Hardware 版 (精华区)
发信人: rcs (棒棒), 信区: Hardware
标 题: 高速硬盘
发信站: 紫 丁 香 (Sun Mar 29 11:33:38 1998), 转信
《 个 人 电 脑》 实 验 室 测 试 了 来 自 六 家 厂 商 的 七 块 支 持Ultra ATA 接
口 的 硬 盘
在 人 类 的 词 汇 中，" 系 统" 总 是 代 表 着 一 个 由 一 系 列 相 互 影
响、 相 互 制 约 的 组 件 构 成 的 整 体。 这 些 组 件 不 断 地 发 展， 并 彼
此 相 互 平 衡， 推 动 着 整 体 的 进 步。 计 算 机 也 是 如 此。 理 想 情 况
下， 不 断 提 高 的处 理 器 性 能， 功 能 不 断 增 强 的 操 作 系 统， 容 量
更 大、 效 率 更 高 的 存 储 设 备 应 该 步 调 一 致， 互 相 促 进。 但 是，
如 果 要 充 分 利 用 这 些 进 步， 主 机（PC） 和 存 储 设 备 之 间 的 连 接
也 同 样 需 要 改 善。 尤 其 是 随 着 硬 盘 驱 动 器 的 内 部 数 据 传 输 率
的 不 断 提 高， 主 机/ 驱 动 器 的 连 接 已 经 成 为 一 个 瓶 颈， 我 们 必
须 通 过 改 善 接 口 来 再 次 获 得 组 件 间 的 平 衡。 这 就 是 为 什 么 会
出 现Ultra ATA 的 原 因。
现 有 的 绝 大 多 数 的 桌 面 系 统— 超 过90%— 都 依 赖ATA/IDE 硬 盘 接
口 在 磁 盘 缓 存 和 系 统 内 存 之 间 传 递 数 据。 而 且 这 种 统 治 地 位
在 不 久 的 将 来 是 不 可 能 改 变 的。 在Ultra ATA 出 现 之 前， 被 称 为Fas
t ATA 的 接 口 只 能 支 持16.7MB/s 的 突 发 数 据 传 输 率（ 注 ： 此 后 本 文
如 无 特 殊 说 明， 均 指 接 口 数 据 传 输 率， 即 外 部 传 输 率）， 如 果
要 避 免 顺 序 传 输（ 比 如 系 统 引 导， 大 程 序 的 载 入， 特 别 是 视 频
应 用） 时 的 瓶 颈， 就 必 须 提 高 传 输 率， 以 适 应 磁 盘 内 部 速 率 的
提 高。
现 在， 整 个 业 界 已 经 完 全 接 纳 了Ultra ATA 这 一 标 准。 芯 片 制
造 商， 包 括 该 市 场 的 霸 主Intel， 以 及 其 他 所 有 的 硬 盘 生 产 商， 包
括IBM，Maxtor， 昆 腾（Quantum）， 希 捷（Seagate Technology） 和 西 部 数 据
（Western Digitial，WD） 等 早 已 宣 布 支 持 这 个 新 的 协 议。 随 着 昆 腾
推 出 支 持Ultra ATA 的 火 球ST 系 列 之 后， 来 自 各 家 厂 商 的Ultra ATA 硬
盘 如 雨 后 春 笋 般 在 市 场 上 呈 现 出 欣 欣 向 荣 之 势。 为 此， 我 们
共 测 试 了 来 自 六 家 厂 商— 昆 腾，WD， 希 捷，Maxtor， 富 士 通， 三 星
— 的 七 块Ultra ATA 硬 盘。 由 于 未 能 及 时 提 供 送 测 产 品， 在 硬 盘
技 术 和 生 产 方 面 起 着 举 足 轻 重 作 用 的IBM 没 有 参 加 本 次 评 测。
虽 然 这 对 于 我 们 的 测 试 来 说 是 个 不 小 的 遗 憾， 但 参 测 的 六 家
厂 商 的 产 品 已 足 以 代 表 当 今 桌 面PC 硬 盘 的 发 展 趋 势， 并 在 这
个 市 场 上 占 据 了 绝 大 多 数 的 份 额。
不 断 增 大 的 硬 盘 容 量
自PC 出 现 以 来， 硬 件 和 软 件 总 是 处 在 相 互 促 进 和 相 互 制 约
的 矛 盾 当 中， 而 这 种 矛 盾 导 致 的 一 个 最 直 接 的 结 果 就 是， 应 用
软 件 动 辄 上 百 兆， 而 操 作 系 统 也 是 日 趋 庞 大， 从DOS 6 的 十 几 兆
到Windows 3.x 的 几 十 兆， 再 到Windows 95 的 上 百 兆， 而 且 随 着 时 间
的 推 移， 那 些 蝗 虫 般 的DLL 文 件 更 是 以 难 以 想 象 的 速 度 吞 食 掉
你 的 硬 盘 空 间， 真 有 些 让 人 消 受 不 了。 与 此 相 适 应， 硬 盘 也 从
IBM AT 时 的 十 几 兆， 发 展 到 了 现 在 的 几 个GB， 而IBM 去 年 发 布 的
Deskstar 16GP 更 是 达 到 了16.8GB 的 海 量。 虽 然 硬 盘 不 断 增 大， 但 体
积 却 没 有 什 么 改 变， 换 句 话 说， 硬 盘 中 的 单 片 容 量 在 不 断 增
大。 在 我 们 的 这 次 测 试 中， 单 片 容 量 都 在1.2GB 以 上，WD 和 昆 腾
的 已 经 达 到 了2.1GB。 据WD 的 人 士 声 称， 在 他 们 即 将 推 出 的8.4GB
硬 盘 中， 将 达 到2.8GB 的 单 片 容 量。 可 见， 盘 片 越 来 越 少， 容 量
越 来 越 大 已 经 成 为 了 一 种 趋 势。
要 使 得 硬 盘 的 容 量 不 断 增 大， 读 写 头 的 改 进 和 读 写 记 录
技 术 的 提 高 应 该 说 是 起 着 决 定 性 的 作 用。
磁 头 磁 阻 读 写 方 式
硬 盘 容 量 大 幅 提 升 和 所 使 用 的 读 写 磁 头 有 着 密 不 可 分 的
