随着计算机的普及，数据变得和金钱一样重要。无论是文档、视频还是一串代码，任何数据对不同的人来说都可能变得无价。所以买一个性能优秀的硬盘和找一个好银行一样重要。好的硬盘不仅能让你的数据更安全，还能让你在使用的时候体验更好。本文将通过科普解读各种硬盘的原理、优缺点，以及选购时的注意事项。
■硬盘分为三类
从结构和原理上来说，现在的硬盘分为三类:机械式、固态和混合型。每个硬盘的性能不同，是因为其内部结构的性质不同。比如机械硬盘由于有运动部件的存在，抗震性能不如固态硬盘，不适合经常被拿走的便携式笔记本。所以我们从不同硬盘的内部结构入手。
■机械硬盘原理
机械硬盘在一定程度上是“黑胶唱机”。黑胶唱机的唱针碰到旋转的黑胶唱片就会发出声音，就像机械硬盘的磁头悬在磁盘台上读/写数据一样。只有磁头不会碰到磁盘，除非硬盘坏了。
磁头不接触磁盘就能读写数据的原因是机械硬盘利用磁力来存储、读写数据。磁盘看起来像镜子一样光滑，但实际表面被分成许多小区域，每个区域可以存储一定量的数据。增加硬盘容量最简单的方法就是增加磁盘的表面积，所以机械硬盘的磁盘两面都用，每面都有磁头。这就是为什么一个大硬盘需要把几个磁盘堆叠在一起。
图为一个双磁盘硬盘，四个磁头覆盖每个磁盘的正面和背面
硬盘运行时，磁盘会高速旋转，摆臂会带动磁头在磁盘表面移动，使磁头可以到达磁盘的每个角落。硬盘写数据的过程就是通过电流改变磁盘表面指定区域磁场的过程；硬盘读取数据的过程就是把磁盘当前的磁场状态转换成电流，最后传输到计算机的过程。
由于磁盘和磁头都是运动部件，机械硬盘抗振能力差，噪音大，防异物能力几乎为零。
磁头距离磁盘只有0.1到0.3微米，剧烈的振动可能会导致磁头接触磁盘。即使振动没有使磁头接触磁盘，磁盘高速时产生的陀螺效应也会使外部振动增加磁盘旋转电机和轴承的磨损。如果电机和轴承出了问题，硬盘内部会响起一系列毁灭性的灾难。
即使机械硬盘本身有一定的防震处理，如果开车时掉在地上或者被使劲砸了，硬盘也会运行。
除了怕地震，机械硬盘的内部机制决定了它非常怕异物入侵。硬盘有灰尘的话，磁头会和有灰尘的磁盘摩擦，硬盘直接报废。因此，机械硬盘将配备过滤器，以确保硬盘内部空空气中没有灰尘。
■固态驱动原理
与机械硬盘相比，固态硬盘最大的特点是没有运动部件，所以固态硬盘防震能力强，不怕灰尘，无噪音，比机械硬盘省电。
SSD的内部结构很简单，就是一块PCB板，上面有主控芯片、闪存和缓存芯片。所以SSD比机械HDD小很多，也轻很多。
固态硬盘非常紧凑
主控芯片控制固态硬盘的所有操作，如读写数据。存储芯片是存储数据的地方。缓存芯片是一种临时的数据处理芯片。在缓存中处理数据可以提高细分文件的读/写速度，但是提升非常有限。因为内存芯片本身已经很快了，有些固态硬盘直接没有缓存。
需要注意的是，SSD的闪存芯片有四种:SLC、MLC、TLC、QLC。从左到右，单位面积容量更大，成本更低，使用寿命更短。然而，也有例外。比如3D-TLC的寿命，属于TLC范畴，类似于MLC。
■混合硬盘原理
混合硬盘是将固态硬盘中的闪存芯片混合成机械硬盘的一种硬盘。混合硬盘是以机械硬盘为基础的，所以它具备了机械硬盘的所有结构和特点。
混合硬盘的外观和内部结构与机械硬盘几乎一样，光盘片和磁头固定在前面的摇臂上。区别就在后面。拧开后面的螺丝，可以看到里屋有一块PCB，是小容量固态硬盘。
实体部分在一定程度上相当于缓存。读/写时混合硬盘会先把数据分配给固态部分，因为固态部分可以更快的处理数据，所以混合硬盘可以加快速度。机械部分只有在实心部分被占据后才能使用。一般混合硬盘的固态部分大小在8GB左右。
另外还有一个混合硬盘，内部结构相同，只是对实体部分的调用机制不同。实心部分不会一直使用，只会在运行需要高速数据的程序或文件时调用。硬盘会学习用户的使用习惯，自动确定哪些程序和文件需要启用固态部分。这项技术的代表品牌是希捷。
■购买机械/混合硬盘:指定尺寸，注意转速
现在笔记本电脑和台式电脑中有三种尺寸的机械硬盘，分别是3.5英寸、2.5英寸、9毫米厚和2.5英寸、7毫米厚。现在笔记本电脑只能用2.5寸两种尺寸。
