电脑硬盘结构材料

1. 硬盘的结构及组成

文件系统结构，理解文件系统，要从文件储存说起。

硬盘结构：

2. 现在电脑硬盘的结构是怎样的，每层的材料是什么呀

先说一下现代硬盘的工作原理
现在的硬盘,无论是IDE还是SCSI,采用的都是温彻思特“技术,都有以下特点：
1。磁头，盘片及运动机构密封。
2。固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑。
3。磁头沿盘片径向移动。
4。磁头对盘片接触式启停，但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。

盘片：硬盘盘片是将磁粉附着在铝合金（新材料也有用玻璃）圆盘片的表面上.这些磁粉
被划分成称为磁道的若干个同心圆，在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小
磁铁，它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时，其排列的
方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向，使每个小磁铁都可以用来
储存信息。

盘体：硬盘的盘体由多个盘片组成，这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中，它们在主
轴电机的带动下以很高的速度旋转，其每分钟转速达3600，4500，5400，7200甚至以上。

磁头：硬盘的磁头用来读取或者修改盘片上磁性物质的状态，一般说来，每一个磁面都会
有一个磁头，从最上面开始，从0开始编号。磁头在停止工作时，与磁盘是接触的，但是
在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式，着陆区不存放任何数
据，磁头在此区域启停，不存在损伤任何数据的问题。读取数据时，盘片高速旋转，由于
对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计，此时磁头处于离盘面数据区0.2---0.5微米高
度的”飞行状态“。既不与盘面接触造成磨损，又能可*的读取数据。

电机：硬盘内的电机都为无刷电机，在高速轴承支撑下机械磨损很小，可以长时间连续工
作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应，所以工作中的硬盘不宜运动，否则将加重轴
承的工作负荷。硬盘磁头的寻道饲服电机多采用音圈式旋转或者直线运动步进电机，在饲
服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道，所以在硬盘工作时不要有冲击碰撞，搬动时要小
心轻放。

原理说到这里，大家都明白了吧？

首先，磁头和数据区是不会有接触的，所以不存在磨损的问题。
其次，一开机硬盘就处于旋转状态，主轴电机的旋转可以达到4500或者7200转每分钟，这
和你是否使用FLASHGET或者ED都没有关系，只要一通电，它们就在转.它们的磨损也和软
件无关。
再次，寻道电机控制下的磁头的运动，是左右来回移动的，而且幅度很小，从盘片的最内
层（着陆区）启动，慢慢移动到最外层，再慢慢移动回来，一个磁道再到另一个磁道来寻
找数据。不会有什么大规模跳跃的（又不是青蛙）。所以它的磨损也是可以忽略不记的。

那么，热量是怎么来的呢？

首先是主轴电机和寻道饲服电机的旋转，硬盘的温度主要是因为这个。
其次，高速旋转的盘体和空气之间的摩擦。这个也是主要因素。

而硬盘的读写？？？
很遗憾，它的发热量可以忽略不记！！！！！！！！！！
硬盘的读操作，是盘片上磁场的变化影响到磁头的电阻值,这个过程中盘片不会发热，磁
头倒是因为电流发生变化，所以会有一点热量产生。写操作呢？正好反过来，通过磁头的
电流强度不断发生变化，影响到盘片上的磁场，这一过程因为用到电磁感应，所以磁头发
热量较大。但是盘片本身是不会发热的，因为盘片上的永磁体是冷性的，不会因为磁场变
化而发热。

但是总的来说，磁头的发热量和前面两个比起来，是小巫见大巫了。
热量是可以辐射传导的，那么高热量对盘片上的永磁体会不会有伤害呢？其实伤害是很小
的，永磁体消磁的温度，远远高于硬盘正常情况下产生的温度。当然，要是你的机箱散热
不好，那可就怪不了别人了。

我这里不得不说一下某人的几个错误：

一。高温是影响到磁头的电阻感应灵敏度，所以才会产生读写错误，和永磁体没有关系。

二。所谓的热膨胀，不会拉近盘体和磁头的距离，因为磁头的飞行是空气动力学原理，在
正常情况下始终和盘片保持一定距离。当然要是你大力打击硬盘，那么这个震动......

