硬盤的技術(shù)術(shù)語
1. 單碟容量(storage per disk)：
　　這也是劃分硬盤檔次的一個指標(biāo)，由于硬盤都是由一個或幾個盤片組成的，所以單碟容量就是指包括正反兩面在內(nèi)的每個盤片的總?cè)萘?。單碟容量的提高意味著生產(chǎn)廠商研發(fā)技術(shù)的提高，這所帶來的好處不僅是使硬盤容量得以增加，而且還會帶來硬盤性能的相應(yīng)提升。因?yàn)閱蔚萘康奶岣呔褪潜P片磁道密度每英寸的磁道數(shù)）的提高，磁道密度的提高不但意味著提高了盤片的磁道數(shù)量，而且在磁道上的扇區(qū)數(shù)量也得到了提高，所以盤片轉(zhuǎn)動一周，就會有更多的扇區(qū)經(jīng)過磁頭而被讀出來，這也是相同轉(zhuǎn)速的硬盤單碟容量越大內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率就越快的一個重要原因。此外單碟容量的提高使線性密度(每英寸磁道上的位數(shù))也得以提高，有利于硬盤尋道時(shí)間的縮短。
　　2．硬盤的轉(zhuǎn)速(Rotationl Speed)：
　　也就是硬盤電機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速。主軸轉(zhuǎn)速(rotational speed或spindle speed)，這是劃分硬盤檔次的一個重要指標(biāo)。以每分鐘硬盤盤片的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)來表示，單位rpm，目前常見的硬盤轉(zhuǎn)速有5400rpm、7200rpm和 10000rpm等。理論上轉(zhuǎn)速越高，硬盤性能相對就越好，因?yàn)檩^高的轉(zhuǎn)速能縮短硬盤的平均等待時(shí)間并提高硬盤的內(nèi)部傳輸速度。但是轉(zhuǎn)速越快的硬盤發(fā)熱量和噪音相對也越大。為了解決這一系列的負(fù)面影響，應(yīng)用在精密機(jī)械工業(yè)上的液態(tài)軸承馬達(dá)（Fluid dynamic bearing motors）便被引入到硬盤技術(shù)中。液態(tài)軸承馬達(dá)使用的是黏膜液油軸承，以油膜代替滾珠。這樣可以避免金屬面的直接磨擦，將噪聲及溫度被減至最低；同時(shí)油膜可有效吸收震動，使抗震能力得到提高；此外這還能減少磨損，提高硬盤壽命。
　　3.平均尋道時(shí)間（Average seek time）：
　　指硬盤在盤面上移動讀寫頭至指定磁道尋找相應(yīng)目標(biāo)數(shù)據(jù)所用的時(shí)間，它描述硬盤讀取數(shù)據(jù)的能力，單位毫秒(ms)。當(dāng)單碟片容量增大時(shí)，磁頭的尋道動作和移動距離減少，從而使平均尋道時(shí)間減少，加快硬盤速度。目前市場上主流硬盤的平均尋道時(shí)間一般在9ms左右，但現(xiàn)在市面上新火球一代，以及美鉆2代，平均尋道時(shí)間在12ms左右，都是5400轉(zhuǎn)的產(chǎn)品，大家購買時(shí)要考慮到這一點(diǎn)。
　　4.平均潛伏時(shí)間（Average latency　time）：
　　指當(dāng)磁頭移動到數(shù)據(jù)所在的磁道后，等待指定的數(shù)據(jù)扇區(qū)轉(zhuǎn)動到磁頭下方的時(shí)間，單位為毫秒(ms)。平均潛伏期時(shí)間是越小越好，潛伏期短代表硬盤在讀取數(shù)據(jù)時(shí)的等待時(shí)間更短，轉(zhuǎn)速越快的硬盤具有更低的平均潛伏期，而與單碟容量關(guān)系不大。一般來說，5400rpm硬盤的平均潛伏期為5.6ms，而 7200rpm硬盤的平均潛伏期為4.2ms。
　　5.平均訪問時(shí)間（Average access time）：
　　指磁頭從起始位置到達(dá)目標(biāo)磁道位置，并且從目標(biāo)磁道上找到指定的數(shù)據(jù)扇區(qū)所需的時(shí)間，單位為毫秒(ms)。平均訪問時(shí)間最能夠代表硬盤找到某一數(shù)據(jù)所用的時(shí)間，越短的平均訪問時(shí)間越好，一般在11ms－18ms之間。。平均訪問時(shí)間體現(xiàn)了硬盤的讀寫速度，它包括了硬盤的平均尋道時(shí)間和平均潛伏期，即：平均訪問時(shí)間=平均尋道時(shí)間+平均潛伏期。
　　注意：現(xiàn)在不少硬盤廣告之中所說的平均訪問時(shí)間大部分都是用平均尋道時(shí)間所代替的。
　　6．道-道間尋道時(shí)間(single track seek)，指磁頭從一磁道移動至另一磁道的時(shí)間，單位為毫秒(ms)。
