硬盤實用課程學習

第一節(jié)硬盤的基礎(chǔ)知識

硬盤的發(fā)展速度很快，其容量和性能都在不斷提高，它是計算機硬件系統(tǒng)的重要組成部分。本節(jié)將介紹一些硬盤的基礎(chǔ)知識，包括硬盤的結(jié)構(gòu)、硬盤的接口標準以及硬盤的性能指標和硬盤的主要參數(shù)。第1頁/共72頁第一頁，共73頁。

一、硬盤的外部結(jié)構(gòu)

硬盤的外部結(jié)構(gòu)包括固定面板、控制電路板和接口。

1．硬盤的固定面板

為了讓硬盤盤片和機構(gòu)能夠穩(wěn)定運行，硬盤正面的面板與底板結(jié)合成一個密封體。在面板上貼有產(chǎn)品標簽，標注著產(chǎn)品型號、產(chǎn)品序列號、產(chǎn)品生產(chǎn)日期等信息。此外，還有一個透氣孔，可以使硬盤內(nèi)部氣壓與大氣氣壓保持一致，如圖所示。第2頁/共72頁第二頁，共73頁。圖硬盤的正面第3頁/共72頁第三頁，共73頁。

2．控制電路板

硬盤的背面是控制電路板，它采用貼片式焊接，包括主軸調(diào)速電路、磁頭驅(qū)動與伺服定位電路、讀寫電路、控制與接口電路等。電路板上還有一塊ROM芯片，里面固化進行硬盤初始化的程序。在電路板上還安裝容量不等的高速數(shù)據(jù)緩存芯片，如圖所示為硬盤控制電路板。第4頁/共72頁第四頁，共73頁。圖硬盤控制電路板第5頁/共72頁第五頁，共73頁。

3．接口

接口包括電源接口和數(shù)據(jù)接口。其中電源接口與主機電源相連接，為硬盤供電；數(shù)據(jù)接口則是硬盤數(shù)據(jù)與主板控制芯片之間進行數(shù)據(jù)傳輸交換的通道，用一根數(shù)據(jù)電纜將數(shù)據(jù)接口與主板IDE接口相連，通常所說的40針、80芯的接口電纜是指數(shù)據(jù)電纜，數(shù)據(jù)接口又分為IDE接口和SCSI接口兩種，如圖所示。第6頁/共72頁第六頁，共73頁。圖硬盤的接口第7頁/共72頁第七頁，共73頁。

二、硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由盤片、浮動磁頭組件、主軸、電機、接口等組成，其中磁頭組件是構(gòu)成硬盤的最主要部分，被封裝在硬盤的凈化腔體內(nèi)，如圖所示為硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。第8頁/共72頁第八頁，共73頁。圖硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第9頁/共72頁第九頁，共73頁。

1．盤片

盤片是硬盤存儲數(shù)據(jù)的載體，它的表面光滑平整且涂有磁粉，這些磁粉被劃分成若干個同心圓，稱為磁道。磁粉就好像是無數(shù)任意排列的小磁鐵，這些小磁鐵受到磁頭泊磁力影響而改變其排列方向。利用磁頭的磁力控制小磁鐵的方向，從而用來存儲信息，如圖所示。第10頁/共72頁第十頁，共73頁。圖磁盤盤片第11頁/共72頁第十一頁，共73頁。

2．浮動磁頭組件

浮動磁頭組件由讀寫磁頭、傳動手臂及傳動軸組成。每個盤面有一個磁頭，最上面的盤面上的磁頭為0號磁頭，從上往下依此類推。讀取數(shù)據(jù)時，盤片高速旋轉(zhuǎn)，傳動手臂以傳動軸為圓心帶動前端的讀寫磁頭在盤片旋轉(zhuǎn)的垂直方向來回移動，通過磁頭感應(yīng)盤片上的磁信號來讀取數(shù)據(jù)或改變磁性來寫入信息，此時磁頭處于離盤面0.2～0.5μm的位置，如圖所示。第12頁/共72頁第十二頁，共73頁。圖浮動磁頭裝置第13頁/共72頁第十三頁，共73頁。

3．主軸組件

主軸組件包括軸承、馬達等。用戶存取的資料是通過馬達的轉(zhuǎn)動被帶到磁頭下方的，因而馬達的轉(zhuǎn)速越快，用戶存取數(shù)據(jù)的時間就越短，磁盤馬達的轉(zhuǎn)速決定了硬盤最終的速度。第14頁/共72頁第十四頁，共73頁。

