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計算機硬盤(pán)的存儲名詞解釋大全
硬盤(pán)的盤(pán)片是將磁粉附著(zhù)在鋁合金(新材料也有改用玻璃的)圓盤(pán)片的表面上制成的，這些磁粉波劃分成被稱(chēng)作“磁道”的若干個(gè)同心圓。在每個(gè)同心圓的磁道上就好像有無(wú)數的任意排列著(zhù)的小磁鐵，它們分別代表0和1的狀態(tài)。當這些小磁鐵受到來(lái)自磁頭的磁力影響時(shí)，其徘列的方向會(huì )隨之改變，利用磁頭的磁力來(lái)控制指定的一些小磁鐵的方向，使每個(gè)小磁鐵都可以用來(lái)儲存信總。0盤(pán)片上的小磁鐵越多。能存儲的信息也越多。
硬盤(pán)的盤(pán)體由多個(gè)盤(pán)片(Platter)組成，這些盤(pán)片被重疊在一起，放在一個(gè)密封的盒中，它們在主軸電機的帶動(dòng)下以很髙的速度旋轉，其每分鐘轉速達3600、4500、5400、7200、10000轉等。在不同的硬盤(pán)內部，其盤(pán)片的數目不一樣，少則兩片，多則數十片。一個(gè)盤(pán)片有兩個(gè)面，面的編號從fit方的盤(pán)片開(kāi)始，朝上的一面標號為0,朝下的一面標號為1。第2個(gè)盤(pán)片朝上的一面標號為2，朝下為3，其余依此類(lèi)推。硬盤(pán)每個(gè)盤(pán)片的每一面都有一個(gè)電磁讀寫(xiě)磁頭。
1、磁面(Side)
硬盤(pán)的磁面是指一個(gè)盤(pán)片的兩個(gè)面。在硬盤(pán)中一個(gè)磁面對應一個(gè)讀寫(xiě)磁頭。所以，一般來(lái)說(shuō)在對硬盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)不再稱(chēng)磁面0、磁面1、磁面2，而是稱(chēng)其為磁頭0、磁頭1、磁頭2。
2、磁道(Track)
磁盤(pán)在格式化時(shí)波劃分成許多同心圓，其同心圓軌跡亦稱(chēng)為磁道。第0面的最外層磁道編號為0面0道，另一面的最外層磁道編號為1面0道。磁道編碼沿著(zhù)磁面中心的方向增長(cháng)，硬盤(pán)的磁面一般有3001024個(gè)以上的磁逆。
3、柱面(Cylinder)
在盤(pán)體中所有磁面半徑相同的同心磁道就稱(chēng)為柱面，即每張磁盤(pán)上編號(位置)相同的磁道集合，如圖所示。在一般的情況下進(jìn)行硬盤(pán)的邏輯盤(pán)容量劃分時(shí)，往往采用柱面數面不采用磁道數。
柱面是從最外圈柱面開(kāi)始，當該柱面所有磁道用完后，再移至內圈的一個(gè)柱面，而不是先存完一張盤(pán)再存一張盤(pán)。同系列的硬盤(pán)的柱面數是一樣的，但每個(gè)柱面包含的磁道數因磁頭數而異，計算公式為:磁道數=磁頭數x柱面數。如邁拓D740X，20GB型號由于只有一個(gè)磁頭，所以一個(gè)柱面的容董是一個(gè)磁道，而80GB型號則是4個(gè)磁頭，一個(gè)柱面的容置就是4個(gè)磁道。
以最外圈柱面為例，D740X的外圈磁道有837個(gè)扇區，按每扇區512Byte計算，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(shuō)如果連續存儲500kB的數據，20GB的硬盤(pán)就要移動(dòng)磁頭進(jìn)行道間尋道了，IK80GB的還不會(huì )，只是存在冏一柱面內磁頭切換的延遲。人家可以這么認為，80GB型號中一個(gè)柱面相當于20GB型號中的4個(gè)柱面，而同一柱面內的磁道切換速度通常要快于柱面間的切換，對提卨數據傳輸率更為有利。
4、扇區(Sector)
如果將每一個(gè)磁道視為一個(gè)圈環(huán)，再把該0環(huán)等分成若干個(gè)扇形小區，每一個(gè)扇形小區就是磁盤(pán)存取數據的最基本的單位一扇區。硬盤(pán)的磁面與柱面編號從0計起，而扇區則從1計起，每個(gè)磁道包含的扇區數相等。一個(gè)扇區的容董往往是512Byte，扇區的首部都包含有該扇區的惟一一地址標忐ID，扇區之間以空隙隔開(kāi)，便于系統進(jìn)行識別。
在每個(gè)磁道上劃分扇區的多少，以及扇區在磁道內的編兮隨介質(zhì)的類(lèi)型而不同。例如1.44MB的軟盤(pán)有18個(gè)扇區，而大多數硬盤(pán)具有1763個(gè)以上扇區。
5、容量(Volume)
硬盤(pán)的容置由柱面數、磁頭、磁面數和扇區數確定。如果每個(gè)扇區為512Byte，其計算公式為：
