什么是硬盘?

以下是您必须了解的所有硬盘驱动器知识,包括硬盘驱动器的工作原理、局限性,以及用于节约硬盘驱动器空间的方法。

可以在硬盘驱动器上保存的不同类型的文件

了解硬盘驱动器

硬盘驱动器是一种硬件,用于在计算机上存储数字内容和数据。每台计算机都具有内置硬盘驱动器,但是也可以配备外置硬盘,以扩大计算机的存储空间。在下文,我们将了解不同的硬盘驱动器类型及其优缺点。

辅助存储器的类型

所有计算机都需要用驱动器来长期存储数据。这种驱动器称为辅助存储器。计算机的随机存取存储器 (RAM) 是计算机的主存储器。

一般而言,辅助存储器具有两种形式:硬盘驱动器 (HDD) 和固态硬盘 (SSD)。虽然您可能会看到固态硬盘被归为硬盘驱动器类型,但这并不太准确。必须了解 HDD 和 SSD 之间的区别。

HDD 是什么?

HDD 是一种更“传统”的硬盘驱动器类型。

硬盘驱动器由大量磁盘组成。这些磁盘称为盘片,可以高速旋转,转速通常在 5,400 至 15,000 RPM 之间。磁盘旋转得越快,计算机从中访问信息的速度就越快。

所有数字数据都是二进制代码,即一系列 1 和 0,可以表示各种信息。硬盘驱动器的读/写磁头用于将部分盘片磁化,从而输入这些 1 和 0。盘片的每个微小部分都包含一个等于 1 或 0 的位。磁头可以检测每个部分的磁性,以从中“读取”信息。同一个磁头既可以“读取”数据,也可以“写入”数据,这是通过改变盘片上位的磁性实现的。

每当发生变更(例如保存新文件或删除文件)时,硬盘驱动器磁头就会相应地调整盘片的磁性。可以将它想象成一个唱机,胶盘唱片是包含信息的盘片,而唱臂就是用于扫描这些信息的磁头。

由于数据以磁性方式存储,因此硬盘驱动器是非易失性设备,这意味着即使关闭计算机,也能保留数据。

如今,内置硬盘驱动器最高可以达到 20 TB 容量。自从出现固态硬盘后,硬盘驱动器已很少用作计算机的辅助存储器,但仍然是一种可靠的外置存储器选项。

SSD 是什么?

固态硬盘 (SSD) 是一种更新型的硬盘,SSD 已经成为高端笔记本电脑内置硬盘驱动器的首选,并且所有智能手机和平板电脑也使用某种形式的固态硬盘。

固态硬盘采用闪存存储器,这也是在 USB 闪存驱动器和数码相机存储卡中使用的存储器。SSD 不使用磁材,而是使用半导体,通过改变 SSD 中数万亿个电路的电状态来存储数据。由于 SSD 中没有运动部件,因此它们的工作速度更快(因为您不需要等待磁盘旋转和磁头收集信息),而且使用寿命也比硬盘驱动器长。

SDD 的制造成本要高得多,因此,虽然它们越来越普遍地用作高端笔记本电脑和 PC 的主磁盘驱动器,但硬盘驱动器仍然是许多人首选的更经济的外置存储器选项。

硬盘驱动器简史

继试验将磁带用作数据存储手段之后,1956 年,IBM 的 Reynold B. Johnson 带领一支团队开发了首款商用硬盘驱动器。

IBM 的这支团队发现他们可以将数据存储在磁化金属磁盘上,并且可以用新信息覆盖数据,于是他们构建了第一个硬盘驱动器系统,称为 RAMAC(计算和控制随机存取法)。

最初,硬盘驱动器大约有两个冰箱大小,总共包含 50 个 24 英寸盘片,转速为 1,200 RPM。尽管 RAMAC 体积很大,但存储容量仅 5 MB,大约只是一个图像文件的大小。虽然容量小,但每兆字节的成本高达 10,000 美元。

IBM 数据中心一直采用 RAMAC,直至 IBM 于 20 世纪 60 年代推出了可移动存储设备。1962 年,IBM 推出的 1311 磁盘存储器驱动器采用六块 14 英寸盘片,容量为 2.6 MB。体积大约相当于一台洗碗机。

个人台式计算机诞生于 20 世纪 70 年代,同时,IBM 正在开发第一款软盘。软盘于 1971 年首次发布,是第一款易于携带的磁盘。可以将其视为第一款外置硬盘。一时间,软盘成为了磁盘存储设备的标准,直到可写的 CD 和 USB 闪存驱动器在世纪之交开始风行。Memorex 于 1972 年发布了第一款用于个人计算机的读/写硬盘。

到 1980 年,很多大公司都加入了开发硬盘驱动器的行列。Shugart Technology 的 ST-506 驱动器成为当时最为紧凑的硬盘驱动器,大小为 5.25 英寸,容量为 5 MB。与此同时,IBM 发布了 IBM 3380,这是第一款可提供 1 GB 存储空间的硬盘驱动器。

1983 年,Rodime 推出了 RO352,这是第一款 3.5 英寸硬盘驱动器,具有两个盘片和 10 MB 容量。3.5 英寸硬盘驱动器很快成为台式计算机的标配,并且一直沿用至今(笔记本电脑的硬盘驱动器为 2.5 英寸大小)。

我们如今熟悉的外置硬盘是在 80 年代开始出现的,随着时间的推移,外置硬盘的物理尺寸越来越小,容量却日益增加。

硬盘驱动器有何作用?

