電腦硬盤硬核基礎(chǔ)知識
硬盤作為電腦的存儲媒介，自誕生起就有一段不凡的經(jīng)歷，硬盤既提供電腦需要處理的數(shù)據(jù)，也保存電腦的處理數(shù)據(jù)的結(jié)果，硬盤不是電腦的靈魂，但卻是無法舍棄的軀體。下面就讓小編帶你去看看電腦硬盤硬核基礎(chǔ)知識，希望能幫助到大家!
有用的知識增加了：硬盤這些年的懵懂的發(fā)展階段
在1956年，IBM公司為世界打造了第一塊硬盤，至今已有64年，半個(gè)多世紀(jì)的歷史。這塊名叫350RAMAC的硬盤，盤片直徑為24英寸，盤片數(shù)為50片，上百公斤的重量和兩個(gè)冰箱大小的體積，卻只能提供5MB的容量。
▲350RAMAC
在1973年，綽號“溫徹斯特”的IBM 3340出現(xiàn)，兩個(gè)30MB的儲存單元，恰巧與當(dāng)時(shí)“溫徹斯特來福槍”的口徑和填彈量一致。IBM 3340盤片開始涂磁性材料，并且在同一個(gè)軸上裝了幾片盤片。這使得HDD的體積也得到了減小，是現(xiàn)代機(jī)械硬盤(HDD)的雛形。
▲IBM 3340
隨后薄膜磁頭技術(shù)誕生，這項(xiàng)技術(shù)能顯著減少磁頭和磁片的距離，增加數(shù)據(jù)密度。令硬盤體積可以進(jìn)一步減小，讀寫速度可以更快，容量更大。同時(shí)期IBM推出了第一款采用薄膜磁頭技術(shù)的硬盤IBM 3370。IBM 3370最初能存儲571MB的數(shù)據(jù)，最高可擴(kuò)展到4個(gè)單元并能和IBM System/30中型電腦搭配。硬盤來到家用機(jī)的時(shí)代馬上降臨。
▲薄膜磁頭技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用示意圖
閃光的分歧點(diǎn)
1980年迎來了第一個(gè)分歧點(diǎn)，真正的第一款GB級容量硬盤就是在同年誕生的。2.5GB的容量已經(jīng)有了明顯的突破，但是它的重量還是超過了500磅，想要民用還是不太現(xiàn)實(shí)。
▲500磅的硬盤
同年，兩位前IBM員工創(chuàng)立的公司也開發(fā)出5.25英寸規(guī)格的5MB硬盤，這是首款面向臺式機(jī)的產(chǎn)品，也意味著民用硬盤的時(shí)代已經(jīng)來臨。這兩位前員工創(chuàng)立的正是如今硬盤市場上家喻戶曉的希捷(SEAGATE)公司。
第二個(gè)分歧點(diǎn)在1984年，東芝超大規(guī)模集成電路研究所工程師：舛岡富士雄博士基于浮柵晶體管技術(shù)在IEDM1984會議上首先提出了閃存(Flash Memory)的概念。(小插曲：其實(shí)早在1967年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的施敏博士和韓裔同事姜大元休息吃甜點(diǎn)時(shí)，被一層又一層的涂醬觸發(fā)了靈感，他們想到在金屬氧化物半導(dǎo)體場效電晶體中間加入一層金屬層，結(jié)果發(fā)明了浮柵MOSFET。浮柵MOSFET成了后來Flash、EEPROM和EPROM的基礎(chǔ)。)
▲常見的NAND FLASH
于是在1986年英特爾成立了SSD(固態(tài)硬盤)研發(fā)部門，在90年代Flash SSD誕生了，90年代末Flash SSD逐漸取代了1970年StorageTek公司(Sun StorageTek)開發(fā)的RAM SSD，也就是第一個(gè)固態(tài)硬盤驅(qū)動器，就此Flash SSD正式成為HDD真正意義上的對手。
技術(shù)革新的時(shí)代
在1997年時(shí)，GMR巨磁阻效應(yīng)磁頭誕生了。新磁頭相比MR磁頭而言更加敏感，如果說用MR磁頭能夠達(dá)到3～5Gb/inch2的存儲密度，那么使用GMR之后，存儲密度可以達(dá)到10～40Gb/inch2，相對于以前提高了8倍之多，硬盤的儲存密度又一次上升。