　　7. 數(shù)據(jù)傳輸率(Data Transfer Rate) 計(jì)算機(jī)通過IDE接口從硬盤的緩存中將數(shù)據(jù)讀出交給相應(yīng)的控制器的速度與硬盤將數(shù)據(jù)從盤片上讀取出交給硬盤上的緩沖存儲器的速度相比，前者要比后者快得多，前者是外部數(shù)據(jù)傳輸率(External Transfer Rate)，而后者是內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率(Internal Transfer Rate)，兩者之間用一塊緩沖存儲器作為橋梁來緩解速度的差距。通常也把外部數(shù)據(jù)傳輸率稱為突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率(Burst data Transfer Rate)，指的是電腦通過數(shù)據(jù)總線從硬盤內(nèi)部緩存區(qū)中所讀取數(shù)據(jù)的最高速率突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率（Burst data transfer rate）。以目前IDE硬盤的發(fā)展現(xiàn)狀來看，理論上采用ATA-100傳輸協(xié)議的硬盤外部傳輸率已經(jīng)達(dá)到100MB/s，然而最新的采用ATA-133 的傳輸率以后，傳輸率又可達(dá)133MB/s。
　　內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率也被稱作硬盤的持續(xù)傳輸率(Sustained Transfer Rate)，指磁頭至硬盤緩存間的數(shù)據(jù)傳輸率，一般取決于硬盤的盤片轉(zhuǎn)速和盤片數(shù)據(jù)線密度（指同一磁道上的數(shù)據(jù)間隔度）。也叫持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率（sustained transfer rate）。
　　由于內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率才是系統(tǒng)真正的瓶頸，因此大家在購買時(shí)要分清這兩個概念。不過一般來講，硬盤的轉(zhuǎn)速相同時(shí)，單碟容量大的內(nèi)部傳輸率高；在單碟容量相同時(shí)，轉(zhuǎn)速高的硬盤的內(nèi)部傳輸率高。一般取決于硬盤的轉(zhuǎn)速和盤片線性密度。應(yīng)該清楚的是只有內(nèi)部傳輸率向外部傳輸率接近靠攏，有效地提高硬盤的內(nèi)部傳輸率才能對磁盤子系統(tǒng)的性能有最直接、最明顯的提升。目前各硬盤生產(chǎn)廠家努力提高硬盤的內(nèi)部傳輸率，除了改進(jìn)信號處理技術(shù)、提高轉(zhuǎn)速以外，最主要的就是不斷的提高單碟容量以提高線性密度。由于單碟容量越大的硬盤線性密度越高，磁頭的尋道頻率與移動距離可以相應(yīng)的減少，從而減少了平均尋道時(shí)間，內(nèi)部傳輸速率也就提高了。
　　8. 自動檢測分析及報(bào)告技術(shù)（Self-Monitoring Analysis and Report Technology，簡稱S.M.A.R.T）:
　　目前硬盤的平均無故障運(yùn)行時(shí)間(MTBF)已達(dá)50000小時(shí)以上，但這對于挑剔的專業(yè)用戶來說還是不夠的，因?yàn)樗麄儍Υ嬖谟脖P中的數(shù)據(jù)才是最有價(jià)值的，因此專業(yè)用戶所需要的就是能提前對故障進(jìn)行預(yù)測的功能。正是這種需求才使S.M.A.R.T.技術(shù)得以應(yīng)運(yùn)而生。
　　現(xiàn)在出廠的硬盤基本上都支持S.M.A.R.T技術(shù)。這種技術(shù)可以對硬盤的磁頭單元、盤片電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、硬盤內(nèi)部電路以及盤片表面媒介材料等進(jìn)行監(jiān)測，它由硬盤的監(jiān)測電路和主機(jī)上的監(jiān)測軟件對被監(jiān)測對象的運(yùn)行情況與歷史記錄及預(yù)設(shè)的安全值進(jìn)行分析、比較，當(dāng)S.M.A.R.T監(jiān)測并分析出硬盤可能出現(xiàn)問題時(shí)會及時(shí)向用戶報(bào)警以避免電腦數(shù)據(jù)受到損失。S.M.A.R.T技術(shù)必須在主板支持的前提下才能發(fā)生作用，而且同時(shí)也應(yīng)該看到S.M.A.R.T. 技術(shù)并不是萬能的，對漸發(fā)性的故障的監(jiān)測是它的用武之地，而對于一些突發(fā)性的故障，如對盤片的突然沖擊等，S.M.A.R.T.技術(shù)也同樣是無能為力的。
