電腦硬碟的結構

Ⅰ 電腦硬碟什麼樣子的啊結構什麼樣啊工作原理是什麼樣的

硬碟（港台稱之為硬碟，英文名：Hard Disk Drive 簡稱HDD 全名 溫徹斯特式硬碟）是電腦主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。絕大多數硬碟都是固定硬碟，被永久性地密封固定在硬碟驅動器中。 查看精彩圖冊
目錄硬碟硬碟種類硬碟技術機械硬碟介面ATAIDESATASATA ⅡSATA ⅢSCSI光纖通道SAS介面尺寸製造廠商物理結構1.磁頭2.磁軌3.扇區4.柱面邏輯結構3D參數基本Int 13H 調用現代硬碟結構擴展Int 13H基本參數一、容量二、轉速三、平均訪問時間四、傳輸速率五、緩存數據保護擴展分區相關名詞磁頭數薄膜感應（TFI）磁頭網路硬碟固態硬碟DNA硬碟故障表現維護保養1.讀寫過程中且忌斷電2.保持良好的工作環境3.防止受震動4.減少頻繁操作5.恰當的使用時間6.定期整理碎片7.使用穩定的電源供電8、不要強制性關機虛擬硬碟展開硬碟硬碟種類硬碟技術機械硬碟介面ATAIDESATASATA ⅡSATA ⅢSCSI光纖通道SAS介面尺寸製造廠商物理結構1.磁頭2.磁軌3.扇區4.柱面邏輯結構3D參數基本Int 13H 調用現代硬碟結構擴展Int 13H基本參數一、容量二、轉速三、平均訪問時間四、傳輸速率五、緩存數據保護擴展分區相關名詞磁頭數薄膜感應（TFI）磁頭網路硬碟固態硬碟DNA硬碟故障表現維護保養1.讀寫過程中且忌斷電2.保持良好的工作環境3.防止受震動4.減少頻繁操作5.恰當的使用時間6.定期整理碎片7.使用穩定的電源供電8、不要強制性關機虛擬硬碟展開
編輯本段硬碟硬碟種類硬碟分為固態硬碟（SSD）和機械硬碟（HDD）；SSD採用快閃記憶體顆粒來存儲，HDD採用磁性碟片來存儲。硬碟技術磁頭復位節能技術：通過在閑時對磁頭的復位來節能。
西部數據在最新的硬碟上採用了該技術來減少空閑時功耗。
多磁頭技術：通過在同一碟片增加多個磁頭同時的讀或寫來為硬碟提速，或同時在多碟片同時利用磁頭來讀或寫來為磁碟提速。目前希捷和日立數據的部分型號採用了該技術。多用於伺服器和資料庫中心。
機械硬碟1．1956年，IBM的IBM 350 RAMAC是現代硬碟的雛形，它相當於兩個冰箱的體積，不過其儲存容量只有5MB。1973年IBM 3340問世，它擁有「溫徹斯特」這個綽號，來源於他兩個30MB的儲存單元，恰是當時出名的「溫徹斯特來福槍」的口徑和填彈量。至此，硬碟的基本架構被確立。
2．1980年，兩位前IBM員工創立的公司開發出5.25英寸規格的5MB硬碟，這是首款面向台式機的產品，而該公司正是希捷（SEAGATE）公司。
3．80年代末，IBM公司推出MR（Magneto Resistive磁阻）技術令磁頭靈敏度大大提升，使碟片的儲存密度較之前的20Mbpsi（bit/每平方英寸）提高了數十倍，該技術為硬碟容量的巨大提升奠定了基礎。1991年，IBM應用該技術推出了首款3.5英寸的1GB硬碟。
4．1970年到1991年，硬碟碟片的儲存密度以每年25%~30%的速度增長；從1991年開始增長到60%~80%；至今，速度提升到100%甚至是200%，從1997年開始的驚人速度提升得益於IBM的GMR（Giant
Magneto Resistive，巨磁阻）技術，它使磁頭靈敏度進一步提升，進而提高了儲存密度。
5．1995年，為了配合Intel的LX晶元組，昆騰（Quantum）與Intel攜手發布UDMA 33介面——EIDE標准將原來介面數據傳輸率從16.6MB/s提升到了33MB/s 同年，希捷開發出液態軸承（FDB，Fluid
Dynamic Bearing）馬達。所謂的FDB就是指將陀螺儀上的技術引進到硬碟生產中，用厚度相當於頭發直徑十分之一的油膜取代金屬軸承，減輕了硬碟噪音與發熱量。
6．1996年，希捷收購康諾（Conner Peripherals）。
7．1998年2月，UDMA66規格面世。
8．1999年，容量高達10GB的ATA硬碟面世。
9．2000年2月23日，希捷發布了轉速高達15，000RPM的Cheetah X15系列硬碟。
3月16日，硬碟領域又有新突破，第一款"玻璃硬碟"問世。
10月，邁拓（Maxtor）收購昆騰。
10．2001年：新的磁頭技術，此時的全部硬碟幾乎均採用GMR，該技術目前最新的為第四代GMR磁頭技術。
11．2003年1月，日立宣布完成20.5億美元的收購IBM硬碟事業部計劃，並成立日立環球儲存科技公司（Hitachi Global Storage
Technologies,Hitachi GST）。
12．2005年日立環儲和希捷都宣布了將開始大量採用磁碟垂直寫入技術（perpendicular recording），該原理是將平行於碟片的磁場方向改變為垂直（90度），更充分地利用的儲存空間。
13．2005年12月21日,硬碟製造商希捷宣布收購邁拓（Maxtor）。
14．2007年1月，日立環球儲存科技宣布將會發售全球首隻1Terabyte的硬碟，比原先的預定時間遲了一年多。硬碟的售價為399美元，平均每美元可以購得2.75GB硬碟空間。
