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发信人: xk (环顾四方), 信区: Hardware
标  题: 2000年硬盘综述(上) 
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年07月15日16:02:37 星期六), 转信


    大家在日常使用电脑当中，都不可避免地要用到硬盘，不过相信大家对硬盘的认识
都是十分肤浅的，都是“知其然不知其所以然”的水平左右吧？那么笔者今天就好好地
替大家介绍一下硬盘有关地一些
尝试，以及当今的硬盘市场的动向。
　　一、性能指标
　　在向大家介绍硬盘技术之前，当然要让大家先知道一下有关硬盘的一些性能参数。

　　1、转速：
　　转速可以说是硬盘的所有指标中除了那“GB”数之外最除了容量之外最为引人注目
的性能参数了。无论哪个品牌哪个型号的硬盘，在推出市场的时候，其宣传资料里面几
乎都会用“头条”来说明其转速。因为转速对于硬盘传输速度和持续传输速度的影响实
在太大了。目前在市面上的IDE硬盘主要由两种转速组成：5400RPM和7200RPM。
　　2、单碟容量：
　　除了转速之外，单碟容量可以说是另外一个最重要的要素，因为单碟容量的大小直
接关系到整个硬盘容量的大小。因为目前的PCIDE硬盘里一般来说只能放进4张碟片，只
有IBM可以放5张，只有提高每张碟片的容量才可以不断地增加硬盘的容量，然而随着磁
碟密度的提高，磁头就必须随之越来越灵敏。传统的MR磁头所能承受的最大单碟容量是
4.5G左右。目前，单碟容量超过5G的硬盘已经全部使用了GMR磁头。
　　除了对容量大小产生影响之外，单碟容量还渴硬盘的数据传输速度有密切的关系，
磁道数的增加对于减少磁头的寻道时间大有好处，因为磁片的半径是固定的，磁道数的
增加意味着磁道间距离的缩短，而磁头从一个磁道转移到另一个磁道所需的就位时间就
会缩短，这将有助于随机数据传输速度的提高。而磁道内线性磁密度的增长则和硬盘的
持续数据传输速度有着直接的联系，新一代GMR磁头技术确保了这个增长不会因为磁头的
灵敏度的限制而放慢速度。所以在很多时候，更高单碟容量的5400RPM硬盘会比单碟容量
较低的7200RPM硬盘速度更加快。
　　3、平均寻道时间：
　　这个时间指的是磁头到达目标数据所在磁道的平均时间，直接影响着硬盘的随机数
据传输速度。磁头平均寻道时间除了和上面讲述的单碟容量有关外，最主要的决定因素
还是磁头动力臂的运行速度。目前的主流硬盘中，除了希捷的ATA酷鱼稍快为7.6毫秒外
，其余品牌的主流型号基本为8.5～9毫秒。
　　4、缓存：
　　缓存也是硬盘里面相当重要的一个参数，缓存的大小也会直接影响到硬盘的整体性
能，在数据的读取过程中，硬盘里的控制芯片发出指令，将系统指令正在读取的簇的相
邻的下一个或几个簇的数据读入硬盘高速缓存，当系统指令开始要读取下一个簇的数据
的时候，硬盘便不需要重新开始一个读取动作，只需要将缓存中的数据传送到系统主存
中去就行了。因此缓存容量的加大可以使得更多的预读数据被容纳。这样系统等待的时
间被大大缩短。目前市面上主流硬盘的缓存几乎都已经加到了2M。而各个公司新推出的
产品则更是通过缓存容量来把产品定位传达给市场。2M缓存说明是主流型号，512K缓存
的则毫无疑问是定位于低端市场的廉价型号。
　　二、接口
　　1、SCSI与IDE
　　许多朋友都很清楚，主流的硬盘接口无非就是IDE（E-IDE/ATAPI）和SCSI两种，今
天比较应用得多的当然就是IDE接口了，可是您又知道不？其实SCSI接口的资历要比IDE
深得多哦。SCSI的全称是Small Computer
System Interface——小型计算机系统接口，在1979年由美国的Shugart公司（也就是我
们今天的希捷啦！）制订，并且在1986年获得ANSI（美国标准协会）承认的。至于IDE的
全名则是Integrated Drive Electronics——
