計算機(jī)硬盤新手必備知識

時間：2024-01-26 11:37:26 懷健20由分享

固態(tài)硬盤(Solid State Drives)，簡稱固盤，固態(tài)硬盤(Solid State Drive)用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元(FLASH芯片、DRAM芯片)組成。下面就讓小編帶你去看看計算機(jī)硬盤新手必備知識，希望能幫助到大家!

電腦硬盤的數(shù)據(jù)保護(hù)與恢復(fù)，新手必了解的知識!

你有多大可能遇上這樣的硬盤故障呢?

“硬盤不能強(qiáng)制斷電，不能給電腦強(qiáng)制關(guān)機(jī)”是許多新手學(xué)電腦時學(xué)到的第一個知識。

在一般人的認(rèn)知中，強(qiáng)制斷電導(dǎo)致的后果往往是硬盤數(shù)據(jù)的丟失或者是整個硬盤的損壞。

那么，強(qiáng)制斷電真的會導(dǎo)致硬盤數(shù)據(jù)丟失么?確實(shí)有這種可能。

說起硬盤的斷電保護(hù)，還要分兩個方面來看，因?yàn)楝F(xiàn)在我們談到的硬盤有兩種，一種是機(jī)械硬盤一般用于大容量低性能的存儲需求，另一種則是固態(tài)硬盤由于價格較高一般很少當(dāng)作倉儲盤使用就不多說了。

先從機(jī)械硬盤說起，機(jī)械硬盤的斷電損壞要從其原理說起。

1973年，IBM研制成功了一種新型的硬盤IBM334。這種硬盤擁有幾個同軸的金屬盤片，盤片上涂著磁性材料。它們和可以移動的磁頭共同密封在一個盒子里面，磁頭能從旋轉(zhuǎn)的盤片上讀出磁信號的變化——這就是我們今天使用的硬盤的祖先，IBM把它叫做溫徹斯特硬盤。

目前市面上除了SSD，也就是我們俗稱的固態(tài)硬盤之外，大多數(shù)的存儲設(shè)備均為溫徹斯特機(jī)械硬盤結(jié)構(gòu)。溫徹斯特機(jī)械硬盤的工作方式像是一個密閉空間中的留聲機(jī)，不同的是磁頭和碟片之間的距離只有10納米，磁頭的運(yùn)動稍有不慎就會把盤片劃傷。

而斷電顯然包含在“稍有不慎”的這個范圍之內(nèi)。但為什么大家平時很少遇到強(qiáng)關(guān)電腦之后數(shù)據(jù)丟失硬盤損壞的情況呢?因?yàn)闄C(jī)械硬盤廠商經(jīng)過幾十年的探索，已經(jīng)有了一套相對比較成熟的斷電保護(hù)方案。

簡單來說，就是在硬盤里安裝了一塊極小的電池，在外部電源斷電的瞬間，機(jī)械硬盤會利用這塊電池的電量優(yōu)先將磁頭挪動到安全區(qū)域，避免劃傷碟片。

這樣首先保證了突然斷電不會損壞丟失大量數(shù)據(jù)，只會丟失斷電時尚未來得及寫入的少部分?jǐn)?shù)據(jù)。

當(dāng)然，磁盤損壞不止意外斷電一種情況，正常老化、距離震動、跌落、外力破壞都可能導(dǎo)致磁盤內(nèi)部精密構(gòu)件和碟片的損傷。一旦出現(xiàn)了硬盤損壞無法讀取的情況，也不是沒有救，第一時間首先要做的是停止繼續(xù)讀寫硬盤避免加重硬盤的傷情。

然后，就需要專業(yè)的數(shù)據(jù)恢復(fù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行開盤修理——即把密封的硬盤打開進(jìn)行針對性的修理。

一般來說，修理的步驟是這樣的：

第一步，在無塵工作環(huán)境倉下打開硬盤，更換損壞的磁頭或者硬盤內(nèi)的其它部件。

第二步，將新更換的部件與原有部件重新組合成硬盤，并調(diào)試對應(yīng)的固件。

第三步，磁場克隆，將受損硬盤中的信息完整的復(fù)制到一個沒有受損的新硬盤中，這一部分是整個數(shù)據(jù)恢復(fù)中耗時最長的。根據(jù)碟片的受損程度不同，需要幾小時到一個月不等。

第四步，在克隆完成的硬盤中對數(shù)據(jù)進(jìn)行重新梳理，提取搶救數(shù)據(jù)。

你有多大可能遇上這樣的硬盤故障呢?