15．2007年11月，Maxtor硬碟出廠的預先格式化的硬碟，被發現已植入會盜取在線游戲的帳號與密碼的木馬。
16．2010年12月，日立環球存儲科技公司日前同時宣布，將向全球OEM廠商和部分分銷合作夥伴推出3T
硬碟(15張)B、2TB和1.5TB Deskstar
7K3000硬碟系列。
17．2011年3月8日凌晨，WD西部數據公司宣布，將以現金加股票的形式，出資43億美元收購日立全資子公司，同為世界級硬碟大廠的日立環球存儲技術公司（HGST）。
編輯本段介面ATA全稱Advanced
Technol
ogy Attachment，是用傳統的40-pin 並口數據線連接主板與硬碟的，外部介面速度最大為133MB/s，因為並口線的抗干擾性太差，且排線占空間，不利計算機散熱，將逐漸被SATA 所取代。
IDEIDE的英文全稱為「Integrated Drive
Electronics」，即「電子集成驅動器」，俗稱PATA並口。
SATA使用SATA（Serial ATA）口的硬碟又叫串口硬碟，是未來PC機硬碟的趨勢。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式確立了Serial ATA
1.0規范，2002年，雖然串列ATA的相關設備還未正式上市，但Serial ATA委員會已搶先確立了Serial ATA 2.0規范。Serial
ATA採用串列連接方式，串列ATA匯流排使用嵌入式時鍾信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區別在於能對傳輸指令（不僅僅是數據）進行檢查，如果發現錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。串列介面還具有結構簡單、支持熱插拔的優點。
SATA ⅡSATA
Ⅱ是晶元巨頭Intel英特爾與硬碟巨頭Seagate希捷在SATA的基礎上發展起來的，其主要特徵是外部傳輸率從SATA的150MB/s進一步提高到了300MB/s，此外還包括NCQ(Native Command Queuing，原生命令隊列）、埠多路器(Port
Multiplier）、交錯啟動（Staggered Spin-up）等一系列的技術特徵。但是並非所有的SATA硬碟都可以使用NCQ技術，除了硬碟本身要支持NCQ之外，也要求主板晶元組的SATA控制器支持NCQ。
SATA
Ⅲ正式名稱為「SATARevision3.0」，是串列ATA國際組織（SATA-IO）在2009年5月份發布的新版規范，主要是傳輸速度翻番達到6Gbps，同時向下兼容舊版規范「SATARevision2.6」（也就是現在俗稱的SATA3Gbps），介面、數據線都沒有變動。SATA3.0介面技術標準是2007上半年英特爾公司提出的，由英特爾公司的存儲產品架構設計部技術總監Knut Grimsrud負責，Knut Grimsrud表示，SATA3.0的傳輸速率將達到6Gbps，將在SATA2.0的基礎上增加1倍。
SCSISCSI的英文全稱為「Small Computer System
Interface」（小型計算機系統介面），是同IDE（ATA）完全不同的介面，IDE介面是普通PC的標准介面，而SCSI並不是專門為硬碟設計的介面，是一種廣泛應用於小型機上的高速數據傳輸技術。SCSI介面具有應用范圍廣、多任務、帶寬大、CPU佔用率低，以及熱插拔等優點，但較高的價格使得它很難如IDE硬碟般普及，因此SCSI硬碟主要應用於中、高端伺服器和高檔工作站中。
光纖通道光纖通道的英文拼寫是Fibre Channel，和SCIS介面一樣光纖通道最初也不是為硬碟設計開發的介面技術，是專門為網路系統設計的，但隨著存儲系統對速度的需求，才逐漸應用到硬碟系統中。光纖通道硬碟是為提高多硬碟存儲系統的速度和靈活性才開發的，它的出現大大提高了多硬碟系統的通信速度。光纖通道的主要特性有：熱插拔性、高速帶寬、遠程連接、連接設備數量大等。
光纖通道是為在像伺服器這樣的多硬碟系統環境而設計，能滿足高端工作站、伺服器、海量存儲子網路、外設間通過集線器、交換機和點對點連接進行雙向、串列數據通訊等系統對高數據傳輸率的要求。
SAS介面SAS(Serial
Attached SCSI）即串列連接SCSI，是新一代的SCSI技術，和現在流行的Serial ATA(SATA)硬碟相同，都是採用串列技術以獲得更高的傳輸速度，並通過縮短連結線改善內部空間等。SAS是並行SCSI介面之後開發出的全新介面。此介面的設計是為了改善存儲系統的效能、可用性和擴充性，並且提供與SATA硬碟的兼容性。
編輯本段尺寸⒊5英寸台式機硬碟；風頭正勁，廣泛用於各種台式計算機。
硬碟內部⒉5英寸筆記本硬碟；廣泛用於筆記本電腦，桌面一體機，移動硬碟及攜帶型硬碟播放器。
⒈8英寸微型硬碟；廣泛用於超薄筆記本電腦，移動硬碟及蘋果播放器。
⒈3英寸微型硬碟；產品單一，三星獨有技術，僅用於三星的移動硬碟。

