硬盘仍然是数字存储的主流，兼具容量和可靠性。有不同类型和尺寸（HDD、SSD、混合、NAS）适合多种用途和需求。适当的备份护理和文化可以延长使用寿命并防止数据丢失。
你有没有想过，你的照片、文档、喜爱的歌曲，甚至你玩了好几个小时的电子游戏，都是怎么存储的？所有这些，以及更多，都存在于一个经常被忽视的基本组件中： 硬盘. 尽管今天我们听说了“云”和移动设备上的存储， 硬盘 它始终是我们个人电脑和专业电脑上数字信息的真正守护者。我们抛开专业术语，以最严谨的态度，深入探索硬盘的奇妙世界，从其历史、部件、操作，到不同类型的硬盘、应用场景，以及让硬盘经久耐用的技巧，一一揭晓。
准备好发现 硬盘 在当今的数字生活中，为什么它在许多用途上仍然不可替代，以及哪些新发展使这项技术发生了突飞猛进的革命。 如果您想彻底了解硬盘是什么以及它的实际工作原理（而不仅仅是一些简单的介绍），请加入我的旅程：这是您在网上能找到的最全面、最实用、最有趣的指南……我们希望如此！
硬盘到底是什么？硬盘，也称为硬盘或HDD（Hard Disk Drive），是一种非易失性数据存储设备。 这意味着，即使设备关闭，信息也会被保存，不多不少。RAM（主存储器或随机存取存储器）断电后会忘记所有信息，而 硬盘 充当计算机的“长期记忆”。
其主要使命是快速、安全、永久地存储数字数据。 它通过内部磁盘上的磁记录系统来实现这一点，这些磁盘被称为盘片（或磁盘），在密封的外壳内高速旋转。这意味着什么？实际上，每张照片、每首歌曲和每个程序都是由数百万个以微小磁方向记录的1和0组成的。
硬盘存储任何类型的文件： 操作系统、程序、文档、视频、备份以及您能想到的一切，成为半个多世纪以来计算机存储的支柱。
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从衣柜到口袋：硬盘简史硬盘诞生于 1956 年，由 IBM 公司发明，名为 Ramac I，并安装在庞大的 IBM 305 计算机中。 想象一下这个第一个模型：它重达一吨多，看起来像一个巨大的冰箱，容量高达 5 MB（这甚至不足以容纳今天的一首高品质歌曲），并且需要一个单独的控制台才能操作它。
多年来， 硬盘 这是一个不可阻挡的技术进步的例子。 我们已经从那些庞然大物发展成为可以握在手掌中的设备，目前容量超过 20 TB。 21 世纪初，硬盘甚至出现在手机中（还记得三星和诺基亚在 2005 年的实验吗），尽管更加耐用和高效的闪存很快就在这一领域赢得了胜利。
如今，硬盘仍然存在于台式电脑、笔记本电脑、服务器、NAS 系统、数据中心和外部驱动器中，尽管它们与固态硬盘 (SSD) 共存，并且在许多应用中已经被固态硬盘 (SSD) 超越。
为什么硬盘仍然有用？在当今需要低成本和高可靠性的大量存储的环境中，它仍然是必不可少的。 与 SSD（速度更快、更耐用，但每 GB 价格更昂贵）相比， HDD 的容量价格比使其在备份、大型媒体库、海量服务器存储、监控系统等任务中具有无与伦比的优势。
不仅： 机械硬盘的技术已经非常完善，有针对使用进行优化的型号： 从用于游戏的高性能驱动器到用于监控、NAS 和数据中心的特定解决方案。
硬盘和存储：主硬盘与辅助硬盘在计算机世界中，区分两种主要类型的内存至关重要：
主存储器（RAM）： 快速、易失性存储器，仅在计算机开启时存储临时数据。二级存储（HDD、SSD等）： 速度较慢但非易失性的存储器，数据和程序永久驻留其中。他是二级存储之王： 即使您拔掉设备电源，即使设备关闭数月，它仍能保留信息。
硬盘是如何工作的？磁记录的魔力传统硬盘使用旋转盘片上的磁记录。 这个操作虽然看起来像科幻小说，但比你想象的要简单：
