硬盘的基础知识

硬盘的基础知识

什么是硬盘

问：什么是硬盘？

答：英文“hard-disk”简称HD。是一种储存量巨大的设备，作用是储存计算机运行时需要

的数据。计算机的硬盘主要由碟片、磁头、磁头臂、磁头臂服务定位系统和底层电路板、数

据保护系统以及接口等组成。计算机硬盘的技术指标主要围绕在盘片大小、盘片多少、单

碟容量、磁盘转速、磁头技术、服务定位系统、接口、二级缓存、噪音和S.M.A.R.T.等参

数上。

什么是硬盘的平均潜伏期

问：什么是硬盘的平均潜伏期？

答：平均潜伏期（averagelatency）,指当磁头移动到数据所在的磁道后，然后等待所要的数

据块继续转动（半圈或多些、少些）到磁头下的时间，单位为毫秒（ms）。平均潜伏期是越

小越好，潜伏期小代表硬盘的读取数据的等待时间短，这就等于具有更高的硬盘数据传输率。

什么是DMA和PIO

问：人们在谈论硬盘时经常提到DMA和PIO,那到底什么是DMA和PIO呢？

答：这两种模式就是目前硬盘与主机进行数据交换的方式。P10模式是一种通过CPU执行

I/O端口指令来进行数据的读写的数据交换模式；而DMA则是不经过CPU而直接从内存了

存取数据的数据交换模式。

PIO的英文全称为"ProgrammingInput/OulputModel",即"程序输入/输出”模式。这

种模式使用PCI/O端口指令来传送所有的命令、状态和数据。由于驱动器中有多个缓冲区，

对硬盘的读写一般采用I/O串操作指令,这种指令只需一次取指令就可以重复多次地完成I/O

操作，因此，达到高的数据传输率是可能的。

DMA的英文全称为**DirectMemoryAccess即“内存直接存取”模式。它表示数据

不经过CPU,而直接在硬盘和内存之间传送。在多任务操作系统内，如OS/2、Linux,Windows

NT等，当磁盘传输数据时，CPU可腾出时间来做其它事情，使服务器的数据性能大大提高。

而在DOS/Windows3.X环境里，CPU不得不等待数据传输完毕，所以在这种情况下，DMA

方式的意义并不大。

但在现在的操作系统环境中，DMA的传输模式明显优于PIO的传输模式。

什么是硬盘的转速

问：什么是硬盘的转速？

答：转速是指硬盘内电机主轴的转动速度，单位是RPM（每分钟旋转次数）。其转速越高，

内部传输速率就越高。目前一般的硬盘转速为5400转/分和7200转/分，最高的转速则可达

到10000转/分以上。我们可以这样理解：当磁头在盘片定位寻找数据时，如果盘片转动速

度越快，磁头则可更快地定位到要找的数据，那么硬盘一秒钟内可读取的数据就越多。特别

是在读取游戏和拷贝大量数据的时候，转速高低就明显地体现出来。

什么是硬盘的缓存

问：什么是硬盘的缓存？

答：硬盘缓存是为解决硬盘的存取速度和内存存取速度不匹配而设计的(类似于CPU的一

二级缓存)。缓存的容量因为其造价太高，而不可能做得太大。ATA硬盘的缓存大小一般为

512KB和2MB。现在来说，5400转/分的硬盘通常有512KB和2MB两种，7200转/分的硬

盘的缓存通常为2MB或者8MB。还有一些高端的型号采用了更大的缓存以提高硬盘性能。

硬盘缓存越大，一次的数据吞吐量就越大，性能也就更好。

什么是硬盘的最高内部传输速率

问：什么是硬盘的最高内部传输速率？

答：最大内部数据传输率(internaldatatransferrate),也叫持续数据传输率(sustainedtransfer

rate),这是硬盘的内圈传输速率，它是指磁头和高速数据缓存之间的最高数据传输速率，单

位为Mbit/s。最高内部传输速率的性能是与硬盘转速以及盘片存储密度(单碟容量)有直接

的关系。这也是影响硬盘性能的因素之­»

什么是硬盘的外部数据传输率

问：什么是硬盘的外部数据传输率？

答：外部数据传输率，通称突发数据传输率(burstdatatransferrate),指从硬盘缓冲区读取

数据的速率，常以数据接口速率代替，单位为MB/S。2000年推出的UltraATA/100,理论上

最大外部数据率为100MB/S,目前的S-ATA其理论传输率为150MB/S,但由于内部数据传

输率的制约往往达不到这么高。

什么是硬盘的平均寻道时间

问：什么是硬盘的平均寻道时间？

答：平均寻道时间(averageseektime),指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)。注意它与平均访问时间的差别，平均寻道时间当然是越小越好，现在我们

所使用的高级硬盘完成数据的搜索只需要7-11亳秒，现在一般应该选择平均寻道时间低于

9ms的产品。

什么是数据保护系统

问：什么是数据保护系统？

答：硬盘内保存了很多重要的数据和资料，但是硬盘很脆弱。因此，数据安全对用户来说是

—重要的话题。目前硬盘普遍采用S.M.A.R.T技术（SelfMonitoringAnalysisandReporting

Technology即自监测、分析及报告技术）来保护数据，各大硬盘厂商也推出了自己的特色产

品：昆腾公司在火球八代硬盘中内建了DPS（数据保护系统），Maxtor（迈拓）在金钻二代

上应用了MaxSafe技术，以及Seagate（西捷）的DST（DriveSelfTest,驱动器自我检测）

和IBM的DFT（DriveFitnessTest,驱动器健康检测）等等。这些检测软件能有效地保护硬

盘内数据的安全，用户使用时也可以更加放心了。

什么是S.M.A,R.T.

