硬盘驱动器,也称为硬盘驱动器 (HDD),是现代计算机的基本组成部分。作为内部存储设备,它允许计算机存储和执行重要的文件和程序(例如机器的操作系统),并且其组件协同工作以主动查找、读取和写入系统和用户生成的文件上的数据。然而,标准硬盘的脆弱性使其容易受到损坏和数据损坏或丢失,并且维修或更换硬盘的成本可能很高。通过最大限度地减少驱动器暴露在灰尘和粗暴操作等环境因素中的情况,通常可以避免损坏。
有硬盘驱动器有两种主要类型:内部硬盘驱动器和外部硬盘驱动器。内部驱动器是计算机的主要存储区域r,通常可以在这里找到操作系统以及用户手动安装的程序。大多数计算机将其指定为 C 盘,默认情况下程序安装将发生在该主分区上。现代计算机通常具有数百GB的存储空间,这为普通用户在计算机的整个生命周期内收集应用程序、文档和媒体提供了足够的空间。内部驱动器通常通过并行高级技术 (PATA)、串行 ATA (SATA) 或小型计算机系统接口 (SCSI) 连接到计算机。
外部驱动器通常用于保存文档和项目的备份副本图表,存储存档文件,或保存不经常使用的大型数据文件等。它们通常不包括操作系统或计算机运行所需的任何程序。大多数通过 USB 或 FireWire® 连接连接到机器,但也提供一些无线型号。它们有时也称为便携式驱动器,因为它们通常可以轻松地从一台计算机移动到另一台计算机。
就像卡带播放器内部的磁头一样或录像机读取磁带上的数据,硬盘驱动器内部的磁头读取数据并将数据写入盘片。写入时,磁头会改变盘片上磁性材料的方向,以表示二进制数据位,这些数据将被保存并随后被读取。头部位于盘片旁边的手臂上,在盘片上方来回转动,不断寻找或写入新信息。
普通的现代硬盘驱动器内部有多个盘片,一个叠放在另一个上面,就像三明治饼干。每个盘子之间有一个小间隙,让头部可以从它们上面通过。头部依靠同一个手臂,但有单独的分支,很像叉子的尖齿转向一侧。
当计算机开机后,盘片立即开始旋转。台式计算机硬盘驱动器的转速通常高达每分钟 7,200 转 (RPM),而笔记本电脑中的驱动器通常以 5,400 RPM 运行,尽管这种情况并不罕见查看转速达到 10,000 甚至 15,000 RPM 的高端磁盘。当驱动器风扇未运行时,可能会听到旋转的稳定嗡嗡声。
即使没有数据检索或内存写入,盘片也会继续旋转仅当程序运行或文件打开、保存或删除时,手臂才会移动。D在这些过程中,手臂每秒可以在表面上移动多达 50 次。磁头实际上从未接触过盘片,而是在盘片上方掠过,由旋转磁盘产生的移动空气垫支撑。
尽管市场上大多数硬盘驱动器均采用盘片技术驱动,但可用的固态硬盘 (SSD) 数量仍在不断增加。它们不是旋转磁盘,而是根本不包含任何移动部件;数据存储在特殊的计算机芯片上。这项技术允许驱动器更快地读取和写入数据,并且磁盘不像普通硬盘那样容易受到物理损坏,但它们通常要昂贵得多。由于没有移动部件,SSD 的使用寿命可能比普通驱动器更长,因为没有电机会烧坏或臂会折断。但是,如果驱动器确实发生故障,它可能会突然发生且没有任何警告,并且所有数据都可能会丢失。
还有结合了标准硬盘和 SSD 的混合驱动器。混合动力中的盘片不会持续旋转,并且驱动器的该部分仅在需要时才被激活。定期调用的数据存储在 SSD 上,并且仅在该驱动器已满时才转移到盘片上。与单独使用 SSD 相比,这可能意味着以更低的价格实现更快的启动时间和计算机性能,但需要大量内存的程序可能不会更快,因为它们将依赖于传统驱动器。
有多种方法可以损害标准硬盘驱动器的功能。磁盘内盘片和磁头的快速运动和精细操作使其容易受到"磁头碰撞"的影响,即磁头接触盘片并损坏磁性表面。暴露在灰尘中的盘片会导致磁盘臂在运行时弹起,并且主轴可能会损坏卡住,导致组件锁定。即使计算机已关闭,碰撞计算机或跌落计算机也可能会造成电磁损坏。
标准硬盘驱动器的维修费用可能会很高,甚至可能会很高与新的低端计算机的成本相媲美。这项工作通常需要由专业人员来完成,在家打开驱动器通常会毁掉它并使任何保修失效。许多计算机专家还建议新手不要尝试在家更换损坏的驱动器,因为磁盘的磁性很脆弱,并且损坏计算机内部其他电子组件的风险很高。
计算机用户可以采取一些措施来延长硬盘的使用寿命。人们应该始终轻柔地操作任何机器,因为即使突然移动笔记本电脑也可能导致头部碰撞。最好移动一台开机时间较短的计算机这是可能的,因为磁盘在运行时更容易损坏。尽管驱动器是密封的,但用户应尽可能保持整个机器无尘,并确保风扇和任何其他冷却装置清洁且正常工作。定期在外部硬盘驱动器、闪存驱动器或云存储服务上备份计算机数据可以防止用户在驱动器出现故障并需要维修或更换时丢失重要文件。
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