上海市场一向是IT厂商必争之地,各种品牌的电脑硬件令消费者目不暇接。硬盘作为PC机重要的组成部分,最近新品推出的速度越来越快,价格也由于激烈的竞争越发平易近人。在今年夏季,15G到30G的硬盘已经成为市场主流。7200转、2M缓存成为越来越多用户购买硬盘的标准,笔者将陆续写一些关于主流硬盘的评测文章,帮助消费者了解常见硬盘的实际性能,从而在购买时做到有的放矢。第一篇评测了包括Fujitsu(富士通),Quantum(昆腾),Seagate(希捷)和Western Digital(西部数据)在内的六款15G到30G的主流硬盘。以后会陆续评测Maxtor(迈拓)和IBM的产品。
IDE vs SCSI
评测硬盘就必须在IDE和SCSI两种硬盘中作出选择。SCSI接口是两者中相对较快的总线系统。Ultra2Wide-SCSI是SCSI硬盘采用的一般标准,它支持多达15个硬盘组成SCSI硬盘链并提供80 M字节/秒的带宽。目前最高性能的SCSI硬盘能够提供相当于前者两倍带宽的Ultra160接口,但是那些令人肃然起敬的家伙是用高昂的代价换来的。SCSI硬盘至少比IDE硬盘贵三分之一。其次,你还需要配置一块SCSI适配卡。你可以在最近几年生产的所有主板上找到IDE接口,但只能在极少的几块主板上找到板载SCSI控制芯片。当然,如果你资金宽裕的话,你可以使用SCSI接口的硬盘提高整个系统的速度。除了纯粹的数据传输率以外,同样大小的IDE和SCSI区别其实很小。SCSI系统能够通过RAID(冗余硬盘阵列)系统进一步提供更高的速度,这项技术同样适用于IDE硬盘,但IDE目前受限于最大不超过66M字节/秒的带宽 (ATA66),接下来会推出100 M字节/秒(ATA100)的硬盘。某些IDE硬盘得益于SCSI的一些技术(指令队列)成为目前最新一代的高端驱动器。由于高端计算机通常要求最佳的性能表现,而最快的硬盘通常采用SCSI接口。
IDE接口是相当容易使用的一种接口,一个IDE接口只支持两个IDE硬盘,两者只需要简单的主(Master)或从(Slave)跳线设置就可以正常工作,无需驱动器ID和总线中断设置。主从盘之间的不兼容现象是一件十分罕见的事。此外,我们中的绝大多数人正在使用或即将使用的都是IDE硬盘。
就象我已经提及的,我们可以非常低的成本使用IDE RAID系统,IDE RAID控制卡的价格比SCSI类型的控制卡便宜的多 - 但通常只支持四个硬盘。此外,你可以使用便宜的IDE硬盘。当使用两个硬盘时数据传输性能是单个时的两倍,你还可以使用三个或更多的硬盘来获取更好的性能。总之,你应该知道性能不会呈线性增长,两个硬盘RAID可以使你的性能翻倍;三个硬盘RAID不可能提供三倍性能;使用四个硬盘RAID将达到UltraDMA/66的最大限制,所以最多达到一个硬盘的3.5倍的性能。
上图显示一个40 针的IDE接口。请注意一根UDMA/66电缆有80针,其中有40针是接地的。
上图显示老式SCSI接口(SCSI, SCSI-2 或FastSCSI,UltraSCSI)。
最新的SCSI设备使用Ultra2Wide界面,普通Wide和UltraWide SCSI (20和40 M字节/秒) 使用68针。
这是34针FDD接口!