根據(jù)在線備份服務(wù)提供商Backblaze的一份報告顯示，在他們所購買的25000塊機(jī)械硬盤里，5.1%的硬盤會在18個月內(nèi)出現(xiàn)故障，1.4%的硬盤會在18~36個月內(nèi)出現(xiàn)故障，3年之后的故障率會飆升到11.8%，硬盤在使用4年以上仍完好的概率大約在80%。

而機(jī)械硬盤的平均壽命是6年，所以硬盤中的數(shù)據(jù)還是有可能會丟失的，建議大家如果有需要可以經(jīng)常備份下重要資料。

硬盤知識：硬盤中藍(lán)盤、綠盤、黑盤、紅盤有什么區(qū)別?

我們平常說的藍(lán)盤、黑盤、紅盤、綠盤這些通常指的是西部數(shù)據(jù)旗下所產(chǎn)的硬盤，通過各自的特點(diǎn)進(jìn)行了上述的分類。從外觀上我們可以通過硬盤上貼的紙的顏色來區(qū)分。

綠盤：監(jiān)控盤，5400轉(zhuǎn)，現(xiàn)在定義已經(jīng)更改為數(shù)據(jù)盤，存儲用。優(yōu)點(diǎn)是發(fā)熱量更低、更安靜、更環(huán)保。節(jié)能盤，適合大容量存儲;缺點(diǎn)：性能差、壽命短、延遲高。

藍(lán)盤：桌面級硬盤，7200轉(zhuǎn)，適合家用,優(yōu)點(diǎn)是性能較強(qiáng)，價格較低，性價比高;缺點(diǎn)是聲音比綠盤略響，性能比黑盤略差。

黑盤：高性能，大緩存，速度快。代號：LS WD Caviar Black。主要適用于企業(yè)，吞吐量大的服務(wù)器，高性能計算應(yīng)用，諸如多媒體視頻和相片編輯，高性能游戲機(jī)。

紅盤：存儲盤，自動調(diào)整轉(zhuǎn)速從5400轉(zhuǎn)到7200轉(zhuǎn)，適合在NAS環(huán)境運(yùn)作，7天24小時運(yùn)作的環(huán)境。

紫盤：新品，綠盤AV-GP的馬甲，取代綠盤位置，現(xiàn)定義為監(jiān)控級硬盤，5400~7200轉(zhuǎn)自動調(diào)節(jié)支持串流忽視CRC校驗(yàn)，適合視頻監(jiān)控存儲，24__7設(shè)計。通過上面的西部數(shù)據(jù)機(jī)械硬盤介紹，我們可以看出，綠盤和藍(lán)盤適合家用電腦選用，一般來說綠盤速度不佳，多數(shù)裝機(jī)都選用藍(lán)盤，而黑盤通常是服務(wù)器上使用的，而紅盤：介于藍(lán)綠間，是純粹為NAS系統(tǒng)所打造的可以說是NAS專屬，而紫盤適合用在監(jiān)控系統(tǒng)，支持高達(dá)32高清攝影機(jī)。此外還有企業(yè)盤：最高性能，超大緩存，速度快。企業(yè)級硬盤具有7__24小時不間斷作業(yè)能力，與桌面級硬盤相比，企業(yè)級硬盤最重要的不同之處在于可靠性，長時間運(yùn)作。大家可以根據(jù)自己的需要選擇適合自己的硬盤。

固態(tài)硬盤選哪種?混合硬盤是什么?買前需要知道的硬盤知識科普

■硬盤分為三大類

從結(jié)構(gòu)和原理來講，現(xiàn)在的硬盤分為機(jī)械、固態(tài)和混合三大類。每一種硬盤的性能不同都產(chǎn)生于內(nèi)部構(gòu)造的本質(zhì)性不同。比如由于存在活動部件，機(jī)械硬盤抗震能力不如固態(tài)硬盤，不適合經(jīng)常拿來拿去的便攜筆記本。所以我們先從不同硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)入手。