硬盘内部有一个或多个刚性盘片（磁盘），通常由铝或玻璃制成，上面覆盖有特殊的磁性层。这些盘子高速旋转 （每分钟 5400、7200、10.000 甚至 15.000 转，取决于型号和范围）。每个盘子的每一面都有一个 读/写头由于旋转产生的气垫，它“漂浮”在表面上方几纳米处，从不接触表面。磁头通过改变盘片上微小区域的磁性方向来记录和读取数据，从而表示一（1）和零（0），即二进制代码。为了访问信息，硬盘驱动器将磁头移动到所需区域，并在盘片旋转时解释磁信号，将数字信息返回到您的系统。这些信息是如何组织的？ 盘片被划分为同心磁道，磁道又被划分为扇区。为了识别每个比特，磁盘使用两种寻址系统：经典的柱面-磁头-扇区 (CHS) 和更现代的逻辑块寻址 (LBA)，后者将磁盘视为一个庞大的编号块列表。
该过程非常精确，以至于振动或简单的冲击都可能损坏系统，这就是为什么机械硬盘需要一定程度的物理精密度。
硬盘的部件：里面有什么？硬盘是现代工程的一个小部件，由几个元素组成 精确到毫米的工作：
菜肴： 存储数据的物理存储介质。它们通常由铝或玻璃制成，表面涂有磁性材料。根据型号不同，它们可以容纳 1 到 7 个盘片。读/写头： 铰接臂，其头部位于板的两侧。它径向移动以进入所有区域。电机： 它被放置在板子的轴上，使板子以恒定的速度旋转。臂和线圈（音圈）： 一种使用动圈和固定磁铁精确移动磁头的组件，类似于扬声器系统。固件： 控制硬盘基本操作并与操作系统通信的内部软件。前置放大器： 放大来自磁头的电信号的电路，对于区分有用信息和电磁噪声至关重要。电子控制板： 管理通信接口（SATA、SAS等）、内存缓冲区（缓存）以及所有组件的协调。底盘： 密封金属外壳可防止冲击、灰尘和压力波动。它通常包含一个小型空气过滤器和一个用于控制湿度的硅胶袋。丰收的alimentación： 驱动器通过主板或外部适配器供电，具体取决于它是内置的还是外置的。物理结构：盘片、磁头和磁盘区域在里面，他把菜品分成不同的区域：
柏拉图： 每个旋转盘。卡拉： 板的每个表面（顶部和底部）。提示： 盘子一面有一个圆圈。圆筒： 不同盘片上的一组垂直对齐的轨道。头： 每侧的头数。行业： 轨道部分，通常占用 512 字节，尽管现代型号可以使用 4 KiB。簇： 一组连续的扇区。所有这些部门的联合使得 以有组织的方式存储数据并在几毫秒内访问它.
逻辑结构和格式为了能够使用， 硬盘驱动器 它们需要格式化。格式化会创建分区表，定义文件系统（NTFS、exFAT、EXT4 等），并准备磁盘以供操作系统查看和使用。结构占用的空间取决于所选的文件系统。
此外， 二进制前缀 （Windows 使用：1 KB = 1024 字节）和 小数点 （制造商使用：1 KB = 1000 字节），这会导致当您将广告宣传的 1 TB 驱动器插入计算机时，其实际容量看起来会略低。
硬盘有哪些类型？如今，“硬盘”一词涵盖了各种各样的设备和技术。让我们仔细看看它们：
机械硬盘（传统 HDD）它们通过在板上进行磁性记录并使用移动磁头来工作。它们的单位容量最便宜，非常适合大容量存储、备份和服务器。典型速度为 5400、7200、10.000 或 15.000 RPM。目前单盘容量可达20TB。固态硬盘 (SSD)它们没有移动部件：它们使用闪存芯片。它们速度更快、更安静、抗冲击能力更强。它的寿命取决于存储单元的写入次数。非常适合速度至关重要的操作系统和程序。混合硬盘（SSHD 或 H-HDD）它们将磁盘与小型集成 SSD 驱动器结合在一起。系统使用SSD部分作为缓存，以加快对常用文件的访问。它们在容量、速度和价格之间实现了良好的平衡。