『壹』 電腦存儲數據是靠什麼
硬碟的內部結構
硬碟內部結構由固定面板、控制電路板、盤頭組件、介面及附件等幾大部分組成，而盤頭組件(HardDiskAssembly，HDA)是構成硬碟的核心，封裝在硬碟的凈化腔體內，包括浮動磁頭組件、磁頭驅動機構、碟片及主軸驅動機構、前置讀寫控制電路等。
1.浮動磁頭組件由讀寫磁頭、傳動手臂、傳動軸三部分組成。磁頭是硬碟技術最重要和關鍵的一環，實際上是集成工藝製成的多個磁頭的組合，它採用了非接觸式頭、盤結構，加電後在高速旋轉的磁碟表面飛行，飛高間隙只有0.1～0.3um，可以獲得極高的數據傳輸率。現在轉速5400rpm的硬碟飛高都低於0.3um，以利於讀取較大的高信噪比信號，提供數據傳輸存儲的可靠性。
2.磁頭驅動機構由音圈電機和磁頭驅動小車組成，新型大容量硬碟還具有高效的防震動機構。高精度的輕型磁頭驅動機構能夠對磁頭進行正確的驅動和定位，並在很短的時間內精確定位系統指令指定的磁軌，保證數據讀寫的可靠性。
3.碟片和主軸組件碟片是硬碟存儲數據的載體，現在的碟片大都採用金屬薄膜磁碟，這種金屬薄膜較之軟磁碟的不連續顆粒載體具有更高的記錄密度，同時還具有高剩磁和高矯頑力的特點。主軸組件包括主軸部件如軸瓦和驅動電機等。隨著硬碟容量的擴大和速度的提高，主軸電機的速度也在不斷提升，有廠商開始採用精密機械工業的液態軸承電機技術。
4.前置控制電路前置放大電路控制磁頭感應的信號、主軸電機調速、磁頭驅動和伺服定位等，由於磁頭讀取的信號微弱，將放大電路密封在腔體內可減少外來信號的干擾，提高操作指令的准確性。
硬碟是計算機中最重要的部件之一，按不同的介面和外形尺寸，其種類有很多，除了現在最常見的台式機中使用的3.5英寸EIDE和SATA介面的產品外，還有其他類型的硬碟。
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現代硬碟的工作原理
現在的硬碟,無論是IDE還是SCSI,採用的都是"溫徹思特「技術,都有以下特點：1。磁頭，碟片及運動機構密封。2。固定並高速旋轉的鍍磁碟片表面平整光滑。3。磁頭沿碟片徑向移動。4。磁頭對碟片接觸式啟停，但工作時呈飛行狀態不與碟片直接接觸。
碟片：硬碟碟片是將磁粉附著在鋁合金（新材料也有用玻璃）圓碟片的表面上.這些磁粉被劃分成稱為磁軌的若干個同心圓，在每個同心圓的磁軌上就好像有無數的任 意排列的小磁鐵，它們分別代表著0和1的狀態。當這些小磁鐵受到來自磁頭的磁力影響時，其排列的方向會隨之改變。利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵方 向，使每個小磁鐵都可以用來儲存信息。
盤體：硬碟的盤體由多個碟片組成，這些碟片重疊在一起放在一個密封的盒中，它們在主軸電機的帶動下以很高的速度旋轉，其每分鍾轉速達3600，4500，5400，7200甚至以上。
磁頭：硬碟的磁頭用來讀取或者修改碟片上磁性物質的狀態，一般說來，每一個磁面都會有一個磁頭，從最上面開始，從0開始編號。磁頭在停止工作時，與磁碟是接 觸的，但是在工作時呈飛行狀態。磁頭採取在碟片的著陸區接觸式啟停的方式，著陸區不存放任何數據，磁頭在此區域啟停，不存在損傷任何數據的問題。讀取數據 時，碟片高速旋轉，由於對磁頭運動採取了精巧的空氣動力學設計，此時磁頭處於離盤面數據區0.2---0.5微米高度的」飛行狀態「。既不與盤面接觸造成 磨損，又能可靠的讀取數據。
電機：硬碟內的電機都為無刷電機，在高速軸承支撐下機械磨損很小，可以長時間連續工作。高速旋轉的盤體產生了 明顯的陀螺效應，所以工作中的硬碟不宜運動，否則將加重軸承的工作負荷。硬碟磁頭的尋道飼服電機多採用音圈式旋轉或者直線運動步進電機，在飼服跟蹤的調節 下精確地跟蹤碟片的磁軌，所以在硬碟工作時不要有沖擊碰撞，搬動時要小心輕放。
