硬盘结构特点是什么呢？硬盘损坏要怎么修复呢

2022-06-13 15:24:51 来源：it专家网

硬盘作为电脑存储最重要的媒介在信息化时代扮演着非常重要的角色。今天的分享我们从硬盘最基础的知识开始介绍，逐步地开始认识硬盘。

目前硬盘主要分为固态硬盘(固态硬盘)、机械硬盘(HDD )、混合硬盘(HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘)，固态硬盘采用闪存颗粒来存储信息，HDD采用磁性碟片来存储信息，混合硬盘是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。下面我将结合三种硬盘的结构及特点进行介绍。

1、固态硬盘

固态硬盘(Solid State Drives)，是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，第一块固态硬盘于1989年问世，。固态硬盘主体其实就是一块电脑B板，而这块电脑B板上最基本的配件就是主控芯片，缓存芯片(部分低端硬盘无缓存芯片)和用于存储数据的闪存芯片。主控芯片是固态硬盘的大脑，相当于电脑的处理器，其作用在于一方面合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷，另一方面承担了整个数据中转，连接闪存芯片和外部接口。主控芯片旁边是缓存芯片，缓存芯片辅助主控芯片进行数据处理。目前个别厂商为了降低成本，省去这块缓存芯片。闪存芯片为主要的存储信息介质。

固态硬盘具有快速读写、质量轻、能耗低、防震抗摔性好、工作温度范围大以及体积小等优点，主要缺点为价格仍比较昂贵，容量较低(目前最大容量仅为4TB )，一旦硬件损坏数据较难恢复等。

2、机械硬盘

机械硬盘(Hard Disk Drive)，即传统普通硬盘，它的构成主要由盘片，磁头，盘片转轴、控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存等。机械硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上，每张盘片之间是平行的，在每个盘片的存储面上有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小，所有的磁头联在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。盘片每分钟几千转的高速旋转，磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。信息通过离磁性表面很近的磁头，由电磁流来改变极性方式被电磁流写到磁盘上，信息可以通过相反的方式读取。

说到机械硬盘不得不提的另一个名词就是液态硬盘。液态硬盘，液态轴承马达硬盘，它是机械硬盘的升级版。很多朋友认为液态硬盘是指存储介质液态化，其实是单指轴承采用油膜而不是滚珠的硬盘，存储原理与传统机械硬盘相同，所以说它是传统硬盘的升级版。液态硬盘目前主要应用于企业级和军工存储，虽然相对于固态硬盘虽然没那么先进便捷，但是它的价格比固态硬盘要实惠。

3、混合硬盘

混合硬盘是一块机械硬盘与固态硬盘的结合体，它除了机械硬盘必备的元件外，还添加了闪存颗粒，用于提高存储性能。混合硬盘采用了容量较小的闪存颗粒来存储常用常用文件，通常采用MLC颗粒，容量通常在8到16GB之间。而磁盘才是最为重要的存储介质，闪存仅起到了缓冲作用，将更多的常用文件保存到闪存内减小寻道时间提升效率。

混合硬盘主要的两种工作方式为固态硬盘缓存加速和固态硬盘缓存记忆。固态硬盘缓存加速是将独立的固态硬盘作为缓存，这个缓存相当于降低速度的内存，用户用起来相当过瘾，整个机械硬盘拥有固态硬盘的速度。固态硬盘缓存记忆是将固态硬盘作为记忆缓存，并非全盘接收全部活动的数据，而是有选择性的预存数据，把使用频率高的各种应用、数据预存到固态硬盘缓存，这个缓存具备学习和记忆功能，它预存的数据不会因为关机而消失。目前电脑厂商大部分产品采用的就是混合硬盘，至于混合硬盘的优劣，不做过多的评价，用户满意才是王道。

一般硬盘的修复步骤主要是以下几步：

第一是诊断问题，一般专业人士并不会用软件分析硬盘的故障，而是给损坏的硬盘接上电源，侦听其运作情况，硬盘会发出一些轻微的震动或者噪音，如果技术人员认为这块硬盘还可以再抢救一下的话，会进入第二个环节。

第二给损坏的硬盘接入一套测试系统，看其能否启动，以及能否得到一些数量值，是否能够进行读写操作，这部分主要是用来确定把这块急需抢救的硬盘交给SRS里面负责哪一部分的工作人员。

第三清除过滤器碎粒。在大多数3.5英寸硬盘里都有一个过滤器，因为其是在清洁的生产条件下装入硬盘中的，所以本身十分干净。如果这个过滤器和盘片表面有过接触，会使得过滤器沾上一些细小的碎粒变色，当工作人员除掉这些碎粒之后，这块硬盘还可以继续使用一段时间，抢救的过程一般也就到这里结束了。

