磁帶機。根據VinceFL的CC-BY-NC-ND許可使用的照片。
硬盤驅動器（HDD）是迄今為止個人計算機使用的最重要的存儲設備。這些驅動器存儲所有用戶的數據文件，應用程序和操作系統。無論驅動器是內部驅動器還是外部驅動器，其構建方式均相同。大多數驅動器是由一個或多個塗有磁性表面的鋁或玻璃雙面盤製成的。在第一個硬盤驅動器中，用戶很幸運地存儲了最多5 MB的數據，但是現在在大多數用戶的工作站中，500 GB至3 TB的存儲空間已司空見慣。毫無疑問，存儲已發展為具有最低性能和卓越性能的擴展存儲容量。
除了簡單地測量硬盤具有多少存儲空間外，還對硬盤進行了多種評估。大多數用戶只會根據存儲容量選擇一個驅動器，但其他性能因素可能更為重要。如果驅動器是SATA設備，則它可以達到高達6 Gbps的數據傳輸速度，但這取決於驅動器可以從磁盤訪問數據的速度。硬盤驅動器具有旋轉速度，該旋轉速度以每分鐘的旋轉數（RPM）度量。硬盤驅動器通常具有5400 RPM的速率，但是更昂貴的驅動器具有7200 RPM，10000 RPM甚至15000 RPM的速率。在服務器和高性能遊戲系統中通常可以找到更快的旋轉速度，但是隨著價格的不斷下降，7200 RPM驅動器變得越來越普遍。硬盤還具有內部緩衝區或緩存。便宜的驅動器可能只有8 MB的緩衝區，而價格更高的驅動器將有64 MB的緩衝區。緩衝區越大，性能越好，並且從磁盤檢索數據的速度越快。
固態硬盤（SSD）是存儲領域中的最新技術。與大多數技術一樣，這在首次投入市場時相當昂貴，但價格趨於平穩，大多數PC製造商都在新機器上提供SSD解決方案。
最初，為了提高性能，一些HDD製造商創建了一種混合驅動器，將小型固態驅動器與大型傳統硬盤結合在一起，從而為用戶提供了提高的速度，而又沒有固態驅動器的巨額成本。這些設備比傳統驅動器快，但不及SSD快。
除了混合驅動器，英特爾還開發了用於移動計算的mSata接口。較小的外形尺寸，通過連接到SATA主機控制器，可以以相同的訪問速度實現大容量SSD存儲。
SSD旨在替代傳統硬盤。它們既快速又耐用，並且沒有活動部件。SSD模仿傳統的硬盤驅動器，通常用於上網本，超極本和其他輕量級系統，或要求快速，安靜性能的機器。大多數SSD的外形尺寸為2.5英寸，類似於筆記本電腦的硬盤，放在台式機中時使用2.5英寸至3.5英寸的適配器。可以使用多層單元（MLC）來構建SSD，以節省資金，但是這些SSD往往比價格更高，速度更快的同類產品SLC（單層單元）慢得多。最初，這些驅動器的成本是同等容量的傳統硬盤的五至十倍。市場需求和產量增加幫助降低了定價。截至2015年底，已有2。可以不到100美元的價格購買5英寸250 GB SATAIII SSD，但是用同樣的錢可以購買傳統的2 TB HDD。但是，它們可以更快，更安靜地運行，因為它們可以直接訪問信息，而不必等待硬盤啟動並在磁盤上查找數據。
廉價驅動器冗餘陣列（RAID）將眾多傳統物理硬盤驅動器組合到單個邏輯磁盤中，以提供更快或更冗餘的單個驅動器。RAID 0（RAID 0）至少使用兩個驅動器作為一個驅動器，並通過 條帶化 來提高性能。但是，如果任何一個驅動器發生故障，所有數據都會丟失。因此，使用RAID 0，用戶可以提高速度，但不會獲得任何冗餘。RAID 1（RAID 1）使用鏡像至少使用兩個驅動器作為一個驅動器 提高冗餘度。每次計算機寫入驅動器時，都會寫入兩份信息副本（每個驅動器一份）。因此，如果任何一個驅動器發生故障，所有數據仍然可以在另一個驅動器上訪問並且安全。使用RAID 1，用戶可以獲得冗餘，但不會獲得任何速度。
由於RAID 0為我們提供了無冗餘的速度，而RAID 1為我們提供了無速度的冗餘，因此工程師開發了兩種混合的RAID 01或RAID10。在RAID 01或10中，使用從具有從RAID 1鏡像的RAID 0，可同時獲得速度和冗餘。該解決方案的唯一問題是，您會損失百分之五十的存儲空間（就像我們在RAID 1中所做的一樣）以增加開銷/冗餘。為了克服這個問題，建立了另一個變體RAID 5。在RAID 5中，至少需要三個驅動器，它們可作為單個邏輯驅動器運行。將信息寫入驅動器後，該信息將在驅動器上分條，並且奇偶校驗也會分佈在驅動器上。如果單個驅動器發生故障，可以使用現有信息和奇偶校驗信息來重建信息，以填充丟失的部分。使用可熱插拔的驅動器，可以卸下損壞的驅動器，插入新的驅動器，並且可以在不造成任何停機的情況下重建RAID（儘管在重建RAID時會造成性能損失）。