三。所谓寻道是指硬盘从初使位置移动到指定磁道。所谓的复位动作，并不是经常发生的
。因为磁道的物理位置是存放在CMOS里面，硬盘并不需要移动回0磁道再重新出发。只要
磁头一启动，所谓的复位动作就完成了，除非你重新启动电脑，不然复位动作就不会再发
生。

四。IDE硬盘和SCSI硬盘的盘体结构是差不多的。只是SCSI硬盘的接口带宽比同时代的ID
E硬盘要大，而且往往SCSI卡往往都会有一个类似CPU的东西来减缓主CPU的占用率。仅此
而已，所以希捷才会把它的SCSI硬盘的技术用在IDE硬盘上。

五。硬盘的读写是以柱面的扇区为单位的。柱面也就是整个盘体中所有磁面的半径相同的
同心磁道，而把每个磁道划分为若干个区就是所谓的扇区了。硬盘的写操作，是先写满一
个扇区，再写同一柱面的下一个扇区的，在一个柱面完全写满前，磁头是不会移动到别的
磁道上的。所以文件在硬盘上的存储，并不是像一般人的认为，是连续存放在一起的（从
使用者来看是一起，但是从操作系统底层来看，其存放不是连续的）。所以FLASHGET或者
ED开了再多的线程，磁头的寻道一般都不会比你一边玩游戏一边听歌大。当然，这种情况
只是单纯的下载或者上传而已，但是其实在这个过程中，谁能保证自己不会启动其它需要
读写硬盘的软件？可能很多人都喜欢一边下载一边玩游戏或者听歌吧？更不用说WINDOWS
本身就需要频繁读写虚拟内存文件了。所以，用FG下载也好，ED也好，对硬盘的折磨和平
时相比不会太厉害的。

六。再说说FLASHGET为什么开太多线程会不好和ED为什么硬盘读写频繁。首先，线程一多
，cpu的占用率就高，换页动作也就频繁，从而虚拟内存读写频繁，至于为什么，学过操
作系统原理的应该都知道，我这里就不说了。ED呢？同时从几个人那里下载一个文件，还
有几个人同时在下载你的文件，这和FG开多线程是类似的。所以硬盘灯猛闪。但是，现在
的硬盘是有缓存的，数据不是马上就写到硬盘上，而是先存放在缓存里面,，然后到一定
量了再一次性写入硬盘。在FG里面再怎么设置都好，其实是先写到缓存里面的。但是这个
过程也是需要CPU干预的，所以设置时间太短，CPU占用率也高，所以硬盘灯也还是猛闪的
，因为虚拟文件在读写。

七。硬盘读写频繁，磁头臂在寻道伺服电机的驱动下移动频繁，但是对机械来说这点耗损
虽有，其实不大。除非你的硬盘本身就有机械故障比如力臂变形之类的（水货最常见的故
障）。真正耗损在于磁头，不断变化的电流会造成它的老化，但是和它的寿命相比.....
.应该也是在合理范围内的。除非因为震动，磁头撞击到了盘体。

八。受高温影响的最严重的是机械的电路，特别是硬盘外面的那块电路板，上面的集成块
在高温下会加速老化的。所以IBM的某款玻璃硬盘，虽然有坏道，但是一用某个软件，马
上就不见了。再严重点的，换块线路板，也就正常了。就是这个原因.