硬盤(pán)容量(Byte)=柱面數x磁頭數x扇區數x512(Byte)
但是，當我們說(shuō)硬盤(pán)的容董是多少兆字節(MB)或者多少千兆字節(GB)時(shí)，這其中所指的容董悄是通過(guò)轉換得來(lái)的。其轉換方法為：lkB=1024Byte，lMB=1024kB，1GB=1024MB或lkB=1000Byte，1MB=lOOOkB,1GB=1000MB。比較合理的計算方法應該是前者，但是硬盤(pán)生產(chǎn)廠(chǎng)商基本上邰S以后者的計總方法為單位的，甚至一些硬盤(pán)處理工具軟件也采用后者的轉換方法。例如DM等把10000Byte作為1MB，所以大多數軟件將硬盤(pán)格式化后報告的容量可能比廠(chǎng)商所說(shuō)的容量要低一些。在選購硬盤(pán)時(shí)，硬盤(pán)容量是我們首先要考慮的性能指標。
6、每分鐘轉速(RPM，RevolutionsPerMinute)
每分鐘轉速指硬盤(pán)主軸電機(用于帶動(dòng)磁盤(pán))的轉速。比如“5400RPM”就代表該硬盤(pán)中的主軸轉速為7每分鐘5400轉(5400r/min)。工作時(shí)，磁盤(pán)在主軸電相咖帶動(dòng)F，卨速旋轉，而磁頭臂在音圈電機的控制下，在磁盤(pán)上方進(jìn)行徑向的移動(dòng)，進(jìn)行尋址。
7、平均尋道時(shí)間(AverageSeekTime)
平均尋道時(shí)間指硬盤(pán)接到讀/寫(xiě)指令后到磁頭移到指定的磁道(應該是柱面，怛對于具體磁頭來(lái)說(shuō)就是磁道)上方所需要的平均時(shí)間。如果沒(méi)有特殊說(shuō)明*般指讀取時(shí)的尋道時(shí)間，單位為ms(毫秒)。除了平均尋道時(shí)間外，還有道間尋道時(shí)間(TracktoTrack或CylinderSwitchTime)與全程尋道時(shí)間(FullTrack或FullStroke)，前者是指磁頭從當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)圈磁道上方移至最內(或外)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，購買(mǎi)時(shí)我們一般只關(guān)心平均尋道時(shí)間。
8、平均潛伏期(AverageLatency)
平均潛伏期指當磁頭移動(dòng)到指定磁道后，要等多長(cháng)時(shí)間指定的讀/寫(xiě)扇區才會(huì )移動(dòng)到磁頭下方(盤(pán)片是旋轉的)，盤(pán)片轉得越快，潛伏期越短。顯然，同一轉速的硬盤(pán)的平均潛伏期是固定的，7200r/min的硬盤(pán)約為4.167ms,5400r/min的硬盤(pán)約為5.556ms。
9、平均訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間(AverageAccessTime)
平均訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間有稱(chēng)平均存取時(shí)間，一般在廠(chǎng)商公布的規格中是不會(huì )提供的，-般是測試成績(jì)中的一項，其含義是指從讀/寫(xiě)指令發(fā)出到第一筆數據讀/寫(xiě)時(shí)所用的平均時(shí)間，包栝了平均尋道時(shí)間、平均潛伏期與相關(guān)的內務(wù)操作時(shí)間(如指令處理)，由于內務(wù)操作時(shí)間一般很短(一般在0.2ms左右)，可忽略不計，所以平均訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間可近似等于平均尋道時(shí)間+平均潛伏期，因而有稱(chēng)平均尋址時(shí)間。如果一個(gè)5400r/min硬盤(pán)的平均尋道時(shí)間是9ms，那么理論上它的平均訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間就是14.556ms。
10、數據傳輸率(DTR，DataTransferRate)
