硬盤性能指標參數(shù).doc

我比較喜歡西捷的，就是價格稍貴，看看下面的介紹自己心里就有數(shù)了。硬盤性能技術(shù)指標現(xiàn)在常從宣傳廣告或者雜志報刊看到硬盤單碟容量多少多少，接口是ATA100，數(shù)據(jù)緩存為4MB等等，那這些指標是否影響硬盤的性能呢？影響硬盤性能的技術(shù)指標到底有那些呢？筆者作了個統(tǒng)計，現(xiàn)將其列于下面：1、轉(zhuǎn)速毫無疑問，轉(zhuǎn)速是硬盤的所有指標中除了容量之外最為引人注目的性能參數(shù)了。任何一款硬盤的面世時，它的宣傳材料中都會在第一條提到它的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速對于硬盤隨即傳輸速度和持續(xù)傳輸速度都有著極大的影響。它的機理我在本刊創(chuàng)刊號上有專題論述，這里就不再重復(fù)了。目前，IDE硬盤主要由兩個系列組成：5400RPM和7200RPM。2、單碟容量如果說轉(zhuǎn)速是硬盤性能的第一要素，那么處于第二位的無疑應(yīng)該是磁碟表面的磁記錄密度。因為目前桌面IDE硬盤殼子里一般來說最多只能放進4張碟片，只有 IBM可以放5張。顯然，靠增加碟片來擴充容量已滿足不斷增長的存儲容量的需求是不可行的。只有提高每張碟片的容量才能從根本上解決這個問題。而桌面 IDE硬盤的標準尺寸是3.5英寸（盤片直徑），因此，必須提高磁記錄的密度。然而隨著磁碟密度的提高，磁頭就必須隨之越來越靈敏。傳統(tǒng)的MR磁頭所能承受的最大單碟容量是4.5G左右。目前，單碟容量超過5G的硬盤已經(jīng)全部使用了GMR磁頭。除了對于容量增長的貢獻之外，單碟容量的另一個重要意義在于提升硬盤的數(shù)據(jù)傳輸速度。單碟容量的提高得益于磁道數(shù)的增加和磁道內(nèi)線性磁密度的增加。磁道數(shù)的增加對于減少磁頭的尋道時間大有好處，因為磁片的半徑是固定的，磁道數(shù)的增加意味著磁道間距離的縮短，而磁頭從一個磁道轉(zhuǎn)移到另一個磁道所需的就位時間就會縮短。這將有助于隨機數(shù)據(jù)傳輸速度的提高。而磁道內(nèi)線性磁密度的增長則和硬盤的持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸速度有著直接的聯(lián)系。因為現(xiàn)在的IDE硬盤早已不需要交錯因子，磁碟每次從磁頭下經(jīng)過一圈，磁頭所在磁道中的目標數(shù)據(jù)會被讀取一次。而磁道內(nèi)線性密度的增加使得每個磁道內(nèi)可以存儲更多的數(shù)據(jù)，從而在碟片的每個圓周運動中有更多的數(shù)據(jù)被從磁頭讀至硬盤的緩沖區(qū)里。而新一代GMR磁頭技術(shù)則確保了這個增長不會因為磁頭的靈敏度的限制而放慢速度。這也就是為什么很多時候，更高單碟容量的5400RPM硬盤有著比單碟容量較低的7200RPM硬盤更高的性能的原因。因此，磁盤的單碟容量是僅次于轉(zhuǎn)速的第二大性能參數(shù)，他直接的決定了硬盤的持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸速度。而5400RPM和7200RPM兩大系列中的不同代產(chǎn)品的最明顯的差距也就是單碟容量了。3、平均尋道時間這就是磁頭到達目標數(shù)據(jù)所在磁道的平均時間。這個時間和磁頭平均潛伏時間（完全由轉(zhuǎn)速決定）一起決定了硬盤磁頭找到數(shù)據(jù)所在的簇的時間。這個時間直接影響著硬盤的隨機數(shù)據(jù)傳輸速度。磁頭平均尋道時間除了和上面講述的單碟容量有關(guān)外，最主要的決定因素還是磁頭動力臂的運行速度。目前的主流硬盤中，除了西捷的ATA酷魚稍快為7.6毫秒外。其余品牌的主流型號基本為8.59毫秒。4、數(shù)據(jù)緩存除了上面提到的3個因素以外，提高硬盤高速緩存的容量也是一條提高硬盤整體性能的捷徑。由于硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速度（數(shù)據(jù)從碟片到高速緩存的速度）和介面?zhèn)鬏斔俣龋◤挠脖P高速緩存到系統(tǒng)主存的速度）不同。