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硬盘参数详解(5)

时间:2008-10-29 14:02来源: 作者: 点击:
平均寻道时间 平均寻道时间的英文拼写是Average Seek Time,它是了解硬盘性能至关重要的参数之一。它是指硬盘在接收到系统指令后,磁头从开始移动到移动

平均寻道时间

  平均寻道时间的英文拼写是Average Seek Time,它是了解硬盘性能至关重要的参数之一。它是指硬盘在接收到系统指令后,磁头从开始移动到移动至数据所在的磁道所花费时间的平均值,它一定程度上体现硬盘读取数据的能力,是影响硬盘内部数据传输率的重要参数,单位为毫秒(ms)。不同品牌、不同型号的产品其平均寻道时间也不一样,但这个时间越低,则产品越好,现今主流的硬盘产品平均寻道时间都在在9ms左右。

  平均寻道时间实际上是由转速、单碟容量等多个因素综合决定的一个参数。一般来说,硬盘的转速越高,其平均寻道时间就越低;单碟容量越大,其平均寻道时间就越低。当单碟片容量增大时,磁头的寻道动作和移动距离减少,从而使平均寻道时间减少,加快硬盘速度。当然处于市场定位以及噪音控制等方面的考虑,厂商也会人为的调整硬盘的平均寻道时间。

  在硬盘上数据是分磁道、分簇存储的,经常的读写操作后,往往数据并不是连续排列在同一磁道上,所以磁头在读取数据时往往需要在磁道之间反复移动,因此平均寻道时间在数据传输中起着十分重要的作用。在读写大量的小文件时,平均寻道时间也起着至关重要的作用。在读写大文件或连续存储的大量数据时,平均寻道时间的优势则得不到体现,此时单碟容量的大小、转速、缓存就是较为重要的因素。

内部数据传输率

  内部数据传输率(Internal Transfer Rate)是指硬盘磁头与缓存之间的数据传输率,简单的说就是硬盘将数据从盘片上读取出来,然后存储在缓存内的速度。内部传输率可以明确表现出硬盘的读写速度,它的高低才是评价一个硬盘整体性能的决定性因素,它是衡量硬盘性能的真正标准。有效地提高硬盘的内部传输率才能对磁盘子系统的性能有最直接、最明显的提升。目前各硬盘生产厂家努力提高硬盘的内部传输率,除了改进信号处理技术、提高转速以外,最主要的就是不断的提高单碟容量以提高线性密度。由于单碟容量越大的硬盘线性密度越高,磁头的寻道频率与移动距离可以相应的减少,从而减少了平均寻道时间,内部传输速率也就提高了。虽然硬盘技术发展的很快,但内部数据传输率还是在一个比较低(相对)的层次上,内部数据传输率低已经成为硬盘性能的最大瓶颈。目前主流的家用级硬盘,内部数据传输率基本还停留在60 MB/s左右,而且在连续工作时,这个数据会降到更低。

  数据传输率的单位一般采用MB/s或Mbit/s,尤其在内部数据传输率上官方数据中更多的采用Mbit/s为单位。此处有必要讲解一下两个单位二者之间的差异:

  MB/s的含义是兆字节每秒,Mbit/s的含义是兆比特每秒,前者是指每秒传输的字节数量,后者是指每秒传输的比特位数。MB/s中的B字母是Byte的含义,虽然与Mbit/s中的bit翻译一样,都是比特,也都是数据量度单位,但二者是完全不同的。Byte是字节数,bit是位数,在计算机中每八位为一字节,也就是1Byte=8bit,是1:8的对应关系。因此1MB/s等于8Mbit/s。因此在在书写单位时一定要注意B字母的大小写,尤其有些人还把Mbit/s简写为Mb/s,此时B字母的大小真可以称为失之毫厘,谬以千里。

