
硬盤的性能指標(biāo)有哪些.txt你媽生你的時(shí)候是不是把人給扔了把胎盤養(yǎng)大?別把蝦米不當(dāng)海鮮。別把蝦米不當(dāng)海鮮。硬盤接口
ATA 全稱Advanced Technology Attachment,是用傳統(tǒng)的 40-pin 并口數(shù)據(jù)線連接主板與硬盤的,外部接口速度最大為133MB/s,因?yàn)椴⒖诰€的抗干擾性太差,且排線占空間,不利計(jì)算機(jī)散熱,將逐漸被 SATA 所取代。
IDE
IDE的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”,即“電子集成驅(qū)動(dòng)器”,俗稱PATA并口。
SATA
使用SATA(Serial ATA)口的硬盤又叫串口硬盤,是未來PC機(jī)硬盤的趨勢(shì)。2001年,由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會(huì)正式確立了Serial ATA 1.0規(guī)范,2002年,雖然串行ATA的相關(guān)設(shè)備還未正式上市,但Serial ATA委員會(huì)已搶先確立了Serial ATA 2.0規(guī)范。Serial ATA采用串行連接方式,串行ATA總線使用嵌入式時(shí)鐘信號(hào),具備了更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力,與以往相比其最大的區(qū)別在于能對(duì)傳輸指令(不僅僅是數(shù)據(jù))
進(jìn)行檢查,如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)自動(dòng)矯正,這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴4薪涌谶€具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、支持熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。
SATA2
希捷在SATA的基礎(chǔ)上加入NCQ本地命令陣列技術(shù),并提高了磁盤速率。
SCSI 全稱為Small Computer System Interface(小型機(jī)系統(tǒng)接口),歷經(jīng)多世代的發(fā)展,從早期的 SCSI-II,到目前的 Ultra320 SCSI 以及 Fiber-Channel (光纖通道),接頭類型也有多種。SCSI 硬盤廣為工作站級(jí)個(gè)人計(jì)算機(jī)以及服務(wù)器所使用,因?yàn)樗霓D(zhuǎn)速快,可達(dá) 15000 rpm,且數(shù)據(jù)傳輸時(shí)占用 CPU 運(yùn)算資源較低,但是單價(jià)也比同樣容量的 ATA 及 SATA 硬盤昂貴。
SAS(Serial Attached SCSI)是新一代的SCSI技術(shù),和SATA硬盤相同,都是采取序列式技術(shù)以獲得更高的傳輸速度,可達(dá)到3Gb/s。此外也透過縮小連接線改善系統(tǒng)內(nèi)部空間等。
此外,由于SAS硬盤可以與SATA硬盤共享同樣的背板,因此在同一個(gè)SAS存儲(chǔ)系統(tǒng) 中,
可以用SATA硬盤來取代部分昂貴的SCSI硬盤,節(jié)省整體的存儲(chǔ)成本。
硬盤尺寸
5.25英寸硬盤;早期用于臺(tái)式機(jī),已退出歷史舞臺(tái)。
3.5寸臺(tái)式機(jī)硬盤;風(fēng)頭正勁,廣泛用作各式電腦。
2.5寸筆記本硬盤;廣泛用于筆記本電腦,桌面一體機(jī),移動(dòng)硬盤及便攜式硬盤播放器。
1.8寸微型硬盤;廣泛用于超薄筆記本電腦,移動(dòng)硬盤及蘋果播放器。
1.3寸微型硬盤;產(chǎn)品單一,三星獨(dú)有技術(shù),僅用于三星的移動(dòng)硬盤。
1.0寸微型硬盤;最早由IBM公司開發(fā), MicroDrive微硬盤(簡(jiǎn)稱MD)。因符合CFII標(biāo)準(zhǔn),所以廣泛用于單反數(shù)碼相機(jī)。
0.85寸微型硬盤;產(chǎn)品單一,日立獨(dú)有技術(shù),已知僅用于日立的一款硬盤手機(jī)。
硬盤的物理結(jié)構(gòu)
1、磁頭
硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)磁頭是硬盤中最昂貴的部件,也是硬盤技術(shù)中最重要和最關(guān)鍵的一環(huán)。傳統(tǒng)的磁頭是讀寫合一的電磁感應(yīng)式磁頭,但是,硬盤的讀、寫卻是兩種截然不同的操作,為此,這種二合一磁頭在設(shè)計(jì)時(shí)必須要同時(shí)兼顧到讀/寫兩種特性,從而造成了硬盤設(shè)計(jì)上的局限。而MR磁頭(Magnetoresistive heads),即磁阻磁頭,采用的是分離式的磁頭結(jié)構(gòu):寫入磁頭仍采用傳統(tǒng)的磁感應(yīng)磁頭(MR磁頭不能進(jìn)行寫操作),讀取磁頭則采用新型的MR磁頭,即所謂的感應(yīng)寫、磁阻讀。