硬盘的主要技术指标包括哪些?

详细的

2024-10-30 13:34:32

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回答（1）：

硬盘常见的技术指标有以下几种：1、
每分钟转速（RPM，Revolutions
Per
Minute）：这一指标代表了硬盘主轴马达（带动磁盘）的转速，比如5400RPM就代表该硬盘中的主轴转速为每分钟5400转。 2、
平均寻道时间（Average
Seek
Time）：如果没有特殊说明一般指读取时的寻道时间，单位为ms（毫秒）。这一指标的含义是指硬盘接到读/写指令后到磁头移到指定的磁道（应该是柱面，但对于具体磁头来说就是磁道）上方所需要的平均时间。除了平均寻道时间外，还有道间寻道时间（Track
to
Track或Cylinder
Switch
Time）与全程寻道时间（Full
Track或Full
Stroke），前者是指磁头从当前磁道上方移至相邻磁道上方所需的时间，后者是指磁头从最外（或最内）圈磁道上方移至最内（或最外）圈磁道上方所需的时间，基本上比平均寻道时间多一倍。出于实际的工作情况，我们一般只关心平均寻道时间。 3、
平均潜伏期（Average
Latency）：这一指标是指当磁头移动到指定磁道后，要等多长时间指定的读/写扇区会移动到磁头下方（盘片是旋转的），盘片转得越快，潜伏期越短。平均潜伏期是指磁盘转动半圈所用的时间。显然，同一转速的硬盘的平均潜伏期是固定的。7200RPM时约为4.167ms，5400RPM时约为5.556ms。 4、
平均访问时间（Average
Access
Time）：又称平均存取时间，一般在厂商公布的规格中不会提供，这一般是测试成绩中的一项，其含义是指从读/写指令发出到第一笔数据读/写时所用的平均时间，包括了平均寻道时间、平均潜伏期与相关的内务操作时间（如指令处理），由于内务操作时间一般很短（一般在0.2ms左右），可忽略不计，所以平均访问时间可近似等于平均寻道时间+平均潜伏期，因而又称平均寻址时间。如果一个5400RPM硬盘的平均寻道时间是9ms，那么理论上它的平均访问时间就是14.556ms。 5、
数据传输率（DTR
，Data
Transfer
Rate）：单位为MB/s（兆字节每秒，又称MBPS）或Mbits/s（兆位每秒，又称Mbps）。DTR分为最大（Maximum）与持续（Sustained）两个指标，根据数据交接方的不同又分外部与内部数据传输率。内部DTR是指磁头与缓冲区之间的数据传输率，外部DTR是指缓冲区与主机（即内存）之间的数据传输率。外部DTR上限取决于硬盘的接口，目前流行的Ultra
ATA-100接口即代表外部DTR最高理论值可达100MB/s，持续DTR则要看内部持续DTR的水平。内部DTR则是硬盘的真正数据传输能力，为充分发挥内部DTR，外部DTR理论值都会比内部DTR高，但内部DTR决定了外部DTR的实际表现。由于磁盘中最外圈的磁道最长，可以让磁头在单位时间内比内圈的磁道划过更多的扇区，所以磁头在最外圈时内部DTR最大，在最内圈时内部DTR最小。 6、
缓冲区容量（Buffer
Size）：很多人也称之为缓存（Cache）容量，单位为MB。在一些厂商资料中还被写作Cache
Buffer。缓冲区的基本要作用是平衡内部与外部的DTR。为了减少主机的等待时间，硬盘会将读取的资料先存入缓冲区，等全部读完或缓冲区填满后再以接口速率快速向主机发送。随着技术的发展，厂商们后来为SCSI硬盘缓冲区增加了缓存功能（这也是为什么笔者仍然坚持说其是缓冲区的原因）。这主要体现在三个方面：预取（Prefetch），实验表明在典型情况下，至少50%的读取操作是连续读取。预取功能简单地说就是硬盘“私自”扩大读取范围，在缓冲区向主机发送指定扇区数据（即磁头已经读完指定扇区）之后，磁头接着读取相邻的若干个扇区数据并送入缓冲区，如果后面的读操作正好指向已预取的相邻扇区，即从缓冲区中读取而不用磁头再寻址，提高了访问速度。写缓存（Write
Cache），通常情况下在写入操作时，也是先将数据写入缓冲区再发送到磁头，等磁头写入完毕后再报告主机写入完毕，主机才开始处理下一任务。具备写缓存的硬盘则在数据写入缓区后即向主机报告写入完毕，让主机提前“解放”处理其他事务（剩下的磁头写入操作主机不用等待），提高了整体效率。为了进一步提高效能，现在的厂商基本都应用了分段式缓存技术（Multiple
Segment
Cache），将缓冲区划分成多个小块，存储不同的写入数据，而不必为小数据浪费整个缓冲区空间，同时还可以等所有段写满后统一写入，性能更好。读缓存（Read
Cache），将读取过的数据暂时保存在缓冲区中，如果主机再次需要时可直接从缓冲区提供，加快速度。读缓存同样也可以利用分段技术，存储多个互不相干的数据块，缓存多个已读数据，进一步提高缓存命中率。这是我们经常能看到的硬盘参数指标，正确理解它们的含义无疑对选购是有帮助的 7、
噪音与温度（Noise
&
Temperature）：这两个属于非性能指标。对于噪音，以前厂商们并不在意，但从2000年开始，出于市场的需要（比如OEM厂商希望生产更安静的电脑以增加卖点）厂商通过各种手段来降低硬盘的工作噪音，ATA-5规范第三版也加入了自动声学（噪音）管理子集（AAM，Automatic
Acoustic
Management），因此目前的所有新硬盘都支持AAM功能。硬盘的噪音主要来源于主轴马达与音圈马达，降噪也是从这两点入手（盘片的增多也会增加噪音，但这没有办法）。除了AAM外，厂商的努力在上文的厂商介绍中已经讲到，在此就不多说了。至于热量，其实每个厂商都有自己的标准，并声称硬盘的表现是他们预料之中的，完全在安全范围之内，没有问题。这一点倒的是不用担心，不过关键在于硬盘是机箱中的一个组成部分，它的高热会提高机箱的整体温度，也许硬盘本身没事，但可能周围的配件却经受不了，别的不说，如果是两个高热的硬盘安装得很紧密，那么它还能承受近乎于双倍的热量吗？所以硬盘的热量仍需厂商们注意。

