硬盘的性能指标硬盘的性能指标

硬盘的性能指标

1．硬盘的转速（Spindle Speed） 硬盘转速就是指硬盘主轴电机的转动速度，一般以每分钟多少转来表示（rpm），硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转，产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。

要将所要存取资料的扇区带到磁头下方，转速越快，等待时间也就越短。

随着硬盘容量的不断增大，硬盘的转速也在不断提高。

然而，转速的提高也带来了磨损加剧、温度升高、噪声增大等一系列负面影响。

2．硬盘的数据传输率（Data TransferRate） DTR（Data TransferRate）： 数据传输率，它又包括了外部数据传输率(ExternalTransfer Rate，又称突发传输速率)和内部数据传输率（Internal Transfer Rate）两种，我们常常说的ATA100中的100就代表着这块硬盘的外部数据传输率理论值是100MB/s，指的是电脑通过数据总线从硬盘内部缓存区中所读取数据的最高速率。

而内部数据传输率可能并不被大家所熟知，但它才是一块硬盘性能好坏的重要指标，它指的是磁头至硬盘缓存间的数据传输率，具体如何分析一个硬盘的DTR曲线我们会在后文的测试过程中进行说明。

注：在一些官方资料中大家常常会发现两种不同的单位，一种是MB/s，一种是Mbit/s,需要指出的是，我们不能用一般的MB和Mbit的换算关系（1B=8bit）来进行换算，比如说文档中说明内部数据传输率为570Mbit/s,这里就不能把570简单的除以8来进行换算，因为这个570Mbit中有很多bit是一些辅助信息，简单的除以8得出的数值和其真实性能并不能等同。

当然，持续数据传输率更需要我们去关注，也就是上图中的“27 to 44”这部分数据，不过并不是每一个硬盘厂家都会给出这项数据，这就需要我们通过测试来分析了。

3．硬盘缓存 缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所。

硬盘读数据的过程是将要读取的资料存入缓存，等缓存中填充满数据或者要读取的数据全部读完后再从缓存中以外部传输率传向硬盘外的数据总线。

可以说它起到了内部和外部数据传输的平衡作用。

可见，缓存的作用是相当重要的。

目前主流硬盘的缓存主要有8MB和2MB两种。

一般以SDRAM为主。

根据写入方式的不同，有写通式和回写式两种。

现在的多数硬盘都是采用的回写式。

4．平均寻道时间(Average Seek Time) 平均寻道时间指的是从硬盘接到相应指令开始到磁头移到指定磁道为止所用的平均时间。

单位为毫秒(ms)，这是硬盘一个非常重要的指标，这个指标和后面要谈到的平均访问时间有着密切的联系。

5．柱面切换时间（也称磁道切换时间，Cylinder Switch Time或者Track to Track Time） 它指的是两个相邻的柱面进行切换所用的时间，具体到磁道上是指磁头从当前磁道上方移动到相邻的磁道上方所用的时间，单位为毫秒(ms)。

6． 全程寻道时间（Full Stroke seek Time） 指的是磁头从最外圈磁道上方移动到最内圈磁道上方（或者从最内圈磁道上方移动到最外圈磁道上方）所用的时间，单位为毫秒(ms)。

7． 平均潜伏期（Average Latency Time） 它指的是磁头移动到指定磁道后，还需要多少时间指定的（即要读取或者写入的）扇区才会转到磁头下进行读取或者写入的相关操作，很明显这个时间和盘片的转速有关，平均潜伏期一般指盘片旋转一周所用时间的一半，单位为毫秒(ms)。

这样我们就可以很轻松地换算出硬盘转速和平均潜伏期的一一对应关系。

换算公式为：（60/硬盘转速×2）×1000=平均潜伏期 可以计算出来，5400转 5.556ms，7200转 4.167ms和10000转 3ms 8． 平均访问时间(Average ess Time) 这项指标在官方技术文档中一般不会出现，它指的是从相应的读或者写指令发出开始到有指定的扇区转到磁头下等待进行读取或者写入（也有的称为从读/写指令发出到第一笔数据读/写所用的时间）为止的这段时间。

