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1、硬盘不同的规格种类及其区别,发展趋势,硬盘性能指标,1硬盘的转速（Spindle Speed） 2硬盘的数据传输率（DATA TRANSFER RATE）DTR 3硬盘缓存 4平均寻道时间(Average Seek Time) 5柱面切换时间（也称磁道切换时间，Cylinder Switch Time或者Track to Track time） 6 全程寻道时间（Full Stroke seek Time） 7 平均潜伏期（Average Latency Time） 8 平均访问时间(Average Access Time) 9. 单碟容量（storage per disk ),硬盘的类型,目
2、前有好几种： IDE（ATA）硬盘 SATA硬盘 SCSI硬盘 SAS硬盘 SSD硬盘,IDE,IDE硬盘也叫ATA硬盘，是采用并行传输技术的硬盘。IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强。 IDE硬盘的接口类型：ATA-1(IDE) 、ATA-2（EIDE Enhanced IDE/Fast ATA）、ATA-3(FastATA-2) 、Ultra DMA,ATA规格表,ATA接口,
3、ST-506/412接口 ESDI接口： 即（Enhanced Small Drive Interface）接口,IDE硬盘的传输模式,有以下三种： PIO (Programmed I/O)模式 DMA (Direct Memory Access)模式 Ultra DMA(简称UDMA)模式,PIO (Programmed I/O)模式的最大弊端是耗用极大量的CPU资源。以PIO模式运行的IDE接口，数据传输率达3.3MB/s(PIO mode 0)-16.6MB/s(PIO mode 4)不等。 DMA (Direct Memory Access)模式分为Single-Word DMA及Mu
4、lti-Word DMA两种。Single-Word DMA模式的最高传输率达8.33MB/s，Multi-Word DMA (Double Word)则可达16.66MB/s。 DMA模式同PIO模式的最大区别是:DMA模式并不用过分依赖CPU的指令而运行，可达到节省处理器运行资源的效果。,UDMA,Ultra DMA模式(简称UDMA)是Ultra ATA制式下所引用的一个标准，以16-bit Multi-Word DMA模式作为基准。UDMA其中一个优点是它除了拥有DMA模式的优点外，更应用了CRC (Cyclic Redundancy Check)技术，加强了资料在传送过程中侦错及除错
5、方面的效能。将取代 PIO和DMA.,UDMA模式就全以16-bit Multi-Word DMA模式作为基准。UDMA其中一个优点是它除已拥有DMA模式的优点外，更应用了CRC 技术，加强了资料在传送过程中侦错及除错方面的效能。能完全向下兼容旧式ATA装置。自Ultra ATA标准推行以来，其接口便应用了DDR (Double Data Rate) 技术将传输的速度提升了一倍，目前已发展到Ultra ATA133了，其传输速度高达133MB秒。,IDE接口的优缺点,ATA接口优点： 价格低廉 兼容性非常好 ATA接口缺点： 速度慢 只能内置使用 对接口电缆的长度有很严格的限制,IDE与SAT
6、A硬盘连接对比,SATA,SATA硬盘采用串行传输技术，分为第一代SATA和第二代SATA2，其中SATA2可以达到3Gbps，速度比IDE快多了。 目前情况下，SATA硬盘分为原生和桥接两种,SATAII接口,SATA II是在SATA的基础上发展起来的，其主要特征是外部传输率从SATA的1.5Gbps(150MB/sec)进一步提高到了3Gbps(300MB/sec)，此外还包括NCQ (Native Command Queuing，原生命令队列)等技术特征。单纯的外部传输率达到3Gbps并不是真正的SATA II,原生SATA硬盘,这是真正的SATA硬盘，采用真正的SATA控制器，而最新