三、硬盤的性能指標

我們只有熟悉硬盤的性能指標，才能根據(jù)這些指標來判斷硬盤品質(zhì)的優(yōu)劣，硬盤的性能指標很多，其中主要的幾個性能指標如下：

（1）主軸轉(zhuǎn)速。硬盤主軸馬達帶動盤片高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生浮力使磁頭源浮在盤片上方，將所要存取資料的扇區(qū)帶到磁頭下方來進行數(shù)據(jù)的存取。轉(zhuǎn)速越快，數(shù)據(jù)傳輸率就越高，硬盤性能就越好。目前的硬盤轉(zhuǎn)速有5400r/m和7200r/m，也有一些高端硬盤達到了10000r/m，甚至15000r/m。第15頁/共72頁第十五頁，共73頁。（2）平均尋道時間。平均尋道時間是指在讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)時，磁盤面上的磁頭移動到所指定的磁道所需的時間。平均尋道時間越小，硬盤速度就越快，性能就越好。目前這項指標在9～10ms之間。

（3）單碟容量。前面已經(jīng)介紹過，硬盤盤體是由盤片重疊在一起構(gòu)成的，而重疊的碟片數(shù)量是有限的，通常的IDE硬盤只有4張碟片，靠增加碟片數(shù)量來增加硬盤容量是不可行的。只有提高每張碟片的容量才能提高硬盤容量。第16頁/共72頁第十六頁，共73頁。現(xiàn)在的大容量硬盤都采用新型GMR巨阻型磁頭，碟片的記錄密度可以大大提高，相應(yīng)的碟片容量也就得到了提高。有的大容量硬盤的單碟容量達到了40GB。

提高單碟容量的另一個重要意義在于它提高了數(shù)據(jù)傳輸率。單碟容量越大表示扇區(qū)間的密度越大，因為硬盤是以連續(xù)的方式寫入數(shù)據(jù)磁道的，所以如果能將所寫入的數(shù)據(jù)都集中于單碟上，讀取時自然就能夠提升硬盤持續(xù)數(shù)據(jù)的傳輸速度。第17頁/共72頁第十七頁，共73頁。在硬盤轉(zhuǎn)速相同的情況下，單碟容量越大，硬盤的數(shù)據(jù)傳輸速率也就越快。

（4）平均潛伏期。平均潛伏期是指磁盤轉(zhuǎn)動半圈所用的時間，單位為ms。盤片轉(zhuǎn)得越快，潛伏期越短。顯然，同一轉(zhuǎn)速的硬盤的平均潛伏期是固定的。如7200rpm時約為4.167ms，5400rpm時約為5.556ms。第18頁/共72頁第十八頁，共73頁。（5）硬盤表面溫度。在經(jīng)過連續(xù)不斷的讀/寫操作后，硬盤內(nèi)部電子元件的溫度就會升高，硬盤的溫度也就會隨之上升，當上升到一定程度時就會影響薄膜式磁頭的數(shù)據(jù)讀取靈敏度，硬盤就會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。因此表面溫度較低的硬盤有更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)讀/寫性能。第19頁/共72頁第十九頁，共73頁。（6）高速緩沖。因為硬盤的速度相對于內(nèi)存來說非常慢，因而在二者之間加入了緩沖，緩沖的速度不如內(nèi)存快，但是比硬盤要快得多，因而緩沖容量大時，每次交換的數(shù)據(jù)量就多，硬盤的讀/寫速度就快，性能就好。目前的高速緩沖通常在512KB～2MB之間。第20頁/共72頁第二十頁，共73頁。（7）全程訪問時間。全程訪問時間是指磁頭移動到最后一個所需數(shù)據(jù)的全部時間。平均訪問時間通常可以看做是平均尋道時間與平均潛伏時間之和，單位是ms。當然平均訪問時間越小，硬盤速度越快。

（8）連續(xù)無故障時間。連續(xù)無故障時間是指硬盤從開始運行到出現(xiàn)故障的最長時間，單位是小時。一般的硬盤無故障時間在30000小時以上。第21頁/共72頁第二十一頁，共73頁。（9）外部數(shù)據(jù)傳輸率。外部數(shù)據(jù)傳輸率是指硬盤緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)的速率。