這樣,在設(shè)計(jì)時(shí)就可以針對(duì)兩者的不同特性分別進(jìn)行優(yōu)化,以得到最好的讀/寫性能。另外,MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應(yīng)信號(hào)幅度,因而對(duì)信號(hào)變化相當(dāng)敏感,讀取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也相應(yīng)提高。而且由于讀取的信號(hào)幅度與磁道寬度無(wú)關(guān),故磁道可以做得很窄,從而提高了盤片密度,達(dá)到200MB/英寸2,而使用傳統(tǒng)的磁頭只能達(dá)到20MB/英寸2,這也是MR磁頭被廣泛應(yīng)用的最主要原因。目前,MR磁頭已得到廣泛應(yīng)用,而采用多層結(jié)構(gòu)和磁阻效應(yīng)更好的材料制作的GMR磁頭(Giant Magnetoresistive heads)也逐漸普及。
2、磁道
當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí),磁頭若保持在一個(gè)位置上,則每個(gè)磁頭都會(huì)在磁盤表面劃出一個(gè)圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫做磁道。這些磁道用肉眼是根本看不到的,因?yàn)樗鼈儍H是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區(qū),磁盤上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁道之間并不是緊挨著的,這是因?yàn)榇呕瘑卧喔籼鼤r(shí)磁性會(huì)相互產(chǎn)生影響,同時(shí)也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤,一面有80個(gè)磁道,而硬盤上的磁道密度則遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此值,通常一面有成千上萬(wàn)個(gè)磁道。
3、扇區(qū)
磁盤上的每個(gè)磁道被等分為若干個(gè)弧段,這些弧段便是磁盤的扇區(qū),每個(gè)扇區(qū)可以存放512個(gè)字節(jié)的信息,磁盤驅(qū)動(dòng)器在向磁盤讀取和寫入數(shù)據(jù)時(shí),要以扇區(qū)為單位。1.44MB3.5英寸的軟盤,每個(gè)磁道分為18個(gè)扇區(qū)。
4、柱面
硬盤通常由重疊的一組盤片構(gòu)成,每個(gè)盤面都被劃分為數(shù)目相等的磁道,并從外緣的“0”開始編號(hào),具有相同編號(hào)的磁道形成一個(gè)圓柱,稱之為磁盤的柱面。磁盤的柱面數(shù)與一個(gè)盤
面上的磁道數(shù)是相等的。由于每個(gè)盤面都有自己的磁頭,因此,盤面數(shù)等于總的磁頭數(shù)。所謂硬盤的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁頭)、Sector(扇區(qū)),只要知道了硬盤的CHS的數(shù)目,即可確定硬盤的容量,硬盤的容量=柱面數(shù)*磁頭數(shù)*扇區(qū)數(shù)*512B。
硬盤的邏輯結(jié)構(gòu)
1. 硬盤參數(shù)釋疑
到目前為止, 人們常說的硬盤參數(shù)還是古老的 CHS(Cylinder/Head/Sector)參數(shù)。那么為什么要使用這些參數(shù),它們的意義是什么?它們的取值范圍是什么?
很久以前, 硬盤的容量還非常小的時(shí)候,人們采用與軟盤類似的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)硬盤。也就是硬盤盤片的每一條磁道都具有相同的扇區(qū)數(shù)。由此產(chǎn)生了所謂的3D參數(shù) (Disk Geometry). 既磁頭數(shù)(Heads),柱面數(shù)(Cylinders),扇區(qū)數(shù)(Sectors),以及相應(yīng)的尋址方式。
其中:
磁頭數(shù)(Heads)表示硬盤總共有幾個(gè)磁頭,也就是有幾面盤片, 最大為 255 (用 8 個(gè)二進(jìn)制位存儲(chǔ));
柱面數(shù)(Cylinders) 表示硬盤每一面盤片上有幾條磁道,最大為 1023(用 10 個(gè)二進(jìn)制位存儲(chǔ));
扇區(qū)數(shù)(Sectors) 表示每一條磁道上有幾個(gè)扇區(qū), 最大為 63(用 6個(gè)二進(jìn)制位存儲(chǔ));
每個(gè)扇區(qū)一般是 512個(gè)字節(jié), 理論上講這不是必須的,但好像沒有取別的值的。
所以磁盤最大容量為:
255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 7.837 GB ( 1M =1048576 Bytes )或硬盤廠商常用的單位:
255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8.414 GB ( 1M =1000000 Bytes )
在 CHS 尋址方式中,磁頭,柱面,扇區(qū)的取值范圍分別為 0到 Heads - 1。0 到 Cylinders - 1。 1 到 Sectors (注意是從 1 開始)。
2. 基本 Int 13H 調(diào)用簡(jiǎn)介
BIOS Int 13H 調(diào)用是 BIOS提供的磁盤基本輸入輸出中斷調(diào)用,它可以完成磁盤(包括硬盤和軟盤)的復(fù)位,讀寫,校驗(yàn),定位,診,格式化等功能。它使用的就是 CHS 尋址方式, 因此最大識(shí)能訪問 8 GB 左右的硬盤 (本文中如不作特殊說明,均以 1M = 1048576 字節(jié)為單位)。
3. 現(xiàn)代硬盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
在老式硬盤中,由于每個(gè)磁道的扇區(qū)數(shù)相等,所以外道的記錄密度要遠(yuǎn)低于內(nèi)道, 因此會(huì)浪費(fèi)很多磁盤空間 (與軟盤一樣)。為了解決這一問題,進(jìn)一步提高硬盤容量,人們改用等密度結(jié)構(gòu)生產(chǎn)硬盤。也就是說,外圈磁道的扇區(qū)比內(nèi)圈磁道多,采用這種結(jié)構(gòu)后,硬盤不再具有實(shí)際的3D參數(shù),尋址方式也改為線性尋址,即以扇區(qū)為單位進(jìn)行尋址。
為了與使用3D尋址的老軟件兼容 (如使用BIOSInt13H接口的軟件), 在硬盤控制器內(nèi)部安裝了一個(gè)地址翻譯器,由它負(fù)責(zé)將老式3D參數(shù)翻譯成新的線性參數(shù)。這也是為什么現(xiàn)在硬盤的3D參數(shù)可以有多種選擇的原因(不同的工作模式,對(duì)應(yīng)不同的3D參數(shù), 如 LBA,LARGE,NORMAL)。
4. 擴(kuò)展 Int 13H 簡(jiǎn)介
雖然現(xiàn)代硬盤都已經(jīng)采用了線性尋址,但是由于基本 Int13H 的制約,使用 BIOS Int 13H 接口的程序, 如 DOS 等還只能訪問 8 G以內(nèi)的硬盤空間。為了打破這一限制, Microsoft 等幾家公司制定了擴(kuò)展 Int 13H 標(biāo)準(zhǔn)(Extended Int13H),采用線性尋址方式存取硬盤, 所以突破了 8 G的限制,而且還加入了對(duì)可拆卸介質(zhì) (如活動(dòng)硬盤) 的支持。
硬盤的基本參數(shù)
一、容量
作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,容量是硬盤最主要的參數(shù)。
硬盤的容量以兆字節(jié)(MB)或千兆字節(jié)(GB)為單位,1GB=1024MB。但硬盤廠商在標(biāo)稱硬盤容量時(shí)通常取1G=1000MB,因此我們?cè)?/span>BIOS中或在格式化硬盤時(shí)看到的容量會(huì)比廠家的標(biāo)稱值要小。
硬盤的容量指標(biāo)還包括硬盤的單碟容量。所謂單碟容量是指硬盤單片盤片的容量,單碟容量越大,單位成本越低,平均訪問時(shí)間也越短。
對(duì)于用戶而言,硬盤的容量就象內(nèi)存一樣,永遠(yuǎn)只會(huì)嫌少不會(huì)嫌多。Windows操作系統(tǒng)帶給我們的除了更為簡(jiǎn)便的操作外,還帶來了文件大小與數(shù)量的日益膨脹,一些應(yīng)用程序動(dòng)輒就要吃掉上百兆的硬盤空間,而且還有不斷增大的趨勢(shì)。因此,在購(gòu)買硬盤時(shí)適當(dāng)?shù)某笆敲髦堑摹=鼉赡曛髁饔脖P是80G,而160G以上的大容量硬盤亦已開始逐漸普及。
一般情況下硬盤容量越大,單位字節(jié)的價(jià)格就越便宜,但是超出主流容量的硬盤略微例外。時(shí)至2008年12月初,1TB(1000GB)的希捷硬盤中關(guān)村報(bào)價(jià)是¥700元,500G的硬盤大概是¥320元。
二、轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)速(Rotationl Speed 或Spindle speed),是硬盤內(nèi)電機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)速度,也就是硬盤盤片在一分鐘內(nèi)所能完成的最大轉(zhuǎn)數(shù)。轉(zhuǎn)速的快慢是標(biāo)示硬盤檔次的重要參數(shù)之一,它是決定硬盤內(nèi)部傳輸率的關(guān)鍵因素之一,在很大程度上直接影響到硬盤的速度。硬盤的轉(zhuǎn)速越快,硬盤尋找文件的速度也就越快,相對(duì)的硬盤的傳輸速度也就得到了提高。硬盤轉(zhuǎn)速以每分鐘多少轉(zhuǎn)來表示,單位表示為RPM,RPM是Revolutions Per minute的縮寫,是轉(zhuǎn)/每分鐘。RPM值越大,內(nèi)部傳輸率就越快,訪問時(shí)間就越短,硬盤的整體性能也就越好。