关 系。 今 天， 高 容 量 的 硬 盘 几 乎 都 使 用 新 一 代 的 磁 阻 磁 头 来
读 写 数 据。
硬 盘 磁 头 利 用 磁 场 和 电 场 的 转 换 来 记 录 盘 片 上 的 数 据。
磁 头 在 硬 盘 主 轴 马 达 启 动 后 很 短 的 一 段 时 间 后， 便 会 在 盘 片
上 以 非 常 低 的 高 度 飞 行。 这 种 飞 行 的 动 力 除 了 来 自 主 轴 马 达
转 动 时 所 产 生 的 浮 力 外， 磁 头 的 构 造 与 之 也 有 很 大 的 关 系。
传 统 的 硬 盘 磁 头 是 读 写 合 一 式 的， 也 就 是 说 不 论 是 写 入
还 是 读 取 都 使 用 同 一 个 磁 头。 因 此， 就 需 要 针 对 读 写 的 不 同
特 性 做 相 应 地 调 整， 这 必 然 会 牺 牲 某 些 功 能 和 性 能。 而 磁 阻
磁 头 有 两 个 元 件， 分 别 负 责 写 入 和 读 取 的 动 作， 所 以 可 以 针
对 它 们 的 不 同 特 性 来 做 优 化， 以 获 得 最 好 的 存 取 性 能。
磁 阻 磁 头 有 一 个 比 较 宽 的 传 统 的 感 应 式 写 入 磁 头， 它 的
宽 度 等 于 磁 道 的 宽 度。 而 磁 阻 式 读 取 元 件 则 相 对 较 窄， 这 样
在 读 取 磁 道 时 对 于 偏 轨 的 容 忍 度 就 比 较 大 了。 而 且， 磁 道 的
密 度 也 可 以 随 之 提 高 了。
磁 阻 磁 头 读 取 元 件 工 作 时， 电 流 会 一 直 通 过 磁 阻 头， 而
磁 阻 头 的 电 阻 值 会 随 着 磁 场 强 度 的 不 同 而 变 化， 因 此 导 致
电 流 大 小 的 改 变。 而 传 统 方 式 则 利 用 磁 感 应 产 生 电 流， 这
是 两 者 最 大 的 不 同。 因为 磁 阻 磁 头 对 于 磁 场 的 变 化 有 相 当
高 的 灵 敏 度， 加 强 了 数 据 信 号 和 噪 音 信 号 之 间 的 差 异， 因
此 信 噪 比 得 到 了 相 当 大 的 提 高。
PRML 读 取 通 道
硬 盘 容 量 的 提 升 和 它 的 读 取 通 道 的 改 进 也 有 着 相 当 紧
密 的 关 系。 传 统 的 读 取 通 道 采 用 的 是“ 脉 冲 检 测（Pulse Detect）�
� 方 式， 磁 头 从 盘 片 上 读 取 每 一 位 信 号 以 检 测 存 储 的 数 据。 它
会 设 定 一 个 临 界 值
来 判 断 信 号 是 否 有 效， 当 位 信 号 比 较 微 弱 时， 所 获 得 的 数 据
就 可 能 有 错 误。 另 外， 当 记 录 信 号 强 度 达 到 某 一 程 度 时， 也 可
能 造 成 两 个 信 号 相 互 干 扰 的 现 象。 所 以 当 磁 密 度 到 达 某 一 程
度 后， 这 种 现 象
就 会 更 加 严 重。
为 了 解 决 这 一 问 题， 人 们 在 硬 盘 的 设 计 中 加 入 了PRML—— 应
用 于 太 空 通 信 的 一 种 技 术。 当 初 发 展PRML 的 目 的 是 为 了 太 空
中 数 据 通 信 之 用， 它 最 早 是 应 用 在 海 盗 号 宇 宙 飞 船 从 火 星 传
送 数 据 到 地 球 的 过 程 中， 因 为 可 以 获 得 清 楚 的 数 据 信 号。
所 谓 的PRML（ 部 分 响 应、 最 大 匹 配，Partial Response Maximum
Likelihood） 读 取 通 道 方 式 可 以 简 单 地 分 成 两 个 部 分 来 说。 首 先
是 将 磁 头 从 盘 片 上 所 读 取 信 号 加 以 数 字 化， 并 将 未 达 标 准 的
信 号 加 以 舍 弃， 而 没 有 直 接 将 信 号 输 出。 这 个 部 分 便 称 之 为
� 部 分 响 应（Partial Response）”。
而“ 最 大 匹 配（Maximum Likelihood）” 部 分 则 是 拿 数 字 化 后 的
信 号 模 型 与PRML 芯 片 本 身 的 信 号 模 型 库 加 以 对 比， 找 出 最 接
近、 失 真 度 最 小 的 信 号 模 型， 再 将 这 些 信 号 重 新 组 合 而 直 接
输 出 数 据。
使 用PRML 方 式， 不 需 要 象 脉 冲 检 测 方 式 那 样 高 的 信 号 强 度�
� 也 可 以 避 开 因 为 信 号 记 录 太 密 集 而 产 生 相 互 干 扰 的 现 象，
因 此 采 用PRML 的 方 式 可 以 大 幅 度 提 高 磁 盘 表 面 密 度。
不 断 加 快 的 传 输 接 口
较 早 的 硬 盘 使 用 的 一 种 被 称 为ST506/412 的 接 口。 这 是 由 希
捷 公 司 在1980 年 生 产 出 第 一 台5.25 英 寸 硬 盘ST506 时 提 出 的。 使 用
这 一 接 口 的 硬 盘 需 要 一 条20 针 的 数 据 线 和 一 条34 针 的 控 制 线�
� 而 且 还 得 插 上 一
块 价 格 不 菲 的 控 制 卡。 由 于ST506/412 的 表 现 并 不 尽 如 人 意， 再
加 上 硬 盘 系 统 在 整 套 设 备 中 的 成 本 中 占 了 相 当 高 的 比 重， 因
此 出 现 了IDE 接 口。
IDE（Intelligent Driver Equipment）， 正 式 名 称 为AT Attach-ment，ATA。
这 种 接 口 将 控 制 器 和 驱 动 器 本 身 集 成 在 了 一 起， 因 而 有 效 地
节 省 了 接 口 费 用， 而 且 使 得 固 件 的 实 现 变 得 更 为 简 单。 这 种
