弱电系统网络工程师入门教程（电脑基础知识入门篇）硬盘基础知识硬盘是电脑主要的存储媒介之一℃✡⌘，用于存放系统☃☒ツ✌、游戏☿✪▼☁웃∞、软件⌛™❣☒、资料等各种文件，通俗说♡¢♪☭，它相当于一个工厂的仓库，主要存放各种东西♒Ⓐ✍♡。

　　目前组装电脑在选择硬盘上ツ®▼，可选固态硬盘和机械硬盘以及混合硬盘三种类型，由于混合硬盘比较冷门♀卐❅，选择人群较少✉▲，所以本文只针对固态硬盘和机械硬盘展开话题，两者可以说各有千秋，互有利弊。那么如何选购台式电脑硬盘？下面装机之家分享一下小白装机选购固态硬盘和机械硬盘知识指南°☯¿❅♚☼，更好地学习硬盘知识，做到真正理解固态硬盘和机械硬盘以及混合硬盘웃웃✔，才能在选购硬盘上没有任何疑惑。

　　市场上，常见的就是机械硬盘和固态硬盘，我们会详细对机械硬盘和固态硬盘进行知识科普，同时也会尽量做到通俗易懂。

　　一¡☿♒☤、硬盘（英文名☑℃ツ：Hard Disc Drive，简称HDD，全名：温彻斯特式硬盘）只是电脑系统中用来存储数据的一个载体♡✍❥✞☤。

　　硬盘的物理结构可以看到它由以下部分：盘片、磁头♪©⌘卐、盘片主轴、控制电机유웃❅、磁头、数据转换器☿°、接口☑✡½♒¡、缓存等几个部份✉☁Σ☃☂。

　　硬盘接口通常分为五种类型：SATA接口硬盘☿⌛©✞✔、IDE接口硬盘☂☪★✄♫、SCSI接口硬盘¿✄♥、光纤通道硬盘⌛☮❥、SAS接口硬盘。

　　IDE接口硬盘多用于家用产品中，也部分应用于服务器，SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场，而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。SATA是目前比较流行的的硬盘接口类型▼™☤，目前市场上最普及的接口类型。

　　混合硬盘(HHD☏✡℉▲°: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘✞✡☂。

　　固态硬盘英文名Solid State Drive，简称SSD★☿유¡✉，固态硬盘在机械硬盘之后推出的新型硬盘☏Ⓐ✪ϟ✉☁，固态硬盘主要是由多个闪存芯片加主控以及缓存组成的阵列式存储，属于以固态电子存储芯片阵列制成的一种硬盘。它完全突破了传统机械硬盘带来的性能瓶颈，由于固态硬盘具备高速读写性能，通常我们将系统安装在固态硬盘中✪✡，大大提升了系统开机速度以及系统流畅性，当然我们将游戏或者软件安装在固态硬盘中也会提升加载速度，久而久之它也成为了目前装机首选的硬盘之一°®♒，也是未来硬盘发展趋势。

　　固态硬盘相比机械硬盘主要优点在于读取速度更快½♪☏☤✌❥，寻道时间更小¡♫✉✫½，能够大大提升系统、软件¡✉ツ、游戏等读写速度Ⓐ✞，由于固态硬盘内部与机械硬盘结构不同，非机械运动，有点类似U盘，所以静音卐⌚♡⌚，没有噪音，防震抗摔性佳，功耗低、发热小，轻便小巧。而缺点就是在于与机械硬盘同容量下价位偏贵，所以通常大家会选择容量较小的固态硬盘，一般主流容量在240G-512G之间。

　　关于固态硬盘接口，目前市场常见的可以分为三种类型，即SATA接口、M☪⌛.2接口、PCI-E接口®☯✯⌛❅☤，目前装机最主流选用最多的就是SATA和M▲❣.2接口☪☒，PCI-E接口定位高性能发烧人群，在价格上也偏贵。