7、的SATA支持NCQ（Native Command Queuing，原生命令队列），这个技术允许硬盘对读/写命令重新排序，允许硬盘根据哪一个功能最接近于磁头当前所在的位置来执行。,注释：NCQ,NCQ（Native Command Queuing本地命令排队）技术。它是一种使硬盘内部优化工作负荷执行顺序，通过对内部队列中的命令进行重新排序实现智能数据管理，改善硬盘因机械部件而受到的各种性能制约。NCQ技术是SATA规范中的重要组成部分，也是SATA规范唯一与硬盘性能相关的技术。 只要硬盘是SATA2的硬盘，那么肯定支持NCQ技术。但是NCQ不仅要硬盘支持，还需要主板的支持.,桥接SATA硬盘,
8、只是将普通的IDE硬盘通过桥接控制芯片将其转化为SATA硬盘，通过“主板-硬盘”采用桥接芯片来实现“串并”、“并串的数据转换，在性能上比起IDE硬盘并没有太大的提升，反而影响带宽。 桥接SATA硬盘一般都是采用Narvell公司的88i8030芯片或Silicon Image公司的Sil3611芯片，如果你在自己SATA硬盘上发现了这两种芯片，那就是桥接SATA硬盘，如果没有的话，那么就是原生SATA硬盘。,PATA的技术缺陷及SATA硬盘主要技术优势,PATA的技术缺陷,1、首先是信号的反射现象。 2、其次是信号的偏移问题。 3、还有是信号线间的干扰（串音干扰）,SATA的技术优势,SATA
9、的单数据通道并没有象PATA那样限制速度频率。SATA传输线的传输速度比PATA要快了近30倍。PATA必须在数据线中一次传输16个信号，如果信号没有及时到达或是发生延迟，错误数据就会产生。因此比特流传输的速度必须减缓以纠正错误。而SATA一次只传输一个比特的数据，此时比特流的传递速度要快得多。,SATA还采用低电压差分信号技术，数据传输率和传送距离更远，而且信号电压从并行ATA的5伏降低到了SATA的区区0.7伏，这与低功耗和冷却的需求相一致。 SATA采用了点对点拓扑结构，而不是普遍应用于并行ATA或SCSI技术的基于总线的架构，所以SATA可以为每个连接设备提供全部带宽，从而提高了总体性
10、能。,是SATA快?还是PATA那快?,并行ATA系统连接设置示意图,串行ATA系统连接设置示意图,PATA与SATA对比,什么是SCSI,SCSI是Small Computer System Interface（小型计算机系统接口）的缩写，使用50/68/80针接口，外观和普通硬盘接口有些相似。用在服务器上面比较多，速度快，稳定性很好，比较适合做磁盘阵列。,SCSI 规格：,SCSI-1:8 位的通道宽度，传输速率为2MB/s，现在通常是用于扫描仪。 SCSI-2:类似SCSI-1，但是可以支持同时连接7 个装置，传输速率为10 20MB/s。 Fast SCSI:8 位的通道宽度，使用双倍
11、的频率，传输速率为10MB/s 。 Wide SCSI:16 位的通道宽度，传输速率为20MB/s 。 Ultra SCSI:8 位的通道宽度，传输速率为20MB/s 。 SCSI-3：又称为Ultra Wide SCSI，16 位的通道宽度，传输速率为40MB/s 。 Ultra SCSI:8 位的通道宽度，传输速率为40MB/s 。 Wide Ultra 2 SCSI:16 位的通道宽度，传输速率为80MB/s 。 Ultra 160/m SCSI:支持最高数据传输 率为160MB/s 。 ultra-320:支持最高数据传输 率为320MB/s,新技术,Ultra 3 SCSI 在Ult
