電腦硬盤(pán)硬核基礎(chǔ)知識(shí)
硬盤(pán)作為電腦的存儲(chǔ)媒介，自誕生起就有一段不凡的經(jīng)歷，硬盤(pán)既提供電腦需要處理的數(shù)據(jù)，也保存電腦的處理數(shù)據(jù)的結(jié)果，硬盤(pán)不是電腦的靈魂，但卻是無(wú)法舍棄的軀體。下面就讓小編帶你去看看電腦硬盤(pán)硬核基礎(chǔ)知識(shí)，希望能幫助到大家!
有用的知識(shí)增加了：硬盤(pán)這些年的懵懂的發(fā)展階段
在1956年，IBM公司為世界打造了第一塊硬盤(pán)，至今已有64年，半個(gè)多世紀(jì)的歷史。這塊名叫350RAMAC的硬盤(pán)，盤(pán)片直徑為24英寸，盤(pán)片數(shù)為50片，上百公斤的重量和兩個(gè)冰箱大小的體積，卻只能提供5MB的容量。
▲350RAMAC
在1973年，綽號(hào)“溫徹斯特”的IBM 3340出現(xiàn)，兩個(gè)30MB的儲(chǔ)存單元，恰巧與當(dāng)時(shí)“溫徹斯特來(lái)福槍”的口徑和填彈量一致。IBM 3340盤(pán)片開(kāi)始涂磁性材料，并且在同一個(gè)軸上裝了幾片盤(pán)片。這使得HDD的體積也得到了減小，是現(xiàn)代機(jī)械硬盤(pán)(HDD)的雛形。
▲IBM 3340
隨后薄膜磁頭技術(shù)誕生，這項(xiàng)技術(shù)能顯著減少磁頭和磁片的距離，增加數(shù)據(jù)密度。令硬盤(pán)體積可以進(jìn)一步減小，讀寫(xiě)速度可以更快，容量更大。同時(shí)期IBM推出了第一款采用薄膜磁頭技術(shù)的硬盤(pán)IBM 3370。IBM 3370最初能存儲(chǔ)571MB的數(shù)據(jù)，最高可擴(kuò)展到4個(gè)單元并能和IBM System/30中型電腦搭配。硬盤(pán)來(lái)到家用機(jī)的時(shí)代馬上降臨。
▲薄膜磁頭技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用示意圖
閃光的分歧點(diǎn)
1980年迎來(lái)了第一個(gè)分歧點(diǎn)，真正的第一款GB級(jí)容量硬盤(pán)就是在同年誕生的。2.5GB的容量已經(jīng)有了明顯的突破，但是它的重量還是超過(guò)了500磅，想要民用還是不太現(xiàn)實(shí)。
▲500磅的硬盤(pán)
同年，兩位前IBM員工創(chuàng)立的公司也開(kāi)發(fā)出5.25英寸規(guī)格的5MB硬盤(pán)，這是首款面向臺(tái)式機(jī)的產(chǎn)品，也意味著民用硬盤(pán)的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。這兩位前員工創(chuàng)立的正是如今硬盤(pán)市場(chǎng)上家喻戶(hù)曉的希捷(SEAGATE)公司。
第二個(gè)分歧點(diǎn)在1984年，東芝超大規(guī)模集成電路研究所工程師：舛岡富士雄博士基于浮柵晶體管技術(shù)在IEDM1984會(huì)議上首先提出了閃存(Flash Memory)的概念。(小插曲：其實(shí)早在1967年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的施敏博士和韓裔同事姜大元休息吃甜點(diǎn)時(shí)，被一層又一層的涂醬觸發(fā)了靈感，他們想到在金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效電晶體中間加入一層金屬層，結(jié)果發(fā)明了浮柵MOSFET。浮柵MOSFET成了后來(lái)Flash、EEPROM和EPROM的基礎(chǔ)。)
▲常見(jiàn)的NAND FLASH
于是在1986年英特爾成立了SSD(固態(tài)硬盤(pán))研發(fā)部門(mén)，在90年代Flash SSD誕生了，90年代末Flash SSD逐漸取代了1970年StorageTek公司(Sun StorageTek)開(kāi)發(fā)的RAM SSD，也就是第一個(gè)固態(tài)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，就此Flash SSD正式成為HDD真正意義上的對(duì)手。
技術(shù)革新的時(shí)代
在1997年時(shí)，GMR巨磁阻效應(yīng)磁頭誕生了。新磁頭相比MR磁頭而言更加敏感，如果說(shuō)用MR磁頭能夠達(dá)到3～5Gb/inch2的存儲(chǔ)密度，那么使用GMR之后，存儲(chǔ)密度可以達(dá)到10～40Gb/inch2，相對(duì)于以前提高了8倍之多，硬盤(pán)的儲(chǔ)存密度又一次上升。
