硬盘参数

硬盘的基础知识

什么是硬盘

问：什么是硬盘？

答：英文“hard-disk”简称HD。是一种储存量巨大的设备，作用是储存计算机运行时需要的数据。计算机的硬盘主要由碟片、磁头、磁头臂、磁头臂服务定位系统和底层电路板、数据保护系统以及接口等组成。计算机硬盘的技术指标主要围绕在盘片大小、盘片多少、单碟容量、磁盘转速、磁头技术、服务定位系统、接口、二级缓存、噪音和S.M.A.R.T. 等参数上。

什么是硬盘的平均潜伏期

问：什么是硬盘的平均潜伏期？

答：平均潜伏期（average latency），指当磁头移动到数据所在的磁道后，然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，单位为毫秒（ms）。平均潜伏期是越小越好，潜伏期小代表硬盘的读取数据的等待时间短，这就等于具有更高的硬盘数据传输率。

什么是DMA和PIO

问：人们在谈论硬盘时经常提到DMA和PIO，那到底什么是DMA和PIO呢？

答：这两种模式就是目前硬盘与主机进行数据交换的方式。PIO模式是一种通过CPU执行I/O端口指令来进行数据的读写的数据交换模式；而DMA则是不经过CPU而直接从内存了存取数据的数据交换模式。

PIO的英文全称为“Programming Input/Output Model”，即“程序输入/输出”模式。这种模式使用PC I/O端口指令来传送所有的命令、状态和数据。由于驱动器中有多个缓冲区，对硬盘的读写一般采用I/O串操作指令，这种指令只需一次取指令就可以重复多次地完成I/O 操作，因此，达到高的数据传输率是可能的。

DMA的英文全称为“Direct Memory Access”，即“内存直接存取”模式。它表示数据不经过CPU，而直接在硬盘和内存之间传送。在多任务操作系统内，如OS/2、Linux、Windows NT等，当磁盘传输数据时，CPU可腾出时间来做其它事情，使服务器的数据性能大大提高。而在DOS/Windows3.X环境里，CPU不得不等待数据传输完毕，所以在这种情况下，DMA 方式的意义并不大。

但在现在的操作系统环境中，DMA的传输模式明显优于PIO的传输模式。

什么是硬盘的转速

问：什么是硬盘的转速？

答：转速是指硬盘内电机主轴的转动速度，单位是RPM（每分钟旋转次数）。其转速越高，内部传输速率就越高。目前一般的硬盘转速为5400转/分和7200转/分，最高的转速则可达

到10000转/分以上。我们可以这样理解：当磁头在盘片定位寻找数据时，如果盘片转动速度越快，磁头则可更快地定位到要找的数据，那么硬盘一秒钟内可读取的数据就越多。特别是在读取游戏和拷贝大量数据的时候，转速高低就明显地体现出来。

什么是硬盘的缓存

问：什么是硬盘的缓存？

答：硬盘缓存是为解决硬盘的存取速度和内存存取速度不匹配而设计的（类似于CPU的一二级缓存）。缓存的容量因为其造价太高，而不可能做得太大。ATA硬盘的缓存大小一般为512KB和2MB。现在来说，5400转/分的硬盘通常有512KB和2MB两种，7200转/分的硬盘的缓存通常为2MB或者8MB。还有一些高端的型号采用了更大的缓存以提高硬盘性能。硬盘缓存越大，一次的数据吞吐量就越大，性能也就更好。

什么是硬盘的最高内部传输速率

问：什么是硬盘的最高内部传输速率？

答：最大内部数据传输率（internal data transfer rate），也叫持续数据传输率（sustained transfer rate），这是硬盘的内圈传输速率，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Mbit/s。最高内部传输速率的性能是与硬盘转速以及盘片存储密度（单碟容量）有直接的关系。这也是影响硬盘性能的因素之一。

什么是硬盘的外部数据传输率

问：什么是硬盘的外部数据传输率？

答：外部数据传输率，通称突发数据传输率（burst data transfer rate），指从硬盘缓冲区读取数据的速率，常以数据接口速率代替，单位为MB/S。2000年推出的Ultra ATA/100，理论上最大外部数据率为100MB/s，目前的S-ATA其理论传输率为150MB/s，但由于内部数据传输率的制约往往达不到这么高。

