HDD的全称是什么

2024年8月30日 | 阅读13分钟

HDD:硬盘驱动器

HDD是硬盘驱动器(Hard Disk Drive)的缩写。硬盘驱动器也称为硬盘、硬碟和固定硬盘。硬盘驱动器(HDD)是一种数据存储设备,它使用磁介质存储数字信息,并使用旋转盘片检索信息。硬盘是计算机系统的主要存储组件。机电设备中存在非易失性存储器。硬盘驱动器用于计算机、移动设备和消费类技术产品。它们还可以存储操作系统和大量数据系统。

特别是,硬盘驱动器控制文件存储所在的硬盘的读写操作。在计算机中,硬盘驱动器既可以作为主要存储设备实现,也可以作为备份存储设备实现。

它们通常位于驱动器托架中,并使用各种格式的电缆连接到主板,包括高级技术附件(ATA)、串行ATA、并行ATA和小型计算机系统接口(SCSI)。电源设备也连接到硬盘驱动器,使其即使在断电时也能继续保存数据。

尽管硬盘驱动器和硬盘是不同的对象,它们作为一个单元包装在一起,但任何一种术语都可以用来指代整个单元。

历史

IBM工程师于1953年开发了硬盘驱动器,以提供更便宜、对大量信息的随机访问。硬盘最初的尺寸相当于一台冰箱,可以容纳3.75兆字节的数据。然而,随着技术的发展,硬盘尺寸变得越来越小,到1980年代中期,它们只有3.5英寸。日立于2007年推出了1TB硬盘,而HGST于2015年推出了10TB存储设备。希捷推出了采用SMR(叠瓦式磁记录)技术制造的硬盘。此外,HGST创造了第一款填充氦气的硬盘。使用氦气是因为它比空气密度更小、更冷、重量更轻,这改善了硬盘性能和驱动器密度。

硬盘驱动器的重要性

硬盘需要作为存储设备,因为它们可用于存储操作系统、应用程序、额外存储和文件。如果没有像硬盘这样即使在关闭后也能跟踪数据的硬件,计算机用户将无法将程序、文件或文件保存到计算机。所有系统至少需要一个硬盘才能永久存储信息。

硬盘驱动器的工作原理

大多数基本硬盘由多个盘片组成,这些盘片是铝、玻璃或陶瓷制成的同心圆盘,在完全密封的环境中围绕主轴组织在一起。连接到主轴的电机使盘片旋转。腔室中还包括数据传输单元,这些单元使用磁头将信息磁性地记录到盘片上的磁道中,并从磁道中读取信息。此外,盘片具有薄的磁性覆盖层。

电机以每分钟高达15,000转的速度旋转盘片。第二个电机控制数据传输单元的位置,数据传输单元在盘片旋转时磁性地存储和读取每个盘片上的数据。

外置硬盘驱动器

计算机中的大多数内置硬盘驱动器都按上述方式工作。但是,个人也可以购买外置硬盘。外置硬盘可以用作便携式备份以恢复设备或增加计算机的存储容量。USB 2.0、USB-C或外置SATA等连接器可以将外置硬盘连接到系统或其他设备。此外,外置硬盘传输数据可能比内置硬盘驱动器慢。

除了增加设备的存储容量外,外置硬盘还具有可访问性的优点。用户可以物理地将存储的数据携带到许多设备上,并从任何地方访问它。

硬盘驱动器的演变和技术发展

希捷科技于2013年推出了采用SMR技术的硬盘驱动器。通过将磁道堆叠在每个盘片上,而不是彼此平行排列,SMR增强了硬盘驱动器设备的存储。磁道像屋顶上的瓦片一样重叠。2012年,HGST开发了第一个含有氦气的硬盘驱动器。与传统硬盘驱动器不同,氦气密度更小、更冷、比空气轻。它还需要更少的能量,增加了驱动器密度并表现更好。2016年,希捷推出了10TB氦气盘驱动器。

