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随着越来越庞大的图形操作系统、多媒体软件对存储空间需求的急剧膨胀,庞大的应用程序、全数字化的数据处理、MPEG视频、图形图像处理、音频语音识别及DVD-ROM的逐渐流行等等,都毫不留情地蚕食着我们的硬盘空间。而且,Internet的日益普及和网上信息的爆炸导致普通PC所要求的硬盘容量几乎每年翻一番,动态视频的采集、实时信号处理等应用同时也对硬盘速度提出了更高的要求。在这频繁淘汰、更新硬盘的过程中,我们只有非常熟悉硬盘的一些技术参数和性能指标,充分了解硬盘技术发展的种种最新趋势,才能在每次的更新换代中获得质量可靠、性能稳定的硬盘。针对目前一些新型硬盘技术的频频亮相,本文将就硬盘技术的发展方向逐一进行介绍。
Drive-TIP技术 Drive-TIP是英文Drive Temperature Indicator Processor的缩写,即硬盘温度监测仪。该技术是一项旨在提高硬盘可靠性和使用性能的技术。它通过温度感应器来监测并报告驱动器温度是否明显超过预先设定的温度阈值,一旦明显超温,即采取相应的措施如关闭驱动器等来降低温度。这对于放置在有限空间内的笔记本电脑专用大容量、高速转动的硬盘来说是非常必要的。
Ultra ATA/66技术 继Ultra ATA/33(即Ultra DMA/33)之后,Quantum公司又开发了Ultra ATA/66接口技术(也叫Ultra DMA/66)。该技术把ATA接口的最高传输速率提升到了66MB/s,是Ultra ATA/33的两倍。在提高传输速率的同时,Ultra ATA/66还通过改进信号的时钟边沿特性并使用CRC循环冗余纠错技术,保证了在高速传输过程中数据的完整性。Ultra ATA/66向后兼容Ultra ATA/33,IDE接口同样为40线,但使用的电缆为80芯,比原来的IDE电缆增加了40根地线,这种设计可以降低相邻信号线之间的串扰。
与Ultra ATA/33一样,为了使用Ultra ATA/66接口,硬盘、主板和操作系统都必须提供支持。目前这3者中主板的进展较为缓慢,主要原因是Intel支持Ultra ATA/66的芯片组迟迟未能发布,但是一些新版本的兼容芯片组已经开始提供对Ultra ATA/66的支持。现在,Maxtor 、Quantum、IBM、Seagate和Western Digital等硬盘厂商都已发布了数款使用Ultra ATA/66接口的产品,相信Ultra ATA/66很快就会像当初Ultra ATA/33那样迅速普及开来。
Load/Unload技术 该技术已经获得了国际专利,它通常被用于笔记本电脑的硬盘中。因为笔记本电脑的硬盘在工作时,磁头在盘片表面飞行,与盘片距离大约仅为十万分之一厘米(比灰尘还要小)。随着硬盘表面密度的不断增加,读写头离磁面越来越近,增加了读写头和磁面碰撞的机率,也使硬盘的损坏机率随之增加。而拥有国际专利的Load/Unload技术可使硬盘磁头在不工作时停泊在磁盘外面的专用槽中,大大降低了磁头与磁面的碰撞机率,从而延长了硬盘的使用寿命。
SPS技术 SPS是英文Shock Protection System的缩写,即震动保护系统。它是新一代Quantum硬盘所新增的技术。熟悉电脑硬件的用户都知道,硬盘非常害怕震动,不管电源是否已经启动,只要硬盘受到了撞击或震动,或多或少总有数据会受到一定程度的损伤,如果处于运转状态的硬盘受到震动或撞击,所造成的"伤害"会更大。而内含了SPS功能的硬盘就可以承受较高g(此处为重力加速度的单位)数的冲击,可以把硬盘因冲击造成的损害降到最低的程度。
ABLE技术 ABLE是英文Adaptive Battery Life Extender的缩写,即可调节电池使用时间延长技术。该技术一般也用于笔记本电脑硬盘之中,它的优点是可以使笔记本电脑硬盘的耗电量降低大约20%,从而有效延长电池的使用时间。
IEEE 1394技术 又称为Firewire(火线)或P1394技术。它是一种高速串行总线,现有的IEEE 1394标准支持100Mbps、200Mbps和400Mbps的传输速率,将来会达到800Mbps、1600Mbps、3200Mbps甚至更高,如此高的速率使得它可以作为硬盘、DVD、CD-ROM等大容量存储设备的接口。IEEE 1394将来有望取代现有的SCSI总线和IDE接口,但是由于成本较高和技术上还不够成熟等原因,目前仍然只有少量使用IEEE 1394接口的产品,硬盘就更少了。
S.M.A.R.T技术 该技术的英文全称是Self-Monitoring Analysis&Reporting Technology,即自动监测分析报告技术。这项技术指标使得硬盘可以监测和分析自己的工作状态和性能,并将其显示出来。用户可以随时了解硬盘的运行状况,遇到紧急情况时,可以采取适当措施,确保硬盘中的数据不受损失。