便 宜 而 简 单 的 集
成 随 即 在 磁 盘 驱 动 器 工 业 中 呈 现 一 片 繁 荣， 而PC 制 造 商 也 非
常 愿 意 采 用 这 种 低 廉 的 替 代 品。 到 了 八 十 年 代 中，IDE 已 经 成
为 普 通 购 买 者 的 首 选。
ATA-2 和ATA-3
当 硬 盘 技 术 的 发 展 和 软 件 需 要 的 不 断 提 高 终 于 使ATA 接 口
的 容 量 变 得 相 形 见 绌 时， 驱 动 器 工 业 的 代 表SFFC（Small Form Factor
Commitee） 制 定 了 一 种 兼 容ATA 的 扩 展——ATA-2。 这 个 标 准 不 仅 添
加 了 比ATA 更 快
的PIO 模 式 和DMA 模 式（ 见 插 文“ATA 的 两 种 传 输 模 式”）， 而 且 还
因 提 出 了“ 驱 动 器 识 别” 命 令 而 堪 称 巨 大 的 飞 跃。 此 时， 驱 动
器 可 以 更 加 准 确 地 告 知 软 件 自 己 的 属 性， 而 这 对 于 即 插 即 用
的 实 现 是 具 有 决
定 作 用 的。 此 外， 在 这 个 标 准 中， 还 提 出 了 一 种 硬 盘 扇 区 的 新
的 寻 址 方 式—LBA， 它 突 破 了 著 名 的504MB 极 限。
ATA-3 是 对ATA-2 的 一 个 修 订。 其 中 关 键 的 部 分 包 括 ： 改 善 了
的 可 靠 性， 尤 其 是 在PIO 模 式4 下 更 是 如 此 ； 一 种 简 单 的 基 于 口
令 的 安 全 方 案 ； 更 为 出 色 的 电 源 管 理 ； 以 及 允 许 驱 动 器 针 对
特 定 类 型 的 错
误 发 出 警 告 的 自 监 测、 分 析 和 报 告 技 术（S.M.A.R.T）。ATA-3 并 没 有
定 义 更 快 的 模 式， 虽 然 某 些 厂 商 推 出 了 所 谓 的“ 模 式5” 设 备，
但 其 实 根 本 没 有ATA-2 PIO 模 式4 以 上 的PIO 模 式。
ATAPI
ATA 的 的 缺 点 之 一 就 是 它 只 是 为 硬 盘 设 计 的。 如 果 回 到 高 档
PC 不 过 是 带 一 个 软 驱 和 一 个40MB 硬 盘 的 时 代， 这 也 许 已 经 足 够
了。 但 今 天CD-ROM 和 磁 带 机 已 经 是 相 当 普 及 的 设 备 了， 而 它 们 完
全 应 该 运 行 在
同 一 个 便 宜 的 接 口 之 上。ATAPI，ATA Packet Interface 就 是 设 计 用 来
把CD-ROM 和 磁 带 机 之 类 的 设 备 插 入 到 普 通 的ATA 端 口 中。
ATAPI 硬 件 的 主 要 好 处 在 于 它 成 本 低 而 且 适 用 于 任 何IDE 或EID
E 适 配 器。ATAPI 的 磁 带 机 所 具 备 的 性 能 和 可 靠 性 足 以 和 通 用 的Q
IC117“ 软” 磁 带 机 相 媲 美。
有 一 点 你 必 须 弄 清 楚 的 是， 虽 然ATAPI 可 以 插 入IDE 接 口， 但
它 们 还 是 和IDE 硬 盘 有 着 相 当 大 的 区 别。 除 非 支 持ATAPI， 否 则 硬
盘 的 缓 存 控 制 器 或 其 他 智 能 接 口 根 本 不 起 作 用。 而 从ATAPI CD-
ROM 引 导 也 需 要 最
新 的BIOS 支 持。
Fast-ATA 和EIDE
首 先 大 家 应 该 明 确 的 是， 这 两 个 名 词 与 其 说 是 技 术 上 的
标 准， 倒 不 如 说 是 市 场 的 产 物。IDE 是 由WD 制 定 的， 它 建 立 在 两
个 现 实 标 准 之 上 ：ATA-2 和ATAPI。 而Fast-ATA 则 是 由 希 捷 提 出， 然
后 得 到 昆 腾 支 持，
不 过 它 只 支 持ATA-2。
快 速 的 传 输 模 式（PIO 模 式3 和4，multiword DMA 模 式1 和2）
是Fast-ATA 和EIDE 的 基 石。 除 了 这 些，EIDE 的 主 要 内 容 有 ： 支 持LBA
模 式， 允 许 四 台 设 备 连 接 到ATA 接 口 上， 支 持IDE 的 从 端 口， 在DOS
下 没 有504MB 的 限 制， 可
以 通 过ATAPI 连 接CD-ROM 和 磁 带 备 份 设 备。 而Fast-ATA 也 支 持LBA 寻 址
方 式。 另 外 它 还 包 括 读/ 写 复 合 命 令（ 也 被 称 作 块 模 式）， 它
通 过 增 加 传 递 的 扇 区 数 来 减 少 中 断 次 数， 从 而 降 低 处 理 器 的
占 用 率。
另 外 还 有 一 种SCSI 接 口 大 家 也 一 定 听 说 过， 不 过 这 并 不 在
本 次 测 试 的 范 围 之 内。 如 果 大 家 感 兴 趣， 可 以 通 过 插 文“IDE 和
SCSI ： 不 同 应 用 的 选 择” 了 解 一 些 情 况。
现 在， 大 多 数 的 主 板 都 已 经 集 成 了IDE 控 制 接 口， 因 此 使
用 者 根 本 不 需 要 再 费 心 去 买 一 块 专 门 的 接 口 卡， 曾 经 有 厂 商
说， 如 果SCSI 控 制 芯 片 只 要 一 美 元， 并 把 它 集 成 到 主 板 上， 那 么
IDE 接 口 就 只 有 靠
边 站 了。 这 其 实 也 道 出 了 为 什 么IDE 接 口 广 为 流 行 的 原 因， 因 为
从 某 种 角 度 来 说， 它 几 乎 是 完 全 免 费 的。
为 什 么 要Ultra ATA ？
