走出誤區(qū),告訴你臺式機(jī)硬盤的N個(gè)秘密
首先，我們來了解一下硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它將有助于理解本文的相關(guān)內(nèi)容。
工作時(shí)，磁盤在中軸馬達(dá)的帶動(dòng)下，高速旋轉(zhuǎn)，而磁頭臂在音圈馬達(dá)的控制下，在磁盤上方進(jìn)行徑向的移動(dòng)進(jìn)行尋址
硬盤常見的技術(shù)指標(biāo)有以下幾種：
1、 每分鐘轉(zhuǎn)速（RPM，Revolutions Per Minute）：這一指標(biāo)代表了硬盤主軸馬達(dá)（帶動(dòng)磁盤）的轉(zhuǎn)速，比如5400RPM就代表該硬盤中的主軸轉(zhuǎn)速為每分鐘5400轉(zhuǎn)。
2、平均尋道時(shí)間（Average Seek Time）：如果沒有特殊說明一般指讀取時(shí)的尋道時(shí)間，單位為ms（毫秒）。這一指標(biāo)的含義是指硬盤接到讀/寫指令后到磁頭移到指定的磁道（應(yīng)該是柱面，但對于具體磁頭來說就是磁道）上方所需要的平均時(shí)間。除了平均尋道時(shí)間外，還有道間尋道時(shí)間（Track to Track或Cylinder Switch Time）與全程尋道時(shí)間（Full Track或Full Stroke），前者是指磁頭從當(dāng)前磁道上方移至相鄰磁道上方所需的時(shí)間，后者是指磁頭從最外（或最內(nèi)）圈磁道上方移至最內(nèi)（或最外）圈磁道上方所需的時(shí)間，基本上比平均尋道時(shí)間多一倍。出于實(shí)際的工作情況，我們一般只關(guān)心平均尋道時(shí)間。
3、平均潛伏期（Average Latency）：這一指標(biāo)是指當(dāng)磁頭移動(dòng)到指定磁道后，要等多長時(shí)間指定的讀/寫扇區(qū)會移動(dòng)到磁頭下方（盤片是旋轉(zhuǎn)的），盤片轉(zhuǎn)得越快，潛伏期越短。平均潛伏期是指磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)半圈所用的時(shí)間。顯然，同一轉(zhuǎn)速的硬盤的平均潛伏期是固定的。7200RPM時(shí)約為4.167ms，5400RPM時(shí)約為 5.556ms。
4、 平均訪問時(shí)間（Average Access Time）：又稱平均存取時(shí)間，一般在廠商公布的規(guī)格中不會提供，這一般是測試成績中的一項(xiàng)，其含義是指從讀/寫指令發(fā)出到第一筆數(shù)據(jù)讀/寫時(shí)所用的平均時(shí)間，包括了平均尋道時(shí)間、平均潛伏期與相關(guān)的內(nèi)務(wù)操作時(shí)間（如指令處理），由于內(nèi)務(wù)操作時(shí)間一般很短（一般在0.2ms左右），可忽略不計(jì)，所以平均訪問時(shí)間可近似等于平均尋道時(shí)間+平均潛伏期，因而又稱平均尋址時(shí)間。如果一個(gè)5400RPM硬盤的平均尋道時(shí)間是9ms，那么理論上它的平均訪問時(shí)間就是 14.556ms。
5、 數(shù)據(jù)傳輸率（DTR ，Data Transfer Rate）：單位為MB/s（兆字節(jié)每秒，又稱MBPS）或Mbits/s（兆位每秒，又稱Mbps）。DTR分為最大（Maximum）與持續(xù)（Sustained）兩個(gè)指標(biāo)，根據(jù)數(shù)據(jù)交接方的不同又分外部與內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率。內(nèi)部DTR是指磁頭與緩沖區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸率，外部DTR是指緩沖區(qū)與主機(jī)（即內(nèi)存）之間的數(shù)據(jù)傳輸率。外部DTR上限取決于硬盤的接口，目前流行的Ultra ATA-100接口即代表外部DTR最高理論值可達(dá)100MB/s，持續(xù)DTR則要看內(nèi)部持續(xù)DTR的水平。內(nèi)部DTR則是硬盤的真正數(shù)據(jù)傳輸能力，為充分發(fā)揮內(nèi)部DTR，外部DTR理論值都會比內(nèi)部DTR高，但內(nèi)部DTR決定了外部DTR的實(shí)際表現(xiàn)。由于磁盤中最外圈的磁道最長，可以讓磁頭在單位時(shí)間內(nèi)比內(nèi)圈的磁道劃過更多的扇區(qū)，所以磁頭在最外圈時(shí)內(nèi)部DTR最大，在最內(nèi)圈時(shí)內(nèi)部DTR最小。
