通通透透看硬盘

互联网 | 编辑: 2003-09-10 00:00:00原创 一键看全文

为了帮助读者对硬盘的参数、技术有一个基本的概念,我们就决定制作这篇文章,希望能让读者看完后有一种茅塞顿开、豁然开朗的感觉,这样,我们的目的也就达到了

第四页:硬盘专有名词

硬盘转速(Rotational Speed)

又称Spindle Speed。是指硬盘主轴马达的转动速度。单位为RPM(Rotation Per Minutes),单位以分钟来计算。其硬盘的转速往往是直接影响到硬盘内部数据传输率的关键因素之一,比如说再慢的7200转硬盘,也要比最快的5400转硬盘性能好上一截。瘦死的骆驼比马大。转速的快慢直接影响到性能,同时,也是决定一个硬盘档次划分的重要因素。

最高内部传输速率(Maximum Internal Data Transfer Rate)

最高内部传输速率也就是我们平时所说的内圈传输速率,它是指磁头和高速数据缓存之间的最高数据传输速率。单位为Mbits/s,如果要换算成MB/s的话,要以Mbits/8来获得。最高内部传输速率的性能是由硬盘转速以及盘片存储密度(单碟容量)有直接的关系。

持续数据传输速率(Sustained Transfer Rate)

持续数据传输速率和最高内部传输速率的概念基本一样,但其测算的是从磁头到数据缓存的一个连续、稳定的数据传输速率。因此,这个数据往往代表了一个硬盘的真正性能。也是硬盘快慢的决定性因素之一。

最高外部传输速率(Maximum External Data Transfer Rate)

最高外部传输速率与突发数据传输速率(Burst Data Transfer Rate)以及(Maximum Interface Data Transfer Rate)其实是一个概念,单位为MB/s。它是指电脑主机通过数据总线从硬盘高速数据缓存读取速度的最高速度。这个数值通常也就是接口的峰值速率,比如Ultra ATA/100就是100MB/s,Serial ATA 1.0就是150MB/s。

平均寻道时间(Average Seek Time)

也就是平时所说的寻道时间。它是指磁头移动至某个指定磁道查找相应数据所用的时间(读取操作)。也就是开始移动至读取数据为止,单位为ms(毫秒)。平均寻道时间为硬盘数据读取能力的关键因素之一。寻道速度越快,在读取数据的响应时间上就有更大的优势。目前硬盘的单碟容量更为越高,磁头的寻道操作和距离都会减少,寻道时间也会得到改善。

平均潜伏时间(Average Latency)

平均潜伏时间就是指磁头移动到目标数据所在磁道(存储操作),等待存储数据的时间。

平均存取时间(Average Access Time)

平均存取时间是指磁头找到指定数据的平均时间,通常它就是硬盘平均寻道时间(读取)和平均潜伏时间(存储)之和。平均存取时间最能代表硬盘找到某一数据所用的时间,数值越小越好,单位为ms。

S.M.A.R.T(Self monitoring Analysis and Reporting Technology)

S.M.A.R.T(自侦测、分析和报告技术)是硬盘本身通过持续地监听、分析其内部一些重要参数,在硬盘即将出现故障之前向系统使用/管理者发出预警,发出信号,使其有足够的时间对硬盘所即将出现的故障做出应急措施,保护数据的完整,防止丢失。

FAT32

一直使用Windows 9X/ME操作系统的朋友应该很了解这种磁盘分区格式。它是FAT16的升级版本,采用了32位的文件分配表,因此对磁盘的管理能力相对FAT16来说要强大许多。支持512MB-32GB的单分区磁盘容量。而且速度以及利用率都要比FAT16强上许多。不过稳定性并不是很好。

NTFS

Windows NT内核系列(Windows NT/2000/XP)操作系统的磁盘分区格式。和FAT32格式相比,NFTS有如下特点:1、速度要比FAT32格式慢5%左右。2、可以存储大于4GB的文件。3、能够更好地诊断并修复硬盘所发生的错误,稳定性更高。4、拥有更小的簇,可以使硬盘的利用率更上一层楼。不过其只能在Windows NT内核的操作系统才能使用,通用性不强。

