机械硬盘（有时缩写为硬盘驱动器、HD或HDD）是一种非易失性数据存储设备。它通常安装在计算机内部，直接连接到计算机主板的磁盘控制器。它包含一个或多个盘片，装在一个空气密封的外壳内。使用磁头将数据写入盘片，当盘片旋转时，磁头会在盘片上快速移动。
内部硬盘位于驱动器托架中，使用ATA、SCSI或SATA电缆连接到主板。它们由连接到计算机的PSU（电源单元）供电。
存储在计算机硬盘驱动器上的数据示例包括操作系统、安装的软件和用户的个人文件。
为什么电脑需要硬盘？
计算机需要操作系统来允许用户与之交互和使用它。操作系统解释键盘和鼠标的移动，并允许使用互联网浏览器、文字处理器和视频游戏等软件。要安装计算机操作系统，需要硬盘驱动器（或其他存储设备）。存储设备提供安装和存储操作系统的存储介质。
安装要保留在计算机上的任何程序或其他文件也需要硬盘驱动器。将文件下载到您的计算机时，它们会永久存储在您的硬盘驱动器或其他存储介质上，直到它们被移动或卸载。
所有电脑都有硬盘吗？
过去，早期的计算机没有硬盘驱动器，因为它们尚未发明或太贵。然而，今天几乎所有的计算机都有一个硬盘驱动器或充当硬盘驱动器的存储设备。今天使用的没有硬盘的计算机被称为无盘工作站，通常在工作环境中使用。
电脑可以不用硬盘吗？
没有硬盘驱动器，计算机可以开机和开机自检。根据BIOS的配置方式，还会检查引导序列中的其他可引导设备是否有必要的引导文件。例如，如果USB设备列在您的 BIOS 引导序列中，您可以在没有硬盘驱动器的计算机中从可引导的 USB 闪存驱动器引导。
可引导闪存驱动器的示例包括 Microsoft Windows 安装盘、GParted Live、Ubuntu Live或UBCD。某些计算机还支持通过具有PXE（预引导执行环境）的网络进行引导。
现代计算机中的硬盘
现代计算机通常使用SSD（固态驱动器）作为主存储设备，而不是 HDD。HDD 在读取和写入数据时比 SSD 慢，但在价格上提供更大的存储容量。
尽管 HDD 仍可用作计算机的主存储设备，但通常将其安装为辅助磁盘驱动器。例如，主 SSD 可能包含操作系统和安装的软件，而辅助 HDD 可能用于存储文档、下载以及音频或视频文件。
硬盘组件
如上图所示，桌面硬盘由以下部件组成：磁头执行器、读写执行器臂、读写头、主轴和盘片。硬盘驱动器的背面是称为磁盘控制器或接口板的电路板。该电路允许硬盘驱动器与计算机进行通信。
硬盘是如何连接到电脑的？
内部硬盘驱动器使用两种方式连接到计算机：连接主板的数据线（ IDE、SATA或SCSI）和连接电源的电源线。
电脑中的硬盘在哪里？
所有主要计算机硬盘驱动器都位于计算机机箱内，并使用 ATA、SCSI 或 SATA 电缆连接到计算机主板。硬盘驱动器由与 PSU（电源单元）的连接供电。
一些便携式和台式计算机可能有更新的闪存驱动器，它们直接连接到PCIe接口或其他接口，而不使用电缆。
什么存储在硬盘上？
硬盘驱动器可以存储任何数据，包括图片、音乐、视频、文本文档以及创建或下载的任何文件。此外，硬盘驱动器存储计算机上运行的操作系统和软件程序的文件。
硬盘的尺寸是多少？
硬盘驱动器通常能够存储比任何其他驱动器更多的数据，但其大小可能会因驱动器类型及其使用年限而异。较旧的硬盘驱动器的存储大小为几百 MB（兆字节）到几 GB（千兆字节）。较新的硬盘驱动器的存储大小为数百 GB 到数 TB（TB）。每年，新的和改进的技术都允许增加硬盘存储容量。
