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維基少年:事物如何運作/硬碟

來自華夏公益教科書,開放的書籍,為開放的世界

它是什麼時候被髮明的?

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硬碟最早發明於 1950 年代,最初被稱為固定磁碟或“溫徹斯特”(這是 1972 年 IBM 推出的一個流行產品的名字)。第一個用於儲存的磁性硬碟是 IBM 305 RAMAC,它誕生於 1956 年。RAMAC(隨機訪問方法會計和控制)迅速成為行業標準。多年來,硬碟一直被限制在大型機和伺服器中。

它是如何獲得能量的?

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硬碟從計算機 SMPS(開關模式電源)的可變電氣輸出引線之一獲取能量。

它是如何工作的?

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首先,仔細觀察一下硬碟的影像這裡。這將讓你對硬碟內部各個部分如何協同工作有一個很好的瞭解。

想象一下,一排排條形磁鐵,它們的磁極朝向你。想象一下,第一個磁鐵的北極朝上,然後接下來的兩個磁鐵的南極朝上,然後接下來的五個磁鐵的北極朝上。如果你把一堆磁鐵像這樣放在一起,你就可以開始建立程式碼。一個只由南北訊號組成的程式碼。事實上,計算機基於一個非常簡單的程式碼,它只包含 0 和 1,稱為二進位制。南北很容易轉換為 0 和 1。

硬碟將這條磁鐵線變成了一個磁碟。想象一下,將這條長長的磁鐵線像線一樣繞起來,就像捲起一張紙一樣。為了讀取硬碟,你只需要旋轉磁碟,並將另一個非常小的檢測磁鐵靠近它。這個檢測磁鐵被稱為磁阻式讀取感測器。從南北模式,你可以將程式碼從“南北”轉換為計算機上的所有內容。

硬碟還可以隨時翻轉磁鐵,所以它可以非常輕鬆地將磁鐵從“北”變成“南”。這使它不僅可以讀取磁碟,還可以寫入磁碟。基本上,它可以隨時改變計算機想要的“南北”程式碼。

當計算機執行此操作時,它們會以非常快的速度旋轉磁碟。它們每秒可以讀取程式碼數百萬次。為了讓磁碟旋轉得更快,人們付出了很多努力。

它有多危險?

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除非你在連線電源的情況下開啟它,否則它並不危險。這是一個很大的錯誤!

它做什麼?

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它是一個海量儲存裝置,可用於儲存作業系統和大量軟體。它是桌上型電腦和筆記型電腦的主要元件之一。一個硬碟可以被分割槽,以建立多個不同的虛擬磁碟。每個這樣的虛擬磁碟都可以儲存(和執行)不同的作業系統。與最初的硬碟相比,新的硬碟要小得多,但可以儲存的資料量要多得多。當然也別忘了它們的速度。新的硬碟可以眨眼之間(甚至更快)獲取儲存在它們裡面的資料。

它有哪些不同?

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硬碟變化並不多,只是儲存的資料量不同。硬碟有不同的型別,比如外接硬碟和內建硬碟。下面解釋了某些型別的硬碟。

並行高階技術附件 (PATA)

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這些型別的硬碟也稱為整合驅動電子 (IDE)增強型整合驅動電子 (EIDE) 硬碟。這些硬碟速度非常慢。

序列 ATA (SATA)

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SATA 硬碟比 PATA 硬碟效率更高,功耗更低。它們的速度也比 PATA 硬碟快。

固態硬碟 (SSD)

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與其他型別的硬碟不同,這些硬碟不包含移動部件。上面解釋的其他硬碟包含一個旋轉的磁性磁碟,用於執行儲存資料的功能,而 SSD 使用半導體來實現此目的。由於沒有移動部件,這些硬碟比其他硬碟快得多。

它是如何改變世界的?

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硬碟使計算機和其他電子裝置(如 MP3 播放器)能夠儲存大量資訊以便日後使用。

硬碟使計算機程式設計師能夠構建極其複雜的程式,並將其儲存起來供計算機使用。在你用來閱讀本文的複雜程式,在硬碟出現之前是不可能實現的。

在硬碟被用於計算機之前,流行的儲存介質包括紙板卡、紙帶(上面打孔)、磁帶和磁帶製成的磁碟,稱為軟盤。

隨著計算機程式的大小不斷增加,硬碟也必須增加儲存空間來儲存資料。

它誕生之前有哪些想法和/或發明需要發展?

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  • 計算機
  • 磁性資料儲存

參考資料

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華夏公益教科書