很多朋友对硬盘工作原理分类，硬盘工作原理还不了解，今天小绿就为大家解答一下。
硬盘(1000)硬盘是计算机的主要存储介质之一，由一个或多个铝制或玻璃制的磁盘组成。圆盘上覆盖着铁磁材料。
有固态硬盘(SSD盘，新型硬盘)、机械硬盘(HDD传统硬盘)、混合硬盘(HHD是在传统机械硬盘基础上诞生的新型硬盘)。SSD用闪存颗粒存储，HDD用磁盘存储，HHD(混合硬盘)是一种集磁性硬盘和闪存于一体的硬盘。大部分硬盘都是固定硬盘，永久密封固定在硬盘驱动器中。
磁头复位节能技术：通过在空闲时间复位磁头来节能。
多头技术：它可以通过在同一个磁盘上添加多个磁头同时读写来加快硬盘速度，也可以通过使用磁头同时读写来加快磁盘速度。它主要用于服务器和数据库中心。
硬盘工作原理硬盘使用磁介质来存储数据。硬盘的表面涂有磁介质。这些磁介质被分成磁道。在每一个轨道上，似乎都有无数个随机排列的小磁铁，分别代表0和1的状态。当这些小磁铁受到来自磁头的磁力影响时，它们的排列方向会相应改变。利用磁头的磁力来控制一些指定的小磁铁的方向，这样每个小磁铁都可以用来存储数据。
硬盘上电正常工作后，利用电路板中的MCU初始化模块进行初始化。此时磁头放在磁盘的起止着陆区，不存储任何数据，磁头在这个区域起止不存在数据损坏的问题。初始化后，主轴电机将启动并高速旋转，而装载磁头的小车机构将移动，将磁头放置在磁盘表面的0磁道上方，它处于等待指令的启动状态。当硬盘的接口电路接收到来自计算机系统的命令信号时，会通过前置放大控制电路驱动硬盘磁头的音圈电机发出磁信号，并根据感应到电阻变化的磁头正确定位磁介质形式的磁盘数据信息，并将接收到的数据信息解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈到计算机系统完成命令操作。当硬盘断电时，浮动磁头会在反力矩弹簧的作用下返回并驻留在起止着陆区。这就是硬盘的整个工作过程。
一般来说，硬盘的工作原理是利用特定磁性粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时，将磁性粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，然后使用数据转换器将这些电脉冲信号转换成计算机可以使用的数据，而写入操作则正好相反。
基本参数容量
硬盘作为计算机系统的数据存储器，容量是最重要的参数。
硬盘的容量以兆字节(MB/MiB)、千兆字节(GB/GiB)或太字节(TB/TIB)为单位来衡量，而常见的换算公式有：1TB=1024GB、1GB=1024MB、1MB=1024KB。但硬盘厂商通常使用GB，即1G=1000MB，而Windows系统仍然使用“GB”一词来表示“GiB”单位(按1024换算)，所以我们在BIOS中或格式化硬盘时看到的容量会小于厂商标称值。
硬盘的容量指标还包括硬盘的每盘存储量。每个磁盘的存储量是指单个硬盘的容量。每个磁盘的存储量越大，单位成本越低，平均访问时间越短。
一般来说，硬盘容量越大，单位字节价格越便宜，但超过主流容量的硬盘略有例外。
我们买硬盘的时候说是500G，实际容量小于500G。因为厂家是按照1MB=1000KB折算的，我们买的是新硬盘，比我们买的时候实际的量要小。
抬前轮速度
转速(转速或主轴转速)是硬盘中电机主轴的转速，即硬盘在一分钟内可以完成的最大转数。速度是标志硬盘档次的重要参数之一，是决定硬盘内部传输速率的关键因素之一，在很大程度上直接影响硬盘的速度。硬盘转速越快，硬盘搜索文件的速度越快，硬盘的传输速度也越高。硬盘的转速用每分钟多少转来表示，单位是RPM。RPM是每分钟转数的缩写，即每分钟转数。RPM值越高，内部传输速率越快，访问时间越短，硬盘整体性能越好。