原理說到這里，大家都明白了吧？
首先，磁頭和數據區是不會有接觸的，所以不存在磨損的問題。
其次，一開機硬碟就處於旋轉狀態，主軸電機的旋轉可以達到4500或者7200轉每分鍾，這和你是否使用FLASHGET或者ED都沒有關系，只要一通電，它們就在轉.它們的磨損也和軟體無關。
再次，尋道電機控制下的磁頭的運動，是左右來回移動的，而且幅度很小，從碟片的最內層（著陸區）啟動，慢慢移動到最外層，再慢慢移動回來，一個磁軌再到另一個磁軌來尋找數據。不會有什麼大規模跳躍的（又不是青蛙）。所以它的磨損也是可以忽略不記的。
那麼，熱量是怎麼來的呢？
首先，是主軸電機和尋道飼服電機的旋轉，硬碟的溫度主要是因為這個。
其次，高速旋轉的盤體和空氣之間的摩擦。這個也是主要因素。而硬碟的讀寫？很遺憾，它的發熱量可以忽略不記！
硬碟的讀操作，是碟片上磁場的變化影響到磁頭的電阻值,這個過程中碟片不會發熱，磁頭倒是因為電流發生變化，所以會有一點熱量產生。寫操作呢？正好反過來， 通過磁頭的電流強度不斷發生變化，影響到碟片上的磁場，這一過程因為用到電磁感應，所以磁頭發熱量較大。但是碟片本身是不會發熱的，因為碟片上的永磁體是 冷性的，不會因為磁場變化而發熱。
但是總的來說，磁頭的發熱量和前面兩個比起來，是小巫見大巫了。熱量是可以輻射傳導的，那麼高熱量對碟片上的永磁體會不會有傷害呢？其實傷害是很小的，永磁體消磁的溫度，遠遠高於硬碟正常情況下產生的溫度。當然，要是你的機箱散熱不好，那可就怪不了別人了。
這里不得不說一下某人的幾個錯誤：
一、高溫是影響到磁頭的電阻感應靈敏度，所以才會產生讀寫錯誤，和永磁體沒有關系。
二、所謂的熱膨脹，不會拉近盤體和磁頭的距離，因為磁頭的飛行是空氣動力學原理，在正常情況下始終和碟片保持一定距離。當然要是你大力打擊硬碟，那麼這個震動……
三、所謂尋道是指硬碟從初使位置移動到指定磁軌。所謂的復位動作，並不是經常發生的。因為磁軌的物理位置是存放在CMOS裡面，硬碟並不需要移動回0磁軌再重新出發。只要磁頭一啟動，所謂的復位動作就完成了，除非你重新啟動電腦，不然復位動作就不會再發生。
四、IDE硬碟和SCSI硬碟的盤體結構是差不多的。只是SCSI硬碟的介面帶寬比同時代的IDE硬碟要大，而且往往SCSI卡往往都會有一個類似CPU的東西來減緩主CPU的佔用率。僅此而已，所以希捷才會把它的SCSI硬碟的技術用在IDE硬碟上。
五、 硬碟的讀寫是以柱面的扇區為單位的。柱面也就是整個盤體中所有磁面的半徑相同的同心磁軌，而把每個磁軌劃分為若干個區就是所謂的扇區了。硬碟的寫操作，是 先寫滿一個扇區，再寫同一柱面的下一個扇區的，在一個柱面完全寫滿前，磁頭是不會移動到別的磁軌上的。所以文件在硬碟上的存儲，並不是像一般人的認為，是 連續存放在一起的（從使用者來看是一起，但是從操作系統底層來看，其存放不是連續的）。所以FLASHGET或者ED開了再多的線程，磁頭的尋道一般都不 會比你一邊玩游戲一邊聽歌大。當然，這種情況只是單純的下載或者上傳而已，但是其實在這個過程中，誰能保證自己不會啟動其它需要讀寫硬碟的軟體？可能很多 人都喜歡一邊下載一邊玩游戲或者聽歌吧？更不用說WINDOWS本身就需要頻繁讀寫虛擬內存文件了。所以，用FG下載也好，ED也好，對硬碟的折磨和平時 相比不會太厲害的。