打了这么多字，实在是太累了。
总之，硬盘会因为环境不好和保养不当而影响寿命，但是这绝对不是软件的错。
FLASHGET也好,ED也好,FTP也好,它们虽然对硬盘的读写频繁,但是还不至于比你一般玩游
戏一般听歌对硬盘伤害大.说得更加明白的话,它们对硬盘的所谓耗损,其实可以忽略不记
.不要因为看见硬盘灯猛闪,就在那里瞎担心.不然那些提供WEB服务和FTP服务的服务器，
它们的硬盘读写之大，可绝非平常玩游戏，下软件的硬盘可比的。

硬盘有一个参数叫做连续无故障时间。它是指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间，单
位是小时，英文简写是MTBF。一般硬盘的MTBF至少在30000或40000小时。具体情况可以看
硬盘厂商的参数说明。这个连续无故障时间，大家可以自己除一下，看看是多少年。然而
大家自己想想，自己的硬盘平时连续工作最久是多长时间。

目前我使用的机器，已经连续开机1年了，除了中途有几次关机十几分钟来清理灰尘外，
从来没有停过（使用金转6代40G）。另外还有三台使用SCSI硬盘的服务器，是连续两年没
有停过了，硬盘的发热量绝非平常IDE硬盘可比（1万转的硬盘啊）。
在这方面，我想我是有发言权的。

最后补充一下若干点：

一。硬盘最好不要买水货或者返修货。水货在运输过程中是非常不安全的，虽然从表面上
看来似乎无损伤，但是有可能在运输过程中因为各种因素而对机械体造成损伤。返修货就
更加不用说了。老实说，那些埋怨硬盘容易损坏的人，你们应该自己先看看，自己的硬盘
是否就是这些货色。

二。硬盘的工作环境是需要整洁的，特别是注意不要在频繁断电和灰尘很多的环境下使用
硬盘。机箱要每隔一两个月清理一下灰尘。

三。硬盘的机械最怕震动和高温。所以环境要好，特别是机箱要牢固，以免共震太大。电
脑桌也不要摇摇晃晃的。

四。要经常整理硬盘碎片。这里有一个大多数人的误解，一般人都以为硬盘碎片会加大硬
盘耗损，其实不是这样的。硬盘碎片的增多本身只是会让硬盘读写所花时间比碎片少的时
候多而已，对硬盘的耗损是可以忽略的（我在这里只说一个事实，目前网络上的服务器，
它们用得最多的操作系统是UNIX，但是在UNIX下面是没有磁盘碎片整理软件的。就连微软
的NT4,本身也是没有的）。不过，因为磁头频繁的移动，造成读写时间的加大，所以CPU
的换页动作也就频繁了，而造成虚拟文件（在这里其实准确的说法是换页文件）读写频繁
，从而加重硬盘磁头寻道的负荷。这才是硬盘碎片的坏处。

五。在硬盘读写时尽量避免忽然断电，冷启动和做其他加重CPU负荷的事情（比如在玩游
戏时听歌，或者在下载时玩大型3D游戏），这些对硬盘的伤害比一般人想象中还要大。原
因我就不说了，打字太累。