▲GMR巨磁阻效應(yīng)磁頭
2005年日立環(huán)儲和希捷都宣布了將開始大量采用磁盤垂直寫入技術(shù)(Perpendicular Recording)，該原理是將平行于盤片的磁場方向改變?yōu)榇怪?90度)，更充分的利用儲存空間。2007年，日立推出的第一款突破TB級容量的機(jī)械硬盤(HDD)。到2012年，有了第一款4T的機(jī)械硬盤(HDD)。
▲垂直寫入技術(shù)讓機(jī)械硬盤容量倍增，但依舊無法解決容量提升的瓶頸問題
受限于機(jī)械硬盤的瓶頸，從2012年后，固態(tài)硬盤(SSD)接過了機(jī)械硬盤(HDD)的旗幟，其實(shí)早在2009年，各大廠商都進(jìn)入到了SSD的領(lǐng)域，第一款2.5英寸的1TB容量SSD硬盤也是就此誕生的，讀寫帶寬240MB/s，215MB/s，讀寫延遲小于100微秒，50K讀IOPS，10K寫IOPS，已經(jīng)甩掉HDD幾條街了。
▲HDD內(nèi)部構(gòu)造
2014年3D NAND開始量產(chǎn)。3D NAND讓閃存的存儲密度更高，這使得更大的容量，更小的體積的SSD成為可能。隨后的2015年，東芝和閃迪宣布推出48層TLC 3D NAND;英特爾和美光宣布推出384Gb 3D NAND;英特爾和美光宣布推出全新3D XPoint Memory，表示速度是NAND閃存的1000倍，容量密度是NAND的10倍。
▲原子儲存技術(shù)或許是新的方向，理論上該技術(shù)能夠在一平方英寸中存儲500TB的數(shù)據(jù)。
在2017年各大廠商又推出可達(dá)到96層的3D NAND，幾乎觸碰到物理的極限，難以再進(jìn)行微縮。于是全世界都在尋找新的存儲介質(zhì)，開發(fā)新的存儲技術(shù)，逐漸從硅基，向非硅基轉(zhuǎn)變，所以無論是機(jī)械硬盤還是固態(tài)硬盤，面對儲存技術(shù)的革新，也終將成為歷史。但無論如何，玩家都有權(quán)利享受當(dāng)前最尖端的技術(shù)，ALIENWARE AURORA R11就是如此。
ALIENWARE AURORA R11最高可配備 十代酷睿i9-10900K處理器，完美運(yùn)行市面上一切3A大作，并自由駕馭每一款游戲的引擎。并且為玩家?guī)砹烁鼜?qiáng)勁的單線數(shù)據(jù)處理能力，和更全面的多線任務(wù)并行能力。即便是需要多任務(wù)同時(shí)運(yùn)行的使用情景，仍舊可以讓大型項(xiàng)目流暢如初。
AURORA R11的內(nèi)部存儲 包含一個(gè)3.5英寸硬盤位，兩個(gè)2.5英寸硬盤位，一個(gè)M.2 2280固態(tài)硬盤位，可擴(kuò)展至 128GB HyperX FURY XMP DDR4內(nèi)存，至高3200MHz傳輸速度，搭配 512GB SSD+1TB HDD，結(jié)合固態(tài)硬盤與機(jī)械硬盤技術(shù)的精華，用容量和速度將兩者的優(yōu)勢發(fā)揮至極致。
ALIENWARE AURORA R11采用全新的蜂巢散熱結(jié)構(gòu)，外加 GPU+CPU雙冷凝技術(shù)，完美附加雙進(jìn)氣雙排氣風(fēng)道設(shè)計(jì)，從正面和側(cè)面抽取冷空氣，從后側(cè)和頂端排除機(jī)身熱量，為玩家打造溫度適宜的沉浸式體驗(yàn)。
除此之外，ALIENWARE AURORA R11還擁有 AWCC外星人智動能技術(shù)平臺，支持游戲管理、智能超頻、AlienFX?外星人游戲定制燈效、智能調(diào)節(jié)CPU/系統(tǒng)溫度和CPU/系統(tǒng)風(fēng)扇速度，針對玩家需求可作出各種優(yōu)化選擇，在高性能的前提下，更加人性化。
硬件知識：電腦硬盤的數(shù)據(jù)保護(hù)與恢復(fù)，新手必備的知識!
