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硬盤的結(jié)構(gòu)可分為外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
下面就西數(shù)500G的硬盤為例吴叶，來講解一下硬盤的結(jié)構(gòu)。
硬盤外部結(jié)構(gòu)
硬盤的外部結(jié)構(gòu)主要包括金屬固定面板、控制電路板和接口三部分。以下實(shí)物圖拍攝：（用了美圖秀秀典勇，不僅臉蛋漂亮連硬盤都變的很漂亮，好劉濞啊叮趴。）
金屬固定面板
硬盤外部會(huì)有一個(gè)金屬的面板割笙，用于保護(hù)整個(gè)硬盤。
金屬面板和地板結(jié)合成一個(gè)密封的整體疫向，保證硬盤盤體和機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行咳蔚。
控制電路板
這個(gè)電路板是硬盤的控制電路板豪嚎。該電路板上的電子元器件大多采用貼片式元件焊接搔驼，這些電子元器件組成了功能不同的電子電路，這些電路包括主軸調(diào)速電路侈询、磁頭驅(qū)動(dòng)與伺服定位電路舌涨、讀寫電路、控制與接口電路等扔字。在電路板上有幾個(gè)主要的芯片：主控芯片囊嘉、BIOS芯片、緩存芯片革为、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片扭粱。
接口
在硬盤的頂端會(huì)有幾個(gè)不同的硬盤接口，這些接口主要包括電源插座接口震檩、數(shù)據(jù)接口和主琢蛤、從跳線接口蜓堕，其中電源插口與主機(jī)電源相聯(lián)，為硬盤工作提供電力保證博其。中間的主套才、從盤跳線接口，用以設(shè)置主慕淡、從硬盤背伴，即設(shè)置硬盤驅(qū)動(dòng)器的訪問順序。
硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)
硬盤內(nèi)部主要包括磁頭組件峰髓、磁頭驅(qū)動(dòng)組件傻寂、盤體、主軸組件携兵、前置控制電路等崎逃。
（1） 磁頭組件
磁頭組件包括讀寫磁頭、傳動(dòng)手臂眉孩、傳動(dòng)軸三部分組成个绍。
磁頭組件中最主要的部分是磁頭，另外的兩個(gè)部分可以看作是磁頭的輔助裝置浪汪。傳動(dòng)軸帶動(dòng)傳動(dòng)臂巴柿，使磁頭到達(dá)指定的位置。
磁頭是硬盤中對(duì)盤片進(jìn)行讀寫工作的工具死遭，是硬盤中最精密的部位之一广恢。磁頭是用線圈纏繞在磁芯上制成的，工作原理則是利用特殊材料的電阻值會(huì)隨著磁場(chǎng)變化的原理來讀寫盤片上的數(shù)據(jù)呀潭。硬盤在工作時(shí)钉迷，磁頭通過感應(yīng)旋轉(zhuǎn)的盤片上磁場(chǎng)的變化來讀取數(shù)據(jù)；通過改變盤片上的磁場(chǎng)來寫入數(shù)據(jù)钠署。為避免磁頭和盤片的磨損糠聪，在工作狀態(tài)時(shí)，磁頭懸浮在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的盤片上方谐鼎，間隙只有0.1~0.3um舰蟆，而不是盤片直接接觸，在電源關(guān)閉之后狸棍，磁頭會(huì)自動(dòng)回到在盤片上著陸區(qū)身害，此處盤片并不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，是盤片的起始位置草戈，如圖塌鸯，為磁頭組件及磁頭驅(qū)動(dòng)組件。
（2） 磁頭驅(qū)動(dòng)組件
磁頭的移動(dòng)是靠磁頭驅(qū)動(dòng)組件實(shí)現(xiàn)的唐片，硬盤尋道時(shí)間的長(zhǎng)短與磁頭驅(qū)動(dòng)組件關(guān)系非常密切丙猬。磁頭的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電磁線圈電機(jī)丢习、磁頭驅(qū)動(dòng)小車、防震動(dòng)裝置構(gòu)成淮悼，高精度的輕型磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠?qū)Υ蓬^進(jìn)行正確的驅(qū)動(dòng)和定位咐低，并能在很短時(shí)間內(nèi)精確定位系統(tǒng)指令指定的磁道，保證數(shù)據(jù)讀寫的可靠性袜腥。電磁線圈電機(jī)包含著一塊永久磁鐵见擦，該磁鐵的磁力很強(qiáng)，對(duì)于傳動(dòng)手臂的運(yùn)動(dòng)起著關(guān)鍵性的作用羹令。防震裝置是為了避免磁頭將盤片刮傷等情況的發(fā)生而設(shè)計(jì)的鲤屡。圖為磁頭驅(qū)動(dòng)組件。
（3） 盤片與主軸組件
