在本节中，我们将从外部和内部两方面对硬盘的组成结构进行展示，并对各个部件的功能进行简单介绍。
1．硬盘的外部结构。
从外观上来看，硬盘是一个密封式的金属盒，由电源接口、数据接口、控制电路和固定基板等部件所组成，如图3-1所示。
图3-1 硬盘的外部结构。
电源接口与数据接口。
电源接口与主机电源相连，为硬盘的正常运转提供持续的电力**；数据接口则是硬盘与主板之间进行数据交换的纽带，通过专用的数据线与主板上的相应接口进行连接。
早期的硬盘主要采用pata接口（并行接口）与主板进行连接，该接口便是我们通常所说的ide接口。ide（integrated drive electronics，即“电子集成驱动器”）的本意是指“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器，特点是减少了硬盘接口的电缆数量与长度，并增强了数据传输的可靠性，生产和使用也变得更加容易，如图3-2所示即为采用了pata接口的ide硬盘。
总体来说，pata硬盘拥有**低廉、兼容性好等优点，但随着serial ata硬盘的兴起，此类硬盘已经逐渐退出了硬盘市场。
图3-2 ide硬盘。
如今，硬盘都采用sata（serial advanced technology attachment，串行ata）接口与主板连接，其为sata-1和sata-2标准，所对应的传输速率分别是150mb/s和300mb/s。sata接口最大的优点是传输速度快，而这也是pata硬盘被淘汰的主要原因。而且，sata接口还拥有安装方便、抗干扰能力强，以及支持热插拔等优点，如图3-3所示。
图3-3 sata接口。
此外，市场上还有一种采用scsi（small computer system inte***ce）接口的硬盘产品，具有传输速度快、稳定性好、支持热插拔等优点。不仅如此，scsi硬盘还具有cpu占用率低、多任务并发操作效率高、连接设备多、连接距离长等sata硬盘无法比拟的优点，因此被广泛应用于高端工作站与服务器等领域，如图3-4所示即为scsi硬盘。
图3-4 scsi硬盘。
控制电路。
控制电路主要由硬盘主控芯片、电机控制芯片、时钟晶振和缓存组成。此外，在非原生类的sata硬盘中，其控制电路板上往往还包含一个桥接芯片，如图3-5所示。
图3-5 硬盘控制电路结构图。
其中，硬盘主控芯片控制着整个硬盘的协调运作，是硬盘的大脑，作用类似于主机中的cpu。
主轴电机控制芯片的功能是操控硬盘内的主轴电机及其它相关部件，以便硬盘能够读取到指定位置的数据。
缓存的作用是在速度较低的硬盘和速度较高的内存之间建立一个数据缓冲区域，从而缩小高速设备与低速设备之间的数据传输瓶颈，作用类似于cpu与内存之间的cache。
时钟晶振即晶体振荡器，其功能是产生原始的时钟频率，从而使硬盘内的各个电子部件能够在整齐划一的步伐下进行工作。
至于桥接芯片，则是非原生sata硬盘才有的部件，功能是在sata接口和pata硬盘控制器之间完成串行指令、数据流与并行指令、数据流间的相互转换。
固定基板。
固定基板即硬盘的外壳，其正面通常标有产品的名称、型号、产地、产品序号、跳线说明，以及关于该硬盘的其它产品信息和技术参数等内容，如图3-6所示。
图3-6 硬盘表面的信息标识。
2．硬盘的内部结构。
从物理组成的角度来看，硬盘主要由盘片、磁头、传动部件、主轴、电路板和各种接口所组成。在此之中，除电路板和数据接口裸露在硬盘外部能够被人们所看到外，其它部件都被密封在硬盘内部，如图3-7所示。
图3-7 硬盘内部结构图。
盘片。盘片是硬盘存储数据的载体，大都采用铝制合金或玻璃制作，其表面覆有一层薄薄的磁性介质，特点是数据存储密度大，并拥有较高的剩磁和矫顽力，因而可以将信号记录在磁盘上。目前的硬盘内大都装有2个以上的盘片，这些盘片被固定在硬盘主轴电机上，因此当电机启动时所有的盘片都会同步旋转，如图3-8所示。
图3-8 盘片的排列。
主轴电机。
该部件主要由轴瓦和驱动电机所组成，其中主轴电机的转速决定了盘片的转速，并且在一定程度上影响着硬盘的性能。
磁头。磁头是硬盘技术中最重要和最关键的一环，早期的磁头采用读写合一的电磁感应式磁头设计。由于硬盘在读取和写入数据时的操作特性并不相同，因此这种磁头的综合性能较差，现在已经被读、写分开操作的gmr磁头所取代。
传动部件。
传动部件由传动臂和传动轴组成，传动臂的一端装有磁头，而另一端安装在传动轴上。当硬盘需要读取和写入数据时，传动臂便会在传动轴的驱动下进行径向运动，以便磁头能够读取到盘片上任何位置的数据，如图3-9所示。
图3-9 磁头与传动部件示意图。
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