集成设备电路，它CDC（Control Data Corporation，数据控制公司）、COMPAQ、西部数
据共同开发的磁盘控制接口，并于1989年由ANSI追认为ATA（AT Attachment，AT附加装
置）标准。为了IDE能够如此普及呢？原
因就是它不需要增加太多的设备即可构成电脑一方的主控线路，可以大大地降低系统成
本。
　　2、SCSI-2与E-IDE（即ATA-2）
　　早期的硬盘容量都是很小的，笔者当年买了一个270MB的硬盘，还天真地以为可以用
3年以上……1GB？天啊！想到现在……当年的硬盘所使用的磁头都是金属隔离磁头。所
以容量也高不到哪里去，不过
在进入了90年代之后，各种各样的电脑硬件都在技术上面有了飞速的发展，硬盘也不例
外。在90年代初，SCSI接口发展为SCSI-2，我们将它统称做Fast SCSI，SCISI-2的出现
，是原来的数据传输速率从5MB/s
提高为10MB/s，后来又出现了支持16位并行数据传输的Wide SCSI，将数据传输率再提高
为20MB/s。IDE当然不甘落后了，1994年，增强型的IDE接口E-IDE出现了，我们经常在主
板BIOS里面可以看见的LBA
模式就是了，使用LBA寻址方式解决了原有IDE接口无法支持高于528MB并且可以通过一个
接口接两个设备，连带数据传输率也大大增加了。E-IDE最后也有自己的名字——ATA-2
。也就是在同一时间，用于连接光驱、
磁带机等非硬盘设备的ATAPI规格也诞生了。我们可以概括地说，正式因为出现了ATA-2
接口，我们今天才可以到处都买得到IDE接口的硬件设备哦！
　　3、SCSI-3与Ultra ATA
　　时间很快来到了95年，SCSI接口又有了长足的进步，我们的DIY口中经常说的Ultra
 SCSI诞生了，原名就是SCSI-3，将同步传输时钟频率提高到20MHz，在使用16位传输的
Wide模式时，数据传输率更可以提高至40MB/s。从那个时候开始，SCSI也成为了我们这
些DIY心目中“高性能”的代名词了。到了1997年，本来被我们看成“已经没有多大希望
”的IDE接口居然也吐气扬眉了，Ultra ATA规格横空出世，它也就是我们俗称的DMA/33
模式了，数据传输率一下子提高到了33.3MB/s，这比正常模式下面的Ultra SCSI的速度
还要快！所以现在市面上面流行的硬盘都全部采用了Ultra ATA。随着硬盘速度和容量的
提高，新的磁头技术MR（磁阻磁头）和GMR（巨磁阻磁头）也出现了，并且在不断完善和
发展。
　　4、Ultra2 SCSI与Ultra ATA/66
　　SCSI当然不会轻易把自己的“大哥”地位出让出去，在97年，最新的Ultra2 SCSI终
于露出了它的庐山真面目，市面上现在已经有许多SCSI硬盘支持Ultra 2 SCSI。不过，
任何事情都是两方面的，由于Ultra2 SCSI采用了LVD（低压差动）传输，不能和原有的
低速设备兼容，因此一时还不能普及，不过“普及型”的SCSI也有了不错的发展，98年
9月，数据传输率高达160MB/s的Ultra160/m SCSI（Wide模式下的Fast-80）规格正式公
布，从而掀起新一轮的SCSI热潮。
　　终于轮到我们的大明星出场了，98年2月Quantum推出了支持66MB/s数据传输率的Ul
tra ATA/66标准。虽然一直到99年秋季，市场上流通的支持Ultra ATA/66的硬盘的实际
传输率都还低于33MB/s，采用UltraATA/66接口在速度方面仍旧没有什么意义，不过在跨
入到新一个千年之后，新一代Ultra ATA/66硬盘纷纷上市，性能也大大地提高了，开始
超越Ultra ATA/33极限，就拿希捷的酷鱼ATA来说吧，在使用大型的软件（譬如用WINDO
WS 2000运行大型数据库）这种极端条件下，UltraATA/33和Ultra ATA/66模式的速度甚
至会相差一倍！(001硬件站)

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