持 续 增 长 的 处 理 器 速 度， 不 断 膨 胀 的 文 件 大 小， 多 线 程 的
操 作 系 统， 更 高 带 宽 的 总 线， 更 高 性 能 的 硬 盘— 这 些 速 度 的 需
要 充 斥 了 我 们 的 桌 面 系 统。 事 实 证 明， 硬 盘 速 度 是 随 着 驱 动 器
的 容 量 自 然 扩
展 的， 传 统 的 磁 盘 驱 动 器 工 业 每18 个 月 将 磁 盘 存 储 容 量 翻 一 番
。 这 是 通 过 两 种 方 式 来 实 现 的 ： 一 是 让 磁 盘 上 的 磁 道 更 加 靠
近（ 磁 道 密 度） ； 二 是 让 写 在 磁 道 上 的 数 据 更 加 紧 密（ 线 密 度�
� 通 常 它 们 是
按 相 同 的 比 例 改 进 的。 这 样 做 所 导 致 的 结 果 就 是， 线 密 度 每 三
年 翻 一 番。 而 这 接 着 就 会 使 得 磁 盘 内 部 数 据 传 输 率 翻 倍， 因
为 当 磁 盘 每 转 动 一 圈 时， 会 有 更 多 的 数 据 能 够 供 传 输 使 用。
此 外， 由 于 磁 盘
的 内 部 数 据 传 输 率 同 时 取 决 于 线 密 度 和 转 速， 所 以 不 断 地 提
高 转 速 也 会 加 快 内 部 数 据 传 输 率 的 提 高。
现 在， 越 来 越 大 的 程 序， 对 多 媒 体 应 用 的 集 成， 使 得 文 件
的 大 小 以 令 人 瞠 目 结 舌 的 速 度 增 长。 在 一 个 无 碎 片 的 硬 盘 上�
� 这 些 文 件 通 常 都 是 顺 序 写 入 的—— 磁 道 接 着 磁 道。 此 时， 大
型 文 件 的 传 输 会
受 到 外 部 传 输 速 度 的 很 大 影 响。 这 是 因 为 在 顺 序 读 取 时， 具
有 高 内 部 数 据 传 输 率 的 驱 动 器 填 满 缓 冲 的 速 度 可 能 要 比 主 机
清 空 快 得 多。 让 我 们 看 看 这 是 为 什 么 ？
不 够 充 分 的 总 线 利 用
现 在 许 多 高 密 驱 动 器 可 以 保 持 以10MB/s 的 速 度 向 缓 存 顺 序
传 输 数 据。 你 也 许 会 说， 既 然 外 部 传 输 速 度 能 够 达 到16.7MB/s，
那 么Fast ATA 应 该 能 够 非 常 轻 松 地 避 免 缓 存 溢 出。 问 题 在 于 它
还 需 要 花 费 时 间
来 处 理 宿 主 机（PC） 的 指 令。 这 种 指 令 处 理 时 间— 此 时 总 线 出
于 空 闲 状 态— 对 于 总 线 来 说 肯 定 是 一 个 消 耗， 并 且 是 整 体 消
耗 中 一 个 非 常 重 要 的 部 分。
因 为 有 效 的 数 据 传 输 时 间 等 于 突 发 数 据 传 输 时 间 减 去 指
令 处 理 时 间， 所 以 后 者 就 是 使 得Fast ATA 的 有 效 传 输 率 利 用 不
够 充 分 的 原 因。 归 根 到 底， 原 因 在 于 作 为 宿 主 的PC 无 法 充 分 地
使 用ATA 接 口。
指 令 处 理 时 间 会 随 着 主 机 向 驱 动 器 发 送 的 命 令 的 数 量 而
增 长， 而 命 令 的 数 量 又 取 决 于 数 据 请 求 的 大 小。 这 些 请 求 通
常 是4KB， 这 和 采 用 虚 拟 内 存 的 操 作 系 统 所 支 持 的 页 面 大 小 是
相 同 的。 下 面， 我
们 来 作 一 个 计 算。
当 以10.2MB/s 的 顺 序 数 据 传 输 速 率 从 缓 存 中 读 取4KB 的 数 据 时
， 驱 动 器 大 约 需 要400 毫 秒 的 时 间。 假 设Fast ATA 的 突 发 数 据 传 输
速 率 是16.7MB/s， 那 么 主 机 清 空4KB 的 缓 存 需 要250 毫 秒。 这 时， 有1
50 毫 秒 可 以 供
指 令 使 用— 它 用 来 在 缓 存 的 清 空 和 填 充 操 作 间 进 行 平 衡。 遗 憾
的 是， 最 快 的 台 式 机 也 需 要275 毫 秒 的 指 令 处 理 时 间。 这 样 一
来， 清 空4KB 的 缓 存 就 需 要525 毫 秒， 这 就 将Fast ATA 的 有 效 传 输 速
率 降 低 到 了 大
约7.8MB/s（4096 字 节 除 以525 毫 秒）。 比 起16.7MB/s 的 突 发 传 输 速 率，
无 疑 就 慢 了 许 多。
同 时，7.8MB/s 也 只 有10.2MB/s 的 顺 序 传 输 速 率 的75%— 这 意 味 着
每 有 三 个 字 节 发 送 给 主 机， 就 会 有 一 个 字 节 滞 留 在 缓 存 中。
这 样， 每 三 个 单 位 的 缓 存 数 据 发 送 给 主 机， 就 会 有 一 个 单 位 的
缓 存 数 据 会 被
滞 留， 而 驱 动 器 就 必 须“ 空 转” 一 圈（ 让 所 需 要 的 扇 区 再 次 经
过 磁 头） 以 允 许 主 机 清 空 缓 存。 考 虑 到 典 型 的 缓 存 大 小 是64KB�
� 因 此 每 读 写256KB 就 会 空 转 一 圈—— 这 明 显 是 对 驱 动 器 利 用 率
的 浪 费。
解 决 方 案
要 使 得ATA 不 再 成 为 系 统 的 瓶 颈 可 以 有 几 种 方 式。 其 中 有
两 种 解 决 办 法 不 是 磁 盘 驱 动 器 厂 商 所 能 够 控 制 的 了 的。 最 直
接 的， 也 是 最 困 难 的 办 法 就 是 设 法 减 少 命 令 处 理 时 间。 对 于
这 种 方 式， 提 高 处