6、緩沖區(qū)容量（Buffer Size）：很多人也稱之為緩存（Cache）容量，單位為MB。在一些廠商資料中還被寫作Cache Buffer。緩沖區(qū)的基本要作用是平衡內(nèi)部與外部的DTR。為了減少主機(jī)的等待時(shí)間，硬盤會將讀取的資料先存入緩沖區(qū)，等全部讀完或緩沖區(qū)填滿后再以接口速率快速向主機(jī)發(fā)送。隨著技術(shù)的發(fā)展，廠商們后來為SCSI硬盤緩沖區(qū)增加了緩存功能（這也是為什么筆者仍然堅(jiān)持說其是緩沖區(qū)的原因）。這主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：預(yù)?。≒refetch），實(shí)驗(yàn)表明在典型情況下，至少50%的讀取操作是連續(xù)讀取。預(yù)取功能簡單地說就是硬盤“私自”擴(kuò)大讀取范圍，在緩沖區(qū)向主機(jī)發(fā)送指定扇區(qū)數(shù)據(jù)（即磁頭已經(jīng)讀完指定扇區(qū)）之后，磁頭接著讀取相鄰的若干個(gè)扇區(qū)數(shù)據(jù)并送入緩沖區(qū)，如果后面的讀操作正好指向已預(yù)取的相鄰扇區(qū)，即從緩沖區(qū)中讀取而不用磁頭再尋址，提高了訪問速度。寫緩存（Write Cache），通常情況下在寫入操作時(shí)，也是先將數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)再發(fā)送到磁頭，等磁頭寫入完畢后再報(bào)告主機(jī)寫入完畢，主機(jī)才開始處理下一任務(wù)。具備寫緩存的硬盤則在數(shù)據(jù)寫入緩區(qū)后即向主機(jī)報(bào)告寫入完畢，讓主機(jī)提前“解放”處理其他事務(wù)（剩下的磁頭寫入操作主機(jī)不用等待），提高了整體效率。為了進(jìn)一步提高效能，現(xiàn)在的廠商基本都應(yīng)用了分段式緩存技術(shù)（Multiple Segment Cache），將緩沖區(qū)劃分成多個(gè)小塊，存儲不同的寫入數(shù)據(jù)，而不必為小數(shù)據(jù)浪費(fèi)整個(gè)緩沖區(qū)空間，同時(shí)還可以等所有段寫滿后統(tǒng)一寫入，性能更好。讀緩存（Read Cache），將讀取過的數(shù)據(jù)暫時(shí)保存在緩沖區(qū)中，如果主機(jī)再次需要時(shí)可直接從緩沖區(qū)提供，加快速度。讀緩存同樣也可以利用分段技術(shù)，存儲多個(gè)互不相干的數(shù)據(jù)塊，緩存多個(gè)已讀數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高緩存命中率。
這是我們經(jīng)常能看到的硬盤參數(shù)指標(biāo)
7、噪音與溫度（Noise & Temperature）：這兩個(gè)屬于非性能指標(biāo)。對于噪音，以前廠商們并不在意，但從2000年開始，出于市場的需要（比如OEM廠商希望生產(chǎn)更安靜的電腦以增加賣點(diǎn)）廠商通過各種手段來降低硬盤的工作噪音，ATA-5規(guī)范第三版也加入了自動(dòng)聲學(xué)（噪音）管理子集（AAM，Automatic Acoustic Management），因此目前的所有新硬盤都支持AAM功能。硬盤的噪音主要來源于主軸馬達(dá)與音圈馬達(dá)，降噪也是從這兩點(diǎn)入手（盤片的增多也會增加噪音，但這沒有辦法）。除了AAM外，廠商的努力在上文的廠商介紹中已經(jīng)講到，在此就不多說了。至于熱量，其實(shí)每個(gè)廠商都有自己的標(biāo)準(zhǔn)，并聲稱硬盤的表現(xiàn)是他們預(yù)料之中的，完全在安全范圍之內(nèi)，沒有問題。這一點(diǎn)倒的是不用擔(dān)心，不過關(guān)鍵在于硬盤是機(jī)箱中的一個(gè)組成部分，它的高熱會提高機(jī)箱的整體溫度，也許硬盤本身沒事，但可能周圍的配件卻經(jīng)受不了，別的不說，如果是兩個(gè)高熱的硬盤安裝得很緊密，那么它還能承受近乎于雙倍的熱量嗎？所以硬盤的熱量仍需廠商們注意。