一般情况下，平均访问时间约等于平均寻道时间和平均潜伏期之和（严格定义中还包括一些指令处理时间，但一般忽略不计）。

其单位也为毫秒(ms)，它的值我们可以利用Hdtach和Winbench 99v2.0测试出来。

硬盘的主要性能指标有哪几种

硬盘的主要性能指标： 1.硬盘容量： 硬盘内部往往有多个叠起来的磁盘片，所以说硬盘容量=单碟容量×碟片数，单位为GB，硬盘容量当然是越大越好了，可以装下更多的数据。

要特别说明的是，单碟容量对硬盘的性能也有一定的影响：单碟容量越大，硬盘的密度越高，磁头在相同时间内可以读取到更多的信息，这就意味着读取速度得以提高。

2.转速： 硬盘转速（Rotationspeed）对硬盘的数据传输率有直接的影响，从理论上说，转速越快越好，因为较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间，从而提高在硬盘上的读写速度；可任何事物都有两面性，在转速提高的同时，硬盘的发热量也会增加，它的稳定性就会有一定程度的降低。

所以说我们应该在技术成熟的情况下，尽量选用高转速的硬盘。

3.缓存： 一般硬盘的平均访问时间为十几毫秒，但RAM（内存）的速度要比硬盘快几百倍。

所以RAM通常会花大量的时间去等待硬盘读出数据，从而也使CPU效率下降。

于是，人们采用了高速缓冲存储器（又叫高速缓存）技术来解决这个矛盾。

简单地说，硬盘上的缓存容量是越大越好，大容量的缓存对提高硬盘速度很有好处，不过提高缓存容量就意味着成本上升。

4.平均寻道时间（averageseektime）： 意思是硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的时间，单位为毫秒（ms）。

平均访问时间越短硬盘速度越快。

5.硬盘的数据传输率（Datatransferrate）： 也称吞吐率，它表示在磁头定位后，硬盘读或写数据的速度。

硬盘的数据传输率有两个指标： 6.突发数据传输率（burstdatatransferrate）： 也称为外部传输率（externaltransferrate）或接口传输率，即微机系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率。

突发数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓冲区容量大小有关。

7.持续传输率（sustainedtransferrate）： 也称为内部传输率（Internaltransferrate），它反映硬盘缓冲区未用时的性能。

内部传输率主要依赖硬盘的转速。

8.控制电路板: 上面主要集成了用于调节硬盘盘片转速的主轴调速电路、控制磁头的磁头驱动与伺服电路和读写电路以及控制与接口电路等。

除了这些保证硬盘基本功能的基础电路以外，新式的硬盘上大多都还有自己的专用电路，主要是提供S.M.A.R.T（Self- Monitoring，AnalysisandReportingTechnology自我监测、分析和报告系统）的支持和各厂商自己开发的提高硬盘可靠性的技术的硬件上的支持。

此外，电路板上还有一块类似于BIOS芯片作用的ROM。

其中固化的程序可以在硬盘加电以后自动执行启动主轴电机、初始化寻道、定位和自检等一系列初始化动作。

另外，硬盘上也自带了一定数量的缓存，其作用我们前面已经介绍过。

硬盘的控制芯片负责数据的交换和处理，是硬盘的核心部件之一。

硬盘和内存的区别是什么?它们各有什么性能指标

内存(Memory)也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。

只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。

内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。

电脑硬盘是计算机的最主要的存储设备。

硬盘（港台称之为硬碟，英文名：Hard Disk Drive 简称HDD 全名 温彻斯特式硬盘）由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。

这些碟片外覆盖有铁磁性材料。

作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。

硬盘的容量以兆字节（MB）或千兆字节（GB）为位，1GB=1024MB，1TB=1024GB。

但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB，因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。

