自古以来，金钱是社会中最重要的存在，所以把钱存到安全的地方很重要。到了电脑普及后的现代，数据成为了和金钱一样、甚至更重要的东西。不管是一个文档，还是一个视频，或是一串代码，对于不同的人来说，任何数据都可能成为无价之宝。

所以买一块性能优秀的硬盘就成为了和找个好银行一样重要的事。好的硬盘不仅能让你的数据更安全，还能让你在使用这些数据时体验更好。本文就将通过科普的方式解读各种硬盘的原理和优缺点，以及购买注意事项。

■硬盘分为三大类

从结构和原理来讲，现在的硬盘分为机械、固态和混合三大类。每一种硬盘的性能不同都产生于内部构造的本质性不同。比如由于存在活动部件，机械硬盘抗震能力不如固态硬盘，不适合经常拿来拿去的便携笔记本。所以我们先从不同硬盘的内部结构入手。

■机械硬盘原理

从一定程度上来讲，机械硬盘就是个“黑胶唱片机”。黑胶唱片机的唱针接触到旋转的黑胶唱片就会发声，就像机械硬盘的磁头悬浮在磁盘表来读/写数据一样。只不过磁头不会碰到磁盘，除非硬盘坏了。

磁头之所以能在不碰到磁盘的情况下读/写数据，是因为机械硬盘使用了磁力来进行数据的存储和读写。磁盘看起来像镜子一样光滑（磁盘上有可被磁化的镀层），但实际表面被分成了无数个微小区域，每一个区域能存储一定量的数据。最简单的提高硬盘容量的方法就是让磁盘表面积变大，所以机械硬盘的磁盘正反两面都被利用，每一面都有一个磁头。这也是为什么容量超大的硬盘需要把好几个磁盘摞到一起。

图中为双碟硬盘，四个磁头覆盖每碟的正反两面

硬盘运行时，磁盘会高速旋转，结合摆臂会带动磁头在磁盘表面移动，磁头就能够到磁盘的每一个角落。硬盘写入数据的过程就是通过电流（电流通过磁头传到磁盘上）改变磁盘表面指定区域磁场的过程；硬盘读取数据的过程就是把磁盘目前的磁场状态转化成电流传出来，最终传到电脑里的过程。

由于磁盘和磁头都是活动部件，所以机械硬盘防震能力差、噪音较大、防异物能力几乎为零。

磁头距离磁盘只有0.1到0.3微米，剧烈的震动可能会让磁头碰到磁盘。就算震动没让磁头碰到磁盘，高速旋转下磁盘产生的陀螺效应也会让外部震动增加磁盘旋转电机和轴承的磨损。如果电机和轴承出了问题，硬盘内部会发声一系列毁灭性灾难。

即使机械硬盘都自身有了一定的防震处理，开着机时掉地上或者被使劲砸了一下，硬盘也会凶多吉少。

除了怕震，机械硬盘的内部机构决定了其十分惧怕异物入侵。如果硬盘进灰，磁头就会夹着灰尘和磁盘摩擦，硬盘直接报废。所以机械硬盘会配备过滤器，保证硬盘内部空气内没有灰尘。

■固态硬盘原理

相比于机械硬盘，固态硬盘最大特特点就是没有活动部件，所以固态硬盘防震能力强、不那么害怕灰尘、没有噪音、比机械硬盘省电（不需要电机）。

固态硬盘的内部结构非常简单，就是一块上面有主控芯片、闪存和缓存芯片（有些没有）的PCB板。所以固态硬盘比机械硬盘体积小得多，重量也更轻。

固态硬盘非常小巧

其中主控芯片控制固态硬盘的所有操作，比如读、写数据。存储芯片就是存数据的地方。缓存芯片是临时性的数据处理芯片，在缓存里处理数据能提高细碎文件的读/写速度，但提升十分有限，因为存储芯片本身速度已经很快，所以有些固态硬盘直接就没有缓存。

需要注意的是，固态硬盘的闪存芯片有SLC、MLC、TLC、QLC四种类型。按从左到右的顺序，越靠右单位面积内的容量越大，成本越低，寿命也越短。但也有例外，比如属于TLC大类里高端的3D-TLC寿命和MLC差不多。

■混合硬盘原理

混合硬盘是一种在机械硬盘中混入固态硬盘中闪存芯片的硬盘。混合硬盘基于机械硬盘，所以具备机械硬盘的一切结构和特性。

混合硬盘的外观和内部结构和机械硬盘几乎一致，正面都是闪闪发光的磁盘和固定在摇臂上的磁头。不一样的地方在背面，拧下背部螺丝，能够看到背面房里一块PCB版，这就是一块小容量的固态硬盘。

固态部分在一定程度上相当于缓存，混合硬盘会在读/写时先把数据分配到固态部分里，因为固态部分处理数据速度更快，这样混合硬盘就能提速。只要在固态部分被占满后才使用机械部分。一般混合硬盘的固态部分大小在8GB左右。

除此之外还有另一种混合硬盘，内部结构一样，只不过对固态部分的调用机制不同。不会一直使用固态部分，只会在运行需要高速数据的程序或文件时才调用固态。硬盘会通过用户使用习惯进行学习，自动判定哪些程序和文件需要启用固态部分。这种技术的代表性品牌是希捷。