盤片是硬盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的載體福侈，盤片是在鋁合金或玻璃基底上涂覆很薄的磁性材料酒来、保護(hù)材料和潤(rùn)滑材料等多種不同作用的材料層加工而成，其中磁性材料的物理性能和磁層機(jī)構(gòu)直接影響著數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)密度和所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性肪凛。金屬盤片具有很高的存儲(chǔ)密度堰汉、高剩磁及高嬌頑力；玻璃盤片比普通金屬盤片在運(yùn)行時(shí)具有更好的穩(wěn)定性伟墙。如圖翘鸭。為硬盤的盤片和主軸組件。
主軸組件包括主軸部件軸瓦和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等戳葵。隨著硬盤容量的擴(kuò)大和速度的提高就乓，主軸電機(jī)的速度也在不斷提升，有廠商開始采用精密機(jī)械工業(yè)的液態(tài)軸承機(jī)電技術(shù)拱烁，這種技術(shù)的應(yīng)用有效地降低了硬盤工作噪音生蚁。
（4） 前置控制電路
前置放大電路控制磁頭感應(yīng)的信號(hào)、主軸電機(jī)調(diào)速戏自、磁頭驅(qū)動(dòng)和伺服定位等邦投，由于磁頭讀取的信號(hào)微弱，將放大電路密封在腔體內(nèi)可減少外來信號(hào)的干擾浦妄，
提高操作指令的準(zhǔn)確性尼摹，如圖所示硬盤前置控制電路。
2. 硬盤邏輯結(jié)構(gòu)
新買來的硬盤是不能直接使用的剂娄，必須對(duì)它進(jìn)行分區(qū)進(jìn)行格式化才能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。經(jīng)過格式化分區(qū)后玄呛，邏輯上每個(gè)盤片的每一面都會(huì)被分為磁道阅懦、扇區(qū)、柱面這幾個(gè)虛擬的概念徘铝，并非像切豆腐一樣真的進(jìn)行切割耳胎。如圖所示為硬盤劃分的邏輯結(jié)構(gòu)圖惯吕。另外，不同的硬盤中盤片數(shù)不同怕午，一個(gè)盤片有兩面废登，這兩面都能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，每一面都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)磁頭郁惜，習(xí)慣上將盤面數(shù)計(jì)為磁頭數(shù)堡距，用來計(jì)算硬盤容量。
扇區(qū)兆蕉、磁道（或柱面）和磁頭數(shù)構(gòu)成了硬盤結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)羽戒，用這些參數(shù)計(jì)算硬盤的容量，其計(jì)算公式為：
存儲(chǔ)容量=磁頭數(shù)X磁道（柱面）數(shù)X每道扇區(qū)數(shù)X每扇區(qū)字節(jié)數(shù)
（1） 磁道
當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)虎韵，磁頭若保持在一個(gè)位置上易稠，則每個(gè)磁頭都會(huì)在磁盤表面劃出一個(gè)圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫磁道包蓝。磁道上的磁道是一組記錄密度不同的同心圓驶社，如圖。磁表面存儲(chǔ)器是在不同形狀（如盤狀测萎、帶狀等）的載體上衬吆，涂有磁性材料層，工作時(shí)绳泉，靠載磁體高速運(yùn)動(dòng)逊抡，由磁頭在磁層上進(jìn)行讀寫操作，信息被記錄在磁層上零酪，這些信息的軌跡就是磁道冒嫡。這些磁道用肉眼是根本看不到的，因?yàn)樗麄儍H是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區(qū)四苇，磁盤上的信息便是沿著這樣的軌道存放的孝凌。相鄰磁道之間并不是緊挨著的，這是因?yàn)榇呕瘑卧喔籼鼤r(shí)磁性會(huì)產(chǎn)生相互影響月腋，同時(shí)也為磁頭的讀寫帶來困難蟀架，通常盤片的一面有成千上萬個(gè)磁道。
（2） 扇區(qū)