六、再說說FLASHGET為什麼開太多線程會不好和ED為什麼硬碟讀寫頻繁。首先，線程一多，cpu的佔用率就高， 換頁動作也就頻繁，從而虛擬內存讀寫頻繁，至於為什麼，學過操作系統原理的應該都知道，我這里就不說了。ED呢？同時從幾個人那裡下載一個文件，還有幾個 人同時在下載你的文件，這和FG開多線程是類似的。所以硬碟燈猛閃。但是，現在的硬碟是有緩存的，數據不是馬上就寫到硬碟上，而是先存放在緩存裡面,，然 後到一定量了再一次性寫入硬碟。在FG裡面再怎麼設置都好，其實是先寫到緩存裡面的。但是這個過程也是需要CPU干預的，所以設置時間太短，CPU佔用率 也高，所以硬碟燈也還是猛閃的，因為虛擬文件在讀寫。
七、硬碟讀寫頻繁，磁頭臂在尋道伺服電機的驅動下移動頻繁，但是對機械來說這點耗損 雖有，其實不大。除非你的硬碟本身就有機械故障比如力臂變形之類的（水貨最常見的故障）。真正耗損在於磁頭，不斷變化的電流會造成它的老化，但是和它的壽 命相比。。。。。應該也是在合理范圍內的。除非因為震動，磁頭撞擊到了盤體。
八、受高溫影響的最嚴重的是機械的電路，特別是硬碟外面的那塊電路板，上面的集成塊在高溫下會加速老化的。所以IBM的某款玻璃硬碟，雖然有壞道，但是一用某個軟體，馬上就不見了。再嚴重點的，換塊線路板，也就正常了。就是這個原因。
總 之，硬碟會因為環境不好和保養不當而影響壽命，但是這絕對不是軟體的錯。FLASHGET也好,ED也好,FTP也好,它們雖然對硬碟的讀寫頻繁,但是還 不至於比你一般玩游戲一般聽歌對硬碟傷害大.說得更加明白的話,它們對硬碟的所謂耗損,其實可以忽略不記.不要因為看見硬碟燈猛閃,就在那裡瞎擔心.不然 那些提供WEB服務和FTP服務的伺服器，它們的硬碟讀寫之大，可絕非平常玩游戲，下軟體的硬碟可比的。
硬碟有一個參數叫做連續無故障時間。它是指硬碟從開始運行到出現故障的最長時間，單位是小時，英文簡寫是MTBF。一般硬碟的MTBF至少在30000或40000小時。具體情況可以看 硬碟廠商的參數說明。這個連續無故障時間，大家可以自己除一下，看看是多少年。然後大家自己想想，自己的硬碟平時連續工作最久是多長時間。
目前我使用的機器，已經連續開機1年了，除了中途有幾次關機十幾分鍾來清理灰塵外，從來沒有停過（使用金轉6代40G）。另外還有三台使用SCSI硬碟的服 務器，是連續兩年沒有停過了，硬碟的發熱量絕非平常IDE硬碟可比（1萬轉的硬碟啊）。在這方面，我想我是有發言權的。
最後補充一下若干點：
一、硬碟最好不要買水貨或者返修貨。水貨在運輸過程中是非常不安全的，雖然從表面上看來似乎無損傷，但是有可能在運輸過程中因為各種因素而對機械體造成損傷。返修貨就更加不用說了。老實說，那些埋怨硬碟容易損壞的人，你們應該自己先看看，自己的硬碟是否就是這些貨色。
二、硬碟的工作環境是需要整潔的，特別是注意不要在頻繁斷電和灰塵很多的環境下使用硬碟。機箱要每隔一兩個月清理一下灰塵。
三、硬碟的機械最怕震動和高溫。所以環境要好，特別是機箱要牢固，以免共震太大。電腦桌也不要搖搖晃晃的。
四、 要經常整理硬碟碎片。這里有一個大多數人的誤解，一般人都以為硬碟碎片會加大硬碟耗損，其實不是這樣的。硬碟碎片的增多本身只是會讓硬碟讀寫所花時間比碎 片少的時候多而已，對硬碟的耗損是可以忽略的（我在這里只說一個事實，目前網路上的伺服器，它們用得最多的操作系統是UNIX，但是在UNIX下面是沒有 磁碟碎片整理軟體的。就連微軟的NT4,本身也是沒有的）。不過，因為磁頭頻繁的移動，造成讀寫時間的加大，所以CPU的換頁動作也就頻繁了，而造成虛擬 文件（在這里其實准確的說法是換頁文件）讀寫頻繁，從而加重硬碟磁頭尋道的負荷。這才是硬碟碎片的壞處。
五、在硬碟讀寫時盡量避免忽然斷電，冷啟動和做其他加重CPU負荷的事情（比如在玩游戲時聽歌，或者在下載時玩大型3D游戲），這些對硬碟的傷害比一般人想像中還要大。