硬盘的主轴电机带动磁盘高速旋转，产生浮力使磁头浮在磁盘上方。要把要访问的扇区带到磁头下面，转速越快，等待时间越短。所以转速很大程度上决定了硬盘的速度。
普通家用硬盘的转速一般是5400转，7200转。几款高速硬盘也是台式机用户的首选。对于笔记本用户，是4200转和5400转。虽然有公司发布了10000转的笔记本硬盘，但是在市场上还是很少见的。用户对硬盘性能的要求最高。服务器用的SCSI硬盘速度基本都是10000转，甚至15000转，比家用产品高很多。更高的速度可以缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间，但随着硬盘速度的不断提高，也带来了温升、电机主轴磨损、工作噪音等负面影响。
平均访问时间
平均访问时间是指磁头从起始位置到达目标磁道并找到要从目标磁道读写的数据扇区所需的时间。
平均访问时间反映了硬盘的读写速度，包括硬盘的寻道时间和等待时间，即平均访问时间=平均寻道时间的平均等待时间。
硬盘平均寻道时间(Average Seek Time)是指硬盘磁头移动到盘面指定磁道所需的时间。当然，时间越短越好。硬盘的平均寻道时间通常在8ms到12ms之间，而SCSI硬盘的平均寻道时间应该小于等于8ms。
硬盘的等待时间，也叫等待时间，是指磁头已经在要访问的磁道上，等待要访问的扇区旋转到磁头下方的时间。平均等待时间是磁盘旋转一周所需时间的一半，一般应小于4 ms。
传输速度
数据传输率硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位是兆字节每秒(MB/s)。硬盘数据传输速率包括内部数据传输速率和外部数据传输速率。
内部传输速率，也称为持续传输速率，反映了硬盘缓冲区在未使用时的性能。内部传输速率主要取决于硬盘的转速。
外部传输速率，也称为突发数据传输速率或接口传输速率，是系统总线和硬盘缓冲区之间的额定数据传输速率。外部数据传输速率与硬盘接口类型和硬盘缓冲区大小有关。
快速ATA接口的硬盘最大外部传输速率为16.6MB/s，Ultra ATA接口的硬盘最大外部传输速率为33.3 MB/s，2012年12月，80后研发出传输速度为每秒1.5GB的固态硬盘。
躲藏
高速缓冲存储器是硬盘控制器上的存储芯片，具有极快的访问速度。它是硬盘内部存储和外部接口之间的缓冲区。因为硬盘内部数据传输速度和外部接口不同，缓存在其中起到缓冲的作用。缓存的大小和速度是直接关系到硬盘传输速度的重要因素，可以大大提高硬盘的整体性能。当硬盘访问零碎数据时，需要不断地在硬盘和内存之间交换数据。有了大型缓存，这些零碎的数据可以临时存储在缓存中，从而减少外部系统的负载并提高
硬盘的类型(型号)。从使用角度来看，硬盘分为台式硬盘、笔记本硬盘、移动硬盘、机械硬盘、固态硬盘、服务器硬盘、磁盘阵列等。下面就一个一个介绍吧。
硬盘和笔记本电脑。
简单来说，桌面硬盘就是3.5寸的硬盘，比较大，比较厚，比较重；笔记本硬盘2.5寸，更小更薄更轻。看下图，可以直观的看出两个硬盘的大小差别：
图1:台式机硬盘和笔记本硬盘
关于台式机硬盘和笔记本硬盘的区别，除了一个更大更厚更重；一个更小更薄更轻的。更重要的是，你要知道，从性能上来说，台式机硬盘比笔记本硬盘好，笔记本硬盘的优点是节省空间，便于携带；价格方面，笔记本硬盘比台式机硬盘略贵。