  上面这是一般情况下MB/s与Mbit/s的对应关系,但在硬盘的数据传输率上二者就不能用一般的MB和Mbit的换算关系(1B=8bit)来进行换算。比如某款产品官方标称的内部数据传输率为683Mbit/s,此时不能简单的认为683除以8得到85.375,就认为85MB/s是该硬盘的内部数据传输率。因为在683Mbit中还包含有许多bit(位)的辅助信息,不完全是硬盘传输的数据,简单的用8来换算,将无法得到真实的内部数据传输率数值。

外部数据传输率

  硬盘数据传输率的英文拼写为Data Transfer Rate,简称DTR。硬盘数据传输率表现出硬盘工作时数据传输速度,是硬盘工作性能的具体表现,它并不是一成不变的而是随着工作的具体情况而变化的。在读取硬盘不同磁道、不同扇区的数据;数据存放的是否连续等因素都会影响到硬盘数据传输率。因为这个数据的不确定性,所以厂商在标示硬盘参数时,更多是采用外部数据传输率(External Transfer Rate)和内部数据传输率(Internal Transfer Rate)。

  外部数据传输率(External Transfer Rate),一般也称为突发数据传输或接口传输率。是指硬盘缓存和电脑系统之间的数据传输率,也就是计算机通过硬盘接口从缓存中将数据读出交给相应的控制器的速率。平常硬盘所采用的ATA66、ATA100、ATA133等接口,就是以硬盘的理论最大外部数据传输率来表示的。ATA100中的100就代表着这块硬盘的外部数据传输率理论最大值是100MB/s;ATA133则代表外部数据传输率理论最大值是133MB/s;而SATA接口的硬盘外部理论数据最大传输率可达150MB/s。这些只是硬盘理论上最大的外部数据传输率,在实际的日常工作中是无法达到这个数值的。

 

 

笔记本硬盘
  笔记本硬盘顾名思义就是应用于笔记本的存储设备,笔记本强调的是其便携性和移动性,因此笔记本硬盘必须在体积、稳定性、功耗上达到很高的要求,而且防震性能要好。

  笔记本电脑硬盘和台式机硬盘从产品结构和工作原理看,并没有本质的区别,笔记本硬盘最大的特点就是体积小巧,目前标准产品的直径仅为2.5英寸(还有1.8英寸甚至更小的),厚度也远低于3.5英寸硬盘。一般厚度仅有8.5mm-12.5mm,重量在一百克左右,堪称小巧玲珑。由于笔记本电脑内部空间狭小、散热不便,且电池能量有限,再加上移动中难以避免的磕碰,对其部件的体积、功耗和坚固性等提出了很高的要求。笔记本硬盘本身就设计了比台式机硬盘更好的防震功能,在遇到震动时能够暂时停止转动保护硬盘。

  笔记本硬盘由于受到盘片直径小、功耗限制、防震等制约因素,在性能上相对要落后于台式机硬盘。在桌面系统中,硬盘电机主轴转速7200转称为主流,万转的硬盘也已推出,而在笔记本中还是以4200转为主,部分新品则使用5400转的硬盘,主要是因为笔记本硬盘空间狭小,而且采用高速电机必然会带来更大的功耗和发热量。而在缓存容量方面笔记本硬盘也略微少于台式机硬盘。转速和缓存都低,自然数据传输率方面也就较低了。接口方面笔记本硬盘基本与台式机发展持平,市场上主流的笔记本硬盘都采用了ATA100的接口标准,富士通公司也已经推出了2.5英寸的SATA硬盘。

  目前笔记本电脑硬盘的发展方向就是外形更小、质量更轻、容量更大。东芝率先开发生产了一种1.8英寸规格的硬盘,在一些轻薄笔记本上采用。不过目前1.8英寸的产品在零售市场上极为罕见。这种超小型硬盘要通过一个转接口才能用在目前采用2.5寸硬盘的笔记本电脑上。除了1.8寸的硬盘,更小的1英寸HDD(Micro Drive),容量已达到了4GB,其外观和接口为CF TYPEⅡ型卡,传送模式为Ultra DMA mode 2。实际传输速度达到了5MB/sec左右。盘片转数为3600rpm,缓存容量128KB。当然,这种硬盘目前还只能作为一种辅助的存储设备。