硬盘的分类以及技术

通常我们所说的硬盘分类,主要是接口技术的不同,一个接口的不同往往代表的是硬盘的一个技术变革。比如我们民用的IDE硬盘、高端的SCSI硬盘以及更为先进的Serial ATA硬盘。那么这些接口究竟有些什么差别呢?让我们来简单地探究一下吧。

IDE硬盘

IDE硬盘为目前的主流硬盘接口。它的全称为“Integrated Drive Electronics”,为盘体与控制器集成在一起的磁盘驱动器,而IDE接口的官方名称就是我们所熟知的另一个名字“ATA”(Advanced Technology Attachment)接口。我们今天来介绍的就是ATA接口。

IDE这个概念早在1986就已经提出,其目的就是突破旧式磁盘子系统标准的性能瓶颈。该标准是由西部数据以及Compaq提出的。不过当时它并非一个行业标准,直到ATA标准推出。我们目前所使用的并行ATA技术就是基于IBM的AT(Advanced Technology)而成的。IDE的创新之处就是将控制器整合到了驱动器中。将逻辑控制器与界面分离的做法,既然ATA标准没有任何提高性能的特性,硬盘厂商也可以自行提高硬盘性能。IDE硬盘脱离了独立控制器的束缚,直接连接到系统总线上。这样,产品的成本也就随之降了下来。

IDE最初的设计只能支持两个驱动器,最高的容量为528MB,从目前来看,这点容量可能不过一个游戏、一部电影的容量,但在1986年,这个数字已经远远超过了用户的需求。不过随着电脑的飞速发展,更快的处理器、更高速的局部总线(比如VL-Bus以及PCI)的诞生以及大量软件的出现,使得IDE界面出现了性能上的瓶颈。

正因如此,西部数据于1993年发布了EIDE,这种标准确保了向后兼容的同时,还实现了更为快速的速度(16.6MB/s)以及137GB(28位寻址)的最高容量。它以两个通道来控制管理4个IDE设备,每个设备都以主/从模式配置,从EIDE开始,当今的硬盘技术架构就基本成型了。

EIDE的ATAPI(AT Attachment Packet Interface,AT附加装置信息包界面)规范也促进了光学驱动器(CD-ROM等)的蓬勃发展,其更为出色的性价比统一了凌乱的界面,目前绝大多数的内置CD-ROM、CD-RW、DVD-ROM都采用了EIDE的ATAPI规范。

在随后的1997年,Ultra ATA(或者叫ATA-33或者Ultra DMA 2)突破了16.6MB/s的速度限制,达到33.3MB/s。CRC(Cyclical Redundancy Check)也被融入硬盘中保证数据的安全性。

在ATA-5上,Ultra ATA/66也发布了,它的突发数据传输率达到了Ultra ATA/33的两倍,由于缩短了设定时间以及提高了脉冲率,更快的脉冲率导致了电磁干扰(EMI)的提高。因此Ultra ATA/66在原有的40针排线上增加了40针接地线。Ultra ATA/66依然向后兼容支持Ultra ATA/33、IDE/EIDE、CD-ROM等,加入了新的CRC侦错代码。

2000年,Ultra ATA/100标准推出,相比Ultra ATA/66,数据传输率提高到了100MB/s,并将信号电压从5V降低到了3.3V,并降低了时序。

正当人们认为Ultra ATA/100将是并行ATA的最后杰作的时候,来自大洋彼岸的Maxtor公司却在2001年发布了两项属于自己的标准——Fast Drives以及Big Drives。前者提高时钟频率,将传输率提高到133MB/s的水准,而后者则依靠48-bit的寻址空间,将最高硬盘容量限制提高了144PB的惊人数字!不过目前这两个规范,在硬盘厂商中只有Maxtor一人在搭台唱戏,一些芯片组以及磁盘控制器厂商在下面吆喝,并没有引起真正的影响,因为再怎么说也无法阻挡Serial ATA的汹涌攻势。

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