大家好，我是老王。今天不聊那些动辄TB级的SSD，咱们来聊聊那些年，我们一起“慢”过的软盘和早期硬盘。说起这些“老家伙”，满满都是回忆，当然，还有无尽的等待。
软盘：容量小，学问大
当年，3.5英寸的软盘可是宝贝，1.44MB的容量，恨不得一字节掰成两半用。别看它小，里面的结构可一点都不简单。
磁道和扇区：就像唱片的纹路一样，软盘上有很多同心圆，这就是磁道。每个磁道又被分成若干个扇区，数据就存储在这些扇区里。根据知乎文章的描述，最内侧磁道的扇区面积最小，数据密度最大。
磁头：软盘驱动器里有个磁头，负责读写数据。这玩意儿可娇贵了，灰尘、划痕都是它的天敌。
盘片：软盘里面那张软趴趴的塑料片，表面涂着磁性材料，数据就记录在上面。
碎片整理：一场“俄罗斯方块”游戏
问题来了，随着文件的不断创建和删除，软盘上的数据会变得支离破碎，也就是产生了“碎片”。举个例子，你往软盘里存了一部电影，但是软盘上连续的空间不够大，电影就被分割成很多小块，分散存储在不同的扇区里。
这时候，就需要“磁盘碎片整理”这个神器了。它的原理其实很简单，就是把这些分散的数据块重新排列，让它们尽可能地连续存储。这就像玩“俄罗斯方块”，要把形状各异的方块拼在一起，填满空隙。
早期的碎片整理工具，比如DOS下的DEFRAG，那速度叫一个慢啊！整理一张软盘，可能要花上十几分钟甚至更久。但是，为了提高读写速度，我们也只能耐心等待。
早期硬盘：容量大了，碎片也更多了
随着技术的发展，硬盘的容量越来越大，但碎片问题也变得更加严重。早期的硬盘，比如几十MB、几百MB的，也经常需要进行碎片整理。
CHS寻址：早期的硬盘使用CHS（Cylinder-Head-Sector）寻址方式，也就是通过柱面号、磁头号、扇区号来定位数据。这种寻址方式效率比较低，而且受到BIOS的限制，导致硬盘容量无法突破504MB。
文件分配表（FAT）：早期的Windows系统使用FAT文件系统，比如FAT12、FAT16。FAT表记录了每个文件的数据块在磁盘上的位置。如果FAT表损坏，数据就找不到了。
SSD：告别碎片，迎接闪电
现在，SSD（固态硬盘）已经成为主流。SSD的结构和传统硬盘完全不同，它使用闪存芯片来存储数据，没有机械部件，读写速度非常快。
闪存芯片：SSD的核心是闪存芯片，数据存储在这些芯片里。闪存芯片的读写速度比传统硬盘快得多，而且抗震动、低功耗。
FTL（Flash Translation Layer）：SSD内部有一个FTL层，负责管理闪存芯片的读写操作。FTL层可以进行磨损均衡，延长SSD的寿命。
最重要的是，SSD几乎不需要进行碎片整理。因为SSD的读写速度很快，即使数据分散存储，也不会明显影响性能。
技术挑战与局限性
早期磁盘技术面临着很多挑战：
容量限制：软盘和早期硬盘的容量非常有限，无法满足日益增长的数据存储需求。
速度慢：机械部件的限制导致读写速度很慢，用户体验很差。
易损坏：软盘和硬盘都容易受到物理损坏，导致数据丢失。
碎片问题：文件碎片会导致性能下降，需要定期进行碎片整理。
参数对比表
特性
软盘
早期硬盘
SSD
容量
1.44MB
几十MB-几GB
几十GB-几TB
读写速度
很慢
较慢
很快
抗震动
较差
较差
很好
碎片整理
需要
需要
几乎不需要
寻址方式
物理寻址
CHS寻址
逻辑寻址
所以说，技术这玩意儿，就是不断折腾，不断进步的。
未来展望
展望未来，磁盘技术将朝着更高容量、更快速度、更可靠的方向发展。
QLC闪存：QLC（Quad-Level Cell）闪存技术可以进一步提高SSD的容量，但寿命相对较短。
PCIe 5.0/6.0：PCIe 5.0和PCIe 6.0接口可以提供更高的带宽，进一步提升SSD的读写速度。
新型存储介质：除了闪存，还有一些新型存储介质正在研发中，比如相变存储器（PCM）、忆阻器（Memristor）等。这些新型存储介质有望在未来取代闪存，成为主流的存储技术。
总而言之，存储技术的未来充满了无限可能。让我们拭目以待吧！