测试标准
某些人可能相信硬盘之间的区别只在于性能。事实上性能只是硬盘这篇文章的一个章节而已。在硬盘的发展过程中,一个主要的方向就是增加转速。作为高转速的副产品,轴承摩擦力比原先更高,硬盘变得越来越热,噪音越来越大。对一台服务器来说这可能是小事一桩,但家庭和办公室的电脑应该在低噪音和凉爽的环境下工作。
测试标准 - 性能方面
一个最快的硬盘应该同时提供最短的存取时间和最高的数据传输率。转速对这两者都有很大的影响,借助于高转速,在所需的数据经过磁头前,读/写磁头可以等待更少的时间,从而提高传输速度和减少存取时间。
为了增加性能,所有的现代硬盘都采用了UltraDMA/66 (或叫UltraATA-2)界面和内部缓存。在本文中的所有硬盘都采用了2M缓存,除了Seagate的20G Barracuda ATA I (目前逐渐被更快的Barracuda ATA II取代),还在采用512KB。尽管这款硬盘逐渐从市场消失,我决定还是在这次评测中包括它,作为我们的参照组。
测试标准 - 噪音水平
每次你进入一个陌生的办公室,马上能够感觉到电脑的存在,电源风扇和硬盘是主要的噪声来源。高质量的电源借助于内部的温控调节器提高或降低风扇的转速,可以有效抑制噪声。
第一块7,200转的硬盘工作时会产生刺耳的高频噪音,大多数人描述几乎无法在它旁边正常工作。今天,随着技术的进步,高频噪声能够减少到最低,因此,7,200转的硬盘不会比5,400转的硬盘发出更大的声响。
测试标准 - 不良振动
轴心及相关驱动器马达会导致振动,振动会同时传递到计算机的机箱上。根据你的机箱质量的优劣,一个或多个部件会受到振动的影响。我想你能够想象一片振动的金属片会破坏整个系统的协调一致。要找到一个科学的方法用数字去衡量振动的水平是非常困难的,因此我希望你能够参照我的标准。
测试标准 - 温度
就象上面所述:增加转速导致更高的摩擦力,从而发出更多的热量。工作在10,000转(仅限于SCSI接口)的硬盘需要主动冷却,在高温状态下磁盘会丢失部分数据。IDE硬盘无需冷却就可以长时间工作,毕竟价格因素比SCSI的性能更为诱人。通过了解这次参测硬盘的实际工作温度,你可以无需主动冷却而使用任何其中一款硬盘。无论如何,使用硬盘冷却系统总是对数据安全甚至性能提高的一种投资。由于大多数IDE硬盘在特别高温下会主动校准磁头的位置,有可能造成数据丢失,这可能成为一种喜欢昂贵的SCSI硬盘的理由:需要持续不间断数据流(比如视频编辑和硬盘热备份)的人员会为硬盘几乎不会发生再校准的情况而感到高兴。事实上这只是发展高端硬盘道路上遇到的问题之一。
请记住还有其他的组成部分在忍受高温的煎熬,每个硬盘都有自己的电气部分(IDE硬盘内置了磁盘控制电气部分),至少包括一个控制芯片,一个硬盘特征信息芯片,一个或多个缓存芯片。高温很容易影响这些芯片,就象你从处理器中早就得知的一样,芯片的温度不能超过某个特定的值。当然,很难测试一颗芯片的真实温度,所以普遍采用芯片表面温度作为衡量标准。大部分Pentium III处理器被规定在摄氏80度以下工作,不正确的冷却方法会导致高温,结果是死机或芯片损坏。同样的道理当然适用于硬盘芯片。
测试标准 - 热的标准?
你可能无法判断什么时候硬盘工作过热,但硬盘温度超过50摄氏度时你可以很容易地发现。将你的计算机打开一段时间(至少两个小时),然后,你应该仔细打开机箱并把你的手放在硬盘上 (请不要接触硬盘底部的任何电气部分)。最好让计算机持续工作下去,关闭计算机会导致主要部件温度很快降低 - 至少会低于潜在的临界温度。
在硬盘温度达到55摄氏度时,皮肤和硬盘接触的部分会感到疼痛。这显示你应该注意冷却和散热工作。如果你感到必须把手从硬盘表面拿开,你可以肯定表面温度已经达到50摄氏度以上。如果这样,我建议你考虑添置一套硬盘冷却系统(有一种双风扇的)延长你的硬盘使用寿命。
Fujitsu(富士通) MPF-3204AH
这款硬盘在前10G容量内提供了27M字节/秒的传输速度,在第二部分(10-20 G字节)传输速度降低到17M字节/秒。
在Windows 98和Windows 2000下拥有同样的测试结果。
Fujitsu(富士通)和Seagate(希捷)公司一样使用了铝制外壳。这种材料很适合做热传导工作。这种硬盘工作温度经测量为47摄氏度,和我们的参照硬盘Seagate ST320430A一样。在振动方面做得不错,虽然Fujitsu)富士通使用了铝金属,但硬盘工作时还是很安静。
这款硬盘的跳线设置图贴在盘体正面(如图),初学者可能不知道如何下手,但最坏的情况不过是硬盘无法使用,不会损坏硬盘,老手就不用看了。一般的情况还是使用出厂设置。
