磁盘存储

磁盘存储（有时也称为驱动器存储）是存储机制的一般类别，其中数据通过各种电子、磁、光或机械变化记录到一个或多个旋转磁盘的表面层。甲磁盘驱动器是实现这样的存储机构的装置。值得注意的类型是包含不可移动磁盘的硬盘驱动器(HDD)、软盘驱动器(FDD)及其可移动软盘，以及各种光盘驱动器(ODD)和相关的光盘介质。

音频信息最初是通过模拟方法记录的。类似地，xxx张视频光盘使用了模拟记录方法。在音乐行业，模拟录音大多被数字光学技术所取代，其中数据以具有光学信息的数字格式记录。

xxx个商用数字磁盘存储设备是IBM350，它于1956年作为IBM305RAMAC计算系统的一部分发货。开发随机存取、低密度磁盘存储是为了补充已经使用的由使用磁带的磁带驱动器提供的顺序存取、高密度存储。磁盘存储技术的大力创新，再加上磁带存储的创新力度较小，降低了磁盘存储和磁带存储每TB的购置成本差异；然而，磁盘上数据的总拥有成本（包括电源和管理）仍然高于磁带。

磁盘存储现在用于计算机存储和消费电子存储，例如音频CD和视频光盘（VCD、标准DVD和蓝光）。

现代磁盘上的数据存储在固定长度的块中，通常称为扇区，长度从几百字节到几千字节不等。总磁盘驱动器容量只是磁盘表面数乘以块数/表面数乘以字节数/块数。在某些传统的IBMCKD驱动器中，数据存储在磁盘上，具有可变长度的块，称为记录；磁盘上和磁盘之间的记录长度可能会有所不同。由于块之间的必要间隙，容量随着记录长度的减少而减少。

最初的磁盘容量很低，并已通过多种方式之一进行了改进。机械设计和制造的改进允许更小和更精确的磁头，这意味着可以在每个磁盘上存储更多的磁道。数据压缩方法的进步允许在每个单独的扇区中存储更多的信息。

驱动器将数据存储在柱面、磁头和扇区上。扇区单位是要存储在硬盘驱动器中的最小数据大小，每个文件都会分配许多扇区单位。CD中最小的实体称为帧，由33个字节组成，包含六个完整的16位立体声样本（两个字节×两个通道×六个样本=24字节）。其余9个字节由8个CIRC纠错字节和1个用于控制和显示的子码字节组成。

信息从计算机处理器发送到BIOS到控制数据传输的芯片中。然后通过多线连接器将其发送到硬盘驱动器。一旦数据被接收到驱动器的电路板上，它们就会被转换并压缩成单个驱动器可以用来存储到磁盘本身的格式。然后将数据传递到电路板上的芯片，该芯片控制对驱动器的访问。驱动器被划分为存储在内部磁盘之一的一侧的数据扇区。内部带有两个磁盘的HDD通常会将数据存储在所有四个表面上。

驱动器上的硬件告诉执行器臂去哪里寻找相关的轨道，然后压缩的信息被发送到磁头，磁头改变了驱动器上每个字节的物理属性，例如光学或磁性，从而存储信息。文件不是以线性方式存储的，而是以最佳方式保存以实现最快检索。

几种显示磁道的磁盘存储形式的比较（不按比例）；绿色表示开始，红色表示结束。*某些CD-R(W)和DVD-R(W)/DVD+R(W)刻录机在ZCLV、CAA或CAV模式下运行。

从机械上讲，驱动器内部会发生两种不同的运动。一种是设备内部磁盘的旋转。另一种是磁头在磁道之间移动时穿过磁盘的左右运动。

有两种类型的磁盘旋转方法：

• 恒定线速度（主要用于光存储）根据磁头的位置改变光盘的旋转速度，以及
• 恒定角速度（用于HDD、标准FDD、一些光盘系统和黑胶唱片）以一个恒定速度旋转媒体，而不管磁头位于何处。

磁道定位在磁盘存储设备上也遵循两种不同的方法。专注于保存计算机数据的存储设备，例如HDD、FDD、Iomegazip驱动器，使用同心磁道来存储数据。在顺序读取或写入操作期间，驱动器访问磁道中的所有扇区后，它会将磁头重新定位到下一个磁道。这将导致设备和计算机之间的数据流暂时延迟。相比之下，光学音频和视频光盘使用单螺旋从光盘最内点开始并连续流向外边缘的轨道。读取或写入数据时，无需停止数据流来切换轨道。这与黑胶唱片类似，只是黑胶唱片从外边缘开始，然后向中心盘旋。

磁盘驱动器接口是系统其余部分与磁盘驱动器本身之间的通信机制/协议。用于台式机和移动计算机的存储设备通常使用ATA(PATA)和SATA接口。除了某些SATA之外，企业系统和高端存储设备通常会使用SCSI、SAS和FC接口。

• 磁盘-一般是指磁介质和设备。
• 光盘-某些光学媒体和设备的商标要求。
• Platter–单独的记录磁盘。硬盘驱动器包含一组盘片。光学技术的发展导致DVD上出现了多个记录层。
• 主轴-安装盘片的旋转轴。
• 旋转——盘片旋转；两种技术是常见的：
  • 恒定角速度(CAV)使磁盘以固定速率旋转，以每分钟转数(RPM)为单位。这意味着磁头在外磁道上每单位时间覆盖的距离比内磁道上的多。这种方法是典型的计算机硬盘驱动器。
  • 恒定线速度(CLV)保持单位时间内磁头覆盖的距离固定。因此，当臂移动到外磁道时，磁盘必须减速。这种方法是典型的CD驱动器。
• 轨道–盘片单个记录表面上记录数据的圆圈。
• 扇区–轨道的一段
• 低级格式化——建立轨道和扇区。
• 磁头–在磁盘表面读取和写入信息（磁性或光学）的设备。
• 臂–在头部进出时支撑头部的机械组件。
• 寻道时间–将磁头移动到新位置（特定轨道）所需的时间。
• 旋转延迟–一旦手臂在正确的轨道上，磁头在所需扇区上方的平均时间。
• 数据传输速率-用户数据位从介质传输或向介质传输的速率。从技术上讲，这更准确地称为“总”数据传输率。