HDD是“Hard Disk Drive”的缩写，意为“硬盘驱动器”，是计算机中用于存储数据和程序的主要设备之一。
| 硬盘有机械硬盘(Hard Disk Drive，HDD)和固态硬盘(SSD)之分。机械硬盘即是传统普通硬盘，主要由：盘片，磁头，盘片转轴及控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存等几个部分组成。 |
一、基本概念
- 定义：HDD是硬盘驱动器的简称，是计算机系统中存储数据的重要部件。
- 组成：HDD主要由磁盘片、磁头、主轴、控制电路等部分组成。磁盘片是存储数据的介质，磁头负责读写数据，主轴则负责驱动磁盘片旋转。
盘片：HDD内部包含一个或多个圆形磁盘，称为盘片。这些盘片由铝制或玻璃制成，表面覆盖有一层磁性材料，用于存储数据。
磁头：每个盘片的上下两侧各有一个读写磁头，负责读取和写入盘片上的数据。磁头通过微小的电流变化来感应或改变盘片表面的磁场，从而实现数据的存储和检索。
驱动臂：磁头安装在驱动臂上，驱动臂可以移动，使磁头能够访问盘片上的不同位置。
主轴：盘片围绕主轴高速旋转，使磁头能够在盘片表面快速移动，提高数据的读写速度。
二、工作原理
- 磁性存储：HDD采用磁性存储技术，将数据以二进制的形式存储在磁盘的磁道上。磁盘片由磁性材料制成，磁头通过改变磁盘表面的磁场来写入数据，或者通过感应磁盘表面的磁场变化来读取数据。
- 寻址与定位：当计算机需要读取或写入数据时，HDD会控制磁头移动到相应的磁道上，并精确定位到目标扇区。这个过程包括寻道和定位两个步骤。
三、性能特点
HDD的性能指标主要包括存储容量、传输速度、IOPS（每秒输入/输出操作数）和延迟时间等。其中，存储容量是衡量HDD存储能力的重要指标，通常以GB或TB为单位表示。传输速度则反映了HDD读写数据的快慢，对于需要处理大量数据的应用场景尤为重要。IOPS和延迟时间则与HDD的响应速度和并发处理能力密切相关。
- 存储容量：HDD的存储容量相对较大，常见的容量范围从几百GB到几十TB不等。
- 传输速度：HDD的传输速度通常在每秒100-200MB之间，但这一速度会受到多种因素的影响，如硬盘的转速、接口类型等。
- IOPS：HDD的IOPS（每秒输入/输出操作数）范围可达160左右，但通常低于SSD和NVMe驱动器。
- 延迟时间：HDD的延迟时间相对较长，通常在10-15毫秒之间。
四、优缺点
优点：
缺点：
- 存储容量大：HDD的存储容量通常远大于固态硬盘（SSD），适合存储大量数据。
- 价格相对较低：与SSD相比，HDD的制造成本更低，因此价格也更加亲民。
- 数据恢复可能性大：由于HDD存储数据的原理是改变磁盘表面的磁场方向，因此即使数据被删除或格式化，也有可能通过专业手段进行恢复。
- 读写速度相对较慢：与SSD相比，HDD的读写速度较慢，尤其是在处理小文件时更为明显。
- 抗震性差：HDD内部包含精密的机械结构，容易受到震动和冲击的影响，导致数据损坏或硬盘故障。
- 噪音和功耗较大：HDD在运行时会产生一定的噪音和功耗，对于追求静音和低功耗的用户来说可能不太友好。
五、应用场景
HDD因其大容量和相对较低的价格而广泛应用于各种场景：
- 个人电脑：作为主要的存储设备，用于存储操作系统、软件和用户数据。
- 企业级存储：在大型服务器和数据中心中，HDD提供大容量、低成本的存储解决方案。
- 外置存储设备：如外置硬盘驱动器、网络附加存储（NAS）设备等。
