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硬盘的物理结构和工作原理(硬盘的结构和工作原理)

来源:原点资讯(www.yd166.com)时间:2024-04-20 06:16:39作者:YD166手机阅读>>

​后来通过技术改进,人们在光滑的光盘表面涂上一层特殊物质,当不同强度的激光扫过这些物质时,会引起该物质极性的改变(极性:可理解为同一物体不同方向上的物理性质差异。举例:一个玻璃珠飞到茶杯口部就不受阻挡,飞到茶杯底部就会受到阻挡,同一个茶杯的口和底两个方向上就具有不同的极性),从而引起该物质反射率发生改变,由此起到了记录信息的作用。读取时,跟最初的光盘读取原理类似,用不会引起那种物质极性改变的激光扫过光盘表面,因反射率不同,会得到不同强度的反射光线,对这些光线信息进行相应的处理,就能读取我们需要的信息了。所以这种光盘就能实现一定次数的反复存储。

硬盘的物理结构和工作原理,硬盘的结构和工作原理(9)

光盘存储的物理基础就是特殊材料的反射率变化,光盘就是信息的载体。同时,光盘的信息规则就跟电脑的二进制完全匹配起来了,反射率的强弱信号对应“0”、“1”,所以在之前的很长一段时期,光盘仍是电脑的主要存储工具,但是由于光盘对表面的光洁程度要求十分苛刻,容易因磨损而造成信息丢失,于是也慢慢被淘汰了。

U盘存储的物理过程

这里我们需要先认识一个重要物理元件:栅晶体管

硬盘的物理结构和工作原理,硬盘的结构和工作原理(10)

栅晶体管实物图,常用大小为毫米级,最小可达纳米级

​栅晶体管也属于半导体的一种,我们可以通过控制输入电压的高低使栅晶体管内部电容发生改变,并且这种改变在断电后依然能长时间保存,这样就起到了存储信息的作用。读取时,电流通过栅晶体管,因其内部电容的不同,会引起输出电流的强弱变化,这样的变化恰好对应于“0”、“1”的电脑语言,于是我们就能快速的获取想要的信息了。

U盘存储的物理基础就是电学元件随电压变化的材料特性,栅晶体管就是信息的载体

因为U盘的小巧、便捷等优点,现在几乎成为了人手一个的的存储工具。但我们会想,既然U盘这么好用,而且还小巧,为什么不直接把它用于电脑的存储系统呢?

首先,电脑内存条的工作原理就跟U盘是类似的,不同的是,内存条没有能够保持电容或电压改变效果的元件结构,所以内存条只能在通电状态下实现暂时存储的功能。这么看来,其实电脑的存储系统中也有U盘的“踪迹”。

硬盘的物理结构和工作原理,硬盘的结构和工作原理(11)

​其次,由于U盘的物理结构和存储方式决定了它的存储上限,对于电脑而言,需要的存储量是U盘无法满足的,所以U盘只能作为电脑的辅助存储工具。

最后,在高强度的存储和读取工作中,U盘由于固化的物理结构,导致其散热是个很大的隐患,也不适用于电脑的存储系统。

所以,这项艰巨的任务还得由即将为大家介绍的“硬盘”来承担。

硬盘存储的物理过程

硬盘的物理结构和工作原理,硬盘的结构和工作原理(12)

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