总之，只要平常注意使用硬盘，硬盘是不会那么快就和我们说BYEBYE的。当然，如果是硬
盘本身的质量就不行，那我就无话可说了

1.硬盘的读写原理
硬盘的工作原理可分为读(从硬盘读取数据)与写(将数据写入硬盘)两个方面来进行。对硬盘而言，不管是读或写都需要下达存取数据的命令，所以，只要CPU接受到来自系统程序发出的读写指令，CPU便开始向内存与硬盘发出命令。
在读的部分，CPU会先下达写入数据的命令，此时内存会经由总线将数据送往硬盘，通过主板I／0芯片(负责传输数字数据的控制芯片，也就是南桥芯片)的居中协调后，数据便会循序送入硬盘的缓冲区中(也就是硬盘的高速缓存)，最后再由硬盘控制电路将缓)中区内的数据记录 I至盘片上(这时在硬盘内的机械部分便会进行一连串的读写操作)。
在写的部分，同样也是由CPU先下达读取数据的命令，主板上的 I/O芯片便又开始居中协调，然后硬盘控制芯片便会开始将数据读至缓冲区内，最后才通过主板上的总线将硬盘缓冲区内的数据送至内存，并完成读取硬盘数据的操作。
因此，数据的两个储存地点分别是硬盘与内存；其中，数据会经过缓冲区的暂存，与总线的传输；当然，所有的操作除了CPU的下达命令外，也要经过主板上的I／0芯片与硬盘控制电路的命令才能达成。
2．硬盘的物理存储原理
硬盘是使用硬式的盘片作为记录媒介体，通过磁头的微小电流而中磁盘片磁化成无数磁场，来储存数据。最常用的材料包括有铝合金、铬合金等材料，IBM还曾经推出玻璃为材料的硬盘。现在的IDE、SATA和SCSI接口硬盘采用的都是“温彻思特”技术，都有以下特点：1．磁头、盘片及运动机构密封：2.固定并高速旋转的镀磁盘片表面平整光滑；3．磁头沿盘片径向移动：4．磁头对盘片接触式启停，但工作时呈飞行状态不与盘片直接接触。
(1)盘片
硬盘盘片是将磁粉附着在圆盘片的表面上，这些磁粉被划分成称为磁道的若干个同心圆，在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小磁铁，它们分别代表着0和l的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时，其排列的方向会随之改变。利用磁头的磁力控制指定的一些小磁铁方向，使每个小磁铁都可以用来储存信息。
(2)盘体
硬盘的盘体由多个盘片组成，这些盘片重叠在一起放在一个密封的盒中，它们在主轴电机的带动下以很高的速度旋转，其每分钟转速达3600转、4500转、5400转、7200转、10000转或15000转。
(3)磁头
硬盘的磁头用来读取或者修改盘片上磁性物质的状态，一般说来，每一个磁面都会有一个磁头，从最上面开始，从0开始编号。磁头在停止工作时，与磁盘是接触的，但是在工作时呈飞行状态。磁头采取在盘片的着陆区接触式启停的方式，着陆区不存放任何数据，磁头在此区域启停，不存在损伤任何数据的问题。读取数据时，盘片高速旋转，由于对磁头运动采取了精巧的空气动力学设计，此时磁头处于离盘面数据区0．2—0．5微米高度的“飞行状态”。既不与盘面接触造成磨损，又能可靠地读取数据。
(4)电机
硬盘内的电机都为无刷电机，在高速轴承支撑下机械磨损很小，可以长时间连续工作。高速旋转的盘体产生了明显的陀螺效应，所以工作中的硬盘不宜运动，否则将加重轴承的工作负荷。硬盘磁头的寻道伺服电机多采用音圈式旋转或者直线运动步进电机，在伺服跟踪的调节下精确地跟踪盘片的磁道，所以在硬盘工作时不要有冲击碰撞，搬动时要小心轻放。

3. 硬盘是什么材料的

硬盘（港台称之为硬盘，英文名：Hard Disk Drive， 简称HDD 全名温彻斯特式硬盘）由一个或者多个铝制或者玻璃制的盘片组成。这些盘片外覆盖有铁磁性材料。硬盘的外部结构主要包括金属固定面板、控制电路板和接口三部分。

作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。硬盘的容量以兆字节（MB）或千兆字节（GB）为单位，1GB=1024MB，1TB=1024GB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB，因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。

(3)电脑硬盘结构材料扩展阅读

新买来的硬盘是不能直接使用的，必须对它进行分区进行格式化才能存储数据。经过格式化分区后，逻辑上每个盘片的每一面都会被分为磁道、扇区、柱面这几个虚拟的概念，并非像切豆腐一样真的进行切割。另外，不同的硬盘中盘片数不同，一个盘片有两面，这两面都能存储数据，每一面都会对应一个磁头，习惯上将盘面数计为磁头数，用来计算硬盘容量。