什么是硬盘的平均寻道时间

问：什么是硬盘的平均寻道时间？

答：平均寻道时间（average seek time），指硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的时间，单位为毫秒（ms）。注意它与平均访问时间的差别，平均寻道时间当然是越小越好，现在我们所使用的高级硬盘完成数据的搜索只需要7-11 毫秒，现在一般应该选择平均寻道时间低于9ms的产品。

什么是数据保护系统

问：什么是数据保护系统？

答：硬盘内保存了很多重要的数据和资料，但是硬盘很脆弱。因此，数据安全对用户来说是

一个重要的话题。目前硬盘普遍采用S.M.A.R.T技术（Self Monitoring Analysis and Reporting Technology即自监测、分析及报告技术）来保护数据，各大硬盘厂商也推出了自己的特色产品：昆腾公司在火球八代硬盘中内建了DPS（数据保护系统），Maxtor（迈拓）在金钻二代上应用了MaxSafe技术，以及Seagate（西捷）的DST（Drive Self Test，驱动器自我检测）和IBM的DFT（Drive Fitness Test，驱动器健康检测）等等。这些检测软件能有效地保护硬盘内数据的安全，用户使用时也可以更加放心了。

什么是S.M.A.R.T.

问：什么是S.M.A.R.T.？

答：S.M.A.R.T.即硬盘的自监测、分析、报告技术，这是现在硬盘普遍采用的数据安全技术，在硬盘工作的时候监测系统对电机、电路、磁盘、磁头的状态进行分析，当有异常发生的时候就会发出警告，有的还会自动降速并备份数据。

什么是IDE与EIDE

问：IDE接口是什么？EIDE接口又是什么？

答：IDE的本意是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器，我们常说的IDE接口，也叫ATA接口。ATA接口最初是在1986年由CDC、康柏和西部数据共同开发的，使用40芯的扁平电缆线。IDE接口成本低廉，1990年后生产的PC机开始普遍采用IDE接口。

最初的IDE接口只考虑了硬盘，后来为了让CD-ROM等设备也使用ATA接口，西部数据提出了EIDE的概念，EIDE实际上包含了ATA-2和ATAPI两种标准(后者是为CDROM等设备制定的)。ATA接口的最新标准是ATA-3，与ATA-2相比，ATA-3没有增加更高速率的工作模式，但改进了数据传输的可靠性，加入了一个简单的安全方案，对电源管理方案进行了修改，并引入了S.M.A.R.T.技术，让硬盘在出错时能够向系统报告。

什么是ATA 133

问：经常可以在介绍硬盘时提到硬盘支持ATA 66、ATA 100、ATA 133，这是什么意思？答：ATA 33/66/100并不是新接口规范，它们只是对EIDE接口的增强。ATA 100是硬盘生产商昆腾(Quantum)联合几大厂商在原有的 ATA 66 基础上推出的新一代接口类型，这个接口得到了英特尔和其它一些主要芯片制造商的支持，目前的主流主板芯片组都支持该标准。ATA 100硬盘的最大特点就是将硬盘的最大外部数据传输率提高到了100MB/s，在数据线方面，它与ATA 66一样，使用的是向下兼容的80芯数据线。

ATA 133是Maxtor公司推出的接口规范，支持133 MB/s的接口传输速率，比原来的ATA 100接口速率高33%。其实今后硬盘接口规范的发展方向并不是现在的ATA并行口，而是Intel 提倡的Serial ATA(串行ATA接口)。而ATA 133只是Maxtor推出的一种过渡方案，因为现在的并行接口与以后的Serial ATA根本不兼容，这样一来用户的旧设备就无法使用新的接口了，而且Serial ATA最快要在2003年才会开始普及，在中间的过渡时间中，ATA 100很难满足高速发展的硬盘传输要求，所以Maxtor推出了这种名为“Fast Drive”的接口规范，作为过渡方案。

ATA 133接口仍然使用80芯的数据线，并且与以前的ATA 33/66/100完全兼容。不过要想真