问：什么是S.M.A.R.T.?

答：S.M.A.R.T.即硬盘的自监测、分析、报告技术，这是现在硬盘普遍采用的数据安全技术,

在硬盘工作的时候监测系统对电机、电路、磁盘、磁头的状态进行分析，当有异常发生的时

候就会发出警告，有的还会自动降速并备份数据。

什么是IDE与EIDE

问：IDE接口是什么？EIDE接口又是什么？

答：IDE的本意是指把控制器与盘体集成在•起的硬盘驱动器，我们常说的IDE接口，也

叫ATA接口。ATA接口最初是在1986年由CDC、康柏和西部数据共同开发的，使用40芯

的扁平电缆线。IDE接口成本低廉，1990年后生产的PC机开始普遍采用IDE接口。

最初的IDE接口只考虑了硬盘，后来为了让CD-ROM等设备也使用ATA接口，西部数据提

出了EIDE的概念，EIDE实际上包含了ATA-2和ATAPI两种标准（后者是为CDROM等设

备制定的）。ATA接口的最新标准是ATA-3,与ATA-2相比，ATA-3没有增加更高速率的工

作模式，但改进了数据传输的可靠性，加入了一个简单的安全方案，对电源管理方案进行了

修改，并引入了S.M.A.R.T.技术，让硬盘在出错时能够向系统报告。

什么是ATA133

问：经常可以在介绍硬盘时提到硬盘支持ATA66、ATA100、ATA133,这是什么意思？

答：ATA33/66/100并不是新接口规范，它们只是对EIDE接口的增强。ATA100是硬盘生产

商昆腾（Quantum）联合儿大厂商在原有的ATA66基础上推出的新一代接口类型，这个接口

得到了英特尔和其它一些主要芯片制造商的支持，目前的主流主板芯片组都支持该标准。

ATA100硬盘的最大特点就是将硬盘的最大外部数据传输率提高到了100MB/S,在数据线方

面，它与ATA66一样，使用的是向下兼容的80芯数据线。

ATA133是Maxtor公司推出的接口规范，支持133MB/s的接口传输速率，比原来的ATA100

接口速率高33%。其实今后硬盘接口规范的发展方向并不是现在的ATA并行口，而是Intel

提倡的SerialATA（串行ATA接口）。而ATA133只是Maxtor推出的•种过渡方案，因为现

在的并行接口与以后的SerialATA根本不兼容，这样一来用户的旧设备就无法使用新的接口

T,而且SerialATA最快要在2003年才会开始普及，在中间的过渡时间中,ATA100很难

满足高速发展的硬盘传输要求，所以Maxtor推出了这种名为“FastDrive”的接口规范，作

为过渡方案。

ATA133接口仍然使用80芯的数据线，并且与以前的ATA33/66/100完全兼容。不过要想真

正享受到ATA133的快感，主板的南桥芯片必须支持该标准才行，否则的话你就只能另外

购买ATA133控制卡了。目前支持ATA133标准的南桥芯片有VIA的VT8233A和Ali的

M1535D+,以及SiS962；南桥型号较老及基于Intel芯片组的主板要通过板载UltraATA133

控制芯片或搭配独立的控制卡才行，目前常见的ATA133控制芯片有Promise公司生产的用

于Ultra133TX2控制卡的PDC20269、用于FastTrakTX2000RAID卡的PDC20271和供主板

厂家板载的PDC20275(UltraATA/133),PDC20276(RAID0/1)、PDC20277(服务器级RAID

0/1)；另外则有HighPoint公司生产的单通道的HPT371和双通道的HPT302,它们分别用于

Rocket133S和Rocket133控制卡，而双通道的HPT372和四通道的HPT374则是RAID控制

-H-I工

心力o

什么是AFCMedia技术

问：什么是AFCMedia技术？

答：AFCMedia技术可以在不改变硬盘磁头和不增加盘片的情况下大幅度提升硬盘容量。从

而突破了硬盘单碟容量极限。AFCMedia是Antiferromag-netically-coupledMedia的缩

写，意为抗铁磁性耦合介质。

应用AFCMedia技术，需要用到一种特殊的金属材料。这种特殊的AFC介质有一个十分有

趣的名字，叫作“仙子之尘(PixieDust)”。AFCMedia技术在磁盘表面添加了一层很薄很薄

的物质，从而使磁盘的单位面积的碟片上可以允许存储更多的数据资料。该物质是贵金属伯

系元素中的钉元素(元素符号Ru),钉与钠金属一样属于稀有金属。

图为AFC介质的结构示意图，磁存储层由原来的一层改变成两层，在两层磁介质之间的物

质就是钉金属层材料。

现有的传统硬盘碟片的存储密度大约是在每平方英寸20Gbit左右，从IBM最新公布的资料

来看，如果应用了AFC介质，至少可以达到目前普通硬盘介质容量的4倍，也即是具有至

少每平方英寸80Gbit的区域密度。按这个理论值推算，传统介质出现SPE超磁现象的区域

密度为每平方英寸2(X)Gbit,而使用AFC介质后出现SPE超磁现象的区域密度就可以提高

到每平方英寸800Gbit。纵观现在的硬盘技术，每平方英寸200Gbit的限制很快就会出现，

到了2003年硬盘的区域密度就可能达到每平方英寸100Gbit；而到2005年的时候则会达到

每平方英寸200Gbit。

为什么硬盘实际容量比标准容量小

问：为什么硬盘实际容量比标准容量小？

答：硬盘容量(Volume)的单位为兆字节(MB)或千兆字节(GB)。许多人发现，计算机中显示出

来的容量往往比硬盘容量的标称值要小。这是由于不同的单位转换关系造成的。我们知道，

在计算机中1GB=1O24MB,而硬盘厂家通常是按照lGB=1000MB进行换算的。

什么是簇