現(xiàn)在不少人都認(rèn)為硬盤轉(zhuǎn)速越快尋道時(shí)間就越快，但這是最常見的錯(cuò)誤認(rèn)識，事實(shí)上尋道速度根本不決定于轉(zhuǎn)速，因?yàn)閮烧叩目刂圃O(shè)備就不一樣。轉(zhuǎn)速是由主軸馬達(dá)控制，尋道則由音圈馬達(dá)控制。尋道時(shí)間說白了就是體現(xiàn)了磁頭臂徑向運(yùn)動(dòng)的速度與控制能力，音圈馬達(dá)與相應(yīng)的伺服系統(tǒng)起著重要作用。另外，磁頭的高靈敏度也有助于在高密度磁盤上準(zhǔn)確捕獲伺服標(biāo)記，進(jìn)而快速定位。很多情況下，我們都可以看到5400RPM硬盤的尋道時(shí)間與7200RPM硬盤一樣（如三星的V40與P40）。之所以有些高速硬盤（如SCSI硬盤）的尋道時(shí)間更快，是因?yàn)閺S商的有意設(shè)計(jì)，就好像一臺Pentium4電腦只配 32MB內(nèi)存讓人覺得不平衡一樣，廠商也會給高速硬盤配上更快的尋道時(shí)間（也意味著更好的元件與更高的成本，顯然廠商要根據(jù)市場的需要權(quán)衡利弊）。
實(shí)際上，通過上文有關(guān)平均訪問時(shí)間的解釋，大家應(yīng)該明白，提高轉(zhuǎn)速的主用意就是減少平均潛伏期，進(jìn)而加快整體的訪問速度，也許很多人不認(rèn)同這是它最重要的用意，由此就又引出了下一個(gè)誤區(qū)。
在很多人的印象和廠商的宣傳中，更高的轉(zhuǎn)速的主要用意在于提高數(shù)據(jù)傳輸率，但這并不正確。持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率決定于很多指標(biāo)，并不光只是轉(zhuǎn)速。當(dāng)然，有人會說轉(zhuǎn)速更高，磁頭單位時(shí)間劃過的扇區(qū)就越多，不錯(cuò)，但前提是線密度一樣。線密度可理解為每磁道扇區(qū)數(shù)（SPT，Sectors Per Track）。低速硬盤完全可以通過提高SPT來加大數(shù)據(jù)傳輸率， SCSI硬盤就是追求SPT的典型。
事實(shí)上，很多廠商在相同單碟容量上對于不同的轉(zhuǎn)速采用了不同的SPT設(shè)計(jì)，如金鉆七的最外圈磁道扇區(qū)數(shù)為837個(gè)，而星鉆三代則為896個(gè)。有人可能會問，那如何保證容量一致呢？這就涉及到每英寸磁道數(shù)（TPI，Tracks Per Inch），它代表了磁道密度。SPT高則TPI就會相應(yīng)減少，如金鉆七為60000TPI，星鉆三代則是57000TPI。
最典型的例子是 Caviar系列硬盤，WinBench測得的數(shù)據(jù)傳輸率與某些7200RPM產(chǎn)品相當(dāng)。雖然沒有該系列硬盤最外圈SPT資料，但肯定不會低于1000 （若轉(zhuǎn)速實(shí)為5400RPM），即使轉(zhuǎn)速真的是6000RPM，也在900之上。因此5400RPM硬盤完全可以通過提高33%（7200RPM比 5400RPM轉(zhuǎn)速高33%）的SPT來得到相同的數(shù)據(jù)傳輸率。
綜上所述，7200RPM相對于5400RPM硬盤的最大優(yōu)勢就在于更短的平均潛伏期，進(jìn)而減少平均訪問時(shí)間。畢竟轉(zhuǎn)速是死的，5400RPM永遠(yuǎn)處于劣勢。
