这是一个去掉了顶盖的硬盘，密封顶盖的作用是防止灰尘进入对敏感的读写磁头造成损害。
这块硬盘已经坏了，你可以从上面清晰的圆形划痕看出来，这是由于磁头的物理碰撞导致的。
硬盘本质上是一块或多块磁性盘片，上面划分了许多同心圆形的磁道，按照由外向内的顺序，按照磁场取向原理存储信
息。在不同盘片上同一位置的磁道称为一个柱面。有一个活动悬臂用于将读写磁头定位至盘片上的具体位置。如果有多
个盘片，悬臂就会像个梳子一样穿插在各个盘片之间。悬臂的运作方式类似于电唱机，这样磁头就可以到达盘片的内外
所有磁道。每个盘片的两面都可以用来存储数据。
数据是按照扇区进行组织的，扇区由分配单元(簇)组成。簇是最小的数据存储单元，根据文件系统的不同(Windows使用
NTFS或者FAT32)，簇的大小也会不同。簇越大，连续传输性能就越好，但是如果很多文件都远小于簇的大小，你就会浪
费很多空间。
尺寸型号和高度
硬盘之间最明显的差别就是尺寸型号了，这主要依赖于盘片直径。桌面硬盘使用3.5英寸盘片，而移动硬盘使用2.5英寸
的盘片，企业级硬盘看起来是 3.5寸的型号，但实际上它们使用稍小一些的盘片以便提高转速。便携设备的硬盘盘片只
有1.8英寸，也有许多微硬盘使用1英寸或0.8英寸的盘片。
3.5寸硬盘的高度通常为1英寸，足够放置5张盘片了。笔记本硬盘使用1到2张盘片，并且有9.5或12.5毫米的高度限制，
如果你注意观察1英寸和0.8英寸硬盘的话你会发现高度上变化的趋势，因为这些产品通常都是为特定用户定制的。
较多的盘片可以带来更大的存储容量，总容量是由各个盘片容量相加而得的。例如，对于每盘片160GB的数据密度，制造
商可以叠加四张盘片以得到 640GB的容量。不过，更多的盘片也意味着需要更多的读写磁头，大量的活动组件更容易发
生硬件损坏，摩擦和功耗也会随之增加。从价格上来说，一块大容量硬盘要比多个小容量的便宜一些，唯一的例外是服
务器的高性能RAID阵列，那主要是为了提高性能而有意要运行多块硬盘。
存储密度，记录技术
我们已经提到了数据密度，也应该来谈谈存储密度——简单的说就是每平方英寸存储多少GB数据。这不能直接跟数据密
度(GB/盘片)直接进行比较，因为制造商并不是把整个盘片都用来存储数据，而且，每盘片容量通常是指3.5英寸硬盘，
而存储密度则可以在各种尺寸型号的硬盘之间进行比较。存储密度基本上是由磁盘记录技术所决定的。
垂直磁性记录(Perpendicular Magnetic Recording，PMR，参见译注1)是目前最新的记录技术，和传统技术不同，PMR在
磁道上的记录方式是纵向的，磁极方向垂直于磁盘盘面。这有助于减少磁极之间的相互影响(超顺磁性)，并且允许在相
同的面积上存储更多信息。借助垂直记录技术，硬盘业界希望最终能把硬盘容量提高到十倍。第一块使用垂直记录技术
的T级硬盘很快就会问世，提供具备高数据完整性的大容量存储。
将来还会有热辅助磁记录技术(Heat-Assisted Magnetic Recording，HAMR)，用激光加热表层以减少磁化盘片上的磁性
粒子所需的磁场强度。热辅助技术允许更加精确地操作磁场，因此有望进一步提高数据密度。
存储密度向来都是越高越好，因为它同数据传输性能成正比：同一驱动轴转速硬盘的驱动轴转速以RPM(revolutions
per minute)为单位，这是目前评价硬盘性能最重要的参数。高轴速带动盘片高速运转，这意味着同一时间就有更多的数
据区域通过读写磁头。硬盘旋转得越快，在给定的时间段里能够存取的数据就越多。高转速也对减少访问时间有好处：
当磁头移动到磁道上之后通常都要等候目标扇区到达(现代硬盘会在这段时间里就开始读取并缓存稍后可能用到的数
据)，提高盘片转速可以减少这段等候的时间。即便如此，硬盘还是要等待伺服系统标记数据的开始和结束位置。
服务器和工作站用3.5寸硬盘转速通常为10000或15000RPM，而桌面硬盘一般为7200RPM。只有西数的Raptor给桌面PC带来
了 10000RPM的转速，对于发烧玩家来说绝对是不二首选。不过，从每G价格的角度来看这还是十分昂贵的，因为你买一
块150GB Raptor比500GB的7200 RPM硬盘还要贵。
笔记本硬盘转速都比较慢：5400RPM正在取代4200RPM，而7200RPM还是不多见。主要原因还是高转速的能源消耗太大。笔
记本的好坏非常依赖于运行时间，这也是为什么厂商们一直在犹豫是否在主流笔记本上采用7200RPM的配置。1.8寸或小
