技术篇:硬盘缓存 - 提高性能最简单的方法
缓存(Cache Buffer)的全称是“数据缓冲存储器”,在这里所指的就是硬盘的高速缓冲存储器,它是硬盘与外部总线交换数据的场所。硬盘读数据的过程是将磁信号转化为电信号后,通过缓存一次次地填充、清空、再填充、再清空,一步步按照PCI总线的周期送出。
对于一块硬盘来说,缓存的大小与速度会直接影响到硬盘的传输速度。硬盘使用的缓存一般为7~10ns的SDRAM,缓存容量的大小与转速一样,与硬盘的性能有着密切的关系,大容量的缓存对硬盘性能的提高有着明显的帮助。
硬盘上集成的缓存芯片
目前,市场上硬盘的缓存容量多为2MB和8MB两种规格,高速缓存容量的提升为磁盘性能提升带来的作用是无须置疑的,就像在CPU中的高速缓存作用一样。从性能来说,适当的增大缓存的容量不但简单可行,成本方面也不会有太大增加,而且性能的提升十分明显。
技术篇:单碟容量 - 让硬盘真正实现海量
硬盘的单碟容量(Storage Per Disk)同样是划分硬盘档次的一个指标,但这往往是大家选购产品时最易忽视的地方。由于每块硬盘都是由一个或几个盘片组成,而它的单碟容量就是指包括正反两面在内的每个盘片的总容量。
单碟容量的大小同样会影响到硬盘性能的发挥。硬盘单碟容量的提高也就是盘片磁道密度每英寸的磁道数的提高,磁道密度提高不但意味着提高了盘片的磁道数量,在磁道上的扇区数量也得到了提高。所以盘片转动一周,就会有更多的扇区经过磁头而被读出来,这也是相同转速的硬盘单碟容量越大内部数据传输率就越快的一个重要原因。
提高单碟容量有助于硬盘性能更好发挥
现今,硬盘记录介质的磁性晶粒平均尺寸在8~10nm之间,晶粒尺寸分布标准偏差接近于20%,因此盘片密度一直在50Gbit/平方英寸以下。经过硬盘厂商的不懈努力,硬盘盘片的密度已经达到了具有里程碑意义的133GB单碟容量。单碟容量的提高意味着生产厂商研发技术的提高,这所带来的好处不仅是使硬盘容量得以增加,而且还会带来硬盘性能的相应提升。
目前,市场上主流硬盘的单碟容量多为80GB,部分中高端硬盘的单碟容量已经达到了100GB,133GB单碟容量的产品也已经箭在弦上。由于磁性晶粒平均尺寸基本上取决于制作工艺,而尺寸的改进还没有遇到工艺极限限制,因此仅仅在这一领域的努力就有望让主流硬盘容量在2007年达到600GB。
事实上,以目前硬盘厂商的实力,要将硬盘容量提升到数百GB其实是件很容易的事情,要做的就是多集成几个盘片。但是,如今硬盘厂商越来越讲究成本,也更懂得返修率的控制,单碟与双碟硬盘才是厂商的首选,产品价格也可控制在千元以下。
技术篇:接口规格 - SATA大势所趋
目前,市场上硬盘接口主要分为IDE、SATA和SCSI几种标准,在台式机市场上,IDE接口的硬盘依旧是主流,但SATA取代IDE已是大势所趋。我们通常所说的IDE接口,也被称为Parallel-ATA(PATA,并行接口),其中ATA(Advanced Technology Attachment)的意思是“高级技术附加装置接口”,这一标准最初制定于2001年,2003年开始逐步推广实施。
随着科技的不断发展,这种PATA接口的IDE硬盘已经无法满足更快的数据传输要求,它已成为了影响传输速率的一大瓶颈。目前主流的并行ATA硬盘仅能支持ATA/100和ATA/133两种数据传输规范,传输速率最高只能达到100或133MB/秒,这仅可以满足目前一般情况下的大容量硬盘数据传输。另外,这类硬盘所使用的80-pin数据线在机箱内部也显得特别凌乱,它会阻碍空气的流动,进而影响到系统的散热。
此时,SATA接口应运而生,它的英文全称是Serial-ATA(串行接口),这是新近颁布的一种的标准,它具有更快的外部接口传输速度,数据校验措施更为完善。由于改用线路相互之间干扰较小的串行线路进行信号传输,因此相比原来的并行总线,SATA的工作频率得以大大提升,而新式的SATA硬盘线也更加有利机箱内部的散热。
SATA接口可令布线更为简洁
从理论上讲,SATA(串行)比PATA(并行)相比有着较大的优势,特别是在速度方面领先较多。就目前的SATA 1.0规格来看,其理论的数据传输速率为150MB/s,而ATA100的理论数值是100MB/s,即便是ATA133也最高为133MB/s,而性能更强的SATA 2.0、3.0也已经在酝酿之中。