机械硬盘的原理图

硬盘中的数据是利用磁头存储在表面有磁粉的盘片上，这个和我们以前用过的DVD光盘道理是一样的，每个盘片会划分位不同的磁道，磁道可以理解为赛场上的跑道，而在磁道上又划分很多扇面，扇面又划分为很多扇区，硬盘就是这样一块一块划分成很多小个体的，最小的个体就是一位，一位里面只能存放0或1，他们都有一个地址。所以硬盘就好像地球一样，而其中最小的个体就相当于一个家庭，这个家庭是有地址的。


机械硬盘的构造图

传统硬盘实际上就是一个高密度的磁盘，它是在一块硬质基板上涂覆了磁粉，通过读写磁头产生的磁场改变磁盘上的每一个磁道记录单元内磁体方向的变化进行读写处理。

说白了就是一张类似原来的3寸、5寸磁盘，不过是密度、可靠性等大大提高而已。

传统的硬盘上的数据只要没有强磁作用，其数据的维持期理论上更久，之所以硬盘容易坏，主要因为其机械机构、电路部分故障所致。相信你也常听说10几年前的老硬盘，如今依然工作这样的故事。当然，如果想长期保存数据的话，刻制光盘并定期复制会更好一些。


机械硬盘内部构造图解

硬盘里面不是真空的。

机械硬盘内部一般密封有纯净无尘的空气，还有一些特殊版本的硬盘采用了充氦气的方式来提高硬盘的性能。实际上，硬盘的正常工作时，磁头是依靠盘面高速转动时带动的气流悬浮在盘片上方的，所以硬盘内部有气体对于硬盘的工作是必须的。机械硬盘内部都不是真空的。你也可以试试用腾讯电脑管家来全方位的实时保护你的电脑。


机械硬盘内部图

机械硬盘的工作原理，就是通过磁头来对高速旋转的盘片进行信息的读写，这有点类似于我们常见的光盘的工作方式。

机械硬盘怕震动，如果运行中的机械硬盘受到了强烈的震动，会导致磁头和盘面受到不同程度的损伤，产生坏道。

c盘是指硬盘中分出来的一个区域而已。


机械硬盘图示

主机加装机械硬盘连接线只需要连接SATA接口电源供电线和SATA接口数据线就可以识别并使用了。

目前的普通机械硬盘都是通用的SATA接口类型，加装这种硬盘只需要解决电源和数据连接就可以了，所以从主机电源给硬盘供电并通过SATA接口数据线将硬盘连接到主板接口就可以使用了。


机械硬盘的原理图片

电脑变慢，影响硬盘寿命。

磁盘反应速度会变慢,连续大文件还好,如果是分散的小文件,磁头会到多个地方读取数据,造成程序反应延迟、假死等状况。长时间处于这种读取环境会影响磁头寿命。机械硬盘的原理决定了几乎可以忽略写入寿命，更不会有SSD写入均衡问题。


机械硬盘的结构图

硬盘是计算机最主要的存储数据信息设备之一，计算机需要正常运行所需的大部分软件都存储在硬盘上，目前有机械硬盘和固态硬盘两种。

1. 机械硬盘

机械硬盘简称HHD，是传统普通硬盘，其里面的零部件包括：磁盘盘片，磁头，盘片转轴及控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存等几个部分组成。

磁头可沿盘片的半径方向运动，加上盘片每分钟几千转的高速旋转，磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。信息通过离磁性表面很近的磁头，由电磁流来改变极性方式被电磁流写到磁盘上，信息可以通过相反的方式读取。

2.固态硬盘

固态硬盘又名固态驱动器，简称SSD，固态硬盘是由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。

二、固态硬盘和机械硬盘的区别

区别1：性能

在性能方面，固态硬盘是完胜机械硬盘的，因为固态硬盘的读取和写入速度真的快太多了。带来的体验也是压倒性的好，简单的说就是一个字，快。

区别2：容量大小

一般来说，常用的机械硬盘大小在1T左右，当然还有500G、2T等别的规格，而固态硬盘一般会用的容量125G或者250G，这也看使用人的需求。

区别3：重量、体积

固态硬盘要更轻、体积更小。

区别4：功耗

固态硬盘的功耗也要低于机械硬盘。

区别5：防震抗摔型

机械硬盘都是磁碟型的，数据储存在磁碟扇区里。而固态硬盘是使用闪存颗粒制作而成，所以固态硬盘内部不存在任何机械部件，这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用，而且在发生碰撞和震荡时能够将数据丢失的可能性降到最小。相较机械硬盘，固硬占有绝对优势。

区别6：使用寿命

理论上来说，机械硬盘的寿命要长于固态硬盘。机械硬盘寿命一般按年算，在3年或5年以上。其实超过使用寿命并不代表就坏了，而是性能总体下降，有杂声。实际上，只要不是物理损坏，正常使用的话机械硬盘的寿命可达10年以上，而固态以目前的技术也可使寿命达到5-10年了。总体来说，无论是哪一种硬盘，都可以伴随你到电脑更换为止。

