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硬碟轉速與平均存儲時間

發布時間: 2022-07-02 00:39:58

『壹』 計算機試題:假設某硬碟的轉速為6000轉/分,則此硬碟的平均等待時間為多少毫秒. 是怎麼算的啊

60s/6000=0.01s=10ms

兩種情況如下

最好的情況,數據恰好在磁頭下,這是最小等待時間 T1=0

最壞的情況,數據恰好在碟片對面,這是最大等待時間 T2=10ms

平均=(10+0)/2=5ms

(1)硬碟轉速與平均存儲時間擴展閱讀

硬碟的主軸馬達帶動碟片高速旋轉,產生浮力使磁頭飄浮在碟片上方。要將所要存取資料的扇區帶到磁頭下方,轉速越快,則等待時間也就越短。因此轉速在很大程度上決定了硬碟的速度。

家用的普通硬碟的轉速一般有5400rpm、7200rpm幾種,伺服器用戶對硬碟性能要求高,伺服器中使用的SCSI硬碟轉速基本都採用10000rpm,甚至還有15000rpm的,性能要超出家用產品很多。

較高的轉速可縮短硬碟的平均尋道時間和實際讀寫時間,但隨著硬碟轉速的不斷提高也帶來了溫度升高、電機主軸磨損加大、工作噪音增大等負面影響。筆記本硬碟轉速低於台式機硬碟,一定程度上是受到這個因素的影響。

『貳』 磁碟驅動器的轉速為5400rpm,道間移動時間為0.02ms,共有2000個磁軌,求磁軌的平均存取時間

存取時間=尋道時間+等待時間
等待時間就是磁碟轉半圈的時間:0.5*(60/5400)s=5.56ms
共有2000個磁軌,則平均需要移過1000個磁軌,尋道時間就是1000*0.02=20ms
所以平均存取時間是20+5.56=25.56ms

『叄』 硬碟轉速與平均尋道時間

b
看完下面這些資料,你就知道是怎麼回事了。

緩存(Cache memory)是硬碟控制器上的一塊內存晶元,具有極快的存取速度,它是硬碟內部存儲和外界介面之間的緩沖器。由於硬碟的內部數據傳輸速度和外界介面傳輸速度不同,緩存在其中起到一個緩沖的作用。緩存的大小與速度是直接關繫到硬碟的傳輸速度的重要因素,能夠大幅度地提高硬碟整體性能。當硬碟存取零碎數據時需要不斷地在硬碟與內存之間交換數據,如果有大緩存,則可以將那些零碎數據暫存在緩存中,減小外系統的負荷,也提高了數據的傳輸速度。

硬碟的緩存主要起三種作用:一是預讀取。當硬碟受到CPU指令控制開始讀取數據時,硬碟上的控制晶元會控制磁頭把正在讀取的簇的下一個或者幾個簇中的數據讀到緩存中(由於硬碟上數據存儲時是比較連續的,所以讀取命中率較高),當需要讀取下一個或者幾個簇中的數據的時候,硬碟則不需要再次讀取數據,直接把緩存中的數據傳輸到內存中就可以了,由於緩存的速度遠遠高於磁頭讀寫的速度,所以能夠達到明顯改善性能的目的;二是對寫入動作進行緩存。當硬碟接到寫入數據的指令之後,並不會馬上將數據寫入到碟片上,而是先暫時存儲在緩存里,然後發送一個「數據已寫入」的信號給系統,這時系統就會認為數據已經寫入,並繼續執行下面的工作,而硬碟則在空閑(不進行讀取或寫入的時候)時再將緩存中的數據寫入到碟片上。雖然對於寫入數據的性能有一定提升,但也不可避免地帶來了安全隱患——如果數據還在緩存里的時候突然掉電,那麼這些數據就會丟失。對於這個問題,硬碟廠商們自然也有解決辦法:掉電時,磁頭會藉助慣性將緩存中的數據寫入零磁軌以外的暫存區域,等到下次啟動時再將這些數據寫入目的地;第三個作用就是臨時存儲最近訪問過的數據。有時候,某些數據是會經常需要訪問的,硬碟內部的緩存會將讀取比較頻繁的一些數據存儲在緩存中,再次讀取時就可以直接從緩存中直接傳輸。

