硬盘性能指标
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硬盘(Hard Disk)如图5—1所示，要想全面了解硬盘，首先就要对硬盘的构造和运行模式有一个比较清楚的了解，这里先介绍硬盘的性能指标。
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1．硬盘的磁头
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一块硬盘存取数据的工作完全都是依靠磁头来进行，换句话说，没有磁头，也就没有实际意义上的硬盘。那么，究竟什么是磁头呢?磁头就是硬盘进行读写的“笔尖”，通过全封闭式的磁阻感应读写，将信息记录在硬盘内部特殊的介质上。硬盘磁头的发展先后经历了亚铁盐类磁头、MIG磁头、薄膜磁头及MR磁头(Magneto Resistive heads，磁阻磁头)等几个阶段。前3种传统的磁头技术都是采取了读写合一的电磁感应式磁头，在设计方面因为同时需要兼顾读／写两种特性，因此也造成了硬盘在设计方面的局限性。
@8 R5 I. Z. y 第四种磁阻磁头在设计方面引入了全新的分离式磁头结构，写入磁头仍沿用传统的磁感应磁头，而读取磁头则应用了新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读，针对读写的不同特性分别进行优化，以达到最好的读／写性能。
; ^9 c4 o$ W5 T# T' N( U4 K 除上述几种磁头技术外，技术更为创新、采用多层结构、磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头(Giant Magneto Resistive heads)，使目前硬盘的容量在此基础上提高了10倍以上。
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0 _$ L- Q) D9 Q: N 2．硬盘的盘面
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如果把硬盘磁头比喻成“笔”，硬盘的盘面自然就是“笔”下的“纸”。目前市场止主流硬盘的盘片大都是由金属薄膜磁盘构成，这种金属薄膜磁盘比普通的金属磁盘具有更高的剩磁(Remanence：经消磁后，残留在磁介质上的磁感应)和高矫顽力（Coercive Force：作用于磁化材料以去除剩磁的反向磁通强度)，因此也被硬盘厂商普遍采用。
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与金属薄膜磁盘相比，用玻璃作为新的盘片，有利于把硬盘盘片做得更平滑，单位磁
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盘密度也会更高，同时由于玻璃的坚固特性，新一代的玻璃硬磁盘在性能方面也会更加稳定。不过也有一点问题，如果一旦把玻璃材质作为硬盘基片，玻璃材质较之金属材质的脆弱性就会表现出来。
: j+ X3 ]; r, p2 v1 j: i 3．硬盘的马达
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有了“笔”和“纸”，要让“笔”能够在“纸”上写字，当然离不开“手”，硬盘主轴上的马达好比控制磁头在磁片上高速工作的“手”。硬盘正因为有了马达，才可以带动磁盘片在真空封闭的环境中高速旋转，马达高速运转时所产生的浮力使磁头飘浮在盘片上方进行工作。硬盘在工作时，通过马达的连动将需要存取资料的扇区带到磁头下方，马达的转速越快，等待存取记录的时间也就越短。从这个意义上讲，硬盘马达的转速在很大程度上决定了硬盘最终的速度。
) w# \) o. m$ B# R 在当今硬盘不断向着超大容量迈进的同时，硬盘的速度也在不断提高，这当然就要求硬盘的马达也必须能够跟上技术时代飞速发展的步伐。进入2000年后，5400r/min的硬盘即将成为历史，7200r／min势必成为今后一段时间的主流产品。速度方面的提升对于硬盘的马达而言，自然也是提出了更高的要求。
& g$ F" S. h+ v5 } 7200r／min、10000r／min甚至15000r／min的硬盘马达自然不会再是传统意义上的普通滚珠轴承马达，因为硬盘转速的不断提高会带来诸如磨损加剧、温度升高、噪声增大等一系列负面问题。传统的普通滚珠轴承马达自然无法妥善解决这些问题，于是曾广泛应用在精密机械工业上的液态轴承马达(Fluid Dynamic Bearing Motors)被引入到硬盘技术中。