（10）。（Self-MonitoringAnalysisReportingTechnology，自動監(jiān)測分析報告技術(shù)）用來監(jiān)測和分析硬盤自身的工作狀態(tài)和性能，用戶可以通過隨時掌握硬盤的運行狀況，從而避免硬盤中數(shù)據(jù)的丟失。第22頁/共72頁第二十二頁，共73頁。

四、硬盤的主要參數(shù)

硬盤的主要參數(shù)有磁頭數(shù)、柱面、每磁道扇區(qū)數(shù)和交錯因子。

（1）磁頭數(shù)。硬盤的每一個盤片均有兩個磁面，每個磁面都有一個磁頭，磁頭數(shù)的多少與硬盤內(nèi)部的盤片數(shù)有關(guān)。一般情況下，磁頭數(shù)數(shù)量是盤片數(shù)的兩倍。

（2）柱面。硬盤由一組重疊的盤片組成，每個盤面都被劃分為數(shù)量相等的磁道，最外圈是0磁道，內(nèi)部的磁道編號依次加1。具有相同磁道編號的磁道形成一個圓柱，因而磁道數(shù)就等于柱面數(shù)。第23頁/共72頁第二十三頁，共73頁。（3）每磁道扇區(qū)數(shù)。可以把磁道進一步劃分為扇區(qū)，每個扇區(qū)是512個字節(jié)。硬盤容量由磁頭數(shù)、柱面數(shù)和扇區(qū)數(shù)共同決定，硬盤容量的計算公式為：硬盤容量=磁頭數(shù)×柱面數(shù)×扇區(qū)數(shù)×512（字節(jié)）。

（4）交錯因子。硬盤的扇區(qū)編號不是連續(xù)的，通常兩個連續(xù)的邏輯扇區(qū)要間隔成幾個物理扇區(qū)，這個間隔數(shù)目就是交錯因子。第24頁/共72頁第二十四頁，共73頁。合適的交錯因子可以使當前扇區(qū)到下一個待讀/寫扇區(qū)間沒有或具有最短的等待時間，從而提高硬盤的讀寫速度。

第二節(jié)硬盤的分類

硬盤有兩種分類方法：按盤徑尺寸分類和按接口分類。通常我們所說的硬盤分類，主要是根據(jù)接口技術(shù)的不同來劃分的。第25頁/共72頁第二十五頁，共73頁。

一、按盤徑尺寸分類

盤徑尺寸指的是硬盤內(nèi)部盤片的直徑，按直徑的大小可以把硬盤分為5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸硬盤。其中臺式機中使用的是5.25英寸和3.5英寸硬盤，目前臺式機中常用的是3.5英寸硬盤；筆記本電腦中使用的是2.5英寸和1.8英寸硬盤。第26頁/共72頁第二十六頁，共73頁。

二、按接口類型分類

隨著電腦技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對硬盤容量、存取速度要求的不斷提高，硬盤接口技術(shù)也在不斷地推陳出新，并且出現(xiàn)了多種不同架構(gòu)的硬盤接口技術(shù)方案，按硬盤和電腦之間的數(shù)據(jù)接口類型的不同，可以將硬盤分為IDE接口、SCSI接口和SATA接口硬盤3大類型。第27頁/共72頁第二十七頁，共73頁。

1．IDE接口的硬盤

IDE（IntegratedDriveElectronics，電子集成驅(qū)動器）接口又稱為ATA接口，ATA是最早IDE標準的正式名稱。IDE接口把盤體和控制器集成在一起，減少了硬盤接口的電纜數(shù)目與長度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪姡瑫r硬盤制造也變得更容易。第28頁/共72頁第二十八頁，共73頁。標準IDE接口只支持兩個設(shè)備，每個硬盤的最大硬盤空間也只能達到528MB，現(xiàn)在普遍使用增強型IDE（EIDE）標準，它最多可支持4個設(shè)備，支持大容量的硬盤。

IDE接口技術(shù)從誕生以來就一直在不斷地發(fā)展，性能也在不斷提高。IDE接口類型的硬盤技術(shù)成熟、價格便宜、性能好且兼容性強，所以在PC中得到了非常廣泛的應(yīng)用，幾乎占據(jù)了PC硬盤中的所有市場。第29頁/共72頁第二十九頁，共73頁。