问：什么是簇？

答：文件占用磁盘空间时，基本单位不是字节而是簇。簇的大小与磁盘的规格有关，•般情

况下，软盘每簇是1个扇区，硬盘每簇的扇区数与硬盘的总容量大小有关，可能是4、8、

16、32、64,另外簇大小与硬盘的分区格式也有关系。

由于硬盘是以簇作为存储单位，所以同一个文件的数据并不一定完整地存放在磁盘的一个连

续的区域内，而往往会分成若干段，像一条链子--样存放，这种存储方式称为文件的链式存

储。硬盘上的文件常常要进行创建、删除、增长、缩短等操作，这样的操作越多，盘上的文

件就可能被分得越零碎(每段至少是1簇)。但是，由于硬盘上保存着段与段之间的连接信息

(即FAT),操作系统在读取文件时，总是能够准确地找到各段的位置并正确读出。不过，这

种以簇为单位的存储法也是有其缺陷的。主要表现在对空间的利用上，每个文件的最后簇

都有可能有未被完全利用的空间(称为尾簇空间)。一般来说，当文件个数比较多时，平均每

个文件要浪费半个簇的空间。

什么是扇区

问：什么是扇区？

答：磁盘的每一面被分为很多条磁道，即表面上的一些同心园，越接近中心，圆就越小。而

每一个磁道又按512个字节为单位划分为等分，叫做扇区，在一些硬盘的参数列表上你可以

看到描述每个磁道的扇区数的参数，它通常用一个范围标识，例如373-746,这标识，最

外圈的磁道有746个扇区，而最里面的磁道有373个扇区，因此可以算出来，磁道的容量分

别是从382KB到191KB。

什么是柱面

问：什么是柱面？

答：柱面用于定义在一个硬盘中所有磁盘的所有的磁道数，也就是说，柱面定义了不同磁盘

的磁道数。这样，•个有四碟的硬盘就有八面可以存放数据，一个柱面就有八个磁道，如果

每一个磁盘有500个磁道，那么这个硬盘应该有4000个磁道，或者500个柱面。

什么是硬盘主引导区

问：硬盘主引导区指什么？它的作用是什么？

答：硬盘主引导区位于整个硬盘的0磁道0柱面1扇区。不过，在总共512字节的主引导扇

区中，MBR（主引导记录）占用了其中的446个字节（偏移0〜偏移1BDH）,另外的64个字节

（偏移1BEH〜偏移1FDH）交给了DPT（DiskPartitionTable硬盘分区表），最后两个字节“55

AA"（偏移1FEH〜偏移1FFH）是分区的结束标志。这些整体构成了硬盘的主引导扇区，大

致的结构如图所示。

0000

MainBootRecord

主引导记录（446字节）

01BD

01BE

01CD分区信息1（16字节）

01CE

01DD分区信息2（16字节）

01DE

01ED分区信息3（16字节）

01EE

01FD分区信息4（16字节）

01FE|01FF

55|AA

主引导记录中包含了硬盘的一系列参数和一段引导程序。其中的硬盘引导程序的主要作用是

检查分区表是否正确并且在系统硬件完成自检以后引导具有激活标志的分区上的操作系统，

并将控制权交给启动程序。MBR是由分区程序（如Fdisk）所产生的，它不依赖任何操作系统,

而且硬盘引导程序也是可以改变的，从而实现多系统共存，例如在前面章节中我们所提到的

LILO等程序的工作原理就是基于修改MBR来实现的。硬盘分区表项的16个字节的具体含

义如下表所示：

偏移长度位置含义

0字行第1字节表示分区状态，如：

Of非活动分区

80f活动分区

1字节第2字节该分区起始头(Head)

2字节第3字节该分区起始扇区(Sector)和起始柱面(Cylinder)

4字行第4字节表示该分区类型，如：

82fLinuxNative分区

83fLinuxSwap分区

5字节第5字节该分区终止头(Head)

6双字第6~8该分区终止扇区(Sector)和

字节终止柱面(Cylinder)

8双字第9〜9该分区起始绝对分区

字节

C双字第13〜16该分区扇区数

字节

以上这些参数我们用NU8.0中DiskEdit工具软件可轻松获取，其功能非常强大，但应用不

当会有很大错误，请各位注意使用方法。操作步骤如下：

以一台硬盘容量为270MB,分为C盘(100MB)和D盘(170MB)的计算机为例，在纯DOS下

启动DiskEdit-在对象菜单(Object)上选中驱动器(Drive)和物理磁盘选项后确定一在对象菜

单(Object)上选中分区表(PartitionTable)—在显示菜单(View)中选择十六进制(Hex)。以下数据

为主分区信息：

000001B0:0000000000000000-0000000000008001

000001C0:0100060D686D2800-0000782003000000

000001DO:416E050DE8AEA020-030030EE04000000

000001E0:0000000000000000-0000000000000000

000001F0:0000000000000000-00000000000055AA

为了让读者能更加具体地认识硬盘主引导记录，下面再以一个实例来具体介绍。例：

80010100OBFEBFFC3F0000007E86BB00

最前面的“80”是一个分区的激活标志，表示系统可引导；“010100”表示分区开始的磁头

号为01，开始的扇区号为01,开始的柱面号为00；“0B”表示分区的系统类型是FAT32,

其他比较常用的有04(FAT16),07(NTFS)；“FEBFFC”表示分区结束的磁头号为254,

分区结束的扇区号为63、分区结束的柱面号为764；“3F000000”表示首扇区的相对扇区

号为63；“7E86BB00”表示总扇区数为12289622»