數據傳輸率的單位為MB/s(兆字節每秒，又稱(chēng)MBps)或Mbits/s(兆位每秒，又稱(chēng)Mbps)。DTR分為最大(Maximum)與持續(Sustained)兩個(gè)指標，根據數椐交接方的同乂分外部與內部數據傳輸率。內部DTR是指磁頭與緩沖區之間的數據傳輸率，外部DTR是指緩沖區與主機(即內存)之間的數據傳輸率。外部DTRh限憤取決于硬盤(pán)的接口，目前的UltraATA100接口(即代表外部DTR)最高理論值可達100MB/S，持續DTR則要看內部持續DTR的水平。內部DTR是硬盤(pán)的真正數據傳輸能力，為充分發(fā)揮內部DTR的作ffl，外部DTR理論值會(huì )比內部DTR高，俱內部DTR決定了外部DTR的實(shí)阮表現。由于磁盤(pán)中最外圈的磁道ft長(cháng)，磁頭在單位時(shí)間內比內圈的磁道劃過(guò)更多的扇區，所以磁頭在fi外圈時(shí)內部DTR最人，在最內降時(shí)內部DTR最小。
11、緩沖區容量(BufferSize)
很多人也稱(chēng)之為緩存(Cache)容董，單位為MB。在一些廠(chǎng)商資料中還被寫(xiě)為CacheBuffer.緩沖區的基本作用是平衡內部與外部的DTR。為了減少主機等待時(shí)間，硬盤(pán)會(huì )將讀取的資料先存入緩沖區，等全部讀完或緩沖區填滿(mǎn)后再以接口速率快速向主相L&送。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)誠，廠(chǎng)商們后來(lái)為SCSI硬盤(pán)緩沖區增加了緩存功能。這主要體現在三個(gè)方面：
預取(Prefetch)。實(shí)驗表明在典型情況下，至少50%的讀取操作是連續讀取。預取功能簡(jiǎn)單地說(shuō)就是硬盤(pán)“私自”擴大讀取范圍，在緩沖區向主機發(fā)送指定扇區數據(即磁頭已經(jīng)讀完指定扇區)之后，磁頭接著(zhù)讀取相鄰的若干個(gè)扇區數據并送入緩沖區，如果后面的讀操作IH好指向已預取的相鄰扇區，就直接從緩沖區中讀取而不用磁頭再尋址，提髙了訪(fǎng)問(wèn)速度。
寫(xiě)緩存(WriteCache)0通常情況下，在寫(xiě)入操作時(shí)，也足:先將數據寫(xiě)入緩沖區再發(fā)送到磁頭，等磁頭寫(xiě)入完畢后再報告主機寫(xiě)入完畢，主機才開(kāi)始處理F—任務(wù)。而具備寫(xiě)緩存的硬盤(pán)則在數據寫(xiě)入緩存區后即向主機報告寫(xiě)入完畢，讓主機提前“解放”，開(kāi)始處理其他事務(wù)(剩下的磁頭寫(xiě)入操作主機不用等待)，提高了整體效率。為了進(jìn)一步提高效能，現在的廠(chǎng)商蓮本都應用了分段式緩存技術(shù)(MultipleSegmentCache)，將緩沖區劃分成多個(gè)/jH用來(lái)存儲不同的寫(xiě)入數據，而不必為小數據浪貲整個(gè)緩沖區空間，同時(shí)還可以等所有段寫(xiě)滿(mǎn)后統一寫(xiě)入，性能更好。
讀緩存(ReadCache)。將讀取過(guò)的數據暫時(shí)保存在緩沖區中，如果主機再次需要時(shí)可直接從緩沖區提供，提高讀取速度。讀緩存同樣也可以利用分段技術(shù)，存儲多個(gè)互不桕干的數據塊，緩存多個(gè)已讀數據，進(jìn)一步提高緩存命中率。
12、噪音與溫度(Noise&Temperature)
這兩個(gè)屬于非性能指標。對于噪音，以前廠(chǎng)商們并不在意，怛從2000年開(kāi)始，由于市場(chǎng)的需要(比如OEM廠(chǎng)商希望生產(chǎn)更安靜的電腦以增加賣(mài)點(diǎn))，廠(chǎng)商開(kāi)始采用各種手段來(lái)降低硬盤(pán)的工作噪音，ATA-5規范第三版也加入了自動(dòng)聲學(xué)(噪音)管理子集(AAM，AutomaticAcousticManagement),因此目前的所有新硬盤(pán)都支持AAM功能。硬盤(pán)的噪音主要來(lái)源于主軸電機與音圈電機，降嘆也是從這兩點(diǎn)入手(盤(pán)片的增多也會(huì )增加噪音)。至于熱量，其實(shí)每個(gè)廠(chǎng)商都有自己的標準，并聲稱(chēng)硬盤(pán)的表現是他們預料之中的，完全在安全范圍之內，沒(méi)有問(wèn)題。這一點(diǎn)倒是不用祖心，不過(guò)關(guān)鍵在于硬盤(pán)是中的一個(gè)組成部分，它的高熱會(huì )提高的整體溫度，也許硬盤(pán)本身沒(méi)事，怛可能周?chē)呐浼䥇s已經(jīng)受不了，別的不說(shuō)，如果是兩個(gè)高熱的硬盤(pán)安裝得很緊密，那么承受近乎于雙倍的熱量嗎?所以硬盤(pán)的發(fā)熱量仍然需要注意。
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