外置硬盘它们可以是 HDD 或 SSD，通常通过 USB、Thunderbolt 连接，或者对于专业数据，通过以太网或 SAS 连接。它们允许您在不同设备之间传输、共享和备份数据。有特殊的坚固型号可以承受极端条件或跌落。服务器和数据中心的硬盘具有非常高的旋转速度（高达 15.000 RPM）和先进的冗余系统。它们安装在 RAID、机架或网络存储系统（NAS、SAN）上。设计用于全天候运行并承受繁重的工作负荷。HDD 与 SSD：主要区别技术： HDD是机械的（盘片+磁头），SSD是电子的（闪存）。速度： SSD 速度更快，特别是在随机读/写方面。抵抗性： 由于没有活动部件，SSD 更耐碰撞和跌落。每GB价格： HDD 仍然更便宜，尽管差距正在逐渐缩小。消耗及热量： SSD 消耗的电量更少，产生的温度也更低。噪音： HDD 可能会很吵，而 SSD 很安静。在现代计算机中，通常使用 SSD 作为系统存储，使用 HDD 作为大容量存储。
有哪些硬盘尺寸可供选择？技术进步导致硬盘尺寸（外形尺寸）发生变化，以适应各种需求：
3,5英寸： 台式计算机、服务器和 NAS 系统的标准。2,5英寸： 用于笔记本电脑、外部驱动器和一些紧凑型 NAS。1,8 和 1 英寸： 越来越不常见的型号，专为超便携式设备或较旧的 MP3 播放器而设计。0,85英寸： 旧款 iPod 和手机所创造的小型化吉尼斯纪录如今已完全过时。在SSD方面，除了经典的2,5英寸之外，还出现了M.2、U.2等更小更薄的格式。
外部硬盘：您需要了解的一切外部硬盘改变了我们备份数据、移动大量数据以及在设备之间共享信息的方式。 有很多种类型：
2,5英寸便携式硬盘： 体积小、重量轻，直接通过 USB 供电。3,5 英寸外置硬盘： 需要额外的电力并提供更多的容量。外部 SSD 驱动器： 超紧凑、轻便、耐用，但价格较贵。加固光盘： 具有防碰撞、防摔、防水和防尘的特殊保护。其应用范围从简单的备份到多媒体存储、设置恢复系统以及不同平台之间的快速文件传输。
RAID 系统和高级存储（独立磁盘冗余阵列）允许您组合多个硬盘驱动器以提供：
冗余： 防止磁盘故障。更快的访问速度： 通过将数据分布到多个磁盘（条带化）。组合：RAID 0、1、5、6、10……各有优缺点。RAID 系统对于服务器、企业以及高级用户的家庭解决方案来说都至关重要。
存储的未来：硬盘还有生命力吗？虽然 SSD 的演进可能会让 , 对于那些希望存储大量数据而又不想花太多钱的人来说，HDD 仍然是不可替代的。硬盘产量正在增长（尤其是在数据中心），尽管由于 SSD 和云计算的兴起，收入正在放缓。
预计未来许多年，HDD 和 SSD 仍将共存。业界持续研究新技术：热辅助磁共振成像 (HAMR)、激光雕刻、新型合金以及更微型化。所有这些努力都是为了实现更密集、更安全、更高效的硬盘。
选择和保养硬盘的最后建议想想你需要硬盘来做什么：大容量存储？速度？便携性？始终选择具有良好声誉和评级的知名制造商和型号。做好备份；“如果你没有两份副本，你就什么都没有。”购买前，请检查接口和尺寸是否与您的设备兼容（SATA、M.2、USB 等）。如果您追求安静和速度，请选择 SSD；如果您更喜欢原始存储，请选择传统 HDD。考虑混合系统：SSD 用于操作系统和应用程序，HDD 用于数据。最后一点：备份文化的重要性最后，请记住 没有人是绝对正确的在多个介质和多个位置进行备份，不时检查磁盘状态，不要高估其使用寿命：当它们开始发出奇怪的声音、出现故障或速度变慢时，不要等到数据丢失！尽快更换磁盘。
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