硬盘的性能指标，包括硬盘容量、硬盘速度、硬盘转速、接口、缓存、硬盘单碟容量等。

内存的性能参数：容量、频率、延迟值。

硬盘的一个主要性能指标是容量,硬盘容量的计算公式是

硬盘厂商对容量的计算方法和操作系统的计算方法有不同 厂商容量计算方法：120GB=120,000MB=120,000,000KB=120,000,000,000字节 操作系统计算方法：120,000,000,000字节/1024=117,187,500KB/1024=114,440.9MB=111.8GB 　　简单算法：硬盘容量 /1024*1024*1024 　　80,000,000,000/(1024*1024*1024)=74.5GB 　　40,000,000,000/(1024*1024*1024)=37.25GB

硬盘的性能指标

一、容量 硬盘的容量是以MB（兆）和GB（千兆）为单位的，早期的硬盘容量低下，大多以MB（兆）为单位，1956年9月IBM公司制造的世界上第一台磁盘存储系统只有区区的5MB，而现今硬盘技术飞速的发展数百GB容量的硬盘也以进入到家庭用户的手中。

硬盘的容量有40GB、60GB、80GB、100GB、120GB、160GB、200GB，硬盘技术还在继续向前发展，更大容量的硬盘还将不断推出。

在购买硬盘之后，细心的人会发现，在操作系统当中硬盘的容量与官方标称的容量不符，都要少于标称容量，容量越大则这个差异越大。

标称40GB的硬盘，在操作系统中显示只有38GB；80GB的硬盘只有75GB；而120GB的硬盘则只有114GB。

这并不是厂商或经销商以次充好欺骗消费者，而是硬盘厂商对容量的计算方法和操作系统的计算方法有所不同而造成的，不同的单位转换关系造成的。

众所周知，在计算机中是采用二进制，这样造成在操作系统中对容量的计算是以每1024为一进制的，每1024字节为1KB，每1024KB为1MB，每1024MB为1GB；而硬盘厂商在计算容量方面是以每1000为一进制的，每1000字节为1KB，每1000KB为1MB，每1000MB为1GB，这二者进制上的差异造成了硬盘容量“缩水”。

以120GB的硬盘为例： 厂商容量计算方法：120GB＝120,000MB＝120，000，000KB＝120，000，000，000字节 换算成操作系统计算方法：120，000，000，000字节/1024＝117,187,500KB/1024＝114，440.91796875MB＝114GB 同时在操作系统中，硬盘还必须分区和格式化，这样系统还会在硬盘上占用一些空间，提供给系统文件使用，所以在操作系统中显示的硬盘容量和标称容量会存在差异。

二、单碟容量 单碟容量（storage per disk），是硬盘相当重要的参数之一，一定程度上决定着硬盘的档次高低。

硬盘是由多个存储碟片组合而成的，而单碟容量就是一个存储碟所能存储的最大数据量。

硬盘厂商在增加硬盘容量时，可以通过两种手段：一个是增加存储碟片的数量，但受到硬盘整体体积和生产成本的限制，碟片数量都受到限制，一般都在5片以内；而另一个办法就是增加单碟容量。

举个例子来说，单碟容量为60GB的希捷酷鱼五系列和单碟容量为80GB的希捷7200.7系列，如果都用2个盘片那么总容量将有40GB的差异，可见单碟容量对硬盘容量的影响。

同时，硬盘单碟容量的增加不仅仅可以带来硬盘总容量的提升，而且也有利于生产成本的控制，提高硬盘工作的稳定性。

单碟容量的增加意味着厂商要在同样大小的盘片上建立更多的磁道数（数据存储在盘片的磁道中），虽然这在技术难度上对厂商要求很高，但盘片磁道密度（单位面积上的磁道数）提高，代表着数据密度的提高，这样在硬盘工作时盘片每转动一周，磁头所能读出的数据就越多，所以在相同转速的情况下，硬盘单碟容量越大其内部数据传输速率就越快。

另外单碟容量的提高使单位面积上的磁道条数也有所提高，这样硬盘寻道时间也会有所下降。

另外单碟容量的增加也能在一定程度上节省产品成本，举个例子来说，同样的120GB的硬盘，如果采用单碟萘?0GB的盘片，那么将要有三张盘片和六个磁头；而采用单碟容量80GB的盘片，那么只需要两张盘片和三个磁头（盘片正反两面都可以存储数据，一面需要一个磁头），这样就能在尽可能节省更多的成本的条件下提高硬盘的总容量。