2．SCSI接口的硬盤

SCSI（SmallComputerSystemInterface，小型計算機系統(tǒng)接口）最早研制于20世紀70年代末。經(jīng)過不斷的發(fā)展，今天的SCSI已劃分為SCSI-1，SCSI-2以及最新的SCSI-3三個類型。不過，目前最為流行的版本是SCSI-2。第30頁/共72頁第三十頁，共73頁。目前，SCSI硬盤接口有三種，分別是50針、68針和80針。我們常見的硬盤型號上標有“N”“W”“SCA”，就是表示接口針數(shù)的。N即窄口（Narrow），50針；W即寬口（Wide），68針；SCA即單接頭（SingleConnectorAttachment），80針。其中80針的SCSI硬盤一般支持熱插拔。第31頁/共72頁第三十一頁，共73頁。

SCSI接口的硬盤多用于服務(wù)器和高檔電腦中。各大硬盤廠家都有SCSI硬盤生產(chǎn)，而且都有7200r/m的產(chǎn)品，IBM和Seagate已有10000r/m的硬盤（近期Seagate已將轉(zhuǎn)數(shù)提高到15000r/m）。IBM的產(chǎn)品多見于高端市場，零售市場中的主要品牌是Seagate和Quantum。第32頁/共72頁第三十二頁，共73頁。

3．SATA接口的硬盤

SATA（SerialATA，串行ATA）接口采用連續(xù)串行的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，先把8bit數(shù)據(jù)打包，然后把這個數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)移到線纜后傳到主機，數(shù)據(jù)傳輸率為150MB/s。第33頁/共72頁第三十三頁，共73頁。

SATA硬盤的出現(xiàn)，緩解了磁盤系統(tǒng)的瓶頸問題，首先SATA是以串行的方式傳送數(shù)據(jù)，這可使連接電纜數(shù)目變少，效率提高。其次，SATA有更高的起點，可發(fā)展的潛力大，SerialATA1.0定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達150MB/s，這比ATA133所能達到的133MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率還高，而SerialATA2.0的數(shù)據(jù)傳輸率將達到300MB/s。最后，SerialATA具有更強的系統(tǒng)拓展性，由于SerialATA采用點對點的傳輸協(xié)議，這樣可以使每個驅(qū)動器獨享帶寬，而且在拓展SerialATA設(shè)備方面會更有優(yōu)勢。第34頁/共72頁第三十四頁，共73頁。第三節(jié)硬盤編號識別

和CPU、內(nèi)存一樣，硬盤也有自己的“身份證”，即硬盤編號，下面介紹品牌硬盤編號識別方法。第35頁/共72頁第三十五頁，共73頁。

一、西部數(shù)據(jù)（WesternDigital）硬盤型號識別方法

西部數(shù)據(jù)的編號標注形式因產(chǎn)品系列而異，編號方式顯得簡潔明了，由12個數(shù)字或者字母組成。在12個編號中，前6個編號為主編號，后面的6個編號為附加編號。其主打的魚子醬系列的標注方式為“廠商代號+容量+轉(zhuǎn)速，緩存+接口類型”。簡單的表示為WD“XXXX，X，X-XX，X，X，XX”。

前六位主編號：

“WD”是“WesternDigital”的簡稱，表示其為西部數(shù)據(jù)公司的產(chǎn)品。第36頁/共72頁第三十六頁，共73頁。第一部分的四個“X”表示硬盤的容量，通常由3到4位數(shù)字組成，單位為GB。其標識和希捷是一樣的，如4位的“1200”代表120GB，3位的“800”則代表80GB。

第二部分的“X”表示為硬盤轉(zhuǎn)速及緩存容量。

“A”表示轉(zhuǎn)速是5400rpm的魚子醬硬盤。

“B”表示轉(zhuǎn)速是7200rpm的魚子醬硬盤。

“E”表示轉(zhuǎn)速是5400rpm的Protege系列硬盤。

“J”表示轉(zhuǎn)速是7200rpm，數(shù)據(jù)緩存為8MB的高端魚子醬硬盤。

“S”表示轉(zhuǎn)速是7200rpm，數(shù)據(jù)緩存為8MB的最高端桌面硬盤Raptor系列。第37頁/共72頁第三十七頁，共73頁。第三部分的“X”表示接口的類型。

