【硬件】认识和选购大容量机械硬盘

2.4 认识和选购大容量机械硬盘

硬盘是电脑硬件系统中最重要的外部存储设备，具有存储空间大、数据传输速度较快和安全系数较高等优点，因此电脑运行所必需的操作系统、应用程序与大量的数据等都可保存在硬盘中。

2.4.1 通过外观和内部结构认识机械硬盘

机械硬盘即是传统普通硬盘，主要由盘片、磁头、传动臂、主轴电机和外部接口等几个部分组成，硬盘的外形就是一个矩形的盒子，分为内外两部分。

• 外观：硬盘的外部结构较简单，其正面一般是一张记录了硬盘相关信息的铭牌，如图2-96所示。背面则是促使硬盘工作的主控芯片和集成电路，如图2-97所示。后侧则是硬盘的电源线和数据线接口，如图2-98所示。
  
  图2-96 硬盘正面
  
  图2-97 硬盘背面
  
  图2-98 硬盘的电源线和数据线接口

  多学一招
  认识硬盘的电源线和数据线接口
  硬盘的电源线和数据线接口都是“L”型的，通常长一点的就是数据线接口，短一点的就是电源线接口，如图2-99所示，数据线接口通过SATA数据线与主板SATA插槽进行连接。
  
  图2-99 硬盘的电源线和数据线接口

• 内部结构：硬盘的内部结构比较复杂，主要由主轴电机、盘片、磁头和传动臂等部件组成，如图2-100所示。在硬盘中通常将磁性物质附着在盘片上，并将盘片安装在主轴电机上。当硬盘开始工作时，主轴电机将带动盘片一起转动，在盘片表面的磁头将在电路和传动臂的控制下进行移动，并将指定位置的数据读取出来，或将数据存储到指定的位置。
  
  图2-100 硬盘的内部结构

  知识提示
  磁头
  硬盘盘片的上下两面各有一个磁头，磁头与盘片有极其微小的间距。如果磁头碰到了高速旋转的盘片，会破坏其中存储的数据，磁头也会损坏。

2.4.2 确认机械硬盘的基本信息

通过软件可以检测和确认硬盘的基本信息，了解硬盘的品牌、类型、容量、缓存和转速等详细的产品规格参数，有助于选购合适的硬盘。

• 使用鲁大师确认硬盘信息：鲁大师是一款专业的硬件检测软件，可以检测电脑硬件，并确认硬盘的相关信息，如图2-101所示。
  
  图2-101 使用鲁大师确认硬盘信息
• 使用HD Tune Pro确认硬盘信息：HD Tune Pro是一款小巧易用的硬盘工具软件，可以检测出硬盘的固件版本、序列号、容量、缓存大小以及当前的Ultra DMA模式等，如图2-102所示。
  
  图2-102 HD Tune Pro检测硬盘信息

2.4.3 12TB硬盘的性能

在选购硬盘时，最先考虑的问题就是硬盘的容量，而容量也是硬盘的主要性能指标之一。硬盘的容量越大，保存的数据就越多，目前市场上有最大容量为12TB的硬盘，那么是否这种硬盘的性能最优呢？答案是否定的，硬盘的性能由众多性能指标决定，即便是硬盘的容量，也包括总容量、单碟容量和盘片数3个参数。

• 总容量：用于表示硬盘能够存储多少数据的一项重要指标，通常以GB和TB为单位，目前主流的硬盘容量从250GB到10TB不等。
• 单碟容量：是指每张硬盘盘片的容量，硬盘的盘片数是有限的，单碟容量可以提升硬盘的数据传输速度，其记录密度同数据传输率成正比，因此单碟容量才是硬盘容量最重要的性能参数，目前最大的单碟容量为1200GB。
• 盘片数：硬盘的盘片数一般有1~10等几种，在相同总容量的条件下，盘片数越少，硬盘的性能越好。
• 容量单位：硬盘容量单位包括字节（B，Byte）、千字节（kB，KiloByte）、兆字节（MB，MegaByte）、吉字节（GB，Gigabyte）、太字节（TB，TeraByte）、拍字节（PB，PetaByte）、艾字节（EB，ExaByte）、泽字节（ZB，ZettaByte）、尧字节（YB，YottaByte）和BB（BrontoByte）、NB（NonaByte）及DB（DoggaByte）等，它们之间的换算关系如下所示。
  1DB=1024NB；1NB=1024BB；
  1BB=1024YB；1YB=1024ZB；
  1ZB=1024EB；1EB=1024PB；
  1PB=1024TB；1TB=1024GB；
  1GB=1024MB；1MB=1024kB；
  1kB=1024B。

2.4.4 接口、缓存、转速和平均寻道时间对硬盘性能的影响

在选购硬盘时，除了考虑硬盘的容量外，还有4个需要重点考查的性能指标——接口类型、缓存、转速和平均寻道时间。

• 接口类型：目前硬盘的接口类型主要是SATA，它是Serial ATA的缩写，即串行ATA。SATA接口提高了数据传输的可靠性，还具有结构简单、支持热插拔的优点。目前主要使用的SATA包含2.0和3.0两种标准接口，SATA 2.0标准接口的数据传输速率可达到300MB/s ，SATA 3.0标准接口的数据传输速率可达到600MB/s。
• 缓存：缓存的大小与速度是直接关系到硬盘传输速度的重要因素，当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间进行数据交换，如果缓存较大，则可以将那些零碎数据暂存在缓存中，减小外系统的负荷，同时提高数据的传输速度。目前主流硬盘的缓存包括8MB、16MB、32MB、64MB、128MB和256MB。
• 转速：它是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。转速的快慢是衡量硬盘档次和决定硬盘内部传输率的关键因素之一，硬盘的转速越快，硬盘寻找文件的速度也就越快，相对的硬盘的传输速度也就得到了提高。硬盘转速以每分钟多少转来表示，单位为r/min，值越大越好。目前主流硬盘转速有5400r/min、5900r/min、7200r/min和10000r/min等4种。

• 平均寻道时间：平均寻道时间是指硬盘在接收到系统指令后，磁头从开始移动到移动至数据所在的磁道所花费时间的平均值，单位为毫秒（ms）。它在一定程度上体现了硬盘读取数据的能力，是影响硬盘内部数据传输率的重要参数。不同品牌、不同型号的硬盘产品平均寻道时间也不一样，但这个时间越短，则产品越好。

  知识提示
  深度了解平均寻道时间
  平均寻道时间实际上是由转速、单碟容量等多个因素综合决定的一个硬盘性能参数。一般来说，硬盘的转速越高，其平均寻道时间就越低；单碟容量越大，其平均寻道时间就越短。

2.4.5 选购机械硬盘的注意事项

选购硬盘时，除了硬盘的各项产品规格外，还需要了解硬盘是否符合需求，如硬盘的性价比和售后服务等。

• 性价比：硬盘的性价比可以通过计算每款产品的“每GB的价格”得出衡量值，计算方法为用产品市场价格除以产品容量得出“每GB的价格”，值越低，性价比越高。
• 售后：硬盘中保存的都是相当重要的数据，因此硬盘的售后服务也就显得特别重要。目前，硬盘的质保期多在2年到3年，有些甚至长达5年。