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(shí)學(xué)到的第一個(gè)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(gè)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(gè)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(jià)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)范圍之內(nèi)。但為什么大家平時(shí)很少遇到強(qiáng)制關(guān)閉電腦之后數(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(shí)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(shí)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)境下拆開硬盤，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(gè)沒有受損的新硬盤中，這一部分是整個(gè)數(shù)據(jù)恢復(fù)中耗時(shí)最長的。根據(jù)碟片的受損程度不同，需要幾小時(shí)到一個(gè)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(bào)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(gè)月內(nèi)出現(xiàn)故障，1.4%的硬盤會在18~36個(gè)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)械硬盤的平均壽命一般是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)常備份下重要文件資料。
電腦維修之筆記本電腦硬盤知識
例如對于商務(wù)人士來說，有可能機(jī)密文件的價(jià)值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電腦本身的價(jià)值。就算硬盤中的是平時(shí)存儲的電影、照片，但損壞之后也不禁令人郁悶。這樣，我們就對硬盤的安全、耐用性提高了要求。
你對筆記本維修硬盤知識了解多少?如果想更換硬盤有該如何選擇呢?在使用過程中筆記本硬盤該如何保養(yǎng)呢?下面，筆者與大家一起來探討一下關(guān)于筆記本硬盤方面的知識。
相對于臺式機(jī)的3.5寸硬盤來說，筆記本電腦采用了2.5寸硬盤，標(biāo)準(zhǔn)的筆記本電腦硬盤有9.5，12.5，17.5mm三種厚度。
9.5mm的硬盤是為超輕超薄機(jī)型設(shè)計(jì)的，12.5mm的硬盤主要用于厚度較大光軟互換和全內(nèi)置機(jī)型，至于17.5mm的硬盤，現(xiàn)在已經(jīng)基本沒有機(jī)型采用了。但是目前隨著超極本的興起，混合硬盤、SSD固態(tài)硬盤開始走近大眾消費(fèi)者。
混合硬盤和SSD固態(tài)硬盤，是超極本為了提升開機(jī)速度采用的。混合硬盤是一塊SSD+HDD硬盤，在SSD硬盤中只放入操作系統(tǒng)。從SSD硬盤中讀取操作系統(tǒng)，讀取速度相對機(jī)械硬盤更快。
固態(tài)硬盤不用磁頭，尋道時(shí)間幾乎為0。光從尋道速度這一點(diǎn)上來說，同樣為500G 5400轉(zhuǎn)的西部數(shù)據(jù)與希捷硬盤，西部數(shù)據(jù)為17秒多，希捷要到20秒左右，差距非常之大。
這些尋道時(shí)間的直接影響就是開機(jī)時(shí)間?，F(xiàn)在的固態(tài)硬盤廠商大多會宣稱自家的固態(tài)硬盤持續(xù)讀寫速度超過了500MB/s，這相對機(jī)械硬盤的100MB/s的速度相比，著實(shí)是相當(dāng)可觀的。
除了讀寫速度快，SSD硬盤還具有非常多的優(yōu)點(diǎn)，小編在此就不贅言。
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