硬盘驱动器公司西部数据于2021年推出了两款20TB硬盘,分别是Ultrastar DC HC560和WD Gold HDD企业级SATA HDD。目前提供的最大硬盘驱动器尺寸为20TB。这两款存储设备尺寸均为3.5英寸,但用途不同。Ultrastar DC HC560专为互联网文件系统、商业系统、安全和在线备份服务而设计。WD Gold HDD专为拥有大型商业应用程序的大型企业开发。

硬盘驱动器的特点

  • 存储容量和价格: 随着技术进步,硬盘驱动器价格下降,而存储容量增加。
  • 性能:硬盘驱动器的性能取决于硬盘驱动器存储和检索数据的方式。
  • 可靠性: 指用户可以根据需要自由保存和检索数据而不会遇到任何困难。
  • 每分钟转数: 指硬盘每分钟的转数。RPM越高,硬盘性能越好。
  • 为了减少数据传输时间,硬盘使用磁盘缓存。缓存越大,硬盘越快。
  • 盘片: 硬盘上的盘片数量决定了其存储容量。
  • 寻道时间, 也称为定位性能,是指数据读写到达磁盘上目标位置所需的时间。它通常与转速一起用于评估硬盘性能。它以毫秒为单位测量。
  • 延迟: 旋转盘片将数据传输到读写单元所需的时间。

硬盘控制器

芯片和电路构成该系统。此外,它还控制信息、命令和数据从一个系统传输到另一个系统。

对于台式计算机,硬盘连接器有四种不同类型,如下所述:

1. SATA

SATA是串行高级技术附件的缩写。它通过连续传输传输数据、命令和消息。SATA的主要优点是线缆更窄、更长、更坚固。SATA链路比USB快得多,可用于外置磁盘。

2. EIDE

EIDE是增强型集成驱动器电子设备的缩写。EIDE设备接口使用并行传输来传输信息,例如命令和信息。EIDE可以以大约133 Mbps的速度传输数据。

3. SCSI

这是小型计算机系统接口的缩写。它用作并行发射器,与8到15个设备不兼容。硬盘驱动器、硬盘、扫描仪等都支持SCSI。

4. 磁盘缓存

通过使用它来提高硬盘驱动器的性能。用户正在处理特定形式的RAM应用程序和数据。当CPU需要数据时,它首先检查硬盘上的缓存,然后在使用信息后,它从硬盘中提取数据。

硬盘驱动器[HDD]的优点

1. 存储容量

当前计算机中的硬盘驱动器(HDD)具有巨大的存储容量,可以容纳各种数据。这是硬盘驱动器的主要优势,因为它们几乎可以永远管理如此大量的数据。

2021年,台式机硬盘存储容量介于1到8TB之间,而发现的最大驱动器具有24TB的潜力。

2. 非易失性

由于硬盘驱动器[HDD]是非易失性的,因此在断电时通常不会导致数据丢失。作为易失性内存,RAM[随机存取内存]在断电时无法保留或保存数据。

我们将操作系统部署到硬盘驱动器上,因为它具有存储数据的固有能力,这有助于设备运行。不仅是操作系统,还有所有对我们系统至关重要的基本程序和应用程序。由于此功能,硬盘驱动器的使用正在增加,这对于需要在硬盘上存储大量数据(例如照片、文档、电影等)的个人很有帮助。

3. 成本

不用说,硬盘驱动器的尺寸和存储容量对其价格有显着影响。您必须根据您的需求从各种尺寸中选择硬盘。与固态硬盘相比,硬盘驱动器的价格更低。传统硬盘驱动器(HDD)的性能明显优于固态硬盘。由于固态硬盘每秒的转数比硬盘驱动器多,其速度要快得多。