■機(jī)械硬盤原理

從一定程度上來講，機(jī)械硬盤就是個“黑膠唱片機(jī)”。黑膠唱片機(jī)的唱針接觸到旋轉(zhuǎn)的黑膠唱片就會發(fā)聲，就像機(jī)械硬盤的磁頭懸浮在磁盤表來讀/寫數(shù)據(jù)一樣。只不過磁頭不會碰到磁盤，除非硬盤壞了。

磁頭之所以能在不碰到磁盤的情況下讀/寫數(shù)據(jù)，是因?yàn)闄C(jī)械硬盤使用了磁力來進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲和讀寫。磁盤看起來像鏡子一樣光滑(磁盤上有可被磁化的鍍層)，但實(shí)際表面被分成了無數(shù)個微小區(qū)域，每一個區(qū)域能存儲一定量的數(shù)據(jù)。最簡單的提高硬盤容量的方法就是讓磁盤表面積變大，所以機(jī)械硬盤的磁盤正反兩面都被利用，每一面都有一個磁頭。這也是為什么容量超大的硬盤需要把好幾個磁盤摞到一起。

硬盤運(yùn)行時，磁盤會高速旋轉(zhuǎn)，結(jié)合擺臂會帶動磁頭在磁盤表面移動，磁頭就能夠到磁盤的每一個角落。硬盤寫入數(shù)據(jù)的過程就是通過電流(電流通過磁頭傳到磁盤上)改變磁盤表面指定區(qū)域磁場的過程;硬盤讀取數(shù)據(jù)的過程就是把磁盤目前的磁場狀態(tài)轉(zhuǎn)化成電流傳出來，最終傳到電腦里的過程。

由于磁盤和磁頭都是活動部件，所以機(jī)械硬盤防震能力差、噪音較大、防異物能力幾乎為零。

磁頭距離磁盤只有0.1到0.3微米，劇烈的震動可能會讓磁頭碰到磁盤。就算震動沒讓磁頭碰到磁盤，高速旋轉(zhuǎn)下磁盤產(chǎn)生的陀螺效應(yīng)也會讓外部震動增加磁盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)和軸承的磨損。如果電機(jī)和軸承出了問題，硬盤內(nèi)部會發(fā)聲一系列毀滅性災(zāi)難。

即使機(jī)械硬盤都自身有了一定的防震處理，開著機(jī)時掉地上或者被使勁砸了一下，硬盤也會兇多吉少。

除了怕震，機(jī)械硬盤的內(nèi)部機(jī)構(gòu)決定了其十分懼怕異物入侵。如果硬盤進(jìn)灰，磁頭就會夾著灰塵和磁盤摩擦，硬盤直接報廢。所以機(jī)械硬盤會配備過濾器，保證硬盤內(nèi)部空氣內(nèi)沒有灰塵。

■固態(tài)硬盤原理

相比于機(jī)械硬盤，固態(tài)硬盤最大特特點(diǎn)就是沒有活動部件，所以固態(tài)硬盤防震能力強(qiáng)、不那么害怕灰塵、沒有噪音、比機(jī)械硬盤省電(不需要電機(jī))。

固態(tài)硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常簡單，就是一塊上面有主控芯片、閃存和緩存芯片(有些沒有)的PCB板。所以固態(tài)硬盤比機(jī)械硬盤體積小得多，重量也更輕。

固態(tài)硬盤非常小巧

其中主控芯片控制固態(tài)硬盤的所有操作，比如讀、寫數(shù)據(jù)。存儲芯片就是存數(shù)據(jù)的地方。緩存芯片是臨時性的數(shù)據(jù)處理芯片，在緩存里處理數(shù)據(jù)能提高細(xì)碎文件的讀/寫速度，但提升十分有限，因?yàn)榇鎯π酒旧硭俣纫呀?jīng)很快，所以有些固態(tài)硬盤直接就沒有緩存。

需要注意的是，固態(tài)硬盤的閃存芯片有SLC、MLC、TLC、QLC四種類型。按從左到右的順序，越靠右單位面積內(nèi)的容量越大，成本越低，壽命也越短。但也有例外，比如屬于TLC大類里高端的3D-TLC壽命和MLC差不多。

■混合硬盤原理

混合硬盤是一種在機(jī)械硬盤中混入固態(tài)硬盤中閃存芯片的硬盤。混合硬盤基于機(jī)械硬盤，所以具備機(jī)械硬盤的一切結(jié)構(gòu)和特性。