緩存容量的大小不同品牌、不同型號的產品各不相同,早期的硬碟緩存基本都很小,只有幾百KB,已無法滿足用戶的需求。2MB和8MB緩存是現今主流硬碟所採用,而在伺服器或特殊應用領域中還有緩存容量更大的產品,甚至達到了16MB、64MB等。

大容量的緩存雖然可以在硬碟進行讀寫工作狀態下,讓更多的數據存儲在緩存中,以提高硬碟的訪問速度,但並不意味著緩存越大就越出眾。緩存的應用存在一個演算法的問題,即便緩存容量很大,而沒有一個高效率的演算法,那將導致應用中緩存數據的命中率偏低,無法有效發揮出大容量緩存的優勢。演算法是和緩存容量相輔相成,大容量的緩存需要更為有效率的演算法,否則性能會大大折扣,從技術角度上說,高容量緩存的演算法是直接影響到硬碟性能發揮的重要因素。更大容量緩存是未來硬碟發展的必然趨勢。

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內部數據傳輸率

內部數據傳輸率(Internal Transfer Rate)是指硬碟磁頭與緩存之間的數據傳輸率,簡單的說就是硬碟將數據從碟片上讀取出來,然後存儲在緩存內的速度。內部傳輸率可以明確表現出硬碟的讀寫速度,它的高低才是評價一個硬碟整體性能的決定性因素,它是衡量硬碟性能的真正標准。有效地提高硬碟的內部傳輸率才能對磁碟子系統的性能有最直接、最明顯的提升。目前各硬碟生產廠家努力提高硬碟的內部傳輸率,除了改進信號處理技術、提高轉速以外,最主要的就是不斷的提高單碟容量以提高線性密度。由於單碟容量越大的硬碟線性密度越高,磁頭的尋道頻率與移動距離可以相應的減少,從而減少了平均尋道時間,內部傳輸速率也就提高了。雖然硬碟技術發展的很快,但內部數據傳輸率還是在一個比較低(相對)的層次上,內部數據傳輸率低已經成為硬碟性能的最大瓶頸。目前主流的家用級硬碟,內部數據傳輸率基本還停留在70~90 MB/s左右,而且在連續工作時,這個數據會降到更低。

數據傳輸率的單位一般採用MB/s或Mbit/s,尤其在內部數據傳輸率上官方數據中更多的採用Mbit/s為單位。此處有必要講解一下兩個單位二者之間的差異:

MB/s的含義是兆位元組每秒,Mbit/s的含義是兆比特每秒,前者是指每秒傳輸的位元組數量,後者是指每秒傳輸的比特位數。MB/s中的B字母是Byte的含義,雖然與Mbit/s中的bit翻譯一樣,都是比特,也都是數據量度單位,但二者是完全不同的。Byte是位元組數,bit是位數,在計算機中每八位為一位元組,也就是1Byte=8bit,是1:8的對應關系。因此1MB/s等於8Mbit/s。因此在在書寫單位時一定要注意B字母的大小寫,尤其有些人還把Mbit/s簡寫為Mb/s,此時B字母的大小真可以稱為失之毫釐,謬以千里。

上面這是一般情況下MB/s與Mbit/s的對應關系,但在硬碟的數據傳輸率上二者就不能用一般的MB和Mbit的換算關系(1B=8bit)來進行換算。比如某款產品官方標稱的內部數據傳輸率為683Mbit/s,此時不能簡單的認為683除以8得到85.375,就認為85MB/s是該硬碟的內部數據傳輸率。因為在683Mbit中還包含有許多bit(位)的輔助信息,不完全是硬碟傳輸的數據,簡單的用8來換算,將無法得到真實的內部數據傳輸率數值。
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外部數據傳輸率

硬碟數據傳輸率的英文拼寫為Data Transfer Rate,簡稱DTR。硬碟數據傳輸率表現出硬碟工作時數據傳輸速度,是硬碟工作性能的具體表現,它並不是一成不變的而是隨著工作的具體情況而變化的。在讀取硬碟不同磁軌、不同扇區的數據;數據存放的是否連續等因素都會影響到硬碟數據傳輸率。因為這個數據的不確定性,所以廠商在標示硬碟參數時,更多是採用外部數據傳輸率(External Transfer Rate)和內部數據傳輸率(Internal Transfer Rate)。