3204AH性能较为平均,一方面,它能够提供较高的最大传输速度,但同时它比其他硬盘更容易掉速。它的最大优点是优秀的低噪音水平,领先于所有参测硬盘。寻道时间在Windows
98和Windows 2000下表现得同样优秀,这款硬盘非常适合数据库应用场合以及要求大量小文件存取的环境。
Fujitsu(富士通)MPF-3204AH | |
容量 | 20.4GB |
转速 | 7,200转 |
平均寻道时间 | 8.5毫秒 |
缓存 | 2048KB |
保修年限 | 3年 |
Quantum(昆腾)Fireball Plus LM 20.5
这款硬盘在前10G容量内提供了25~27M字节/秒的传输速度,在第二部分(10-20 G字节)传输速度缓慢降低到18M字节/秒。
在Windows 2000下的表现完全一样。
Fireball(火球) Plus LM外观是典型的Quantum"光版",表面没有贴纸和突起物。所有的信息都采用了直接印制在金属表面的方法。Fireball(火球) Plus LM在商业磁盘性能测试中表现差劲,它在Ziff Davis的Winstone 2000测试中表现最差。但在高端测试方面表现良好,当然如果你只使用Adobe Premiere、Photoshop、Macromedia Director或者音乐软件Sound Forge的话,你会对它感兴趣的。在CPU占用率方面只能说喜忧参半:在Windows 98中占用率高达50%,但在Windows 2000中又是最低的(22%)。
这款硬盘提供了不错的最大数据传输速度。而最大数据传输速度到最小数据传输速度之间的过渡十分平稳,没有速度陡降的现象。总而言之,你得到的是一块十分平稳的硬盘,而且在它工作时你几乎听不到任何声音。这款Quantum硬盘在低噪音方面仅次于上面介绍的Fujitsu硬盘,居六款硬盘的第二位。但还有一件奇怪的事:在Windows 98下的寻道时间太差了,可是在 Windows 2000下又相当不错。它事实上还是散热性能最好的硬盘,在我们的测试中它升热均匀,最高温度不过45摄氏度,相当不错。
硬盘的背面布置了所有的电气芯片,使用这种硬盘应该比其他硬盘更加小心,因为,所有芯片没有任何保护措施。
最后我必须说,如果我使用Windows 98,我决不会采用这款硬盘。Quantum的Fireball Plus LM在Windows NT或Windows 2000下会提供更好的性能。这是一款发热量小、安静并且拥有极佳NT性能的硬盘,但它在Windows 98下的性能实在无法令我们满意。
Quantum Fireball Plus LM 20.5 | |
容量 | 20.5GB |
转速 | 7,200转 |
平均寻道时间 | 8.5毫秒 |
缓存 | 2048KB |
保修年限 | 3年 |
Seagate Barracuda(酷鱼)ATA ST320430A
这款硬盘在前10G容量内提供了25~28M字节/秒的传输速度,在第二部分(10-20 G字节)传输速度降低到18M字节/秒。
Seagate(希捷)的Barracuda ATA在Windows 98和Windows 2000中有相同的表现,唯一的区别在于后者的CPU占用率较低。
这款硬盘现在应该很少看到了。不过我们还是要包括它,作为我们的参照组。大约半年前我准备做一些硬盘的测试,那时它是最快的品种。此外,Seagate用金属板覆盖了硬盘的底部(如下图),使电气部分得到了很好的保护。在倡导自己动手DIY的今天,每个部件都会被频繁拆卸,这项设计有效防止静电击穿盘控芯片,值得推荐。
所有的Barracuda ATA系列硬盘被封装在一个铝制外壳内,这种设计有利有弊。我们知道大部分的处理器散热器是由铝和铝合金制造的,这种材料十分适合需要热传导的环境。借助于铝制的外壳,所有的Barracuda ATA硬盘可以迅速地把热量传递到机箱上,缺点是铝无法象其他金属一样消除硬盘的振动。这就是你可以清楚地感受到Barracuda ATA硬盘比Western Digital(西部数据)硬盘振动强的多。
不过一谈及性能,ST320430A并不出众。在几乎所有的测试中,它无法赶上其他参测硬盘,这可能归罪于略小的缓存(512 KB,而其他硬盘均为2 MB)。只有纯粹的数据传输率排到第三位,还算不错。无论如何,Seagate硬盘是最热和最吵的参测硬盘,如果你不介意这一点,你只需化很少的钱,可以得到一块现代化的硬盘,何乐而不为呢?
