從生產、物理到邏輯層面去講述硬碟不為人知的一面。我相信只要讀者看完這些內容，對硬碟的認知產生巨大變化，也為自己日後購買提供強力的知識保障。下面就讓小編帶你去看看電腦硬碟基礎知識解析，希望能幫助到大家!
硬碟基本知識及拯救硬碟的方法基礎知識講解
1.磁軌，扇區，柱面和磁頭數
硬碟最基本的組成部分是由粗大金屬材料作成的塗以磁性介質的碟片，多種不同容量硬碟的碟片數多於。每個碟片有兩面，都可記錄資訊。碟片被分為許多扇形的區域，每個區域叫一個扇區，每個扇區可儲存128×2的N次方(N=)位元組資訊。在DOS中每扇區是128×2的2次方=512位元組，碟片表面上以碟片中心為圓心，不盡相同半徑的同心圓稱做磁軌。硬碟中，不盡相同碟片相同半徑的磁軌所一組的圓柱叫做柱面。磁軌與柱面都是堅稱有所不同半徑的圓，在許多場合，磁軌和柱面可以互相交換運用於，我們想到，每個磁碟有兩個面，每個面都有一個磁頭，習慣用磁頭號來區分。扇區，磁軌(或柱面)和磁頭數密切相關了硬碟結構的基本引數，幫手這些引數可以贏取硬碟的容量，辛計算公式為：儲存容量=磁頭數×磁軌(柱面)數×每道扇區數×每扇區位元組數
要點：
(1)硬碟有數個碟片，每碟片兩個面，每個面一個磁頭
(2)碟片被分割為多個扇形區域即扇區
(3)同一碟片多種不同半徑的同心圓為磁軌
(4)不盡相同碟片相同半徑包含的圓柱面即柱面
(5)公式：儲存容量=磁頭數×磁軌(柱面)數×每道扇區數×每扇區位元組數
(6)資訊記錄可說明為：__磁軌(柱面)，__磁頭，__扇區
2.簇
“簇”是DOS順利進行分配的最少單位。當建立一個非常大的檔案時，如是一個位元組，則它在磁碟上並不是只佔總一個位元組的空間，
而是集中於整個一簇。DOS視各有不同的儲存介質(如軟盤，硬碟)，完全相同容量的硬碟，簇的大小也不一樣。簇的大小可在專指磁碟
引數塊(BPB)中得到。簇的概念僅受限制於資料區。
本點：
(1)“簇”是DOS展開分配的之比單位。
(2)完全相同的儲存介質，相同容量的硬碟，各不相同的DOS版本，簇的大小也不一樣。
硬碟基礎知識你敢說了解多少?看完就懂!
其中最核心的部件是一磁碟、磁頭、音圈馬達、主軸電機。
主軸電機帶動磁碟，音圈馬達推動磁頭。在這四個部件的共同作用下，硬碟得以準確快速的儲存來自計算機傳送的資料。
當然別的部件，電路板、磁頭架、這些也是保障硬碟工作的必要部件。
但在硬碟當中只有這四個部件才可以活動，所以在工廠執行自測試的專案中，90%以上的流程都是調校這四個部件互相的配合度，是機械硬碟核心部件。
這裡我就將重點的幾個部件進行詳細講解。
磁頭技術發展非常迅猛，從最初的薄膜感應磁頭(TFI) 到磁阻磁頭(MR) 到巨磁阻磁頭(GMR)
再到隧穿磁阻磁頭(TMR)直至當今的二維記錄磁頭(TDMR) 。
對於已經淘汰的磁頭技術瞭解的意義不大，畢竟本文不是專門研究磁頭的，我只重點講一講時下最流行的TDMR磁頭。
不過，在談及TDMR磁頭之前，我們必須要先了解下當今磁頭結構的鼻祖一一-MR磁頭。
在MR磁頭出現之前，傳統的TEI磁頭是讀寫功能合一-的薄膜式感應磁頭。但磁頭的讀和寫的工作性質有著天壤之別。
所以這種磁頭在設計時必須同時兼顧讀和寫二種功能，正是因為TEI磁頭的侷限性，硬碟容量遲遲無法得到提升。
上世紀八十年代，IBM公司發明了MR磁頭。
MR磁頭另闢蹊徑將磁頭設計為讀寫分離的工作形式。寫入仍採用傳統的TEI磁頭進行寫操作，讀磁頭則採用MR磁頭，即感應寫、磁阻讀，完全解決了TEI磁頭的弊端。並且，針對兩種磁頭的物理特性進行引數優化，以達到最佳效能。