總之，只要平常注意使用硬碟，硬碟是不會那麼快就和我們說BYEBYE的。當然，如果是硬碟本身的質量就不行，那我就無話可說了。
『貳』 硬碟存儲相似相似的物理存儲技術是什麼
硬碟的物理結構和工作原理
硬碟的結構可分為外部結構和內部結構。
下面就西數500G的硬碟為例，來講解一下硬碟的結構。
硬碟外部結構
硬碟的外部結構主要包括金屬固定面板、控制電路板和介面三部分。以下實物圖拍攝：（用了美圖秀秀，不僅臉蛋漂亮連硬碟都變的很漂亮，好劉濞啊。）
金屬固定面板
硬碟外部會有一個金屬的面板，用於保護整個硬碟。
金屬面板和地板結合成一個密封的整體，保證硬碟盤體和機構的穩定運行。
控制電路板
這個電路板是硬碟的控制電路板。該電路板上的電子元器件大多採用貼片式元件焊接，這些電子元器件組成了功能不同的電子電路，這些電路包括主軸調速電路、磁頭驅動與伺服定位電路、讀寫電路、控制與介面電路等。在電路板上有幾個主要的晶元：主控晶元、BIOS晶元、緩存晶元、電機驅動晶元。
介面
在硬碟的頂端會有幾個不同的硬碟介面，這些介面主要包括電源插座介面、數據介面和主、從跳線介面，其中電源插口與主機電源相聯，為硬碟工作提供電力保證。中間的主、從盤跳線介面，用以設置主、從硬碟，即設置硬碟驅動器的訪問順序。
硬碟內部結構
硬碟內部主要包括磁頭組件、磁頭驅動組件、盤體、主軸組件、前置控制電路等。
（1） 磁頭組件
磁頭組件包括讀寫磁頭、傳動手臂、傳動軸三部分組成。
磁頭組件中最主要的部分是磁頭，另外的兩個部分可以看作是磁頭的輔助裝置。傳動軸帶動傳動臂，使磁頭到達指定的位置。
磁頭是硬碟中對碟片進行讀寫工作的工具，是硬碟中最精密的部位之一。磁頭是用線圈纏繞在磁芯上製成的，工作原理則是利用特殊材料的電阻值會隨著磁場變化的原理來讀寫碟片上的數據。硬碟在工作時，磁頭通過感應旋轉的碟片上磁場的變化來讀取數據；通過改變碟片上的磁場來寫入數據。為避免磁頭和碟片的磨損，在工作狀態時，磁頭懸浮在高速轉動的碟片上方，間隙只有0.1~0.3um，而不是碟片直接接觸，在電源關閉之後，磁頭會自動回到在碟片上著陸區，此處碟片並不存儲數據，是碟片的起始位置，如圖，為磁頭組件及磁頭驅動組件。
（2） 磁頭驅動組件
磁頭的移動是靠磁頭驅動組件實現的，硬碟尋道時間的長短與磁頭驅動組件關系非常密切。磁頭的驅動機構由電磁線圈電機、磁頭驅動小車、防震動裝置構成，高精度的輕型磁頭驅動機構能夠對磁頭進行正確的驅動和定位，並能在很短時間內精確定位系統指令指定的磁軌，保證數據讀寫的可靠性。電磁線圈電機包含著一塊永久磁鐵，該磁鐵的磁力很強，對於傳動手臂的運動起著關鍵性的作用。防震裝置是為了避免磁頭將碟片刮傷等情況的發生而設計的。圖為磁頭驅動組件。
（3） 碟片與主軸組件
碟片是硬碟存儲數據的載體，碟片是在鋁合金或玻璃基底上塗覆很薄的磁性材料、保護材料和潤滑材料等多種不同作用的材料層加工而成，其中磁性材料的物理性能和磁層機構直接影響著數據的存儲密度和所存儲數據的穩定性。金屬碟片具有很高的存儲密度、高剩磁及高嬌頑力；玻璃碟片比普通金屬碟片在運行時具有更好的穩定性。如圖。為硬碟的碟片和主軸組件。
主軸組件包括主軸部件軸瓦和驅動電機等。隨著硬碟容量的擴大和速度的提高，主軸電機的速度也在不斷提升，有廠商開始採用精密機械工業的液態軸承機電技術，這種技術的應用有效地降低了硬碟工作噪音。
（4） 前置控制電路
前置放大電路控制磁頭感應的信號、主軸電機調速、磁頭驅動和伺服定位等，由於磁頭讀取的信號微弱，將放大電路密封在腔體內可減少外來信號的干擾，
提高操作指令的准確性，如圖所示硬碟前置控制電路。
1.
