在一套电脑系统的三大部件中，硬盘与CPU、内存一样，占有绝对重要的地位。硬盘作为计算机最重要的外部存储设备（其它的辅助存储装置包括软
盘、光盘、闪存、磁带等等)，形成了整个电脑系统的数据存储中心，我们运行电脑时使用的程序和数据绝大部分都存储在硬盘上。一个电脑的初学者，要想成功进阶为电脑硬件高手，那么必须对电脑的各个部件做到了如指掌，并精通其使用。笔者下面一一加以介绍。

一、外观结构
目前市场上的台式机硬盘从外观上看，是一个带有印刷电路板的长方形铁盒，其大小基本上都采用3.5英寸结构，笔记本电脑所配硬盘的尺寸较小，一般都是2.5英寸结构的。现在绝大多数硬盘在结构上都是由美国科学家“温彻斯特”发明的。从1973年IBM生产出第一块温氏硬盘以来，后来的硬盘基本都沿用了这一结构，即采用温彻斯特(Winchester)技术，其核心就是：磁碟被密封、固定并且不停高速旋转，磁头悬浮于磁碟上方沿磁盘径向移动，并且不和磁碟接触。

硬盘正面贴有标签，上面有产品的品牌、产地、批号、序列号、以及代理商的防伪标签等信息（详见图片），一些产品还提供了接口电压、连接与跳线方法等说明。我们在选购时最值得注意的是硬盘的编号，它包含了产品类型、容量与性能等基本信息。

二、接口
包括电源插口和数据接口两部分，其中电源插口与主机电源相联，为硬盘工作提供电力保证。数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带，根据联接方式的差异，分为EIDE接口和SCSI接口。EIDE接口由于造价低廉、使用方便，为多数硬盘采用。而采用SCSI接口则必须另配SCSI卡才能使用，虽然其价格相对较高，但却具有优良的传输性能，多在计算机网络服务器和高档图形工作站等设备中使用。硬盘的接口方式可以说是硬盘另一个非常重要的技术指标，这点从SCSI硬盘和IDE硬盘的巨大差价就能体现出来，接口方式直接决定硬盘的性能。现在最常见的接口有IDE(ATA)和SCSI两种，此外还有一些移动硬盘采用了PCMCIA或USB接口。现在台式机硬盘最新发展出的硬盘接口是SATA串口，能够实现点对点的高速数据传输，其性能要明显优于前面提到的IDE并行接口，因此，采用SATA接口的硬盘已经逐渐成为市场主流，并且是今后发展的趋势。

三、控制电路板 　
采用贴片式元件焊接，包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。在电路板上还有一块高效的单片机ROM芯片，其固化的软件可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。基于稳定运行和加强散热的原因，控制电路板都是裸露在硬盘表面的。在电路板上还安装有高速缓存芯片，通常为2MB或8MB，而目前最新高端硬盘产品为了获得更高的传输效率，已逐步使用16MB的数据缓存。

四、硬盘的内部结构
硬盘内部结构是由盘头组件（Hard Disk Assem
bly，HDA）构成的核心，封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、磁碟及主轴驱动机构、前置读写控制电路等。

浮动磁头组件由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成。磁头是硬盘技术最重要和关键的一环，实际上是集成工艺制成的多个磁头的组合，它采用了非接触式头、盘结构，加电后在高速旋转的磁盘表面飞行，飞高间隙只有 0.1-0.3μm，可以获得极高的数据传输率。现在转速达5400rpm的硬盘飞高都低于0.3μm，以利于读取较大的高信噪比信号，提供数据传输存储的可靠性。

磁头驱动机构由音圈电机和磁头驱动小车组成，新型大容量硬盘还具有高效的防震动机构。高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动和定位，并在很短的时间内精确定位到系统指令指定的磁道上，保证数据读写的可靠性。