■买机械/混合硬盘：明确尺寸，注意转速

现在的笔记本和台式电脑中的机械硬盘有三种尺寸，3.5英寸、2.5英寸9毫米厚度、2.5英寸7毫米厚度，现在的笔记本电脑只能用2.5寸的那两种。

转速是决定硬盘读取速度的因素之一，我们普通消费者用的都是5400转和7200转。虽然转速不是决定速度的唯一因素，但我们还是推荐7200转的，因为5400转的硬盘往往在其它配置方面也比较落后。

■买机械/混合硬盘：尽量不买叠瓦式

叠瓦式（SMR）是一种让机械硬盘在不改变体积、不增加加工难度的情况下增加容量的技术。叠瓦式的原理就是把磁盘的磁道重叠，就像同一面积下楼房比平方居住面积大一样，硬盘容量也大了。

但是叠瓦式有很多致命缺陷，叠瓦式硬盘不支持随机写和原地更写，而且数据被损坏的几率变大。根据实际使用体验，不管转速多高、缓存多大，叠瓦式硬盘的读写速度都很慢。不适合装软件、玩游戏和频繁移动数据。如果预算实在不足，只能买叠瓦式，请只把它当成存不经常使用数据的仓库盘使用。

垂直式（PMR）是叠瓦式的对立面，成本上来讲做成大容量更贵，但速度和可靠性有保障。遗憾的是，叠瓦式是行业趋势，垂直式机械硬盘越来越少。很多电商显眼位置推送的硬盘都是性能低下的叠瓦式。

辨别叠瓦式的最简单方法就是看缓存，256MB缓存还不是很贵的机械硬盘一般都是叠瓦式，64MB缓存的是垂直式。许多用户会被“大缓存”欺骗，大家一定要擦亮眼睛。当然这个规律肯定不是万能的，在购买前去官网下载详细参数表或者上网搜一下资料都是很好的辨别方法。

■买机械/混合硬盘：保修长的硬盘一般性能更好

保修方面，一般来讲保修年限越长的硬盘会更靠谱一些，因为只有性能比较可靠的硬盘才会给长保修，这也适用于固态硬盘。

■买机械/混合硬盘：了解主流型号的定位

拿最流行的两个品牌希捷和西部数据来说。希捷的酷鱼系列定位普通家庭使用，主打性价比，但性能一般；酷玩系列性能更强，定位是专门用来玩游戏的硬盘，基本都是是混合硬盘；酷狼系列是适用于NAS的硬盘（也可以在电脑里用），主打的是长时间不停歇运行的性能稳定性和数据安全性；酷鹰系列主打安防监控，性能对长时间（7*24小时）录监控视频有优化；银河系列是企业级硬盘，主打全天候运行的可靠性，更看重数据安全。

西部数据使用颜色区分，蓝盘定位普通家庭，对应的是希捷酷鱼；红盘和希捷酷狼定位一样，用于NAS存储；紫盘定位安防监控，对应的是希捷酷鹰；黑盘和希捷酷玩一样定位游戏，但不是混合硬盘，是高性能机械硬盘（两者保修都较长，为五年）。

■买固态硬盘：注意尺寸和接口

主流固态硬盘有和机械硬盘形状一样的2.5英寸7毫米造型，采用SATA接口。还有一种是M.2固态，形状类似内存条，但接口在短边，M.2接口硬盘体积明显小，适合笔记本。

2.5英寸SATA III接口固态硬盘

M.2接口固态硬盘

M.2接口固态硬盘分为SATA和NVMe两种，NVMe的速度快，比2.5英寸的SATA固态硬盘性能好，所以一般情况下会更贵。

但需要注意的是M.2 NVMe固态硬盘往往温度更高，所以买的时候可以看一看硬盘是否自带散热措施。或者你的电脑主板上有没有附赠M.2固态硬盘的散热装甲（散热鳍片）。

红圈为很多主板自带的M.2固态散热装甲

值得一提的是有些主板会自带使用DIMM.2接口（内存插口）的扩展卡，用户可以把多个M.2固态硬盘装到拓展卡上，然后再把拓展卡插到内存插口上。

所以大家需要综合考虑自己电脑的内部空间、接口分布、散热情况和个人对硬盘速度的要求，然后再去选择。

■买固态硬盘：注意使用SLC缓存的非SLC固态硬盘

出于性能和寿命的考虑，很多非SLC固态硬盘使用了SLC缓存，对于这种硬盘轻度使用有助于保持速度，因为一旦缓存不够用就会掉速。幸运的是有些没有搭载SLC缓存的固态硬盘也很快，所以只要肯花钱买高端型号，SLC缓存用光掉速的问题是可以避免的。

■买固态硬盘：了解冷门硬盘的主控和闪存型号

如果你想买的固态硬盘不是很多人用过的型号（比如三星860 EVO）,那么你就很难从其它用户那里获得经验。这时候就需要继续查资料，尤其是了解主控和闪存的型号，因为这两个部件决定了固态硬盘的性能。

■使用习惯也很重要

硬盘坏了可以换新，即使是固态硬盘也没有以前那么贵。但硬盘的数据被毁坏了就很那恢复了。所以大家不仅要买靠谱的硬盘，还要在使用时养成良好习惯。比如尽量不要晃动机械硬盘，尤其是在电脑开机时；不要让突然断电，比如突然断电脑电源或直接拔掉外置硬盘；尽量避免长时间下载大尺寸文件，如果下载的话请在下载软件内设置好软件下载时读/写硬盘的方式，减少硬盘负荷。

总之，选购硬盘是一项难度比CPU、显卡之类硬件更难的事情。而且一旦出了问题，硬盘出问题的损失往往更大。希望大家能在购买前充分了解硬盘，这样才能买到适合自己的产品。