单碟容量的增加也对磁头提出了更高的要求 单碟容量的提升是随着硬盘技术的逐渐提高的，在2000年时出现了单碟容量40GB的硬盘产品，但直到2001中旬才全面在市场中普及。

到了2002年IBM、西部数据、希捷、三星都相继推出了单碟容量60GB的硬盘产品，最早单碟60GB容量的硬盘是三星于2002年5月推出的SpinPoint V60系列硬盘，其后的一个月内西部数据、希捷就发布了酷鱼V和鱼子酱系列7200rpm硬盘。

最早的单碟容量80GB的硬盘产品是Maxtor于2002年10月发布的DiamondMax Plus 9，希捷也紧随其后推出了酷鱼7200.7系列与5400.1系列单碟80GB的硬盘。

希捷在2003年的9月发布了单碟容量达100GB酷鱼7200.7 PLus 200GB硬盘，而2004年9月，希捷(Seagate)又发布了酷鱼7200.8(Barracuda 7200.8)系列硬盘，单碟容量为133GB，使得硬盘单碟容量又达到了一个新的高度，相较于以前的最高单碟容量100GB，整整提高了33％。

更高的单碟容量也就意味着更高的数据存储密度、更大的总容量、更高的性能和更低的成本。

但人们对于硬盘存储空间的需求是不满足的，单碟容量的发展是不会就此止步的，更高容量的硬盘产品将不久之后出现在我们的视野中。

三、转速 转速(Rotationl Speed)，是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。

转速的快慢是标示硬盘档次的重要参数之一，它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一，在很大程度上直接影响到硬盘的速度。

硬盘的转速越快，硬盘寻找文件的速度也就越快，相对的硬盘的传输速度也就得到了提高。

硬盘转速以每分钟多少转来表示，单位表示为RPM，RPM是Revolutions Per minute的缩写，是转/每分钟。

RPM值越大，内部传输率就越快，访问时间就越短，硬盘的整体性能也就越好。

硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转，产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。

要将所要存取资料的扇区带到磁头下方，转速越快，则等待时间也就越短。

因此转速在很大程度上决定了硬盘的速度。

家用的普通硬盘的转速一般有5400rpm、7200rpm几种，高转速硬盘也是现在台式机用户的首选；而对于笔记本用户则是4200rpm、5400rpm为主，虽然已经有公司发布了7200rpm的笔记本硬盘，但在市场中还较为少见；服务器用户对硬盘性能要求最高，服务器中使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm，甚至还有15000rpm的，性能要超出家用产品很多。

较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间，但随着硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪音增大等负面影响。

笔记本硬盘转速低于台式机硬盘，一定程度上是受到这个因素的影响。

笔记本内部空间狭小，笔记本硬盘的尺寸（2.5寸）也被设计的比台式机硬盘（3.5寸）小，转速提高造成的温度上升，对笔记本本身的散热性能提出了更高的要求；噪音变大，又必须采取必要的降噪措施，这些都对笔记本硬盘制造技术提出了更多的要求。

同时转速的提高，而其它的维持不变，则意味着电机的功耗将增大，单位时间内消耗的电就越多，电池的工作时间缩短，这样笔记本的便携性就受到影响。

所以笔记本硬盘一般都采用相对较低转速的4200rpm硬盘。

转速是随着硬盘电机的提高而改变的，现在液态轴承马达（Fluid dynamic bearing motors）已全面代替了传统的滚珠轴承马达。

液态轴承马达通常是应用于精密机械工业上，它使用的是黏膜液油轴承，以油膜代替滚珠。

这样可以避免金属面的直接磨擦，将噪声及温度被减至最低；同时油膜可有效吸收震动，使抗震能力得到提高；更可减少磨损，提高寿命。

四、缓存 缓存（Cache memory）是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存取速度，它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。

由于硬盘的内部数据传输速度和外界介面传输速度不同，缓存在其中起到一个缓冲的作用。

缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素，能够大幅度地提高硬盘整体性能。

当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据，如果有大缓存，则可以将那些零碎数据暂存在缓存中，减小外系统的负荷，也提高了数据的传输速度。