外部數據傳輸率(External Transfer Rate),一般也稱為突發數據傳輸或介面傳輸率。是指硬碟緩存和電腦系統之間的數據傳輸率,也就是計算機通過硬碟介面從緩存中將數據讀出交給相應的控制器的速率。平常硬碟所採用的ATA66、ATA100、ATA133等介面,就是以硬碟的理論最大外部數據傳輸率來表示的。ATA100中的100就代表著這塊硬碟的外部數據傳輸率理論最大值是100MB/s;ATA133則代表外部數據傳輸率理論最大值是133MB/s;而SATA介面的硬碟外部理論數據最大傳輸率可達150MB/s。這些只是硬碟理論上最大的外部數據傳輸率,在實際的日常工作中是無法達到這個數值的。
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轉速

轉速(Rotationl Speed),是硬碟內電機主軸的旋轉速度,也就是硬碟碟片在一分鍾內所能完成的最大轉數。轉速的快慢是標示硬碟檔次的重要參數之一,它是決定硬碟內部傳輸率的關鍵因素之一,在很大程度上直接影響到硬碟的速度。硬碟的轉速越快,硬碟尋找文件的速度也就越快,相對的硬碟的傳輸速度也就得到了提高。硬碟轉速以每分鍾多少轉來表示,單位表示為RPM,RPM是Revolutions Per minute的縮寫,是轉/每分鍾。RPM值越大,內部傳輸率就越快,訪問時間就越短,硬碟的整體性能也就越好。

硬碟的主軸馬達帶動碟片高速旋轉,產生浮力使磁頭飄浮在碟片上方。要將所要存取資料的扇區帶到磁頭下方,轉速越快,則等待時間也就越短。因此轉速在很大程度上決定了硬碟的速度。

家用的普通硬碟的轉速一般有5400rpm、7200rpm幾種,高轉速硬碟也是現在台式機用戶的首選;而對於筆記本用戶則是4200rpm、5400rpm為主,雖然已經有公司發布了7200rpm的筆記本硬碟,但在市場中還較為少見;伺服器用戶對硬碟性能要求最高,伺服器中使用的SCSI硬碟轉速基本都採用10000rpm,甚至還有15000rpm的,性能要超出家用產品很多。

較高的轉速可縮短硬碟的平均尋道時間和實際讀寫時間,但隨著硬碟轉速的不斷提高也帶來了溫度升高、電機主軸磨損加大、工作噪音增大等負面影響。筆記本硬碟轉速低於台式機硬碟,一定程度上是受到這個因素的影響。筆記本內部空間狹小,筆記本硬碟的尺寸(2.5寸)也被設計的比台式機硬碟(3.5寸)小,轉速提高造成的溫度上升,對筆記本本身的散熱性能提出了更高的要求;噪音變大,又必須採取必要的降噪措施,這些都對筆記本硬碟製造技術提出了更多的要求。同時轉速的提高,而其它的維持不變,則意味著電機的功耗將增大,單位時間內消耗的電就越多,電池的工作時間縮短,這樣筆記本的便攜性就受到影響。所以筆記本硬碟一般都採用相對較低轉速的4200rpm硬碟。

轉速是隨著硬碟電機的提高而改變的,現在液態軸承馬達(Fluid dynamic bearing motors)已全面代替了傳統的滾珠軸承馬達。液態軸承馬達通常是應用於精密機械工業上,它使用的是黏膜液油軸承,以油膜代替滾珠。這樣可以避免金屬面的直接磨擦,將雜訊及溫度被減至最低;同時油膜可有效吸收震動,使抗震能力得到提高;更可減少磨損,提高壽命。
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平均尋道時間

平均尋道時間的英文拼寫是Average Seek Time,它是了解硬碟性能至關重要的參數之一。它是指硬碟在接收到系統指令後,磁頭從開始移動到移動至數據所在的磁軌所花費時間的平均值,它一定程度上體現硬碟讀取數據的能力,是影響硬碟內部數據傳輸率的重要參數,單位為毫秒(ms)。不同品牌、不同型號的產品其平均尋道時間也不一樣,但這個時間越低,則產品越好,現今主流的硬碟產品平均尋道時間都在在9ms左右。