MR磁頭特點是通過電阻變化感應訊號幅度，對訊號強度更加敏銳，準確性也大幅提高。
MR磁頭之所以可以有效提升儲存密度，是因為MR磁頭讀資料不受磁軌寬度限制，那麼就能大幅度縮小磁軌寬度，從而提升儲存密度。
因此，MR磁頭走上了歷史的舞臺。
磁頭元件
對MR磁頭有了大致瞭解之後，回過頭講- -講 目前應用最廣泛的TDMR磁頭。
這種磁頭實際上也基於MR磁頭的原理。
大家都知道，如果想要進一步提升儲存密度， 那麼就要不斷縮小磁軌的寬度，增加磁軌的數量，讓碟片有限的面積上劃分出更多的磁軌。
如進一步的縮小碟片上磁軌的間距，並對磁軌寬度進行削減，那麼讀磁頭在獲取磁軌訊號時，就會被鄰近磁軌訊號所幹擾，這就會產生信噪。
為解決鄰近磁軌所帶來的干擾,通過尋求更高的信噪比來保證資料讀取的準確性和完整性。
磁頭研發人員腦洞大開，在現有讀磁頭後方再增加一個磁頭組成雙磁頭串聯結構，甚至採用三磁頭結構，其中一個磁頭用於磁軌定位、另外兩個則同時負責界定磁軌的兩側邊緣。
這兩個側向定位磁頭能夠被用於削減鄰道所帶來的干擾，從而凸顯出目標磁軌的真實訊號。
這一技術，完全能夠突破當前讀取點位區無法進一步縮小的瓶頸，從而有效提升磁軌密度,提供更大的儲存容量。
當今大容量尤其是氦氣硬碟，無-例外採用TDMR磁頭技術，包括疊瓦式硬碟。
這就是硬碟廠家客服提到的TDMR技術，小夥伴可明白了?
硬碟碟片
硬碟碟片多數都採用薄膜複合技術。硬碟的介質膜結構大致為:潤滑層、碳覆層、磁性層、軟磁層、緩衝層、基板。
潤滑層和碳覆層主要保護下面的磁性層;磁性層通常為一層或多層膜結構，常用材料有CrCoTa,
CoNiPt, CrCoPtTa; 軟底層能顯著提高磁性層的磁效能。
為進一步提升儲存密度，可以通過降低磁頭飛行高度、增加碟片的數量、磁軌密度來實現。由於硬碟體積的原因，碟片數目增加存在很大限制。因此只能降低磁頭的飛行高度和增加磁軌密度。
那麼基板材料的表面平整度越好,碟片上的各膜層就越光滑,磁頭的飛行高度和噪聲也可以相應降低。
硬碟所採用的基板，主要使用鋁合金和玻璃兩種材質。其中，鋁合金基板與玻璃基板相比具有韌性較高且容易製造的優點。
3.5英寸硬碟所使用的鋁合金基板的板厚為1.27mm.近年來為了增加硬碟內部碟片的數量,硬碟廠家對鋁合金基板厚度進行了削減。
鋁合金基板相對玻璃基板更容易產生振抖。振抖是指碟片高速旋轉時所產生的邊緣顫動，如果振抖較大，磁頭難以精準進行讀寫操作。
因為振抖的產生，嚴重阻礙進一步降低磁頭飛行高度的可行性。
為抑制振抖，硬碟廠家改用玻璃基板並對硬碟內部注入氦氣，使得硬碟旋轉更加平穩阻力更小，從而有效解決多碟片大容量硬碟讀寫的穩定性難題。
主軸電機
民用硬碟的轉速從早期3.6K RPM進化到5.4K RPM，再到7.2K RPM。而伺服器高速硬碟則達到10KRPM或15K RPM。
自1995年希捷公司推出大灰熊硬碟，標誌著民用級硬碟正式邁入了7.2K的時代。
硬碟轉速以每分鐘多少轉來表示，單位表示為RPM，RPM是Revolutions perminute的縮寫，是轉/每分鐘。RPM值越大，內部傳輸率就越快，磁頭尋道就越短，硬碟的效能就更強。
硬碟的主軸馬達芾動碟片高速旋轉，將所要存取資料的扇區芾到磁頭下方，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傳輸速度。
硬碟的主軸電機還分為滾珠軸承和液態軸承。