因此,您应该根据您的需求做出决定。如果您想要一个基于性能的磁盘,那么固态硬盘是您的选择。如果速度不是您关心的问题,那么标准硬盘驱动器是您的选择。

4. 易于获得

由于IT行业,特别是计算机配件领域的需求旺盛,对计算机产品的需求显著扩大。因此,全球制造商大幅提高了产量。

由于这些公司发布了他们大量生产的产品,因此在市场上获得计算机硬盘驱动器或固态硬盘很容易。

三星、东芝、希捷等大型硬盘制造商也在全球每个大城市聘请了区域销售主管。此外,他们的主要职责是调查计算机产品的生产和可访问性。

5. 不易丢失

计算机的内置硬盘安装在容器内,也称为计算机机箱,用螺钉牢固地固定在其四个末端。

与通过连接到机箱前部或后部的USB连接器连接到计算机系统的外置硬盘不同,内置硬盘很难丢失。

6. 比DVD和CD等光盘更快

与DVD和CD相比,硬盘驱动器具有更高的数据传输速度和更大的数据存储潜力。

7. 易于更换和升级

硬盘驱动器使用螺钉连接到计算机机箱。您可以用从商店购买的全新硬盘更换损坏或损坏的硬盘。无论尺寸、容量或品牌如何,硬盘驱动器在市场上都广泛可用。

在将硬盘驱动器更新到最新版本之前,应备份所有重要数据和记录。必须定期进行以防止数据损坏和任何数据丢失。

8. 制造便宜

硬盘驱动器比您想象的要便宜,因为制造它们的原材料成本如此之低。大量购买原材料进一步降低了成本。

9. 体积小且便携

由于体积小巧,硬盘驱动器易于从一个地方移动到另一个地方。

由于其极其小巧的尺寸和设计,它们很容易放入计算机机箱内。

外置硬盘可以放在我们的背包里或手里从一个地方带到另一个地方。这种硬盘还包含大量数据,可以轻松复制到其他介质。

硬盘驱动器的缺点

1. 速度

数据传输前的时间是旋转驱动器的响应时间。旋转驱动器的循环盘片和移动单元的机械特性在很大程度上决定了这段时间。硬盘的速度主要取决于其每分钟的转数。便宜硬盘驱动器的RPM范围为5200到7200,而昂贵硬盘驱动器的RPM范围为7200到10,000。

简而言之,可以说,RPM比其他硬盘驱动器更高的硬盘驱动器通常运行更快。

2. 噪音

早期硬盘驱动器的移动单元和嘈杂盘片,包括移动部件,都是组件。

这种硬盘驱动器的两面,包含许多磁盘,被称为盘片,每一面都用于存储和管理数据。这些盘片用于读写。它们彼此叠放,并根据其排列方式旋转。当运行大型程序,例如安装Windows、传输大型文件、在玩游戏时进行多任务处理或从互联网下载内容时,这些读写活动会产生噪音。

3. 容易损坏

硬盘驱动器由移动部件组成,移动盘片用于存储信息和文件。硬盘驱动器的磁头每个盘片有一个磁头,并且都连接到一根臂上。磁头在磁盘上快速而猛烈地移动,并放置在一个称为执行器的架子上。由于硬盘驱动器速度快,因此很容易丢失数据。硬盘驱动器速度以RPM(每分钟转数)测量。许多现代磁盘以每分钟约4200、7200和15000转的速度旋转盘片。

4. 功耗

硬盘驱动器由一个循环盘片和移动单元组成,这些单元在盘片上的路径和扇区中存储信息。

由于盘片的持续旋转需要更多能量,因此硬盘驱动器被认为比传统硬盘驱动器消耗更多能量。

5. 脆弱性

硬盘驱动器非常脆弱,在粗暴处理时容易损坏。

当它们连接到计算机机箱时,它们不太容易受到攻击。它们的磁头很容易因碰撞或嗡嗡声而损坏。

即使是功能正常的存储设备从高处跌落,它们通常也会很快停止工作,在大多数情况下需要更换。

6. 依赖性

硬盘驱动器仅使用旋转部件,称为磁头和盘片。这些部件在指定位置定期移动,如果它们突然停止运行,整个硬盘驱动器将变得无用。有时,这种过度依赖可能导致数据丢失。

7. 定期备份

硬盘驱动器上的文件和记录必须不断备份到其他系统。由于硬盘驱动器有多个移动部件,并且容易损坏,因此建议您经常备份重要数据。数据恢复是一个昂贵的替代方案,而且,恢复放错位置或删除的项目确实很困难。因此,采取预防措施是解决此问题的最佳决定。

