一文讲清楚机械硬盘和固态硬盘的工作原理

Posted 2022-06-25 诺浅

数据存储的原理

首先我们要明白的是，计算机中只有0和1，那么我们存入硬盘的数据，实际上也就是一堆0和1，那么也就是说，我们如果能有办法记录0和1就可以记录数据了，比如我们有2个灯泡，一个不亮一个亮就可以表示01，即数字1，两个都亮11，即表示数字2，越大的数可以用越多的灯泡来表示。

机械硬盘的工作原理

机械硬盘工作原理比较简单。主要的两个东西，磁盘和磁针，磁盘上有很多细小的磁粉，写入数据时，给磁针通电，磁针有磁性后就可以改变磁粉的S极和N极的朝向，比如S朝上代表1，N朝上代表0.读取的时候，通过读取这些磁粉的朝向就可以读取出来记录的是0还是1.

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固态硬盘的工作原理

固态硬盘的存储数据的单元叫浮栅晶体管。这里不涉及主控、缓存等其他元件原理，核心的存数据的就是这个浮栅晶体管，有的人叫什么金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金属半场效应晶体管（MOSFET），我不知道是不是同一个东西，但原理好像是一样的。
他的结构是这样的

• 电极D（Drain）：称为漏极
• 电极G（Gate）：称为栅极
• 电极S（Source）：称为源极

想象一下，给S极加电，D极会不会有电，其实是不会的，只有在给G极同时也加电的时候，G极会在N沟道处析出电子，导通电路，D极才会有电。N沟道又称导电沟道。
同时，这个电子一旦析出之后，他是不会再回去G处的，需要给P衬低加电压，电子才回回到G处去。
利用这个装置，就可以记录0和1，比如要写入0时，就往G处加电压，要写入1时，就往P出加电压。读取时，就可以根据S和D是否导通来判断记录的是0还是1.