了解硬盘的指标与技术

computer · 发表于 2012/3/19 22:14

硬盘的容量几乎连年翻番，硬盘的淘汰、更新频率可能还要高于CPU。我们有必要熟悉硬盘的一些性能指标和技术，以便明了我们自己在硬盘使用方面的要求，在更新换代时使用上质量可靠、性能稳定的硬盘。 　　硬盘的一些性能指标 　　1.主轴转速 　　硬盘的主轴转速是决定硬盘内部数据传输率的决定因素之一，它在很大程度上决定了硬盘的速度，同时也是区别硬盘档次的重要标志。目前7200rpm的硬盘是主流产品， SCSI硬盘的主轴转速已经高达15000rpm，当然其价格让普通用户难以接受。 　　2.寻道时间 　　该指标是指磁头移动到数据所在磁道所用的时间，单位为毫秒(ms)。平均寻道时间则为磁头移动到正中间的磁道需要的时间。注意它与平均访问时间的差别。硬盘的平均寻道时间越小性能则越高。现在使用的硬盘平均寻道时间当在10ms以下。 　　3.单碟容量 　　因为标准硬盘的碟片数是有限的，靠增加碟片来扩充容量是有限度的。只有提高每张碟片的容量才能从根本上解决这个问题。大容量硬盘采用GMR巨阻型磁头，磁碟的记录密度大大提高，硬盘的单碟容量也相应提高了。 　　4.潜伏期 　　当磁头移动到数据所在的磁道后，等待所要的数据块继续转动(半圈或多些、少些)到磁头下的时间，其单位为毫秒(ms)。平均潜伏期就是盘片转半圈的时间。 　　5.硬盘表面温度 　　该指标表示硬盘工作时产生的热量使硬盘密封壳温度上升的情况。硬盘工作时产生的温度过高将影响薄膜式磁头的数据读取灵敏度，因此硬盘工作表面温度较低的硬盘有更稳定的数据读、写性能。 　　6.道至道时间 　　该指标表示磁头从一个磁道转移至另一磁道的时间，单位为毫秒(ms)。 　　7.高速缓存 　　指硬盘内部的高速存储器。大容量硬盘的高速缓存一般为512KB～2MB，2MB缓存是目前IDE硬盘的主流。 　　8.全程访问时间 　　该指标指磁头开始移动直到最后找到所需要的数据块所用的全部时间，单位为毫秒(ms)。而平均访问时间指磁头找到指定数据的平均时间。通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。 　　9.最大内部数据传输率 　　该指标名称也叫持续数据传输率(sustained transfer rate)，单位为Mb/s。它是指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘片线密度(指同一磁道上的数据容量)。注意Mb/s或Mbps与MB/s含义的不同，前者是兆位/秒的意思，如果需要转换成MB/s(兆字节/秒)，就必须将Mbps数据除以8(一字节8位数)。例如某硬盘给出的最大内部数据传输率为131Mbps,但如果按MB/s计算就只有16.37MB/s。 　　10.连续无故障时间（MTBF） 　　该指标是指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间，单位为小时。一般硬盘的MTBF至少在30000小时以上。 　　11.外部数据传输率 　　也称为突发数据传输率，它是指从硬盘缓冲区读取数据的速率。在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率代替，单位为MB/s。目前主流的硬盘已经全部采用Ultra DMA/66/100技术，外部数据传输率可达66MB/s或100MB/s。 　　硬盘应用的一些技术 　　1.Drive-TIP技术 　　Drive-TIP是英文Drive Temperature Indicator Processor的缩写，中文含义是硬盘温度监测仪。该技术是一项旨在提高硬盘可靠性和使用性能的技术。它通过温度感应器来监测并报告驱动器温度是否明显超过预先设定的温度阈值，一旦明显超温，即采取相应的措施，如关闭驱动器来降低温度。这对于空间有限的笔记本专用硬盘来说是非常必要的。 　　2.Ultra ATA/66/100技术 　　此技术把ATA接口的最高传输速率提升到了66MB/s和100MB/s，在提高传输速率的同时，Ultra ATA/66/100还通过改进信号的时钟边沿特性并使用CRC循环冗余纠错技术，保证了在高速传输过程中数据的完整性。Ultra ATA/6/100向后兼容Ultra ATA/33，IDE接口同样为40线，但使用的电缆为80芯，比原来的IDE电缆增加了40根地线，这种设计可以降低相邻信号线之间的串扰。