“A”表示為UltraATA/66或者更早期的接口類型。

“B”表示為UltraATA/100。

“W”表示應(yīng)用于A/V（數(shù)碼影音）領(lǐng)域的硬盤。

“D”表示為SerialATA150接口。

現(xiàn)以“WD2500SD-01KCB0”的硬盤編號為例，從主編號可以知道這是一塊西部數(shù)據(jù)公司出品的容量為250GB、7200rpm、8MB緩存的硬盤。對于后面的六位附加編號，可以不予考慮。第38頁/共72頁第三十八頁，共73頁。

二、三星（SAMSUNG）硬盤型號識別方法

目前三星硬盤均屬SpinPoint系列，此系列又分為P和V兩大類。編號標注形式為“系列型號+轉(zhuǎn)速+容量+緩存+磁頭數(shù)目+接口類型”。也可以簡單的表示為“X，X，XXX，X，X”五部分。

第一部分的“X”表示硬盤產(chǎn)品系列。這里的“S”表示SpinPoint系列。

第二部分的“X”表示三星硬盤各系列不同轉(zhuǎn)速的產(chǎn)品。第39頁/共72頁第三十九頁，共73頁?！癡”表示V系列硬盤，轉(zhuǎn)速為5400rpm。

“P”表示P系列硬盤，轉(zhuǎn)速為7200rpm。

第三部分的三個“X”表示硬盤容量，通常有2到3位數(shù)字，其單位是GB?！?80或者120”表示為80GB或者120GB的硬盤產(chǎn)品，但如果緩存是8MB，它們的標志大多會變成“081或者121”。

第四部分的“X”表示硬盤磁頭數(shù)，可以根據(jù)“硬盤單碟容量=2×硬盤總?cè)萘?磁頭數(shù)”這個公式推算出單碟容量。第40頁/共72頁第四十頁，共73頁。第五部分的“X”表示硬盤的接口類型。

“A”表示為E-IDE/ATA接口。

“S”表示為SCSI2接口。

“U”表示為UltraSCSI接口。

“D”表示為UltraATA66接口。

“H”表示為UltraATA100接口。

“N”表示為UltraATA33接口。

“C”表示為SerialATA150接口。第41頁/共72頁第四十一頁，共73頁。以“SP1614C”的三星硬盤為例，可以看出這是三星出品的SpinPoint家族7200rpm的P系列硬盤產(chǎn)品，其硬盤總?cè)萘繛?60GB，緩存容量為8MB，硬盤磁頭數(shù)為4，采用SerialATA150接口，硬盤單碟容量為2×160GB/4=80GB。第42頁/共72頁第四十二頁，共73頁。

三、希捷串行硬盤編號識別

目前，希捷硬盤的編號方式都是由4部分組成，以下，我們以160GB的Barracuda7200.7串行版ST3160023AS為例，進行介紹。

ST：希捷科技公司的英文縮寫。

3：表示采用3.5英寸、Low-Profile（LP）、1英寸高等指標。

160023：格式化以后的硬盤容量，單位來MB。第43頁/共72頁第四十三頁，共73頁。

AS：這個字段表示硬盤接口規(guī)范。A表示ATA、UltraATA……等一系列規(guī)格，而AS表示SerialATA，AG則表示筆記本電腦專用ATA接口，W和N為SCSI接口，W/FC代表光纖通道。

四、邁拓（Maxtor）硬盤編號識別

邁拓編號多為“系列號+此系列硬盤最大容量+首位+容量+接口類型+碟頭數(shù)”，也可以簡單地表示為“XX，XXX，X，X”4個部分。第44頁/共72頁第四十四頁，共73頁。第一部分的兩個“X”表示產(chǎn)品系列和型號。“3”為40GB或以下，“9”為40GB或以上，此系列為星鉆一代，“2R”表示為Fireball531DX美鉆一代，“2B”表示為Fireball541DX美鉆二代，“2F”表示為Fireball3，“4W”表示為Diamondmax536DX星鉆二代，“4D”，“4K”，“4G”都表示為Diamondmax540X星鉆三代?！?R”表示為Diamondmax16星鉆四代，“5T”表示為DiamondmaxPlus60金鉆六代，“6L”表示為DiamondmaxPlusD740X金鉆七代，“6E”表示為DiamondmaxPlus8，“6Y”表示為DiamondmaxPlus9。第45頁/共72頁第四十五頁，共73頁。第二部分的3個“X”表示容量，單位是GB。如“080”或者“200”就分別表示為80GB或者200GB。