  笔记本电脑硬盘上往往保存有重要数据,再加上笔记本电脑的移动特性,其安全性能是很重要的指标。现在的硬盘都支持S.M.A.R.T(自动检测、分析及报告)技术,使用S.M.A.R.T技术,可有效保护你的硬盘。 可预测的硬驱故障是由硬驱性能逐渐恶化引起的。实际上,硬驱故障的60%都是机械性质的,对此类故障,S.M.A.R.T可一显身手。S.M.A.R.T可以对数据提供有效的廉价保护,有助于减少数据丢失的风险,并且预先报警能让你安排及时更换硬盘。

  此外现在很多笔记本电脑硬盘还采用了SPS技术,SPS(ShockProtectionSystem)即震动保护系统。使硬盘在受到撞击时,保持磁头不受震动,磁头和磁头臂停泊在盘片上,冲击能量被硬盘其他部分吸收,这样能有效地提高硬盘的抗震性能,使硬盘在运输、使用及安装的过程中最大限度地免受震动的损坏。有些产品更是采用了第二代保护系统(SPSII),可以更有效的防止由于外界的震动所引起的硬盘损坏。

服务器硬盘
  服务器硬盘在性能上的要求要远远高于台式机硬盘,这是受服务器大数据量、高负荷、高速度等要求所决定的。服务器硬盘一般采用SCSI接口,高端还有采用光纤通道接口的,极少的低端服务器采用台式机上的ATA硬盘,性能受到很大影响。

服务器硬盘具有如下四个特点。

1、速度快
  服务器硬盘转速很高,7200转、10000转的产品已经相当普及,甚至还有达到15000转的。它还配备了较大的回写式缓存,一般为2MB、4MB、8MB或16MB,甚至还有64MB的产品。平均访问时间比较短;外部传输率和内部传输率更高。

2、可靠性高
  因为服务器硬盘几乎是24小时不停地运转,承受着巨大的工作量。可以说,硬盘如果出了问题,后果不堪设想。除了采用家用硬盘具备的S.M.A.R.T技术(自监测、分析和报告技术),硬盘厂商都采用了各自独有的先进技术来保证数据的安全。为了避免意外的损失,服务器硬盘一般都能承受300G到1000G的冲击力。

 

  为了提高可靠性,服务器多采用了廉价冗余磁盘阵列(RAID)技术。RAID技术相当于把一份数据复制到其他硬盘上,如果其中一个硬盘损坏了,可以从另一个恢复数据。

3、带宽大
  多数服务器采用了数据吞吐量大、CPU占有率极低的SCSI硬盘。SCSI硬盘必须通过SCSI接口才能使用,有的服务器主板集成了SCSI接口,有的安有专用于大约有10-50人同时在正常上班时间随机访问服务器或工作站。在此种情况下建议选择SCSI接口硬盘。

  高性能服务器和工作站主要面向执行关键任务且工作负荷很重的文件服务器,其负荷相当于50多人在一天24小时内同时进行访问,同时还面向视频、动画制作等有高要求的工作站。在这些场合建议使用高端SCSI。

硬盘类型的选择

  普通家用或小型企业的台式机用户对硬盘性能的需求相对较低,也极少会对存储系统提出高性能的要求,因此一般建议使用ATA、SATA接口硬盘,部分个人音频或视频工作者可以考虑采用SCSI接口。

  中型服务器和工作站主要面向工作负荷较轻或中等的企业环境,其负荷相当于大约有10-50人同时在正常上班时间随机访问服务器或工作站。在此种情况下建议选择SCSI接口硬盘。

  高性能服务器和工作站主要面向执行关键任务且工作负荷很重的文件服务器,其负荷相当于50多人在一天24小时内同时进行访问,同时还面向视频、动画制作等有高要求的工作站。在这些场合建议使用高端SCSI。

(责任编辑:admin)
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