什么是硬盘DBR区

问：硬盘DBR区指什么？它的作用是什么？

答：DBR(操作系统引导记录区)，它通常位于硬盘的0磁道1柱面1扇区，是操作系统可以

直接访问的第一-个扇区，它包括一个引导程序和一•个被称为BPB(BiosParameterBlock)的本

分区参数记录表。引导程序的主要任务是当MBR将系统控制权交给它时;判断本分区根目

录前两个文件是不是操作系统的引导文件(以DOS为例，即是lO.sys和Msdos.sys)。如果确

定存在，就把其读入内存，并把控制权交给该文件。BPB参数块记录着本分区的起始扇区、

结束扇区、文件存储格式、硬盘介质描述符、根目录大小、FAT个数、分配单元的大小等重

要参数。

什么是硬盘FAT表

问：硬盘FAT表指什么？它的作用是什么？

答：FAT（文件分配表），它是用于记录硬盘内簇的使用情况的详细数据表，这样做的目的是

为了实现文件的链式存储。因为硬盘必须准确地记录哪些簇已经被文件占用，还必须为每个

已经占用的簇指明存储后继内容的下一个簇的簇号，对一个文件的最后一簇，则要指明本簇

无后继簇。

你不难想象，如果文件分配表损坏或者丢失的话，那最直接的后果将是硬盘数据的丢失，虽

然这在理论上数据并没有丢失，但是由于FAT损坏了，就好比索引丢失，系统自然就无法

识别出存储在硬盘内的数据。当然，此时如果你有硬盘分区表（时）备份的话，只需用备份

文件恢复硬盘的分区表即可找回数据。

正是山于FAT对于文件管理的重要性，所以平时我们一定要注意为FAT作个备份，即在原

FAT的后面再建一个同样的FAT。初形成的FAT中所有项都标明为“未占用”，但如果磁盘

有局部损坏，那么格式化程序会检测出损坏的簇，在相应的项中标为“坏簇”，以后存文件

时就不会再使用这个簇了。FAT的项数与硬盘上的总簇数相当，每一项占用的字节数也要与

总簇数相适应，因为其中需要存放簇号。FAT的格式有多种，其中FAT16是指文件分配表

使用16位数字，16位分配表最多能管理65536（即2的16次方）个簇，也就是所规定的一个

硬盘分区。

由于每个簇的存储空间最大只有32KB,所以在使用FAT16管理硬盘时，每个分区的最大存

储容量只有（65536X32KBR048MB,也就是我们常说的2.1GB。现在的硬盘容量越来越大，

由于FAT16对硬盘分区的容量有限制，所以当硬盘容量超过2GB之后，你只能将硬盘划分

成多个2GB的分区后才能正常使用。为此，从Windows95OSR2版本开始使用FAT32标准，

即使用32位的文件分配表来管理硬盘文件，这样系统就能为文件分配多达4294967296（即2

的32次方）个簇，所以在簇同样为32KB时每个分区容量最大可达65GB以上。此外使用

FAT32管理硬盘时，每个逻辑盘中的簇长度也比使用FAT16标准管理的同等容量逻辑盘小

很多。由于文件存储在硬盘上占用的磁盘空间以簇为最小单位，所以某一文件即使只有几十

个字节也必须占用整个簇，因此逻辑盘的簇单位容量越小越能合理利用存储空间。所以

FAT32更适于大硬盘。

什么是硬盘FDT表

问：硬盘FDT表？它的作用是什么？

答：硬盘FDT文件目录表（DIR根目录区），它紧接着第二FAT表（即备份的FAT表）之后，

记录着根目录下每个文件（目录）的起始单元、文件的属性等。

定位文件位置时，操作系统根据DIR中的起始单元，结合FAT表就可以知道文件在硬盘中

的具体位置和大小了。

什么是硬盘DATA区

问：硬盘DATA区指什么？它的作用是什么？

答：DATA(数据区)，它是真正意义上数据存储的地方，位于DIR区之后，占据硬盘上的大

部分数据空间。

什么是SCSI

问：什么是SCSI?

答：SCSI的英文全称为"SmallComputerSystemInterface”(小型计算机系统接口)。它

是一种与IDE(ATA)完全不同的接口，它不是专门为硬盘设计的，而是一种总线型的系统

接口。每个SCSI总线上可以连接包括SCSI控制卡在内的8个SCSI设备。SCSI的优势在

于它支持多种设备，独立的总线使得它对CPU的占用率很低，传输速率比ATA接口快得多，

但同时价格也很高，所以也决定了其普及程度远不如IDE,只能在高档的电脑设备中出现。

什么是RAID

问：什么是RAID?