　　9.磁阻磁頭技術(shù)MR(Magneto－Resistive Head)：
　　MR(MagnetoResistive)磁頭，即磁阻磁頭技術(shù)。MR技術(shù)可以更高的實(shí)際記錄密度、記錄數(shù)據(jù)，從而增加硬盤容量，提高數(shù)據(jù)吞吐率。目前的MR技術(shù)已有幾代產(chǎn)品。MAXTOR的鉆石三代/四代等均采用了最新的MR技術(shù)。磁阻磁頭的工作原理是基于磁阻效應(yīng)來工作的，其核心是一小片金屬材料,其電阻隨磁場變化而變化,雖然其變化率不足2%,但因?yàn)榇抛柙B著一個非常靈敏的放大器,所以可測出該微小的電阻變化。MR技術(shù)可使硬盤容量提高 40%以上。GMR（GiantMagnetoresistive）巨磁阻磁頭GMR磁頭與MR磁頭一樣，是利用特殊材料的電阻值隨磁場變化的原理來讀取盤片上的數(shù)據(jù)，但是GMR磁頭使用了磁阻效應(yīng)更好的材料和多層薄膜結(jié)構(gòu)，比MR磁頭更為敏感，相同的磁場變化能引起更大的電阻值變化，從而可以實(shí)現(xiàn)更高的存儲密度，現(xiàn)有的MR磁頭能夠達(dá)到的盤片密度為3Gbit－5Gbit/in2（千兆位每平方英寸），而GMR磁頭可以達(dá)到10Gbit－ 40Gbit/in2以上。目前GMR磁頭已經(jīng)處于成熟推廣期，在今后的數(shù)年中，它將會逐步取代MR磁頭，成為最流行的磁頭技術(shù)。當(dāng)然單碟容量的提高并不是單靠磁頭就能解決的，這還要有相應(yīng)盤片材料的改進(jìn)才行，比如IBM早在去年率先在75GXP硬盤中采用玻璃介質(zhì)的盤片。
　　10.緩存：
　　全稱是數(shù)據(jù)緩沖存儲器(cache buffer)指的是硬盤的高速緩沖存儲器，是硬盤與外部總線交換數(shù)據(jù)的場所。硬盤的讀數(shù)據(jù)的過程是將磁信號轉(zhuǎn)化為電信號后，通過緩存一次次地填充與清空，再填充，再清空，一步步按照PCI總線的周期送出，可見，緩存的作用是相當(dāng)重要的。在接口技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一個相對成熟的階段的時(shí)候，緩存的大小與速度是直接關(guān)系到硬盤的傳輸速度的重要因素。它一般使用7～10ns的SDRAM，目前主流IDE硬盤的數(shù)據(jù)緩存是2MB，但西部數(shù)據(jù)得JB系列的緩存達(dá)到了 8MB，性能非常優(yōu)秀。
　　11.連續(xù)無故障時(shí)間（MTBF）：
　　指硬盤從開始運(yùn)行到出現(xiàn)故障的最長時(shí)間，單位為小時(shí)。一般硬盤的MTBF都在30000或50000小時(shí)之間，算下來如果一個硬盤每天工作10小時(shí)，一年工作365天，它的壽命至少也有8年，所以用戶大可不必為硬盤的壽命而擔(dān)心。不過出于對數(shù)據(jù)安全方面的考慮，最好將硬盤的使用壽命控制在5年以內(nèi)。
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　　12.部分響應(yīng)完全匹配技術(shù)(PRML)：
　　它能使盤片存儲更多的信息，同時(shí)可以有效地提高數(shù)據(jù)的讀取和數(shù)據(jù)傳輸率。是當(dāng)前應(yīng)用于硬盤數(shù)據(jù)讀取通道中的先進(jìn)技術(shù)之一。PRML技術(shù)是將硬盤數(shù)據(jù)讀取電路分成兩段"操作流水線"，流水線第一段將磁頭讀取的信號進(jìn)行數(shù)字化處理然后只選取部分"標(biāo)準(zhǔn)"信號移交第二段繼續(xù)處理，第二段將所接收的信號與 PRML芯片預(yù)置信號模型進(jìn)行對比，然后選取差異最小的信號進(jìn)行組合后輸出以完成數(shù)據(jù)的讀取過程。PRML技術(shù)可以降低硬盤讀取數(shù)據(jù)的錯誤率，因此可以進(jìn)一步提高磁盤數(shù)據(jù)密集度。
　　13.單磁道時(shí)間（Single track seek time）：
　　指磁頭從一磁道轉(zhuǎn)移至另一磁道所用的時(shí)間。
　　14.超級數(shù)字信號處理器(Ultra DSP)技術(shù)：