2. 硬碟邏輯結構
新買來的硬碟是不能直接使用的，必須對它進行分區進行格式化才能存儲數據。經過格式化分區後，邏輯上每個碟片的每一面都會被分為磁軌、扇區、柱面這幾個虛擬的概念，並非像切豆腐一樣真的進行切割。如圖所示為硬碟劃分的邏輯結構圖。另外，不同的硬碟中碟片數不同，一個碟片有兩面，這兩面都能存儲數據，每一面都會對應一個磁頭，習慣上將盤面數計為磁頭數，用來計算硬碟容量。
扇區、磁軌（或柱面）和磁頭數構成了硬碟結構的基本參數，用這些參數計算硬碟的容量，其計算公式為：
存儲容量=磁頭數X磁軌（柱面）數X每道扇區數X每扇區位元組數
（1） 磁軌
當磁碟旋轉時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫磁軌。磁軌上的磁軌是一組記錄密度不同的同心圓，如圖。磁表面存儲器是在不同形狀（如盤狀、帶狀等）的載體上，塗有磁性材料層，工作時，靠載磁體高速運動，由磁頭在磁層上進行讀寫操作，信息被記錄在磁層上，這些信息的軌跡就是磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的，因為他們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區，磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的，這是因為磁化單元相隔太近時磁性會產生相互影響，同時也為磁頭的讀寫帶來困難，通常碟片的一面有成千上萬個磁軌。
（2） 扇區
分區格式化磁碟時，每個碟片的每一面都會劃分很多同心圓的磁軌，而且還會將每個同心圓進一步的分割為多個相等的圓弧，這些圓弧就是扇區。為什麼要進行扇區的劃分呢？因為，讀取和寫入數據的時候，磁碟會以扇區為單位進行讀取和寫入數據，即使電腦只需要某個扇區內的幾個位元組的文件，也必須一次把這幾個位元組的數據所在的扇區中的全部512位元組的數據全部讀入內存，然後再進行篩選所需數據，所以為了提高電腦的運行速度，就需要對硬碟進行扇區劃分。另外，每個扇區的前後兩端都會有一些特定的數據，這些數據用來構成扇區之間的界限標志，磁頭通過這些界限標志來識別眾多的扇區。
（3） 柱面
硬碟通常由一個或多個碟片構成，而且每個面都被劃分為數目相等的磁軌，並從外緣開始編號（即最邊緣的磁軌為0磁軌，往裡依次累加）。如此磁碟中具有相同編號的磁軌會形成一個圓柱，此圓柱稱為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤面上的磁軌數是相等的。由於每個盤面都有一個磁頭，因此，盤面數等於總的磁頭數。
一、不同種類的硬碟
硬碟的種類比較多，若是按照硬碟介面類型的不同來分，大致可以分為IDE硬碟、SATA硬碟、SCSI硬碟、移動硬碟、固態硬碟。
硬碟按照其工作形式的不同可以分為兩種，一種是機械硬碟，另一種是固態硬碟。比較常見的機械硬碟按照其介面形式的不同可以分為IDE硬碟、SATA硬碟、SCSI硬碟三種。
1． IDE硬碟
IDE（Integrated Drive Electronics）硬碟是指採用IDE介面的硬碟。如圖，為IDE硬碟。IDE是所有現存並行ATA介面規格的統稱。這種硬碟相對來說價格低廉、兼容性強、工作穩定、容量大、噪音低，應用比較多。但是，這種硬碟採用並行數據傳輸方式，傳輸速度的不斷提升使得信號干擾逐漸變強，不利於數據的傳輸。
2.SATA硬碟
SATA（Serial Advande Technology Attachment）硬碟是指採用SATA介面的硬碟，如圖，為SATA硬碟。SATA介面採用串列數據傳輸方式，理論上傳輸速度比IDE介面要快很多，解決了IDE硬碟數據傳輸信號干擾限制傳輸速率的問題，並且採用該介面的硬碟支持熱插拔，執行率也很高。
3. SCSI硬碟
SCSI（Small Computer System Interface）硬碟就是採用SCSI介面的硬碟，採用這種介面的硬碟主要用於伺服器，如圖為SCIS硬碟。這種介面共有50針，外觀和普通硬碟介面有些相似。SCSI硬碟和普通IDE硬碟相比有很多優點：介面速度快，並且由於主要用於伺服器，因此硬碟本身的性能也比較高，硬碟轉速快，緩存容量大，CPU佔用率低，擴展性遠優於IDE硬碟，並且同樣支持熱插拔。
4. 固態硬碟
固態硬碟（Solid State Disk）用固態電子存儲晶元列陣而製成的硬碟，如圖，所示為固態硬碟，它主要由控制單元和存儲單元（FLASH晶元）組成。固態硬碟的介面規范和定義、功能及使用方法上與普通硬碟的完全相同，在產品外形和尺寸上與普通硬碟幾乎一致。固態硬碟的存儲介質分為兩種，一種是採用快閃記憶體（FLASH晶元）作為存儲介質，另外一種是採用DRAM作為存儲介質。廣泛應用於軍事、車載、工控、視頻監控、網路監控、網路終端、電力、醫療、航空、導航設備等領域。但是，由於固態硬碟的成本比較高，銷售價格相對較高，所以還沒有得到普及。