答：RAID是目前最热门的硬盘应用技术,"RAID"是"RedundantArraysOfInexpensiveDisks"

的缩写，即“廉价磁盘冗余阵列”。

RAID的优点很多，它可以根据你的需要制定不同的硬盘组、工作方式，目前常见的有RAID

0、RAIDKRAID0+1以及RAID5等几种模式。

1.RAID0

RAID0是一种最简单的硬盘阵列，它将所有的硬盘看作一个大的逻辑硬盘，而不管你这个

逻辑硬盘到底是由多少个物理硬盘组成的。当我们在硬盘上读写数据时，系统会将数据以块

的形式依次分开存入各个硬盘，此时硬盘的读写操作是由各硬盘分担的，因此工作在此模式

下的硬盘有着非常好的存取速度，也加大了硬盘的容量.

2.RAID1

与以速度为王的RAID0相比，RAID1则是另外个极端——以稳定、安全性为前提。它

将所有的磁盘分成两组，两两相对组成镜像，也就是说每当写入数据时，它会将数据同时写

到两组硬盘，起到个“即时备份”的作用。如果用两个硬盘组成•个RAID1,则系统真

正可用的磁盘空间将只有总空间的一半。

3.RAID0+1

顾名思义，RAID0+1就是将RAID0与RAID1的功能集于一身，既有RAID0的高速度，

乂有RAID1的高安全性，不过组成该模式至少需要4块硬盘。

什么是NCQ技术

问：什么是NCQ技术？

答：SATA规范支持许多新的功能，其中之•就是全速命令排队(NativeCommandQueuing,

NCQ)。

它是一种使硬盘内部优化工作负荷执行顺序,通过对内部队列中的命令进行重新排序实

现智能数据管理，改善硬盘因机械部件而受到的各种性能制约。

如果对硬盘机械动作的执行过程实施智能化的内部管理，则可以大大提高整个工作流程

的效率。即取出队列中的命令，然后重新排序，以便有效地获取和发送主机请求的数据，在

硬盘执行某一命令的同时.，队列中可以加入新的命令并排在等待执行的作业中。

如果新的命令恰好是处理起来机械效率最高的，那么它就是队列中要处理的卜一个命

令。举个例子：比如向硬盘下达一组数据传送指令，由于数据在磁盘上分布位不同，磁头可

能会先读取260扇区，再读取7660扇区，然后又读取261扇区……如果我们对指令进行优

化排列，可以先读260扇区，接着依次读261扇区，最后读取7660扇区……

显然，指令排列后减少了磁头臂来回移动的时间，使数据读取更有效。并且有效的排序

算法除了考虑目标数据的线性位置，也会考虑其角度位置，并且还要对线性位置和角度位置

进行优化，以使总线的服务时间最小，这个过程也称做“基于寻道和旋转优化的命令重新排

序

目前希捷、迈拓等硬盘厂商已经在SATA硬盘中应用了NCQ技术。

什么是SPE现象

问：在过去三四年时间里，硬盘的容量提升更是比CPU的摩尔定律还要快，呈现跳跃式发

展的势头。目前80GB甚至100GB以上的硬盘也已经进入主流市场了。硬盘的容量有可能

继续以如此高的速度增长吗？

答：不是，因为当磁盘上的磁体区变得太小时，它们将不能保持磁性的正确方向，将会出现

SPE(SuperparamagneticEffect)现象。

当硬盘中磁化区域愈来愈小，磁化区域就愈容易受到周围环境的影响，当这个区域减小到一

定的程度，硬盘本身的温度甚至室温均可以改变这个磁化区域所记录的信息的状态，并且这

种影响不具规律性。这样一来就会严重影响到存储信息的稳定性和安全性。这种现象就被称

为SPE(SuperparamagneticEffect)超磁限制或者超磁效应。

从目前的技术水平来看，据预测大概在磁盘的区域密度达到150~200Gbit平方英寸时会出现

超磁效应，因此未来的3到5年内采用传统磁技术制造的磁盘，容量将达到极限。

硬盘选购知识

如何鉴别正品迈拓硬盘

问：如何鉴别正品迈拓硬盘？

答：第1步：查看硬盘的出厂序列号：

硬盘的出厂序列号并不难找，找到盘体上表面的条形码区域，SN之后的字母与数字的

组合就是这块硬盘的8位序列号；或者从盘体侧面的不干胶贴上也可以找到。如果你的硬盘

已经安装结束，而你又不想打开机箱，那么可以安装AIDA32,切换到“存储f/IA”页面，

即可查看到硬盘的出厂序列号。

第2步：查询序列号

打开https://www.maxtor.eom/en/support/service/rma/create/01_serial_number.cfm?dt=JX面，在

这里键入硬盘标签上的SerialNumber(S/N)号码，请注意不要输入错误，然后点击“Next”

按钮继续。

第3步：查看硬盘质保信息

现在，我们就可以看到质保信息了，这里会以表格的形式显示磁盘类型(DriveType)

是ATA或是SCSI、TLA号码(TLANumber),质保状态(Status/Message,如果显示为“In

warrantyf,说明尚未过保修期）、保修到期日期（ExpirationDate）。

如果键入的序列号有错误，"DriveType”栏则会显示“Unknown”，其余各栏也无法正

常显示相应的信息。

如何鉴别正品希捷硬盘

问：如何鉴别正品希捷硬盘？

答：希捷硬盘的全国总代理为雷射电脑有限公司，从2004年2月起已推出全新的“彩虹”

雷霆全国联保标签，如图所示，这里显示出清晰的保修编码，前面的四位数字即说明有效保

修期，这里表示产品有效期为2005年2月。

同时你还可以进入hup:〃/customer/warranly_validation_cn.jsp页面，

在这里输入序列号（S/N）、硬盘型号（ModelNumber）或部件号（P/N）,然后点击“提交”