如果支持Ultra ATA/66接口的硬盘接在了40芯的老式电缆上，硬盘自动能以Ultra ATA/33模式工作。为了使用Ultra ATA/66/100接口，硬盘、主板和操作系统都必须提供相应的支持。 　　3.Load/Unload技术 　　适合笔记本电脑硬盘使用，因为笔记本电脑硬盘在工作时，磁头在盘片表面飞行，与盘片距离仅为约十万分之一英寸（比灰尘或指纹还要小）。光滑的磁盘表面和日趋降低的飞行高度增加了读写头和磁面碰撞的几率，也使硬盘的损坏几率随之而增加。而Load/Unload技术可使硬盘磁头在不工作时停泊在磁盘外面的专用槽中，大大降低了磁头与磁面的碰撞几率，从而延长硬盘的使用寿命。 　　4.SPS技术 　　SPS是英文Shock Protection System的缩写。硬盘非常怕震动，不管电源是否已经启动，只要硬盘受到了撞击或震动，或多或少总有数据受到一定程度的损伤，如果处于运转状态的硬盘受到震动或撞击，所造成的“伤害”会更大。SPS这种技术可以把硬盘因冲击而造成的损害降到最低的程度。 　　5.ABLE技术 　　ABLE是英文Adaptive Battery Life Extender的缩写，该技术一般也用于笔记本硬盘之中，它的优点是可以使笔记本电脑硬盘的耗电量降低大约20%，从而有效延长电池的使用时间，使用户不必被电池使用时间问题困扰。 　　6.IEEE1394技术 　　IEEE1394又称为Firewire（火线）或P1394技术，它是一种高速串行总线，现有的IEEE 1394标准支持100Mbps、200Mbps和400Mbps的传输速率，将来会达到800Mbps、1600Mbps、3200Mbps甚至更高，如此高的速率使得它可以作为硬盘、DVD、CD-ROM等大容量存储设备的接口。IEEE1394将来有望取代现有的SCSI总线和IDE接口。 　　7.S.M.A.R.T技术 　　该技术的英文全称是Self-Monitoring Analysis&&Reporting Technology，中文含义是自动监测分析报告技术。这项技术指标使得硬盘可以监测和分析自己的工作状态和性能，并将其显示出来。用户可以随时了解硬盘的运行状况，遇到紧急情况时，可以采取适当措施，确保硬盘中的数据不受损失。采用这种技术以后，硬盘的可靠性得到了很大的提高。 　　8.GMR技术 　　该技术的英文全称是Giant Magnetoresistive，中文含义是巨磁阻磁头。GMR技术的磁头与MR磁头一样，是利用特殊材料的电阻值随磁场变化的原理来读取盘片上的数据，但是GMR磁头使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构，比MR磁头更为敏感，相同的磁场变化能引起更大的电阻值变化，从而可以实现更高的存储密度，MR磁头能够达到的盘片密度为3Gbit-5Gbit/in2（千兆位每平方英寸），而GMR磁头可以达到10Gbit-40Gbit/in2以上。 　　9.DPS技术 　　DPS是英文Data Protection System的缩写，适合Quantum品牌Enhanced IDE接口且支持S.M.A.R.T.规格的硬盘，它可以让用户确定自己的硬盘是否真正发生了问题。用户可以在Quantum的网站上下载qdps.exe软件，如果觉得硬盘似乎有问题时，就可以用软盘开机，执行qdps.exe，以测试一下硬盘到底有没有问题。 　　10.OAW技术 　　该技术是英文Optically Assisted Winchester的缩写，它的中文含义是光学辅助温氏技术。它把传统的磁读写头和低强度激光束结合在一起，激光束通过光纤进入磁头，再通过一个微电机驱动的镜子反射到磁盘表面，从而实现磁头的精确定位。OAW技术能够在1英寸宽的范围内写入105000个以上的磁道，硬盘单碟容量可达36GB以上。 　　11、SB技术 　　SB是英文Shock Block的缩写，是Maxtor硬盘所采用的一种技术。这种设计的目的就是在于尽量降低读写磁头弹离碟片的可能性，如果读写磁头没有弹离碟片，就不会有碟片被读写磁头敲击而产生屑片的情况发生。 　　12、Ultra160/m 　　Ultra160/m是SCSI接口硬盘的高一级标准，它以Ultra3 SCSI为基础，传输速率高达160MB/s。