隨著硬盤知識的普及，硬盤DTR這一指標(biāo)也逐漸被人們所認(rèn)識，但又出現(xiàn)了新的誤區(qū)——拿以Mbps為單位的最高內(nèi)部DTR說事，這其中某些廠商與所謂高手的誤導(dǎo)有著不可推卸的責(zé)任，后果也是相當(dāng)嚴(yán)重。由于內(nèi)部DTR決定了硬盤的實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸性能，所以很多人都在關(guān)心硬盤的內(nèi)部DTR，而廠商也投其所好，在產(chǎn)品資料中基本都公布了最大內(nèi)部傳輸率，但多是以Mbps為單位，不少人因此拿這個(gè)數(shù)值來預(yù)測硬盤的性能，甚至分析到接口速率的瓶頸（這些人通常將其換算成 MBPS，而目前最高的數(shù)值將近80MBPS，離Ultra ATA-100的最大速率已相差不遠(yuǎn)了）。
但是，它恰恰不能通過除8來換算成MBPS，因?yàn)檫@個(gè)數(shù)值是磁頭處理二進(jìn)制0/1信號（即bit）的純理論性能，而磁頭處理的信號很大部分并不是用戶需要的數(shù)據(jù)（存入的數(shù)據(jù)都是經(jīng)過編碼的，包含許多輔助信息），因此不能以字節(jié)為單位。很多硬盤這一數(shù)值都是相當(dāng)高的，如以前的富士通硬盤，指標(biāo)很好，但實(shí)際性能卻是另一碼事。完全可以說，這個(gè)Mbps值沒有什么實(shí)際價(jià)值，給人的是一種假象。
在硬盤中，真正重要的是內(nèi)部持續(xù)DTR，它分為單磁道瞬間DTR與持續(xù)DTR兩個(gè)指標(biāo)，單磁道瞬間DTR的計(jì)算公式是“512字節(jié)×SPT×磁盤每秒所轉(zhuǎn)圈數(shù)”或“512字節(jié)×SPT÷磁盤轉(zhuǎn)一圈所用時(shí)間”，由于磁盤轉(zhuǎn)一圈所用時(shí)間一般不能除盡，所以經(jīng)常用前一種公式。持續(xù)DTR的計(jì)算公式則為“512字節(jié) ×SPT×磁頭數(shù)/總耗時(shí)”，其中“總耗時(shí)=（磁頭數(shù)-1）×磁頭切換時(shí)間+道間尋道時(shí)間+磁頭數(shù)×磁盤轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間”。磁頭切換時(shí)間一般在產(chǎn)品的用戶手冊中有標(biāo)注，大約在1ms左右。單磁道瞬間DTR表明了硬盤實(shí)際上所能達(dá)到的最大內(nèi)部DTR，持續(xù)DTR則體現(xiàn)了硬盤真正的數(shù)據(jù)傳輸能力。
很遺憾的是，目前只有邁拓和IBM提供了內(nèi)部持續(xù)DTR數(shù)據(jù)，其他廠商仍然用Mbps數(shù)值迷惑普通大眾。但是，廠商心里是明白的，他們自己也不會混淆概念（只是沒事偷著樂），在數(shù)據(jù)的說法上也是非常嚴(yán)謹(jǐn)，如果你哪天發(fā)現(xiàn)廠商公布的內(nèi)部DTR使用了MB/s為單位，那么這很可能就是我們所真正需要的數(shù)據(jù)，而不要再用 Mbps去除8了。
上文說過內(nèi)部DTR決定了外部DTR的實(shí)際表現(xiàn)，但為了將內(nèi)部DTR對外部DTR的影響降至最低，產(chǎn)生了緩沖區(qū)設(shè)計(jì)。理論上講，緩沖區(qū)越大，即使內(nèi)部DTR 不變，硬盤的性能也會更好，這就好比CPU中的緩存一樣。不過，要做到緩沖區(qū)容量的增加并提高性能還是有一定難度的。這主要體現(xiàn)在緩存功能管理與數(shù)據(jù)安全兩個(gè)方面。緩存功能管理決定了緩沖區(qū)智能化與緩存效果，簡單的說就是一種管理算法與替換策略，負(fù)責(zé)這一任務(wù)的就是緩存控制器。上文已經(jīng)講到目前都將緩沖區(qū)做分段處理，并且是動(dòng)態(tài)的，根據(jù)數(shù)據(jù)流情況自動(dòng)劃分。以120GXP為例，在讀操作時(shí)可最多劃分12個(gè)數(shù)據(jù)段（平均容量約155KB），在寫操作時(shí)數(shù)據(jù)段可高達(dá)52個(gè)（平均容量約35KB）。那么怎么去動(dòng)態(tài)的劃分區(qū)段，怎么去選擇最不常用的區(qū)段以替換成新的數(shù)據(jù)，都將影響最終的性能表現(xiàn)。比如區(qū)段劃分不合理將影響緩沖區(qū)空間的利用率和預(yù)讀效果，數(shù)據(jù)替換不合理將影響緩存命中率，這樣一來說不定與小容量緩沖區(qū)性能差不多。講到這，大家肯定會想到了CPU緩存的算法（比如N路級聯(lián)與更新策略等），的確兩者有相同之處。對于更大容量的緩沖區(qū)，肯定就不能照搬小容量緩沖區(qū)的緩存管理算法。因此，緩沖區(qū)越大性能越好是有前提的，這對廠商的緩存管理技術(shù)水平提出了更高的要求。