理 器 的 速 度 是 一 种 行 之 有 效 的 手 段， 但 以 现 在 的 发 展 速 度 来
看， 我 们 只 有 重 新 建 立 中 断 优 先 级 的 结 构 才 能 够 在 性 能 上 得
到 决 定 性 的 突 破。 另 一 个 更 简 单 的 方 法 可 能 就 是 提 高 主 机 向
驱 动 器 请 求 的 数
据 块 的 大 小。 例 如， 将 请 求 大 小 从4KB 翻 倍 到8KB 就 相 当 于 把 固
定 的 指 令 处 理 时 间 减 半。 如 果 通 过 未 来 的 协 议 变 更 或 硬 件 修
改（ 例 如 减 少 电 缆 长 度， 等 等） 无 法 把ATA 扩 展 到33MB/s 以 上， 那
么 增 加 请 求 的 大
小 可 能 就 是 最 实 际 的 方 法 了。
最 传 统 的 方 法 是 在 系 统 级 提 高 突 发 数 据 传 输 速 率， 这 样，
实 际 用 来 从 缓 存 传 输 数 据 的 时 间 就 会 减 少。 而 这 就 是Ultra ATA
所 要 做 的。
Ultra ATA 的 解 决 方 式
具 体 来 讲， 在 使 用Ultra ATA 的33MB/s 的 突 发 传 输 速 率 的 情 况 下
，4KB 的 数 据 块 只 需 要125 毫 秒 的 传 输 时 间。 这 样 就 有275 毫 秒 可
供 消 耗 了。 而 这 正 是 命 令 处 理 所 需 要 的 时 间。 此 时， 缓 存 就 不
会 再 滞 留 数 据，
驱 动 器 也 无 需“ 空 转” 了。
那 么 如 何 达 到33MB/s， 也 就 是 使 突 发 数 据 传 输 速 率 翻 倍 呢 �
� 其 中 一 个 突 破 性 的 设 计 就 是 在STROBE 脉 冲 的 上 升 和 下 降 边 缘
同 时 传 递 数 据。 在 过 去，Fast ATA 只 是 利 用 数 据 的STROBE 上 升 沿 作
为 传 输 数 据 的 时
间 脉 冲。 但 为 什 么 不 利 用 同 样 存 在 的 下 降 沿 呢 ？ 通 过 使 用 这
两 个 边 缘，Ultra ATA 把 传 输 率 有 效 地 增 加 了 两 倍— 而 且 实 际 上
根 本 不 用 提 高STROBE 脉 冲 的 频 率（ 这 种 提 高 会 导 致 噪 声 的 出 现�
� 这 样 突 发 数 据
传 输 率 也 就 得 到 了 翻 倍， 也 就 是 达 到33MB/s。
不 过， 需 要 说 明 的 是，33MB/s 只 是 个 理 论 数 据， 虽 然 我 们 这
次 测 试 的 几 块 硬 盘 都 支 持Ultra DMA/33， 但 并 没 有 谁 能 够 达 到 这
一 极 限。 在 我 们 的 资 料 中， 内 部 数 据 传 输 率 最 快 的 希 捷“ 大 灰
熊” 硬 盘 也 只
有24MB/s（192Mb/s 除 以8）， 而 外 部 数 据 传 输 率 是 不 可 能 超 过 内 部
速 率 的， 所 以 可 以 说 现 在 还 没 有 任 何 一 家 厂 商 的 硬 盘 能 够 达
到33MB/s 这 一 速 率。
IEEE1394 ： 潜 在 的 未 来 标 准
IEEE1394 是 在PC 和 消 费 类A/V 产 品 之 间 建 立 一 条 联 系 的 纽 带 的
技 术。 它 允 许A/V 产 品 能 够 如 同 一 台 真 正 的 多 媒 体 外 设 那 样 工
作， 而PC 可 以 成 为 一 台 真 正 的 消 费 类 设 备。 有 了IEEE1394，OEM 厂
商 就 可 以 满 足 客
户 把PC 和 音 频、 视 频 和 普 通 多 媒 体 外 设 连 接 起 来 的 需 要 了。
IEEE1394 使 用 很 便 宜 的 电 缆 和 简 单 的 连 接 器 来 支 撑 着 互 联
设 备 之 间 的 几 个 数 字 音 频、 数 字 视 频、 以 及 控 制 信 息 的 信 道
�
� 这 种 简 单 的 连 接 都 具 备 极 高 的 传 输 率 和 稳 定 性， 以 及 实 时
数 据 处 理 能 力， 而
且IEEE1394 低 廉 的 价 格 使 得 它 对 于 绝 大 多 数 的 应 用 程 序 都 非 常
理 想。1394 即 插 即 用 的 能 力 和 无 需 掉 电 与 重 新 启 动 的 热 插 拔
功 能 是 与 消 费 产 品 集 成 的 关 键。
IEEE1394 的 一 个 非 常 重 要 的 功 能 就 是 对 等 通 信， 这 使 得 消
费 类 产 品 在 无 需 通 过 中 心 节 点（ 如PC） 获 取 路 由 信 息 的 情 况
下， 就 可 以 直 接 互 相 沟 通。 更 为 重 要 的 是， 现 在 只 有IEEE1394
能 够 实 现 如 图 所 示 的PC 和 消 费 类 产 品 的 连 接（ 如 录 像 机）。
1394 连 接 的 核 心 是 一 个 物 理 层 和 一 个 链 路 层 半 导 体 芯 片。
物 理 层 芯 片 是 一 个 支 持 多 个1394 端 口 的 信 号 混 合 设 备。 它 包 括
执 行 总 线 仲 裁 和 初 始 化 功 能 的 逻 辑。 链 路 层 芯 片 传 送 和 接 收
经1394 格 式 化 过
的 数 据 包， 并 支 持 同 步 和 异 步 数 据 传 输。 同 步 传 输 能 力 使PC 能
够 更 为 有 效 地 处 理 在 多 媒 体 应 用 中 比 较 典 型 的 高 带 宽 数 据 流
。 而 当 把A/V 产 品 集 成 到 使 用PC 硬 盘 做 为 数 据 存 储 设 备 的 系 统
中 时， 高 级 的 异
步 数 据 处 理 则 会 非 常 有 价 值。
Maxtor Corporation.