因此需要緩存來做一個速度適配器。緩存對硬盤性能的促進主要表現(xiàn)在以下兩個方面：在數(shù)據(jù)的讀取過程中，因此硬盤里的控制芯片便發(fā)出指令，將系統(tǒng)指令正在讀取的簇的相鄰的下一個或幾個簇的數(shù)據(jù)讀入硬盤高速緩存，當系統(tǒng)指令開始要讀取下一個簇的數(shù)據(jù)的時候，硬盤便不需要重新開始一個讀取動作，只需要將緩存中的數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)主存中去就行了。因為從硬盤緩存到系統(tǒng)主存的數(shù)據(jù)傳輸僅僅是電子運動，所以速度比硬盤做讀取動作所需要的機械動作要快的多。因為數(shù)據(jù)在磁片上的存儲是相對連續(xù)的，所以這個預(yù)讀下一個簇的命中率是非常高的。緩存容量的加大可以使得更多的預(yù)讀數(shù)據(jù)被容納。在數(shù)據(jù)寫入磁盤的操作中，數(shù)據(jù)會先被從系統(tǒng)主存寫入緩存，一旦這個操作完成，系統(tǒng)就可以轉(zhuǎn)向下一個操作指令，而不必等待緩存中的數(shù)據(jù)寫入盤片的操作的完成。這樣系統(tǒng)等待的時間被大大縮短。緩存容量的加大使得更多的系統(tǒng)等待時間被節(jié)約。因此，緩寸的大小對于硬盤的持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸速度也有著極大的影響。所以，目前市面上主流硬盤的緩存幾乎都已經(jīng)加到了2M。而各個公司新推出的產(chǎn)品則更是通過緩存容量來把產(chǎn)品定位傳達給市場。2M緩存說明是主流型號，512K緩存的則毫無疑問是定位于低端市場的廉價型號。5、接口類型接口也是影響硬盤性能得一個重要因素，它直接影響著硬盤所支持得最大外部數(shù)據(jù)傳輸，現(xiàn)在主流的硬盤接口類型為Ultra ATA/66，而最新的ATA接口則為Ultra ATA/100。自從98年中，這個Ultra ATA/66接口標準被提出以來，現(xiàn)在幾乎所有新推出的IDE硬盤都無一例外地支持DMA66。不過由于硬盤盤片及磁盤技術(shù)的限制，目前硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率及連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸還無法達到66MB/s，現(xiàn)在一般硬盤的傳輸率均在3545MB/s之間，因此到目前為止還無法充分發(fā)揮Ultra ATA/66的全部功效。6、數(shù)據(jù)保護機制隨著硬盤容量和速度的提高，人們對硬盤安全性的要求也越來越高。于是，各個公司都開發(fā)了數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)。其中最有特點的就是西部數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)衛(wèi)士。該技術(shù)建立于S.M.A.R.T.的基礎(chǔ)之上，但又獨立于S.M.A.R.T.，而具體的工作過程有些類似于微軟的 ScanDisk（“數(shù)據(jù)衛(wèi)士”技術(shù)與S.M.A.R.T.和ScanDisk完全兼容），只是更為自動化：當硬盤累計加電達到8小時后，一旦系統(tǒng)閑置超過15秒，硬盤即可自動檢測并修復(fù)錯誤數(shù)據(jù)，如果在掃描過程中因系統(tǒng)恢復(fù)工作或關(guān)機而使掃描過程中斷，硬盤都會在系統(tǒng)再次閑置（或開機后閑置）15秒之后繼續(xù)掃描直到任務(wù)完成。進行一次全盤掃描，對4.3G硬盤只需8分鐘，13G的硬盤也只要20分鐘，堪稱保護硬盤數(shù)據(jù)的好助手。