按钮，除了可以查看到硬盘的序列号、型号、部件号等信息外，我们可以在这里了解到这块

硬盘的保修状况、失效日期、销售代理商（此处显示代理商为雷射电脑），并且页面下方还

显示了详细的保修状况，例如可以将非正规渠道而来的产品直接返回给希捷的方式获得保

修。

这里需要说明的是，目前希捷硬盘在国内的代理商共有五家，分别是雷射电脑、记忆科

技、伟仕电脑、广源行、香港科邦电脑，如果你所购买的希捷硬盘不是由这五家公司所代理，

那么可要当心了。

如何鉴别正品西部数据硬盘

问：如何鉴别正品西部数据硬盘？

答：西部数据（WD）的硬盘背面都贴有做工精细的铭牌，在铭牌的左上角有WD的标志，

在条形码的下部就是S/N编号，编号长达12位，请记下这个编号。打开

/websupport/clearexp_scripts/warrantystart.asp?lang=cn页面，在“请

选择您的国家和地区”下拉列表框中选择“中国”，然后点击“搜索”按钮，然后在“序列

号列表”框中直接输入硬盘序列号，一次最多查询150个，然后点击下面的“查看保修”按

钮就可以打开所示页面。

序列号:保修状态检查

＜p＞以下是您输入的产品序列号的保修详细资料：＜加＞

序列号型号状态日期:

WMA6S1010369W800BB-00BSA0有限保修期限内7/20/2004

符合更换条件的弱动器数目：1

不符合更换条件的驱动者数目：0

注意如果保修状态显示为攫尴薇P逅，这表明产品最初卖给了系统制造商，或者产品在最初发运的地区

（美国、欧洲-中东-非洲或亚太地区）之外.诸联系系统厂商或购买地点以获得保修服务,有关我们的保

修说明详情，请访问我们的保修信息页。

如何鉴别正品IBM硬盘

问：如何鉴别正品IBM硬盘？

答：这里需要说明的是，由于IBM的硬盘事业部已被日立收购，因此IBM硬盘的质保服务

也全部由H立公司负责。请打开/hdd/support/ibmredirect.html,在这

里点击uWarrantycheck"链接，然后会弹出一个名为“Quickwarrantycheck"的对话框，

在“Serialnumber”框下键入IBM硬盘的序列号，然后点击“Check”按钮，很快就可以了

解到“Expiration保信息。

如何识别希捷硬盘编号

问：如何识别希捷硬盘编号？

答：目前，希捷硬盘的编号方式都是由4部分组成，以下，我们以容量为160GB的Barracuda

7200.7串行版ST3160023AS为例，进行介绍。

ST：希捷科技公司的英文缩写。

3：表示采用3.5英寸、Low-Profile(LP)、1英寸高等指标。

160023：格式化以后的硬盘容量，单位为MB。

AS：这个字段表示硬盘接口规范。A表示ATA、UltraATA等一系列规格，而AS表示

SerialATA,AG则表示笔记本电脑专用ATA接口，W和N为SCSI接口，W/FC代表光纤

通道。

如何识别三星硬盘编号

问：如何识别三星硬盘编号？

硬盘编号

答：三星硬盘的编号也由四部分组成，这里我们以三星SP1213c进行介绍。

SP：其中S是SpinPoint的缩写，P表示7200rpm,而5400rpm的产品则用V表示。

121：这个字段用来标识硬盘容量，单位为100MB。在80GB以上的硬盘中，末位为1表示

使用8MB缓存。这里表示120GB容量，采用8MB缓存。

3：这里定义磁头数量，表示本款产品采用3个物理磁头。

C：标识接口类型。N表示ATA133,C表示SATA,H是早期ATA100的代码，D则表示更

古老的ATA66。

如何识别迈拓硬盘编号

问：如何识别迈拓硬盘编号？

硬盘编号

答：这里我们以串行120GB金钻9代6Y120M0为例进行介绍。

6Y：有1位或者两位字母/数字组成。它代表迈拓硬盘产品型号的标识符。6Y代表金钻9

代，6E代表金钻8代，6L代表金钻7代，5T代表金钻6代；2R代表美钻1代，2B代表美

钻2代；3（40GB或以F）或9（40GB或以上）代表星钻1代，4W代表星钻2代；4D（4K）

代表新火球1代。

120：由3位或4位数字组成，说明硬盘容量，上面的例子中040代表40GB。

M：这里的1位字母代表硬盘接口类型。J或L代表UltraATA133,H代表UltraATA100,U

代表UltraATA66,D代表UltraATA33。P说明该硬盘为8MB缓存的UllraATA133接口，M

表示它是SATA产品。

0：这里的1位数字代表硬盘中的物理磁头数量。但是从金钻8代开始，最后一位数字全部

简化成0,已不代表任何意义。

如何识别日立硬盘编号

问：如何识别日立硬盘编号？

硬盘编号

答：日立硬盘的编号相对复杂一点，这里我们以HDS722525VLSA80串行250GB硬盘为例

进行介绍。

H：是Hitachi日立的缩写。

D：著名的Deskstar系列的缩写。

S：标准

72：产品为7200rpm规格。

25：该系列产品的最高容量，这里指250GB。

25：该款产品的容量，这里也是250GB。

V：系列代码。

L：高度为1英寸。

SA：表示是SATA产品，如果是AT则表示是传统的PATA硬盘。

8：表示缓存容量是8MB。

0：没有实际意义，保留位置。

如何识别西部数据硬盘编号

问：如何识别西部数据硬盘编号？

答:这里我们以WD2500JD为例进行介绍。

WD：西部数据的公司名称缩写。

2500：表示容量，单位也是I00MB,这里表示250GB的总容量。

J：转速。A代表5400rpm的“鱼子酱”系列，B代表7200rpm的“鱼子酱”产品，E代表

5400rpm的Protege旧款产品。J表示这款硬盘采用了8MB缓存，转速为7200rpm。而G则

表示8MB缓存配合lOOOOrpm的转速。

D：表示接口。A表示ATA66,B表示ATA100,C表示IEEE1394,D表示SATA,W表示

A/V影音系统专用的硬盘。

什么是并行ATA

问：什么是并行ATA?

答：ATA其实是IDE设备的接口标准，大部分硬盘、光驱、软驱等等都使用的是ATA接口。

譬如现在绝大部分的朋友用的都是并行ATA接口的硬盘，应该对它80针排线的接口是再熟

悉不过了吧?平常我们说到硬盘接口，就不得不提到什么Ultra-ATA/100、Ultra-ATA/133,这

表示什么呢?这告诉我们该硬盘接口的最大传输速率为100MB/S和133MB/S,且硬盘是以并

行的方式进行数据传输，所以我们也把这类硬盘称为并行ATAo

什么是串行ATA

问：什么是串行ATA?