DiamondMax 216084320D4
在 过 去 的 一 年 中，Maxtor 这 个 品 牌 已 经 被 越 来 越 多 的 用 户
所 熟 悉， 这 与Maxtor 公 司 的DiamondMax 1750（ 钻 石 二 代） 的 优 异 性 能
是 分 不 开 的， 就 象 它 的 名 字 一 样， 在DiamondMax 1750 发 布 后 的 一
段 时 间 里， 其 夺 目
的 光 彩 曾 经 使 其 它 产 品 黯 然 失 色。97 年 末，Maxtor 公 司 又 发 布 了
DiamondMax 2160（ 也 被 称 为 钻 石 三 代）， 在 这 个 系 列 中，Maxtor 公 司
使 用 了 单 盘 记 录 密 度 为2.1GB， 从2.1GB 到8.4GB 容 量 的 数 种 产 品。
DiamondMax 2160 使 用
了 磁 阻 磁 头， 有256kB 的 缓 冲 区， 使 用 了S.M.A.R.T 技 术， 支 持Ultra
DMA/33 传 输 模 式。 与DiamondMax 1750 一 样，DiamondMax 2160 仍 然 使 用5200
rpm 的 转 速。 在 本 次 测 试 时，Maxtor 公 司 提 供 了 该 系 列 中4.3GB 的843
20D4。
在 测 试 中，84320D4 的 商 用Disk WinMark 98 得 分 为1085， 略 高 于 平
均 数 据， 它 的 高 端Disk WinMark98 得 分 为2890， 稍 低 于 平 均 分 ；84320
D4 的 随 机 寻 道 时 间 和 传 输 速 率 并 没 有 象 它 的 上 一 代 那 样 耀 眼
， 它 的 成 绩 平
平， 但CPU 占 用 率 的 成 绩 却 令 人 刮 目 相 看 ：38.3%（ 商 用） 和38.6%（
高 端） 的 得 分 将 其 它 产 品 远 远 地 抛 在 后 面， 这 对 于CPU 密 集 型
的 任 务 来 说， 无 疑 是 一 个 福 音。
Maxtor 公 司 在 销 售 上 的 细 致 与 众 不 同， 为 了 方 便 使 用 者， 每
一 块 硬 盘 均 配 有 包 装 盒 和 用 于 防 震 的 泡 沫 塑 料， 另 外 还 提 供
了 带 有 详 细 插 图 的 安 装 说 明 书 和 配 套 的 工 具 软 件， 这 种 为 用
户 着 想 的 做 法 值
得 称 赞。84320D4 在98 年2 月 的 市 场 销 售 价 约 为1670 元 人 民 币。Maxtor
公 司 为 它 的 产 品 提 供 三 年 有 限 保 修。
Maxtor 公 司 的 网 址 ：http://www.maxtor.com。（ 查 询 号 ：223）
富 士 通 公 司 (Fujitsu Computer Products America Inc.)
MPB3043AT
近 年 来， 我 们 除 了 可 以 见 到 希 捷 昆 腾、 西 部 数 据 和Maxtor 等 占 据 硬 盘 生 产 主 要 地 位 的 产 品 品 牌 外， 也 逐 渐 在 整 机 的 产 品 中 和 市 场 上 看 到 了 富 士 通、 三 星 等 公 司 的 产 品。 大 部 分 读 者 可 能 对 富 士 通 公
司 的 硬 盘 不 太 熟 悉， 事 实 上 富 士 通 公 司 的 硬 盘 产 品 覆 盖 了 从 笔 记 本 电 脑、 台 式 电 脑 到 高 性 能 图 形 工 作 站 和 服 务 器 等 各 个 领 域。 富 士 通 公 司 生 产 的 硬 盘 产 品 具 有 适 宜 的 性 能 价 格 比， 使 得 它 的 产 品 为
许 多 整 机 生 产 厂 商 所 采 用。 最 近， 富 士 通 公 司 推 出 了 支 持Ultra DMA/33 传 输 模 式， 单 片 容 量 为2.1GB 的MPB30XXAT 系 列 的 硬 盘 产 品， 容 量 从2.1GB 到6.4GB， 在 本 次 测 试 中， 富 士 通 公 司 提 供 了 该 系 列 中 型 号 为MPB3043AT
的4.3GB 硬 盘。
MPB3043AT 同 其 它 新 一 代 硬 盘 一 样， 使 用 了 两 张 单 盘 容 量 为2.1GB 的 盘 片， 采 用 磁 阻 磁 头 和PRML 技 术， 支 持Ultra DMA/33 传 输 模 式。 转 速 为5400rpm， 有256KB 缓 冲 区， 同 时 它 也 使 用 了S.M.A.R.T 技 术。
在 我 们 的 测 试 中，MPB3043AT 的 得 分 位 居 中 游， 其 商 用Disk WinMark 98 的 得 分 略 高 于 平 均 分， 而 高 端Disk WinMark 98 的 得 分 则 稍 低 于 平 均 分 ；MPB3043AT 的 随 机 寻 道 时 间 和 传 输 速 率 均 低 于 平 均 分， 显 而 易 见， 这
是 导 致 它 总 分 不 高 的 主 要 原 因。 值 得 一 提 的 是MPB3043AT 的CPU 占 用 率 都 优 于 平 均 水 平。
富 士 通 公 司 为 它 的MPB30XXAT 系 列 产 品 提 供 了 三 年 保 修 的 服 务（ 其 中 一 年 保 换， 两 年 保 修），MPB3043AT 在98 年2 月 的 市 场 价 约 为1560 元 人 民 币。 目 前 富 士 通 并 没 有 在 大 陆 开 展 硬 盘 业 务， 而 是 由 赞 华 公 司 代
理。
富 士 通 公 司 的 网 址 ：http://www.fujitsu.com。（ 查 询 号 ：304）
希 捷 公 司（Seagate Technology Inc.）
Medalist Pro ST36451A
希 捷 公 司 的 产 品 在 硬 盘 行 业 中 一 直 占 有 主 要 的 位 置。 在 硬 盘 发 展 的 每 一 个 阶 段， 我 们 几 乎 都 能 在 前 几 名 中 找 到 希 捷 公 司 的 名 字。 然 而， 在97 年 的 一 段 时 间 里， 我 们 没 有 见 到 希 捷 公 司 推 出 基 于Ultra