12、ra 2 SCSI 技术的基础上采用了3 项新技术 双边界时钟控制 域确认 循环冗余检测,双边界时钟控制,在单边界时钟控制模式下，只有在时钟上沿才触发执行取数据的指令，即每一时钟周期取一位数据，而在双边界时钟控制模式下，不论在时钟的上沿还是下沿都可触发执行取数据的指令，即每一时钟周期可以取两位数据，因此将数据传输率提高了2 倍。,域确认,域确认能智能地对数据传输速率加以控制，从而保证SCSI 通道上的每一台设备均工作于允许的最高速度。在启动阶段和发现新设备的任何时间，主机适配器检测目标设备能够达到的最高速度。它的工作方式就像是不同速率的调制解调器之间互相询问，从而达到一个可以工作的通讯速率，直
13、到建立一个合适的连接后用户数据才能发送。域确认不光为SCSI 技术设置了可靠的速度限制，同时管理软件还可利用它来监视性能、建议总线的调整以获得更大的吞吐量、预测可能出现的问题，并提示管理员进行必要的维护。,循环冗余检测技术,循环冗余检测技术，保证所有的数据以正确的形式达到正确目的地。每个数据块包含数学编码形式的多余比特，接收设备可以验证其内容。循环冗余检测通过一个错误检测和修正步骤对信息内容进行确认，从而保证了所传输数据的完全完整性。,Ultra 3 SCSI,新一代的Ultra 3 SCSI 具备5 大功能 增加了 封包化(Packetized Protocol) Ultra 3 SCSI
14、将以前SCSI 所采用的非同步传输方式的指令、状态与信息全部“封包化” 因此，SCSI 总线上的任何动作都能以同步传输的方式进行，大幅度减轻SCSI 的负担，对大量小笔数据的存取特别有用,另一个是快速仲裁选取(Quick Arbitrate &Select)。Ultra 3 SCSI 改进了SCSI 原来的仲裁与选取部分的流程。快速仲裁选取和封包化两项新功能，合起来约可减轻SCSI 的10%30%负担,SCSI硬盘的优势,（1）转速高达15000RPM。高转速意味着硬盘的平均寻道时间短，能够迅速找到需要的磁道和扇区。 （2）SCSI硬盘可支持多个设备，SCSI-2（Fast SCSI）最多可接
15、7个SCSI设备，Wide SCSI-2以上可接16个SCSI设备。也就是说，所有的设备只需占用一个IRQ，同时SCSI还支持相当广的设备，如CD-ROM、DVD、CDR、硬盘、磁带机、扫描仪等。,注释:IRQ,IRQ全称为Interrupt Request，即是“中断请求”的意思。 IRQ的作用就是在我们所用的电脑中，执行硬件中断请求的动作，用来停止其相关硬件的工作状态，比如我们在打印一份图片，在打印结束时就需要由系统对打印机提出相应的中断请求，来以此结束这个打印的操作。在每台电脑的系统中，是由一个中断控制器8259或是8259A的芯片（现在此芯片大都集成到其它的芯片内）来控制系统中每个硬件
16、的中断控制。目前共有16组IRQ，去掉其中用来作桥接的一组IRQ，实际上只有15组IRQ可供硬件调用。,SCSI优势,（3）SCSI还允许在对一个设备传输数据的同时，另一个设备对其进行数据查找。这就可以在多任务操作系统如Linux、Windows NT中获得更高的性能。 （4）SCSI占用CPU极低，在多任务系统中占有着明显的优势。由于SCSI卡本身带有CPU，可处理一切SCSI设备的事务，在工作时主机CPU只要向SCSI卡发出工作指令，SCSI卡就会自己进行工作，工作结束后返回工作结果给CPU，在整个过程中，CPU均可以进行自身工作。,SCSI优势,（5）SCSI设备还具有智能化，SCSI卡自己可对CPU指令进行排队，这样就提高了工作效率。在多任务时硬盘会在当前磁头位置，将邻近的任务先完成，再逐一处理其他任务。 （6）最快的SCSI总线有320MB/s的带宽，这要求使用一个64位的133MHz的PCI插槽，因此在普通PC机中所能达到的最大速度为160MB/s，理论上也就意味着硬盘传输率可高达160M
