硬碟存儲原理
⑴ 硬碟、內存、光碟的存儲原理
通俗的講存儲就是把信息以0和1的狀態保存起來,用電子表現的形式是高電壓和低電壓,或者是開和關。在光碟里是用凹凸來表示的,當激光頭射在光碟上的時候,光線經過凹凸的表面反射的光線也不一樣,計算機識別後用高低不同的電壓表示凹凸的表面,這樣光碟的信息就轉換成了電信號。
內存存儲信息時是需要電壓支持的,所以關機以後沒有了電,電子管恢復到了原來的狀態,信息就沒有了。而硬碟就像是一張可擦寫的光碟一樣是不需要電來保持數據狀態的,但是改變數據的時候需要電。
⑵ 硬碟的工作原理是什麼
硬碟的工作原理
現在的硬碟,無論是IDE還是SCSI,採用的都是溫徹思特「技術,都有以下特點:
1。磁頭,碟片及運動機構密封。
2。固定並高速旋轉的鍍磁碟片表面平整光滑。
3。磁頭沿碟片徑向移動。
4。磁頭對碟片接觸式啟停,但工作時呈飛行狀態不與碟片直接接觸。
碟片:硬碟碟片是將磁粉附著在鋁合金(新材料也有用玻璃)圓碟片的表面上.這些磁粉
被劃分成稱為磁軌的若干個同心圓,在每個同心圓的磁軌上就好像有無數的任意排列的小
磁鐵,它們分別代表著0和1的狀態。當這些小磁鐵受到來自磁頭的磁力影響時,其排列的
方向會隨之改變。利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵方向,使每個小磁鐵都可以用來
儲存信息。
盤體:硬碟的盤體由多個碟片組成,這些碟片重疊在一起放在一個密封的盒中,它們在主
軸電機的帶動下以很高的速度旋轉,其每分鍾轉速達3600,4500,5400,7200甚至以上。
磁頭:硬碟的磁頭用來讀取或者修改碟片上磁性物質的狀態,一般說來,每一個磁面都會
有一個磁頭,從最上面開始,從0開始編號。磁頭在停止工作時,與磁碟是接觸的,但是
在工作時呈飛行狀態。磁頭採取在碟片的著陸區接觸式啟停的方式,著陸區不存放任何數
據,磁頭在此區域啟停,不存在損傷任何數據的問題。讀取數據時,碟片高速旋轉,由於
對磁頭運動採取了精巧的空氣動力學設計,此時磁頭處於離盤面數據區0.2---0.5微米高
度的」飛行狀態「。既不與盤面接觸造成磨損,又能可*的讀取數據。
電機:硬碟內的電機都為無刷電機,在高速軸承支撐下機械磨損很小,可以長時間連續工
作。高速旋轉的盤體產生了明顯的陀螺效應,所以工作中的硬碟不宜運動,否則將加重軸
承的工作負荷。硬碟磁頭的尋道飼服電機多採用音圈式旋轉或者直線運動步進電機,在飼
服跟蹤的調節下精確地跟蹤碟片的磁軌,所以在硬碟工作時不要有沖擊碰撞,搬動時要小
心輕放。
概括地說,硬碟的工作原理是利用特定的磁粒子的極性來記錄數據。磁頭在讀取數據時,將磁粒子的不同極性轉換成不同的電脈沖信號,再利用數據轉換器將這些原始信號變成電腦可以使用的數據,寫的操作正好與此相反。另外,硬碟中還有一個存儲緩沖區,這是為了協調硬碟與主機在數據處理速度上的差異而設的。由於硬碟的結構比軟盤復雜得多,所以它的格式化工作也比軟盤要復雜,分為低級格式化,硬碟分區,高級格式化並建立文件管理系統。
硬碟驅動器加電正常工作後,利用控制電路中的單片機初始化模塊進行初始化工作,此時磁頭置於碟片中心位置,初始化完成後主軸電機將啟動並以高速旋轉,裝載磁頭的小車機構移動,將浮動磁頭置於碟片表面的00道,處於等待指令的啟動狀態。當介面電路接收到微機系統傳來的指令信號,通過前置放大控制電路,驅動音圈電機發出磁信號,根據感應阻值變化的磁頭對碟片數據信息進行正確定位,並將接收後的數據信息解碼,通過放大控制電路傳輸到介面電路,反饋給主機系統完成指令操作。結束硬碟操作的斷電狀態,在反力矩彈簧的作用下浮動磁頭駐留到盤面中心。