硬盘的缓存主要起三种作用：一是预读取。

当硬盘受到CPU指令控制开始读取数据时，硬盘上的控制芯片会控制磁头把正在读取的簇的下一个或者几个簇中的数据读到缓存中（由于硬盘上数据存储时是比较连续的，所以读取命中率较高），当需要读取下一个或者几个簇中的数据的时候，硬盘则不需要再次读取数据，直接把缓存中的数据传输到内存中就可以了，由于缓存的速度远远高于磁头读写的速度，所以能够达到明显改善性能的目的；二是对写入动作进行缓存。

当硬盘接到写入数据的指令之后，并不会马上将数据写入到盘片上，而是先暂时存储在缓存里，然后发送一个“数据已写入”的信号给系统，这时系统就会认为数据已经写入，并继续执行下面的工作，而硬盘则在空闲（不进行读取或写入的时候）时再将缓存中的数据写入到盘片上。

虽然对于写入数据的性能有一定提升，但也不可避免地带来了安全隐患——如果数据还在缓存里的时候突然掉电，那么这些数据就会丢失。

对于这个问题，硬盘厂商们自然也有解决办法：掉电时，磁头会借助惯性将缓存中的数据写入零磁道以外的暂存区域，等到下次启动时再将这些数据写入目的地；第三个作用就是临时存储最近访问过的数据。

有时候，某些数据是会经常需要访问的，硬盘内部的缓存会将读取比较频繁的一些数据存储在缓存中，再次读取时就可以直接从缓存中直接传输。

缓存容量的大小不同品牌、不同型号的产品各不相同，早期的硬盘缓存基本都很小，只有几百KB，已无法满足用户的需求。

2MB和8MB缓存是现今主流硬盘所采用，而在服务器或特殊应用领域中还有缓存容量更大的产品，甚至达到了16MB、64MB等。

大容量的缓存虽然可以在硬盘进行读写工作状态下，让更多的数据存储在缓存中，以提高硬盘的访问速度，但并不意味着缓存越大就越出众。

缓存的应用存在一个算法的问题，即便缓存容量很大，而没有一个高效率的算法，那将导致应用中缓存数据的命中率偏低，无法有效发挥出大容量缓存的优势。

算法是和缓存容量相辅相成，大容量的缓存需要更为有效率的算法，否则性能会大大折扣，从技术角度上说，高容量缓存的算法是直接影响到硬盘性能发挥的重要因素。

更大容量缓存是未来硬盘发展的必然趋势。

五、平均寻道时间 平均寻道时间的英文拼写是Average Seek Time，它是了解硬盘性能至关重要的参数之一。

它是指硬盘在接收到系统指令后，磁头从开始移动到移动至数据所在的磁道所花费时间的平均值，它一定程度上体现硬盘读取数据的能力，是影响硬盘内部数据传输率的重要参数，单位为毫秒（ms）。

不同品牌、不同型号的产品其平均寻道时间也不一样，但这个时间越低，则产品越好，现今主流的硬盘产品平均寻道时间都在在9ms左右。

平均寻道时间实际上是由转速、单碟容量等多个因素综合决定的一个参数。

一般来说，硬盘的转速越高，其平均寻道时间就越低；单碟容量越大，其平均寻道时间就越低。

当单碟片容量增大时，磁头的寻道动作和移动距离减少，从而使平均寻道时间减少，加快硬盘速度。

当然处于市场定位以及噪音控制等方面的考虑，厂商也会人为的调整硬盘的平均寻道时间。

在硬盘上数据是分磁道、分簇存储的，经常的读写操作后，往往数据并不是连续排列在同一磁道上，所以磁头在读取数据时往往需要在磁道之间反复移动，因此平均寻道时间在数据传输中起着十分重要的作用。

在读写大量的小文件时，平均寻道时间也起着至关重要的作用。

在读写大文件或连续存储的大量数据时，平均寻道时间的优势则得不到体现，此时单碟容量的大小、转速、缓存就是较为重要的因素。