『叄』 存儲介質有哪些
軟盤、光碟、DVD、硬碟、快閃記憶體、U盤、CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、記憶棒（Memory Stick）、xD卡。
行的存儲介質是基於快閃記憶體（Nand flash）的，比如U盤、CF卡、SD卡、SDHC卡、MMC卡、SM卡、記憶棒、xD卡等。
對所保存的數據來說，CF卡比傳統的磁碟驅動器安全性和保護性都更高；比傳統的磁碟驅動器及Ⅲ型PC卡的可靠性高5到10倍，而且CF卡的用電量僅為小型磁碟驅動器的5%。
CF卡使用3.3V到5V之間的電壓工作（包括3.3V或5V）。這些優異的條件使得大多數數碼相機選擇CF卡作為其首選存儲介質。
CF卡缺點：
1、容量有限。雖然容量在成倍提高，但仍趕不上數碼相機的像素發展。5百萬像素以上產品已經是流行的高端產品最低規格，而民用主流市場也達到3百萬像素級別。普通民用的JPEG壓縮格式下，容量尚可，但是專業級的TIFF（RAW）格式文件還是放不下幾張圖像數據。
2、體積較大。與其他種類的存儲卡相比，CF卡的體積略微偏大，這也限制了使用CF卡的數碼相機體積，所以現下流行的超薄數碼相機大多放棄了CF卡，而改用體積更為小巧的SD卡。
以上內容參考：網路-存儲介質
『肆』 數據存儲的介質
數據存儲介質
凡是僅有兩種穩定的物理狀態，能方便地檢測出處於哪種穩定狀態，兩種穩定狀態又容易相互轉換的物質或元器件，都可以用來存儲二進制代碼「0」和「1」，這樣的物質或元器件被稱為存儲介質或記錄介質。存儲介質不同，存儲信息的機理也不同。信息存儲技術在近幾年的發展非常迅速，各種新產品、新技術層出不窮，但從總體上看它們呈現出一種類似金字塔的結構，其中塔尖為CPU，距離CPU越近則存儲速度越快，每兆位元組的存儲成本越昂貴，容量也越小；反之，則存儲速度越慢，每兆位元組的存儲成本越低，容量也越大。
計算機的存儲設備從體系結構上看可分為內存儲器和外存儲器。內存儲器（即內存）直接與計算機的CPU相連，處於金字塔的最上層。它的存取速度要求能與CPU相匹配，通常由半導體存儲器晶元組成，由於成本高，容量通常不太大。而對於大量數據的保存通常要使用外存儲器。外存儲器又可以分成幾個層次。與內存儲器相連接的是聯機存儲器（或稱在線存儲器），如硬磁碟機、磁碟陣列等。再下一層是後援存儲器（或稱近線存儲器），它由存取速度比硬碟更慢的光碟機、光碟庫、磁帶庫等設備組成。最底層是離線存儲器（或稱離線存儲器），由磁帶機和磁帶庫等組成倉庫，它的存取速度比較慢，僅是數量級，由於存儲介質可離線保存，可以更換，因此容量幾乎是無限大。對於普通的個人計算機用戶，使用硬碟、軟體和光碟等存儲介質來進行數據存儲就已經夠用了，但對於商業用戶和一些網路系統來說，磁帶 機、磁帶庫和光碟庫則是必不可少的數據存儲與備份設備，現在還有正在飛速發展的存儲網路，能提供更為方便的數據保存方式。下面，通過不同的存儲介質來看一看當今市場上流行的主機信息存儲技術，按其存儲原理可以分為電存儲技術，如內存、快閃記憶體等；磁存儲技術，如磁帶、磁碟等；光存儲技術，如光碟、DVD等。
『伍』 量子計算機用來存儲信息的載體是什麼
是量子儲存器。量子儲存器為一種儲存信息效率很高的儲存器，它能夠在非常短時間里對任何計算信息進行賦值，是量子計算機不可缺少的組成部分，也是量子計算機最重要的部分之一。
量子計算機以量子態為記憶單元和信息儲存形式，以量子動力學演化為信息傳遞與加工基礎的量子通訊與量子計算，在量子計算機中其硬體的各種元件的尺寸達到原子或分子的量級。量子計算機是一個物理系統，它能存儲和處理用量子比特表示的信息。
量子計算機的優勢
1、量子計算機擁有強大的量子信息處理能力，能夠從中提取有效的信息進行加工處理使之成為新的有用的信息。量子信息的處理先需要對量子計算機進行儲存處理，之後再對所給的信息進行量子分析。
2、量子計算機擁有強大的計算能力，能夠同時分析大量不同的數據，所以在金融方面能夠准確分析金融走勢，在避免金融危機方面起到很大的作用；在生物化學的研究方面也能夠發揮很大的作用，可以模擬新的葯物的成分，更加精確地研製葯物和化學用品。
以上內容參考：網路-量子計算機
『陸』 硬碟為什麼可以存儲數據，物理原理是什麼
硬碟存儲原理