磁碟是硬盘存储数据的载体，现在的磁碟大都采用金属薄膜磁盘，这种金属薄膜较之软磁盘的不连续颗粒载体具有更高的记录密度，同时还具有高剩磁和高矫顽力的特点。

主轴组件包括主轴部件如轴瓦和驱动电机等。随着硬盘容量的扩大，主轴电机的速度也在不断提升，主轴电机的速度也在不断提升，导致了传统滚珠轴承电机磨损加剧、温度升高、噪声增大的弊病，对速度的提高带来了负面影响。因而现在的硬盘基本都采用精密机械工业的液态轴电机（Fluid dynamic bearing motors）技术，液态轴承电机使用黏膜液油轴承，以油膜代替滚珠可以避免金属面的直接磨擦，噪声和温度减小到最低。而油膜具有有效吸收震动的能力，可以提高主轴部件的抗震能力，以理论上讲液态轴承电机无磨损，寿命无限长，是目前超高速硬盘的发展趋势。

前置放大电路控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动和伺服定位等，由于磁头读取的信号微弱，将放大电路密封在腔体内可减少外来信号的干扰，提高操作指令的准确性。
五、硬盘的工作原理

硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的单机初始化模块进行初始化工作，此时磁头置于磁碟中心位置，初始化完成后主轴电机将启动并以高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于磁碟表面的00道，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传来的指令信号，通过前置放大控制电路，驱动音圈电机发出磁信号，根据感应阻值变化的磁头对磁碟数据信息进行正确定位，并将接收后的数据信息解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操作。结束硬盘操作的断电状态，在反力矩弹簧的作用下浮动磁头驻留到盘面中心。

在对硬盘的整体情况有了完善的认识后，再让我们来了解一下硬盘的几个关键性技术指标。

容量可以说是用户对硬盘认识最多的一个技术指标，它的单位是兆字节(MB)或千兆字节(GB)。影响容量的两个因素是单碟容量和碟片数量。顾名思义，单碟容量也就是在单张磁碟上所能存储的信息容量，单盘容量越大，实现大容量硬盘也就越容易，寻找数据所需的时间也相对减少。现在硬盘的单碟容量是越做越大了，一般都可以达到40G。单碟容量提高的同时，硬盘的生产成本也随之而降低，这也是为什么硬盘厂商竞先推出高单碟容量的硬盘产品。你有时在检测硬盘时可能会发现厂家标称的容量和电脑检测的容量不一致，这是由于他们采用的换算单位不同，厂家多以1000进制换算，即1MB=1000byte、1GB=1000MB，而电脑中多用1024进制换算。

转速指的是硬盘内电机主轴的转动速度，其单位是RPM(Round Per Minute，每分钟旋转次数)，它直接影响硬盘的数据传输率，理论上转速越快数据传输率就越大。目前IDE接口的硬盘主轴转速一般为5400和7200rpm(转/秒)，主流硬盘的转速为7200RPM。更快的转速可以使磁碟转动一周的时间减短，使平均等待时间和平均寻道时间减短，更快地寻找所需要的数据，同时硬盘的内部传输率也会提高，使读写速度加快。

平均寻道时间指磁头从得到指令到寻找到数据所在磁道的时间，它是代表硬盘读取数据的能力，单位为毫秒，需要注意的是它与平均访问时间有差别。平均寻道时间越小越好，现在选购硬盘时应该选择平均寻道时间低于9毫秒的产品。

内部数据传输率是磁头到硬盘的高速缓存之间的数据传输速度，这可以说是影响硬盘整体性能的关键，一般取决于硬盘的磁碟转速和磁碟数据线密度。在这项指标中常常使用Mb/S或Mbps为单位，这是兆位/秒的意思，如果需要转换成MB/S(兆字节/秒)，就必须将Mbps数据除以8。例如有的硬盘给出最大内部数据传输率为131Mbps，但如果按MB/S计算就只有16.37MB/s。

外部数据传输率是指从硬盘缓冲区读取数据的速率。它与硬盘的接口类型是直接挂勾的，因此在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率代替，单位为MB/S。目前主流硬盘普通采用的是Ultra ATA/100接口和SATA150接口，其最大外部数据传输率即可达到100MB/s和150MB/s。