▲GMR巨磁阻效應(yīng)磁頭
2005年日立環(huán)儲(chǔ)和希捷都宣布了將開(kāi)始大量采用磁盤(pán)垂直寫(xiě)入技術(shù)(Perpendicular Recording)，該原理是將平行于盤(pán)片的磁場(chǎng)方向改變?yōu)榇怪?90度)，更充分的利用儲(chǔ)存空間。2007年，日立推出的第一款突破TB級(jí)容量的機(jī)械硬盤(pán)(HDD)。到2012年，有了第一款4T的機(jī)械硬盤(pán)(HDD)。
▲垂直寫(xiě)入技術(shù)讓機(jī)械硬盤(pán)容量倍增，但依舊無(wú)法解決容量提升的瓶頸問(wèn)題
受限于機(jī)械硬盤(pán)的瓶頸，從2012年后，固態(tài)硬盤(pán)(SSD)接過(guò)了機(jī)械硬盤(pán)(HDD)的旗幟，其實(shí)早在2009年，各大廠商都進(jìn)入到了SSD的領(lǐng)域，第一款2.5英寸的1TB容量SSD硬盤(pán)也是就此誕生的，讀寫(xiě)帶寬240MB/s，215MB/s，讀寫(xiě)延遲小于100微秒，50K讀IOPS，10K寫(xiě)IOPS，已經(jīng)甩掉HDD幾條街了。
▲HDD內(nèi)部構(gòu)造
2014年3D NAND開(kāi)始量產(chǎn)。3D NAND讓閃存的存儲(chǔ)密度更高，這使得更大的容量，更小的體積的SSD成為可能。隨后的2015年，東芝和閃迪宣布推出48層TLC 3D NAND;英特爾和美光宣布推出384Gb 3D NAND;英特爾和美光宣布推出全新3D XPoint Memory，表示速度是NAND閃存的1000倍，容量密度是NAND的10倍。
▲原子儲(chǔ)存技術(shù)或許是新的方向，理論上該技術(shù)能夠在一平方英寸中存儲(chǔ)500TB的數(shù)據(jù)。
在2017年各大廠商又推出可達(dá)到96層的3D NAND，幾乎觸碰到物理的極限，難以再進(jìn)行微縮。于是全世界都在尋找新的存儲(chǔ)介質(zhì)，開(kāi)發(fā)新的存儲(chǔ)技術(shù)，逐漸從硅基，向非硅基轉(zhuǎn)變，所以無(wú)論是機(jī)械硬盤(pán)還是固態(tài)硬盤(pán)，面對(duì)儲(chǔ)存技術(shù)的革新，也終將成為歷史。但無(wú)論如何，玩家都有權(quán)利享受當(dāng)前最尖端的技術(shù)，ALIENWARE AURORA R11就是如此。
ALIENWARE AURORA R11最高可配備 十代酷睿i9-10900K處理器，完美運(yùn)行市面上一切3A大作，并自由駕馭每一款游戲的引擎。并且為玩家?guī)?lái)了更強(qiáng)勁的單線(xiàn)數(shù)據(jù)處理能力，和更全面的多線(xiàn)任務(wù)并行能力。即便是需要多任務(wù)同時(shí)運(yùn)行的使用情景，仍舊可以讓大型項(xiàng)目流暢如初。
AURORA R11的內(nèi)部存儲(chǔ) 包含一個(gè)3.5英寸硬盤(pán)位，兩個(gè)2.5英寸硬盤(pán)位，一個(gè)M.2 2280固態(tài)硬盤(pán)位，可擴(kuò)展至 128GB HyperX FURY XMP DDR4內(nèi)存，至高3200MHz傳輸速度，搭配 512GB SSD+1TB HDD，結(jié)合固態(tài)硬盤(pán)與機(jī)械硬盤(pán)技術(shù)的精華，用容量和速度將兩者的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮至極致。
ALIENWARE AURORA R11采用全新的蜂巢散熱結(jié)構(gòu)，外加 GPU+CPU雙冷凝技術(shù)，完美附加雙進(jìn)氣雙排氣風(fēng)道設(shè)計(jì)，從正面和側(cè)面抽取冷空氣，從后側(cè)和頂端排除機(jī)身熱量，為玩家打造溫度適宜的沉浸式體驗(yàn)。
除此之外，ALIENWARE AURORA R11還擁有 AWCC外星人智動(dòng)能技術(shù)平臺(tái)，支持游戲管理、智能超頻、AlienFX?外星人游戲定制燈效、智能調(diào)節(jié)CPU/系統(tǒng)溫度和CPU/系統(tǒng)風(fēng)扇速度，針對(duì)玩家需求可作出各種優(yōu)化選擇，在高性能的前提下，更加人性化。
硬件知識(shí)：電腦硬盤(pán)的數(shù)據(jù)保護(hù)與恢復(fù)，新手必備的知識(shí)!