DMA/33 模 式 的 高 性 能 硬 盘 产 品， 直 到97 年 末， 希 捷 公 司 推 出 名 为Medalist Pro 的 系 列 产 品 时， 才 重 新 向 广 大 用 户 证 明 了 它 的 实 力。 被 希 捷 公 司 称 为“ 大 灰 熊” 的Medalist Pro 系 列 产 品， 最 高 容 量 达 到 了9.1GB， 转
速 为7200rpm， 这 是 以 往 只 有SCSI 硬 盘 才 有 的， 其 内 部 传 输 速 率 高 达192Mbits/s。 在 我 们 征 集 产 品 时， 由 于Medalist Pro 系 列7200rpm 的 产 品 尚 未 在 大 陆 市 场 销 售， 希 捷 公 司 只 提 供 了 一 款 同 为Medalist Pro 系 列 但 转 速
只 有5400rpm 的 产 品 ：Medalist Pro ST36451A， 使 我 们 向 各 位 读 者 介 绍7200rpm 硬 盘 的 愿 望 没 有 能 够 实 现， 尽 管 如 此，ST36451A 这 块 硬 盘 在 我 们 的 测 试 中 仍 然 表 现 出 了 优 秀 的 性 能。
Medalist Pro ST36451A 硬 盘 使 用 了 五 块 盘 片， 转 速 为5400 转/ 分， 使 用 磁 阻 磁 头 和PRML 技 术， 有512kB 的 缓 冲 区， 支 持Ultra DMA/33 模 式。 虽 然ST36451A 属 于Medalist Pro 系 列， 却 是 该 系 列 中 唯 一 一 块 转 速 不 是7200rpm、 不
使 用 高 密 度 盘 片 的 产 品， 从 发 布 时 间 上 看， 要 比 同 系 列 的 其 它 产 品 要 早。
在 本 次 测 试 中， 虽 然Medalist Pro ST36451A 的 各 单 项 得 分 都 没 有 过 人 之 处， 但 均 衡 的 得 分 使 它 无 论 是 商 用Disk WinMark 98 还 是 高 端Disk WinMark 98 的 得 分， 都 与Western Digital 公 司 的Caviar 36400 硬 盘 并 列 第 一。
ST36451A 在 市 场 上 的 售 价 约 为2120 元 人 民 币， 希 捷 公 司 提 供 了 三 年 有 限 保 修 的 服 务。
希 捷 公 司 的 网 址 ：www.seagate.com。（ 查 询 号 ：142）
昆 腾 公 司
Quantum Fireball SE
Quantum Bigfoot TX
昆 腾 的 火 球 系 列 硬 盘 是 面 向 高 端 台 式 机 市 场 的IDE 旗 舰 产 品。 从TM 那 一 代 开 始 就 有 着 相 当 不 错 的 表 现， 并 且 被 许 多 的PC 制 造 商 选 用。 进 入Ultra DMA/33 时 代 的 第 一 代 产 品Fireball ST 是 最 早 推 出 的 支 持Ultra
DMA/33 的 硬 盘 之 一。 它 的 表 现 相 当 的 稳 定， 但 是 性 能 却 略 逊 于 其 它 厂 商 晚 些 时 候 推 出 的 新 产 品。 作 为Ultra DMA/33 技 术 的 带 头 人， 昆 腾 自 然 不 甘 心 落 后， 它 又 以 前 所 未 有 的 速 度 推 出 了 新 一 代 的 火 球SE 系
列。SE 系 列 的 单 盘 密 度 达 到2.1GB， 转 速 为5400rpm， 这 使 硬 盘 的 内 部 传 输 速 率 达 到158Mb/s， 而 厂 家 声 称 的 平 均 寻 道 时 间 为9.5ms ， 这 也 是 一 个 颇 具 吸 引 力 的 数 据。 通 过 这 一 系 列 对 性 能 的 强 化， 使Fireball SE 的 性
能 有 了 一 定 的 提 高。 但 其 内 部 缓 存 仍 为128K 有 一 点 落 后 于 一 些 竞 争 对 手。
在 我 们 的 性 能 测 试 中， 火 球SE 的 性 能 以 微 弱 的 差 距 落 在 希 捷 和WD 之 后， 不 过 差 距 仅 为1% 左 右。 可 见 其 性 能 也 相 当 出 色。 在 传 输 速 率 上 两 块 昆 腾 硬 盘 处 于 领 先 的 地 位。 而 其CPU 占 用 率 却 偏 高。 以 其 一
贯 的 出 色 品 质 和 性 能 取 向 为 号 召 的 新 一 代 火 球 硬 盘， 在 竞 争 日 益 激 烈 的 硬 盘 市 场 上 能 否 捍 卫 自 己 的 光 辉 传 统， 我 们 将 拭 目 以 待。
昆 腾 的 大 脚 硬 盘 无 疑 是 硬 盘 中 颇 具 传 奇 色 彩 的 品 牌。 其 独 一 无 二 的5 英 寸 盘 片 为 用 户 提 供 了 无 与 伦 比 的 单 盘 容 量 和 低 廉 的 价 格， 但 是 其 前 两 代 产 品 的 性 能 显 得 较 为 薄 弱。 新 推 出 的 大 脚 三 代 有 一
个 赋 有 戏 剧 性 的 名 字—T-Rex， 就 是 那 种 在《 侏 罗 纪 公 园》 中 大 出 风 头 的 速 龙， 这 一 定 是 意 味 着TX 将 具 有 大 容 量 和 高 速 度。TX 的 单 盘 容 量 达 到 惊 人 的4GB， 容 量 最 大 的 产 品 为12GB。 转 速 也 提 升 到4000rpm， 并 且
使 用 了 几 乎 所 有 的 新 技 术— 磁 阻 磁 头，EPRML 通 道， 以 及Ultra DMA/33， 看 来 昆 腾 决 心 为 大 脚 一 洗 性 能 欠 佳 的 名 声。 但 是128KB 的 缓 存 有 一 些 偏 小。
我 们 的 测 试 显 示 出 大 脚TX 的 性 能 有 了 相 当 的 改 善， 但 是 与 新 一 代 的3.5 英 寸 硬 盘 相 比 其 性 能 仍 显 较 弱。 这 应 该 是 由 于 转 速 较 低， 以 及 由 于 盘 片 较 大 造 成 平 均 寻 道 时 间 长 的 原 因。 而 昆 腾 宣 传 中 按 最