平均尋道時間實際上是由轉速、單碟容量等多個因素綜合決定的一個參數。一般來說,硬碟的轉速越高,其平均尋道時間就越低;單碟容量越大,其平均尋道時間就越低。當單碟片容量增大時,磁頭的尋道動作和移動距離減少,從而使平均尋道時間減少,加快硬碟速度。當然處於市場定位以及噪音控制等方面的考慮,廠商也會人為的調整硬碟的平均尋道時間。

在硬碟上數據是分磁軌、分簇存儲的,經常的讀寫操作後,往往數據並不是連續排列在同一磁軌上,所以磁頭在讀取數據時往往需要在磁軌之間反復移動,因此平均尋道時間在數據傳輸中起著十分重要的作用。在讀寫大量的小文件時,平均尋道時間也起著至關重要的作用。在讀寫大文件或連續存儲的大量數據時,平均尋道時間的優勢則得不到體現,此時單碟容量的大小、轉速、緩存就是較為重要的因素。

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磁頭數

硬碟磁頭是硬碟讀取數據的關鍵部件,它的主要作用就是將存儲在硬碟碟片上的磁信息轉化為電信號向外傳輸,而它的工作原理則是利用特殊材料的電阻值會隨著磁場變化的原理來讀寫碟片上的數據,磁頭的好壞在很大程度上決定著硬碟碟片的存儲密度。目前比較常用的是GMR(Giant Magneto Resisive)巨磁阻磁頭,GMR磁頭的使用了磁阻效應更好的材料和多層薄膜結構,這比以前的傳統磁頭和MR(Magneto Resisive)磁阻磁頭更為敏感,相對的磁場變化能引起來大的電阻值變化,從而實現更高的存儲密度 。

磁頭是硬碟中對碟片進行讀寫工作的工具,是硬碟中最精密的部位之一。磁頭是用線圈纏繞在磁芯上製成的。硬碟在工作時,磁頭通過感應旋轉的碟片上磁場的變化來讀取數據;通過改變碟片上的磁場來寫入數據。為避免磁頭和碟片的磨損,在工作狀態時,磁頭懸浮在高速轉動的碟片上方,而不與碟片直接接觸,只有在電源關閉之後,磁頭會自動回到在碟片上的固定位置(稱為著陸區,此處碟片並不存儲數據,是碟片的起始位置)。

由於磁頭工作的性質,對其磁感應敏感度和精密度的要求都非常高。早先的磁頭採用鐵磁性物質,在磁感應敏感度上不是很理想,因此早期的硬碟單碟容量都比較低,單碟容量大則碟片上磁軌密度大,磁頭感應程度不夠,就無法准確讀出數據。這就造成早期的硬碟容量都很有限。隨著技術的發展,磁頭在磁感應敏感度和精密度方面都有了長足的進步。

最初磁頭是讀、寫功能一起的,這對磁頭的製造工藝、技術都要求很高,而對於個人電腦來說,在與硬碟交換數據的過程中,讀取數據遠遠快於寫入數據,讀、寫操作二者的特性也完全不同,這也就導致了讀、寫分離的磁頭,二者分別工作、各不幹擾。

薄膜感應(TEI)磁頭
在1990年至1995年間,硬碟採用TFI讀/寫技術。TFI磁頭實際上是繞線的磁芯。碟片在繞線的磁芯下通過時會在磁頭上產生感應電壓。TFI讀磁頭之所以會達到它的能力極限,是因為在提高磁靈敏度的同時,它的寫能力卻減弱了。

各向異性磁阻(AMR)磁頭
AMR(Anisotropic Magneto Resistive)90年代中期,希捷公司推出了使用AMR磁頭的硬碟。AMR磁頭使用TFI磁頭來完成寫操作,但用薄條的磁性材料來作為讀元件。在有磁場存在的情況下,薄條的電阻會隨磁場而變化,進而產生很強的信號。硬碟譯解由於磁場極性變化而引起的薄條電阻變化,提高了讀靈敏度。AMR磁頭進一步提高了面密度,而且減少了元器件數量。由於AMR薄膜的電阻變化量有一定的限度,AMR技術最大可以支持3.3GB/平方英寸的記錄密度,所以AMR磁頭的靈敏度也存在極限。這導致了GMR磁頭的研發。