大容量緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)安全性主要是指在突然斷電的情況下，緩沖區(qū)中的待寫數(shù)據(jù)將如何處理的問題。這方面筆記本電腦硬盤就有了得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，因?yàn)橛须姵貫楹蠖?，筆記本電腦硬盤的緩沖區(qū)容量已經(jīng)提升到了16MB。但對于臺式機(jī)，這是個(gè)不小的考驗(yàn)。WD公司在這方面做出了有意義的探索，主要方法是通過將數(shù)據(jù)暫時(shí)保存在最外圈暫存區(qū)（因?yàn)樽钔馊Φ膶懭胨俣茸羁欤?，下次開機(jī)再寫入原目的地址的方法來保證緩沖區(qū)中待寫數(shù)據(jù)的安全，顯然這需要特殊的管理機(jī)制，也是廠商的自由發(fā)揮了。
最后我們再談?wù)勀壳捌毡榱餍械恼f法——大容量緩沖區(qū)對零散數(shù)據(jù)非常有利，這是很片面的認(rèn)識。當(dāng)然，這種說法可以理解，也沒有什么根本性錯(cuò)誤，但容易誤導(dǎo)人們對大容量緩沖區(qū)的認(rèn)識。從分段式緩存結(jié)構(gòu)可以看出，更大的緩沖區(qū)理論上可以劃分出更多的數(shù)據(jù)段，能容納更多的互不相干的小數(shù)據(jù)塊。而這種隨機(jī)的、不連貫的、小數(shù)據(jù)量的讀取行為在Web服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)與日常辦公應(yīng)用中很常見。如在Web服務(wù)中，經(jīng)常出現(xiàn)對一個(gè)網(wǎng)頁同時(shí)有多個(gè)請求的情況，而一個(gè)網(wǎng)頁的大小也就是幾十到幾百KB的容量，如果緩沖區(qū)能緩存更多的頁面，那么服務(wù)器的表現(xiàn)也會越好。因此大容量緩沖區(qū)在這方面的貢獻(xiàn)，我們完全肯定。
但另一方面，對于大容量，連續(xù)讀寫的數(shù)據(jù)操作，大容量緩沖區(qū)同樣能發(fā)揮重要的作用。更大的緩沖區(qū)此時(shí)意味可一次緩沖更多的數(shù)據(jù)（硬盤會根據(jù)數(shù)據(jù)量將區(qū)段合并），即能在相同的時(shí)間內(nèi)向主機(jī)或磁頭發(fā)送更多的數(shù)據(jù)，而磁頭的連續(xù)讀寫扇區(qū)的能力更容易發(fā)揮。所以，在音頻、視頻處理等經(jīng)常用到大數(shù)據(jù)量連續(xù)讀寫的場合，大容量緩沖區(qū)硬盤是非常好的之選。在下面的測試中，大家也會發(fā)現(xiàn)8MB緩沖區(qū)硬盤相對于2MB緩沖區(qū)硬盤的整體優(yōu)勢。
在WD1000JB推出時(shí)，有些讀者就根據(jù)其與低端SCSI硬盤的對比測試數(shù)據(jù)，曲解原文的用意發(fā)表了IDE硬盤性能已經(jīng)可與SCSI硬盤相抗衡的看法，這顯然是一種誤導(dǎo)。在測試原文中與WD1000JB做對比的是希捷早期萬轉(zhuǎn)SCSI硬盤——Cheetah 36XL。單碟容量為9GB，不到1000JB單碟容量的1/3，緩沖區(qū)容量為4MB，而WD1000JB則是8MB，但兩者的持續(xù)傳輸率基本一致，因此有一定可比性。原文將當(dāng)時(shí)最高配置的IDE硬盤與較低配置的SCSI硬盤作對比的主要用意在于證明8MB緩沖區(qū)的作用，并通過測試表明在此情況下最高端 IDE的性能完全可以與低端SCSI一爭高低，而不是給“IDE性能可與SCSI對抗”這一籠統(tǒng)的錯(cuò)誤說法提供論據(jù)，因?yàn)檫@種比較是有條件的。從測試成績上看，Cheetah 36XL全面落后，但這是在單盤情況下。而隨著硬盤數(shù)量的增多，SCSI共享數(shù)據(jù)通道的優(yōu)勢將逐漸體現(xiàn)，此時(shí)就不是IDE硬盤可比的了，即使你接滿4塊 IDE硬盤也于事無補(bǔ)，況且隨著更高單碟容量（如18GB）的萬轉(zhuǎn)SCSI與15000轉(zhuǎn)SCSI硬盤的普及，IDE的單盤優(yōu)勢也不明顯了。
