硬盘的内部结构又称为物理组成结构，它主要由盘片、磁头、传动部件、主轴、电路板和各种接口所组成的，除电路板和接口裸露在硬盘外部，能够被人们看得到外，其他部件都被密封在硬盘内部。
盘片：
盘片是硬盘存储数据的载体，大都采用铝制合金或玻璃制成，其表面附有一层薄薄的磁性介质，因而可以将信息记录在盘片上，目前的硬盘内大都装有两个以上的盘片，这些盘片被安装在硬盘内的主轴电机上，当电机旋转时，所有的盘片会同步旋转。
作为盘片旋转动力的主轴电机，由轴瓦和驱动电机等部件组成，其转速的高低也在一定程度上影响着硬盘的性能。
磁头：
相比之下，磁头则是硬盘技术中最重要和最关键的一环，早期的磁头采用读写合一的电磁感应式磁头设计，由于硬盘在读取和写入数据时的操作特性并不相同。因此这种磁头的综合性能较差，现在已经被采用读、写分开操作的GMR磁头所取代。
磁盘磁头在进行读写操作时，其运动与否都要由传动部件所决定，当硬盘需要读取和写入数据时，传动臂便会在传动轴的驱动下做径向运动，以便磁头能够读取到盘片上任何位置的数据。
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