GMR技术 该技术的英文全称是Giant Magnetoresistive,即巨磁阻磁头技术。GMR技术的磁头与MR磁头一样,是利用特殊材料的电阻值随磁场变化的原理来读取盘片上的数据,但是GMR磁头使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构,比MR磁头更为敏感,相同的磁场变化能引起更大的电阻值变化,从而可以实现更高的存储密度。目前GMR磁头已经处于成熟推广期,在今后的数年中,它将会逐步取代MR磁头,成为最流行的磁头技术。
DPS技术 DPS是英文Data Protection System的缩写,即数据保护系统。它是Quantum近来提出的另一项新技术,它可以让用户确定自己的硬盘是否真正发生了问题。用户可以在Quantum的网站上下载qdps.exe软件,只要在任何时候觉得硬盘存在问题,都可以用软盘开机,执行qdps.exe,让这一个DPS工具程序帮你测试一下硬盘是否真的有问题。但是必须先确定的一点是,一定要Quantum品牌Enhanced IDE接口且支持S.M.A.R.T技术的硬盘才可以,换句话说,DPS 技术并不适用于SCSI接口的硬盘。
OAW技术 该技术是英文Optically Assisted Winchester的缩写,即光学辅助温氏技术。该技术是Seagate正在开发的一种新型磁头技术,它把传统的磁读写头和低强度激光束结合在一起,激光束通过光纤进入磁头,再通过一个微电机驱动的镜子反射到磁盘表面,从而实现磁头的精确定位。Seagate认为OAW技术能够在1英寸宽的范围内写入多于105000个磁道,硬盘单碟容量可达36GB以上,但该技术要进入实用阶段还需三四年的时间。
SB技术 SB是英文Shock Block的缩写,该技术是Maxtor新一代硬盘所采用的另一种新技术。金钻二代系列硬盘采用了最新Shock Block机械设计技术,强化了连接读写磁头的钢板的刚性,使之比原来增强25%,并且读写磁头比原来的读写磁头轻40%。这两种新设计的目的在于尽量降低读写磁头弹离碟片的可能性,如果读写磁头没有弹离碟片,就不会有碟片被读写磁头敲击而产生屑片的情况发生。
Ultra160技术 Ultra160是不断发展的SCSI接口的最新成果,它以Ultra3 SCSI为基础,传输速率高达160MB/s。Ultra160利用了请求/回应信号的上升沿和下降沿来定时数据信号,这种双重转换定时技术把SCSI总线上的数据线时钟频率从Ultra2 SCSI的40MHz提高到了80MHz,从而使得数据传输速率提高了一倍,在16位宽度下达到了160MB/s。为了在高速率下保证数据传输的正确性,Ultra160还采用了CRC循环冗余纠错技术。此外,Ultra160引入了Domain Validation(域确认)技术,硬盘可以自动侦测存储系统的硬件配置及工作状况,并根据需要调整传输模式,以提高传输过程的可靠性。
硬盘的性能指标介绍
主轴转速 硬盘的主轴转速是决定硬盘内部数据传输率的决定因素之一,它在很大程度上决定了硬盘的速度,同时也是区别硬盘档次的重要标志。
寻道时间 该指标是指硬盘磁头移动到数据所在磁道所用的时间,单位为毫秒(ms)。平均寻道时间则为磁头移动到正中间的磁道需要的时间。硬盘的平均寻道时间越小则性能越高。
单碟容量 因为标准硬盘的碟片数是有限的,靠增加碟片来扩充容量并不可行,只有提高每张碟片的容量才能从根本上解决容量问题。现在的大容量硬盘都采用的是新型GMR巨磁阻磁头,磁碟的记录密度大大提高,硬盘的单碟容量也相应提高了。单碟容量的另一个重要意义在于提升硬盘的数据传输速率。硬盘单碟容量的提高得益于数据记录密度的提高,而记录密度同数据传输率是成正比的,所以单碟容量越大,硬盘的数据传输速率也就越高。
潜伏时间 该指标表示当磁头移动到数据所在的磁道后,等待所要的数据块继续转动到磁头下的时间,其单位为毫秒(ms)。平均潜伏时间就是盘片转半圈的时间。
硬盘表面温度 该指标表示硬盘工作时产生的热量使硬盘密封壳温度上升的情况。硬盘工作时产生的温度过高将影响薄膜式磁头的数据读取灵敏度,因此硬盘工作表面温度较低的硬盘有更稳定的数据读、写性能。
道至道时间 该指标表示磁头从一个磁道转移至另一磁道的时间,单位为毫秒(ms)。
高速缓存 即在硬盘内部的高速存储器。目前硬盘的高速缓存一般为52KB~2MB,SCSI硬盘的更大。
全程访问时间 该指标指磁头开始移动直到最后找到所需数据块所用的全部时间,单位为毫秒(ms)。而平均访问时间则指磁头找到指定数据的平均时间,通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。
最大内部数据传输率 该指标也叫持续数据传输率,单位为Mbps。它是指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率,一般取决于硬盘的盘片转速和盘片线密度。
连续无故障时间(MTBF) 该指标是指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间,单位是小时。一般硬盘的MTBF至少在30000小时以上。
外部数据传输率 该指标也称为突发数据传输率,它是指从硬盘缓冲区读取数据的速率,单位为MB/s。(熊国红)
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