点的硬盘运行在4200RPM，而1寸和 0.8寸的还要更慢一些。
新的3.5寸硬盘在7200RPM转速下能提供平均90MB/s的传输速度，2.5寸硬盘相比要低很多——大约在30-50MB/s之间。1.8
寸和更小的型号就更慢了。
盘片尺寸如果你只比较硬盘的轴转速，你就会认为不同的产品性能应该差不多的，这绝对不对。想要高性能的话提高转
速是必须的，但是不同磁道经过读/写磁头的有效速度却大不相同。
所有的硬盘都按照恒定的角速度运转，也就是说它不会根据磁头位置不同而调整转速。结果就是，在盘片外缘每秒钟磁
头能够经过的数据要比内侧磁道多得多。3.5寸盘片的外缘，磁道长度约为10英寸，在7200RPM转速下盘片外侧绝对速度
达到67MPH(英里每小时)，而内侧只有17MPH。很显然外侧磁道的数据传输率要比内侧磁道高得多。
正是因为这个，磁盘整理程序(重新排列硬盘上分散的文件碎片的应用程序)总是把Windows交换文件(页面文件)放在存储
媒体最开始的地方，这个位置能够提供最佳性能。比较绝对速度的另一个结论就是：2.5寸硬盘绝对不可能达到3.5寸硬
盘的数据传输率，因为有效的磁道转速不够快。
盘片数量如果你研究过一个硬盘家族以及每个型号的具体参数，你就会发现硬盘的容量并不总是跟制造商标称的每盘片
容量相匹配。例如，希捷的Barracuda 7200.10每盘片容量接近200GB，而实际的硬盘型号则是250GB和320GB。
其原因可以归结为市场需求。某些客户指定要250GB的硬盘，即便只是为了引用的时候方便进行数据比较。还有就是成本
压力，一般用户只能承担 250GB硬盘的价格，而且也有可能并不需要更多的容量了，很显然制造商需要把容量控制在所
谓的“甜点”(参见译注2)上。最后，制造商的生产也是一项商业活动，卖出大量的硬盘远比最大限度地利用每个产品的
容量更加重要。
因为这些原因，许多硬盘制造商都不会利用所有的存储容量，这意味着那些容量跟盘片数
二、硬盘内部
这是一个去掉了顶盖的硬盘，密封顶盖的作用是防止灰尘进入对敏感的读写磁头造成
损害。
这块硬盘已经坏了，你可以从上面清晰的圆形划痕看出来，这是由于磁头的物理碰撞导
致的。
硬盘本质上是一块或多块磁性盘片，上面划分了许多同心圆形的磁道，按照由外向内的
顺序，按照磁场取向原理存储信息。在不同盘片上同一位置的磁道称为一个柱面。有一
个活动悬臂用于将读写磁头定位至盘片上的具体位置。如果有多个盘片，悬臂就会像个
梳子一样穿插在各个盘片之间。悬臂的运作方式类似于电唱机，这样磁头就可以到达盘
片的内外所有磁道。每个盘片的两面都可以用来存储数据。
数据是按照扇区进行组织的，扇区由分配单元(簇)组成。簇是最小的数据存储单元，根
据文件系统的不同(Windows使用NTFS或者FAT32)，簇的大小也会不同。簇越大，连续传
输性能就越好，但是如果很多文件都远小于簇的大小，你就会浪费很多空间。
尺寸型号和高度
硬盘之间最明显的差别就是尺寸型号了，这主要依赖于盘片直径。桌面硬盘使用3.5英寸
盘片，而移动硬盘使用2.5英寸的盘片，企业级硬盘看起来是 3.5寸的型号，但实际上它
们使用稍小一些的盘片以便提高转速。便携设备的硬盘盘片只有1.8英寸，也有许多微硬
盘使用1英寸或0.8英寸的盘片。
3.5寸硬盘的高度通常为1英寸，足够放置5张盘片了。笔记本硬盘使用1到2张盘片，并且有9.5或12.5毫米的高度限制，
如果你注意观察1英寸和0.8英寸硬盘的话你会发现高度上变化的趋势，因为这些产品通常都是为特定用户定制的。
较多的盘片可以带来更大的存储容量，总容量是由各个盘片容量相加而得的。例如，对
于每盘片160GB的数据密度，制造商可以叠加四张盘片以得到 640GB的容量。不过，更多
的盘片也意味着需要更多的读写磁头，大量的活动组件更容易发生硬件损坏，摩擦和功耗
也会随之增加。从价格上来说，一块大容量硬盘要比多个小容量的便宜一些，唯一的例
外是服务器的高性能RAID阵列，那主要是为了提高性能而有意要运行多块硬盘。
存储密度，记录技术
我们已经提到了数据密度，也应该来谈谈存储密度——简单的说就是每平方英寸存储多
少GB数据。这不能直接跟数据密度(GB/盘片)直接进行比较，因为制造商并不是把整个盘
片都用来存储数据，而且，每盘片容量通常是指3.5英寸硬盘，而存储密度则可以在各种
尺寸型号的硬盘之间进行比较。存储密度基本上是由磁盘记录技术所决定的。
