硬盘的性能指标有哪些

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硬盘接口
　　
　　ATA全称AdvancedTechnologyAttachment，是用传统的40-pin并口数据线连接主板与硬盘的，外部接口速度最大为133MB/s，因为并口线的抗干扰性太差，且排线占空间，不利计算机散热，将逐渐被SATA所取代。
　　
　　IDE
　　
　　IDE的英文全称为“IntegratedDriveElectronics”，即“电子集成驱动器”，俗称PATA并口。
　　
　　SATA
　　
　　使用SATA（SerialATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的SerialATA委员会正式确立了SerialATA1.0规范，2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但SerialATA委员会已抢先确立了SerialATA2.0规范。SerialATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
　　
　　SATA2
　　
　　希捷在SATA的基础上加入NCQ本地命令阵列技术，并提高了磁盘速率。
　　
　　SCSI全称为SmallComputerSystemInterface（小型机系统接口），历经多世代的发展，从早期的SCSI-II，到目前的Ultra320SCSI以及Fiber-Channel（光纤通道），接头类型也有多种。SCSI硬盘广为工作站级个人计算机以及服务器所使用，因为它的转速快，可达15000rpm，且数据传输时占用CPU运算资源较低，但是单价也比同样容量的ATA及SATA硬盘昂贵。
　　
　　SAS（SerialAttachedSCSI）是新一代的SCSI技术，和SATA硬盘相同，都是采取序列式技术以获得更高的传输速度，可达到3Gb/s。此外也透过缩小连接线改善系统内部空间等。
　　
　　此外，由于SAS硬盘可以与SATA硬盘共享同样的背板，因此在同一个SAS存储系统中，可以用SATA硬盘来取代部分昂贵的SCSI硬盘，节省整体的存储成本。
　　
　　硬盘尺寸
　　
　　5.25英寸硬盘；早期用于台式机，已退出历史舞台。
　　
　　3.5寸台式机硬盘；风头正劲，广泛用作各式电脑。
　　
　　2.5寸笔记本硬盘；广泛用于笔记本电脑，桌面一体机，移动硬盘及便携式硬盘播放器。
　　
　　1.8寸微型硬盘；广泛用于超薄笔记本电脑，移动硬盘及苹果播放器。
　　
　　1.3寸微型硬盘；产品单一，三星独有技术，仅用于三星的移动硬盘。
　　
　　1.0寸微型硬盘；最早由IBM公司开发，MicroDrive微硬盘（简称MD）。因符合CFII标准，所以广泛用于单反数码相机。
　　
　　0.85寸微型硬盘；产品单一，日立独有技术，已知仅用于日立的一款硬盘手机。
　　
　　硬盘的物理结构
　　
　　1、磁头
　　
　　硬盘内部结构磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头，但是，硬盘的读、写却是两种截然不同的操作，为此，这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性，从而造成了硬盘设计上的局限。而MR磁头（Magnetoresistiveheads），即磁阻磁头，采用的是分离式的磁头结构：写入磁头仍采用传统的磁感应磁头（MR磁头不能进行写操作），读取磁头则采用新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读。这样，在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化，以得到最好的读/写性能。另外，MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度，因而对信号变化相当敏感，读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关，故磁道可以做得很窄，从而提高了盘片密度，达到200MB/英寸2，而使用传统的磁头只能达到20MB/英寸2，这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。目前，MR磁头已得到广泛应用，而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头（GiantMagnetoresistiveheads）也逐渐普及。
　　
　　2、磁道
　　
　　当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。这些磁道用肉眼是根本看不到的，因为它们仅是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区，磁盘上的信息便是沿着这样的轨道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着的，这是因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响，同时也为磁头的读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘，一面有80个磁道，而硬盘上的磁道密度则远远大于此值，通常一面有成千上万个磁道。
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　　3、扇区
　　
　　磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息，磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时，要以扇区为单位。1.44MB3.5英寸的软盘，每个磁道分为18个扇区。
　　
　　4、柱面
　　
　　硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。磁盘的柱面数与一个盘面上的磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头，因此，盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS，即Cylinder（柱面）、Head（磁头）、Sector（扇区），只要知道了硬盘的CHS的数目，即可确定硬盘的容量，硬盘的容量=柱面数*磁头数*扇区数*512B。
　　
　　硬盘的逻辑结构
　　
　　1.硬盘参数释疑
　　
　　到目前为止,人们常说的硬盘参数还是古老的CHS(Cylinder/Head/Sector)参数。那么为什么要使用这些参数，它们的意义是什么?它们的取值范围是什么?
