計(jì)算機(jī)硬盤的存儲(chǔ)名詞解釋大全
硬盤的盤片是將磁粉附著在鋁合金(新材料也有改用玻璃的)圓盤片的表面上制成的，這些磁粉波劃分成被稱作“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數(shù)的任意排列著的小磁鐵，它們分別代表0和1的狀態(tài)。當(dāng)這些小磁鐵受到來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)小磁鐵都可以用來儲(chǔ)存信總。0盤片上的小磁鐵越多。能存儲(chǔ)的信息也越多。
硬盤的盤體由多個(gè)盤片(Platter)組成，這些盤片被重疊在一起，放在一個(gè)密封的盒中，它們?cè)谥鬏S電機(jī)的帶動(dòng)下以很髙的速度旋轉(zhuǎn)，其每分鐘轉(zhuǎn)速達(dá)3600、4500、5400、7200、10000轉(zhuǎn)等。在不同的硬盤內(nèi)部，其盤片的數(shù)目不一樣，少則兩片，多則數(shù)十片。一個(gè)盤片有兩個(gè)面，面的編號(hào)從fit方的盤片開始，朝上的一面標(biāo)號(hào)為0,朝下的一面標(biāo)號(hào)為1。第2個(gè)盤片朝上的一面標(biāo)號(hào)為2，朝下為3，其余依此類推。硬盤每個(gè)盤片的每一面都有一個(gè)電磁讀寫磁頭。
1、磁面(Side)
硬盤的磁面是指一個(gè)盤片的兩個(gè)面。在硬盤中一個(gè)磁面對(duì)應(yīng)一個(gè)讀寫磁頭。所以，一般來說在對(duì)硬盤進(jìn)行讀寫操作時(shí)不再稱磁面0、磁面1、磁面2，而是稱其為磁頭0、磁頭1、磁頭2。
2、磁道(Track)
磁盤在格式化時(shí)波劃分成許多同心圓，其同心圓軌跡亦稱為磁道。第0面的.最外層磁道編號(hào)為0面0道，另一面的最外層磁道編號(hào)為1面0道。磁道編碼沿著磁面中心的方向增長(zhǎng)，硬盤的磁面一般有3001024個(gè)以上的磁逆。
3、柱面(Cylinder)
在盤體中所有磁面半徑相同的同心磁道就稱為柱面，即每張磁盤上編號(hào)(位置)相同的磁道集合，如圖所示。在一般的情況下進(jìn)行硬盤的邏輯盤容量劃分時(shí)，往往采用柱面數(shù)面不采用磁道數(shù)。
柱面是從最外圈柱面開始，當(dāng)該柱面所有磁道用完后，再移至內(nèi)圈的一個(gè)柱面，而不是先存完一張盤再存一張盤。同系列的硬盤的柱面數(shù)是一樣的，但每個(gè)柱面包含的磁道數(shù)因磁頭數(shù)而異，計(jì)算公式為:磁道數(shù)=磁頭數(shù)x柱面數(shù)。如邁拓D740X，20GB型號(hào)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(hào)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(qū)，按每扇區(qū)512Byte計(jì)算，20GB型號(hào)的最外圈柱面的容量為418.5kB，80GB型號(hào)的最外圈柱面容量為1674kB。也就是說如果連續(xù)存儲(chǔ)500kB的數(shù)據(jù)，20GB的硬盤就要移動(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(nèi)磁頭切換的延遲。人家可以這么認(rèn)為，80GB型號(hào)中一個(gè)柱面相當(dāng)于20GB型號(hào)中的4個(gè)柱面，而同一柱面內(nèi)的磁道切換速度通常要快于柱面間的切換，對(duì)提卨數(shù)據(jù)傳輸率更為有利。
4、扇區(qū)(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(qū)，每一個(gè)扇形小區(qū)就是磁盤存取數(shù)據(jù)的最基本的單位一扇區(qū)。硬盤的磁面與柱面編號(hào)從0計(jì)起，而扇區(qū)則從1計(jì)起，每個(gè)磁道包含的扇區(qū)數(shù)相等。一個(gè)扇區(qū)的容董往往是512Byte，扇區(qū)的首部都包含有該扇區(qū)的惟一一地址標(biāo)忐ID，扇區(qū)之間以空隙隔開，便于系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別。
在每個(gè)磁道上劃分扇區(qū)的多少，以及扇區(qū)在磁道內(nèi)的編兮隨介質(zhì)的類型而不同。例如1.44MB的軟盤有18個(gè)扇區(qū)，而大多數(shù)硬盤具有1763個(gè)以上扇區(qū)。
