SATA3.0和SATA1 2區(qū)別及對比

1、SATA3.0和SATA1 2區(qū)別及對比硬盤在外部傳輸方面，主要通過接口來展現(xiàn)。從2002年到現(xiàn)在，接口實現(xiàn)了從PATA到SATA的轉變，但速度依然沒有得到很好的改觀。在SATA未能給速度帶來多大提升的時候，SATA2應運而生，并帶來了新的技術NCQ以及300MB/s的峰值帶寬。到了2009年末，SATA3終于來了。作為新接口標準的SATA3.0，它的到來能否為硬盤帶來新動向，壓制日益發(fā)展的固態(tài)硬盤產品呢？首先我們了解一下目前溫徹斯特硬盤的構造。硬盤（英文名：Hard Disc Drive，簡稱HDD，全名溫徹斯特式硬盤）是電腦中必不可少的存儲媒介之一。硬盤的組成是由一個或者多個鋁制或者玻璃制

2、的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。絕大多數(shù)硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅動器中。硬盤基本參數(shù)詳解：硬盤內部結構詳解轉速：硬盤通常是按每分鐘轉速(RPM，Revolutions Per Minute)計算：該指標代表了硬盤主軸馬達（帶動磁盤）的轉速，比如5400 RPM就代表該硬盤中主軸轉速為每分鐘5400轉。目前主流筆記本硬盤轉速為5400RPM；臺式機硬盤則為7200RPM。但隨著技術的不斷進步，筆記本和臺式機均有萬轉產品問世，但多用用于企業(yè)用戶。單碟容量：單碟容量是硬盤相當重要的參數(shù)之一。硬盤是由多個存儲碟片組合而成，而單碟容量就是指一個存儲碟所能存儲的最大數(shù)據(jù)量。目前

3、在垂直記錄技術的幫助下，單碟容量從之前80GB升級到500GB或者640GB，發(fā)展速度相當快。硬盤單碟容量提高不僅僅可以帶來總容量提升，有利于降低生產成，提高工作穩(wěn)定性；而且單碟容量越大其內部數(shù)據(jù)傳輸速率就越快。硬盤結構示意圖平均尋道時間：平均尋道時間指硬盤在盤面上移動讀寫磁頭到指定磁道尋找相應目標數(shù)據(jù)所用的時間，單位為毫秒。當單碟容量增大時，磁頭的尋道動作和移動距離減少，從而使平均尋道時間減少，加快硬盤訪問速度。硬盤背面PCB詳解緩存：緩存是硬盤與外部交換數(shù)據(jù)的臨時場所。硬盤讀/寫數(shù)據(jù)時，通過緩存一次次地填充與清空，再填充，再清空，就像一個中轉倉庫一樣。目前大多數(shù)硬盤緩存已經達到32MB，而

4、對于大容量產品則均為64MB容量。內部數(shù)據(jù)傳輸率：內部傳輸率是指硬盤磁頭與緩存之間的數(shù)據(jù)傳輸率，簡單說就是硬盤將數(shù)據(jù)從盤片上讀取出來，然后存儲在緩存上的速度。內部傳輸率可以明確表現(xiàn)出硬盤的讀寫速度，它的高低才是評價一個硬盤整體性能的決定性因素。目前大多數(shù)桌面級硬盤基本都在70-90MB/S之間，筆記本硬盤則在55MB/S左右。上面幾個參數(shù)都是直接影響硬盤性能的因素，其中轉速是最直接提升硬盤性能的一個條件，但是過高的轉速又會導致產品發(fā)熱量猛增，不利于長期使用。而提升單碟容量確實改變了硬盤性能，但是提升幅度甚微。那么這次讓硬盤配備SATA3.0接口能否讓機械硬盤性能大幅提升呢？下面我們了解一下SA

5、TA3.0的主要特性。 SATA Revision 3.0規(guī)范主要新特性：1、可在存儲單元、磁盤驅動器、光學和磁帶驅動器、主機總線適配器(HBA)之間提供6Gbps速度的鏈路速度，并保證新的網(wǎng)絡性能水平。當然，6Gbps(750MB/s)只是理論值，事實上SATA接口發(fā)送信息的速度為600MB/s，而受制于系統(tǒng)各部件的影響，實際速度會更低一些，而且不同環(huán)境差異會很大。2、新的原生指令排序(NCQ)串行指令，面向需要大量帶寬的音頻、視頻應用，可保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐健?、NCQ管理功能，通過對未執(zhí)行的NCQ指令進行主機處理和管理來優(yōu)化性能。4、改進電源管理功能。5、適合緊湊型1.8寸存儲設備的小型低

6、插力(LIF)接頭。6、旨在讓更輕、更薄筆記本容納7毫米光驅的接頭。7、符合INCITS ATA8-ACS標準。8、完全向下兼容，新規(guī)范產品與舊規(guī)范產品相連時速度會自動將至3Gbps或1.5Gbps。SATA3 6Gb/s主板接口SATA-IO組織還表示，現(xiàn)在的第三版規(guī)范僅用于內部SATA接口，而已在研發(fā)之中的更新版本“SATA Revision 3.1”會重點把eSATA外置接口的速度也提高到6Gbps，并解決外置接口耐用性(插拔次數(shù))、更長數(shù)據(jù)線下的穩(wěn)定性和擴展性等問題。從規(guī)格和參數(shù)上來看，SATA 6Gbps比現(xiàn)在SATA 3Gbps要強上一些。以上這么美好的理論背后，是否真的有現(xiàn)實的數(shù)

