硬盤的主要技術指標 

　　在我們平時選購硬盤時，經常會了解硬盤的一些參數，而且很多雜志的相關文章也對此進行了不少的解釋。不過，很多情況下，這種介紹并不細致甚至會帶有一些誤導的成分。今天，我們就聊聊這方面的話題，希望能對硬盤選購者提供應有的幫助。 

　　首先，我們來了解一下硬盤的內部結構，它將有助于理解本文的相關內容。 

　　工作時，磁盤在中軸馬達的帶動下，高速旋轉，而磁頭臂在音圈馬達的控制下，在磁盤上方進行徑向的移動進行尋址 

　　硬盤常見的技術指標有以下幾種： 

　　1、每分鐘轉速(RPM，Revolutions Per Minute)：這一指標代表了硬盤主軸馬達(帶動磁盤)的轉速，比如5400RPM就代表該硬盤中的主軸轉速為每分鐘5400轉。 

　　2、平均尋道時間(Average Seek Time)：如果沒有特殊說明一般指讀取時的尋道時間，單位為ms(毫秒)。這一指標的含義是指硬盤接到讀/寫指令后到磁頭移到指定的磁道(應該是柱面，但對于具體磁頭來說就是磁道)上方所需要的平均時間。除了平均尋道時間外，還有道間尋道時間(Track to Track或Cylinder Switch Time)與全程尋道時間(Full Track或Full Stroke)，前者是指磁頭從當前磁道上方移至相鄰磁道上方所需的時間，后者是指磁頭從 外(或 內)圈磁道上方移至 內(或 外)圈磁道上方所需的時間，基本上比平均尋道時間多一倍。出于實際的工作情況，我們一般只關心平均尋道時間。 

　　3、平均潛伏期(Average Latency)：這一指標是指當磁頭移動到指定磁道后，要等多長時間指定的讀/寫扇區會移動到磁頭下方(盤片是旋轉的)，盤片轉得越快，潛伏期越短。平均潛伏期是指磁盤轉動半圈所用的時間。顯然，同一轉速的硬盤的平均潛伏期是固定的。7200RPM時約為4.167ms，5400RPM時約為5.556ms。 

　　4、平均訪問時間(Average Access Time)：又稱平均存取時間，一般在廠商公布的規格中不會提供，這一般是測試成績中的一項，其含義是指從讀/寫指令發出到第一筆數據讀/寫時所用的平均時間，包括了平均尋道時間、平均潛伏期與相關的內務操作時間(如指令處理)，由于內務操作時間一般很短(一般在0.2ms左右)，可忽略不計，所以平均訪問時間可近似等于平均尋道時間+平均潛伏期，因而又稱平均尋址時間。如果一個5400RPM硬盤的平均尋道時間是9ms，那么理論上它的平均訪問時間就是14.556ms。 

　　5、數據傳輸率(DTR，Data Transfer Rate)：單位為MB/s(兆字節每秒，又稱MBPS)或Mbits/s(兆位每秒，又稱Mbps)。DTR分為 大(Maximum)與持續(Sustained)兩個指標，根據數據交接方的不同又分外部與內部數據傳輸率。內部DTR是指磁頭與緩沖區之間的數據傳輸率，外部DTR是指緩沖區與主機(即內存)之間的數據傳輸率。外部DTR上限取決于硬盤的接口，目前流行的Ultra ATA-100接口即代表外部DTR 高理論值可達100MB/s，持續DTR則要看內部持續DTR的水平。內部DTR則是硬盤的真正數據傳輸能力，為充分發揮內部DTR，外部DTR理論值都會比內部DTR高，但內部DTR決定了外部DTR的實際表現。由于磁盤中 外圈的磁道 長，可以讓磁頭在單位時間內比內圈的磁道劃過更多的扇區，所以磁頭在 外圈時內部DTR 大，在 內圈時內部DTR 小。 

　　6、緩沖區容量(Buffer Size)：很多人也稱之為緩存(Cache)容量，單位為MB。在一些廠商資料中還被寫作Cache Buffer。緩沖區的基本要作用是平衡內部與外部的DTR。為了減少主機的等待時間，硬盤會將讀取的資料先存入緩沖區，等全部讀完或緩沖區填滿后再以接口速率快速向主機發送。隨著技術的發展，廠商們后來為SCSI硬盤緩沖區增加了緩存功能(這也是為什么筆者仍然堅持說其是緩沖區的原因)。這主要體現在三個方面：預取(Prefetch)，實驗表明在典型情況下，至少50%的讀取操作是連續讀取。預取功能簡單地說就是硬盤“私自”擴大讀取范圍，在緩沖區向主機發送指定扇區數據(即磁頭已經讀完指定扇區)之后，磁頭接著讀取相鄰的若干個扇區數據并送入緩沖區，如果后面的讀操作正好指向已預取的相鄰扇區，即從緩沖區中讀取而不用磁頭再尋址，提高了訪問速度。寫緩存(Write Cache)，通常情況下在寫入操作時，也是先將數據寫入緩沖區再發送到磁頭，等磁頭寫入完畢后再報告主機寫入完畢，主機才開始處理下一任務。具備寫緩存的硬盤則在數據寫入緩區后即向主機報告寫入完畢，讓主機提前“解放”處理其他事務(剩下的磁頭寫入操作主機不用等待)，提高了整體效率。為了進一步提高效能，現在的廠商基本都應用了分段式緩存技術(Multiple Segment Cache)，將緩沖區劃分成多個小塊，存儲不同的寫入數據，而不必為小數據浪費整個緩沖區空間，同時還可以等所有段寫滿后統一寫入，性能更好。讀緩存(Read Cache)，將讀取過的數據暫時保存在緩沖區中，如果主機再次需要時可直接從緩沖區提供，加快速度。讀緩存同樣也可以利用分段技術，存儲多個互不相干的數據塊，緩存多個已讀數據，進一步提高緩存命中率。 

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