硬盘 大肚能容天下事
专题快递
好看的影碟，装到硬盘里去！最新的游戏，COPY到硬盘里去！网上资料，下载到硬盘里去！硬盘里装了一肚子的软件与数据，难道你不希望了解这个大肚怪物吗？
一、硬盘的发展
1973年IBM公司推出了温氏硬盘(Winchester)，它的技术特点是：“硬盘密封，盘片高速旋转，磁头沿盘片作径向移动。磁头悬浮在盘片上方，不与盘片接触。”这就是现在所有硬盘的基本工作方式。
按照硬盘尺寸来分类，有3.5英寸、2.5英寸等规格，3.5英寸硬盘使用最多；2.5英寸硬盘主要用于笔记本电脑。按照硬盘的接口分类，有IDE接口硬盘、SCSI接口硬盘、USB接口硬盘等。IDE硬盘主要用于台式机，SCSI硬盘主要用于服务器，USB硬盘主要用作移动存储设备。
二、硬盘的物理结构
1.硬盘的外部结构
在硬盘正面都贴有硬盘的产品标签，上面印着产品型号、产品序列号、产品生产日期等信息，这在上面已提到了。除此，还有一个透气孔(（图1）)，它的作用是使硬盘内部气压与外部大气压保持一致。
硬盘后部接口包括电源接口插座、数据接口插座、主从盘跳线(（图2）)。电源插座为硬盘工作提供电力保证。数据接口插座是硬盘与主板之间进行数据交换的通道，使用一根40针80线的IDE接口电缆进行连接。中间的主从盘跳线插座，可以区分驱动器访问顺序。
2.硬盘的内部结构
硬盘内部结构由磁头、盘片、控制电路板及其他附件组成(（图3）)。其中磁头和盘片组件是硬盘的核心。 硬盘内部是绝对无尘的，在普通环境下将硬盘拆开，意味着你的硬盘将报废，所以不要轻易尝试。
磁头组件是硬盘中最精密的部件，它由读写磁头、传动手臂、传动轴组成。加电后磁头在高速旋转的磁盘表面移动，与盘片之间的间隙只有0.1微米~0.3微米，这样可以获得很好的数据传输率。
盘片是存储数据的载体(（图4）)。盘片大多采用金属硬质材料，然后在上面涂有磁性材料，数据就保存在这种磁性材料中，磁性材料上面是石墨保护层，它有降低磁信号相互干扰和润滑磁头的作用。一旦磁盘的磁性减弱，就会出现数据错误或丢失现象。
控制电路包括：主轴调速电路、磁头驱动电路、伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路、BIOS等。在电路板上还安装有容量不等的高速缓存芯片(Cache)，在硬盘控制电路中一般有512KB~2MB的高速缓存。
三、硬盘的逻辑结构
1.分区
对于所有软件和数据，电脑都以文件的形式存储在硬盘里。在管理这些文件时，必须给出相应的规则。比如，数据从什么地方开始存储，一个存储单元有多大，怎样进行数据查找等等，这就是硬盘的分区和格式化(（图5）)。硬件分区后，将会被划分为逻辑盘、磁道、扇区等。
2.磁道与柱面
磁道是磁盘表面上记录数据的一个个同心圆，当只有一个盘片时，我们将这些同心圆称为“磁道”。由于硬盘往往由几个盘片组成，各个盘片上处于同一个同心圆的磁道称为“柱面”。由此可见，磁道是柱面的一种特殊情况。根据硬盘容量的不同，磁道数可以从几百到数千不等。
3.扇区
每一磁道可以分成若干扇区，扇区需要进行编号，分别称为1扇区，2扇区……n扇区(（图6）)。每个扇区分为两部分，一部分记录扇区本身的一些数据(如扇区查找数据、扇区属性数据、扇区校验数据等等)，另一部分记录用户数据。通常情况下，每扇区可存储用户数据512个字节。
4.簇
簇是操作系统分配存储空间的最小单位，是磁盘上的连续扇区。文件是以簇为单位进行存储的，簇可以由一个或一个以上的连续扇区组成。一般每簇为8个扇区，即大小为4KB。簇的大小与采用的分区格式有关，FAT32比FAT16更节约空间。每个簇的容量太大时，磁盘空间的浪费就比较大；但是每个簇的容量太小时，又将降低操作系统的运行效率。由于文件存储的最小单位为簇，所以一个文件即使只有几个字节也必须占用一个簇。
IBM的技术人员一语道破硬盘发展的天机：“大点、大点、再大点”。这也是市场对未来硬盘容量的强烈要求。