外 圈 线 速 度 相 等， 将5 英 寸 盘 片 的4000rpm 转 速 折 合 成3.5 英 寸 盘 片 的5600rpm， 这 一 数 据 恐 怕 有 失 科 学， 因 为4000rpm 的5 英 寸 盘 片 内 圈 的 线 速 度 会 明 显 的 低 于5400rpm 的3.5 英 寸 盘 片， 在 我 们 的 测 试 中 大 脚 硬 盘 外
圈 的 高 传 输 速 率 得 到 了 证 实。 不 过 其 实 大 脚 硬 盘 的 真 正 优 势 在 于 以 极 具 竞 争 力 的 价 格 提 供 超 大 的 磁 盘 容 量。 从 这 一 点 来 讲， 大 脚 的 确 是 一 种 十 分 出 色 的 产 品。 这 对 那 些 总 能 够 飞 快 的 填 满 自 己 硬 盘
的 用 户 很 有 吸 引 力。
昆 腾 公 司 的 网 址 ：www.quantum.com。（ 查 询 号 ：303）
三 星 公 司
Samsung VG34323A
似 乎 出 现 在PC 上 的 新 技 术 会 有 两 种 命 运， 一 种 是 以 人 们 无 法 想 象 的 速 度 出 现 在 每 一 台 新 的PC 上， 比 如MMX 技 术 和CD-ROM ； 另 一 种 是 令 人 尴 尬 的 长 时 间 处 于 万 事 具 备 只 欠 东 风 的 境 地， 比 如USB 接 口 和DVD
驱 动 器。
Ultra DMA/33 显 然 是 属 于 前 一 种， 仅 仅 几 个 月 的 时 间， 几 乎 所 有 的 硬 盘 都 标 上 了 带 有 小 闪 电 的Ultra ATA 的 标 志。Samsung 新 推 出 的IDE 硬 盘VG34323A 也 具 有 新 一 代IDE 硬 盘 的 许 多 特 征 ： 高 达2.1GB 的 单 盘 容 量、10ms
的 读 取 平 均 寻 道 时 间、5400rpm 的 转 速 以 及 最 重 要 的—Ultra ATA 接 口。 同 时，VG34323A 也 支 持S.M.A.R.T. 技 术。
作 为 生 产 硬 盘 的 后 起 之 秀， 三 星 公 司 的VG34323A 在 我 们 测 试 中 的 得 分 与 其 市 场 表 现 相 当， 商 用Disk WinMark 98 以816 的 得 分 垫 底， 高 端Disk WinMark 98 值 为2655， 也 仅 比Quantum Bigfoot TX43 略 高。 在 分 项 得 分
中，VG34323A 的 表 现 平 平， 除 了 随 机 读 寻 道 时 间 为13.85 毫 秒， 略 优 于 平 均 值14.29 毫 秒 以 外， 其 它 成 绩 都 在 平 均 值 以 下。 而 且， 测 试 工 程 师 发 现， 在 测 试 过 程 中，VG34323A 的 测 试 数 据 并 不 稳 定。 看 来， 在 席 卷 全
球 的Ultra DMA/33 狂 潮 中， 三 星 公 司 还 没 有 完 全 作 好 准 备。
目 前 在 零 售 市 场 上， 三 星 公 司 的 硬 盘 产 品 并 不 多 见， 它 的 主 要 市 场 在PC 整 机 生 产 厂。 三 星 公 司 为 它 的 硬 盘 产 品 提 供 三 年 的 保 修 服 务。 在98 年2 月，VG34323A 的 市 场 零 售 价 约 为1540 元 人 民 币。
三 星 公 司 的 网 址 ：www.samsung.com。（ 查 询 号 ：305）
Western Digital Corporation
WD Caviar 36400
提 起Western Digital 公 司， 对PC 外 设 不 熟 悉 的 读 者 朋 友 可 能 会 觉 得 生 疏， 不 过， 如 果 他 们 知 道EIDE 这 个 标 准 是WD 公 司 首 先 提 出 的， 可 能 会 对WD 另 眼 看 待。 细 心 的 朋 友 还 会 在 许 多 国 外 品 牌 的 整 机 中 发 现WD
公 司 生 产 的 硬 盘 身 影， 随 着WD 公 司 登 陆 中 国 市 场， 它 的OEM 客 户 名 单 中 又 增 加 了 国 人 熟 悉 的 联 想、 长 城、 同 创 等 国 内 知 名 品 牌。
我 们《 个 人 电 脑》 中 国 实 验 室 这 次 测 试 的Caviar 36400 硬 盘 是WD 公 司 出 品 的 最 新 一 代 产 品 中 容 量 最 大 的 一 款， 支 持S.M.A.R.T. 技 术， 由 于 其Ultra DMA/33 接 口、 磁 阻 磁 头、 每 分 钟5400 转 的 转 速、 单 碟2.1GB 的 容 量
和256kB 的 缓 冲 区，Caviar 36400 在 我 们 的 测 试 中 表 现 得 相 当 优 异， 更 由 于 其 出 色 的 性 能 价 格 比 而 被《 个 人 电 脑》 编 辑 部 评 为 编 辑 选 择 奖 得 主。
Caviar 36400 的Disk WinMark98 得 分 与Seagate ST36451A 并 列 第 一。 在 分 项 测 试 中Caviar 36400 的 读 取 随 机 寻 道 时 间 最 短， 为12.7 毫 秒 ； 尽 管 从 缓 冲 区 到 磁 盘 的 数 据 传 输 速 率 只 有 每 秒131Mbits， 它 的 读 取 数 据 传 输 速
率 还 是 仅 次 于Quantum 的 两 款 硬 盘， 并 且 高 出 平 均 分5% 以 上 ； 虽 然 读 取 时 的 数 据 传 输 速 率 相 当 出 色， 它 的 读 取CPU 占 用 率 却 与 平 均 水 平 相 当。 综 上 所 述， 我 们 认 为Caviar 36400 代 表 了 性 能 和 价 格 的 完 美 结 合，
获 得《 个 人 电 脑》 的 编 辑 选 择 奖 是 当 之 无 愧 的。
Caviar 36400 二 月 份 售 价2100 元，WD 公 司 为 其 产 品 提 供 了 三 年 的 保 修。
WD 公 司 的 网 址 ：www.wdc.com。（ 查 询 号 ：291）
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