如果您正在尝试查找硬盘驱动器的物理尺寸，它们的物理尺寸对于台式电脑来说是 3.5 英寸，对于笔记本电脑来说是 2.5 英寸。SSD 的范围从 1.8″ 到 5.25″。
数据是如何读取和存储在硬盘上的？
发送到硬盘驱动器和从硬盘驱动器读取的数据由磁盘控制器解释。该设备告诉硬盘驱动器要做什么以及如何移动其组件。当操作系统需要读取或写入信息时，它会检查硬盘驱动器的 FAT（文件分配表）以确定文件位置和可用的写入区域。一旦确定，磁盘控制器就会指示致动器移动读/写臂并对齐读/写磁头。由于文件通常分散在整个盘片中，因此磁头需要移动到不同的位置才能访问所有信息。
保存和存储在传统硬盘驱动器上的所有信息，如上面的示例，都是通过磁性完成的。完成上述步骤后，如果电脑需要从硬盘读取信息，它会读取盘片上的磁极。磁极的一侧是0，另一侧是1。将这个作为二进制数据读取，计算机可以理解盘片上的数据是什么。为了让计算机将信息写入盘片，读/写磁头对齐磁极，写入可以稍后读取的 0 和 1。
外部和内部硬盘驱动器
尽管大多数硬盘驱动器都是内置的，但也有称为外置硬盘驱动器或便携式硬盘驱动器的独立设备，用于备份计算机上的数据并扩展可用空间。外部驱动器通常存储在有助于保护驱动器并允许其与计算机连接的外壳中，通常通过 USB、 eSATA或FireWire连接。支持多个硬盘驱动器的外部备份设备的一个很好的例子是Drobo。
外置硬盘有多种形状和尺寸。有些很大，大约是一本书的大小，而有些则大约是一部大型智能手机的大小。外部硬盘驱动器可能非常有用，因为它们通常比跳转驱动器提供更多空间并且仍然是便携式的。图片是Adaptec的笔记本电脑硬盘驱动器外壳示例。使用此机箱，用户可以将任何存储容量的笔记本电脑硬盘驱动器安装到机箱中，并通过 USB 端口将其连接到计算机。
HDD被SSD取代
SSD（固态驱动器）已开始取代 HDD（硬盘驱动器），因为它们与 HDD 相比具有明显的性能优势，包括更快的访问时间和更低的延迟。虽然 SSD 变得越来越流行，但 HDD 继续在许多台式计算机中使用，这主要是因为 HDD 比 SSD 提供的每美元价值。然而，越来越多的笔记本电脑开始使用 SSD 而不是 HDD，这有助于提高笔记本电脑的可靠性和稳定性。
硬盘的历史
第一个硬盘驱动器由IBM于1956年 9 月 13 日推向市场。该硬盘最初用于 RAMAC 305 系统，存储容量为 5 MB，成本约为 50,000 美元（每兆字节 10,000 美元）。硬盘是计算机内置的，不可拆卸。
1963年，IBM 开发出第一款可移动硬盘，具有 2.6 MB 的存储容量。
第一个具有 1 GB存储容量的硬盘驱动器也是 IBM 在1980 年开发的。它重 550 磅，售价 40,000 美元。
1983 年，Rodime 开发的第一款 3.5 英寸硬盘推出。它的存储容量为 10 MB。
希捷是第一家在1992 年推出 7200 RPM硬盘的公司。希捷还在1996 年推出了第一款 10,000 RPM 硬盘，并在2000 年推出了第一款 15,000 RPM 硬盘。
我应该说“机械硬盘”还是“硬盘驱动器”？
“机械硬盘”和“硬盘驱动器”都是正确的，意思相同。但是，我们建议在您的写作或描述硬盘时使用“硬盘”一词。术语“硬盘驱动器”有助于将其与不包含盘片、磁盘形组件或移动部件的SSD（固态驱动器）区分开来。