一、物理結構：
硬盤在物理結構上由頭盤組件和控制電路板兩大部分組成。
㈠ 頭盤組件
頭盤就是磁頭和盤片的意思。頭盤組件包括盤體、電機、磁頭等部件。所有部件密封在外殼中，絕對無塵、真空，如果你一旦開啟了這個密封外殼，那么這個硬盤就會宣告作廢。其中盤體由單個或多個盤片組成，各個盤片之間由墊圈隔開，盤片表面極為平整光滑，並塗有磁性介質，是記錄數據的載體。盤片多為鋁制品，早期出現過陶瓷制品，現在又出現了玻璃材料。一個盤片對應上下兩個盤面，分別對應兩個磁頭。主軸電機帶動盤片作高速轉動. 由於盤片在高速轉動時並不與讀寫數據的磁頭接觸，在磁頭與盤片距離相當近的情況下，即使有一粒灰塵也會划壞硬盤表面，所以這也是電腦在開機時最忌震動的原因。
㈡ 控制電路板
控制電路板表面焊接了許多芯片，包括主控制芯片、數據傳輸芯片、高速數據緩存芯片等。盤片上的數據通過前置讀寫控制電路與控制電路板導通完成對數據的控制。
二、邏輯結構：
硬盤由很多盤片(platter)組成，每個盤片的每個面都有一個讀寫磁頭。如果有N個盤片。就有2N個面，對應2N個磁頭(Heads)，從0、1、2開始編號。每個盤片被划分成若干個同心圓磁道(邏輯上的，是不可見的。)每個盤片的划分規則通常是一樣的。這樣每個盤片的半徑均為固定值R的同心圓再邏輯上形成了一個以電機主軸為軸的柱面(Cylinders)，從外至里編號為0、1、2……每個盤片上的每個磁道又被划分為幾十個扇區(Sector)，通常的容量是512byte，並按照一定規則編號為1、2、3……形成Cylinders×Heads×Sector（再乘以扇區大小就是磁盤容量了）個扇區。這三個參數即是硬盤的物理參數。我們下面的很多實踐需要深刻理解這三個參數的意義。
上面是以前磁盤容量大小的算法，也就是基於磁頭，柱面，扇區的，已經是很久以前的事情了。那時候確實是同心圓磁道，扇面形狀的扇區。對扇區來說，外側磁道記錄密度低。所以那時候硬盤格式化的時候會有一個特殊名詞：交叉因子。也叫交錯因子的，根據機械參數和轉速算出來，合適的話對尋道速度提升有幫助。
現在基於LBA或者GPT尋址，扇區不是等密度划分的。外側磁道一圈的扇區數量多，內側的少。這個導致的結果就是連續傳輸率會有明顯的台階，外圈的讀取快。數據存儲密度是大約一致的。
硬盤從邏輯結構上划分是針對存儲在盤片上的數據如何進行編制的划分。根據其不同的作用可分為五個部分。
㈠ MBR主引導區 (Main Boot Record)
MBR區在硬盤0磁道0柱面1扇區上，大小為512個字節，它由 Mbr (MasterBoot Record), DPT (Disk Partition Table) 和 Boot Record ID 三部分組成。其中Mbr是主引導記錄，點445個字節;DPT是分區表，占64個字節;Boot Record ID 即引導區標記占用兩個字節。MBR由分區程序（如fdisk.exe）產生。
㈡ DBR操作系統引導區 (Dos Boot Record)
DBT位於硬盤的0磁道1柱面1扇區，它包括一個引導程序和一個被稱為BPB(Bios Parameter Block)的本分區參數記錄表。DBR是由高級格式化程序(即Format．com等程序)所產生。
㈢ FAT文件分配表 (File Allocation Table)
㈣ DIR根目錄區 (Directory)
FAT和DIR的組合相當於橫縱坐標對點的定位，它可以對DaTa區內的任何一個文件進行精確定位。
㈤ DATA數據區
數據真正存放的地方。在Windows中，我們可以輕而易舉地刪除一個文件，然后再把它從回收站中清除，事實上這只是對這個文件定位信息的清除，它仍然存在於數據區中，這也是還原精靈、恢復精靈所以可以還原數據的根據
大卸八塊!為你揭秘硬盤的內部結構
| 前言：硬盤（英文名：Hard Disc Drive，簡稱HDD，全名：溫徹斯特式硬盤）作為電腦主要的存儲設備之一，可以說在整個電腦系統中起着重要的作用，因為我們大多數的數據都是通過硬盤來存儲的，這些數據比硬盤本身甚至整台電腦都要寶貴許多。 |
探秘硬盤內部結構
而我們平時了解硬盤，主要是從外觀以及容量、性能等各種參數去認識，它的內部結構到底是怎么樣的？相信多數人都不是很清楚。今天筆者就通過工具把一塊硬盤大卸八塊，跟大家一起探秘一下硬盤內部精密的結構，一起來看下吧。