⒈0英寸微型硬碟；最早由IBM公司開發，MicroDrive微硬碟（簡稱MD）。因符合CFⅡ標准，所以廣泛用於單反數碼相機。
0.85英寸微型硬碟；產品單一，日立獨有技術，已知用於日立的一款硬碟手機，前Rio公司的幾款MP3播放器也採用了這種硬碟。
製造廠商希捷（Seagate）

希捷 logo
希捷公司成立於1979年，現為全球第二大的硬碟、磁碟和讀寫磁頭製造商，希捷在設計、製造和銷售硬碟領域居全球領先地位，提供用於企業、台式電腦、移動設備和消費電子的產品。2005年並購邁拓（Maxtor）2011年4月收購三星（Samsung）旗下的硬碟業務。

西部數據（Western Digital）

全球知名的硬碟廠商，現為全球第一大硬碟製造商，成立於1979年，目前總部位於美國加州，在世界各地設有分公司或辦事處，為全球五大洲用戶提供存儲器產品，2011年3月收購日立之後，市場份額達到將近百分之50，取代希捷成為名副其實的硬碟老大。

日立（HITACHI）
HITACHI日立集團是全球最大的綜合跨國集團之一.台式電腦硬碟，筆記本硬碟都有生產。於2002年並購IBM硬碟生產事業部門。於2011年3月被西部數據收購。
東芝（TOSHIBA）
日本最大的半導體製造商，亦是第二大綜合電機製造商，隸屬於三井集團旗下。主要生產移動存儲產品。

三星（Samsung）
韓國最大的企業集團三星集團的簡稱。生產的硬碟提供用於台式電腦、移動設備和消費電子的產品。2011年4月19日，希捷正式宣布以13.75億美元（現金加股票的方式）收購三星硬碟業務。2011年12月20日，希捷宣布已完成對三星電子有限公司旗下硬碟業務的收購交易。

編輯本段物理結構1.磁頭
硬碟內部結構
磁頭是硬碟中最昂貴的部件，也是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭，但是，硬碟的讀、寫卻是兩種截然不同的操作，為此，這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性，從而造成了硬碟設計上的局限。而MR磁頭（Magnetoresistive
heads），即磁阻磁頭，採用的是分離式的磁頭結構：寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭（MR磁頭不能進行寫操作），讀取磁頭則採用新型的MR磁頭，即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣，在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化，以得到最好的讀/寫性能。另外，MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度，因而對信號變化相當敏感，讀取數據的准確性也相應提高。而且由於讀取的信號幅度與磁軌寬度無關，故磁軌可以做得很窄，從而提高了碟片密度，達到200MB/英寸2，而使用傳統的磁頭只能達到20MB/英寸2，這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。目前，MR磁頭已得到廣泛應用，而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭（Giant
Magnetoresistive heads）也逐漸普及。
2.磁軌當磁碟旋轉時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的，因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區，磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的，這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響，同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤，一面有80個磁軌，而硬碟上的磁軌密度則遠遠大於此值，通常一面有成千上萬個磁軌。
3.扇區磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段，這些弧段便是磁碟的扇區，每個扇區可以存放512個位元組的信息，磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入數據時，要以扇區為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤，每個磁軌分為18個扇區。
4.柱面硬碟通常由重疊的一組碟片構成，每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌，並從外緣的「0」開始編號，具有相同編號的磁軌形成一個圓柱，稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤單面上的磁軌數是相等的。無論是雙盤面還是單盤面，由於每個盤面都有自己的磁頭，因此，盤面數等於總的磁頭數。所謂硬碟的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁頭）、Sector（扇區），只要知道了硬碟的CHS的數目，即可確定硬碟的容量，硬碟的容量=柱面數*磁頭數*扇區數*512B。

編輯本段邏輯結構3D參數很久以前，硬碟的容量還非常小的時候，人們採用與軟盤類似的結構生產硬碟。也就是硬碟碟片的每一條磁軌都具有相同的扇區數。由此產生了所謂的3D參數（Disk Geometry). 即磁頭數（Heads），柱面數（Cylinders），扇區數（Sectors），以及相應的定址方式。