垂直磁性记录(Perpendicular Magnetic Recording，PMR，参见译注1)是目前最新的
记录技术，和传统技术不同，PMR在磁道上的记录方式是纵向的，磁极方向垂直于磁盘盘
面。这有助于减少磁极之间的相互影响(超顺磁性)，并且允许在相同的面积上存储更多
信息。借助垂直记录技术，硬盘业界希望最终能把硬盘容量提高到十倍。第一块使用垂
直记录技术的T级硬盘很快就会问世，提供具备高数据完整性的大容量存储。
将来还会有热辅助磁记录技术(Heat-Assisted Magnetic Recording，HAMR)，用激光
加热表层以减少磁化盘片上的磁性粒子所需的磁场强度。热辅助技术允许更加精确地操
作磁场，因此有望进一步提高数据密度。
存储密度向来都是越高越好，因为它同数据传输性能成正比：同一驱动轴转速
硬盘的驱动轴转速以RPM(revolutions per minute)为单位，这是目前评价硬盘性能最重要的参数。高轴速带动盘片高速
运转，这意味着同一时间就有更多的数据区域通过读写磁头。硬盘旋转得越快，在给定的时间段里能够存取的数据就越
多。高转速也对减少访问时间有好处：当磁头移动到磁道上之后通常都要等候目标扇区到达(现代硬盘会在这段时间里就
开始读取并缓存稍后可能用到的数据)，提高盘片转速可以减少这段等候的时间。即便如此，硬盘还是要等待伺服系统标
记数据的开始和结束位置。
服务器和工作站用3.5寸硬盘转速通常为10000或15000RPM，而桌面硬盘一般为7200RPM。只有西数的Raptor给桌面PC带来
了 10000RPM的转速，对于发烧玩家来说绝对是不二首选。不过，从每G价格的角度来看这还是十分昂贵的，因为你买一
块150GB Raptor比500GB的7200 RPM硬盘还要贵。
笔记本硬盘转速都比较慢：5400RPM正在取代4200RPM，而7200RPM还是不多见。主要原因还是高转速的能源消耗太大。笔
记本的好坏非常依赖于运行时间，这也是为什么厂商们一直在犹豫是否在主流笔记本上采用7200RPM的配置。1.8寸或小
点的硬盘运行在4200RPM，而1寸和 0.8寸的还要更慢一些。
新的3.5寸硬盘在7200RPM转速下能提供平均90MB/s的传输速度，2.5寸硬盘相比要低很多——大约在30-50MB/s之间。1.8
寸和更小的型号就更慢了。
盘片尺寸
如果你只比较硬盘的轴转速，你就会认为不同的产品性能应该差不多的，这绝对不对。想要高性能的话提高转速是必须
的，但是不同磁道经过读/写磁头的有效速度却大不相同。
所有的硬盘都按照恒定的角速度运转，也就是说它不会根据磁头位置不同而调整转速。结果就是，在盘片外缘每秒钟磁
头能够经过的数据要比内侧磁道多得多。3.5寸盘片的外缘，磁道长度约为10英寸，在7200RPM转速下盘片外侧绝对速度
达到67MPH(英里每小时)，而内侧只有17MPH。很显然外侧磁道的数据传输率要比内侧磁道高得多。
正是因为这个，磁盘整理程序(重新排列硬盘上分散的文件碎片的应用程序)总是把Windows交换文件(页面文件)放在存储
媒体最开始的地方，这个位置能够提供最佳性能。比较绝对速度的另一个结论就是：2.5寸硬盘绝对不可能达到3.5寸硬
盘的数据传输率，因为有效的磁道转速不够快。
盘片数量
如果你研究过一个硬盘家族以及每个型号的具体参数，你就会发现硬盘的容量并不总是跟制造商标称的每盘片容量相匹
配。例如，希捷的Barracuda 7200.10每盘片容量接近200GB，而实际的硬盘型号则是250GB和320GB。
其原因可以归结为市场需求。某些客户指定要250GB的硬盘，即便只是为了引用的时候方便进行数据比较。还有就是成本
压力，一般用户只能承担 250GB硬盘的价格，而且也有可能并不需要更多的容量了，很显然制造商需要把容量控制在所
谓的“甜点”(参见译注2)上。最后，制造商的生产也是一项商业活动，卖出大量的硬盘远比最大限度地利用每个产品的
容量更加重要。
因为这些原因，许多硬盘制造商都不会利用所有的存储容量，这意味着那些容量跟盘片数量不成倍数的硬盘其内侧磁道
是废弃的。除了容量上的削减，这也使得硬盘能够提供更好的最小数据传输率。
时间硬盘能够读取得数据越多，它的传输速度就越快。结果就是，新的3.5寸7200RPM往
往要比早期型号性能更好。不过，访问时间并不会因为高存储密度而减少，因为磁头定
位并不能因为数据密度而提高速度。
三、8MB和16MB缓存
2.jpg (29.62 KB)
2007-12-13 17:09