扇区、磁道（或柱面）和磁头数构成了硬盘结构的基本参数，用这些参数计算硬盘的容量，其计算公式为：存储容量=磁头数X磁道（柱面）数X每道扇区数X每扇区字节数。

4. 电脑硬盘的构造

结构
硬盘（hard disk）是计算机中最重要的存储器之一。计算机需要正常运行所需的大部分软件都存储在硬盘上。因为硬盘存储的容量较大，区别于内存、光盘。硬盘是电脑上使用使用坚硬的旋转盘片为基础的存储设备。它在平整的磁性表面存储和检索数字数据。

物理结构

磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头，但是，硬盘的读、写却是两种截然不同的操作，为此，这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性，从而造成了硬盘设计上的局限。

硬盘
而MR磁头（Magnetoresistive heads），即磁阻磁头，采用的是分离式的磁头结构：写入磁头仍采用传统的磁感应磁头（MR磁头不能进行写操作），读取磁头则采用新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读。这样，在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化，以得到最好的读/写性能。另外，MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度，因而对信号变化相当敏感，读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关，故磁道可以做得很窄，从而提高了盘片密度，达到200MB/英寸2，而使用传统的磁头只能达到20MB/英寸2，这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。MR磁头已得到广泛应用，而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头（Giant Magnetoresistive heads）也逐渐普及。

磁道

当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，

垂直记录时磁颗粒状态表示
磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的，这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响，同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘，一面有80个磁道，而硬盘上的磁道密度则远远大于此值，通常一面有成千上万个磁道。

磁盘表面涂有做为纪录使用的磁性介质，其在显微镜下呈现出来的便是一个个磁颗粒。微小的磁颗粒极性可以被磁头快速的改变，并且在改变之后可以稳定的保持，系统通过磁通量以及磁阻的变化来分辨二进制中的0或者1。也正是因为所有的操作均是在微观情况下进行，所以如果硬盘在高速运行的同时受到外力的震荡，将会有可能因为磁头拍击磁盘表面而造成不可挽回的数据损失。除此之外，磁颗粒的单轴异向性和体积会明显的磁颗粒的热稳定性，而热稳定性的高低则决定了磁颗粒状态的稳定性，也就是决定了所储存数据的正确性和稳定性。但是，磁颗粒的单轴异向性和体积也不能一味地提高，它们受限于磁头能提供的写入场以及介质信噪比的限制。

扇区

磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘，每个磁道分为18个扇区。

柱面

硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁头）、Sector（扇区），只要知道了硬盘的CHS的数目，即可确定硬盘的容量，硬盘的容量=柱面数磁头数扇区数512B。

逻辑结构

硬盘的容量还非常小的时候，人们采用与软盘类似的结构生产硬盘。也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数。由此产生了所谓的3D参数 (Disk Geometry). 既磁头数(Heads)，柱面数(Cylinders)，扇区数(Sectors)，以及相应的寻址方式。

其中：磁头数(Heads)表示硬盘总共有几个磁头,也就是有几面盘片, 最大为 255 (用 8 个二进制位存储)；柱面数(Cylinders) 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道,最大为 1023(用 10 个二进制位存储)；每个扇区一般是 512个字节, 理论上讲这不是必须的,但好像没有取别的值的。所以磁盘最大容量为：255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬盘厂商常用的单位：255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M =1000000 Bytes )

在 CHS寻址方式中，磁头，柱面，扇区的取值范围分别为 0到 Heads - 1。0 到 Cylinders - 1。 1 到 Sectors (注意是从 1 开始)。

基本 Int 13H 调用简介

BIOS Int 13H 调用是 BIOS提供的磁盘基本输入输出中断调用，它可以完成磁盘(包括硬盘和软盘)的复位，读写，校验，定位，诊，格式化等功能。它使用的就是CHS 寻址方式， 因此最大识能访问 8 GB 左右的硬盘 (本文中如不作特殊说明，均以 1M = 1048576 字节为单位)。

5. 电脑硬盘是由什么做成的请用学过的物理知识解释原理

由一个或者多个铝制或者玻璃制的盘片组成。这些盘片外覆盖有铁磁性材料。

绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。早期的硬盘存储媒介是可替换的，不过今日典型的硬盘是固定的存储媒介，被封在硬盘里 （除了一个过滤孔，用来平衡空气压力）。