你有多大可能遇上這樣的硬盤(pán)故障呢?
“硬盤(pán)不能強(qiáng)制斷電，不能給電腦強(qiáng)制關(guān)機(jī)”是許多新手學(xué)電腦時(shí)學(xué)到的第一個(gè)知識(shí)。
在一般人的認(rèn)知中，強(qiáng)制斷電導(dǎo)致的后果往往是硬盤(pán)數(shù)據(jù)的丟失或者是整個(gè)硬盤(pán)的損壞。
那么，強(qiáng)制斷電真的會(huì)導(dǎo)致硬盤(pán)數(shù)據(jù)丟失么?確實(shí)有這種可能。
說(shuō)起硬盤(pán)的斷電保護(hù)，還要分兩個(gè)方面來(lái)看，因?yàn)楝F(xiàn)在我們談到的硬盤(pán)有兩種，一種是機(jī)械硬盤(pán)一般用于大容量低性能的存儲(chǔ)需求，另一種則是固態(tài)硬盤(pán)由于價(jià)格較高一般很少當(dāng)作倉(cāng)儲(chǔ)盤(pán)使用就不多說(shuō)了。
先從機(jī)械硬盤(pán)說(shuō)起，機(jī)械硬盤(pán)的斷電損壞要從其原理說(shuō)起。
1973年，IBM研制成功了一種新型的硬盤(pán)IBM334。這種硬盤(pán)擁有幾個(gè)同軸的金屬盤(pán)片，盤(pán)片上涂著磁性材料。它們和可以移動(dòng)的磁頭共同密封在一個(gè)盒子里面，磁頭能從旋轉(zhuǎn)的盤(pán)片上讀出磁信號(hào)的變化——這就是我們今天使用的硬盤(pán)的祖先，IBM把它叫做溫徹斯特硬盤(pán)。
目前市面上除了SSD，也就是我們俗稱(chēng)的固態(tài)硬盤(pán)之外，大多數(shù)的存儲(chǔ)設(shè)備均為溫徹斯特機(jī)械硬盤(pán)結(jié)構(gòu)。溫徹斯特機(jī)械硬盤(pán)的工作方式像是一個(gè)密閉空間中的留聲機(jī)，不同的是磁頭和碟片之間的距離只有10納米，磁頭的運(yùn)動(dòng)稍有不慎就會(huì)把盤(pán)片劃傷。
而斷電顯然包含在“稍有不慎”的這個(gè)范圍之內(nèi)。但為什么大家平時(shí)很少遇到強(qiáng)制關(guān)閉電腦之后數(shù)據(jù)丟失硬盤(pán)損壞的情況呢?因?yàn)闄C(jī)械硬盤(pán)廠商經(jīng)過(guò)幾十年的探索，已經(jīng)有了一套相對(duì)比較成熟的斷電保護(hù)方案。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是在硬盤(pán)里安裝了一塊極小的電池，在外部電源斷電的瞬間，機(jī)械硬盤(pán)會(huì)利用這塊電池的電量?jī)?yōu)先將磁頭挪動(dòng)到安全區(qū)域，避免劃傷碟片。
這樣首先保證了突然斷電不會(huì)損壞丟失大量數(shù)據(jù)，只會(huì)丟失斷電時(shí)尚未來(lái)得及寫(xiě)入的少部分?jǐn)?shù)據(jù)。
當(dāng)然，磁盤(pán)損壞不止意外斷電一種情況，正常老化、距離震動(dòng)、跌落、外力破壞都可能導(dǎo)致磁盤(pán)內(nèi)部精密構(gòu)件和碟片的損傷。一旦出現(xiàn)了硬盤(pán)損壞無(wú)法讀取的情況，也不是沒(méi)有救，第一時(shí)間首先要做的是停止繼續(xù)讀寫(xiě)硬盤(pán)避免加重硬盤(pán)的傷情。
然后，就需要專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)恢復(fù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行開(kāi)盤(pán)修理——即把密封的硬盤(pán)打開(kāi)進(jìn)行針對(duì)性的修理。
一般來(lái)說(shuō)，修理的步驟是這樣的：
第一步，在無(wú)塵工作環(huán)境下拆開(kāi)硬盤(pán)，更換損壞的磁頭或者硬盤(pán)內(nèi)的其它部件。
第二步，將新更換的部件與原有部件重新組合成硬盤(pán)，并調(diào)試對(duì)應(yīng)的固件。
第三步，磁場(chǎng)克隆，將受損硬盤(pán)中的信息完整的復(fù)制到一個(gè)沒(méi)有受損的新硬盤(pán)中，這一部分是整個(gè)數(shù)據(jù)恢復(fù)中耗時(shí)最長(zhǎng)的。根據(jù)碟片的受損程度不同，需要幾小時(shí)到一個(gè)月不等。
第四步，在克隆完成的硬盤(pán)中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新梳理，提取搶救數(shù)據(jù)。
你有多大可能遇上這樣的硬盤(pán)故障呢?
根據(jù)在線(xiàn)備份服務(wù)提供商Backblaze的一份報(bào)告顯示，在他們所購(gòu)買(mǎi)的25000塊機(jī)械硬盤(pán)里，5.1%的硬盤(pán)會(huì)在18個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)故障，1.4%的硬盤(pán)會(huì)在18~36個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)故障，3年之后的故障率會(huì)飆升到11.8%，硬盤(pán)在使用4年以上仍完好的概率大約在80%。
而機(jī)械硬盤(pán)的平均壽命一般是6年，所以硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)還是有可能會(huì)丟失的，建議大家如果有需要可以經(jīng)常備份下重要文件資料。
電腦維修之筆記本電腦硬盤(pán)知識(shí)
例如對(duì)于商務(wù)人士來(lái)說(shuō)，有可能機(jī)密文件的價(jià)值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電腦本身的價(jià)值。就算硬盤(pán)中的是平時(shí)存儲(chǔ)的電影、照片，但損壞之后也不禁令人郁悶。這樣，我們就對(duì)硬盤(pán)的安全、耐用性提高了要求。
你對(duì)筆記本維修硬盤(pán)知識(shí)了解多少?如果想更換硬盤(pán)有該如何選擇呢?在使用過(guò)程中筆記本硬盤(pán)該如何保養(yǎng)呢?下面，筆者與大家一起來(lái)探討一下關(guān)于筆記本硬盤(pán)方面的知識(shí)。
相對(duì)于臺(tái)式機(jī)的3.5寸硬盤(pán)來(lái)說(shuō)，筆記本電腦采用了2.5寸硬盤(pán)，標(biāo)準(zhǔn)的筆記本電腦硬盤(pán)有9.5，12.5，17.5mm三種厚度。
9.5mm的硬盤(pán)是為超輕超薄機(jī)型設(shè)計(jì)的，12.5mm的硬盤(pán)主要用于厚度較大光軟互換和全內(nèi)置機(jī)型，至于17.5mm的硬盤(pán)，現(xiàn)在已經(jīng)基本沒(méi)有機(jī)型采用了。但是目前隨著超極本的興起，混合硬盤(pán)、SSD固態(tài)硬盤(pán)開(kāi)始走近大眾消費(fèi)者。
混合硬盤(pán)和SSD固態(tài)硬盤(pán)，是超極本為了提升開(kāi)機(jī)速度采用的?；旌嫌脖P(pán)是一塊SSD+HDD硬盤(pán)，在SSD硬盤(pán)中只放入操作系統(tǒng)。從SSD硬盤(pán)中讀取操作系統(tǒng)，讀取速度相對(duì)機(jī)械硬盤(pán)更快。
固態(tài)硬盤(pán)不用磁頭，尋道時(shí)間幾乎為0。光從尋道速度這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，同樣為500G 5400轉(zhuǎn)的西部數(shù)據(jù)與希捷硬盤(pán)，西部數(shù)據(jù)為17秒多，希捷要到20秒左右，差距非常之大。
這些尋道時(shí)間的直接影響就是開(kāi)機(jī)時(shí)間?，F(xiàn)在的固態(tài)硬盤(pán)廠商大多會(huì)宣稱(chēng)自家的固態(tài)硬盤(pán)持續(xù)讀寫(xiě)速度超過(guò)了500MB/s，這相對(duì)機(jī)械硬盤(pán)的100MB/s的速度相比，著實(shí)是相當(dāng)可觀的。
除了讀寫(xiě)速度快，SSD硬盤(pán)還具有非常多的優(yōu)點(diǎn)，小編在此就不贅言。