　　SATA接口是主板十分普遍的接口之一，传统机械硬盘ღ❅☒、光驱也采用这种类型的接口☪♡€。目前最高版本是SATA3.0 6Gb/s，最大传输速度为6Gbps½☯®Ⓐ✄，实际速度最大为560MB/s，由于带宽受限♒☮✞♀£，读写性能无法突破瓶颈✌¢€➳☁£，所以M.2 NVMe固态硬盘应运而生。SATA接口的固态硬盘尺寸为2.5英寸，与笔记本机械硬盘尺寸相同，相比台式机机械硬盘3☂¡❤.5尺寸小一些℃☢。

　　M.2是一种固态硬盘新接口✘¡☒➳♡☑，M.2接口固态硬盘的优势就在于体积比普通的SATA更小，是Intel推出的一种替代MSATA新的接口规范☢☪⌘。M.2接口分两种类型，分别支持SATA通道与NVME通道Ⓐ✍½☂ツ，其中SATA3.0只有6G带宽☿✄☭，与普通SATA固态硬盘速度上差异不大，只是接口区别，而后者是走PCI-E通道，能提供高达32G的带宽，NVME作为新一代存储规范，由于走PCI-E通道带宽充足。数据直接通过总线与CPU直连，接近最大的传输速度，最大的数据量，直接省去了内存调用硬盘的过程，所以速度更快，不过价格也贵上不少，所以大家选购M.2固态硬盘一定要注意一下☤♪，尽量考虑M♚웃Σ☃.2 NVMe协议的固态硬盘ツ❥，还有就是主板上必须配备M☑☣.2接口。M.2固态规格上¢♀❥©ღ，长度有2242、2260和2280三种规格☿✄♚，目前主流就是2280规格。此外▲♒✈，现在也有PCI-E 4.0通道的M.2固态硬盘✄☭Ⓐ✔，价格偏贵，适合发烧人群。

　　PCI-E硬盘最开始主要是在企业级市场使用，因为它需要不同主控♂♡✫➳♪，所以，在性能提升的基础上☭☑▲♀，成本也高了不少。至于消费级市场，对该产品并没有太大需求☑⌘☃，只是在这两年，PCI-E硬盘才开始在高端消费市场流行起来ツ∞♒©。目前AMD已经推出了首款支持PCI-E4.0的X570主板유☿♚✿☁✈，可以支持PCI-E4.0固态性能，迄今速度最快的SSD✫☭✞♥♋，连续读取速度将轻松超过5000MB/s❅✿℉☭，连续写入速度超过4500MB/s♥▼，适合数据中心企业级或者发烧友ღ☑½✔。

　　固态硬盘主要是颗粒和主控方面，固态硬盘的颗粒与主控好坏决定了一款固态硬盘的性能，颗粒与主控越好，无疑固态硬盘的速度越强。

　　SLC全称是Single-Level Cell，单层电子结构，每个cell可以存放1bit数据，SLC达到1bit/cell，写入数据的时候电压变化区间小✎☣▲☪，P/E寿命较长✪¿♂卐℉♛，理论擦写次数在10万次以上，但是由于成本最高，所以SLC颗粒多数用于企业级高端产品中。

　　MLC全称是Multi-Level Cell，使用高低电压的而不同构建的双层电子结构❥☼♀☮，MLC达到2bit/cell，P/E寿命较长✿®，理论擦写次数在3000-5000次左右，成本相对较高，但是对于消费级来说也可以接受，多用于家用级高端产品中。

　　TLC全称是Trinary-Level Cell，三层式存储单元，是MLC闪存延伸，TLC达到3bit/cell，由于存储密度较高，所以容量理论上是MLC的1.5倍，成本较低©®☣☂，但是P/E寿命相对要低一些，理论擦写次数在1000-3000次不等，是目前市面上主流的闪存颗粒。

　　QLC全称是Quad-Level Cell，四层式存储单元✌☠®✌®☮，QLC闪存颗粒拥有比TLC更高的存储密度，同时成本上相比TLC更低，优势就是可以将容量做的更大，成本上更低▲☮유✎，劣势就是P/E寿命更短½✉，理论擦写次数仅150次❅❅♫⌛☢Ⓐ，QLC必将迎来未来大容量固态硬盘时代。