此外，還有IBM的DFT（Drive Fitness Test，驅(qū)動器性能檢測）和昆騰的DPS（數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)，Data Protection System），MAXTOR的MaxSafe和西捷的高達300G的防沖撞設(shè)計。這些保護機制都大同小異。硬盤參數(shù)知多少 容量（Volume）容量的單位為兆字節(jié)（MB）或千兆字節(jié)（GB）。目前的主流硬盤容量為84GB以上。影響硬盤容量的因素有單碟容量和碟片數(shù)量，單碟容量通常為21GB43GB，最大的為邁拓的鉆石七代，單碟容量達到68GB。 許多人發(fā)現(xiàn)，計算機中顯示出來的容量往往比硬盤容量的標稱值要小。這是由于不同的單位轉(zhuǎn)換關(guān)系造成的。我們知道，在計算機中1GB1024MB，而硬盤廠家通常是按照1G1000MB進行換算的。 平均尋道時間（AverageSeekTime） 硬盤的平均尋道時間是指硬盤的磁頭從初始位置移動到盤面指定磁道所需的時間，是影響硬盤內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率的重要參數(shù)。 硬盤讀取數(shù)據(jù)的實際過程大致是：硬盤接收到讀取指令后，磁頭從初始位置移到目標磁道位置（經(jīng)過一個尋道時間），然后從目標磁道上找到所需讀取的數(shù)據(jù)（經(jīng)過一個等待時間）。這樣我們看到硬盤在讀取數(shù)據(jù)時，要經(jīng)過一個平均尋道時間和一個平均等待時間，平均訪問時間平均尋道時間平均等待時間。在等待時間內(nèi)，磁頭已到達目標磁道上方，只等所需數(shù)據(jù)扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下方即可讀取。這個時間當然越小越好，但它受限于硬盤的機械結(jié)構(gòu)。目前硬盤的平均尋道時間通常在 9ms到11ms之間，如邁拓的鉆石7代系列平均尋道時間為9ms。因此轉(zhuǎn)速也是影響硬盤內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率的重要參數(shù)。 轉(zhuǎn)速（Rotationalspeed） 硬盤的轉(zhuǎn)速是指硬盤盤片每分鐘轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，單位為RPM（RotationPerMinute）。一般硬盤的轉(zhuǎn)速都達到5400RPM（每分鐘5400轉(zhuǎn)），而部分硬盤如邁拓的金鉆系列則達到了7200RPM。有些SCS I接口的硬盤使用了液態(tài)軸承技術(shù)，轉(zhuǎn)速可達10020RPM。上述的平均等待時間，為盤片旋轉(zhuǎn)一周所需時間的一半，主要就由硬盤轉(zhuǎn)速來決定。 緩存（Cache） 由于CPU與硬盤之間存在巨大的速度差異，為解決硬盤在讀寫數(shù)據(jù)時CPU的等待問題，在硬盤上設(shè)置適當?shù)母咚倬彺妫越鉀Q二者之間速度不匹配的問題。硬盤緩存與主板上的高速緩存作用一樣，是為了提高硬盤的讀寫速度，當然緩存越大越好。目前硬盤緩存通常為一般128K至最大2M不等。 介面接口 目前常見的硬盤接口有二種，它們分別是UltraDMA33接口、SCSI接口。 UltraDMA33接口標準是在ATA接口標準上發(fā)展起來的一種新型硬盤接口標準，采用此接口的硬盤，其數(shù)據(jù)傳輸率理論上可達到33MBs。實際上，要想達到33MBs的外部傳輸率，硬盤內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸率至少要達到264Mb。因為硬盤內(nèi)部是以bit（位）進行讀取的，外部是以Byte（字節(jié)）進行傳輸?shù)?，其?bit（位）等于一個Byte（字節(jié)）?，F(xiàn)在最新的硬盤已經(jīng)開始采用UltraDMA66標準接口了。 SCSI（SmallComputerSystemInterface）即小型計算機系統(tǒng)接口，它的CP U占用率低，僅為10左右（