Seagate Barracuda ATA,ST320430A | |
容量 | 20.4GB |
转速 | 7,200转 |
平均寻道时间 | 7.6毫秒 |
缓存 | 512K |
保修年限 | 3年 |
Seagate Barracuda ATA II (酷鱼II代)ST330630A
从10G到20G这一段最大数据传输率在29 M字节/秒左右,10G到20G时缓慢地降低到24M字节/秒,最后的10G在18到24M字节/秒左右。
在Windows 2000下的表现和Windows 98下相同。但在Windows 2000下仅需占用22% 的CPU处理时间,而在Windows 98下则上升为39%。
我们为这次评测从Seagate借到了30G的产品。你可以从名字上发现Barracuda ATA II是我们参照组硬盘的后继产品。这款硬盘具有2M的缓存,我估计这就是它优秀表现的主要原因之一。除了Western Digital的某些型号在Creation Winstone测试中稍稍领先,ST330630A在绝大多数的测试中获得最高得分,而且Barracuda ATA II提供了本次评测中最优秀的数据传输率,这使它适合各种需要持续数据流的应用场合。
它的缺点是发热量很大,明显是所有参测硬盘中最大的一个。工作温度经常达到50摄氏度,我个人的建议是配备一个硬盘散热装置,个头不一定很大,只要能把工作温度降低几度就完美了。
我对这款硬盘较高的温度值和振动并不感到惊奇,毕竟它使用的是和ST320430A同样的铝铸件外壳。这款硬盘的设计理念定位于高端IDE存储系统,如果你需要最好的性能,当然应该购买这款Seagate硬盘,但入门者可能会作出另外的选择,它还需要在降温和降噪方面多下功夫。
Seagate Barracuda ATA II,ST330630A | |
容量 | 30.6GB |
转速 | 7,200转 |
平均寻道时间 | 8.2毫秒 |
缓存 | 2096K |
保修年限 | 3年 |
Western Digital(西部数据) WD153BA 和 205BA
这款硬盘的性能显得平稳但相对前几款硬盘差了一些。在起始的5G提供了22-25M字节/秒的传输速率,在5-10G的范围内提供了21-24M字节/秒的传输率,在最后的容量内下降到16M字节/秒。
当我看到在Windows 2000下这块硬盘的表现时不禁大吃一惊,在2G时发生了性能的陡降(数据传输率从25M字节/秒陡降到13M字节/秒)。我一开始怀疑是数据区和空白区的临界效应,因为我用于测试的硬盘里有2.1G的数据,但所有的测试都在这个环境中实施,唯独这款硬盘出现了性能陡降现象,实在难以置信。
20GB的这款和15GB的同伴命运差不多。
在Windows 2000下的性能同样在大约12%容量处出现了性能陡降。
来自Western Digital的这两款硬盘没有采用铝制外壳,这就是我们为什么几乎感觉不到任何振动的原因。在检测了噪音水平之后,我对WD的硬盘留下了良好的印象。即使你能清楚地听到盘体的转动声,但根本不会感到烦躁。就象很多人买硬盘首先关心的是噪音是否大一样,噪音水平反映了硬盘的一项重要性能。
这两款硬盘在除了高端磁盘性能Winmark和寻道时间外的大多数测试中表现优秀,事实上,你可以得到不错的性能,虽然它在传输速度测试(使用WinMark的磁盘测试)中的表现证明它不是最快的那种。除了纯粹的传输性能,Western Digital在其他技术细节上做了优化,虽然你可能在对它的第一印象中忽视这一点,例如,对CPU的占用率被成功降低,在Windows 2000中的CPU占用率是所有竞争对手的一半,同时在Windows 98下CPU占用率也是最低的。这也是为什么WD硬盘能够在磁盘Winmark中紧咬对手并在ZD实验室的Content Creation Benchmark中超越所有对手的原因。
所有的芯片都位于正面的电路板下方,可以避免意外破坏。
从上图你可以看到WD硬盘的跳线设置,简单明了地说明了如何把它设为主盘或从盘。Western Digital表现出令人难忘的综合性能,但它不是最快的硬盘,这两款WD硬盘距离适合视频编辑和磁盘备份的应用场合还有差距,但我很乐意把它推荐给刚入门的朋友和那些对硬盘噪音十分敏感的人,它是低噪音、微小振动、精致电气和低工作温度的楷模,几乎适合所有中低端应用的需要。
