按接口分为SATA和IDE,俗称串口和并口,现在并口已淘汰,不过也能在较早的台式机中找到,特点是串口线很细,而并口线宽宽的就像带子,很占机箱空 间.见图,上面图是IDE线,下图为SATA线.SATA速度要比IDE快得多,目前常用的SATA二代要比IDE快2~3倍.
二.硬盘的性能
影响硬盘性能主要是取决于连续读取速度,寻道时间,碟片数量和缓存大小.但是我们买硬盘的时候通常商家不会告诉你前两项,顶多告诉你转速,还有缓存大小,下面我来解释下他们之间的联系.
机械硬盘内部和我们常见的光盘一样,数据保存在磁盘圆形区域,要读取或写入信息,必须将磁头定位在圆形区域的某个位置.在格式化的时候从外圈到内圈划分无 数个同心圆,叫做磁道,每个磁道上分为N个簇,每个簇有N个扇区.最小单位是扇区. 所谓寻道就是磁头定位到数据所在磁盘相应的同心圆上,然后通过马达旋转定位到相应的扇区上.
这样可以知道,转速越快,定位到相应的磁道后寻找相应扇区速度就越快,高中物理学过,相同半径下角速度越快,线速度就越快,线速度就是连续读取的速度.所 以转速快带来的最大优势就是连续读取速度快,典型表现是拷贝大文件时速度变快.但是转速越快性能就越好么?决定连续读取速度的不是只有转速,而是还有数据 密度.
320G的硬盘也是这么大,500G的硬盘也是这么大,不同在哪里?里面碟片都是一样大的.那就是数据密度.数据密度越大,每个磁道上数据就越多,相同转速下密度越高能连续读取的数据就越多.所以说,容量越大的硬盘,相同转速下连续读取速度越快.
除了连续读取速度,下面来说碟片数量和寻道时间.通常机械硬盘里面有多个碟片,多的可达4片.碟片多了,在同等容量下,数据密度就低了,因为容量平分给多 个碟片了.数据密度低带来的连续读取速度就慢了,请看下图,下面两图均为5400转,同容量的硬盘,区别在于上图为单碟装,下图为双碟装,碟数多带来的数 据密度低,就带来了连续读取速度变慢.测试结果显而易见.
再说寻道时间.这个概念是针对机械硬盘的,如果是固态硬盘,可以理解为定位数据的时间.因为固态硬盘内部没有马达和磁盘,只是若干块芯片.上面说了,机械 硬盘将磁盘分为若干个同心圆,磁头要根据数据所在而摆动到指定数据上方,这个过程所需的时间为寻道时间.这个时间长短取决于磁臂的性能,而非马达的转速, 为什么这个参数同样重要,因为我们日常保存的文件并非连续的保存在磁盘上,非常可能散落在硬盘的多个磁道上,将他们读出必须寻道.这个时间就影响了硬盘的 性能.
最后说说硬盘的缓存(CACHE).计算机基础里学过,缓存速度非常快,快过内存(RAM),但是成本很高,所以一般笔记本硬盘只有8~16M,台式机为 16~64M.缓存的目的是提高反复读取相同数据的效率.可以做个试验.打开一个大型程序如PHOTOSHOP,第一次打开的时间比较慢,如果立即关掉再 打开一次,你会发现速度快了好多,这就是缓存的作用.
三.固态硬盘的决定性优势
很多媒体说若干年后,固态硬盘必定要取代机械硬盘.或者说固态硬盘是将来的发展趋势.但是固态硬盘比普通硬盘在性能上优越在哪,凭什么卖那么贵!
之前说过固态硬盘的原理,他本质是闪存芯片,通常一块固态硬盘里有若干个闪存芯片.但是有人要问了,U盘不也是闪存芯片么?怎么U盘慢得要死啊,比硬盘差 远去了.首先,闪存芯片也有优劣,制作U盘的通常都是廉价芯片,再来,U盘通常只有一块闪存,而固态硬盘里有很多块,关键的一点是他们是同时工作的,也就 是说当你写入一个文件,控制器会将他们拆分,同时保存到不同的闪存芯片中.所以速度非常快.
这速度快不仅是连续读写速度快,而寻址速度也非常快,因为没有了机械磁头来回摇摆带来的时间消耗.让我们用数据说话!看看固态硬盘的强大威力!