# Z& B) t. @. }6 M$ o3 m 与传统的滚珠轴承马达不同，液态轴承马达使用的是黏膜液油轴承，这种特殊的轴承以油膜代替了原先的滚珠，一方面避免了与金属面的直接磨擦，将传统马达所带来的噪声及高温降至最低；另一方面，油膜可以有效地吸收外来的震动，使硬盘的抗震能力也有了很大提高；再一个方面，从理论上讲，液态轴承马达无磨损，使用寿命可以达到无限长，虽然无法通过这一点就奢想自己的新硬盘能够“长生不老”，但最起码可以延长使用寿命。
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4．硬盘的转速
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硬盘的马达直接决定了硬盘的转速。理论上讲，硬盘的转速越快越好，因为较高的硬盘转速可以极大地缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间。但是，硬盘的高转速带给硬盘的负面影响就是转速越快，硬盘表面的发热量越大，如果再加上机箱散热不佳和其他周边散热过多的原因，很可能造成机器运行不稳定。也正是这个原因，目前市场上绝大多数笔记本电脑中的专用硬盘，其转速一般都不会超过4500r／min。
$ _6 x& ^# }- | 5．硬盘的平均寻道、访问和潜伏时间
, c/ z a' |4 H0 Q: n* Y 硬盘的平均寻道时间(Average Seek Time)是硬盘在盘面上移动读写头至指定磁道寻找相应目标数据所用的时间。在描述硬盘读取数据能力时，目前主要以毫秒为计算单位，而硬盘读取数据一次大多在6～14ms之间。当硬盘的单碟容量增大时，磁头的寻道动作和移动距离会相应减少，这样也就导致硬盘本身的平均寻道时间减少，从而提高了硬盘传输数据的速度。
% K) ?# \& A7 g% @! O4 t; n/ w 平均访问时间(Average Access Time)是平均寻道时间与平均潜伏时间的总和，平均访问时问基本上也就能够代表硬盘找到某一数据所用的时间。平均访问时问越短越好，一般情况下应该控制在11～18ms之间，建议用户选择那些平均访问时间在15ms以下的硬盘。
! v7 L# S0 F+ l8 M7 | e( W& R+ i 平均潜伏时间(Average Latency Time)是指相应磁道旋转到磁头下方的时间，一般情况下在2—6ms之间。
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6．外部和内部传输速率
5 b5 k- Q4 j; d/ S" {0 ` 硬盘的外部数据传输速率(External Transfer Rate)是指电脑通过接口将数据交给硬盘
! p" @* f( d) H( v3 V# o的传输速度，而内部数据传输速率(Inteiaaal Transfer．Rate)是指硬盘将这些数据记录在自身盘片上的速度，也称最大或最小持续传输速率(Sustained Transfer Rate)。从实际应用方面分析，硬盘的外部数据传输速率比其内部传输速率要高很多，在它们之间有一块缓冲区可以缓解二者的速度差距。
/ k! B5 {4 m9 D0 k! P, L 普通的EIDE硬盘理论上的传输速率，都已达到了17．5MB／s左右，而采用后来的UltraDMA／33、ultra DMA／66技术后，传输速率瞬间便可以达到33．3MB／s和66MB／s，至于最新的Ultra DMA／100和ultra DMA／160，也是指在这个速度上的提升。
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7．硬盘的缓冲区
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硬盘的缓冲区(硬件缓冲)是指硬盘本身的高速缓存(Cache)，它能够大幅度地提
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高硬盘整体性能。高速缓存其实就是指硬盘控制器上的一块存取速度极快的DRAM内存，分为通写式和回写式。通写式是指在读硬盘时系统先检查请求，寻找所要求的数据是否在高速缓存中。如果在则称为被命中，缓存就会发送出相应的数据，磁头也就不必再向磁盘访问数据，从而大幅度改善硬盘的性能；回写式是先在内存中保留写数据，当硬盘空闲时再次写入。
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较早期的硬盘大多带有128KB、256KB、512KB等高速缓存，目前的高档硬盘高速缓存大多已经达到1MB、2MB甚至更高，在高速缓存的取材上也采用了速度比DRAM更快的同步内存SDRAM，确保硬盘性能更为卓越。
