什么是硬盘 硬盘接口有哪些【详解】

    硬盘和内存是电脑的存储设备，是存储电脑数据的地方。经常使用硬盘，但也许有些用户对它并不是很了解。特别是在选购时纠结于选什么接口的硬盘才好。那么什么是硬盘?硬盘的接口有哪些?下面就同小编一起来看看什么是硬盘，更多的认识一下吧!
    什么是硬盘?
    硬盘是电脑主要的存储设备之一，属于外部存储器，是用来存储电脑工作时使用的程序和数据的地方。是由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成，碟片外覆盖有铁磁性材料。
    硬盘有固态硬盘(SSD 盘，新式硬盘)、机械硬盘(HDD 传统硬盘)、混合硬盘(HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘)。SSD采用闪存颗粒来存储，HDD采用磁性碟片来存储，混合硬盘(Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。
    硬盘是集精密机械、微电子电路、电磁转换为一体的电脑存储设备，它存储着电脑系统资源和重要的信息及数据，这些因素使硬盘在PC机中成为最为重要的一个硬件设备。计算机需要正常运行所需的大部分软件都存储在硬盘上。因为硬盘存储的容量较大，区别于内存、光盘。硬盘是电脑上使用坚硬的旋转盘片为基础的存储设备。它在平整的磁性表面存储和检索数字数据。
    什么是硬盘——硬盘的结构
    硬盘主要包括：盘片、磁头、盘片主轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口、缓存等几个部份。所有的盘片都固定在一个旋转轴上，这个轴即盘片主轴。而所有盘片之间是绝对平行的，在每个盘片的存储面上都有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小。所有的磁头连在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。磁头可沿盘片的半径方向动作，而盘片以每分钟数千转到上万转的速度在高速旋转，这样磁头就能对盘片上的指定位置进行数据的读写操作。由于硬盘是精密设备，尘埃是其大敌，所以必须完全密封。
    1、最精密的部分——磁头
    磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。使用最多的是MR磁头，即磁阻磁头，采用的是分离式的磁头结构：写入磁头仍采用传统的磁感应磁头(MR磁头不能进行写操作)，读取磁头则采用新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读。
    2、磁道
    硬盘存储的介质是盘片，盘片是以坚固耐用的材料为盘基，将磁粉附着在平滑的铝合金或玻璃圆盘基上。当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。硬盘上的磁道通常一面有成千上万个。磁道的磁化方式一般由磁头迅速切换正负极改变磁道所代表的0和1。
    3、扇区
    磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘，每个磁道分为18个扇区。
    4、柱面
    硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘单面上的磁道数是相等的。无论是双盘面还是单盘面，由于每个盘面都只有自己独一无二的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS，即柱面、磁头、扇区，只要知道了硬盘的CHS的数目，即可确定硬盘的容量，硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。
    什么是硬盘——硬盘的接口
    主流的硬盘接口： SATA 6Gbps接口、 mSATA接口、 M.2接口。
    1、SATA 6Gbps接口( SATA III接口)
    “SATA 6Gbps”其实是SATA Revision 3.0的一个参数标准之一，主要是用来表达使用的是SATA Revision 3.0标准，速度更快，相对SATA Revision 2.0。SATA是硬盘接口的标准规范，实际上SATA 6Gbps接口准确的称呼是SATA III，接口速度是6Gbps。SATA 6Gbps接口是目前最最常见的HDD/SSD硬盘接口，大部分人现在买的硬盘都在用这种接口。
    2、mSATA接口
    mSATA接口是SATA协会开发的新的mini-SATA(mSATA)接口控制器的产品规范，新的控制器可以让SATA技术整合在小尺寸的装置上。同时mSATA将提供跟SATA接口标准一样的速度和可靠度，比较广泛的运用于超极本、商务本等追求小型化的笔记本电脑中。
    实际上msata接口是SSD小型化的一个重要过程，但是mSATA依然没有摆脱SATA接口的一些缺陷，比如依然是SATA通道，速度也还是6Gbps。
    3、M.2接口
    M.2原名为NGFF接口，它是为超极本(Ultrabook)量身定做的新一代接口标准，以取代原来基于mini PCIe改良而来的mSATA接口。无论是更小巧的规格尺寸还是更高的传输性能M.2都远胜于mSATA。并且越来越多的主板上预留M.2接口。
    M.2接口可以同时支持SATA及PCI-E通道，后者更容易提高速度，一开始的M.2接口使用的是PCI-E 2.0 x2通道，理论带宽10Gbps。现在M.2接口转向PCI-E 3.0 x4通道，理论带宽达到了32Gbps，远高于之前水准，大大提升了SSD性能潜力。同时，使用M.2接口固态硬盘还支持NVMe标准，相比目前主流的AHCI，通过新的NVMe标准接入的SSD，可以获得大幅度的性能提升。
    非主流接口：有 PCI-E、SATA Express等
    PCI-E接口：
    早在SATA接口的SSD发展之初，PCI-E接口的SSD就出现了，因为后者的优势实在太大了，其他SSD不论采用什么接口，都是从SATA 向原生PCI-E走进，而PCI-E接口的SSD直接是一步到位，省去了中间过程。不过PCI-E硬盘最初多用于企业级市场，因为它需要不同的主控，性能高的同时成本也高了，消费级市场也没多少需求，只是这两年来PCI-E硬盘才在高端消费级市场上崛起。
    通过以上介绍，相信大家知道什么是硬盘了吧，对它是不是有了更多的认识。虽然固态硬盘接口种类繁杂，但无外乎以SATA 6Gbps、msata、M.2以及PCI-E为主，而且就当下技术成熟度以及性价比等诸多方面来说，M.2以及SATA 6Gbps接口还是最主流的。所以作为普通消费者的我们，也不必太过于苦恼接口问题。