⑶ 硬碟存儲信息的原理是什麼呀
復制過來的,呵呵
現代硬碟的工作原理
現在的硬碟,無論是IDE還是SCSI,採用的都是"溫徹思特「技術,都有以下特點:1。磁頭,碟片及運動機構密封。2。固定並高速旋轉的鍍磁碟片表面平整光滑。3。磁頭沿碟片徑向移動。4。磁頭對碟片接觸式啟停,但工作時呈飛行狀態不與碟片直接接觸。
碟片:硬碟碟片是將磁粉附著在鋁合金(新材料也有用玻璃)圓碟片的表面上.這些磁粉被劃分成稱為磁軌的若干個同心圓,在每個同心圓的磁軌上就好像有無數的任意排列的小磁鐵,它們分別代表著0和1的狀態。當這些小磁鐵受到來自磁頭的磁力影響時,其排列的方向會隨之改變。利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵方向,使每個小磁鐵都可以用來儲存信息。
盤體:硬碟的盤體由多個碟片組成,這些碟片重疊在一起放在一個密封的盒中,它們在主軸電機的帶動下以很高的速度旋轉,其每分鍾轉速達3600,4500,5400,7200甚至以上。
磁頭:硬碟的磁頭用來讀取或者修改碟片上磁性物質的狀態,一般說來,每一個磁面都會有一個磁頭,從最上面開始,從0開始編號。磁頭在停止工作時,與磁碟是接觸的,但是在工作時呈飛行狀態。磁頭採取在碟片的著陸區接觸式啟停的方式,著陸區不存放任何數據,磁頭在此區域啟停,不存在損傷任何數據的問題。讀取數據時,碟片高速旋轉,由於對磁頭運動採取了精巧的空氣動力學設計,此時磁頭處於離盤面數據區0.2---0.5微米高度的」飛行狀態「。既不與盤面接觸造成磨損,又能可靠的讀取數據。
電機:硬碟內的電機都為無刷電機,在高速軸承支撐下機械磨損很小,可以長時間連續工作。高速旋轉的盤體產生了明顯的陀螺效應,所以工作中的硬碟不宜運動,否則將加重軸承的工作負荷。硬碟磁頭的尋道飼服電機多採用音圈式旋轉或者直線運動步進電機,在飼服跟蹤的調節下精確地跟蹤碟片的磁軌,所以在硬碟工作時不要有沖擊碰撞,搬動時要小心輕放。
⑷ 硬碟是什麼原理儲存數據的
硬碟存儲數據的原理:
硬碟是一種採用磁介質的數據存儲設備,數據存儲在密封於潔凈的硬碟驅動器內腔的若干個磁碟片上。這些碟片一般是在以的片基表面塗上磁性介質所形成,在磁碟片的每一面上,以轉動軸為軸心、以一定的磁密度為間隔的若干個同心圓就被劃分成磁軌(track),每個磁軌又被劃分為若干個扇區(sector),數據就按扇區存放在硬碟上。在每一面上都相應地有一個讀寫磁頭(head),所以不同磁頭的所有相同位置的磁軌就構成了所謂的柱面(cylinder)。傳統的硬碟讀寫都是以柱面、磁頭、扇區為定址方式的(CHS定址)。硬碟在上電後保持高速旋轉,位於磁頭臂上的磁頭懸浮在磁碟表面,可以通過步進電機在不同柱面之間移動,對不同的柱面進行讀寫。所以在上電期間如果硬碟受到劇烈振盪,磁碟表面就容易被劃傷,磁頭也容易損壞,這都將給盤上存儲的數據帶來災難性的後果。
硬碟的第一個扇區(0道0頭1扇區)被保留為主引導扇區。在主引導區內主要有兩項內容:主引導記錄和硬碟分區表。主引導記錄是一段程序代碼,其作用主要是對硬碟上安裝的操作系統進行引導;硬碟分區表則存儲了硬碟的分區信息。計算機啟動時將讀取該扇區的數據,並對其合法性進行判斷(扇區最後兩個位元組是否為0x55AA或0xAA55 ),如合法則跳轉執行該扇區的第一條指令。所以硬碟的主引導區常常成為病毒攻擊的對象,從而被篡改甚至被破壞。可引導標志:0x80為可引導分區類型標志;0表示未知;1為FAT12;4為FAT16;5為擴展分區等等
⑸ 固態硬碟的原理是什麼
固態硬碟的原理是,SSD固態硬碟是把磁存儲改為集成電路存儲。磁存儲需要掃描磁頭的動作和旋轉磁碟的配合。