其中：

磁頭數(Heads）表示硬碟總共有幾個磁頭，也就是有幾面碟片， 最大為255 （用8 個二進制位存儲)

柱面數(Cylinders) 表示硬碟每一面碟片上有幾條磁軌，最大為1023（用 10 個二進制位存儲）

扇區數(Sectors) 表示每一條磁軌上有幾個扇區，最大為63（用 6個二進制位存儲）

每個扇區一般是512個位元組， 理論上講這不是必須的，但好像沒有取別的值的。

所以磁碟最大容量為：

255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 7.837 GB （1M
=1048576 Bytes)

或硬碟廠商常用的單位：

255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8.414 GB （1M
=1000000 Bytes)

在CHS 定址方式中，磁頭，柱面，扇區的取值范圍分別為0到 Heads - 1。0 到Cylinders - 1。1 到Sectors
（注意是從1 開始）。
基本Int 13H 調用BIOS
Int 13H 調用是BIOS提供的磁碟基本輸入輸出中斷調用，它可以完成磁碟（包括硬碟和軟盤）的復位，讀寫，校驗，定位，診，格式化等功能。它使用的就是CHS 定址方式，因此最大識能訪問 8 GB 左右的硬碟（本文中如不作特殊說明，均以 1M = 1048576 位元組為單位）。
現代硬碟結構在老式硬碟中，由於每個磁軌的扇區數相等，所以外道的記錄密度要遠低於內道，因此會浪費很多磁碟空間
（與軟盤一樣）。為了解決這一問題，進一步提高硬碟容量，人們改用等密度結構生產硬碟。也就是說，外圈磁軌的扇區比內圈磁軌多，採用這種結構後，硬碟不再具有實際的3D參數，定址方式也改為線性定址，即以扇區為單位進行定址。

為了與使用3D定址的老軟體兼容（如使用BIOSInt13H介面的軟體）， 在硬碟控制器內部安裝了一個地址翻譯器，由它負責將老式3D參數翻譯成新的線性參數。這也是為什麼現在硬碟的3D參數可以有多種選擇的原因（不同的工作模式，對應不同的3D參數，如 LBA，LARGE，NORMAL）。
擴展Int 13H雖然現代硬碟都已經採用了線性定址，但是由於基本Int13H 的制約，使用BIOS Int
13H 介面的程序，如 DOS 等還只能訪問8
G以內的硬碟空間。為了打破這一限制，Microsoft 等幾家公司制定了擴展Int 13H 標准（Extended Int13H），採用線性定址方式存取硬碟，所以突破了 8 G的限制，而且還加入了對可拆卸介質（如活動硬碟） 的支持。

編輯本段基本參數一、容量作為計算機系統的數據存儲器，容量是硬碟最主要的參數。

硬碟的容量以兆位元組（MB/MiB）或千兆位元組（GB/GiB）為單位，1GB=1000MB而1GiB=1024MiB。但硬碟廠商通常使用的是GB，也就是1G=1000MB，而Windows系統，就依舊以「GB」字樣來表示「GiB」單位（1024換算的），因此我們在BIOS中或在格式化硬碟時看到的容量會比廠家的標稱值要小。

硬碟的容量指標還包括硬碟的單碟容量。所謂單碟容量是指硬碟單片碟片的容量，單碟容量越大，單位成本越低，平均訪問時間也越短。

一般情況下硬碟容量越大，單位位元組的價格就越便宜，但是超出主流容量的硬碟略微例外。
二、轉速轉速（Rotational Speed 或Spindle speed），是硬碟內電機主軸的旋轉速度，也就是硬碟碟片在一分鍾內所能完成的最大轉數。轉速的快慢是標示硬碟檔次的重要參數之一，它是決定硬碟內部傳輸率的關鍵因素之一，在很大程度上直接影響到硬碟的速度。硬碟的轉速越快，硬碟尋找文件的速度也就越快，相對的硬碟的傳輸速度也就得到了提高。硬碟轉速以每分鍾多少轉來表示，單位表示為RPM，RPM是Revolutions
Per minute的縮寫，是轉/每分鍾。RPM值越大，內部傳輸率就越快，訪問時間就越短，硬碟的整體性能也就越好。

硬碟的主軸馬達帶動碟片高速旋轉，產生浮力使磁頭飄浮在碟片上方。要將所要存取資料的扇區帶到磁頭下方，轉速越快，則等待時間也就越短。因此轉速在很大程度上決定了硬碟的速度。

家用的普通硬碟的轉速一般有5400rpm、7200rpm幾種，高轉速硬碟也是現在台式機用戶的首選；而對於筆記本用戶則是4200rpm、5400rpm為主，雖然已經有公司發布了10000rpm的筆記本硬碟，但在市場中還較為少見；伺服器用戶對硬碟性能要求最高，伺服器中使用的SCSI硬碟轉速基本都採用10000rpm，甚至還有15000rpm的，性能要超出家用產品很多。較高的轉速可縮短硬碟的平均尋道時間和實際讀寫時間，但隨著硬碟轉速的不斷提高也帶來了溫度升高、電機主軸磨損加大、工作噪音增大等負面影響。
三、平均訪問時間平均訪問時間（Average Access Time）是指磁頭從起始位置到達目標磁軌位置，並且從目標磁軌上找到要讀寫的數據扇區所需的時間。