第三部分的“X”表示緩存容量、接口及主軸馬達類型?！癉”表示為UtralATA/33，“U”表示為UtralATA/66，“H”表示為UtralATA100接口，2MB緩存，“J”表示為UtralATA133接口，2MB緩存并使用滾珠軸承馬達（BallBearingMotor）?！癓”表示為UtralATA133接口，2MB緩存并使用液態(tài)軸承馬達（FluidDynamicBearingMotor）?！癙”表示為UtralATA133接口，8MB緩存并使用液態(tài)軸承馬達?！癕”表示為SerialATA150接口，8MB緩存并使用液態(tài)軸承馬達。第46頁/共72頁第四十六頁，共73頁。第四部分的“X”表示使用的磁頭數(shù)，也就是記錄面數(shù)量。由此可以用“硬盤單碟容量=2×硬盤總?cè)萘?磁頭數(shù)”公式來推算出單碟容量。不過，由金鉆系列的DiamondmaxPlus9開始，該數(shù)字變成了“0”，但是金鉆系列的DiamondmaxPlus9，都是單碟容量80GB的產(chǎn)品，所以這里的變化對辨識并不影響。比如DiamondmaxPlus9編號“6Y200M006500A”的硬盤，編號中只有前7位有用，所以可看出該硬盤容量為200GB，采用SerialATA150接口，擁有8MB緩存并使用液態(tài)軸承馬達。第47頁/共72頁第四十七頁，共73頁。

五、日立（HITACHI）硬盤編號識別

目前日立硬盤有180GXP和7K250兩個系列，下面將分別介紹其型號的識別方法：

180GXP系列沿用了IBM硬盤編號。其編號一般用“IC+盤片尺寸+硬盤高度+容量+接口類型+系列型號+轉(zhuǎn)速+緩存容量”，也可以簡單地表示為IC“XX，X，XXX，XX，XX，XX-X”，可看出其編號共分為7個部分：首先“IC”表示的是IBM公司的產(chǎn)品。第48頁/共72頁第四十八頁，共73頁。第一部分的兩個“X”表示的是硬盤的外形和尺寸。“35”表示3.5英寸，“25”表示2.5英寸的硬盤產(chǎn)品。

第二部分的“X”是表示硬盤的高度?！癓”代表1英寸，“T”代表0.49英寸，“N”代表0.37英寸的硬盤產(chǎn)品。

第三部分的3個“X”表示的是硬盤的容量，單位是GB。如“180”就是表示該硬盤的容量為180GB，“080”就是80GB。第49頁/共72頁第四十九頁，共73頁。第四部分的兩個“X”表示的是硬盤接口的類型，比如“AV”表示為ATA接口，“XC”表示為Ultra320SCSI80-pinSCA的接口。

第五部分的兩個“X”表示硬盤產(chǎn)品系列的型號。其“ER”表示Deskstar60GXP系列，“VA”表示Deskstar120GXP系列，“V2”表示Deskstar180GXP系列。第50頁/共72頁第五十頁，共73頁。第六部分的兩個“X”表示為硬盤的轉(zhuǎn)速，單位是RPM。其“04”表示為4200RPM，“05”表示為5400RPM，“07”表示為7200RPM，“10”表示為10000RPM，“15”表示為15000RPM。

第七部分的“X”表示硬盤緩存的容量，從Deskstar180GXP開始啟用?！?”表示為2MB緩存，“1”表示為8MB緩存。值得一提的是，其中使用一個盤片的60GB產(chǎn)品緩存為2MB，使用兩個盤片的80GB和120GB產(chǎn)品緩存有2MB和8MB兩種，使用3個盤片的180GB產(chǎn)品緩存都為8MB。第51頁/共72頁第五十一頁，共73頁。

7K250系列的編號標注形式為“HDS+轉(zhuǎn)速+系列的最大容量+該產(chǎn)品容量+產(chǎn)品系列代碼+硬盤高度+接口類型+緩存”，也可簡單地表示為：HDS“XX，XX，XX，X，X，XX，X，X”，可以看出其硬盤編號可分為8個部分。首先“HDS”表示為日立（HITACHI）的Deskstar系列硬盤產(chǎn)品。