当然，也有极个别的情况，这个时候就需要进行磁场克隆了，具体是把受损的硬盘里面的信息完整的复制到另一个完好的硬盘里面，然后在克隆完成的完好硬盘中进行操作，把数据提取出来。有的时候维修人员也会把损坏的硬盘装到更加专业的机器上面去，它可以深度检测出受损磁道，技术员可以把那些受损的零件替换掉，让硬盘达到能够正常运作的程度，从而有机会从里面提取出来数据。

其实，很多硬盘厂商发布的硬盘管理和维护软件都是具备修复硬盘软损坏能力的。对于扇区逻辑错误这样的问题，即使是低级的格式化软件也能修复好，但系统信息区出错就是比较难以修复的问题了，因为很多硬盘厂商对于自家产品的系统信息区内容和读取的指令代码并不公开。而且，同一家硬盘厂商生产出来的同一种型号的产品，其系统信息区也不一定相同。

不过，大家也不要过于害怕，看着文章的时候总是不由自主的去看硬盘的位置。在线备份服务提供商Backblaze在2013年公布了一份报告，上面显示在他们购买的25000块机械硬盘清单里，5.1%的硬盘在18个月内开始出现故障，1.4%的硬盘在18~36个月内陆续出现故障，3年之后故障率飙升到了11.8%。但是，使用4年以上仍然完好无损的概率在80%。而且，当年的机械硬盘总中位数寿命是6年。

所以，为了看似脆弱但又十分宝贵的硬盘，我们关闭电脑的时候一定要彻底关机，等所有的显示灯都熄灭掉之后再走。另外，硬盘在读写数据的时候不要随意搬动电脑，这对硬盘的伤害十分巨大，轻则出现划痕，重则出现坏道，导致数据丢失。

对于硬盘损坏的原因，在网上搜索一下，就会发现各种各样的离奇损坏原因，比如读写时没有正常插拔、被狗咬坏、水和方便面调料撒到了上面，或者……被雷劈了。这些原因导致我们看下载下来的电影的时候电脑突然变得迟缓黑屏、电脑开机时突然开始时间巨长的磁盘检测、玩游戏的时候电脑蓝屏从而去送人头。

硬盘损坏分类

其实，硬盘的损坏可以大致分为两大类，一类是硬损坏，一类是软损坏。硬损坏主要是磁头组件损坏、控制电路损坏、综合性损坏和扇区物理性损坏四种。

磁头组件损坏：其主要指硬盘中磁头组件的某部分被损坏掉了，从而造成部分或者全部磁头无法正常读写的情况。磁头组件损坏的原因也有很多，主要还是磁头变脏、磨损、悬臂变形、磁线圈受损、移位等。

控制电路损坏：主要是指硬盘的电子线路板上，某一部分的线路断路或者短路，以及某些电气元件或者IC芯片损坏，从而导致了硬盘通电之后盘片不能正常起转以及起转之后磁头不能正确寻道。

综合性损坏：这一部分主要是一些微小的变化导致硬盘产生了种种的问题，比如在使用过程中因为发热导致部分芯片老化，或者是在受到震动后使得外壳或者盘面、马达主轴产生了微小的变化及位移，也有一些是硬盘本身就在设计上面有散热、摩擦、结构上的缺陷。这些种种原因导致了硬盘的不稳定，从而使得数据经常莫名其妙的丢失或者出现逻辑错误，不仅让电脑噪音变大，读写也开始变得缓慢。

扇区物理性损坏：扇区物理性损坏也被大家称为物理坏道。顾名思义，主要是因为碰撞、磁头摩擦等其他原因导致磁盘盘面出现物理性损坏，出现划伤、掉磁等现象。

软损坏则包括：磁道伺服信息出错、系统信息区出错以及扇区逻辑错误。

磁道伺服信息出错：因为某一个物理磁道的伺服信息受损或者失效导致物理磁道无法被访问。

系统信息区出错：硬盘的系统信息区在通电自检时读不出某些模块的信息或者校验不正常，从而导致硬盘无法进入准备状态。

扇区逻辑错误：因为校验错误（ECC错误和CRC错误）、扇区标志错误（IDNF错误）、地址信息错误（AMNF错误）、坏块标记错误（BBM）等原因导致此扇区失效。

当硬盘发生了损坏导致无法读取之后，一定要先停止继续读写避免损坏的更加严重，如果真的想要里面的资料，最好还是交由专业的数据恢复公司。

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