平均訪問時間體現了硬碟的讀寫速度，它包括了硬碟的尋道時間和等待時間，即：平均訪問時間=平均尋道時間+平均等待時間。

硬碟的平均尋道時間（Average Seek Time）是指硬碟的磁頭移動到盤面指定磁軌所需的時間。這個時間當然越小越好，目前硬碟的平均尋道時間通常在8ms到12ms之間，而SCSI硬碟則應小於或等於8ms。

硬碟的等待時間，又叫潛伏期（Latency），是指磁頭已處於要訪問的磁軌，等待所要訪問的扇區旋轉至磁頭下方的時間。平均等待時間為碟片旋轉一周所需的時間的一半，一般應在4ms以下。
四、傳輸速率傳輸速率（Data
Transfer Rate) 硬碟的數據傳輸率是指硬碟讀寫數據的速度，單位為兆位元組每秒（MB/s）。硬碟數據傳輸率又包括了內部數據傳輸率和外部數據傳輸率。

內部傳輸率（Internal Transfer Rate) 也稱為持續傳輸率（Sustained
Transfer Rate），它反映了硬碟緩沖區未用時的性能。內部傳輸率主要依賴於硬碟的旋轉速度。

外部傳輸率（External Transfer Rate）也稱為突發數據傳輸率（Burst Data Transfer
Rate）或介面傳輸率，它標稱的是系統匯流排與硬碟緩沖區之間的數據傳輸率，外部數據傳輸率與硬碟介面類型和硬碟緩存的大小有關。

目前Fast ATA介面硬碟的最大外部傳輸率為16.6MB/s，而Ultra
ATA介面的硬碟則達到33.3MB/s。2012年12月，兩80後研製出傳輸速度每秒1.5GB的固態硬碟。[1]
使用SATA（Serial ATA）口的硬碟又叫串口硬碟，是未來PC機硬碟的趨勢。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial
ATA委員會正式確立了Serial ATA 1.0規范。2002年，雖然串列ATA的相關設備還未正式上市，但Serial ATA委員會已搶先確立了Serial
ATA 2.0規范。Serial ATA採用串列連接方式，串列ATA匯流排使用嵌入式時鍾信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區別在於能對傳輸指令（不僅僅是數據）進行檢查，如果發現錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。串列介面還具有結構簡單、支持熱插拔的優點。
五、緩存緩存（Cache memory）是硬碟控制器上的一塊內存晶元，具有極快的存取速度，它是硬碟內部存儲和外界介面之間的緩沖器。由於硬碟的內部數據傳輸速度和外界介面傳輸速度不同，緩存在其中起到一個緩沖的作用。緩存的大小與速度是直接關繫到硬碟的傳輸速度的重要因素，能夠大幅度地提高硬碟整體性能。當硬碟存取零碎數據時需要不斷地在硬碟與內存之間交換數據，有大緩存，則可以將那些零碎數據暫存在緩存中，減小外系統的負荷，也提高了數據的傳輸速度

編輯本段數據保護1．S.M.A.R.T.技術

S.M.A.R.T.技術的全稱是Self-Monitoring,Analysis and Reporting
Technology，即「自監測、分析及報告技術」。在ATA-3標准中，S.M.A.R.T.技術被正式確立。S.M.A.R.T.監測的對象包括磁頭、磁碟、馬達、電路等，由硬碟的監測電路和主機上的監測軟體對被監測對象的運行情況與歷史記錄及預設的安全值進行分析、比較，當出現安全值范圍以外的情況時，會自動向用戶發出警告，而更先進的技術還可以提醒網路管理員的注意，自動降低硬碟的運行速度，把重要數據文件轉存到其它安全扇區，甚至把文件備份到其它硬碟或存儲設備。通過S.M.A.R.T.技術，確實可以對硬碟潛在故障進行有效預測，提高數據的安全性。但我們也應該看到，S.M.A.R.T.技術並不是萬能的，它只能對漸發性的故障進行監測，而對於一些突發性的故障，如碟片突然斷裂等，硬碟再怎麼smart也無能為力了。因此不管怎樣，備份仍然是必須的。

2．DFT技術

DFT（Drive Fitness Test，驅動器健康檢測）技術是IBM公司為其PC硬碟開發的數據保護技術，它通過使用DFT程序訪問IBM硬碟里的DFT微代碼對硬碟進行檢測，可以讓用戶方便快捷地檢測硬碟的運轉狀況。

據研究表明，在用戶送回返修的硬碟中，大部分的硬碟本身是好的。DFT能夠減少這種情形的發生，為用戶節省時間和精力，避免因誤判造成數據丟失。它在硬碟上分割出一個單獨的空間給DFT程序，即使在系統軟體不能正常工作的情況下也能調用。