要創建RAID陣列，工作站必須具有支持硬件RAID的PATA或SATA硬件控制器。有些主板本身支持這些主板，而另一些主板則需要用戶購買擴展卡才能執行這些功能。如果您的系統不支持硬件RAID，則Windows在所有系統上都支持軟件RAID，但是使用這種方法，您將失去主操作系統的RAID優勢。
硬件RAID至少需要兩個硬盤用於RAID 0或RAID 1，至少三個磁盤用於RAID 5，以及至少四個磁盤用於RAID 10或RAID01。要創建軟件RAID，可以使用Windows的磁盤管理軟件來創建RAID。為數據驅動器和其他分區創建RAID。
計算機需要幾件事情才能正常運行：一種接收數據輸入的方法，一種處理數據的方法，一種輸出數據的方法以及一種存儲數據的方法。數據存儲已經發展了多年，但是最常見的存儲機制硬盤已經存在了35年以上。唯一真正的變化是物理大小（變得更小），邏輯大小（它們可以存儲更多數據），速度和連接器類型。最常見的連接器類型是SATA，PATA / IDE，SCSI，軟盤，eSATA，FireWire，USB和網絡連接，我們將分別討論它們。
PATA（並行高級技術附件）自1980年代就出現了，但以前被稱為IDE（集成驅動電子設備）。這種類型的連接器使用由40線或80線組成的電纜（支持電纜選擇模式）。兩種類型的電纜的每端都有40個插針。較新樣式的電纜已進行了顏色編碼，因此藍色連接器連接至主板，黑色連接器連接至主（或主）設備，灰色連接器連接至輔助（或從屬）設備。此連接器類型用於硬盤驅動器，CD驅動器，DVD驅動器和某些磁帶備份驅動器。這些設備中的每一個都有跳線，必須將其設置為“主”，“從”或“電纜選擇”模式。“電纜選擇”消除了手動分配主機或從機的需要。每條電纜最多可支持兩個設備，但是每條電纜上只能使用一個主設備或從設備。使用這些設備之前，必須正確配置BIOS。儘管使用超直接內存訪問（UDMA）改進了EIDE接口，但串行ATA（SATA）不僅限於每個通道四個設備，而且訪問速度更快。
SATA是用於硬盤和光盤驅動器的當前連接方法。之所以稱為串行，是因為每條電纜只能連接一個設備，並且數據以串行方式（一次一位）傳輸。這些設備通常沒有跳線，但如果有跳線，則可用於配置數據傳輸速度或啟用特殊功能，例如 擴頻時鐘。SATA是外圍設備，速度非常快，新版本的速度高達6 Gbps，舊版本的速度高達3 Gbps。數據電纜的形狀像L形，有七個用於數據傳輸的引腳。電源線也為L形，但有15針。只需使用接頭連接內部端口，就可以將內部SATA端口轉換為eSATA（外部SATA）端口。
SCSI或小型計算機系統接口支持將設備（內部或外部）與7個設備（窄SCSI）或15個設備（寬SCSI）進行菊花鏈連接。鏈中的每個設備都提供了一個設備ID號，該ID使用選擇器開關，DIP（雙列直插式封裝）開關或跳線塊進行配置。SCSI是一種較舊的技術，在很大程度上已被SATA和eSATA取代。窄SCSI只能支持高達40 MBps的速度，而寬SCSI可以支持高達320 MBps的速度。
HP Surestore DAT驅動器，背面有兩個藍色SCSI端口。圖片由Gerben Wierda根據CC-BY-SA許可使用。
最初開發台式機時，它們的設計不允許熱插拔設備。熱交換是在計算機仍打開時添加或刪除設備的操作。在過去，用戶將關閉系統，關閉工作站電源，然後連接設備，然後重新啟動計算機，否則計算機將無法識別新設備。在1990年代後期，Windows操作系統開始允許熱插拔設備，包括USB和FireWire。這使用戶可以簡單地插入設備，等待幾秒鐘，然後開始使用它來存儲或檢索數據。由於這種熱交換，因此在拔出設備之前，用戶必須使用Windows中的“安全彈出驅動器”功能，這一點很重要，否則會導致數據丟失。SATA / eSATA也支持熱插拔，但前提是在BIOS中配置期間選擇了AHCI（高級主機控制器接口）。否則，驅動器將像舊的PATA / IDE設備一樣工作，並且不支持熱插拔。