(shù)據(jù)信息解碼，通過(guò)放大控制電路傳輸?shù)浇涌陔娐?，反饋給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成指令操作。而硬盤(pán)斷電后，在反力矩彈簧的作用下浮動(dòng)的磁頭會(huì)返回并駐留在啟停著陸區(qū)。這便是硬盤(pán)的整個(gè)工作過(guò)程。

概括地說(shuō)，硬盤(pán)的工作原理是利用特定的磁粒子的極性來(lái)記錄數(shù)據(jù)。磁頭在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，將磁粒子的不同極性轉(zhuǎn)換為不同的電脈沖信號(hào)，再利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將這些電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔X可以使用的數(shù)據(jù)，而寫(xiě)的操作正好與此相反。

基本參數(shù)

容量

作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，容量是硬盤(pán)最主要的參數(shù)。

硬盤(pán)的容量以兆字節(jié)（MB/MiB）、千兆字節(jié)（GB/GiB）或百萬(wàn)兆字節(jié)（TB/TiB）為單位，而常見(jiàn)的換算式為：1TB=1024GB，1GB=1024MB而1MB=1024KB。但硬盤(pán)廠商通常使用的是GB，也就是1G=1000MB，而Windows系統(tǒng)，就依舊以“GB”字樣來(lái)表示“GiB”單位（1024換算的），因此我們?cè)贐IOS中或在格式化硬盤(pán)時(shí)看到的容量會(huì)比廠家的標(biāo)稱值要小。

硬盤(pán)的容量指標(biāo)還包括硬盤(pán)的單碟容量。所謂單碟容量是指硬盤(pán)單片盤(pán)片的容量，單碟容量越大，單位成本越低，平均訪問(wèn)時(shí)間也越短。

一般情況下硬盤(pán)容量越大，單位字節(jié)的價(jià)格就越便宜，但是超出主流容量的硬盤(pán)略微例外。

在我們買硬盤(pán)的時(shí)候說(shuō)是500G的，但實(shí)際容量都比500G要小的。因?yàn)閺S家是按1MB=1000KB來(lái)?yè)Q算的，所以我們買新硬盤(pán)，比買時(shí)候?qū)嶋H用量要小點(diǎn)的。

轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)速（Rotational Speed 或Spindle speed），是硬盤(pán)內(nèi)電機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)速度，也就是硬盤(pán)盤(pán)片在一分鐘內(nèi)所能完成的最大轉(zhuǎn)數(shù)。轉(zhuǎn)速的快慢是標(biāo)示硬盤(pán)檔次的重要參數(shù)之一，它是決定硬盤(pán)內(nèi)部傳輸率的關(guān)鍵因素之一，在很大程度上直接影響到硬盤(pán)的速度。硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速越快，硬盤(pán)尋找文件的速度也就越快，相對(duì)的硬盤(pán)的傳輸速度也就得到了提高。硬盤(pán)轉(zhuǎn)速以每分鐘多少轉(zhuǎn)來(lái)表示，單位表示為RPM，RPM是Revolutions Per minute的縮寫(xiě)，是轉(zhuǎn)/每分鐘。RPM值越大，內(nèi)部傳輸率就越快，訪問(wèn)時(shí)間就越短，硬盤(pán)的整體性能也就越好。

硬盤(pán)的主軸馬達(dá)帶動(dòng)盤(pán)片高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生浮力使磁頭飄浮在盤(pán)片上方。要將所要存取資料的扇區(qū)帶到磁頭下方，轉(zhuǎn)速越快，則等待時(shí)間也就越短。因此轉(zhuǎn)速在很大程度上決定了硬盤(pán)的速度。

