A. 硬碟的主要技術指標包括哪些
硬碟常見的技術指標有以下幾種:1、
每分鍾轉速(RPM,Revolutions
Per
Minute):這一指標代表了硬碟主軸馬達(帶動磁碟)的轉速,比如5400RPM就代表該硬碟中的主軸轉速為每分鍾5400轉。 2、
平均尋道時間(Average
Seek
Time):如果沒有特殊說明一般指讀取時的尋道時間,單位為ms(毫秒)。這一指標的含義是指硬碟接到讀/寫指令後到磁頭移到指定的磁軌(應該是柱面,但對於具體磁頭來說就是磁軌)上方所需要的平均時間。除了平均尋道時間外,還有道間尋道時間(Track
to
Track或Cylinder
Switch
Time)與全程尋道時間(Full
Track或Full
Stroke),前者是指磁頭從當前磁軌上方移至相鄰磁軌上方所需的時間,後者是指磁頭從最外(或最內)圈磁軌上方移至最內(或最外)圈磁軌上方所需的時間,基本上比平均尋道時間多一倍。出於實際的工作情況,我們一般只關心平均尋道時間。 3、
平均潛伏期(Average
Latency):這一指標是指當磁頭移動到指定磁軌後,要等多長時間指定的讀/寫扇區會移動到磁頭下方(碟片是旋轉的),碟片轉得越快,潛伏期越短。平均潛伏期是指磁碟轉動半圈所用的時間。顯然,同一轉速的硬碟的平均潛伏期是固定的。7200RPM時約為4.167ms,5400RPM時約為5.556ms。 4、
平均訪問時間(Average
Access
Time):又稱平均存取時間,一般在廠商公布的規格中不會提供,這一般是測試成績中的一項,其含義是指從讀/寫指令發出到第一筆數據讀/寫時所用的平均時間,包括了平均尋道時間、平均潛伏期與相關的內務操作時間(如指令處理),由於內務操作時間一般很短(一般在0.2ms左右),可忽略不計,所以平均訪問時間可近似等於平均尋道時間+平均潛伏期,因而又稱平均定址時間。如果一個5400RPM硬碟的平均尋道時間是9ms,那麼理論上它的平均訪問時間就是14.556ms。 5、
數據傳輸率(DTR
,Data
Transfer
Rate):單位為MB/s(兆位元組每秒,又稱MBPS)或Mbits/s(兆位每秒,又稱Mbps)。DTR分為最大(Maximum)與持續(Sustained)兩個指標,根據數據交接方的不同又分外部與內部數據傳輸率。內部DTR是指磁頭與緩沖區之間的數據傳輸率,外部DTR是指緩沖區與主機(即內存)之間的數據傳輸率。外部DTR上限取決於硬碟的介面,目前流行的Ultra
ATA-100介面即代表外部DTR最高理論值可達100MB/s,持續DTR則要看內部持續DTR的水平。內部DTR則是硬碟的真正數據傳輸能力,為充分發揮內部DTR,外部DTR理論值都會比內部DTR高,但內部DTR決定了外部DTR的實際表現。由於磁碟中最外圈的磁軌最長,可以讓磁頭在單位時間內比內圈的磁軌劃過更多的扇區,所以磁頭在最外圈時內部DTR最大,在最內圈時內部DTR最小。 6、
緩沖區容量(Buffer
Size):很多人也稱之為緩存(Cache)容量,單位為MB。在一些廠商資料中還被寫作Cache
Buffer。緩沖區的基本要作用是平衡內部與外部的DTR。為了減少主機的等待時間,硬碟會將讀取的資料先存入緩沖區,等全部讀完或緩沖區填滿後再以介面速率快速向主機發送。隨著技術的發展,廠商們後來為SCSI硬碟緩沖區增加了緩存功能(這也是為什麼筆者仍然堅持說其是緩沖區的原因)。這主要體現在三個方面:預取(Prefetch),實驗表明在典型情況下,至少50%的讀取操作是連續讀取。預取功能簡單地說就是硬碟「私自」擴大讀取范圍,在緩沖區向主機發送指定扇區數據(即磁頭已經讀完指定扇區)之後,磁頭接著讀取相鄰的若干個扇區數據並送入緩沖區,如果後面的讀操作正好指向已預取的相鄰扇區,即從緩沖區中讀取而不用磁頭再定址,提高了訪問速度。寫緩存(Write
Cache),通常情況下在寫入操作時,也是先將數據寫入緩沖區再發送到磁頭,等磁頭寫入完畢後再報告主機寫入完畢,主機才開始處理下一任務。具備寫緩存的硬碟則在數據寫入緩區後即向主機報告寫入完畢,讓主機提前「解放」處理其他事務(剩下的磁頭寫入操作主機不用等待),提高了整體效率。為了進一步提高效能,現在的廠商基本都應用了分段式緩存技術(Multiple
Segment
Cache),將緩沖區劃分成多個小塊,存儲不同的寫入數據,而不必為小數據浪費整個緩沖區空間,同時還可以等所有段寫滿後統一寫入,性能更好。讀緩存(Read
Cache),將讀取過的數據暫時保存在緩沖區中,如果主機再次需要時可直接從緩沖區提供,加快速度。讀緩存同樣也可以利用分段技術,存儲多個互不相乾的數據塊,緩存多個已讀數據,進一步提高緩存命中率。這是我們經常能看到的硬碟參數指標,正確理解它們的含義無疑對選購是有幫助的 7、
噪音與溫度(Noise
&
Temperature):這兩個屬於非性能指標。對於噪音,以前廠商們並不在意,但從2000年開始,出於市場的需要(比如OEM廠商希望生產更安靜的電腦以增加賣點)廠商通過各種手段來降低硬碟的工作噪音,ATA-5規范第三版也加入了自動聲學(噪音)管理子集(AAM,Automatic
Acoustic
Management),因此目前的所有新硬碟都支持AAM功能。硬碟的噪音主要來源於主軸馬達與音圈馬達,降噪也是從這兩點入手(碟片的增多也會增加噪音,但這沒有辦法)。除了AAM外,廠商的努力在上文的廠商介紹中已經講到,在此就不多說了。至於熱量,其實每個廠商都有自己的標准,並聲稱硬碟的表現是他們預料之中的,完全在安全范圍之內,沒有問題。這一點倒的是不用擔心,不過關鍵在於硬碟是機箱中的一個組成部分,它的高熱會提高機箱的整體溫度,也許硬碟本身沒事,但可能周圍的配件卻經受不了,別的不說,如果是兩個高熱的硬碟安裝得很緊密,那麼它還能承受近乎於雙倍的熱量嗎?所以硬碟的熱量仍需廠商們注意。