另外有一點需要提醒大家：沒事千萬不要隨意打開硬盤的外殼，因為硬盤的內部是不能沾染灰塵的，否則立即報廢。我們本次的硬盤是已經不能使用的了，所以看了本篇文章的童鞋拆硬盤后導致硬盤壞了可不要來找我，嘿嘿。
在實際動手之前，我們先來了解一下硬盤結構的理論知識。總得來說，硬盤主要包括：盤片、磁頭、盤片主軸、控制電機馬達、磁頭控制器、數據轉換器、接口、緩存等幾個部份。
一般在硬盤的正面都貼有硬盤的標簽，標簽上一般都標注着與硬盤相關的信息，例如產品型號、產地、出廠日期、產品序列號等。而硬盤的背面則是控制電路板，同時在硬盤的一端有數據接口和供電接口設計。
要拆解硬盤，工具是必不可少的。由於硬盤的安裝螺絲是使用特殊的內六角螺絲，而且螺絲中心呈凹形，所以使用普通螺絲刀是沒法擰開的。
拆掉六個螺絲之后就可以將電路板分離出來，這時可以看到，電路板和硬盤體之間還有一層軟墊，以減免兩者間發生短路的幾率。
從上圖可以看到，該硬盤采用了Marvell 88i8845E-BHY2主控芯片，內部集成了32MB緩存，而電機控制芯片則來自於SMOOTH的L7251。
要想打開硬盤，我們首先要把硬盤正面的9個安裝螺絲拆卸下來。從上圖可以看到，除了外圍的7個螺絲外，硬盤的標簽下面還隱藏有2個螺絲，大家拆卸時需要注意。
成功拆開硬盤
打開硬盤外殼之后，我們也就能夠看到其神秘的內部世界了。可以看到，硬盤的核心部分主要包括磁盤盤片、主軸、讀寫磁頭、電機馬達、永久磁鐵等主要部件。
硬盤內部結構中最引人注目的莫過於磁盤盤片，其是硬盤存儲數據的載體。現在的硬盤盤片大多采用金屬薄膜材料，這種金屬薄膜較軟盤的不連續顆粒載體具有更高的存儲密度、高剩磁及高矯頑力等優點。從上圖也可以看到，盤片光滑的可以當鏡子使用，連我的拍攝動作都看得一清二楚。
一般硬盤的盤片是由多個重疊在一起並由墊圈隔開的盤片組成，也就是我們常說的該硬盤是幾碟裝，盤片拆卸的時候還是比較輕松的，扭開螺絲即可。
該1TB硬盤采用了三碟裝設計
硬盤的主軸組件包括主軸部件如軸承和驅動電機等。隨着硬盤容量的擴大和速度的提高，主軸電機馬達的速度也在不斷提升，軸承也從滾珠軸承進化到油浸軸承再到液態軸承，處於不斷的改良當中，目前液態軸承已經成為絕對的主流市場。
磁頭驅動機構是硬盤中最精密的部位之一，它由讀寫磁頭、傳動手臂、傳動軸三部份組成。磁頭是硬盤技術中最重要和關鍵的一環，實際上是集成工藝制成的多個磁頭的組合，它采用了非接觸式頭、盤結構，加后電在高速旋轉的磁盤表面移動，與盤片之間的間隙只有0.1～0.3um，這樣可以獲得很好的數據傳輸率。現在轉速為7200RPM的硬盤飛高一般都低於0.3um，以利於讀取較大的高信噪比信號，提供數據傳輸率的可靠性。
其中電磁線圈電機包含着一塊永久磁鐵，這是磁頭驅動機構對傳動手臂起作用的關鍵。大家在拆卸時也要注意，這塊永久磁鐵磁力非常強，不用點力氣是無法拆卸下來的。
這里還有一點十分重要，拆卸時磁頭不能碰到任何東西，因為磁頭是非常脆弱的，上面的簧片稍微受到力就會變形，一旦磁頭變形，即宣告這個磁頭的報廢。
總結：經過一番努力，終於把這塊硬盤給大卸八塊了（好像不止八塊了，是N塊了）。雖然平時看上去硬盤也就是一塊磚頭，但是其肚子里也是有不少的精密配件的。經過本次拆解與介紹，相信大家對於硬盤的內部結構應該有了一定的認識與了解。不過，本次拆解只是淺層次的嘗試，大家如果想更深層次的研究硬盤內部構造，還需要尋找更高的技術條件與設備。最后，本次硬盤拆解純屬娛樂，如有雷同，不勝榮幸！
”
雖然不是我寫的，也不是我拍的圖片，但是整個拆卸的過程都是一樣的，真的挺好玩的，那個磁盤那是相當的亮啊，比鏡子照的清楚。還有一點，硬盤一打開就報廢了，那是因為裝配硬盤是在完全無塵的環境中完全由機械手完成的，從制作盤片、噴塗磁層、到機械部件如磁頭組裝，完全是無人操作的。硬盤里面，磁頭與高速旋轉的盤片之間的距離大約是0.005微米（5納米），相比來說，一個指紋的厚度約為4微米、一粒灰塵直徑約為10微米。人的毛發直徑約為80微米。所以，盤片上落上一粒灰塵，對硬盤來說就是致命的污染，足以導致磁頭損壞。
本文轉載自：http://blog.163.com/fuyuchao_666/blog/static/16358908201332433592/