早期硬碟一律採用滾珠軸承，這種電機噪音大磨損嚴重，執行穩定性差。為解決這一痛點，希捷公司率先在酷魚四代運用了液態軸承馬達技術，徹底解決硬碟電機執行噪音的問題。
液態軸承.與滾珠軸承馬達相比，液態軸承的優勢非常明顯。
1、減噪降溫。
避免了滾珠與軸承金屬面的直接磨擦，使裝置噪音及其發熱量降至最低。2、減震降噪。
油膜可有效地吸收震動，使裝置的抗震能力得到提高。3、減少磨損，提高裝置的工作可靠性和使用壽命。
4、有效的降低因金屬磨擦而產生的噪聲和發熱問題。
音圈電機
音圈電機產生運動的原理與揚聲器相同，通電導線在磁場中受力作動力的來源。
磁頭與磁頭臂及伺服定位系統是一-個整體。
伺服定位系統由磁頭臂後的線圈和電路板上的控制晶片構成。磁頭只能在碟片上方做有限的徑向運動。
磁頭移動時靠伺服系統來控制音圈電機的動作，使磁頭準確尋道，音圈電機主要是由磁體和線圈構成。
磁體呈閉合形態，固定在硬碟底座上，磁頭臂有轉動軸承，線圈位於磁體中央，當有電流通過線圈時，線圈可以按某個方向靈活擺動，帶動磁頭臂的動作，磁頭臂裝有前置換向放大晶片，通過柔性排線與.硬碟電路板通訊。
新手學電腦：電腦硬碟知識你瞭解多少?
電腦硬碟的介面形式有IDE介面，SCSI介面和序列介面(SATA介面)，我們家用電腦通常是IDE或SATA介面居多，SCSI介面伺服器上用得較多。
硬碟容量
一塊硬碟的引數，最直觀的我們都是用容量來衡量的，比如說1T硬碟，2T硬碟，或者500G硬碟，那麼這些容量單位是如何計算和怎麼計量的呢?
硬碟的容量大小是由：盤面數、柱面數、扇區數決定的，具體計算公式：
容量=盤面數×柱面數×扇區數×512位元組
電腦中儲存容量的計量基本單位是位元組(Byte。簡稱B)，8個二進位制位稱為1個位元組，此外還有KB、MB、GB、TB等，它們之間的換算關係是1Byte=8bit，1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB。
李哥提醒：注意的是，針對硬碟U盤等儲存裝置，廠商是按1000進位制算的。即1G=1000M=1000__1000KB=1000__1000B，所以才會出現40GB的實際容量大概37GB左右。
硬碟分類
現在市面上硬碟有機械硬碟和固態硬碟。
機械硬碟(HHD)：就是一直在使用的普通硬碟，由內部構成而得名，通過硬碟磁頭改變極性方式進行讀寫操作。硬碟作為精密裝置，要注意防摔防塵。
固態硬碟(SSD)：和機械硬碟不同的地方在於其是由固態儲存晶片組成，但是固態硬碟的介面規範和介面定義是和機械硬碟統一的，所以才被廣泛應用。
HHD和SSD的優缺點：
1、由於固態硬碟內部不像機械硬碟內部有機械零部件，只是用快閃記憶體顆粒組成，所以在防摔防震方面優於機械硬碟。
2、資料儲存速度方面，固態硬碟是機械硬碟速度的2倍多。
3、功耗方面，固態硬碟要低於機械硬碟。
4、容量方面，機械硬碟容量可選範圍優於固態硬碟。
5、噪音方面，固態硬碟正是由於沒有機械部件，所以發熱量小，無風扇和機械馬達，噪音值零分貝，優於機械硬碟。
6、價格方面，機械硬碟價格優於固態盤。
所以現在我們在組裝電腦的時候，安裝一塊固態硬碟和一塊機械硬碟，固態硬碟用於安裝系統，機械硬碟用於儲存檔案。7、壽命方面，由於內部部件的組成，固態硬碟的讀寫壽命要小於機械硬碟，所以使用壽命方面，機械硬碟優於固態硬碟。
在使用過程中，電腦硬碟由於經常儲存檔案刪除檔案等操作，會產生磁碟碎片，碎片比較小的時候對硬碟影響較小，一旦變多變大，就要導致硬碟讀取速度變緩。所以我們還用定期給硬碟進行碎片整理。