電路存儲即固態存儲靠的是電路的掃描和開關作用將信息讀出和寫入,不存在機械動作。固態硬碟內主體其實就是一塊PCB板,而這塊PCB板上最基本的配件就是控制晶元,緩存晶元和用於存儲數據的快閃記憶體晶元。
對比參照:
1、防震抗摔性:傳統硬碟都是磁碟型的,數據儲存在磁碟扇區里。而固態硬碟是使用快閃記憶體顆粒(即mp3、U盤等存儲介質)制固態硬碟作而成,SSD固態硬碟內部不存在任何機械部件,這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉傾斜的情況下也不會影響到正常使用,而且在發生碰撞和震盪時能夠將數據丟失的可能性降到最小。
2、數據存儲速度:固態硬碟相對傳統硬碟在存取速度上有著飛躍性的提升。
3、功耗固態硬碟的功耗上要低於傳統硬碟。
4、重量:固態硬碟在重量方面更輕,與常規1.8英寸硬碟相比,重量輕20-30克。
5、噪音由於固態硬碟採用無機械部件的快閃記憶體晶元,所以具有了發熱量小、散熱快等特點,而且沒有機械馬達和風扇,工作噪音值為0分貝。
6、容量:固態硬碟標准2.5寸目前最大容量為2TB與傳統硬碟相差並不大,但相當價位時容量相差較大。
7、使用壽命:SLC通常有10萬次全盤寫入壽命,成本低廉的MLC,寫入壽命通常僅有1萬次全盤寫入壽命,而廉價的TLC快閃記憶體通常則更是只有可憐的500-1000次全盤寫入壽命。
⑹ 電腦硬碟是怎樣存儲數據的
硬碟不是直接存儲我們現在人看到的數據,計算機中,通過2進制,將數據轉化為可以用2進製表示的數字數據,再對應機器的高電平低電平等可以用兩種機器物理狀態的狀態。
硬碟儲存數據的原理和盒式磁帶類似,只不過盒式磁帶上存儲是模擬格式的音樂,而硬碟上存儲的是數字格式的數據。寫入時,磁頭線圈上加電,在周圍產生磁場,磁化其下的磁性材料;電流的方向不同,所以磁場的方向也不同,可以表示 0 和 1 的區別。
讀取時,磁頭線圈切割磁場線產生感應電流,磁性材料的磁場方向不同,所以產生的感應電流方向也不同。
⑺ 硬碟儲存原理(詳細)
硬碟工作原理:
現在的硬碟,無論是IDE還是SCSI,採用的都是"溫徹思特「技術,都有以下特點:
1。磁頭,碟片及運動機構密封。
2。固定並高速旋轉的鍍磁碟片表面平整光滑。
3。磁頭沿碟片徑向移動。
4。磁頭對碟片接觸式啟停,但工作時呈飛行狀態不與碟片直接接觸。
碟片:
硬碟碟片是將磁粉附著在鋁合金(新材料也有用玻璃)圓碟片的表面上.這些磁粉被劃分成稱為磁軌的若干個同心圓,在每個同心圓的磁軌上就好像有無數的任意排列的小磁鐵,它們分別代表著0和1的狀態。當這些小磁鐵受到來自磁頭的磁力影響時,其排列的方向會隨之改變。利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵方向,使每個小磁鐵都可以用來儲存信息。
盤體:
硬碟的盤體由多個碟片組成,這些碟片重疊在一起放在一個密封的盒中,它們在主軸電機的帶動下以很高的速度旋轉,其每分鍾轉速達3600,4500,5400,7200甚至以上。
磁頭:
硬碟的磁頭用來讀取或者修改碟片上磁性物質的狀態,一般說來,每一個磁面都會有一個磁頭,從最上面開始,從0開始編號。磁頭在停止工作時,與磁碟是接觸的,但是在工作時呈飛行狀態。磁頭採取在碟片的著陸區接觸式啟停的方式,著陸區不存放任何數據,磁頭在此區域啟停,不存在損傷任何數據的問題。讀取數據時,碟片高速旋轉,由於對磁頭運動採取了精巧的空氣動力學設計,此時磁頭處於離盤面數據區0.2---0.5微米高度的」飛行狀態「。既不與盤面接觸造成磨損,又能可靠的讀取數據。
電機:
硬碟內的電機都為無刷電機,在高速軸承支撐下機械磨損很小,可以長時間連續工作。高速旋轉的盤體產生了明顯的陀螺效應,所以工作中的硬碟不宜運動,否則將加重軸承的工作負荷。硬碟磁頭的尋道飼服電機多採用音圈式旋轉或者直線運動步進電機,在飼服跟蹤的調節下精確地跟蹤碟片的磁軌,所以在硬碟工作時不要有沖擊碰撞,搬動時要小心輕放。
⑻ 硬碟的儲存原理是什麼
硬碟是在硬質碟片(一般是鋁合金,以前 IBM 也嘗試過使用玻璃)上塗敷薄薄的一層鐵磁性材料。硬碟儲存數據的原理和盒式磁帶類似,只不過盒式磁帶上存儲是模擬格式的音樂,而硬碟上存儲的是數字格式的數據。寫入時,磁頭線圈上加電,在周圍產生磁場,磁化其下的磁性材料;電流的方向不同,所以磁場的方向也不同,可以表示 0 和 1 的區別。讀取時,磁頭線圈切割磁場線產生感應電流,磁性材料的磁場方向不同,所以產生的感應電流方向也不同。
不論是什麼計算機文件,歌曲,視頻,圖片,文檔等等都是以一個二進制的序列存在的,也就是很多個"10010001110011......"這樣的東西,硬碟上的存儲的文件實際上就是存儲著這些0和1的序列.硬碟的磁頭能夠按照指令讀取相應位置的信號,並且能夠改變指定位置的磁場方向,這就是數據的讀和寫.
這樣清楚了嗎?
⑼ 硬碟儲存原理
傳統硬碟實際上就是一個高密度的磁碟,它是在一塊硬質基板上塗覆了磁粉,通過讀寫磁頭產生的磁場改變磁碟上的每一個磁軌記錄單元內磁體方向的變化進行讀寫處理。
說白了就是一張類似原來的3寸、5寸磁碟,不過是密度、可靠性等大大提高而已。
傳統的硬碟上的數據只要沒有強磁作用,其數據的維持期理論上更久,之所以硬碟容易壞,主要因為其機械機構、電路部分故障所致。
⑽ 磁碟儲存數據的原理是什麼
在網上找的
現在的硬碟,無論是IDE還是SCSI,採用的都是"溫徹思特「技術,都有以下特點:1。磁頭,碟片及運動機構密封。2。固定並高速旋轉的鍍磁碟片表面平整光滑。3。磁頭沿碟片徑向移動。4。磁頭對碟片接觸式啟停,但工作時呈飛行狀態不與碟片直接接觸。
碟片:硬碟碟片是將磁粉附著在鋁合金(新材料也有用玻璃)圓碟片的表面上.這些磁粉被劃分成稱為磁軌的若干個同心圓,在每個同心圓的磁軌上就好像有無數的任意排列的小磁鐵,它們分別代表著0和1的狀態。當這些小磁鐵受到來自磁頭的磁力影響時,其排列的方向會隨之改變。利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵方向,使每個小磁鐵都可以用來儲存信息。
盤體:硬碟的盤體由多個碟片組成,這些碟片重疊在一起放在一個密封的盒中,它們在主軸電機的帶動下以很高的速度旋轉,其每分鍾轉速達3600,4500,5400,7200甚至以上。
磁頭:硬碟的磁頭用來讀取或者修改碟片上磁性物質的狀態,一般說來,每一個磁面都會有一個磁頭,從最上面開始,從0開始編號。磁頭在停止工作時,與磁碟是接觸的,但是在工作時呈飛行狀態。磁頭採取在碟片的著陸區接觸式啟停的方式,著陸區不存放任何數據,磁頭在此區域啟停,不存在損傷任何數據的問題。讀取數據時,碟片高速旋轉,由於對磁頭運動採取了精巧的空氣動力學設計,此時磁頭處於離盤面數據區0.2---0.5微米高度的」飛行狀態「。既不與盤面接觸造成磨損,又能可靠的讀取數據。
電機:硬碟內的電機都為無刷電機,在高速軸承支撐下機械磨損很小,可以長時間連續工作。高速旋轉的盤體產生了明顯的陀螺效應,所以工作中的硬碟不宜運動,否則將加重軸承的工作負荷。硬碟磁頭的尋道飼服電機多採用音圈式旋轉或者直線運動步進電機,在飼服跟蹤的調節下精確地跟蹤碟片的磁軌,所以在硬碟工作時不要有沖擊碰撞,搬動時要小心輕放