DFT微代碼可以自動對錯誤事件進行登記，並將登記數據保存到硬碟上的保留區域中。DFT微代碼還可以實時對硬碟進行物理分析，如通過讀取伺服位置錯誤信號來計算出碟片交換、伺服穩定性、重復移動等參數，並給出圖形供用戶或技術人員參考。這是一個全新的觀念，硬碟子系統的控制信號可以被用來分析硬碟本身的機械狀況。

而DFT軟體是一個獨立的不依賴操作系統的軟體，它可以在用戶其他任何軟體失效的情況下運行。

3．加密技術
現代社會人們對隱私的保護欲越來越強烈，硬碟加密技術開始發展。文字、圖形、數字密碼保護是最基本的形式，隨著科技的進步，生物識別技術開始應用到硬碟技術當中。

編輯本段擴展分區由於主分區表中只能分四個分區，無法滿足需求，因此設計了一種擴展分區格式。基本上說，擴展分區的信息是以鏈表形式存放的，但也有一些特別的地方。首先， 主分區表中要有一個基本擴展分區項，所有擴展分區都隸屬於它，也就是說其他所有擴展分區的空間都必須包括在這個基本擴展分區中。對於DOS
/ Windows 來說，擴展分區的類型為0x05。除基本擴展分區以外的其他所有擴展分區則以鏈表的形式級聯存放， 後一個擴展分區的數據項記錄在前一個擴展分區的分區表中，但兩個擴展分區的空間並不重疊。

擴展分區類似於一個完整的硬碟，必須進一步分區才能使用。但每個擴展分區中只能存在一個其他分區。此分區在
DOS/Windows環境中即為邏輯盤。因此每一個擴展分區的分區表（同樣存儲在擴展分區的第一個扇區中）中最多隻能有兩個分區數據項（包括下一個擴展分區的數據項）。

Ⅱ 電腦硬碟上有幾個盤分別都有什麼作用

電腦硬碟一般情況下都是分C、D、E、F四個盤，但也有人把硬碟為分若干個分區。如何分盤看個人需求，主要是為了方便管理各種資料，其中C盤做系統分區，用於存儲操作系統；D盤和E盤做資料分區，用於存儲游戲、軟體、資料、視頻、音頻等文件；F盤做系統備份分區，用於存儲操作系統安裝包、驅動程序、克隆鏡像等。

C盤是電腦硬碟主分區之一，一般用於儲存或安裝系統使用。針對安裝在本地硬碟的單操作系統來說，是默認的本地系統啟動硬碟。大部分C盤雹襲內文件主要由Documents and Settings、Windows、Program Files等系統文件夾組成，Program Files文件夾一般都是安裝軟體的默認位置，但是也是病信譽毒的位置，所以要對C盤進行嚴密保護。

C盤對於本地硬碟的單操作系統來說，是極其重要的，所以平時存放數據盡量不要放C盤。平時下載的軟體、游戲、文件等內容可以存在D、E、F三個盤中。

拓展資料：

分區就是將一個硬碟分成多個邏輯區(多個鏈表)，然後每個邏輯區可以分門別類的放置自己的資料方便管理，和自己查找。硬碟傳輸速度不變，但是垃圾文件多了就不是分區可以改變。不傷硬碟。移動硬碟是以鏈表形式存在的，依附於現有的主分區(在Windows系統就是C盤滑肆段) 移動硬碟和本地硬碟一樣有主分區、擴展分區和邏輯分區。

Ⅲ 電腦硬碟在哪個位置

一般硬碟都機箱的前中部和下部安裝著的，M2介面的SSD一般安裝在顯卡插口的2邊的。

Ⅳ 電腦硬碟有哪些組成部分

1．盤體

盤體從物理的角度分為磁面（Side）、磁軌（Track）、柱面（Cylinder）與扇區（Sector）等4個結構。磁面也就是組成盤體各碟片的上下兩個盤面，第一個碟片的第一面為0磁面，下一個為1磁面；第二個碟片的第一面為2磁面，以此類推??。磁軌也就是在格式化磁碟時碟片上被劃分出來的許多同心圓。最外層的磁軌為0道，並向著磁面中心增長。事實上，硬碟的盤體結構與大家熟悉的軟盤非常類似。只不過其碟片是由多個重疊在一起並由墊圈隔開的碟片組成，而且碟片採用金屬圓片（IBM曾經採用玻璃作為材料），表面極為平整光滑，並塗有磁性物質。

2．讀寫磁頭組件

讀寫磁頭組件由讀寫磁頭、傳動手臂、傳動軸三部分組成。在具體工作時，磁頭通過傳動手臂和傳動軸以固定半徑掃描碟片，以此來讀寫數據。磁頭是集成工藝製成的多個磁頭的組合，採用非接觸式結構。硬碟加電後，讀寫磁頭在高速旋轉的磁碟表面飛行，飛高間隙只有0.1～0.3μm，可以獲得極高的數據傳輸率。新型MR（Magnetoresistive heads） 磁阻磁頭採用讀寫分離的磁頭結構，寫操作時使用傳統的磁感應磁頭，讀操作則採用MR磁頭。