回答（2）：

如今，计算机用户们对数据存储可靠性的期望值很高。许多用户甚至从不考虑硬盘故障可能导致数据丢失的情况。尽管技术的日益进步使数据丢失现象已不常见，但也不能排除其可能性。

　　因此，随着硬盘技术的前进，硬盘就出现了如下几套数据保护系统。最为大家熟悉的莫过于S.M.A.R.T，它是利用可靠性预测技术来提前发现硬盘故障，以便引起系统管理员或用户的重视，保证在硬盘发生故障前将数据备份下来。S.M.A.R.T.英文全称即Self Monitor Analysis Report Technology,自检测诊断分析与报告技术，它是是ATA/IDE和SCSI环境下都可使用的一种可靠性预测技术。S.M.A.R.T.由Compaq公司率先开发，全球前五名硬盘生产商目前正对其进行不间断开发。这前五名硬盘生产商是：希捷科技、原IBM公司（即日立全球存储技术公司）、Conner外围设备公司（已被别的公司所并购）、西部数据公司和迈拓公司（包括原昆腾硬盘公司）。

　　S.M.A.R.T技术其实不是一项新数据保护技术，只是由于它得到了广泛的应用，现在几乎所有的计算机系统中都能支持S.M.A.R.T技术，因此在这里笔者再简单多说几句。S.M.A.R.T.技术就象拼七巧板，需要把许多块拼图正确拼装在一起，最终形成一种图案。如前所述，推定故障就是其中的一块拼图。另一块就是确定属性的方法。属性是进行可靠性预测的参数，由制造商为各种硬盘量身设定。为了确定属性，硬盘的设计工程师们对返修硬盘进行了检查，研究设计要点，为他们所看到的各种故障确立相应的诊断属性。来自应用现场的信息可用于预测可靠性问题的研究，并最终纳入到新的可靠性结构之中。

　　尽管不同的硬盘属性各异，但是它们还是有以下一些共同之处：

　　<> 磁头飞行高度
　　 <> 数据吞吐性能
　　 <> 起旋时间
　　 <> 重新分配的扇区计数
　　 <> 寻道错误率
　　 <> 寻道时间特性
　　 <> 试旋重计数（spin try recount）
　　 <> 硬盘校准重试计数（drive calibration retry count）

　　上面所列的属性是几种能反映可靠性的典型指标。从根本上讲，硬盘的设计决定了制造商将选定哪些属性。因此可以认为，属性因制造商而异，并取决于硬盘的设计。

　　由于ATA硬盘和SCSI硬盘对数据特性具有不同的要求，因此当SFF-8035(1995年5月12日，Compaq公司向Small Form Factor委员会提交了专为ATA/IDE 开发的IntelliSafe，也称为SFF-8035)进入公共领域时，用于ATA/IDE环境的S.M.A.R.T.开始出现。SCSI硬盘采用了一个不同的行业标准，如ANSI-SCSI Informational Exception Control (IEC)中定义的X3T10/94-190。适用ATA/IDE和SCSI环境的S.M.A.R.T.系统技术的属性和门限值相似，但在信息的报告上却不相同。

　　在ATA/IDE环境下，由主机上的软件对S.M.A.R.T“报告状态”命令生成的、来自硬盘的告警信号进行解读。主机定期对硬盘进行查询，以检查这一命令的状态，如果显示马上要发生故障，就将告警信号送至最终用户或系统管理员。系统管理员就安排关机时间，以备份数据和更换硬盘。这一结构还可以进一步改进，即能够报告除硬盘以外的其它信息，如温度告警、CD-ROM、磁带，或其它Ｉ／Ｏ报告等。主系统除对来自硬盘的“报告状态”命令进行评估外，还可对属性和告警报告进行评估。

　　一般来说，具有可靠性预测功能的SCSI 硬盘只报告状况完好或出现故障。在SCSI 环境中，由硬盘进行故障判断，然后由主机通知用户采取措施。在SCSI 标准中有一个检测位，当硬盘确定可靠性出现问题时，检测位就打上标记。系统便通知最终用户或系统管理员。

回答（3）：

硬盘的主要技术指标包括：
容量：8bit=1Byte1024Byte=1KByte1024KByte=1MByte1024MByte=1GByte1024GByte=1TByte多数硬盘厂家按照1GB=1000MB来计算平均访问时间：平均寻道时间＋平均等待时间＝平均访问时间转速：转/分钟（rpm）。主流硬盘为7200rpm缓存：硬盘和内存的临时交互存储区。主流硬盘为2M和8M
接口类型：IDE接口、SCSI（小型计算机接口）和SATA接口
SCSI接口硬盘转速和数据传输率高，系统资源占用少。多用于服务器硬盘
内部传输率：硬盘与内存进行数据传输的速度
外部传输率：硬盘磁头与缓存进行数据传输的速度

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