第一部分的兩個“X”表示硬盤的轉(zhuǎn)速。如果其標注為“42”，“54”，“72”，“10”，“15”等，則這個硬盤的轉(zhuǎn)速分別為4200RPM，5400PRM，7200RPM，10000RPM，15000RPM。第52頁/共72頁第五十二頁，共73頁。第二部分的兩個“X”表示的是該產(chǎn)品系列的最大容量，單位為GB。“25”就表示該產(chǎn)品最大容量為250GB。

第三部分的兩個“X”表示為硬盤容量，單位有GB或者10GB。如“80”就表示80GB，“25”就表示250GB。

第四部分的“X”表示硬盤的代數(shù)?，F(xiàn)在所有7K250系列都是字母“V”。第53頁/共72頁第五十三頁，共73頁。第五部分的“X”表示硬盤的高度，這里和上面的IBM編號是一樣的。

第六部分的兩個“X”表示硬盤的接口類型，有“AT”和“ST”。其分別代表為UltraATA100接口和SerialATA150接口。

第七部分的“X”表示硬盤緩存的容量，有數(shù)字“2”和“8”。其分別代表為2MB緩存和8MB緩存的硬盤產(chǎn)品。

第八部分的“X”是硬盤的保留值，目前暫時為數(shù)字“0”。第54頁/共72頁第五十四頁，共73頁。第四節(jié)硬盤的選購

隨著時代的發(fā)展，計算機軟件應(yīng)用的日益復(fù)雜化，軟件體積越來越龐大，加上點對點軟件的盛行，多媒體文件充斥著廣大計算機用戶的硬盤。如何應(yīng)付這些日益增長的龐大數(shù)據(jù)是很多計算機用戶的煩惱。那些還在忍受磁盤空間不足煩惱的用戶是否考慮一下升級自己的硬盤呢？第55頁/共72頁第五十五頁，共73頁。

一、了解硬盤關(guān)鍵技術(shù)

1．NCQ

NCQ是NativeCommandQueuing的縮寫，即原生命令隊列的意思，它是在硬盤負載日益增加的情況下提高硬盤性能和穩(wěn)定性的技術(shù)。當用戶的應(yīng)用程序發(fā)送多條指令到用戶的硬盤時，NCQ硬盤可以優(yōu)化完成這些指令的順序，從而降低機械負荷，達到提升性能的目的。實際應(yīng)用中，開啟NCQ比不開啟會有7%左右的性能增幅，對于小塊數(shù)據(jù)讀取效果更為明顯。第56頁/共72頁第五十六頁，共73頁。

2．SATA

SATA是SerialATA的縮寫，即串行ATA硬盤接口規(guī)范，是用于取代PATA（ParallelATA/并行ATA硬盤接口規(guī)范）接口的一種新型硬盤接口。目前PATA100硬盤的一般寫入速度為65MB/s，而第一代SATA硬盤的寫入速度為150MB/s，第二代SATA硬盤的寫入速度則高達300MB/s，整整比第一代的速度提高了一倍。第57頁/共72頁第五十七頁，共73頁。

3．垂直記錄技術(shù)

垂直記錄技術(shù)是改變縱向記錄的磁盤排列，將與盤片表面平行改為與盤片表面垂直，這樣做可以在以前只能放一個磁場（即一個數(shù)據(jù)位）的空間內(nèi)，放置更多的垂直磁場，可以在相同的單元間隔里把數(shù)據(jù)存取位元密度提高，因為在相同的單元間隔下，垂直記錄硬盤可以存儲更多的數(shù)據(jù)位，因此在相同的硬盤轉(zhuǎn)速下，采用垂直記錄技術(shù)的硬盤擁有更快的連續(xù)讀取優(yōu)勢。與此同時，垂直記錄技術(shù)在改善讀取質(zhì)量方面的效果同樣顯著。由于垂直介質(zhì)中的退磁磁場方向與磁化磁場方向相反，而且退磁磁場還可以支持鄰位磁化，使得高密度存儲更可靠。第58頁/共72頁第五十八頁，共73頁。