　　如今Σ★✔☿♥，固态硬盘使用的主控芯片主要是群联、慧荣✯✎♂✔、智威三个芯片厂商✎▲∞➳➳，而NAND芯片主要是三星、海力士、镁光、东芝、Intel、闪迪这些巨头把控。目前市面上的闪存芯片可以分为原片（正片）、白片和黑片三种☑⌚☣，关于这三种类型，下面装机之家晓龙来科普一下知识。

　　原片指的是闪存颗粒顺利的通过了晶圆厂原厂的筛选以及故障检测，并在芯片的表面上印上了圆厂LOGO和型号参数等信息☪☼☪，例如三星、闪迪、海力士♚©☒、东芝、镁光等。

　　白片指的是通过了晶圆厂筛选，但是没有通过原厂故障检测，硬盘厂商采购后自己进行筛选的合格闪存颗粒。通俗来说，就是有点瑕疵，但是白片还是有品质保障的，一般被二线硬盘厂家所采用。

　　固态硬盘品牌众多Σ™☼⌚，预算充足建议首选三星和intel卐♪½Σ，也可以考虑浦科特☪✔、东芝♋☂ღ➳❥、镁光、闪迪♒☮☢▲☼、金士顿、威刚™♚❤、影驰➳€▲、WD以及海康威视等等，选择固态硬盘不能只看品牌，因为每一个品牌都有入门到高端的产品。

　　主板上建议开启AHCI选项°♂Σ♚♫✪，目前的主流主板基本都是默认开启AHCI选项的，但是少数主板，还有以前的老主板☪☭♒☑❅，还得通过BIOS设置❣☒☂유☏¡，手动将默认的IDE选项改为AHCI选项才行。我们在对固态硬盘进行分区的时候，建议4K对齐♀➳，能够帮助SSD发挥最高性能。

　　是一款传统式硬盘，在没有固态硬盘之前都是搭配的机械硬盘✉✿ღ✯卐，目前装机搭配机械硬盘多数作为存储副盘♛☭。机械硬盘的结构主要是由一个或者多个铝制或者玻璃制成的磁性碟片、磁头、转轴、磁头、控制电机、数据转换器、接口以及缓存等几个部分组成☮©。在机械硬盘在工作的时候⌛❣€✞☯☮，磁头悬浮在高速旋转的磁性碟片上进行读写数据Ⓐ∞℃。

　　机械硬盘英文名为Hard Disk Drive，简称HDD，最大优势就是在于容量大，价格便宜。传统的机械硬盘采用的是高速旋转的磁盘来存储数据¿♒，通过磁头来进行读写，在这个机械运动过程中会存在延迟❅♪，并且无法同时迸发多向读写数据，目前的机械硬盘已经遇到了速度瓶颈✔☒。

　　现阶段的机械硬盘主流接口都是SATA3.0类型的⌛❣¿☃，IDE、SATA1、SATA2接口都属于机械硬盘老接口☠유♋¿☿，其中SATA1、SATA2接口可以互相兼容✡☠ツ，主要是传输速率不同，SATA1⌘☣.0为理论传输速度为1.5Gbit/s♀ツ€✿，SATA2.0为理论传输速度为3Gbit/s，SATA3.0为理论传输速度为6Gbit/s。此外☮⌛▼✎∞，IDE是老式的机械硬盘接口，理论传输速度仅有100或166MB/S，由于传输速度较慢，因此被淘汰✫➳®✎¡♚，而目前的主板也已经完全取消了IDE接口的支持。

　　对于主流用户来说，目前性价比最高的就是1T⌚¡★☼、2T机械硬盘，也是最佳容量之选。因此我们在装机时候可根据自己需求来选择适合自己的容量✞✘☪➳▲✘，一般家用、办公、游戏用户，选择1T或者2T容量就对了。