GMR(Giant Magneto Resistive,巨磁阻)
GMR磁頭繼承了TFI磁頭和AMR磁頭中採用的讀/寫技術。但它的讀磁頭對於磁碟上的磁性變化表現出更高的靈敏度。GMR磁頭是由4層導電材料和磁性材料薄膜構成的:一個感測層、一個非導電中介層、一個磁性的栓層和一個交換層。GMR感測器的靈敏度比AMR磁頭大3倍,所以能夠提高碟片的密度和性能。

硬碟的磁頭數取決於硬碟中的碟片數,碟片正反兩面都存儲著數據,所以一個碟片對應兩個磁頭才能正常工作。比如總容量80GB的硬碟,採用單碟容量80GB的碟片,那隻有一張碟片,該碟片正反面都有數據,則對應兩個磁頭;而同樣總容量120GB的硬碟,採用二張碟片,則只有三個磁頭,其中一張碟片的一面沒有磁頭。
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硬碟及磁碟陣列常用技術術語
Ø 硬碟的轉速(Rotational Speed):也就是硬碟電機主軸的轉速,轉速是決定硬碟內部傳輸率的關鍵因素之一,它的快慢在很大程度上影響了硬碟的速度,同時轉速的快慢也是區分硬碟檔次的重要標志之一。 硬碟的主軸馬達帶動碟片高速旋轉,產生浮力使磁頭飄浮在碟片上方。要將所要存取資料的扇區帶到磁頭下方,轉速越快,等待時間也就越短。因此轉速在很大程度上決定了硬碟的速度。目前市場上常見的硬碟轉速一般有5400rpm、7200rpm、甚至10000rpm。理論上,轉速越快越好。因為較高的轉速可縮短硬碟的平均尋道時間和實際讀寫時間。可是轉速越快發熱量越大,不利於散熱。現在的主流硬碟轉速一般為7200rpm以上。
Ø 平均尋道時間(Average seek time):指硬碟在盤面上移動讀寫頭至指定磁軌尋找相應目標數據所用的時間,它描述硬碟讀取數據的能力,單位為毫秒。當單碟片容量增大時,磁頭的尋道動作和移動距離減少,從而使平均尋道時間減少,加快硬碟速度。目前市場上主流硬碟的平均尋道時間一般在9ms以下,大於10ms的硬碟屬於較早的產品,一般不值得購買。�
Ø 平�狽�奔?Average latency time):指當磁頭移動到數據所在的磁軌後,然後等待所要的數據塊繼續轉動到磁頭下的時間,一般在2ms-6ms之間。
Ø 平均訪問時間(Average access time):指磁頭找到指定數據的平均時間,通常是平均尋道時間和平均潛伏時間之和。平均訪問時間最能夠代表硬碟找到某一數據所用的時間,越短的平均訪問時間越好,一般在11ms-18ms之間。注意:現在不少硬碟廣告之中所說的平均訪問時間大部分都是用平均尋道時間所代替的。�
Ø 突發數據傳輸率(Burst data transfer rate):指的是電腦通過數據匯流排從硬碟內部緩存區中所讀取數據的最高速率。也叫外部數據傳輸率(External data transfer rate)。目前採用UDMA/66技術的硬碟的外部傳輸率已經達到了66.6MB/s。�
Ø 最大內部數據傳輸率(Internal data transfer rate):指磁頭至硬碟緩存間的最大數據傳輸率,一般取決於硬碟的碟片轉速和碟片數據線密度(指同一磁軌上的數據間隔度)。也叫持續數據傳輸率(sustained transfer rate)。一般採用UDMA/66技術的硬碟的內部傳輸率也不過25-30MB/s,只有極少數產品超過30MB/s,由於內部數據傳輸率才是系統真正的瓶頸,因此大家在購買時要分清這兩個概念。不過一般來講,硬碟的轉速相同時,單碟容量大的內
部傳輸率高;在單碟容量相同時,轉速高的硬碟的內部傳輸率高。�
Ø 自動檢測分析及報告技術(Self-Monitoring Analysis and Report Technology,簡稱S.M.A.R.T): 現在出廠的硬碟基本上都支持S.M.A.R.T技術。這種技術可以對硬碟的磁頭單元、碟片電機驅動系統、硬碟內部電路以及碟片表面媒介材料等進行監測,當S.M.A.R.T監測並分析出硬碟可能出現問題時會及時向用戶報警以避免電腦數據受到損失。S.M.A.R.T技術必須在主板支持的前提下才能發生作用,而且S.M.A.R.T技術也不能保證能預報出所有可能發生的硬碟故障。
Ø 磁阻磁頭技術MR(Magneto-Resistive Head):MR(MAGNETO-RESITIVEHEAD)即磁阻磁頭的簡稱。MR技術可以更高的實際記錄密度、記錄數據,從而增加硬碟容量,提高數據吞吐率。目前的MR技術已有幾代產品。MAXTOR的鑽石三代/四代等均採用了最新的MR技術。磁阻磁頭的工作原理是基於磁阻效應來工作的,其核心是一小片金屬材料,其電阻隨磁場變化而變化,雖然其變化率不足2%,但因為磁阻元件連著一個非常靈敏的放大器,所以可測出該微小的電阻變化。MR技術可使硬碟容量提高40%以上。GMR(GiantMagnetoresistive)巨磁阻磁頭GMR磁頭與MR磁頭一樣,是利用特殊材料的電阻值隨磁場變化的原理來讀取碟片上的數據,但是GMR磁頭使用了磁阻效應更好的材料和多層薄膜結構,比MR磁頭更為敏感,相同的磁場變化能引起更大的電阻值變化,從而可以實現更高的存儲密度,現有的MR磁頭能夠達到的碟片密度為3Gbit-5Gbit/in2(千兆位每平方英寸),而GMR磁頭可以達到10Gbit-40Gbit/in2以上。目前GMR磁頭已經處於成熟推廣期,在今後的數年中,它將會逐步取代MR磁頭,成為最流行的磁頭技術。
Ø 緩存:緩存是硬碟與外部匯流排交換數據的場所。硬碟的讀數據的過程是將磁信號轉化為電信號後,通過緩存一次次地填充與清空,再填充,再清空,一步步按照PCI匯流排的周期送出,可見,緩存的作用是相當重要的。在介面技術已經發展到一個相對成熟的階段的時候,緩存的大小與速度是直接關繫到硬碟的傳輸速度的重要因素。目前主流硬碟的緩存主要有512KB和2MB等幾種。其類型一般是EDO DRAM或SDRAM,目前一般以SDRAM為主。根據寫入方式的不同,有寫通式和回寫式兩種。寫通式在讀硬碟數據時,系統先檢查請求指令,看看所要的數據是否在緩存中,如果在的話就由緩存送出響應的數據,這個過程稱為命中。這樣系統就不必訪問硬碟中的數據,由於SDRAM的速度比磁介質快很多,因此也就加快了數據傳輸的速度。回寫式就是在寫入硬碟數據時也在緩存中找,如果找到就由緩存就數據寫入盤中,現
在的多數硬碟都是採用的回寫式硬碟,這樣就大大提高了性能。
Ø 連續無故障時間(MTBF):指硬碟從開始運行到出現故障的最長時間。一般硬碟的MTBF至少在30000或40000小時。�
Ø 部分響應完全匹配技術PRML(Partial Response Maximum Likelihood):它能使碟片存儲更多的信息,同時可以有效地提高數據的讀取和數據傳輸率。是當前應用於硬碟數據讀取通道中的先進技術之一。PRML技術是將硬碟數據讀取電路分成兩段「操作流水線」,流水線第一段將磁頭讀取的信號進行數字化處理然後只選取部分「標准」信號移交第二段繼續處理,第二段將所接收的信號與PRML晶元預置信號模型進行對比,然後選取差異最小的信號進行組合後輸出以完成數據的讀取過程。PRML技術可以降低硬碟讀取數據的錯誤率,因此可以進一步提高磁碟數據密集度。�
Ø 單磁軌時間(Single track seek time):指磁頭從一磁軌轉移至另一磁軌所用的時間。�
Ø 超級數字信號處理器(Ultra DSP)技術:應用Ultra DSP進行數學運算,其速度較一般CPU快10到50倍。採用Ultra DSP技術,單個的DSP晶元可以同時提供處理器及驅動介面的雙重功能,以減少其它電子元件的使用,可大幅度地提高硬碟的速度和可靠性。介面技術可以極大地提高硬碟的最大外部傳輸率,最大的益處在於可以把數據從硬碟直接傳輸到主內存而不佔用更多的CPU資源,提高系統性能。�
Ø 硬碟表面溫度:指硬碟工作時產生的溫度使硬碟密封殼溫度上升情況。硬碟工作時產生的溫度過高將影響薄膜式磁頭(包括MR磁頭)的數據讀取靈敏度,因此硬碟工作表面溫度較低的硬碟有更好的數據讀、寫穩定性。
Ø 全程訪問時間(Max full seek time):指磁頭開始移動直到最後找到所需要的數據塊所用的全部時間。
Ø 硬碟鏡像(Disk Mirroring):硬碟鏡像最簡單的形式是,一個主機控制器帶二個互為鏡像的硬碟。數據同時寫入二個硬碟,二個硬碟上的數據完全相同,因此一個硬碟故障時,另一個硬碟可提供數據。
Ø 硬碟數據跨盤(Disk Spanning):利用這種技術,幾個硬碟看上去像一個大硬碟;這個虛擬盤可以把數據跨盤存儲在不同的物理盤上,用戶不需要關心哪個盤上存有他需要的數據
Ø 硬碟數據分段(Disk striping):數據分散存儲在幾個盤上。數據的第一段放在盤0,第2段放在盤1,……直到達到硬碟鏈中的最後一個盤,然後下一個邏輯段放在硬碟0,再下一
個邏輯段放在盤1,……如此循環直至完成寫操作。
Ø 雙控(Duplexing):這里指的是用二個控制器來驅動一個硬碟子系統。一個控制器發生故障,另一個控制器馬上控制硬碟操作。此外,如果編寫恰當的控制器軟體,可實現不同的硬碟驅動器同時工作。
Ø 容錯:(Fault Tolerant):具有容錯功能的機器有抗故障的能力。例如RAID 1鏡像系統是容錯的,鏡像盤中的一個出故障,硬碟子系統仍能正常工作。
Ø 主機控制器(Host Adapter):這里指的是使主機和外設進行數據交換的控制部件(如SCSI控制器)
Ø 熱修復(Hot Fix):指用一個硬碟熱備份來替換發生故障的硬碟。要注意故障盤並不是真正地被物理替換了。用作熱備份的盤被載入上故障盤原來的數據,然後系統恢復工作。
Ø 熱補(Hot Patch):具有硬碟熱備份,可隨時替換故障盤的系統。
Ø 熱備份(Hot Spare):與CPU系統電連接的硬碟,它能替換下系統中的故障盤。與冷備份的區別是,冷備份盤平時與機器不相連接,硬碟故障時才換下故障盤。
Ø 平均數據丟失時間(MTBDL – Mean Time Between Data Loss):發生數據丟失的事件間的平均時間。
Ø 平均無故障工作時間(MTBF – Mean Time Between Failure 或 MTIF):設備平均無故障運行時間。
Ø 廉價冗餘磁碟陣列(RAID – Rendant Array of Inexpensive Drives):一種將多個廉價硬碟組合成快速,有容錯功能的硬碟子系統的技術。
Ø 系統重建(Reconstruction or Rebuild):一個硬碟發生故障後,從其他正確的硬碟數據和奇偶信息恢復故障盤數據的過程。
Ø 恢復時間(Reconstruction Time):為故障盤重建數據所需要的時間。
Ø 單個大容量硬碟(SED – Singe Expensive Drive)
Ø 傳輸速率(Transfer Rate):指在不同條件下存取數據的速度。
Ø 虛擬盤(Virtual Disk):與虛擬存儲器類似,虛擬盤是一個概念盤,用戶不必關心他的數據寫在哪個物理盤上。虛擬盤一般跨越幾個物理盤。但用戶看到的只是一個盤。
Ø 熱插拔(Hot Swap):指在不宕機制情況下,在線更換設備。
Ø DAS (direct access storage device)直接訪問存儲設備
Ø NAS (Network Attached Storage)網路附加存儲設備
Ø SAN (Storage Area Networks)存儲區域網

