硬盤性能指標(biāo)參數(shù).doc

我比較喜歡西捷的，就是價(jià)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(biāo)現(xiàn)在常從宣傳廣告或者雜志報(bào)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(biāo)是否影響硬盤的性能呢？影響硬盤性能的技術(shù)指標(biāo)到底有那些呢？筆者作了個(gè)統(tǒng)計(jì)，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(biāo)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(shí)，它的宣傳材料中都會(huì)在第一條提到它的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速對(duì)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(jī)理我在本刊創(chuàng)刊號(hào)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(gè)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?yàn)槟壳白烂鍵DE硬盤殼子里一般來說最多只能放進(jìn)4張碟片，只有 IBM可以放5張。顯然，靠增加碟片來擴(kuò)充容量已滿足不斷增長(zhǎng)的存儲(chǔ)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(gè)問題。而桌面 IDE硬盤的標(biāo)準(zhǔn)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(duì)于容量增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)之外，單碟容量的另一個(gè)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(duì)于減少磁頭的尋道時(shí)間大有好處，因?yàn)榇牌陌霃绞枪潭ǖ?，磁道?shù)的增加意味著磁道間距離的縮短，而磁頭從一個(gè)磁道轉(zhuǎn)移到另一個(gè)磁道所需的就位時(shí)間就會(huì)縮短。這將有助于隨機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速度的提高。而磁道內(nèi)線性磁密度的增長(zhǎng)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?yàn)楝F(xiàn)在的IDE硬盤早已不需要交錯(cuò)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(biāo)數(shù)據(jù)會(huì)被讀取一次。而磁道內(nèi)線性密度的增加使得每個(gè)磁道內(nèi)可以存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)，從而在碟片的每個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)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(gè)增長(zhǎng)不會(huì)因?yàn)榇蓬^的靈敏度的限制而放慢速度。這也就是為什么很多時(shí)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(shí)間這就是磁頭到達(dá)目標(biāo)數(shù)據(jù)所在磁道的平均時(shí)間。這個(gè)時(shí)間和磁頭平均潛伏時(shí)間（完全由轉(zhuǎn)速?zèng)Q定）一起決定了硬盤磁頭找到數(shù)據(jù)所在的簇的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間直接影響著硬盤的隨機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速度。磁頭平均尋道時(shí)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(dòng)力臂的運(yùn)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(hào)基本為8.59毫秒。4、數(shù)據(jù)緩存除了上面提到的3個(gè)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(gè)速度適配器。緩存對(duì)硬盤性能的促進(jìn)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)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(gè)或幾個(gè)簇的數(shù)據(jù)讀入硬盤高速緩存，當(dāng)系統(tǒng)指令開始要讀取下一個(gè)簇的數(shù)據(jù)的時(shí)候，硬盤便不需要重新開始一個(gè)讀取動(dòng)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?yàn)閺挠脖P緩存到系統(tǒng)主存的數(shù)據(jù)傳輸僅僅是電子運(yùn)動(dòng)，所以速度比硬盤做讀取動(dòng)作所需要的機(jī)械動(dòng)作要快的多。因?yàn)閿?shù)據(jù)在磁片上的存儲(chǔ)是相對(duì)連續(xù)的，所以這個(gè)預(yù)讀下一個(gè)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(huì)先被從系統(tǒng)主存寫入緩存，一旦這個(gè)操作完成，系統(tǒng)就可以轉(zhuǎn)向下一個(gè)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(shí)間被大大縮短。緩存容量的加大使得更多的系統(tǒng)等待時(shí)間被節(jié)約。因此，緩寸的大小對(duì)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(gè)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(dá)給市場(chǎng)。2M緩存說明是主流型號(hào)，512K緩存的則毫無疑問是定位于低端市場(chǎng)的廉價(jià)型號(hào)。5、接口類型接口也是影響硬盤性能得一個(gè)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(gè)Ultra ATA/66接口標(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(hù)機(jī)制隨著硬盤容量和速度的提高，人們對(duì)硬盤安全性的要求也越來越高。于是，各個(gè)公司都開發(fā)了數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)。其中最有特點(diǎn)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(dú)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(dòng)化：當(dāng)硬盤累計(jì)加電達(dá)到8小時(shí)后，一旦系統(tǒng)閑置超過15秒，硬盤即可自動(dòng)檢測(cè)并修復(fù)錯(cuò)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(jī)而使掃描過程中斷，硬盤都會(huì)在系統(tǒng)再次閑置（或開機(jī)后閑置）15秒之后繼續(xù)掃描直到任務(wù)完成。進(jìn)行一次全盤掃描，對(duì)4.3G硬盤只需8分鐘，13G的硬盤也只要20分鐘，堪稱保護(hù)硬盤數(shù)據(jù)的好助手。此外，還有IBM的DFT（Drive Fitness Test，驅(qū)動(dòng)器性能檢測(cè)）和昆騰的DPS（數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)，Data Protection System），MAXTOR的MaxSafe和西捷的高達(dá)300G的防沖撞設(shè)計(jì)。這些保護(hù)機(jī)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(dá)到68GB。 許多人發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)中顯示出來的容量往往比硬盤容量的標(biāo)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(jì)算機(jī)中1GB1024MB，而硬盤廠家通常是按照1G1000MB進(jìn)行換算的。 平均尋道時(shí)間（AverageSeekTime） 硬盤的平均尋道時(shí)間是指硬盤的磁頭從初始位置移動(dòng)到盤面指定磁道所需的時(shí)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(shí)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(biāo)磁道位置（經(jīng)過一個(gè)尋道時(shí)間），然后從目標(biāo)磁道上找到所需讀取的數(shù)據(jù)（經(jīng)過一個(gè)等待時(shí)間）。這樣我們看到硬盤在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，要經(jīng)過一個(gè)平均尋道時(shí)間和一個(gè)平均等待時(shí)間，平均訪問時(shí)間平均尋道時(shí)間平均等待時(shí)間。在等待時(shí)間內(nèi)，磁頭已到達(dá)目標(biāo)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(gè)時(shí)間當(dāng)然越小越好，但它受限于硬盤的機(jī)械結(jié)構(gòu)。目前硬盤的平均尋道時(shí)間通常在 9ms到11ms之間，如邁拓的鉆石7代系列平均尋道時(shí)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(dá)到5400RPM（每分鐘5400轉(zhuǎn)），而部分硬盤如邁拓的金鉆系列則達(dá)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(dá)10020RPM。上述的平均等待時(shí)間，為盤片旋轉(zhuǎn)一周所需時(shí)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(shí)CPU的等待問題，在硬盤上設(shè)置適當(dāng)?shù)母咚倬彺?，以解決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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)是在ATA接口標(biāo)準(zhǔn)上發(fā)展起來的一種新型硬盤接口標(biāo)準(zhǔn)，采用此接口的硬盤，其數(shù)據(jù)傳輸率理論上可達(dá)到33MBs。實(shí)際上，要想達(dá)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(dá)到264Mb。因?yàn)橛脖P內(nèi)部是以bit（位）進(jìn)行讀取的，外部是以Byte（字節(jié)）進(jìn)行傳輸?shù)?，其?bit（位）等于一個(gè)Byte（字節(jié)）。現(xiàn)在最新的硬盤已經(jīng)開始采用UltraDMA66標(biāo)準(zhǔn)接口了。 SCSI（SmallComputerSystemInterface）即小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口，它的CP U占用率低，僅為10左右（