家用的普通硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速一般有5400rpm、7200rpm幾種高轉(zhuǎn)速硬盤(pán)也是臺(tái)式機(jī)用戶的首選；而對(duì)于筆記本用戶則是4200rpm、5400rpm為主，雖然已經(jīng)有公司發(fā)布了10000rpm的筆記本硬盤(pán)，但在市場(chǎng)中還較為少見(jiàn)；服務(wù)器用戶對(duì)硬盤(pán)性能要求最高，服務(wù)器中使用的SCSI硬盤(pán)轉(zhuǎn)速基本都采用10000rpm，甚至還有15000rpm的，性能要超出家用產(chǎn)品很多。較高的轉(zhuǎn)速可縮短硬盤(pán)的平均尋道時(shí)間和實(shí)際讀寫(xiě)時(shí)間，但隨著硬盤(pán)轉(zhuǎn)速的不斷提高也帶來(lái)了溫度升高、電機(jī)主軸磨損加大、工作噪音增大等負(fù)面影響。

平均訪問(wèn)時(shí)間

平均訪問(wèn)時(shí)間（Average Access Time）是指磁頭從起始位置到到達(dá)目標(biāo)磁道位置，并且從目標(biāo)磁道上找到要讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)扇區(qū)所需的時(shí)間。

平均訪問(wèn)時(shí)間體現(xiàn)了硬盤(pán)的讀寫(xiě)速度，它包括了硬盤(pán)的尋道時(shí)間和等待時(shí)間，即：平均訪問(wèn)時(shí)間=平均尋道時(shí)間+平均等待時(shí)間。

硬盤(pán)的平均尋道時(shí)間（Average Seek Time）是指硬盤(pán)的磁頭移動(dòng)到盤(pán)面指定磁道所需的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間當(dāng)然越小越好，硬盤(pán)的平均尋道時(shí)間通常在8ms到12ms之間，而SCSI硬盤(pán)則應(yīng)小于或等于8ms。

硬盤(pán)的等待時(shí)間，又叫潛伏期（Latency），是指磁頭已處于要訪問(wèn)的磁道，等待所要訪問(wèn)的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)至磁頭下方的時(shí)間。平均等待時(shí)間為盤(pán)片旋轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間的一半，一般應(yīng)在4ms以下。

傳輸速率

傳輸速率（Data Transfer Rate）硬盤(pán)的數(shù)據(jù)傳輸率是指硬盤(pán)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的速度，單位為兆字節(jié)每秒（MB/s）。硬盤(pán)數(shù)據(jù)傳輸率又包括了內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率和外部數(shù)據(jù)傳輸率。

內(nèi)部傳輸率（Internal Transfer Rate） 也稱為持續(xù)傳輸率（Sustained Transfer Rate），它反映了硬盤(pán)緩沖區(qū)未用時(shí)的性能。內(nèi)部傳輸率主要依賴于硬盤(pán)的旋轉(zhuǎn)速度。

外部傳輸率（External Transfer Rate）也稱為突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率（Burst Data Transfer Rate）或接口傳輸率，它標(biāo)稱的是系統(tǒng)總線與硬盤(pán)緩沖區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸率，外部數(shù)據(jù)傳輸率與硬盤(pán)接口類型和硬盤(pán)緩存的大小有關(guān)。

Fast ATA接口硬盤(pán)的最大外部傳輸率為16.6MB/s，而Ultra ATA接口的硬盤(pán)則達(dá)到33.3MB/s。2012年12月，兩80后研制出傳輸速度每秒1.5GB的固態(tài)硬盤(pán)。

緩存

緩存（Cache memory）是硬盤(pán)控制器上的一塊內(nèi)存芯片，具有極快的存取速度，它是硬盤(pán)內(nèi)部存儲(chǔ)和外界接口之間的緩沖器。由于硬盤(pán)的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速度和外界介面?zhèn)鬏斔俣炔煌?，緩存在其中起到一個(gè)緩沖的作用。緩存的大小與速度是直接關(guān)系到硬盤(pán)的傳輸速度的重要因素，能夠大幅度地提高硬盤(pán)整體性能。當(dāng)硬盤(pán)存取零碎數(shù)據(jù)時(shí)需要不斷地在硬盤(pán)與內(nèi)存之間交換數(shù)據(jù)，有大緩存，則可以將那些零碎數(shù)據(jù)暫存在緩存中，減小外系統(tǒng)的負(fù)荷，也提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度。

　　硬盤(pán)類型（型號(hào)）

　　從使用的角度來(lái)說(shuō)，硬盤(pán)分臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)、筆記本硬盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、機(jī)械硬盤(pán)、固態(tài)硬盤(pán)、服務(wù)器硬盤(pán)、磁盤(pán)陣列等，下面我們一一介紹。