　　應(yīng)用Ultra DSP進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，其速度較一般CPU快10到50倍。采用Ultra DSP技術(shù)，單個的DSP芯片可以同時(shí)提供處理器及驅(qū)動接口的雙重功能，以減少其它電子元件的使用，可大幅度地提高硬盤的速度和可靠性。接口技術(shù)可以極大地提高硬盤的最大外部傳輸率，最大的益處在于可以把數(shù)據(jù)從硬盤直接傳輸?shù)街鲀?nèi)存而不占用更多的CPU資源，提高系統(tǒng)性能。
　　15.硬盤表面溫度：
　　指硬盤工作時(shí)產(chǎn)生的溫度使硬盤密封殼溫度上升情況。硬盤工作時(shí)產(chǎn)生的溫度過高將影響薄膜式磁頭(包括MR磁頭)的數(shù)據(jù)讀取靈敏度，因此硬盤工作表面溫度較低的硬盤有更好的數(shù)據(jù)讀、寫穩(wěn)定性。
　　16.全程訪問時(shí)間（Max full seek time）：
　　指磁頭開始移動直到最后找到所需要的數(shù)據(jù)塊所用的全部時(shí)間。

 

讓硬盤工作在最佳狀態(tài)
快過年了，我們的電腦工作了一整年，也怪辛苦的，特別是硬盤老大哥承擔(dān)著存儲數(shù)據(jù)的重要任務(wù)。這不，我們趕快利用這難得的空閑時(shí)間，對硬盤好好作一番優(yōu)化工作，既是提高硬盤工作效率、延長使用壽命的需要，也是人之常情喲。
　　下面，筆者就分兩大方面來介紹一下硬盤的優(yōu)化設(shè)置技巧：

　　一、BIOS的相關(guān)項(xiàng)優(yōu)化

　　BIOS對硬盤的效能發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用，例如由于主板BIOS的問題導(dǎo)致無法識別超大容量的硬盤、Ultra ATA/66/100硬盤，那不是大大的浪費(fèi)嗎？
　　1.Standard CMOS Setup
　　這里主要是對硬盤的工作模式和類型進(jìn)行優(yōu)化，我們一般會看到下列幾種常見的工作模式：NORMAL、LBA、LARGE以及AUTO。在這里，建議各位優(yōu)先選擇“AUTO”，既方便也安全。另外，在“TYPE”項(xiàng)中，最好能設(shè)置成“User”（如圖1所示），這樣可以節(jié)省系統(tǒng)檢測硬盤參數(shù)的時(shí)間，加快啟動速度。
　　2.BIOS Features Setup
　　建議“Boot Sequence”項(xiàng)設(shè)置為“C Only”，這樣可以跳過對軟驅(qū)的檢測而直接從硬盤引導(dǎo)系統(tǒng)，既節(jié)約檢測時(shí)間也可以避免軟盤上的病毒侵入系統(tǒng)。
　　“IDE HDD Block Mode”項(xiàng)是用來設(shè)置IDE設(shè)備塊模式的扇區(qū)數(shù)，請?jiān)O(shè)置為“Enabled”，這樣可以使用塊模式傳遞數(shù)據(jù)，提高訪問硬盤的速度。

　　二、硬盤的接口模式優(yōu)化

　　雖然硬盤的技術(shù)發(fā)展不像CPU頻率提高那樣迅速，但現(xiàn)在的主流硬盤已全部采用Ultra ATA/66/100接口技術(shù)，因此要想充分發(fā)揮硬盤的性能，打開Ultra ATA/66/100模式是必不可少的。由于媒體對在Windows 9x/Me下打開Ultra ATA66/100模式已介紹過很多，因此這里僅針對Windows 2000/XP作一些介紹：
　　1.Intel系列主板
　　安裝Intel芯片組驅(qū)動程序后，雖然系統(tǒng)能正確識別出硬盤控制器和硬盤型號，但此時(shí)硬盤的接口模式卻會降一級使用，也即Ultra ATA/100/66會降到Ultra ATA/66/33，必須再另行安裝Intel Ultra ATA Storgae驅(qū)動程序，從“Companion”窗口中可以看到更多的信息，Default Transfer Mode表示默認(rèn)狀態(tài)下的傳輸模式，Current Transfer Mode表示當(dāng)前狀態(tài)使用的傳輸模式。
　　2.VIA系列主板
　　令人奇怪的是，雖然Windows 2000/XP可以正確識別硬盤的型號，但安裝了VIA四合一驅(qū)動程序包后，雖然系統(tǒng)能正確識別出硬盤控制器“VIA BUS Master PCI IDE Controller”，但“Primmary IDE Controller(dual fifo)”和Secondary IDE Controller(dual fifo)”卻仍使用著微軟默認(rèn)的驅(qū)動程序，而且此時(shí)VIADMATool并不像在Windows 9x/Me下那樣接管UDMA設(shè)備，因此如果硬盤是Ultra ATA/100/66的，就會降一級到Ultra ATA/66/33，朋友們可以用HWINFO32查看。