Western Digital WD205BA | |
容量 | 20.5GB |
转速 | 7,200转 |
平均寻道时间 | 9.0毫秒 |
缓存 | 2048KB |
保修年限 | 3年 |
Western Digital WD153BA | |
容量 | 15.3GB |
转速 | 7,200转 |
平均寻道时间 | 9.0毫秒 |
缓存 | 2048KB |
保修年限 | 3年 |
测试用机配置
测试系统 | |
CPU | Intel Celeron, 500 MHz |
主板 | Iwill(艾崴) W100, i810芯片组 |
内存 | Micron 128MB SDRAM, 7纳秒 CL2 |
IDE控制器 | i810 UltraDMA/66 控制器(ICH芯片) |
图形卡 | i810板载显示卡 |
网卡 | 3COM 905TX PCI 100M |
操作系统 | Windows 98第二版 4.10.2222 AWindows 2000 Pro 5.00.2195 |
测试软件 | |
办公应用测试 | ZD实验室WinBench 99 - Business Disk Winmark 1.2 |
高端应用测试 | ZD实验室 WinBench 99 - Highend Disk Winmark 1.2 |
额外容量测试 | ZD实验室 Content Creation Winstone 2000 |
性能测试 | ZD实验室 WinBench 99 - Disc Inspection Test |
温度测试 | 使用主板温度探测装置和探头,取工作两小时后的表面最高温度作为基准 |
噪音测试 | 我们建造了自己的隔音装置,杜绝其他声源的干扰 |
环境设置 | |
图形卡驱动 | Intel i810 Reference Driver 4.11.01.2555 for Windows 98 |
IDE驱动 | Intel Busmaster DMA Drivers 5.01 |
DirectX版本 | 7.0a |
屏幕解析度 | 1024x768,16位色,85Hz刷新率 |
测试配置说明:
我找到了一套相当容易搭建的测试系统,来自Iwill的小板使用了Intel i810芯片组,包括板载图形卡和不错的UltraDMA/66控制器。图形卡的质量当然无法满足DIYer们的需要,但对这次测试来说足够了,我们的主要目的是展示各种硬盘之间的差异,而不是CPU和图形性能,Intel 板载的IDE控制器对我们来说才是非常重要的设备。
Intel的Celeron 500是一款便宜而高速的处理器,为我们的硬盘测试提供了足够的动力,虽然CPU工作在66MHz的前端总线下,系统还是提供了等同于i820和i840以及133 MHz系统的IDE性能,最后,IDE控制器工作在和PCI总线(33MHz)相同的频率下。
当然,我们使用了最新的Windows 98和Windows 2000下的Intel Busmaster driver, 这里有个小提示:你应该知道一旦装上这些驱动就无法将它彻底删除,到目前为止,Intel 的驱动仍然没有卸载功能。
在Windows 98和Windows 2000下,我们使用了Intel最新发布的图形卡驱动程序4.1版。
温度测量
Iwill(艾崴)的W100主板提供了一个温度感应器和一个温度探头,它被默认设置为探测系统温度,不过,这次它将被用来测量某个固定表面的温度(一个CDROM或硬盘)。我们把温度探头放在每个硬盘的正面和侧面,从不同的温度值中取最大值,即使它来自侧面。
噪声测量
为了得到每个硬盘的噪音水平,我们制作了一个特殊的箱子,填满了消音材料。尺寸是 50x50x40厘米,还可以用于测试其他配件之用(风扇,CDROM等等)。
上图就是我们的噪音测量箱,我们使用了一个微型数字式分析仪(从德国的一家电子邮件订货公司购买)来得到硬盘噪音的(Db)分贝值。我声明这种测试方法纯粹是一种个人尝试,结果不能和其他测试结果相比较。
从上图你可以看到我们的高保真麦克风放在一根金属管内置于箱子的中间,下方就是我们放硬盘的地方,箱子内填满满特殊橡胶(黑色的多孔垫子),可以吸收所有其他的振动,使我们可以确信箱子里唯一的噪音来自硬盘自身。