(5)电脑硬盘结构材料扩展阅读

硬盘的转速：是指硬盘主轴电机的转动速度，一般以每分钟多少转来表示（RpM），硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转，产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。要将所要存取资料的扇区带到磁头下方，转速越快，等待时间也就越短。

硬盘的数据传输率：数据传输率，它又包括了外部数据传输率，和内部数据传输率两种，常说的ATA100中的100就代表着这块硬盘的外部数据传输率理论值是100MB/s，指的是电脑通过数据总线从硬盘内部缓存区中所读取数据的最高速率。

6. 请叙述硬盘的结构特点

1、固态硬盘

固态硬盘(Solid State Drives)，是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，第一块固态硬盘于1989年问世，。固态硬盘主体其实就是一块电脑B板，而这块电脑B板上最基本的配件就是主控芯片，缓存芯片(部分低端硬盘无缓存芯片)和用于存储数据的闪存芯片。主控芯片是固态硬盘的大脑，相当于电脑的处理器，其作用在于一方面合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷，另一方面承担了整个数据中转，连接闪存芯片和外部接口。主控芯片旁边是缓存芯片，缓存芯片辅助主控芯片进行数据处理。目前个别厂商为了降低成本，省去这块缓存芯片。闪存芯片为主要的存储信息介质。

固态硬盘具有快速读写、质量轻、能耗低、防震抗摔性好、工作温度范围大以及体积小等优点，主要缺点为价格仍比较昂贵，容量较低(目前 最大容量仅为4TB )，一旦硬件损坏数据较难恢复等。

2、机械硬盘

机械硬盘(Hard Disk Drive)，即传统普通硬盘，它的构成主要由盘片，磁头，盘片转轴、控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存等。机械硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上，每张盘片之间是平行的，在每个盘片的存储面上有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小，所有的磁头联在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。盘片每分钟几千转的高速旋转，磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。信息通过离磁性表面很近的磁头，由电磁流来改变极性方式被电磁流写到磁盘上，信息可以通过相反的方式读取。

说到机械硬盘不得不提的另一个名词就是液态硬盘。液态硬盘，液态轴承马达硬盘，它是机械硬盘的升级版。很多朋友认为液态硬盘是指存储介质液态化，其实是单指轴承采用油膜而不是滚珠的硬盘，存储原理与传统机械硬盘相同，所以说它是传统硬盘的升级版。液态硬盘目前主要应用于企业级和军工存储，虽然 相对于固态硬盘虽然没那么先进便捷，但是它的价格比固态硬盘要实惠。
3、混合硬盘

混合硬盘是一块机械硬盘与固态硬盘的结合体，它除了机械硬盘必备的元件外，还添加了闪存颗粒，用于提高存储性能。混合硬盘采用了容量较小的闪存颗粒来存储常用常用文件，通常采用MLC颗粒，容量通常在8到16GB之间。而磁盘才是最为重要的存储介质，闪存仅起到了缓冲作用，将更多的常用文件保存到闪存内减小寻道时间提升效率。

混合硬盘主要的两种工作方式为固态硬盘缓存加速和固态硬盘缓存记忆。固态硬盘缓存加速是将独立的固态硬盘作为缓存，这个缓存相当于降低速度的内存，用户用起来相当过瘾，整个机械硬盘拥有固态硬盘的速度。固态硬盘缓存记忆是将固态硬盘作为记忆缓存，并非全盘接收全部活动的数据，而是有选择性的预存数据，把使用频率高 的各种应用、数据预存到固态硬盘缓存，这个缓存具备学习和记忆功能，它预存的数据不会因为关机而消失。目前电脑厂商大部分产品采用的就是混合硬盘，至于混合硬盘的优劣，不做过多的评价，用户满意才是王道。