硬碟是一種採用磁介質的數據存儲設備，數據存儲在密封於潔凈的硬碟驅動器內腔的若干個磁碟片上。這些碟片一般是在以鋁為主要成分的片基表面塗上磁性介質所形成，在磁碟片的每一面上，以轉動軸為軸心、以一定的磁密度為間隔的若干個同心圓就被劃分成磁軌（track），每個磁軌又被劃分為若干個扇區（sector），數據就按扇區存放在硬碟上。在每一面上都相應地有一個讀寫磁頭（head），所以不同磁頭的所有相同位置的磁軌就構成了所謂的柱面（cylinder）。傳統的硬碟讀寫都是以柱面、磁頭、扇區為定址方式的（CHS定址）。硬碟在上電後保持高速旋轉（5400轉/min以上），位於磁頭臂上的磁頭懸浮在磁碟表面，可以通過步進電機在不同柱面之間移動，對不同的柱面進行讀寫。所以在上電期間如果硬碟受到劇烈振盪，磁碟表面就容易被劃傷，磁頭也容易損壞，這都將給盤上存儲的數據帶來災難性的後果。
硬碟的第一個扇區（0道0頭1扇區）被保留為主引導扇區。在主引導區內主要有兩項內容：主引導記錄和硬碟分區表。主引導記錄是一段程序代碼，其作用主要是對硬碟上安裝的操作系統進行引導；硬碟分區表則存儲了硬碟的分區信息。計算機啟動時將讀取該扇區的數據，並對其合法性進行判斷（扇區最後兩個位元組是否為0x55AA或0xAA55 ），如合法則跳轉執行該扇區的第一條指令。所以硬碟的主引導區常常成為病毒攻擊的對象，從而被篡改甚至被破壞。可引導標志：0x80為可引導分區類型標志；0表示未知；1為FAT12；4為FAT16；5為擴展分區等等。
硬碟數據結構
初買來一塊硬碟，我們是沒有辦法使用的，你需要將它分區、格式化，然後再安裝上操作系統才可以使用。就拿我們一直沿用到現在的Win9x/Me系列來說，我們一般要將硬碟分成主引導扇區、操作系統引導扇區、FAT、DIR和Data等五部分（其中只有主引導扇區是唯一的，其它的隨你的分區數的增加而增加）。
主引導扇區
主引導扇區位於整個硬碟的0磁軌0柱面1扇區，包括硬碟主引導記錄MBR（Main Boot Record）和分區表DPT（Disk Partition Table）。其中主引導記錄的作用就是檢查分區表是否正確以及確定哪個分區為引導分區，並在程序結束時把該分區的啟動程序（也就是操作系統引導扇區）調入內存加以執行。至於分區表，很多人都知道，以80H或00H為開始標志，以55AAH為結束標志，共64位元組，位於本扇區的最末端。值得一提的是，MBR是由分區程序（例如DOS 的Fdisk.exe）產生的，不同的操作系統可能這個扇區是不盡相同。如果你有這個意向也可以自己去編寫一個，只要它能完成前述的任務即可，這也是為什麼能實現多系統啟動的原因（說句題外話:正因為這個主引導記錄容易編寫，所以才出現了很多的引導區病毒）。
操作系統引導扇區
OBR（OS Boot Record）即操作系統引導扇區，通常位於硬碟的0磁軌1柱面1扇區（這是對於DOS來說的，對於那些以多重引導方式啟動的系統則位於相應的主分區/擴展分區的第一個扇區），是操作系統可直接訪問的第一個扇區，它也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。其實每個邏輯分區都有一個OBR，其參數視分區的大小、操作系統的類別而有所不同。引導程序的主要任務是判斷本分區根目錄前兩個文件是否為操作系統的引導文件（例如MSDOS或者起源於MSDOS的Win9x/Me的IO.SYS和MSDOS.SYS）。如是，就把第一個文件讀入內存，並把控制權交予該文件。BPB參數塊記錄著本分區的起始扇區、結束扇區、文件存儲格式、硬碟介質描述符、根目錄大小、FAT個數、分配單元（Allocation Unit，以前也稱之為簇）的大小等重要參數。OBR由高級格式化程序產生（例如DOS 的Format.com）。
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文件分配表
FAT
FAT(File Allocation Table)即文件分配表，是DOS/Win9x系統的文件定址系統，為了數據安全起見，FAT一般做兩個，第二FAT為第一FAT的備份, FAT區緊接在OBR之後，其大小由本分區的大小及文件分配單元的大小決定。關於FAT的格式歷來有很多選擇，Microsoft 的DOS及Windows採用我們所熟悉的FAT12、FAT16和FAT32格式，但除此以外並非沒有其它格式的FAT，像Windows NT、OS/2、UNIX/Linux、Novell等都有自己的文件管理方式。
目錄區
DIR是Directory即根目錄區的簡寫，DIR緊接在第二FAT表之後,只有FAT還不能定位文件在磁碟中的位置，FAT還必須和DIR配合才能准確定位文件的位置。DIR記錄著每個文件（目錄）的起始單元（這是最重要的）、文件的屬性等。定位文件位置時，操作系統根據DIR中的起始單元，結合FAT表就可以知道文件在磁碟的具體位置及大小了。在DIR區之後，才是真正意義上的數據存儲區，即DATA區。
