硬盘-第3部分
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
PIDE硬盘的传输模式有以下三种：PIO（ProgrammedI/O）模式、DMA（DriectMemoryAccess）模式、UltraDMA（简称UDMA）模式。
PIO（ProgrammedI/O）模式的最大弊端是耗用极大量的CPU资源。以PIO模式运行的IDE接口，数据传输率达3。3MB/s（PIOmode0）
…16。6MB/s（PIOmode4）不等。
PDMA（DirectMemoryAccess）模式分为Single…WordDMA及Multi…WordDMA两种。Single…WordDMA模式的最高传输率达8。33MB/s，Multi…WordDMA（DoubleWord）则可达16。66MB/s。
PDMA模式同PIO模式的最大区别是：DMA模式并不用过分依赖CPU的指令而运行，可达到节省处理器运行资源的效果。但由于UltraDMA模式
的出现和快速普及，这两个模式立即被UDMA所取代。
PUltraDMA模式（简称UDMA）是UltraATA制式下所引用的一个标准，以16…bitMulti…WordDMA模式作为基准。UDMA其中一个优点是它除了拥有DMA模式的优点外，更应用了CRC（CyclicRedundancyCheck）技术，加强了资料在传送过程中侦错及除错方面的效能。
P自UltraATA标准推行以来，其接口便应用了DDR（DoubleDataRate）技术将传输的速度提升了一倍，目前已发展到UltraATA/100了，其传输速度高达100MB/s。
容量
硬盘的容量是以MB（兆）和GB（千兆）为单位的，早期的硬盘容量低下，大多以MB（兆）为单位，1956年9月IBM公司制造的世界上第一台磁盘存储系统只有区区的5MB，而现今硬盘技术飞速的发展数百GB容量的硬盘也以进入到家庭用户的手中。硬盘的容量有40GB、60GB、80GB、100GB、120GB、160GB、200GB，硬盘技术还在继续向前发展，更大容量的硬盘还将不断推出。
在购买硬盘之后，细心的人会发现，在操作系统当中硬盘的容量与官方标称的容量不符，都要少于标称容量，容量越大则这个差异越大。标称40GB的硬盘，在操作系统中显示只有38GB；80GB的硬盘只有75GB；而120GB的硬盘则只有114GB。这并不是厂商或经销商以次充好欺骗消费者，而是硬盘厂商对容量的计算方法和操作系统的计算方法有不同而造成的，不同的单位转换关系造成的。
众所周知，在计算机中是采用二进制，这样造成在操作系统中对容量的计算是以每1024为一进制的，每1024字节为1KB，每1024KB为1MB，每1024MB为1GB；而硬盘厂商在计算容量方面是以每1000为一进制的，每1000字节为1KB，每1000KB为1MB，每1000MB为1GB，这二者进制上的差异造成了硬盘容量“缩水”。以120GB的硬盘为例：
厂商容量计算方法：120GB＝120；000MB＝120，000，000KB＝120，000，000，000字节
换算成操作系统计算方法：120，000，000，000字节/1024＝117；187；500KB/1024＝114，440。91796875MB＝114GB
同时在操作系统中，硬盘还必须分区和格式化，这样系统还会在硬盘上占用一些空间，提供给系统文件使用，所以在操作系统中显示的硬盘容量和标称容量会存在差异。
SATA与ATA区别
串行高级技术配件（SATA）是一项新兴的标准电子接口技术。SATA的性能有望超过前一代技术并行ATA，因为它可以提供更高的性能，而成本却只是SCSI或光纤通道等传统存储技术的一小部分。
顾名思义，SATA只是一种串行链接接口标准，用来控制及传输服务器或存储设备到客户端应用之间的数据和信息。SATA用来把硬盘驱动器等存储设备连接到主板上，从而增强系统性能、提高效率、大幅降低开发成本。
要了解SATA的优点，就需要深入地了解并行ATA。并行ATA是基于集成驱动器电路（IDE）接口标准的一项硬驱技术，用于传输及交换计算机主板总线到磁盘存储设备间的数据。
许多低端的网络连接存储（NAS）设备之所以采用并行ATA驱动器，是因为成本效益。另外，还因为众多的高带宽应用，譬如备份与恢复、视频监控、视频处理以及使用磁盘而不是磁带的近线存储。
采用SATA的存储设备配置起来要比采用并行ATA简便得多，这归因于其较小的格式参数。SATA所用的电缆要比并行ATA更长、更细，后者采用又粗又短又容易断裂的电缆。另外，SATA采用7针数据连接器，而不是并行ATA的40针连接器。
连接到磁盘驱动器的粗电缆装配起来比较困难，还会堵住气流、导致发热，这一切都会影响硬件系统的总体性能和稳定性。SATA铺设及安装起来简单多了，紧凑性为主板和磁盘驱动器腾出了多余的空间。
SATA还采用低电压差分信号技术，这与低功耗和冷却的需求相一致。信号电压从并行ATA的5伏降低到了SATA的区区0。7伏。这不仅降低了磁盘驱动器的功耗，还缩小了开关控制器的尺寸。