5、容量(Volume)
硬盤的容置由柱面數(shù)、磁頭、磁面數(shù)和扇區(qū)數(shù)確定。如果每個(gè)扇區(qū)為512Byte，其計(jì)算公式為：
硬盤容量(Byte)=柱面數(shù)x磁頭數(shù)x扇區(qū)數(shù)x512(Byte)
但是，當(dāng)我們說硬盤的容董是多少兆字節(jié)(MB)或者多少千兆字節(jié)(GB)時(shí)，這其中所指的容董悄是通過轉(zhuǎn)換得來的。其轉(zhuǎn)換方法為：lkB=1024Byte，lMB=1024kB，1GB=1024MB或lkB=1000Byte，1MB=lOOOkB,1GB=1000MB。比較合理的計(jì)算方法應(yīng)該是前者，但是硬盤生產(chǎn)廠商基本上邰S以后者的計(jì)總方法為單位的，甚至一些硬盤處理工具軟件也采用后者的轉(zhuǎn)換方法。例如DM等把10000Byte作為1MB，所以大多數(shù)軟件將硬盤格式化后報(bào)告的容量可能比廠商所說的容量要低一些。在選購硬盤時(shí)，硬盤容量是我們首先要考慮的性能指標(biāo)。
6、每分鐘轉(zhuǎn)速(RPM，RevolutionsPerMinute)
每分鐘轉(zhuǎn)速指硬盤主軸電機(jī)(用于帶動(dòng)磁盤)的轉(zhuǎn)速。比如“5400RPM”就代表該硬盤中的主軸轉(zhuǎn)速為7每分鐘5400轉(zhuǎn)(5400r/min)。工作時(shí)，磁盤在主軸電相咖帶動(dòng)F，卨速旋轉(zhuǎn)，而磁頭臂在音圈電機(jī)的控制下，在磁盤上方進(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)間指硬盤接到讀/寫指令后到磁頭移到指定的磁道(應(yīng)該是柱面，怛?qū)τ诰唧w磁頭來說就是磁道)上方所需要的平均時(shí)間。如果沒有特殊說明*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(dāng)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(nèi))圈磁道上方移至最內(nèi)(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(dāng)磁頭移動(dòng)到指定磁道后，要等多長(zhǎng)時(shí)間指定的讀/寫扇區(qū)才會(huì)移動(dòng)到磁頭下方(盤片是旋轉(zhuǎn)的)，盤片轉(zhuǎn)得越快，潛伏期越短。顯然，同一轉(zhuǎn)速的硬盤的平均潛伏期是固定的，7200r/min的硬盤約為4.167ms,5400r/min的硬盤約為5.556ms。
9、平均訪問時(shí)間(AverageAccessTime)
平均訪問時(shí)間有稱平均存取時(shí)間，一般在廠商公布的規(guī)格中是不會(huì)提供的，-般是測(cè)試成績(jī)中的一項(xiàng)，其含義是指從讀/寫指令發(fā)出到第一筆數(shù)據(jù)讀/寫時(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(nèi)務(wù)操作時(shí)間(如指令處理)，由于內(nèi)務(wù)操作時(shí)間一般很短(一般在0.2ms左右)，可忽略不計(jì)，所以平均訪問時(shí)間可近似等于平均尋道時(shí)間+平均潛伏期，因而有稱平均尋址時(shí)間。如果一個(gè)5400r/min硬盤的平均尋道時(shí)間是9ms，那么理論上它的平均訪問時(shí)間就是14.556ms。
10、數(shù)據(jù)傳輸率(DTR，DataTransferRate)
數(shù)據(jù)傳輸率的單位為MB/s(兆字節(jié)每秒，又稱MBps)或Mbits/s(兆位每秒，又稱Mbps)。DTR分為最大(Maximum)與持續(xù)(Sustained)兩個(gè)指標(biāo)，根據(jù)數(shù)椐交接方的同乂分外部與內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率。內(nèi)部DTR是指磁頭與緩沖區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸率，外部DTR是指緩沖區(qū)與主機(jī)(即內(nèi)存)之間的數(shù)據(jù)傳輸率。