　　臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)與筆記本硬

　　簡(jiǎn)單的說(shuō)，臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)是3.5英寸的硬盤(pán)，比較大、比較厚也比較重；筆記本硬盤(pán)是2.5英寸的，比較小、比較薄也比較輕。看下面的圖，您能直觀的看出兩種硬盤(pán)在尺寸上的差別：

　　圖1：臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)與筆記本硬盤(pán)

　　關(guān)于臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)與筆記本硬盤(pán)的區(qū)別，除了一個(gè)較大、較厚、較重；一個(gè)較小、較薄、較輕外。更重要的是，您要知道，就性能而言，臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)要好于筆記本硬盤(pán)，筆記本硬盤(pán)的優(yōu)勢(shì)主要在于節(jié)省空間，便于攜帶；就價(jià)格而言，筆記本硬盤(pán)要比臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)稍貴一些。

　　另外，其實(shí)并不是臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)只能用在臺(tái)式機(jī)上，筆記本硬盤(pán)只能用在筆記本上。臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)用在筆記本上是可以的，技術(shù)上沒(méi)問(wèn)題，只是由于臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)比較占空間，這樣筆記本的尺寸就很大了，不方便攜帶了；同樣，筆記本硬盤(pán)也是可以用在臺(tái)式機(jī)上的，只是筆記本硬盤(pán)用在臺(tái)式機(jī)上，性能不如臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)，價(jià)格又稍貴，幾乎沒(méi)人這樣用罷了。

　　移動(dòng)硬盤(pán)

　　移動(dòng)硬盤(pán)，本質(zhì)就是在筆記本硬盤(pán)或臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)上，加了一個(gè)殼子及USB轉(zhuǎn)換接口，就成了可以移動(dòng)使用的硬盤(pán)，將移動(dòng)硬盤(pán)插入電腦的USB口中，就可以即插即用，如下圖所示：

　　圖2：移動(dòng)硬盤(pán)的使用

　　為了方便攜帶，一般移動(dòng)硬盤(pán)都是用2.5寸的筆記本硬盤(pán)加殼做成的。如果處于特殊的原因，需要用3.5英寸的臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)做移動(dòng)硬盤(pán)，那么在使用移動(dòng)硬盤(pán)時(shí)，除了要用USB線將移動(dòng)硬盤(pán)與電腦相連外，還需要給移動(dòng)硬盤(pán)外加一個(gè)電源，否則不能使用。

　　建議：購(gòu)買移動(dòng)硬盤(pán)，一定要買知名廠商的產(chǎn)品，不然，誰(shuí)知道殼子里面的硬盤(pán)是什么質(zhì)量。另外可以自己分別購(gòu)買筆記本硬盤(pán)和移動(dòng)硬盤(pán)殼子，然后自己制作移動(dòng)硬盤(pán)，既能省錢，又能保證質(zhì)量，一點(diǎn)也不麻煩！

　　機(jī)械硬盤(pán)與固態(tài)硬盤(pán)

　　一直以來(lái)，我們使用的傳統(tǒng)硬盤(pán)都是機(jī)械硬盤(pán)，硬盤(pán)里面有盤(pán)片、磁頭等設(shè)備，依靠磁記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。目前機(jī)械硬盤(pán)仍然是市場(chǎng)的主流，價(jià)格也比較便宜。固態(tài)硬盤(pán)，英文名稱是Solid State Drives，簡(jiǎn)稱SSD。固態(tài)硬盤(pán)是依靠電子存儲(chǔ)芯片（閃存）來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，完全不同于機(jī)械硬盤(pán)，目前固態(tài)硬盤(pán)還很貴，用的人還不是很多，但未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，使用固態(tài)硬盤(pán)的人會(huì)越來(lái)越多，固態(tài)硬盤(pán)的市場(chǎng)份額會(huì)越來(lái)越大。