简而言之,硬盘驱动器用于存储数据。在计算机上,数据包括您的所有照片、视频、音乐、文档和应用程序,除此之外,硬盘驱动器还可以存储计算机操作系统、框架和驱动程序的代码。硬盘驱动器的容量以兆字节 (MB)、千兆字节 (GB) 和太字节(TB) 为单位。

这与 RAM(随机存取存储器)不同,RAM 是计算机的临时存储器,需要电力来存储数据,因此属于易失性存储器,即,仅在计算机处于开启状态时存储数据。RAM 不存储个人数据,而只存储计算机数据。计算机需要内存来顺畅运行并允许用户切换不同的任务或应用程序,而不丢失当前进度。RAM 称为主存储器,而硬盘驱动器和固态硬盘属于辅助存储器。

硬盘驱动器是用于长期存储文件和数据的存储设备。每当将文件保存到计算机上时,文件就会存储到计算机硬盘驱动器中。硬盘驱动器就像一个数字文件档案柜。

外置硬盘驱动器是什么?

外置硬盘驱动器是没有内置到计算机中的硬盘驱动器,属于便携设备,可以插入到任何计算机中以供访问其中存储的数据。内置硬盘驱动器直接连接到计算机的主板并存储操作系统数据、框架、驱动程序和软件以及个人文件,而外置硬盘驱动器主要用于存储个人文件。

计算机的硬盘驱动器通常可以卸下和升级,但这是一项艰巨任务,因此当计算机运行空间开始不足时,很多人会选择使用外置硬盘驱动器。

如今,外置硬盘驱动器可以容纳多达 20 TB 的数据,比 1956 年的第一台硬盘驱动器大一百多万倍。如此庞大的容量,加上便携性和经济性,使外置硬盘驱动器成为增加计算机容量的最佳解决方案,这一现象持续到云存储的出现。

使用外置硬盘驱动器存储数据时存在的缺点

与直接使用计算机的内部存储容量相比,外置硬盘驱动器是一种有益的解决方案,但外置硬盘驱动器确实存在一些必须考虑的风险和局限性。

与内置硬盘驱动器一样,外置硬盘驱动器存在数据丢失风险,根源可能是恶意软件或病毒等攻击,或者是因为接触过多阳光直射、热源、液体、灰尘、其他磁场干扰而造成的自然损坏和劣化。

硬盘驱动器需要很多复杂的运动部件才能工作,因此很容易出现损坏,尤其是在四处携带的情况下。如果硬盘驱动器损坏,您仍然可以检索盘片上存储的数据,但是此过程将会很复杂且成本高昂。在计算机中,硬盘驱动器是最脆弱的硬件之一,因为它包含运动部件。

此外,一般的硬盘驱动器没有密码保护或加密,因此如果发生丢失或被盗,个人信息很容易被盗用。

很多外置硬盘也仅支持某些操作系统,或者在同一时间只能支持一种操作系统。您可能拥有一台 MacBook 和一台 Windows PC,并且发现您的硬盘驱动器无法在这两台设备上读写,如果您想使用硬盘驱动器从一个设备传输文件到另一个设备,将可能会很麻烦。必须重新格式化许多硬盘驱动器(这样会丢失所有数据),然后才能将其配置为在不同的操作系统上进行写入。

使用云存储方案代替硬盘驱动器

云存储方案的出现解决了硬盘驱动器存在的局限性和风险问题,提供了一种更安全、更易访问的数据存储替代方案。将文件保存在云端意味着将在线存储文件,而不会占用您设备上的任何空间。

利用 Dropbox,个人帐户可以获得最多 3 TB 的存储空间,可用于几乎所有文件类型。使用 Dropbox Business Advanced 帐户和 Enterprise 帐户,可以按需获得大量存储空间。

您不必在每个外置硬盘驱动器存满后反复购买新硬盘驱动器,而只需继续扩展云存储,不占用任何物理空间。当您将文件保存在外置硬盘驱动器上时,文件查找起来可能会很麻烦。使用云存储,所有文件都保存在一个位置,您可以使用任何联网设备轻松进行访问和搜索。外置硬盘驱动器往往通过 USB 连接到计算机,因此,它们只能连接到某些设备,而云存储不仅可以在 PC 和笔记本电脑上访问,还可以在平板电脑和智能手机上访问。

Dropbox 使用位于全球各地数据中心的服务器。使用云存储时,您不会像使用外置硬盘驱动器那样意外跌落驱动器并损坏其中的文件,因为所有文件已数字化,而且十分安全。将文件保存到 Dropbox 中,就是将文件保存到加密、受保护的空间中,与传统硬盘驱动器相比可更好地防止被盗。

Dropbox 是一种安全的多功能文件备份和存储解决方案,可节约计算机上的存储空间,并消除因为将重要数据保存在外置硬盘驱动器而产生的麻烦和风险。

规避硬盘驱动器存储设备的风险

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