分區(qū)格式化磁盤時(shí)榆骚，每個(gè)盤片的每一面都會(huì)劃分很多同心圓的磁道片拍，而且還會(huì)將每個(gè)同心圓進(jìn)一步的分割為多個(gè)相等的圓弧，這些圓弧就是扇區(qū)妓肢。為什么要進(jìn)行扇區(qū)的劃分呢捌省？因?yàn)椋x取和寫入數(shù)據(jù)的時(shí)候碉钠，磁盤會(huì)以扇區(qū)為單位進(jìn)行讀取和寫入數(shù)據(jù)纲缓，即使電腦只需要某個(gè)扇區(qū)內(nèi)的幾個(gè)字節(jié)的文件卷拘，也必須一次把這幾個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)所在的扇區(qū)中的全部512字節(jié)的數(shù)據(jù)全部讀入內(nèi)存，然后再進(jìn)行篩選所需數(shù)據(jù)祝高，所以為了提高電腦的運(yùn)行速度栗弟，就需要對(duì)硬盤進(jìn)行扇區(qū)劃分。另外工闺，每個(gè)扇區(qū)的前后兩端都會(huì)有一些特定的數(shù)據(jù)乍赫，這些數(shù)據(jù)用來構(gòu)成扇區(qū)之間的界限標(biāo)志，磁頭通過這些界限標(biāo)志來識(shí)別眾多的扇區(qū)斤寂。
（3） 柱面
硬盤通常由一個(gè)或多個(gè)盤片構(gòu)成耿焊，而且每個(gè)面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并從外緣開始編號(hào)（即最邊緣的磁道為0磁道遍搞，往里依次累加）罗侯。如此磁盤中具有相同編號(hào)的磁道會(huì)形成一個(gè)圓柱，此圓柱稱為磁盤的柱面溪猿。磁盤的柱面數(shù)與一個(gè)盤面上的磁道數(shù)是相等的钩杰。由于每個(gè)盤面都有一個(gè)磁頭，因此诊县，盤面數(shù)等于總的磁頭數(shù)讲弄。
一、不同種類的硬盤
硬盤的種類比較多依痊，若是按照硬盤接口類型的不同來分避除，大致可以分為IDE硬盤、SATA硬盤胸嘁、SCSI硬盤瓶摆、移動(dòng)硬盤、固態(tài)硬盤性宏。
硬盤按照其工作形式的不同可以分為兩種群井，一種是機(jī)械硬盤，另一種是固態(tài)硬盤毫胜。比較常見的機(jī)械硬盤按照其接口形式的不同可以分為IDE硬盤书斜、SATA硬盤、SCSI硬盤三種酵使。
1． IDE硬盤
IDE（Integrated Drive Electronics）硬盤是指采用IDE接口的硬盤荐吉。如圖，為IDE硬盤凝化。IDE是所有現(xiàn)存并行ATA接口規(guī)格的統(tǒng)稱稍坯。這種硬盤相對(duì)來說價(jià)格低廉、兼容性強(qiáng)搓劫、工作穩(wěn)定瞧哟、容量大、噪音低枪向，應(yīng)用比較多勤揩。但是，這種硬盤采用并行數(shù)據(jù)傳輸方式秘蛔，傳輸速度的不斷提升使得信號(hào)干擾逐漸變強(qiáng)陨亡，不利于數(shù)據(jù)的傳輸。
2.SATA硬盤
SATA（Serial Advande Technology Attachment）硬盤是指采用SATA接口的硬盤深员，如圖负蠕，為SATA硬盤。SATA接口采用串行數(shù)據(jù)傳輸方式倦畅，理論上傳輸速度比IDE接口要快很多遮糖，解決了IDE硬盤數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)干擾限制傳輸速率的問題，并且采用該接口的硬盤支持熱插拔叠赐，執(zhí)行率也很高欲账。
3. SCSI硬盤
SCSI（Small Computer System Interface）硬盤就是采用SCSI接口的硬盤，采用這種接口的硬盤主要用于服務(wù)器芭概，如圖為SCIS硬盤赛不。這種接口共有50針，外觀和普通硬盤接口有些相似罢洲。SCSI硬盤和普通IDE硬盤相比有很多優(yōu)點(diǎn)：接口速度快踢故，并且由于主要用于服務(wù)器，因此硬盤本身的性能也比較高惹苗，硬盤轉(zhuǎn)速快殿较，緩存容量大，CPU占用率低鸽粉，擴(kuò)展性遠(yuǎn)優(yōu)于IDE硬盤斜脂，并且同樣支持熱插拔。
4. 固態(tài)硬盤
固態(tài)硬盤（Solid State Disk）用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片列陣而制成的硬盤触机，如圖帚戳，所示為固態(tài)硬盤，它主要由控制單元和存儲(chǔ)單元（FLASH芯片）組成儡首。固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義片任、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同，在產(chǎn)品外形和尺寸上與普通硬盤幾乎一致蔬胯。固態(tài)硬盤的存儲(chǔ)介質(zhì)分為兩種对供，一種是采用閃存（FLASH芯片）作為存儲(chǔ)介質(zhì)，另外一種是采用DRAM作為存儲(chǔ)介質(zhì)。廣泛應(yīng)用于軍事产场、車載鹅髓、工控、視頻監(jiān)控京景、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控窿冯、網(wǎng)絡(luò)終端、電力确徙、醫(yī)療醒串、航空、導(dǎo)航設(shè)備等領(lǐng)域鄙皇。但是芜赌，由于固態(tài)硬盤的成本比較高，銷售價(jià)格相對(duì)較高伴逸，所以還沒有得到普及缠沈。