數據區
DATA雖然占據了硬碟的絕大部分空間，但沒有了前面的各部分，它對於我們來說，也只能是一些枯燥的二進制代碼，沒有任何意義。在這里有一點要說明的是，我們通常所說的格式化程序（指高級格式化，例如DOS下的Format程序），並沒有把DATA區的數據清除，只是重寫了FAT表而已，至於分區硬碟，也只是修改了MBR和OBR，絕大部分的DATA區的數據並沒有被改變，這也是許多硬碟數據能夠得以修復的原因。但即便如此，如MBR/OBR/FAT/DIR之一被破壞的話，也足夠咱們那些所謂的DIY老鳥們忙乎半天了……需要提醒大家的是，如果你經常整理磁碟，那麼你的數據區的數據可能是連續的，這樣即使MBR/FAT/DIR全部壞了，我們也可以使用磁碟編輯軟體（比如DOS下的DiskEdit），只要找到一個文件的起始保存位置，那麼這個文件就有可能被恢復（當然了，這需要一個前提，那就是你沒有覆蓋這個文件……）。
硬碟分區方式
我們平時說到的分區概念，不外乎三種:主分區、擴展分區和邏輯分區。
主分區是一個比較單純的分區，通常位於硬碟的最前面一塊區域中，構成邏輯C磁碟。在主分區中，不允許再建立其它邏輯磁碟。
擴展分區的概念則比較復雜，也是造成分區和邏輯磁碟混淆的主要原因。由於硬碟僅僅為分區表保留了64個位元組的存儲空間，而每個分區的參數占據16個位元組，故主引導扇區中總計可以存儲4個分區的數據。操作系統只允許存儲4個分區的數據，如果說邏輯磁碟就是分區，則系統最多隻允許4個邏輯磁碟。對於具體的應用，4個邏輯磁碟往往不能滿足實際需求。為了建立更多的邏輯磁碟供操作系統使用，系統引入了擴展分區的概念。
所謂擴展分區，嚴格地講它不是一個實際意義的分區，它僅僅是一個指向下一個分區的指針，這種指針結構將形成一個單向鏈表。這樣在主引導扇區中除了主分區外，僅需要存儲一個被稱為擴展分區的分區數據，通過這個擴展分區的數據可以找到下一個分區（實際上也就是下一個邏輯磁碟）的起始位置，以此起始位置類推可以找到所有的分區。無論系統中建立多少個邏輯磁碟，在主引導扇區中通過一個擴展分區的參數就可以逐個找到每一個邏輯磁碟。
需要特別注意的是，由於主分區之後的各個分區是通過一種單向鏈表的結構來實現鏈接的，因此，若單向鏈表發生問題，將導致邏輯磁碟的丟失。
數據存儲原理
既然要進行數據的恢復，當然數據的存儲原理我們不能不提，在這之中，我們還要介紹一下數據的刪除和硬碟的格式化相關問題……
文件的讀取
操作系統從目錄區中讀取文件信息（包括文件名、後綴名、文件大小、修改日期和文件在數據區保存的第一個簇的簇號），我們這里假設第一個簇號是0023。
操作系統從0023簇讀取相應的數據，然後再找到FAT的0023單元，如果內容是文件結束標志（FF），則表示文件結束，否則內容保存數據的下一個簇的簇號，這樣重復下去直到遇到文件結束標志。
文件的寫入
當我們要保存文件時，操作系統首先在DIR區中找到空區寫入文件名、大小和創建時間等相應信息，然後在Data區找到閑置空間將文件保存，並將Data區的第一個簇寫入DIR區，其餘的動作和上邊的讀取動作差不多。
文件的刪除
看了前面的文件的讀取和寫入，你可能沒有往下邊繼續看的信心了，不過放心，Win9x的文件刪除工作卻是很簡單的，簡單到只在目錄區做了一點小改動――將目錄區的文件的第一個字元改成了E5就表示將改文件刪除了。
Fdisk和Format的一點小說明
和文件的刪除類似，利用Fdisk刪除再建立分區和利用Format格式化邏輯磁碟（假設你格式化的時候並沒有使用/U這個無條件格式化參數）都沒有將數據從DATA區直接刪除，前者只是改變了分區表，後者只是修改了FAT表，因此被誤刪除的分區和誤格式化的硬碟完全有可能恢復……
『柒』 樹莓派用來存儲數據的媒介是
網路存儲和NAS盒。存儲介質又稱為存儲媒介，是指存儲二進制信息的物理載體，這種載體具有表現兩種相反物理狀態的能力，存儲器的存取速度就取決於這兩種物理狀態的改變速度。網路存儲和NAS盒是樹莓派儲存數據的媒介。
『捌』 什麼是數據的載體,又是計算機最重要的部分之一
硬碟，也就是數據存儲器。
是數據載體，也是計算機最重要的組成部分之一。
『玖』 電腦存儲數據的物理方式是怎樣的
硬碟、軟盤存儲是利用磁性材料進行存儲的，就好像磁帶錄音機一樣。
光碟是利用反光材料進行存儲的，反光=1，不反光（實際上是所反射的光進入讀取設備的光線太弱，因為該處不是很平滑，發生的是漫反射）=0或者相反，
至於內存和U盤、SD卡之類的則是通過半導體進行存儲的，這不是一兩句能說清楚的，具體你可以參考相關資料。