什么是硬盘 硬盘接口有哪些【详解】

硬盘和内存是电脑的存储设备,是存储电脑数据的地方 。经常使用硬盘,但也许有些用户对它并不是很了解 。特别是在选购时纠结于选什么接口的硬盘才好 。那么什么是硬盘?硬盘的接口有哪些?下面就同小编一起来看看什么是硬盘,更多的认识一下吧!
什么是硬盘?
硬盘是电脑主要的存储设备之一,属于外部存储器,是用来存储电脑工作时使用的程序和数据的地方 。是由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成,碟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采用磁性碟片来存储,混合硬盘(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 。
硬盘是集精密机械、微电子电路、电磁转换为一体的电脑存储设备,它存储着电脑系统资源和重要的信息及数据,这些因素使硬盘在PC机中成为最为重要的一个硬件设备 。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 。
什么是硬盘硬盘的结构
硬盘主要包括:盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份 。所有的盘片都固定在一个旋转轴上,这个轴即盘片主轴 。而所有盘片之间是绝对平行的,在每个盘片的存储面上都有一个磁头 , 磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小 。所有的磁头连在一个磁头控制器上,由磁头控制器负责各个磁头的运动 。磁头可沿盘片的半径方向动作 , 而盘片以每分钟数千转到上万转的速度在高速旋转,这样磁头就能对盘片上的指定位置进行数据的读写操作 。由于硬盘是精密设备,尘埃是其大敌 , 所以必须完全密封 。
1、最精密的部分磁头
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 。使用最多的是MR磁头 , 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 。
2、磁道
硬盘存储的介质是盘片,盘片是以坚固耐用的材料为盘基 , 将磁粉附着在平滑的铝合金或玻璃圆盘基上 。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 。硬盘上的磁道通常一面有成千上万个 。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 。
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 。1.44MB3.5英寸的软盘 , 每个磁道分为18个扇区 。
4、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,即柱面、磁头、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 。
什么是硬盘硬盘的接口
主流的硬盘接口: SATA 6Gbps接口、 mSATA接口、 M.2接口 。
1、SATA 6Gbps接口( SATA III接口)
SATA 6Gbps其实是SATA Revision 3.0的一个参数标准之一 , 主要是用来表达使用的是SATA Revision 3.0标准,速度更快,相对SATA Revision 2.0 。SATA是硬盘接口的标准规范,实际上SATA 6Gbps接口准确的称呼是SATA III,接口速度是6Gbps 。SATA 6Gbps接口是目前最最常见的HDD/SSD硬盘接口,大部分人现在买的硬盘都在用这种接口 。
2、mSATA接口
mSATA接口是SATA协会开发的新的mini-SATA(mSATA)接口控制器的产品规范 , 新的控制器可以让SATA技术整合在小尺寸的装置上 。同时mSATA将提供跟SATA接口标准一样的速度和可靠度,比较广泛的运用于超极本、商务本等追求小型化的笔记本电脑中 。
实际上msata接口是SSD小型化的一个重要过程,但是mSATA依然没有摆脱SATA接口的一些缺陷,比如依然是SATA通道,速度也还是6Gbps 。
3、M.2接口
M.2原名为NGFF接口,它是为超极本(Ultrabook)量身定做的新一代接口标准,以取代原来基于mini PCIe改良而来的mSATA接口 。无论是更小巧的规格尺寸还是更高的传输性能M.2都远胜于mSATA 。并且越来越多的主板上预留M.2接口 。
M.2接口可以同时支持SATA及PCI-E通道 , 后者更容易提高速度,一开始的M.2接口使用的是PCI-E 2.0 x2通道,理论带宽10Gbps 。现在M.2接口转向PCI-E 3.0 x4通道,理论带宽达到了32Gbps,远高于之前水准 , 大大提升了SSD性能潜力 。同时,使用M.2接口固态硬盘还支持NVMe标准,相比目前主流的AHCI , 通过新的NVMe标准接入的SSD,可以获得大幅度的性能提升 。
非主流接口:有 PCI-E、SATA Express等
PCI-E接口:
【什么是硬盘 硬盘接口有哪些【详解】】早在SATA接口的SSD发展之初,PCI-E接口的SSD就出现了 , 因为后者的优势实在太大了,其他SSD不论采用什么接口,都是从SATA 向原生PCI-E走进,而PCI-E接口的SSD直接是一步到位,省去了中间过程 。不过PCI-E硬盘最初多用于企业级市场 , 因为它需要不同的主控,性能高的同时成本也高了,消费级市场也没多少需求,只是这两年来PCI-E硬盘才在高端消费级市场上崛起 。
通过以上介绍 , 相信大家知道什么是硬盘了吧,对它是不是有了更多的认识 。虽然固态硬盘接口种类繁杂,但无外乎以SATA 6Gbps、msata、M.2以及PCI-E为主,而且就当下技术成熟度以及性价比等诸多方面来说,M.2以及SATA 6Gbps接口还是最主流的 。所以作为普通消费者的我们,也不必太过于苦恼接口问题 。

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