　　為什么說(shuō)固態(tài)硬盤(pán)的市場(chǎng)會(huì)越來(lái)越大呢？這是因?yàn)?，相比較于傳統(tǒng)硬盤(pán)，固態(tài)硬盤(pán)在技術(shù)上有巨大的優(yōu)勢(shì)。最突出的優(yōu)勢(shì)就是速度快。依據(jù)筆者的使用經(jīng)驗(yàn)，啟動(dòng)一個(gè)Windows7，電腦其他配置完全相同，機(jī)械硬盤(pán)需要2分鐘，固態(tài)硬盤(pán)只需要十幾秒，就是說(shuō)，固態(tài)硬盤(pán)比機(jī)械硬盤(pán)快10倍！

　　固態(tài)硬盤(pán)的尺寸一般都是2.5英寸的，同筆記本硬盤(pán)相同，但在厚度與重量上，固態(tài)硬盤(pán)更輕、更薄，更方便攜帶。下圖是臺(tái)式機(jī)硬盤(pán)、筆記本硬盤(pán)與固態(tài)硬盤(pán)在尺寸大小上的比較：

　　圖3：固態(tài)硬盤(pán)比筆記本硬盤(pán)更薄、更輕

　　建議： 現(xiàn)在固態(tài)硬盤(pán)的價(jià)格還非常貴，特別是大容量的固態(tài)硬盤(pán)，動(dòng)輒幾千塊，比電腦其他部分加一起還貴很多，筆者建議，您可以買一塊128G的固態(tài)硬盤(pán)，把操作系統(tǒng)和最常用的軟件裝到固態(tài)硬盤(pán)中，其他數(shù)據(jù)裝到機(jī)械硬盤(pán)中，固態(tài)硬盤(pán)會(huì)極大的提升讓您電腦的速度！

　　服務(wù)器硬盤(pán)與磁盤(pán)陣列

　　在本教程中，服務(wù)器硬盤(pán)與磁盤(pán)陣列是屬于高大尚一類的東西，因?yàn)樗鼈冋娴暮苜F！不過(guò)不用擔(dān)心，只有在搭建服務(wù)器時(shí)，才會(huì)用到這兩個(gè)高大尚，普通用戶很少有機(jī)會(huì)用到。如果您對(duì)服務(wù)器硬盤(pán)與磁盤(pán)陣列有好奇心，請(qǐng)接著看教程，否則完全可以忽略這一部分的介紹。

　　首先我說(shuō)說(shuō)什么是服務(wù)器，無(wú)論您是訪問(wèn)網(wǎng)站、打電話、刷銀行卡等等，實(shí)際上最后處理您的請(qǐng)求數(shù)據(jù)的設(shè)備，都是一類稱之為服務(wù)器的東西。服務(wù)器在本質(zhì)上同您個(gè)人使用的電腦、筆記本沒(méi)有區(qū)別，只是服務(wù)器速度更快、功能更強(qiáng)、可靠性更高。

　　同樣，服務(wù)器上使用的硬盤(pán)，在本質(zhì)上，同您在臺(tái)式機(jī)、筆記本上使用的硬盤(pán)也沒(méi)有區(qū)別，只是服務(wù)器硬盤(pán)性能更好，當(dāng)然也更貴。下圖是一塊實(shí)際的服務(wù)器硬盤(pán)：

　　圖4：服務(wù)器硬盤(pán)，最右邊的就是用于熱插拔的接口設(shè)備

　　外觀上，服務(wù)器硬盤(pán)同普通硬盤(pán)最明顯的區(qū)別就是，服務(wù)器硬盤(pán)多出來(lái)一個(gè)用于熱插拔的接口設(shè)備。另外，服務(wù)器的接口類型也不同于普通硬盤(pán)。

　　我們使用電腦或筆記本時(shí)，硬盤(pán)都是內(nèi)置在電腦或筆記本中的，但服務(wù)器硬盤(pán)不是這樣的，一般都是把服務(wù)器硬盤(pán)，放在一種專門設(shè)計(jì)的柜子中，然后用數(shù)據(jù)線將柜子與服務(wù)器相連。這種柜子，稱為磁盤(pán)陣列，如下圖：

　　圖5：能夠插拔5個(gè)服務(wù)器硬盤(pán)的磁盤(pán)陣列