3．磁頭驅動機構

對於硬碟而言，磁頭驅動機構就好比是一個指揮官，它控制磁頭的讀寫，直接為傳動手臂與傳動軸傳送指令。磁頭驅動機構主要由音圈電機、磁頭驅動小車和防震動機構組成。磁頭驅動機構對磁頭進行正確的驅動，在很短的時間內精確定位到系統指令指定的磁軌上，保證數據讀寫的可靠性。一般而言，磁頭機構的電機有步進電機、力矩電機和音圈電機三種，現在硬碟多採用音圈電機驅動。音圈是中間插有與磁頭相連的磁棒的的線圈，當電流通過線圈時，磁棒就會發生位移，進而驅動裝載磁頭的小車，並根據控制器在盤面上磁頭位置的信息編碼來得到磁頭移動的距離，達到准確定位的目的。

4．主軸組件

硬碟的主軸組件主要是軸承和馬達，可以籠統地認為軸承決定一款硬碟的噪音表現，而馬達決定性能。當然，這樣說並不完全，但是基本上表達了這兩項內容在硬碟中的重要地位。從滾珠軸承到油浸軸承再到液態軸承，硬碟軸承處於不斷的改良當中，目前液態軸承已經成為絕對的主流市場。由於採用液體作為軸承，所以金屬之間不直接摩擦，這樣一來除了延長了主軸點解的壽命、減少發熱之外，最重要一點是實現了硬碟雜訊控制的突破。不過需要指出的是，採用液態軸承對於性能並沒有任何好處，甚至反而會延長尋道時間。對於PC設備而言，似乎噪音與性能是一對永遠難以平衡的矛盾。

Ⅳ 電腦硬碟的構造

結構
硬碟（hard disk）是計算機中最重要的存儲器之一。計算機需要正常運行所需的大部分軟體都存儲在硬碟上。因為硬碟存儲的容量較大，區別於內存、光碟。硬碟是電腦上使用使用堅硬的旋轉碟片為基礎的存儲設備。它在平整的磁性表面存儲和檢索數字數據。

物理結構

磁頭是硬碟中最昂貴的部件，也是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭，但是，硬碟的讀、寫卻是兩種截然不同的操作，為此，這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性，從而造成了硬碟設計上的局限。

硬碟
而MR磁頭（Magnetoresistive heads），即磁阻磁頭，採用的是分離式的磁頭結構：寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭（MR磁頭不能進行寫操作），讀取磁頭則採用新型的MR磁頭，即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣，在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化，以得到最好的讀/寫性能。另外，MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度，因而對信號變化相當敏感，讀取數據的准確性也相應提高。而且由於讀取的信號幅度與磁軌寬度無關，故磁軌可以做得很窄，從而提高了碟片密度，達到200MB/英寸2，而使用傳統的磁頭只能達到20MB/英寸2，這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。MR磁頭已得到廣泛應用，而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭（Giant Magnetoresistive heads）也逐漸普及。

磁軌

當磁碟旋轉時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的，因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區，

垂直記錄時磁顆粒狀態表示
磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的，這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響，同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤，一面有80個磁軌，而硬碟上的磁軌密度則遠遠大於此值，通常一面有成千上萬個磁軌。

磁碟表面塗有做為紀錄使用的磁性介質，其在顯微鏡下呈現出來的便是一個個磁顆粒。微小的磁顆粒極性可以被磁頭快速的改變，並且在改變之後可以穩定的保持，系統通過磁通量以及磁阻的變化來分辨二進制中的0或者1。也正是因為所有的操作均是在微觀情況下進行，所以如果硬碟在高速運行的同時受到外力的震盪，將會有可能因為磁頭拍擊磁碟表面而造成不可挽回的數據損失。除此之外，磁顆粒的單軸異向性和體積會明顯的磁顆粒的熱穩定性，而熱穩定性的高低則決定了磁顆粒狀態的穩定性，也就是決定了所儲存數據的正確性和穩定性。但是，磁顆粒的單軸異向性和體積也不能一味地提高，它們受限於磁頭能提供的寫入場以及介質信噪比的限制。

扇區

磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段，這些弧段便是磁碟的扇區，每個扇區可以存放512個位元組的信息，磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入數據時，要以扇區為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤，每個磁軌分為18個扇區。

柱面

硬碟通常由重疊的一組碟片構成，每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌，並從外緣的「0」開始編號，具有相同編號的磁軌形成一個圓柱，稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤面上的磁軌數是相等的。由於每個盤面都有自己的磁頭，因此，盤面數等於總的磁頭數。所謂硬碟的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁頭）、Sector（扇區），只要知道了硬碟的CHS的數目，即可確定硬碟的容量，硬碟的容量=柱面數磁頭數扇區數512B。

邏輯結構

硬碟的容量還非常小的時候，人們採用與軟盤類似的結構生產硬碟。也就是硬碟碟片的每一條磁軌都具有相同的扇區數。由此產生了所謂的3D參數 (Disk Geometry). 既磁頭數(Heads)，柱面數(Cylinders)，扇區數(Sectors)，以及相應的定址方式。