『肆』 假設硬碟的轉速是每秒120圈,平均尋道時間是10毫秒,那麼它的平均存取時間是多少毫秒

0.01+1/(120*2)=0.014s=14ms
後面的時間稱潛伏期,指的是磁頭移動到指定位置後等待磁碟旋轉到讀寫的位置的時間。
平均存取時間?這是個什麼概念?沒有待讀寫文件大小和讀寫速度能算時間嗎?

『伍』 轉速為10000rpm的硬碟,它的平均等待時間約為多少ms

根據硬碟介面類型和容量大小,緩存不同,平均等待時間約為3-5MS左右。

『陸』 硬碟的平均等待時間的計算公式

硬碟的平均等待時間的計算公式如下:平均訪問時間=平均尋道時間+平均等待(潛伏)時間。

1、平均訪問時間=平均尋道時間+平均等待(潛伏)時間

2、硬碟的等待時間,又叫潛伏期(Latency),是指磁頭已處於要訪問的磁軌,等待所要訪問的扇區旋轉至磁頭下方的時間。平均等待時間為碟片旋轉一周所需的時間的一半。

3、硬碟轉速為6000R/MIN,所以得出盤面轉一圈的時間為60S*1000/6000=10MS,所以平均等待時間為:10MS/2=5MS。所以,平均訪問時間=5MS+5MS=10MS。

(6)硬碟轉速與平均存儲時間擴展閱讀

硬碟的平均等待時間的計算原理

硬碟轉速越快,平均潛伏期越短,同轉速硬碟的平均潛伏期基本一樣(7200rpm硬碟的平均潛伏期大約為4.16ms),而指令處理等操作的時間非常短,完全可以忽略(可以看作隨機情況下產生的誤差)。

磁頭移動到指定磁軌上方的平均時間,而磁軌上相應的扇區會移動到磁頭下方的平均時間,我們將之稱為硬碟的平均潛伏期。平均尋道時間和平均潛伏時間之和。平均訪問時間最能夠代表硬碟找到某一數據所用的時間,越短的平均訪問時間越好,一般在11ms-18ms之間

『柒』 某磁碟的轉速為10000 轉/分,平均尋道時間是6ms,磁碟傳輸速率為20MB/s,磁碟控制器延遲

平均時間為9.4ms。

第1部分:磁軌發現時間=平均尋道時間= 6ms;

第2部分:找到扇區的時間=磁碟旋轉一圈的時間÷2(因為不知道扇區具體在哪按半圈算)=(60秒)/(2 * 10000轉/分鍾)= 3ms;

第3部分:磁碟控制器延遲時間= 0.2ms;

第4部分:數據傳輸時間=傳輸的位元組數/磁碟傳輸速度= 4K / 20M = 0.2ms(1K≈10次方)。

因此得出:6ms + 3ms + 0.2ms + 0.2ms = 9.4ms。

(7)硬碟轉速與平均存儲時間擴展閱讀:

平均尋道時間的特徵:

平均尋道時間實際上是由多個因素(例如轉速,單個磁碟容量等)組合確定的參數。硬碟速度越高,平均尋道時間越短;單個光碟的容量越大,平均尋道時間越短。

當增加單個盤的容量時,磁頭的尋道操作和移動距離減小,從而減少了平均尋道時間並加快了硬碟的速度。當然,考慮到市場定位和噪音控制,製造商還將人為地調整硬碟的平均尋道時間。

硬碟上的數據存儲在軌道和群集中。經過頻繁的讀寫操作後,數據通常不會連續排列在同一磁軌上。因此,當讀取數據時,磁頭通常需要在磁軌之間反復移動。跟蹤時間在數據傳輸中起著非常重要的作用。

在讀取和寫入大量小文件時,平均查找時間也起著至關重要的作用。當讀取和寫入大文件或連續存儲大量數據時,平均尋道時間的優點沒有得到體現,此時單碟容量的大小、轉速、緩存就是較為重要的因素。