转速是决定硬盘读取速度的因素之一。我们普通消费者用的是5400 rpm和7200 rpm。虽然速度不是决定速度的唯一因素，但我们还是推荐7200 rpm，因为5400 rpm的硬盘在其他配置上往往会落后。
■买机械/混合硬盘:尽量不买叠瓦式
瓦片堆叠是一种允许机械硬盘在不改变体积或增加处理难度的情况下增加容量的技术。瓷砖叠放的原理是把磁盘的轨迹重叠起来，就像同面积的建筑比正方形的生活区大，所以硬盘的容量也大。
然而，瓦片式磁盘有许多致命的缺陷。瓦片式磁盘不支持随机写入和就地写入，数据被损坏的概率增加。根据实际经验，无论速度有多高，缓存有多大，瓦片式硬盘的读写速度都非常慢。不适合经常安装软件，玩游戏，移动数据。如果预算确实不够，只能买叠瓦型。请仅将其用作存储不常用数据的仓库磁盘。
竖型与叠瓦型相反。从成本上来说做大容量比较贵，但是速度和可靠性都有保证。遗憾的是，叠瓦是行业趋势，垂直机械硬盘越来越少。很多电商在显眼地方推的硬盘都是性能低下的叠瓦。
区分瓦片区类型最简单的方法是查看缓存。带256MB缓存的机械硬盘一般是瓦片式，64MB缓存是立式。很多用户会被“大缓存”欺骗，所以大家一定要睁大眼睛。当然，这个规律肯定不是万能的。买之前在官网下载详细参数表或者在网上搜索信息是一个很好的区分方式。
■购买机械/混合硬盘:长期保修的硬盘一般性能更好
保修方面，一般来说，保修期越长的硬盘越可靠，因为只有性能更可靠的硬盘才会被给予长保修，这也适用于固态硬盘。
■购买机械/混合硬盘:了解主流机型的定位
以最受欢迎的两个品牌希捷和西部数码为例。希捷的酷鱼系列定位于普通家庭使用，注重性价比，但性能一般；酷玩系列性能更强，定位是专门用来玩游戏的硬盘，基本是混合硬盘；酷狼系列是一款适合NAS的硬盘，注重性能稳定和数据安全，长期不间断运行；酷鹰系列专注于安全监控，性能优化，可长期录制监控视频；Galaxy系列是企业级硬盘，注重全天候运行的可靠性，更注重数据安全。
西部数据按颜色区分，蓝盘定位普通家庭，对应希捷冷鱼；红盘和希捷酷狼一样是NAS存储；紫盘定位安全监控，对应希捷酷鹰；黑盘和希捷酷玩是同一个定位游戏，但不是混合硬盘而是高性能机械硬盘。
■购买SSD:注意尺寸和接口
主流固态硬盘和机械硬盘一样2.5寸7mm的外形，采用SATA接口。另一个是M.2 solid，外形类似记忆库，只是接口偏短。带M.2接口的硬盘体积明显较小，适合笔记本使用。
2.5英寸SATA III接口固态硬盘
M.2接口固态驱动器
M.2接口SSD分为SATA和NVMe。NVMe比2.5英寸SATA SSD更快，性能更好，因此通常更贵。
但是需要注意的是，M.2 NVMe固态硬盘的温度往往比较高，所以在购买的时候可以查看硬盘是否有自己的散热措施。还是电脑主板上有附带M.2固态硬盘的散热装甲？
红圈是很多主板自带的M.2固体散热装甲
值得一提的是，有些主板会自带使用DIMM.2接口的扩展卡，用户可以在扩展卡上安装多个M.2固态硬盘，然后将扩展卡插入内存插座。
所以大家在做选择之前需要综合考虑内部空房间、接口分布、散热以及个人对硬盘速度的要求。
■购买SSD:关注带SLC缓存的非SLC SSD
出于性能和寿命的考虑，许多非SLC固态硬盘使用SLC缓存。轻用这种硬盘有助于保持速度，因为一旦缓存不够，就会失去速度。幸运的是，有些没有SLC缓存的固态硬盘也很快，所以只要你愿意花钱买高端机型，就可以避免SLC缓存速度不够的问题。
■购买SSD:了解冷门HDD的主控和闪存型号
如果你要买的SSD不是很多人用的型号，你很难从其他用户那里获得经验。这时候需要继续查数据，特别是要知道主控和闪存的型号，因为这两个部件决定了SSD的性能。
■使用习惯也很重要
硬盘坏了可以换，连固态硬盘都没有以前贵了。但是硬盘上的数据被破坏了，所以恢复了。因此，我们不仅要购买可靠的硬盘，还要在使用时养成良好的习惯。比如，尽量不要晃动机械硬盘，尤其是电脑开机的时候；不要让突然断电，比如突然切断电脑电源或者直接拔掉外置硬盘；尽量避免长时间下载大文件。如果下载，请在下载软件时设置硬盘读/写方式，以减少硬盘负载。
总之，选择硬盘比CPU、显卡等硬件更难。而且一旦出了问题，硬盘问题造成的损失往往更大。希望大家在购买之前充分了解硬盘，这样才能买到适合自己的产品。