硬盘测试结果
ZD实验室的WinBench 99中的商业磁盘性能测试显示,两款Western Digital硬盘和最新的Seagate Barracuda ATA II在办公应用方面居第一集团。
Quantum的Fireball Plus LM硬盘在高端磁盘测试中领先了除了酷鱼II以外的所有对手,希捷的酷鱼II代30G以绝对优势在这项测试中称雄。我们的参照组,Seagate Barracuda ATA由于只有512KB的缓存,就显得力不从心了。
Content Creation Winstone 2000 - Windows 98第二版
虽然Barracuda ATA II再次领先,但请注意微小的差距。
Content Creation Winstone 2000 - Windows2000
在Windows 2000下做同样的测试,Western Digital能够动摇希捷酷鱼II的霸主地位。
数据传输测试 - WinBench 99磁盘性能测试
现在,你知道哪种硬盘是速度之王了吧,WD的两款硬盘露出了弱者的本色。
Seagate和Fujitsu硬盘是性能上的胜利者,酷鱼II代无愧为最快的7200转硬盘,但我们要说的是数字上的差距并不代表实际应用中有如此大的差距,不然谁会去买WD硬盘?
CPU占用率测试 - Windows 98第二版
fujitsu和Quantum硬盘消耗了大量CPU资源,Western Digital的20G和Seagate在这项测试中领先。
CPU占用率测试 - Windows 2000
Western Digital在Windows2000下再次占用了最少资源,他们的硬盘在占用资源方面仅次于SCSI硬盘,10% 是一个理想的结果。
寻道时间 - Windows 98第二版
Seagate和Fujitsu在Windows 98下寻道时间的测试中居于第一、二位,Quantum硬盘表现糟糕,让我们接着看Windows 2000下的结果...
寻道时间 - Windows 2000 Professional
Western Digital的两款硬盘再次垫底,Quantum硬盘从最后一名一举上升到首位。
磁盘工作噪声
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我们的结果取分贝值,从算术上来说,10分贝的差距在实际中会导致10倍(1000%)的声音功率增长,人的耳朵会将10倍的声音功率增长翻译为一倍的声音增长。
磁盘温度
Seagate和Fujitsu硬盘温度相当高,而Western Digital在这方面工作做得相当好,15 GB的那款硬盘温度低于40摄氏度!
硬盘的安装
硬盘的安装是一件很基本的事,这里就不多说了,我想强调一些注意点: 你的硬盘转速越快,它的发热量越大。因此,稳妥地安装你的硬盘十分重要,注意你的硬盘和机箱是否紧密接触,换句话说,注意驱动器架的两侧是否通过四个紧固螺钉和硬盘紧密联接。这点相当重要,因为机箱实际上起到硬盘散热器的作用。
某些人试图通过在硬盘和机箱驱动器架之间增加一层软质材料的方法来减少硬盘的振动,但请注意这种做法的结果是阻止了硬盘将热量传递给机箱。如果你仍然想使用绝缘的材料,我强烈推荐采用7,200或10,000转的硬盘散热装置。
结论
我想如果要推荐一款适合所有人的硬盘,这是相当困难的。在阅读了本文后,你应该知道每种硬盘都有优势和缺点。Seagate Barracuda ATA II是最快的硬盘,但会给你的机箱带来振动。Fujitsu硬盘非常安静并且提供了相当短的寻道时间,但它的发热量和Seagate差不多。Quantum的硬盘也不错,但Windows 98下的性能拖了它的后腿。Western Digital提供了两款不错的硬盘,但基本性能略差了些。至于选择哪一款,要看你个人对存储系统的需求如何。如果你把性能和容量放在第一位,我强烈推荐Seagate硬盘,你只需要添一个类似"酷先生"套装中的硬盘双风扇冷却装置即可。使用数据库而怕吵的朋友可以考虑Fujitsu硬盘;最后,Western Digital硬盘速度一般但极少占用CPU资源,安静且低发热量,性能均衡,也可以考虑。
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