关于存储技术的入门科普

说到“存储”，大家会想到什么？
是这个？

还是这个？

又或者是这个？

哈哈，没错，我们现在处于信息时代，每天都在和电脑、手机打交道。我们的工作和生活，已经完全离不开视频、音乐、图片、文本、表格这样的数据文件。
而所有这些数据文件，都需要通过电子设备进行保存，这就是数据存储，简称存储。


▉ 存储的基本载体——硬盘
对于普通用户来说，最常见的存储设备，就是硬盘。

我们知道，计算机的三大核心硬件，分别是CPU（中央处理器）、内存（Memory）和硬盘（Hard Disk）。CPU负责运算，硬盘负责存储。而内存，是CPU和硬盘之间的桥梁。用于暂时存放CPU中的运算数据。
CPU、内存、硬盘

绝大部分的台式机、服务器、手机，都是内置存储系统。也就是说，它们的硬盘安装在设备内部。
以普通台式机为例，硬盘通过专用接口和数据线，连接在主板上，实现和CPU、内存的数据连接。

台式机上安装好的硬盘
常用的硬盘专用接口如下：

手机等数码设备的“硬盘”，则是做成了很小的存储芯片，直接焊在主板上。
常见的手机存储芯片：eMMC、UFS（更快）
我们再来简单看看硬盘的内部结构。
目前主流的硬盘类型有两种，分别是传统机械硬盘和SSD固态硬盘。小枣君以大家比较熟悉的机械硬盘为例进行介绍。

左边是机械硬盘，右边是SSD固态硬盘
硬盘之所以叫硬盘，是因为它的核心部分是一块或多块由坚硬金属材料制成的盘片。盘片上面涂抹了磁性介质，两面都可以记录信息。在盘面上读/写数据的，是磁头。
硬盘，也叫磁盘（有点像唱片机）

下图显示的是一个盘面：


盘面中一圈圈灰色同心圆为一条条磁道。从圆心向外画直线，可以将磁道划分为若干个弧段，每个弧段被称之为一个扇区（Sector，图中绿色部分）。
扇区是磁盘的最小组成单元。大家应该看出来了，越靠圆心，扇区越短。那么，是不是越往外，扇区越长，存储的数据越多呢？
不一定。
老式的硬盘，不管靠内还是靠外，每个扇区的大小是一样的，都是512字节。这种硬盘用柱面-磁头-扇区号（CHS，Cylinder-Head-Sector）组成的编号进行寻址。
而现在主流的硬盘，扇区密度是一致的，也就是说，越靠外侧，扇区数越多。每个扇区的大小是4K字节，用一个逻辑块编号寻址（LBA，Logical Block Addressing）。
以扇区为基础，一个或多个连续的扇区组成一个块，叫做物理块。所以，硬盘往往又叫块设备（Block Device）。