混合硬盤的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)械硬盤幾乎一致，正面都是閃閃發(fā)光的磁盤和固定在搖臂上的磁頭。不一樣的地方在背面，擰下背部螺絲，能夠看到背面房里一塊PCB版，這就是一塊小容量的固態(tài)硬盤。

固態(tài)部分在一定程度上相當(dāng)于緩存，混合硬盤會在讀/寫時先把數(shù)據(jù)分配到固態(tài)部分里，因?yàn)楣虘B(tài)部分處理數(shù)據(jù)速度更快，這樣混合硬盤就能提速。只要在固態(tài)部分被占滿后才使用機(jī)械部分。一般混合硬盤的固態(tài)部分大小在8GB左右。

除此之外還有另一種混合硬盤，內(nèi)部結(jié)構(gòu)一樣，只不過對固態(tài)部分的調(diào)用機(jī)制不同。不會一直使用固態(tài)部分，只會在運(yùn)行需要高速數(shù)據(jù)的程序或文件時才調(diào)用固態(tài)。硬盤會通過用戶使用習(xí)慣進(jìn)行學(xué)習(xí)，自動判定哪些程序和文件需要啟用固態(tài)部分。這種技術(shù)的代表性品牌是希捷。

■買機(jī)械/混合硬盤：明確尺寸，注意轉(zhuǎn)速

現(xiàn)在的筆記本和臺式電腦中的機(jī)械硬盤有三種尺寸，3.5英寸、2.5英寸9毫米厚度、2.5英寸7毫米厚度，現(xiàn)在的筆記本電腦只能用2.5寸的那兩種。

轉(zhuǎn)速是決定硬盤讀取速度的因素之一，我們普通消費(fèi)者用的都是5400轉(zhuǎn)和7200轉(zhuǎn)。雖然轉(zhuǎn)速不是決定速度的唯一因素，但我們還是推薦7200轉(zhuǎn)的，因?yàn)?400轉(zhuǎn)的硬盤往往在其它配置方面也比較落后。

■買機(jī)械/混合硬盤：盡量不買疊瓦式

疊瓦式(SMR)是一種讓機(jī)械硬盤在不改變體積、不增加加工難度的情況下增加容量的技術(shù)。疊瓦式的原理就是把磁盤的磁道重疊，就像同一面積下樓房比平方居住面積大一樣，硬盤容量也大了。

但是疊瓦式有很多致命缺陷，疊瓦式硬盤不支持隨機(jī)寫和原地更寫，而且數(shù)據(jù)被損壞的幾率變大。根據(jù)實(shí)際使用體驗(yàn)，不管轉(zhuǎn)速多高、緩存多大，疊瓦式硬盤的讀寫速度都很慢。不適合裝軟件、玩游戲和頻繁移動數(shù)據(jù)。如果預(yù)算實(shí)在不足，只能買疊瓦式，請只把它當(dāng)成存不經(jīng)常使用數(shù)據(jù)的倉庫盤使用。

垂直式(PMR)是疊瓦式的對立面，成本上來講做成大容量更貴，但速度和可靠性有保障。遺憾的是，疊瓦式是行業(yè)趨勢，垂直式機(jī)械硬盤越來越少。很多電商顯眼位置推送的硬盤都是性能低下的疊瓦式。

辨別疊瓦式的最簡單方法就是看緩存，256MB緩存還不是很貴的機(jī)械硬盤一般都是疊瓦式，64MB緩存的是垂直式。許多用戶會被“大緩存”欺騙，大家一定要擦亮眼睛。當(dāng)然這個規(guī)律肯定不是萬能的，在購買前去官網(wǎng)下載詳細(xì)參數(shù)表或者上網(wǎng)搜一下資料都是很好的辨別方法。