7、據(jù)支持呢？下面筆者就通過測試對比帶大家探個究竟。 底層測試：HD Tach對比HD Tach讀速度測試不依賴于文件系統(tǒng)，曲線成績基本相當于硬盤內部傳輸速率測試。體現(xiàn)的是很理想化的硬盤速度，其外延部分大約是磁盤性能表中buffer to disk項目的反映，而真實應用中，極少有機會達到這樣的高度。HD Tach平均讀取速度測試從HD Tach測試中看，在平均速度測試中，希捷SATA3.0硬盤同SATA2.0硬盤性能相同，并且還領先西部數(shù)據(jù)10000萬轉猛禽硬盤?？梢娫趥鹘y(tǒng)硬盤中，SATA2.0和SATA3.0的性能差距較小。HD Tach突發(fā)速率速度在固態(tài)硬盤組測試中，SATA3.0接口SSD性

8、能已經突破SATA2.0的300MB/S性能極限，也就是說開始發(fā)揮SATA3.0的理論傳輸速率。而SATA2.0的SSD硬盤憑借自身的構造優(yōu)勢，在讀取方面也領先傳統(tǒng)硬盤很多。突發(fā)速率方面，首款SATA3.0固態(tài)硬盤則達到350MB/S，表現(xiàn)驚人。而受到SATA2.0接口的限制，英特爾的V系列固態(tài)硬盤僅能達到260MB/S。 底層測試：HD Tune Pro v3.50HD Tune Pro是一款磁盤性能診斷測試工具。它能檢測磁盤的傳輸率、突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率、數(shù)據(jù)訪問時間、CPU使用率、健康狀態(tài)，溫度及掃描磁盤表面等。HD Tune平均讀取速度測試從HD Tune平均讀取速度測試中看出，幾組數(shù)據(jù)的反

9、應和HD Tach如出一轍，機械硬盤方面SATA3.0和SATA2.0并沒有實質卻別，反而是固態(tài)硬盤組表現(xiàn)差異明顯，SATA3.0讓美光C300固態(tài)硬盤速度接近300MB/S，已經接近SATA2.0的接口規(guī)范。 應用性能測試：FastCopyFastCopy是個小巧的文件/目錄拷貝工具，其功能強大，性能優(yōu)越，能充分挖掘文件系統(tǒng)和硬盤驅動器的能力，并且支持計數(shù)和計時。這里使用兩個目錄來進行測試：第一個是包含12645個文件總計容量為4998MB的“Drivers”目錄；第二個是包含2個文件總計容量為3620.9MB的“HDVideos”目錄，分別考察文件硬盤應付大量小文件和大容量文件拷貝的能力。

10、FastCopy拷貝時間對比該項目主要體現(xiàn)傳統(tǒng)硬盤在SATA3.0和SATA2.0方面的差異，畢竟SSD固態(tài)硬盤寫入方面不是非常穩(wěn)定，所以測試出的數(shù)據(jù)差異較大。從測試中看出，希捷的SATA3.0 2TB硬盤同SATA2.0 1TB硬盤在文件拷貝方面成績相仿，也可以直觀看出SATA3.0的優(yōu)勢并沒有體現(xiàn)出來。全文總結其實從PATA轉型到SATA接口后，SATA1.0和SATA2.0并沒有本質區(qū)別，僅僅是SATA2.0加入了NCQ原生命令隊列功能該功能通過對讀寫指令順序的優(yōu)化來提升磁盤性能，不過由于SSD的存儲機制與傳統(tǒng)硬盤完全不同，NCQ功能是完全派不上什么用場的。從理論值分析，SATA 1.0

11、定義的數(shù)據(jù)傳輸率為1.5Gb/s，這樣理論傳輸率就能達到150MB/S；而到了SATA2.0時代，這個理論值就翻倍到300MB/S。不過拿現(xiàn)在主流硬盤的實際速度來判斷，都還沒有達到SATA1.0的峰值，就更別提SATA3.0了。SATA接口特寫通過測試可以看出，SATA3.0的傳統(tǒng)硬盤表現(xiàn)令人非常失望，在實際過程中甚至比普通SATA2.0硬盤還慢。無論是底層的速度測試，還是實際的文件拷貝測試，SATA3.0硬盤都沒有發(fā)揮出雙倍帶寬的優(yōu)勢，反而速度和SATA2.0硬盤相近，有的項目還不如SATA2.0硬盤成績好。那么SATA3.0就真的一無是處了么？其實不然，從評測數(shù)據(jù)上看，SSD硬盤在搭載SATA3.0接口后，無論是平均讀取速度還是突發(fā)速率，都有了長足的進步。拿美光C300固態(tài)硬盤為例，在HD Tach測試中，速度均已經達到SATA2.0的峰值300MB/S，表現(xiàn)突出。而且相對于SATA2.0接口固態(tài)硬盤也有大幅提升，可見SATA3.0接口更適合SSD固態(tài)硬盤。筆者認為，傳統(tǒng)機械硬盤在傳輸率方面，受限于物理因素，不可能很快，接口帶寬即使是SATA（150MB/s）接口也能在很長一段時間內滿足其要求，所以用戶大可不必花過多的金錢來購買不實際的東西。美光全球首款SATA 3