　　目前市面上的主流机械硬盘©☂♒☃❣，转速一般是7200转，部分会有5400转℉웃✎★¢☂，建议首选考虑7200转。一般来说，机械硬盘转速越高，那么内部传输率就越快，读写速度越快，也就是机械硬盘的速度越快，但是发热量也随之增加。

　　除了转速影响机械硬盘的速度以外，机械硬盘的缓存大小也是影响速度的重要参数，机械硬盘存取零碎数据的时候需要不断的在硬盘与内存之间交换数据✎⌛♫，如果机械硬盘具备大缓存，可以将零碎数据暂时存储在缓存中，减小对系统的负荷，也能够提升数据传输速度。

　　目前，对于机械硬盘来说，单盘片容量越大，机械硬盘可储存的数据就越多。传统机械硬盘主要由磁盘和磁头组成，由于体积的限制➳✉♡♪✘，每个机械硬盘腔体所能安放的盘片也有限✯☯®☣。要在有限的盘片里增大机械硬盘的容量，就只能靠提升碟片的存储密度。通过垂直记录技术♥☤，不但盘片的容量提到了一个新高度。与此同时，由于盘片数据密度的增加，机械硬盘的持续传输速率也获得了质的提升。

　　如今，装机无疑是首选读写性能更好的固态硬盘了☪☢✎，目前单机械硬盘已经成为一台电脑的性能短板，形成了木桶效应。对于预算吃紧或者普通办公需求▲♂✌☤ツ，SATA接口或者M.2 SATA通道的固态硬盘完全足够了，主流配置或者以上更建议M.2 NVMe协议的，走PCI-E3.0通道，性能党专用，发烧友也可以选择M.2 NVMe PCI-E4.0通道的。企业级和发烧级电脑配置可以考虑PCI-E接口固态硬盘▲☮。至于容量，就要看个人需求了，目前主流容量是240G-512G之间，当然土豪，可以直接上1TB或者更大☪®©☢♀☏。

　　如果固态硬盘容量在不够用的情况下，也可以考虑固态+机械双硬盘方案，满足高速度大存储需求☭☪☏，通常系统安装在固态硬盘中，提升开机速度以及系统流畅性，同时常玩游戏与常用软件也建议放入固态硬盘中，减少载入延迟时间，而机械硬盘的作用就是仓储，用于存放各种资料♀£✡☠、、照片等等，显得十分合理。

　　硬盘最基本的组成部分是由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的盘片，不同容量硬盘的盘片数不等。每个盘片有两面♛½，都可记录信息。

　　盘片被分成许多扇形的区域 ，每个区域叫一个扇区°✪¡✫♚∞，每个扇区可存储128×2的N次方（N＝0.1❣¿.2.3）字节信息★∞✪ツ✪☃。

　　在DOS中每扇区是128×2的2次方＝512字节，盘片表 面上以盘片中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道☣✍ღ✈ツ☠。

　　磁道与柱面都是表示不同半径的圆☑☒➳☢，在许多场合， 磁道和柱面可以互换使用⌛☣ϟ❣☭，我们知道，每个磁盘有两个面，每个面都有一个磁头，习惯用磁头号来区分유☮。

　　扇区，磁道（或柱面）和磁头数构成了硬盘结构的基本参数 数，帮这些参数可以得到硬盘的容量，其计算公式为✘✉✎©♋：存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数

　　（1）硬盘有数个盘片，每盘片两个面，每个面一个磁头（2）盘片被划分为多个扇形区域即扇区（3）同一盘片不同半径的同心圆为磁道（4）不同盘片相同半径构成的圆柱面即柱面（5）公式：存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数（6）信息记录可表示为☭☣❥유♚ღ：××磁道（柱面），××磁头，××扇区

　　磁道:当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道✔웃✪。

　　这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区☃£✄，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的✈°Ⓐ，这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响，同时也为磁头的读写带来困难☏✎➳⌘❥。一张1❣☂€▲.44MB的3.5英寸软盘，一面有80个磁道✔¿∞✄♚，而硬盘上的磁道密度则远远大于此值，通常一面有成千上万个磁道。