所以SCSI 與IDE根本就針對著不同的市場與操作應(yīng)用。做對比測試的原作者也只是借WD1000JB證明，目前最高端IDE硬盤完全可以在負(fù)荷不很繁重的中低端單盤工作站市場一展身手，而不是全面沖擊SCSI硬盤，這一點(diǎn)一定要認(rèn)清楚，不要誤解原文作者的用意。
如果單碟容量相同，那么總?cè)萘康牟煌鸵馕吨蓬^數(shù)量（即數(shù)據(jù)面數(shù)，一張磁盤有兩個(gè)數(shù)據(jù)面，但有時(shí)只用一個(gè)，而一個(gè)數(shù)據(jù)面對應(yīng)一個(gè)磁頭）的不同，這其中會與性能有什么關(guān)系呢？由此就要聯(lián)系到柱面這一概念，柱面是指硬盤中每張磁盤上編號（位置）相同的磁道集合，硬盤操作時(shí)，是從最外圈柱面開始，當(dāng)該柱面所有磁道用完后，再移至內(nèi)圈的下一個(gè)柱面，而不是先存完一張盤再存一張盤。同系列的硬盤的柱面數(shù)是一樣的，但每個(gè)柱面包含的磁道數(shù)要因磁頭數(shù)而異，計(jì)算公式為：磁道數(shù)=磁頭數(shù)×柱面數(shù)。如邁拓D740X，20GB型號由于只有一個(gè)磁頭，所以一個(gè)柱面的容量是一個(gè)磁道，而80GB型號則是4個(gè)磁頭，一個(gè)柱面的容量就是4個(gè)磁道。以最外圈柱面為例，D740X是外圈磁道是837個(gè)扇區(qū)，按每扇區(qū)512字節(jié)計(jì)算，20GB型號的最外圈柱面的容量為418.5KB， 80GB型號的最外圈柱面容量為1674KB 。也就是說如果連續(xù)存儲500KB的數(shù)據(jù)，20GB就要移動(dòng)磁頭進(jìn)行道間尋道了，但80GB的還不會，只是存在同一柱面內(nèi)磁頭切換的延遲。大家可以這么認(rèn)為，80GB型號中一個(gè)柱面相當(dāng)于20GB型號中的4個(gè)柱面，而同一柱面內(nèi)的磁道切換速度通常要快于柱面間的切換，對保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸率更為有利。由此，很多人可能得出結(jié)論，同一產(chǎn)品系列中，磁頭數(shù)越多的型號的連續(xù)讀寫性能越好（如果是零散讀寫根本不受柱面容量的影響）。這個(gè)說法基本正確，但是有忽略的地方。首先，目前的硬盤都采用了區(qū)域數(shù)據(jù)記錄，在同一區(qū)域內(nèi)，每磁道扇區(qū)數(shù)固定，比如D740X分為15個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)（最外圈還有一個(gè)但用于存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)，可不計(jì)），最外圈數(shù)據(jù)區(qū)中有2582個(gè)柱面，這些柱面的扇區(qū)數(shù)是相同的，所以即使是20GB型號，也只會在存滿1.03GB左右的數(shù)據(jù)后才轉(zhuǎn)入下一個(gè) SPT更少的數(shù)據(jù)區(qū)。而且也有柱面切換速度比磁頭切換快的硬盤，D740X就是，因此在這頭1個(gè)GB的數(shù)據(jù)區(qū)中，80GB的D740X型號性能也許更差。