　　
　　很久以前，硬盘的容量还非常小的时候，人们采用与软盘类似的结构生产硬盘。也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数。由此产生了所谓的3D参数(DiskGeometry).既磁头数(Heads)，柱面数(Cylinders)，扇区数(Sectors)，以及相应的寻址方式。
　　
　　其中：
　　
　　磁头数(Heads)表示硬盘总共有几个磁头,也就是有几面盘片,最大为255(用8个二进制位存储)；
　　
　　柱面数(Cylinders)表示硬盘每一面盘片上有几条磁道,最大为1023(用10个二进制位存储)；
　　
　　扇区数(Sectors)表示每一条磁道上有几个扇区,最大为63(用6个二进制位存储)；
　　
　　每个扇区一般是512个字节,理论上讲这不是必须的,但好像没有取别的值的。
　　
　　所以磁盘最大容量为：
　　
　　255*1023*63*512/1048576=7.837GB(1M=1048576Bytes)或硬盘厂商常用的单位：
　　
　　255*1023*63*512/1000000=8.414GB(1M=1000000Bytes)
　　
　　在CHS寻址方式中，磁头，柱面，扇区的取值范围分别为0到Heads-1。0到Cylinders-1。1到Sectors(注意是从1开始)。
　　
　　2.基本Int13H调用简介
　　
　　BIOSInt13H调用是BIOS提供的磁盘基本输入输出中断调用，它可以完成磁盘(包括硬盘和软盘)的复位，读写，校验，定位，诊，格式化等功能。它使用的就是CHS寻址方式，因此最大识能访问8GB左右的硬盘(本文中如不作特殊说明，均以1M=1048576字节为单位)。
　　
　　3.现代硬盘结构简介
　　
　　在老式硬盘中，由于每个磁道的扇区数相等，所以外道的记录密度要远低于内道，因此会浪费很多磁盘空间(与软盘一样)。为了解决这一问题，进一步提高硬盘容量，人们改用等密度结构生产硬盘。也就是说，外圈磁道的扇区比内圈磁道多，采用这种结构后，硬盘不再具有实际的3D参数，寻址方式也改为线性寻址，即以扇区为单位进行寻址。
　　
　　为了与使用3D寻址的老软件兼容(如使用BIOSInt13H接口的软件)，在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器，由它负责将老式3D参数翻译成新的线性参数。这也是为什么现在硬盘的3D参数可以有多种选择的原因(不同的工作模式，对应不同的3D参数，如LBA，LARGE，NORMAL)。
　　
　　4.扩展Int13H简介
　　
　　虽然现代硬盘都已经采用了线性寻址，但是由于基本Int13H的制约，使用BIOSInt13H接口的程序，如DOS等还只能访问8G以内的硬盘空间。为了打破这一限制，Microsoft等几家公司制定了扩展Int13H标准(ExtendedInt13H)，采用线性寻址方式存取硬盘，所以突破了8G的限制，而且还加入了对可拆卸介质(如活动硬盘)的支持。
　　
　　硬盘的基本参数
www.qihang56.com 　　一、容量
　　
　　作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。
　　
　　硬盘的容量以兆字节（MB）或千兆字节（GB）为单位，1GB=1024MB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB，因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。

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