区别7：价格

说到容量就会说到价格，固态硬盘相对来说要昂贵一些，这也就是为什么固态常用的容量都不这么大，同等容量大小的固态硬盘和机械硬盘来对比的话，就以1T来说，机械硬盘应该是不到300元的，而固态呢？根据牌子不同应该说600至1000元不等吧，价格再往上走的也有，所以就家用需求和成本来说，小容量的固态是性价比较高的了。


机械硬盘工作原理图

0.1 计算机的基本组成

计算机的硬件组成

这些硬件，怎么对应到经典的冯·诺依曼体系结构的

除此之外，还需要了解计算机的两个核心指标

性能

功耗

性能和功耗也是我们在应用和设计五大基本组件中需要重点考虑的因素。

0.2 计算机的指令和计算

需要搞明白，我们每天撰写的一行行C、Java、PHP程序，是怎么在计算机里面跑起来的。

了解我们的程序是怎么通过编译器和汇编器，变成一条条机器指令这样的编译过程（编译过程展开，就是编译原理）

知道我们的操作系统是怎么链接、装载、执行这些程序的（深入学习，就是操作系统）。而这一条条指令执行的控制过程，就是由计算机五大组件之一的控制器来控制的。

计算部分，要从二进制和编码开始，理解我们的数据在计算机里的表示，以及我们是怎么从数字电路层面，实现加法、乘法这些基本的运算功能的。

实现这些运算功能的ALU（Arithmetic Logic Unit/ALU），算术逻辑单元，计算机五大组件之一的运算器。

特别重要的就是浮点数（Floating Point）。

浮点数是我们在日常运用中非常容易用错的一种数据表示形式。掌握浮点数能让你对数据的编码、存储和计算能够有一个从表到里的深入理解。尤其在AI火热的今天，浮点数是机器学习中重度使用的数据表示形式，掌握它更是非常有必要。

0.3 CPU的设计

CPU时钟可以用来构造寄存器和内存的锁存器和触发器，因此，CPU时钟应该是我们学习CPU的前导知识。搞明白我们为什么需要CPU时钟（CPU Clock），以及寄存器和内存是用什么样的硬件组成的之后，我们可以再来看看，整个计算机的数据通路是如何构造出来的。

数据通路，其实就是连接了整个运算器和控制器，并最终组成了CPU。而出于对于性能和功耗的考虑，你要进一步理解和掌握面向流水线设计的CPU、数据和控制冒险，以及分支预测的相关技术。

既然CPU作为控制器要和输入输出设备通信，那么我们就要知道异常和中断发生的机制。在CPU设计部分的最后，我会讲一讲指令的并行执行，看看如何直接在CPU层面，通过SIMD来支持并行计算。

0.4 存储器的原理

通过存储器的层次结构作为基础的框架引导，需要掌握从上到下的CPU高速缓存、内存、SSD硬盘和机械硬盘的工作原理，它们之间的性能差异，以及实际应用中利用这些设备会遇到的挑战。存储器其实很多时候又扮演了输入输出设备的角色，所以你需要进一步了解，CPU和这些存储器之间是如何进行通信的，以及我们最重视的性能问题是怎么一回事；理解什么是IO_WAIT，如何通过DMA来提升程序性能。

对于存储器，我们不仅需要它们能够正常工作，还要确保里面的数据不能丢失。于是你要掌握我们是如何通过RAID、Erasure Code、ECC以及分布式HDFS，这些不同的技术，来确保数据的完整性和访问性能。

计算机组成原理的学习办法

相较于整个计算机科学中的其他科目，计算机组成原理更像是整个计算机学科里的“纲要”。这门课里任何一个知识点深入挖下去，都可以变成计算机科学里的一门核心课程。

程序怎样从高级代码变成指令在计算机里面运行，对应着“编译原理”和“操作系统”这两门课程

计算实现背后则是“数字电路”

如果要深入CPU和存储器系统的优化，必然要深入了解“计算机体系结构”


机械硬盘的原理图解

　　原理上不会，但实际上有可能。　　

1、固态硬盘+机械硬盘的用法，是最佳用法，而且，和普通的双硬盘，没什么不同，不会导致另一块机械硬盘容易坏。　　

2、但实际上，确实有的用户这样使用的时候，机械硬盘用一段时间坏了。这是因为，双硬盘会增加电源的负担。如果原来的电源供电在满负荷边缘，特别是笔记本本用户，双硬盘就容易导致长时间供电不足，供电不足的最大危害之一就是促成机械硬盘过早坏掉。　　

3、因此，原理上，不会，只要确保供电充足，就不会出现此类问题。