但我們一般使用硬盤都要分區(qū)，C盤大概在5-10GB左右，此時(shí)20GB的型號已用到了第4個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，而10GB的容量在80GB型號中還沒有超出第二個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，因此就這個(gè)分區(qū)的整體性能而言，80GB的顯然要占優(yōu)勢。從WinBench的硬盤傳輸率曲線上就能看出這一點(diǎn)， 80GB型號的最高傳輸率范圍覆蓋了更多的空間。不過，上面的對比是較極端的，如果是40GB與60GB的型號去對比就不會這么明顯，可以說磁頭數(shù)相差如果在3個(gè)以內(nèi)，性能的差距將非常微弱，但對有的硬盤，即使磁頭數(shù)相差3個(gè)也基本不會有什么差距。
上為D740X-80GB型號的DTR曲線圖，下為D740X-40GB型號的DTR曲線圖，以10GB容量為界，可發(fā)現(xiàn)40GB型號已經(jīng)用到了DTR更低的第三個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，而80GB型號仍處在DTR更高的第二個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，理論性能要強(qiáng)于40GB型號
現(xiàn)在再讓我們看看另一個(gè)例子——酷魚四，從曲線圖上可以看出其第一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)占據(jù)了1/3多的柱面，也就是說即使是20GB的酷魚四，在前10GB容量的性能不見得就比80GB的型號差。所以，具體的差別除了要看磁頭相差數(shù)量還要看數(shù)據(jù)區(qū)的設(shè)置。另外，在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，廠商可能隨時(shí)進(jìn)行改進(jìn)（不僅指 Firmware，還包括元件的優(yōu)化與改良等），往往會出現(xiàn)新的產(chǎn)品比老產(chǎn)品性能更好的情況，比如WD的CaviarXL系列，評測的1200BB是 2001年9月的產(chǎn)品（10月才發(fā)布單碟40GB的CaviarXL系列），800BB與400BB都是今年一月和二月的產(chǎn)品（Firmware版本沒變），后兩者的表現(xiàn)與1200BB相比并無劣勢。而IBM則為不同磁頭數(shù)的型號開發(fā)了不同版本的Firmware，使得各型號的性能表現(xiàn)都趨于一致。因此，影響容量與性能的可變因素很多。
上為酷魚四-60GB型號的DTR曲線圖，下為酷魚四-80GB型號的DTR曲線圖，即使以20GB容量為界，可發(fā)現(xiàn)60GB型號仍在DTR最高的第一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，理論上性能和80GB型號一樣
不過，在一些測試中，最大容量型號的表現(xiàn)基本都很出色，有的大容量5400RPM的性能甚至好過一些小容量的7200RPM硬盤。
FDB 馬達(dá)對于很多人來說是比較新鮮的，在很多公司的宣傳中，F(xiàn)DB的作用被定為減少噪音與熱量，甚至能提高性能。這么說似乎有道理，但容易產(chǎn)生誤導(dǎo)。BB軸承使用圓形滾珠（材料可為金屬或陶瓷）作為主軸與基座之間的運(yùn)動(dòng)連接/支撐體，由于滾珠加工精確度產(chǎn)生的必然差異，在主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)中，滾珠之間會發(fā)生碰撞而振動(dòng)，這就是馬達(dá)（主軸）噪音的主要根源（其他原因還包括軸承裝配精度與力矩的平衡），F(xiàn)DB則使用了液態(tài)潤滑物質(zhì)代替滾珠，這樣就完全消除了因碰撞產(chǎn)生的噪音。但是，主軸的噪音在硬盤整體噪音中的強(qiáng)度比重較小，而且人耳對其遠(yuǎn)不如音圈馬達(dá)尋道噪音敏感（因?yàn)轭l率較低），所以FDB的減噪功能確切的說只有在硬盤空閑時(shí)（磁盤空轉(zhuǎn)，磁頭不尋址）才能體現(xiàn)。另外，對于熱量，滾珠之間磨擦肯定是一個(gè)熱源，但這與馬達(dá)電機(jī)相比也不算什么，而且FDB的效率往往并不如BB，馬達(dá)功耗可能會更大。第一塊使用FDB的IDE硬盤——希捷的“大灰熊”，其熱量之高想必是很多老玩家記憶猶新的，而且即使是不用滾珠的音圈馬達(dá)的熱量也很高。因此主軸馬達(dá)的主要熱源并不在軸承。我們在測試中也發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段FDB并沒有體現(xiàn)出對BB的降熱優(yōu)勢。
