科普收藏向，数据存储的基础知识

 

     我们现在处于信息时代，我们的工作和生活，每天都在和电脑、手机打交道，已经完全离不开视频、文本、音乐、图片、表格这样的数据文件。说到“数据存储”，大家会想到什么？

     要知道，所有这些数据文件，都需要通过电子设备进行保存，这就是数据存储，简称存储，存储的基本载体——硬盘，对于普通用户来说，最常见的存储设备，就是硬盘。

     计算机的三大核心硬件，分别是CPU（中央处理器）、内存（Memory）和硬盘（Hard Disk），CPU负责运算，硬盘负责存储，而内存，是CPU和硬盘之间的桥梁，用于暂时存放CPU中的运算数据。

     CPU、内存、硬盘

     以普通台式机为例，硬盘通过专用接口和数据线，连接在主板上，实现和CPU、内存的数据连接；绝大部分的台式机、服务器、手机，都是内置存储系统。也就是说，它们的硬盘安装在设备内部。

     台式机上安装好的硬盘，则是做成了很小的存储芯片，手机等数码设备的“硬盘”，直接焊在主板上，常见的手机存储芯片有eMMC、UFS（更快）等。

     我们再来简单看看硬盘的内部结构

     目前主流的硬盘类型有两种，分别是传统机械硬盘和SSD固态硬盘，是因为它的核心部分是一块或多块由坚硬金属材料制成的盘片，硬盘之所以叫硬盘，以大家比较熟悉的机械硬盘为例进行介绍。盘片上面涂抹了磁性介质，两面都可以记录信息。在盘面上读/写数据的，是磁头。

     硬盘，也叫磁盘（有点像唱片机），盘面中一圈圈灰色同心圆为一条条磁道。从圆心向外画直线，每个弧段被称之为一个扇区（Sector，图中绿色部分），可以将磁道划分为若干个弧段。

     大家应该看出来了，越靠圆心，扇区越短，扇区是磁盘的最小组成单元。那么，是不是越往外，扇区越长，存储的数据越多呢？老式的硬盘，不管靠内还是靠外，每个扇区的大小是一样的，都是512字节。这种硬盘用柱面-磁头-扇区号组成的编号进行寻址。

     而现在主流的硬盘，扇区密度是一致的，也就是说，越靠外侧，扇区数越多。以扇区为基础，一个或多个连续的扇区组成一个块，叫做物理块，每个扇区的大小是4K字节，用一个逻辑块编号寻址。所以，硬盘往往又叫块设备。

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