上 面这张图是32G固态硬盘,下图是机械硬盘320G X 2组的raid0阵列,机械硬盘的磁盘阵列可以带来双倍的连续读取速度,可以超越固态硬盘,可惜的是平均寻道时间却差远去了!固态硬盘是0.17ms,机 械硬盘却17.5ms,差多少?几乎是100倍!刚才说过,我们日常使用不可能永远是连续读取,寻道时间是必须面对的!所以固态硬盘在这点可以完胜!
四.机械硬盘的一个细节
细心的童鞋可能发现,机械硬盘的测速都是一个曲线,连续读取从快到慢,寻到时间由短到长,而固态硬盘却几乎是直线,这又是为啥?
这个原因还是和他们的工作原理有关,之前说过,机械硬盘磁道是若干个同心圆,然而他们半径不同,内圈半径最小,外圈半径最大,高中物理学过,相同角速度 下,半径越大线速度越大所以外圈速度比内圈速度要快.这就是为什么系统分区通常为第一个分区,第一个分区是磁盘的外圈,性能较好,而固态硬盘只有芯片,所 以寻址时间几乎相同.
五.购买硬盘你要看什么
有了上面的理论姿势,你应该明白,买硬盘不能光看转速,要在寻道时间,缓存大小,碟片数量这几个地方多加了解,通常网上都能查到.
六.硬盘的保养
在固态硬盘还没普及的现在,保养这一节针对机械硬盘.
有多年经验的童鞋会发现,移动硬盘寿命始终比不上机箱中的硬盘.影响硬盘寿命有2大因素,一是工作环境的稳定性,在工作中的硬盘切不可移动,要保持稳定, 因为磁头在不停的摆动,磁盘在不停的转动,稍有震动很容易在磁盘表面造成划伤,而且这种损坏是不可逆的.二是供电.虽然硬盘耗电很小,但是移动硬盘通常只 是USB供电,USB电流只有500MA,不够硬盘使用,通常硬盘起转都要1A,所以说,移动硬盘是在非常"艰苦"的环境下工作,除了稳定的环境,移动硬 盘尽量要避免长时间工作,不用就断开,有条件的应该给它外接电源供电.
学会看SMART,"预测"硬盘的寿命.
SMART好比硬盘的体检单,上面的数值关系到硬盘的寿命.虽然SMART内容很多,但我们只要看几个关键部分.请看下图
这 是我一块快完蛋的硬盘,建议使用HD Tune 4.6版查看,因为它会自动把有问题的标注出来,ID为05项"重映射扇区计数",你要看的是"数据"这栏,比如我这个是122，意思是至少有122个坏 扇区.比如C5项,"当前待重映射扇区数",这个标明至少有4个扇区出现潜在不稳定,即将出问题.
还有一个地方就是09项,"累计通电时间",可以看出硬盘的"岁数",单位是小时,我这个是139558小时,看来它岁数已大,命不久矣!
七.初窥磁盘阵列
1.基本原理,简单常见的磁盘阵列有raid0和raid1,他们工作原理完全不相同.
raid0是将数据按照奇偶拆分后分别从两个不同的硬盘保存或读取,这样直接带来的好处就是连续读取数据双倍速,当然如果你用两块不同的硬盘,速度是慢的 硬盘的2倍.当然实际应用由于数据传输的损耗和控制器的性能,大约只有1.8倍左右.raid0只能带来连续读取的提升,寻道时间不会有任何改善.而且会 带来数据风险,因为只要其中一块盘坏了,整个阵列上的数据就丢失了,
raid1则是为了安全而生,他的原理就是镜像,2块盘数据完全相同,其中之一损坏不会带来数据丢失.但是缺点就是多了50%的磁盘开销.速度是两块盘中速度较慢的速度.
当然raid模式还有很多,比如raid0和raid1两者兼顾的raid5, 这里就不多介绍.
2.软raid和硬raid的区别.
软raid是通过windows或其他软件实现的raid,好处在设置灵活,不需要硬件支持,缺点在性能不及硬raid,而且软raid通常要创建动态磁盘,会导致重装系统后会有兼容问题.
硬raid则是通过主板或者PCI拓展卡实现,完全由硬件操控的,好处是性能高,不受限于操作系统,缺点就是非要主板或其他硬件支持.要你多掏银子~
本文转载自：http://blog.renren.com/share/251637110/4884392638
本文链接：http://www.it892.com/content/hardware/disk/20120626/2518.html