4．持續(xù)傳輸速度

持續(xù)傳輸速度就是硬盤持續(xù)傳輸數(shù)據(jù)的速度。和突發(fā)傳輸速度不同，持續(xù)傳輸速度更能反映硬盤的實際性能。一般情況下，硬盤的持續(xù)傳輸速度在30～45MB/s之間，而通常用戶所看到的如133MB/s、150MB/s、300MB/s等都只是外部傳輸速度，只能很片面地反映硬盤的真實性能，而內(nèi)部傳輸速度以及持續(xù)傳輸速度卻能更好更真實地反映這一點。第59頁/共72頁第五十九頁，共73頁。

5．平均尋道時間

平均尋道時間（AverageSeekTime）是指硬盤在接收到系統(tǒng)指令后，磁頭從開始移動到數(shù)據(jù)所在磁道所需的平均時間，單位為毫秒（ms）。這是衡量硬盤好壞的一個重要參數(shù)，其數(shù)值越小，則性能越好?，F(xiàn)在主流硬盤的尋道時間都在5ms左右。尋道時間是由硬盤轉(zhuǎn)速、單碟容量等多個因素綜合決定的一個參數(shù)。讀寫文件的大小對尋道時間的敏感度的影響是不同的，在讀寫大量的小文件時，硬盤對尋道時間非常敏感，而在讀寫大文件或連續(xù)存儲的大量數(shù)據(jù)時，尋道時間則不太重要。第60頁/共72頁第六十頁，共73頁。

6．緩存

緩存是硬盤控制器上的一塊內(nèi)存芯片，具有比硬盤磁頭快得多的存取速度，它是硬盤內(nèi)部存儲和外界接口之間的緩沖器。由于硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速度和外界介質(zhì)傳輸速度差異較大，緩存在其中起到一個緩沖的作用。緩存的出現(xiàn)，大幅度地提高了硬盤整體性能。緩存主要具有3個功能：一是預(yù)讀取，二是對寫入動作進行緩存，三是臨時存儲最近訪問過的數(shù)據(jù)。值得注意的是，大容量的緩存只有配合高效的算法才能更好地發(fā)揮作用，否則只會適得其反。第61頁/共72頁第六十一頁，共73頁。

二、關(guān)鍵參數(shù)對性能的影響

（1）接口技術(shù)對性能的影響。從大量測試中，可以看出接口的差異并沒有帶來革命性的性能提升。在測試中，SATA的優(yōu)勢在于傳輸速度分布曲線比較平滑，這表明在日常應(yīng)用中的硬盤傳輸速度較傳統(tǒng)的PATA硬盤更加穩(wěn)定。因此現(xiàn)在一般用戶在選擇硬盤的時候應(yīng)該更加注重硬盤產(chǎn)品和主板的搭配以及性價比和售后服務(wù)；至于高端用戶，搭配SATAII無疑能達到當今主流最出色的性能，但同時也要在購買前注意主板的搭配，并不是所有的主板都支持這兩項新技術(shù)。第62頁/共72頁第六十二頁，共73頁。（2）NCQ技術(shù)對性能的影響。上面提到，NCQ在一般應(yīng)用中能提升7%左右的性能，在特定的環(huán)境中對性能的提升更加明顯。主要表現(xiàn)在大量小文件的磁盤操作上。而大文件的操作，NCQ的作用明顯變?nèi)?，甚至比沒有開啟NCQ的表現(xiàn)還要遜色一點?？梢娺@項技術(shù)完全是由使用環(huán)境來決定的，因此，在購買硬盤時應(yīng)該首先考慮自己的使用環(huán)境。第63頁/共72頁第六十三頁，共73頁。（3）緩存容量對性能的影響。從實際應(yīng)用上來說，大容量的緩存在頻繁進行小容量數(shù)據(jù)操作時的優(yōu)勢比較明顯，例如進行網(wǎng)頁瀏覽或者進行P2P上傳下載文件等。而對于大文件的讀寫緩存容量的影響并不明顯。除此以外，硬盤內(nèi)部采用的算法對硬盤性能也是有一定影響的。同參數(shù)不同品牌的硬盤性能的差異可能源于內(nèi)部算法的差異。大的緩存得有好的算法來提高數(shù)據(jù)的命中率，效率低的算法直接影響大容量緩存硬盤的性能。對于一般的用戶來說，判斷算法優(yōu)劣的最有效的方法是看測試數(shù)據(jù)，測試數(shù)據(jù)能真實地反映硬盤的性能。第64頁/共72頁第六十四頁，共7