另外，其实并不是说台式机硬盘只能用在台式机上，而是笔记本硬盘只能用在笔记本上。笔记本用台式机硬盘是可以的，但是技术上来说没问题。只是台式机硬盘占用空间比较大，所以笔记本的体积很大，不方便携带。同样的，笔记本硬盘可以在桌面上使用，但是笔记本硬盘的性能不如桌面硬盘，价格也略贵，所以几乎没人这样用。
移动硬盘
移动硬盘的本质是在笔记本硬盘或台式机硬盘上加一个外壳和USB转换接口，就成了可移动硬盘。将移动硬盘插入电脑的USB口，即可即插即用，如下图所示：
图2:移动硬盘的使用
为了方便携带，移动硬盘一般都是2.5寸的笔记本硬盘，带外壳。如果因为特殊原因，需要将一个3.5寸的桌面硬盘作为移动硬盘使用，那么在使用移动硬盘的时候，除了用USB线将移动硬盘连接到电脑之外，还需要给移动硬盘加一个电源，否则无法使用。
建议：购买移动硬盘时，一定要买知名厂商的产品。不然谁知道壳里面的硬盘是什么质量？另外，可以自己购买笔记本硬盘和移动硬盘外壳，然后自己制作移动硬盘，既省钱又能保证质量，一点都不麻烦！
机械硬盘和固态硬盘
一直以来，我们使用的传统硬盘都是机械硬盘，包含磁盘、磁头等器件，依靠磁记录来存储数据。目前机械硬盘仍是市场主流，价格相对便宜。固态硬盘的英文名是Solid State Drives，简称SSD。固态硬盘依靠电子存储芯片(闪存)存储数据，与机械硬盘完全不同。目前固态硬盘还是比较贵的，用的人也不多。但是在未来的发展趋势中，使用固态硬盘的人会越来越多，固态硬盘的市场份额也会越来越大。
为什么固态硬盘市场在增长？这是因为，相比传统硬盘，固态硬盘在技术上有很大优势。最突出的优势就是速度。根据笔者的经验，启动一个Windows7，电脑其他配置完全一样，机械硬盘2分钟，固态硬盘只需要十几秒，也就是固态硬盘比机械硬盘快10倍！
一般SSD的尺寸是2.5英寸，和笔记本HDD一样，但是从厚度和重量上来说，SSD更轻更薄，携带更方便。下图是台式机硬盘、笔记本硬盘、固态硬盘的大小对比：
图3: SSD比笔记本HDD更薄更轻。
建议：目前固态硬盘的价格还是很贵的，尤其是大容量固态硬盘，动辄上千，比电脑其余部分加起来还多。我建议你可以买一个128G的固态硬盘，把操作系统和最常用的软件装在固态硬盘里，其他数据装在机械硬盘里，会大大提高你电脑的速度！
服务器硬盘和磁盘阵列
在本教程中，服务器硬盘和磁盘阵列属于高大上的东西范畴，因为真的很贵！不过不用担心，这两座高楼只会在搭建服务器的时候使用，普通用户很少有机会使用。如果你对服务器硬盘和磁盘阵列很好奇，请继续阅读教程，否则可以完全忽略这部分的介绍。
首先，我来说说什么是服务器。无论是访问网站、打电话、刷银行卡等。实际上，最终处理你的请求数据的设备是一种叫做服务器的东西。本质上，服务器和你的个人电脑、笔记本没什么区别，只是更快、更强大、更可靠。
同样的，服务器上用的硬盘和你台式机或者笔记本上用的硬盘本质上是一样的，只是服务器硬盘性能更好，当然也更贵。下图显示了一个实际的服务器硬盘：
图4:服务器硬盘，用于热插拔的接口设备在最右边。
在外观上，服务器硬盘和普通硬盘最明显的区别就是服务器硬盘多了一个热插拔的接口设备。另外，服务器的接口类型与普通硬盘不同。
我们用电脑或者笔记本的时候，硬盘是内置在电脑或者笔记本里的，但是服务器硬盘不是这样。一般将服务器硬盘放在专门设计的机柜中，然后机柜通过数据线与服务器连接。该机柜称为磁盘阵列，如下图所示：
图5:能够插拔5个服务器硬盘的磁盘阵列
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