7. 简述硬盘的内部结构和组成部分

硬盘的内部结构包括磁头、磁道、扇区、柱面。

（1）磁头

磁头是硬盘技术中最重要和最关键的一环。MR磁头最为广泛应用，MR磁头即磁阻磁头，采用分离式的磁头结构，可以针对两者的不同特性分别进行优化，以得到最好的读/写性能。

（2）磁道

磁道无法用肉眼看到，仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放。

（3）扇区

磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。

（4）柱面

磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的，由于每个盘面都有自己的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。

(7)电脑硬盘结构材料扩展阅读

使用注意事项

硬盘在工作的时候，千万不要强行关掉电源。在硬盘工作的时候关掉电源，会导致硬盘的物理损坏，而且也会丢失数据。

另外，在硬盘中有高速运转的部件，如果一旦强行关机的话高速运转的盘片就会突然停止，而在关机后又马上开机的话，就更有可能造成硬盘的损坏，所以，在关机后不要马上再次打开电脑，至少在半分钟以后再打开。

在硬盘工作的时候要尽量避免它的震荡，因为磁头与磁片的距离非常近，如果遭到剧烈的震荡会导致磁头敲打磁片，有可能磁头会划伤磁片，也可能会导致磁头的彻底损坏，使整个硬盘无法使用。

在使用硬盘的过程当中，经常会在“磁盘空间管理”当中进行压缩，把硬盘用此程序进行压缩。这样会导致压缩卷文件不断增大，所队也随之减慢，读写次数增多，就会引起硬盘的发热量和稳定性产生影响，导致使用寿命的减少，所以，如果硬盘够用的话就没有必要使用这个程序。

8. 电脑硬盘有哪些组成部分

1．盘体

盘体从物理的角度分为磁面（Side）、磁道（Track）、柱面（Cylinder）与扇区（Sector）等4个结构。磁面也就是组成盘体各盘片的上下两个盘面，第一个盘片的第一面为0磁面，下一个为1磁面；第二个盘片的第一面为2磁面，以此类推……。磁道也就是在格式化磁盘时盘片上被划分出来的许多同心圆。最外层的磁道为0道，并向着磁面中心增长。事实上，硬盘的盘体结构与大家熟悉的软盘非常类似。只不过其盘片是由多个重叠在一起并由垫圈隔开的盘片组成，而且盘片采用金属圆片（IBM曾经采用玻璃作为材料），表面极为平整光滑，并涂有磁性物质。

2．读写磁头组件

读写磁头组件由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。在具体工作时，磁头通过传动手臂和传动轴以固定半径扫描盘片，以此来读写数据。磁头是集成工艺制成的多个磁头的组合，采用非接触式结构。硬盘加电后，读写磁头在高速旋转的磁盘表面飞行，飞高间隙只有0.1～0.3μm，可以获得极高的数据传输率。新型MR（Magnetoresistive heads） 磁阻磁头采用读写分离的磁头结构，写操作时使用传统的磁感应磁头，读操作则采用MR磁头。

3．磁头驱动机构

对于硬盘而言，磁头驱动机构就好比是一个指挥官，它控制磁头的读写，直接为传动手臂与传动轴传送指令。磁头驱动机构主要由音圈电机、磁头驱动小车和防震动机构组成。磁头驱动机构对磁头进行正确的驱动，在很短的时间内精确定位到系统指令指定的磁道上，保证数据读写的可靠性。一般而言，磁头机构的电机有步进电机、力矩电机和音圈电机三种，现在硬盘多采用音圈电机驱动。音圈是中间插有与磁头相连的磁棒的的线圈，当电流通过线圈时，磁棒就会发生位移，进而驱动装载磁头的小车，并根据控制器在盘面上磁头位置的信息编码来得到磁头移动的距离，达到准确定位的目的。