其中：磁頭數(Heads)表示硬碟總共有幾個磁頭,也就是有幾面碟片, 最大為 255 (用 8 個二進制位存儲)；柱面數(Cylinders) 表示硬碟每一面碟片上有幾條磁軌,最大為 1023(用 10 個二進制位存儲)；每個扇區一般是 512個位元組, 理論上講這不是必須的,但好像沒有取別的值的。所以磁碟最大容量為：255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬碟廠商常用的單位：255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 GB ( 1M =1000000 Bytes )

在 CHS定址方式中，磁頭，柱面，扇區的取值范圍分別為 0到 Heads - 1。0 到 Cylinders - 1。 1 到 Sectors (注意是從 1 開始)。

基本 Int 13H 調用簡介

BIOS Int 13H 調用是 BIOS提供的磁碟基本輸入輸出中斷調用，它可以完成磁碟(包括硬碟和軟盤)的復位，讀寫，校驗，定位，診，格式化等功能。它使用的就是CHS 定址方式， 因此最大識能訪問 8 GB 左右的硬碟 (本文中如不作特殊說明，均以 1M = 1048576 位元組為單位)。

Ⅵ 帶你看看台式電腦硬碟的內部結構是什麼樣子

電腦機箱里的核心部件一般有六個： 1、機箱（裝主機配件的箱子，沒有機箱不影響使用) 2、電源（主機供電系統，沒有電源不能使用） 3、主板（連接主機各個配件的主題，沒有主板主機不能使用） 4、cpu（主機的心臟，負責數據運算。不可缺少。） 5、內存（存儲主機調用文件，不可缺少。） 6、硬碟（主機的存儲器，獨立主機不可缺少） 7、音效卡（某些主板集成） 8、顯卡（某些主板集成） 9、網卡（某些主板集成，沒有網卡計算機無法訪問網路。） 10、光碟機（沒有光碟機，主機無法讀取光碟上的文件） 11、軟碟機（沒有軟碟機，主機無法讀取軟盤上的文件） 12、一些不常用設備如：1394卡、視頻採集卡、電視卡、藍牙等

Ⅶ 電腦硬碟的內部構造及原理是不是和光碟機一樣啊

不一樣。
一、硬碟的內部構造分為：磁頭、磁軌、扇區、和柱面。
磁頭：磁頭是硬碟中最昂貴的部件，也是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭，但是，硬碟的讀、寫卻是兩種截然不同的操作，為此，這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性，從而造成了硬碟設計上的局限。而MR磁頭（Magnetoresistive heads），即磁阻磁頭，採用的是分離式的磁頭結構：寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭（MR磁頭不能進行寫操作），讀取磁頭則採用新型的MR磁頭，即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣，在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化，以得到最好的讀/寫性能。另外，MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應信號幅度，因而對信號變化相當敏感，讀取數據的准確性也相應提高。而且由於讀取的信號幅度與磁軌寬度無關，故磁軌可以做得很窄，從而提高了碟片密度，達到每平方英寸200MB，而使用傳統的磁頭只能達到每平方英寸20MB，這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。MR磁頭已得到廣泛應用，而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭（Giant Magnetoresistive heads）也逐漸開始普及。
磁軌：當磁碟旋轉時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的，因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區，磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的，這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響，同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤，一面有80個磁軌，而硬碟上的磁軌密度則遠遠大於此值，通常一面有成千上萬個磁軌。磁軌的磁化方式一般由磁頭迅速切換正負極改變磁軌所代表的0和1。
扇區：磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段，這些弧段便是磁碟的扇區，每個扇區可以存放512個位元組的信息，磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入數據時，要以扇區為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤，每個磁軌分為18個扇區。
柱面：硬碟通常由重疊的一組碟片構成，每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌，並從外緣的「0」開始編號，具有相同編號的磁軌形成一個圓柱，稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤單面上的磁軌數是相等的。無論是雙盤面還是單盤面，由於每個盤面都只有自己獨一無二的磁頭，因此，盤面數等於總的磁頭數。所謂硬碟的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁頭）、Sector（扇區），只要知道了硬碟的CHS的數目，即可確定硬碟的容量，硬碟的容量=柱面數*磁頭數*扇區數*512B。
二、光碟機的內部構造：
（1）激光頭組件：包括光電管、聚焦透鏡等組成部分，配合運行齒輪機構和導軌等機械組成部分，在通電狀態下根據系統信號確定、讀取光碟數據並通過數據帶將數據傳輸到系統。
（2）主軸電機：光碟運行的驅動力，在光碟讀取過程的告訴運行中由提供快速的數據定位功能。
（3）光碟托架：在開啟和關閉狀態下的光碟承載體。
（4）啟動機構：控制光碟托架的進出和主軸馬達的啟動，通電運行時，啟動機構將使包括主軸馬達和激光的頭組件的伺服機構都處於半載入狀態中 。