外部DTRh限憤取決于硬盤的接口，目前的UltraATA100接口(即代表外部DTR)最高理論值可達(dá)100MB/S，持續(xù)DTR則要看內(nèi)部持續(xù)DTR的水平。內(nèi)部DTR是硬盤的真正數(shù)據(jù)傳輸能力，為充分發(fā)揮內(nèi)部DTR的作ffl，外部DTR理論值會(huì)比內(nèi)部DTR高，俱內(nèi)部DTR決定了外部DTR的實(shí)阮表現(xiàn)。由于磁盤中最外圈的磁道ft長(zhǎng)，磁頭在單位時(shí)間內(nèi)比內(nèi)圈的磁道劃過更多的扇區(qū)，所以磁頭在fi外圈時(shí)內(nèi)部DTR最人，在最內(nèi)降時(shí)內(nèi)部DTR最小。
11、緩沖區(qū)容量(BufferSize)
很多人也稱之為緩存(Cache)容董，單位為MB。在一些廠商資料中還被寫為CacheBuffer.緩沖區(qū)的基本作用是平衡內(nèi)部與外部的DTR。為了減少主機(jī)等待時(shí)間，硬盤會(huì)將讀取的資料先存入緩沖區(qū)，等全部讀完或緩沖區(qū)填滿后再以接口速率快速向主相L&送。隨著技術(shù)的發(fā)誠，廠商們后來為SCSI硬盤緩沖區(qū)增加了緩存功能。這主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：
預(yù)取(Prefetch)。實(shí)驗(yàn)表明在典型情況下，至少50%的讀取操作是連續(xù)讀取。預(yù)取功能簡(jiǎn)單地說就是硬盤“私自”擴(kuò)大讀取范圍，在緩沖區(qū)向主機(jī)發(fā)送指定扇區(qū)數(shù)據(jù)(即磁頭已經(jīng)讀完指定扇區(qū))之后，磁頭接著讀取相鄰的若干個(gè)扇區(qū)數(shù)據(jù)并送入緩沖區(qū)，如果后面的讀操作IH好指向已預(yù)取的相鄰扇區(qū)，就直接從緩沖區(qū)中讀取而不用磁頭再尋址，提髙了訪問速度。
寫緩存(WriteCache)0通常情況下，在寫入操作時(shí)，也足:先將數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)再發(fā)送到磁頭，等磁頭寫入完畢后再報(bào)告主機(jī)寫入完畢，主機(jī)才開始處理F—任務(wù)。而具備寫緩存的硬盤則在數(shù)據(jù)寫入緩存區(qū)后即向主機(jī)報(bào)告寫入完畢，讓主機(jī)提前“解放”，開始處理其他事務(wù)(剩下的磁頭寫入操作主機(jī)不用等待)，提高了整體效率。為了進(jìn)一步提高效能，現(xiàn)在的廠商蓮本都應(yīng)用了分段式緩存技術(shù)(MultipleSegmentCache)，將緩沖區(qū)劃分成多個(gè)/jH用來存儲(chǔ)不同的寫入數(shù)據(jù)，而不必為小數(shù)據(jù)浪貲整個(gè)緩沖區(qū)空間，同時(shí)還可以等所有段寫滿后統(tǒng)一寫入，性能更好。
讀緩存(ReadCache)。將讀取過的數(shù)據(jù)暫時(shí)保存在緩沖區(qū)中，如果主機(jī)再次需要時(shí)可直接從緩沖區(qū)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(chǔ)多個(gè)互不桕干的數(shù)據(jù)塊，緩存多個(gè)已讀數(shù)據(jù)，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(biāo)。對(duì)于噪音，以前廠商們并不在意，怛從2000年開始，由于市場(chǎng)的需要(比如OEM廠商希望生產(chǎn)更安靜的電腦以增加賣點(diǎn))，廠商開始采用各種手段來降低硬盤的工作噪音，ATA-5規(guī)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都支持AAM功能。硬盤的噪音主要來源于主軸電機(jī)與音圈電機(jī)，降嘆也是從這兩點(diǎn)入手(盤片的增多也會(huì)增加噪音)。至于熱量，其實(shí)每個(gè)廠商都有自己的標(biāo)準(zhǔn)，并聲稱硬盤的表現(xiàn)是他們預(yù)料之中的，完全在安全范圍之內(nèi)，沒有問題。這一點(diǎn)倒是不用祖心，不過關(guān)鍵在于硬盤是中的一個(gè)組成部分，它的高熱會(huì)提高的整體溫度，也許硬盤本身沒事，怛可能周圍的配件卻已經(jīng)受不了，別的不說，如果是兩個(gè)高熱的硬盤安裝得很緊密，那么承受近乎于雙倍的熱量嗎?所以硬盤的發(fā)熱量仍然需要注意。