現(xiàn)在的游戲大作畫面越來越棒、軟件功能越來越豐富、操作越來越傻瓜化,這都需要越來越多的數(shù)據(jù),所以這些游戲、軟件的容量也都越來越大。我們能爽玩電腦,也就越來越離不開大容量硬盤了。所以,這一期我們就來認識一下它們吧。
傳統(tǒng)的硬盤結構中,存儲數(shù)據(jù)的磁盤片被裝在金屬盒子中,它們都是硬邦邦的,所以就被叫做“硬”盤。硬盤除了在其他硬件如CPU、顯卡需要時提供數(shù)據(jù)外,這些配件處理后的文件數(shù)據(jù)如果需要儲存,也會由用戶手動或系統(tǒng)自動寫入硬盤進行保存。
這里說的傳統(tǒng)硬盤因為采用機械結構,所以也叫機械硬盤(HDD,Hard Disk Drive),現(xiàn)在還有使用芯片儲存數(shù)據(jù)的固態(tài)硬盤(SSD,Solid StateDrive)、把兩者合一的混合硬盤(SSHD,Solid StateHybrid Drive)等。硬盤的容量單位是GB和TB,1TB=1024GB(有時也會近似為1000GB)。
由于機械硬盤發(fā)展早,技術也相對成熟穩(wěn)定,所以價格低廉、存儲容量大。固態(tài)硬盤則勝在速度快,但價格比較高。
很多初學者最容易把硬盤和內(nèi)存混在一起,這里再強調(diào)一下,硬盤容量大,一般好幾百GB或者幾個TB,內(nèi)存容量小,一般幾個GB或者十幾GB;硬盤上裝著的各種文件不會丟失,內(nèi)存只是開機后輔助CPU、顯卡等配件計算的,一關機就什么數(shù)據(jù)都沒了。
臺式電腦機械硬盤的主流接口為SATA接口,包括SATA數(shù)據(jù)接口和SATA電源接口。目前的主流容量為1TB~6TB,最新產(chǎn)品的容量已經(jīng)達到了18TB以上。
機械硬盤最主要的讀寫結構就是盤片和磁頭。在盤片上覆有一層很薄的磁性介質,我們的數(shù)據(jù)就在這里儲存著;磁頭負責寫入與讀取數(shù)據(jù),它工作時會在盤片上低空掠過,可以改變盤上每一個小存儲單位內(nèi)的磁極,進行數(shù)據(jù)的寫入,讀取就更簡單了,只要感應存儲單位的磁極就好了。
至于其他元件,永磁鐵的作用自然就是用來改變磁場;磁頭擺臂讓磁頭能夠在盤片上移動;主軸則是帶動盤片快速旋轉,配合擺臂的移動,可以在盤片不同的位置進行數(shù)據(jù)的讀寫。有些機械硬盤會使用完全封閉的殼子,里面充入氦氣以提升壽命,還有一些殼體帶有透氣孔,與外界保持一致的大氣壓,透氣孔內(nèi)有過濾片,防止外部灰塵進入。
固態(tài)硬盤使用芯片來存儲數(shù)據(jù),因為沒有機械裝置,所以結構簡單小巧,抗高溫、振動的能力也更強,只是同容量的價格要比機械硬盤高得多,所以現(xiàn)在大家用的一般是128GB-512GB容量的產(chǎn)品。
固態(tài)硬盤主要由控制芯片(一般稱為主控芯片)、存儲單元(NAND閃存芯片)加上緩存(就是DRAM內(nèi)存芯片),以及電路板組成。電路板承載其他元件,控制單元控制數(shù)據(jù)的讀寫過程,存儲單元負責儲存數(shù)據(jù),緩存芯片作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)木彌_區(qū),提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/p>
現(xiàn)在的固態(tài)硬盤主要有兩種樣式,一種和小尺寸的機械硬盤很像,另一種則有點像內(nèi)存,可以直接插在主板的M.2接口上使用,外形更小巧,速度也通常更決一些。
混合硬盤就是在機械硬盤的內(nèi)部加入了一塊固態(tài)硬盤,負責存儲最常用的數(shù)據(jù),這樣就結合了機械硬盤容量大、價格低的優(yōu)點和固態(tài)硬盤讀寫速度快的優(yōu)點?,F(xiàn)在由于固態(tài)硬盤的價格不斷降低,混合硬盤似乎要失去市場了。
硬盤的性能指標主要是容量、速度和壽命,容量就是硬盤能夠存儲多少數(shù)據(jù),自然越大越好;傳輸速率是指數(shù)據(jù)的傳輸快慢,自然越快越好;壽命則是硬盤一般可以無故障地運行多久,機械硬盤的壽命一般以運行時間來表示,固態(tài)硬盤則以能寫入多少數(shù)據(jù)來表示。
硬盤還有一種用法叫做磁盤陣列(RAID,Redundant Arraysof Independent Drives),用多塊硬盤組成一個硬盤組。獲得更大的容量與速度,或者安全性倍增。有些硬盤還可以不放在電腦中使用,比如作為移動硬盤、存儲塢站、網(wǎng)絡存儲等。
這一期我們對硬盤進行了全面介紹,相信讀者朋友們對硬盤有了一定的認識。在文章的結尾,我們照例會提出一個問題:大家知道常見硬盤除了連接數(shù)據(jù)線之外,還需要連接一根什么線嗎?我們下期見。