4．主轴组件

硬盘的主轴组件主要是轴承和马达，可以笼统地认为轴承决定一款硬盘的噪音表现，而马达决定性能。当然，这样说并不完全，但是基本上表达了这两项内容在硬盘中的重要地位。从滚珠轴承到油浸轴承再到液态轴承，硬盘轴承处于不断的改良当中，目前液态轴承已经成为绝对的主流市场。由于采用液体作为轴承，所以金属之间不直接摩擦，这样一来除了延长了主轴点解的寿命、减少发热之外，最重要一点是实现了硬盘噪声控制的突破。不过需要指出的是，采用液态轴承对于性能并没有任何好处，甚至反而会延长寻道时间。对于PC设备而言，似乎噪音与性能是一对永远难以平衡的矛盾。

9. 电脑硬盘是由什么材料制造的,利用学过的物理知识解释其工作原理

硬盘是电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的盘片组成。盘片外覆盖有铁磁性材料。
硬盘有固态硬盘（SSD 盘，新式硬盘）、机械硬盘（HDD 传统硬盘）、混合硬盘（HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘）。SSD采用闪存颗粒来存储，HDD采用磁性盘片来存储，混合硬盘(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。
磁头复位节能技术：通过在闲时对磁头的复位来节能。
多磁头技术：通过在同一盘片上增加多个磁头同时的读或写来为硬盘提速，或同时在多盘片同时利用磁头来读或写来为磁盘提速，多用于服务器和数据库中心。
作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。
硬盘的容量以兆字节（MB/MiB）、千兆字节（GB/GiB）或百万兆字节（TB/TiB)为单位，而常见的换算式为：1TB=1024GB,1GB=1024MB而1MB=1024KB。但硬盘厂商通常使用的是GB，也就是1G=1000MB，而Windows系统，就依旧以“GB”字样来表示“GiB”单位（1024换算的），因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。
硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量，单碟容量越大，单位成本越低，平均访问时间也越短。
一般情况下硬盘容量越大，单位字节的价格就越便宜，但是超出主流容量的硬盘略微例外。
在我们买硬盘的时候说是500G的，但实际容量都比500G要小的。因为厂家是按1MB=1000KB来换算的，所以我们买新硬盘，比买时候实际用量要小点的。

物理结构
磁头
磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头，但是，硬盘的读、写却是两种截然不同的操作，为此，这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性，从而造成了硬盘设计上的局限。而MR磁头（Magnetoresistive heads），即磁阻磁头，采用的是分离式的磁头结构：写入磁头仍采用传统的磁感应磁头（MR磁头不能进行写操作），读取磁头则采用新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读。这样，在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化，以得到最好的读/写性能。另外，MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度，因而对信号变化相当敏感，读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关，故磁道可以做得很窄，从而提高了盘片密度，达到每平方英寸200MB，而使用传统的磁头只能达到每平方英寸20MB，这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。MR磁头已得到广泛应用，而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头（Giant Magnetoresistive heads）也逐渐开始普及。
磁道
当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的，这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响，同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘，一面有80个磁道，而硬盘上的磁道密度则远远大于此值，通常一面有成千上万个磁道。磁道的磁化方式一般由磁头迅速切换正负极改变磁道所代表的0和1。
扇区
磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘，每个磁道分为18个扇区。
柱面
硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘单面上的磁道数是相等的。无论是双盘面还是单盘面，由于每个盘面都只有自己独一无二的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁头）、Sector（扇区），只要知道了硬盘的CHS的数目，即可确定硬盘的容量，硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。

10. 硬盘的内部磁盘是什么材料做

硬盘目前有两类
1、机械硬盘内部硬盘盘片是以坚固耐用的材料为盘基，将磁粉附着在铝合金(新材料也有用玻璃)圆盘片的表面上，表面被加工的相当平滑。这些磁粉被划分成称为磁道的若干个同
心圆，在每个同心圆的磁道上就好像有无数的任意排列的小磁铁，它们分别代表着0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时，其排列的方向会随之改变。
2、SSD的主体其实就是一块PCB板，而这块PCB板上最基本的部件就是控制芯片，缓存芯片和用于存储数据的闪存芯片。