綜上所述，大家要對FDB有一個(gè)客觀的認(rèn)識，不能盲目聽信宣傳，認(rèn)為FDB肯定比BB好（畢竟轉(zhuǎn)速是固定的，性能不會改變）。至少在目前，F(xiàn)DB并沒有多大優(yōu)勢，這可能也是為什么IBM與WD仍沒有使用FDB的一大原因。
看過不少的硬盤橫向測試，雖然使用的軟件都一樣，但其中的測試方法實(shí)在不敢認(rèn)同。硬盤測試有兩個(gè)方面，一是硬盤本身的性能，另一個(gè)是硬盤對整機(jī)性能的影響。對于前者，很多測試人員將被測硬盤也當(dāng)作是系統(tǒng)硬盤，也劃出成多個(gè)分區(qū)。雖然比較符合實(shí)際的應(yīng)用，但不能真正反映硬盤的性能，而真正符合實(shí)際應(yīng)用的測試并不在于硬盤的單獨(dú)測試上。 事實(shí)上，最合理的硬盤單獨(dú)測試方法是，操作系統(tǒng)與測試軟件裝在另一個(gè)硬盤上，被測硬盤單獨(dú)接在一個(gè)硬盤接口，接下來就是分區(qū)，此時(shí)必須要將全部容量分成一個(gè)區(qū)才能體現(xiàn)硬盤的綜合性能?，F(xiàn)在最常用也是最好用的硬盤測試軟件WinBench99就是以分區(qū)大小來確定測試區(qū)域的，包括 DTR、訪問時(shí)間、應(yīng)用模擬測試等，在DTR測試中以分區(qū)的最外圈磁道開始到分區(qū)的最內(nèi)圈磁道終止，所以如果只用頭10GB的容量為一個(gè)分區(qū)，那么測出來的就是這10GB之內(nèi)的DTR而不是整個(gè)硬盤的，這也是為什么有些數(shù)據(jù)中，結(jié)束端比起始端的數(shù)值還要高的原因（如果分區(qū)容量沒有超出數(shù)據(jù)區(qū)，那么很容易因?yàn)檎`差產(chǎn)生這種結(jié)果）。另外，如果測試區(qū)域很小，則磁頭尋道的時(shí)間也會限制在更低的范圍內(nèi)（因?yàn)閷さ赖姆秶残×耍?，同樣有利于得高分，類似的影響也體現(xiàn)在商業(yè)與高端測試中。所以，硬盤單獨(dú)測試時(shí)必須進(jìn)行全分區(qū)！至于用什么樣的文件系統(tǒng)就不是很重要了，不過FAT32的得分一般都比NTFS的高，但如果測試條件統(tǒng)一，那么都是有說服力的，成績排名也不會因?yàn)槲募到y(tǒng)的改變而改變。
現(xiàn)在再說說整機(jī)測試。雖然是硬盤橫向測試，但要想知道哪個(gè)硬盤對整機(jī)性能提升最大，就必須動(dòng)用Winstone系列軟件來進(jìn)行對比測試了，這可以說是對硬盤的性能終極考試，因?yàn)閃inBench99相對簡單，也不是很全面，更容易被廠商鉆空，而Winstone就不一樣了，硬盤只是其中的一個(gè)子系統(tǒng)，但它也會影響最終的成績。遺憾的是很多硬盤橫向測試中都沒有這一項(xiàng)，只是簡單的跑跑WinBech99就完了。Winstone測試就要在接近真實(shí)使用情況的設(shè)置下進(jìn)行，此時(shí)就不能用全分區(qū)了，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中很少有人這么做。而測試一般都在被測硬盤的C區(qū)，所以容量通常為5-10GB。當(dāng)然，也可以進(jìn)行全分區(qū)的整機(jī)測試，這就取決于測試人員自己的決定了。
在經(jīng)過正確的硬盤單獨(dú)與整機(jī)測試后，我們就能對被測產(chǎn)品性能有一個(gè)比較全面的認(rèn)識和客觀的評價(jià)了。 <
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