这项接口技术采用了8/10位编码方法，即把8位数据字节编码成10位字符进行传输。采用串行技术以及8/10位编码法，不仅提高了总体的传输性能，还完全绕开了并行传输存在的问题。这种数据完整性很高的方案提供了必要的嵌入计时和重要的数据完整性检查功能，而这正是高速传输所需要的。
SATA采用了点对点拓扑结构，而不是普遍应用于并行ATA或SCSI技术的基于总线的架构，所以SATA可以为每个连接设备提供全部带宽，从而提高了总体性能。据SATA工作组（SerialATAWorkingGroup）声称，由于进度表包括了三代增强型数据传输速率：设备的突发速率分别为150Mbps、300Mbps和600Mbps，SATA因而保证了长达10年的稳定而健康的发展期。这项新标准还向后兼容，这样串行格式转换成并行格式就更方便了，反之亦然，而且还会加快采用SATA的速度。
由于采用柔韧的细电缆、热插拔连接器、提高了数据可靠性和保障性，而且软件上完全兼容，SATA将给廉价的网络存储产品带来巨大的市场机会。许多磁盘驱动器和芯片生产商已经宣布推出支持SATA的产品，由80余家厂商组成的SATA工作组也得到了业界的广泛支持。
目前，SATA的成本比并行ATA高出15％左右，但差距正在迅速缩小。预计在不远的将来，SATA的成本将与如今的并行ATA持平。
单碟容量
单碟容量（storageperdisk），是硬盘相当重要的参数之一，一定程度上决定着硬盘的档次高低。硬盘是由多个存储碟片组合而成的，而单碟容量就是一个存储碟所能存储的最大数据量。硬盘厂商在增加硬盘容量时，可以通过两种手段：一个是增加存储碟片的数量，但受到硬盘整体体积和生产成本的限制，碟片数量都受到限制，一般都在5片以内；而另一个办法就是增加单碟容量。
举个例子来说，单碟容量为60GB的希捷酷鱼五系列和单碟容量为80GB的希捷7200。7系列，如果都用2个盘片那么总容量将有40GB的差异，可见单碟容量对硬盘容量的影响。
同时，硬盘单碟容量的增加不仅仅可以带来硬盘总容量的提升，而且也有利于生产成本的控制，提高硬盘工作的稳定性。单碟容量的增加意味着厂商要在同样大小的盘片上建立更多的磁道数（数据存储在盘片的磁道中），虽然这在技术难度上对厂商要求很高，但盘片磁道密度（单位面积上的磁道数）提高，代表着数据密度的提高，这样在硬盘工作时盘片每转动一周，磁头所能读出的数据就越多，所以在相同转速的情况下，硬盘单碟容量越大其内部数据传输速率就越快。另外单碟容量的提高使单位面积上的磁道条数也有所提高，这样硬盘寻道时间也会有所下降。
另外单碟容量的增加也能在一定程度上节省产品成本，举个例子来说，同样的120GB的硬盘，如果采用单碟容量40GB的盘片，那么将要有三张盘片和六个磁头；而采用单碟容量80GB的盘片，那么只需要两张盘片和三个磁头（盘片正反两面都可以存储数据，一面需要一个磁头），这样就能在尽可能节省更多的成本的条件下提高硬盘的总容量。单碟容量的增加也对磁头提出了更高的要求
单碟容量的提升是随着硬盘技术的逐渐提高的，在2000年时出现了单碟容量40GB的硬盘产品，但直到2001中旬才全面在市场中普及。到了2002年IBM、西部数据、希捷、三星都相继推出了单碟容量60GB的硬盘产品，最早单碟60GB容量的硬盘是三星于2002年5月推出的SpinPointV60系列硬盘，其后的一个月内西部数据、希捷就发布了酷鱼V和鱼子酱系列7200rpm硬盘。
最早的单碟容量80GB的硬盘产品是Maxtor于2002年10月发布的DiamondMaxPlus9，希捷也紧随其后推出了酷鱼7200。7系列与5400。1系列单碟80GB的硬盘。
希捷在2003年的9月发布了单碟容量达100GB酷鱼7200。7PLus200GB硬盘，使得硬盘单碟容量又达到了一个新的高度。但人们对于硬盘存储空间的需求是不满足的，单碟容量的发展是不会就此止步的，更高容量的硬盘产品将不久之后出现在我们的视野中。
2005年9月，希捷（Seagate）发布了酷鱼7200。9（Barracuda7200。9）系列硬盘，单碟容量提高到160GB，这几乎已经是传统的水平记录技术的技术极限，不对硬盘磁记录技术作出革新，单碟容量基本上已经无法提升。垂直记录技术适时出现，将硬盘的数据密度、容量和可靠性推进到一个全新的水平。传统的水平记录技术让数据位平铺在磁介质上，而垂直记录技术却让数据位竖立在磁介质上，极大的提高了磁记录密度，当然也就提高了单碟容量。另外垂直记录技术还允许磁头在相同时间内扫描更多数据位，故能在不提高转速的情况下，提高硬盘的数据传输率。2006年4月，希捷（Seagate）率先将垂直记录技术运用于桌面硬盘，发布了采用垂直记录技术的酷鱼7200。10（Barracuda7200。10）系列硬盘，最大单碟容量提高到188GB，这是目前所有硬盘产品中最高的单碟容量。随着垂直记录技术的继续发展和磁记录密度的提高，硬盘的单碟容量还会继续提升。
平均寻道时间
平均寻道时间的英文拼写是AverageSeekTime，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�
