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[提问] 【智友问答】写满数据的硬盘是否比空硬盘重? [复制链接]

【月牙龙鸣】

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众测1岁生日勋章 给你300万勋章

发表于 2019-4-10 10:29:58 |显示全部楼层
本帖最后由 月牙一龙 于 2019-4-10 10:29 编辑

写满数据的硬盘是否比空硬盘重?

可能有些人一直在考虑一个问题,硬盘写满数据后是不是会增加重量,这就比如一个仓库,装满货物总会比空闲的时候重吧,但是这个时候我们忽略了一个硬盘不是仓库,它本来就是满的,如果真的要比喻不如说它是一个魔方。不如我们来了解一下硬盘数据的存储方式吧。

关于机械硬盘,硬盘的数据都保存在盘片上,盘片上布满了磁性物质。我们都知道磁性有南、北两级,正好可以表示二进制的0和1,二计算机数据的存储和运算都是以二进制的形式进行的。写入数据的过程实际上是通过磁头对硬盘盘片表面上磁性物质的磁极进行改变的过程;读取数据则是通过磁头去感应磁阻的变化过程。这里磁头扮演者极为重要的角色,它也是硬盘里最昂贵的部件。

早期的磁头是多合一的电磁感应式磁头,但是硬盘数据的读和写是两种截然不同的操作,因此这种二合一磁头在设计上必须兼顾读和写两种特性,从而造成设计上的局限。而MR磁头(磁阻磁头)采用分离式的磁头结构,写入磁头仍采用传统的感应磁头(MR不能进行写作),而读取磁头则采用新型的MR磁头或GMR磁头,因此写操作由感应磁头完成,读操作有MR磁头(货GMR磁头)完成。这样,在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化,已取得更好的读写性能。另外MR磁头是通过阻值的变化来感应信号的,因而对信号的变化相当敏感,读取数据的准确率很高。而且由于读取信号幅度与磁道宽度无关,所以磁道可以做得很窄,从而提高盘片的容量。

硬盘的有效数据都存在盘片上,磁头用于读取和写入数据。主轴电机带动盘片旋转,磁头通过音圈点击的驱动,以音圈电机为轴心,沿盘片直径方向做内外圆弧运动,这样通过盘片的旋转和磁头的内外移动,磁头就可以读写到盘片上的每个位置。磁头上有一个磁头芯片,用于磁头的逻辑分配和电磁信号的放大。前置的信号处理器处理磁头芯片传过来的信号,数字信号处理器进一步处理前置信号处理器传过来的信号,然后传递给接口。接口芯片对数据在作进一步处理,然后传递给计算机,没能及时处理的数据暂存在高速缓存中。处理器统一管理下协调工作。微处理器是整个硬盘电路的控制中枢,现在大多数硬盘的微处理器、接口、数字信号处理器都已经集成到了一个芯片中。

虽然不知道你是否看懂了,简单点说就是硬盘是一个很大很大的魔方,然后我们通过磁头改变它的排列方式从而形成不同的排列,表示不同的数据。

关于固态硬盘,电子硬盘或者固态电子盘,是由控制单元和固态存储单元(DRAM或FLASH芯片)组成的硬盘。固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的相同,在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致。由于固态硬盘没有普通硬盘的旋转介质,因而抗震性极佳。其芯片的工作温度范围很宽(-40~85摄氏度)。目前广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空等、导航设备等领域。目前由于成本较高,正在逐渐普及到DIY市场。

那么它的存储原理是什么呢?在单级单元(SLC,single level cell)闪存设备中,一个晶体管可容纳1比特数据。您通过电子通道将数据写入单元;将足够高的电压加于两端,创造一个足够强大的电场,电子将穿透氧化物进入浮动门。消除电压,电子将继续停留在浮动门。将电压穿越通道而不施加到门上,扭转偏压,电子将向另一个方向移动。  简单的说,这就是闪盘的工作原理-你有两种状态,0和1,即使单元没有电了,状态也会维持住,因此对存储设备来说是非常理想的。  编程闪存是一个反复的过程。该控制器将电压施于门(或通道)上,允许一些电子穿过并检查单元的临界电压。当临界电压已达到一些预定的值时,就开始编程并储存数据了。

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