■買機(jī)械/混合硬盤：保修長的硬盤一般性能更好

保修方面，一般來講保修年限越長的硬盤會更靠譜一些，因?yàn)橹挥行阅鼙容^可靠的硬盤才會給長保修，這也適用于固態(tài)硬盤。

■買機(jī)械/混合硬盤：了解主流型號的定位

拿最流行的兩個品牌希捷和西部數(shù)據(jù)來說。希捷的酷魚系列定位普通家庭使用，主打性價比，但性能一般;酷玩系列性能更強(qiáng)，定位是專門用來玩游戲的硬盤，基本都是是混合硬盤;酷狼系列是適用于NAS的硬盤(也可以在電腦里用)，主打的是長時間不停歇運(yùn)行的性能穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)安全性;酷鷹系列主打安防監(jiān)控，性能對長時間(7__24小時)錄監(jiān)控視頻有優(yōu)化;銀河系列是企業(yè)級硬盤，主打全天候運(yùn)行的可靠性，更看重數(shù)據(jù)安全。

西部數(shù)據(jù)使用顏色區(qū)分，藍(lán)盤定位普通家庭，對應(yīng)的是希捷酷魚;紅盤和希捷酷狼定位一樣，用于NAS存儲;紫盤定位安防監(jiān)控，對應(yīng)的是希捷酷鷹;黑盤和希捷酷玩一樣定位游戲，但不是混合硬盤，是高性能機(jī)械硬盤(兩者保修都較長，為五年)。

■買固態(tài)硬盤：注意尺寸和接口

主流固態(tài)硬盤有和機(jī)械硬盤形狀一樣的2.5英寸7毫米造型，采用SATA接口。還有一種是M.2固態(tài)，形狀類似內(nèi)存條，但接口在短邊，M.2接口硬盤體積明顯小，適合筆記本。

2.5英寸SATA III接口固態(tài)硬盤

M.2接口固態(tài)硬盤

M.2接口固態(tài)硬盤分為SATA和NVMe兩種，NVMe的速度快，比2.5英寸的SATA固態(tài)硬盤性能好，所以一般情況下會更貴。

但需要注意的是M.2 NVMe固態(tài)硬盤往往溫度更高，所以買的時候可以看一看硬盤是否自帶散熱措施?；蛘吣愕碾娔X主板上有沒有附贈M.2固態(tài)硬盤的散熱裝甲(散熱鰭片)。

紅圈為很多主板自帶的M.2固態(tài)散熱裝甲

值得一提的是有些主板會自帶使用DIMM.2接口(內(nèi)存插口)的擴(kuò)展卡，用戶可以把多個M.2固態(tài)硬盤裝到拓展卡上，然后再把拓展卡插到內(nèi)存插口上。

所以大家需要綜合考慮自己電腦的內(nèi)部空間、接口分布、散熱情況和個人對硬盤速度的要求，然后再去選擇。

■買固態(tài)硬盤：注意使用SLC緩存的非SLC固態(tài)硬盤

出于性能和壽命的考慮，很多非SLC固態(tài)硬盤使用了SLC緩存，對于這種硬盤輕度使用有助于保持速度，因?yàn)橐坏┚彺娌粔蛴镁蜁羲?。幸運(yùn)的是有些沒有搭載SLC緩存的固態(tài)硬盤也很快，所以只要肯花錢買高端型號，SLC緩存用光掉速的問題是可以避免的。

■買固態(tài)硬盤：了解冷門硬盤的主控和閃存型號

如果你想買的固態(tài)硬盤不是很多人用過的型號(比如三星860 EVO),那么你就很難從其它用戶那里獲得經(jīng)驗(yàn)。這時候就需要繼續(xù)查資料，尤其是了解主控和閃存的型號，因?yàn)檫@兩個部件決定了固態(tài)硬盤的性能。

■使用習(xí)慣也很重要

硬盤壞了可以換新，即使是固態(tài)硬盤也沒有以前那么貴。但硬盤的數(shù)據(jù)被毀壞了就很那恢復(fù)了。所以大家不僅要買靠譜的硬盤，還要在使用時養(yǎng)成良好習(xí)慣。比如盡量不要晃動機(jī)械硬盤，尤其是在電腦開機(jī)時;不要讓突然斷電，比如突然斷電腦電源或直接拔掉外置硬盤;盡量避免長時間下載大尺寸文件，如果下載的話請在下載軟件內(nèi)設(shè)置好軟件下載時讀/寫硬盤的方式，減少硬盤負(fù)荷。

總之，選購硬盤是一項(xiàng)難度比CPU、顯卡之類硬件更難的事情。而且一旦出了問題，硬盤出問題的損失往往更大。希望大家能在購買前充分了解硬盤，這樣才能買到適合自己的產(chǎn)品。