8. 不规则的启动和关机

在大多数驱动器中,当磁头关闭时,它们会在停止移动时落在盘片上。

当驱动器运行时,每个磁头都会因极窄的气垫而短时间悬浮。操作系统中断不当或电能不均匀可能会损坏硬盘驱动器,导致出现难以修复的坏扇区。

硬盘驱动器组件和外形尺寸

硬盘驱动器的部件包括主轴电机、磁盘盘片、执行器、控制器臂和读写磁头。安装好的磁盘组,或者硬盘驱动器中存储和访问电磁充电区域数据的部分,被称为“硬盘驱动器”。然而,该术语也可以指代整个设备。

存储数据的设备的物理尺寸或形状被称为硬盘驱动器外形尺寸。主机接口连接的尺寸、位置和对齐方式,以及硬盘驱动器外形尺寸的尺寸、宽度和高度,都受到许多行业标准的控制。通过使用行业标准紧凑型设计,可以与各种计算设备建立通用功能。

企业资源规划系统最常使用2.5英寸和3.5英寸尺寸的硬盘驱动器,通常分别称为小型外形尺寸和大型外形尺寸。2.5英寸和3.5英寸尺寸大致表示驱动器外壳内盘片的直径。

尽管存在其他外形尺寸,但制造商到2009年停止了1.3英寸、1英寸和0.85英寸设备的工作。由于闪存成本的下降,这些替代外形尺寸几乎变得毫无用处。同样重要的是要记住,虽然精确测量以毫米列出,但法定尺寸以英寸给出。

此外,许多固态硬盘在设计时都考虑了硬盘驱动器的外形尺寸。

与硬盘驱动器共享相同端口的固态硬盘通常通过SATA或串行连接SCSI(SAS)连接向主机计算机传输信息。

常见的硬盘错误

硬盘驱动器故障有许多不同的原因。然而,故障通常属于以下六种主要类型之一。

  • 例如,电涌可能会损坏硬盘驱动器中的硬件,导致读写单元或计算机系统故障。当硬盘驱动器启动但无法检索、存储或加载数据时,其许多组件可能存在电气故障。
  • 机械故障和硬性事件,例如硬性跌落,可能导致机械故障。这可能导致读写磁头撞击旋转盘片,造成永久性物理损坏。
  • 当硬盘驱动器上的程序损坏或停止正常工作时,会发生逻辑故障。多种类型的数据损坏可能导致逻辑故障。这包括错误地删除对硬盘驱动器操作至关重要的文件或损坏的文件、恶意软件、病毒、错误地终止程序或关闭计算机。
  • 当硬盘旋转盘片上的磁介质未对齐时,可能会发生坏扇区故障,导致盘片的特定区域无法访问。当它们确实发生时,坏扇区通常是独立的。然而,随着时间的推移,坏扇区数量的增加可能导致计算机崩溃、数据不可用或计算机功能挂起或延迟。
  • 当保存磁盘并允许硬盘驱动器连接到计算机的程序损坏或停止正常工作时,会发生固件错误。连接到计算机的硬盘驱动器可能无法识别或错误地将自身识别为硬盘驱动器,或者磁盘可能在系统启动期间停止运行,这是由于这种类型的丢失造成的。
  • 多个未识别的错误可能会随着时间的推移而累积。例如,电气问题可能引发机械问题,例如读写单元故障。它还可能导致逻辑故障,导致硬盘驱动器盘片生成多个故障区域。

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