答：串行穴I、A全称是SerialATA,它是一•种新的接口标准。与并行ATA的主要不同就在于

它的传输方式。它和并行传输不同，它只有两对数据线，采用点对点传输，以比并行传输更

高的速度将数据分组传输。现在的串行ATA接口传输速率为150MB/S,而且这个值将会迅

速增长。

串行ATA和并行ATA有什么传输的区别

问：串行ATA和并行ATA有什么传输的区别？

答：现在的并行ATA接口使用的是16位的双向总线，在1个数据传输周期内可以传输4个

字节的数据；而串行ATA使用的8位总线，每个时钟周期能传送1个字节。

这两种传输方式除了在每个时钟周期内传输速度不一样之外，在传输的模式上也有根本

的区别，串行ATA数据是一个接着一个数据包进行传输，而并行ATA则是一次同时传送数

个数据包，虽然表面上一个周期内并行ATA传送的数据更多，但是我们不要忘了，串行ATA

的时钟频率要比并行的时钟频率高很多，也就是说，单位时间内，进行数据传输的周期数目

更多，所以串行ATA的传输率高于并行ATA的传输率，并且未来还有更大的提升空间。

为什么我们要采用串行ATA接口

问：为什么我们要采用串行ATA接口？

答：这个回答很简单，当然是为了获得更高的数据传输率。随着当前设备需求的数据传输率

越来越高，接口的工作频率也越来越高，并行ATA接口逐渐暴露出一些设计上的“硬伤”，

其中最致命的就是并行线路的信号干扰。由于传统并行ATA采用并行的总线传输数据，必

须要求各个线路上数据同步，如果数据不能同步，就会出现反复读取数据，导致性能的下降,

甚至导致读取数据不稳定。

而采用排线设计的数据线，正是数据读取无法更快的“罪魁祸首”。由于并排的高速信

号在传输时，会在每条电缆的周围产生微弱的电磁场，进而影响到其它数据线中的数据传递,

还会因为线缆的长度和电压的变化而不断变化，随着总线频率的提升，磁场的强度也越来越

大，信号干扰的影响也越来越明显。

从理论上说串行传输的工作频率可以无限提高，串行ATA就是通过提高工作频率来提

升接口传输速率的。因此串行ATA可以实现更高的传输速率，而并行ATA在没有有效地解

决信号串扰问题之前，则很难达到这样高的传输速率。

并行ATA接口在总线频率方面受到其设计的制约，并不能一味地提升，而随着对数据

传输率的要求越来越高，目前最快的并行ATA接口ATA133的频率为33MHz,这个几乎已

经达到了并行接口的极限，再继续改造线路已不太现实。所以推出新的接口势在必行。

除了传输率较高之外，SATA还有哪些优点

问：除了传输率较高之外，SATA还有哪些优点呢？

答：

1.数据更可靠

在校验方面，并行ATA总线只是简单的CRC校验，一旦接收方发现数据传输出现问题,

就会自行将这些数据丢弃、然后要求重发，如果数据信号相互干扰过大，就会严重影响硬盘

的性能。

而串行ATA既对命令进行CRC校验，也对数据分组进行CRC校验，以此提高总线的

可靠性。

2.连线更简单

在数据线方面，并行ATA采用80针的排线，串行ATA由于采用点对点方式传输数据,

所以只需要4条线路即可完成发送和接收功能，加上另外的三条地线，一共只需要7条的物

理连线就可满足数据传输的需要。由于传输数据线较少，使得SATA在物理线路的电气性能

方面的干扰大大减小，这也保证了未来磁盘传输率进一步的提升。

和并行ATA相比，串行ATA的数据线更细小，这也使得机箱内部的连线比较容易整理，有

助于机箱内部空气的流通，使得机箱内部的散热更好。同样，串行ATA还有采用非排针脚

设计的接口和支持热插拔功能等优点。

串行ATA推出之后，并行ATA还会存在吗

问：串行ATA推出之后，并行ATA还会存在吗？

答：总的说来，串行ATA的优势是很明显的。当然，目前还有一些相对比较低速的设备在

使用并行ATA,如光驱、刻录机等设备，并行ATA的传输率已经可以满足的需要，所以，

并行和串行会在很长一段时间内并存。当然，串行ATA支持所有的ATA设备，也可支持光

驱等设备，但是串行ATA目前会先运用在硬盘上，未来将会支持更多的存储设备。

串行ATA是如何实现的

问：串行ATA是如何实现的？

答：目前的串行技术主要有两种实现方式：第一种为串行桥接方式。由于基于并行ATA的

硬盘技术已经相当成熟，所以在磁盘系统串行化的过程中出现了过渡型的产品，就是在原来

使用并行硬盘处理器的并行硬盘中或在主板的并行磁盘控制器上增加并-串转换的SATA桥

芯片已实现的串行界面。

在这种方式下，硬盘内部或桥芯片与磁盘控制器之间实际上仍以并行方式传输数据，只

是到了SATA桥，才将数据串行化。采用这种方式组建的磁盘系统只在数据线传输的一段利

用了串行技术，并且数据要经过串-并、并-串转换的开销，所以SerialATA的CRC技术优

势和150MB/S的理论界面速度未能完全发挥；但由于并行技术已十分成熟，简单的改造可

以降低成本并加快新品的上市速度，所以早期的SerialATA硬盘（如酷鱼V和金钻9）以及部

分使用Marvell88i8030桥芯片的主板普遍采用了这种方式。

第二种为串行硬盘处理器方式。磁盘系统的真正串行化是先从主板方面开始的，早在串

行硬盘正式投放市场以前，主板的SATA接口就已经就绪了。但在IntelICH5,SiS964以及

VIAVT8237这些真正支持SATA的南桥芯片出现以前，主板的SATA接口是通过第三方芯

片实现的。

这些芯片主要是Siliconlmage的Sil3112和Promise的PDC20375以及PDC20376,它

们能够从PCI总线上扩展出SATA界面，实现串行传输。目前主板方面的串行接口已经不成

问题，反倒是硬盘向串行过渡表现得比较迟缓。直至酷鱼7200.7Plus的出现实现了真正的

串行数据传输方式。由于酷鱼7200.7直接采用了串行硬盘处理器，所以无须并-串转换就能

直接提供串行界面，在减少了不必要的转换开销的同时也实现了硬盘数据的真正串行传输。

目前串行ATA主要还存在哪些问题

问：目前串行ATA主要还存在哪些问题？

答：虽然现在串行ATA的产品已经大量上市了，但目前的产品还存在一些问题，归纳如下：

1.桥接模式的串行ATA速度损失很大

目前上市的主板产品中有很多是使用桥接芯片来实现串行ATA,例如Promise20375/

20376/20378和Marvell80i8030芯片等，这种方式对串行ATA的速度影响非常的大，峰值

也只能达到70MB/S〜80MB/S的传输速率，只能达到150MB/S的带宽的一半。其实，不仅是

主板，目前很多已经上市的串行ATA硬盘产品也存在相同的问题。不过，随着ICH5等新

的串行ATA控制芯片上市，这一情况正在得到改善。

2.串行ATA并不比并行ATA快

随着串行ATA控制器和硬盘的逐渐上市，多家IT媒体都对此做了测试，但是测试的结

果出人意料之外：串行ATA系统相较于ATA/133系统的性能提升很小，而且甚至在某些测

试项目中还败给了ATA/133!

究其原因,很重要的一点是现在硬盘的最大内部传输率也就在65MB/S左右,连ATA/100

的能力都没有完全发挥，提高硬盘外部接口的速率只能提高传输速度的峰值，对于持续的传

输速率几乎没什么影响。

3.点对点传输模式与总线带宽的限制

此外，串行ATA的点对点传输模式也存在着一定的缺陷：虽然从理论上说每一个硬盘

都可以独享通道带宽，但实际情况却并非如此。目前PC1总线的带宽为133MB/S,而单个串

行ATA控制器的带宽就已经达到了150MB/S。如果系统要支持超过两个串行ATA设备的话，

芯片组的南桥就必须集成两个串行ATA控制器，才能提供300MB/S的带宽。要知道，目前

Intel南北桥之间的Hub-Link总线和VIA的V-Link总线的带宽都只有266MB/S,而此时两

个串行ATA控制器提供的300MB/S带宽已经超过了芯片组南北桥之间的传输速率，很显然

此时串行ATA与整机系统速度是不匹配的。在实际应用中，硬盘与控制器之间的数据传输

速率是不可能超过南北桥之间的数据传输速率的，系统总线成为瓶颈。不过目前SiSMuTIOL

技术已经达到了533MB/S和1.06GB/S的传输速率，而Intel和VIA支持串行ATA的新芯片

组中Hub-Link和V-Link的带宽都将达到533MB/S。

选购串行硬盘有什么地方需要注意

问：选购串行硬盘有什么地方需要注意？

答：1.平台是否支持SATA硬盘

如果你要选择SATA硬盘，首要条件就是硬件平台支持。目前对SATA设置的支持主要

通过以下两种方案来实现，大家可以根据自己实现情况来考虑：

主板直接支持

其实主板支持也有两种方式来实现，此前主板厂商主要采用Promise或是SiliconImage

等SATA接口芯片来让主板对SATA设备的支持。而随着支持SATA设备的南桥芯片如Intel

的ICH5(R)、VIAVT8237以及SiS964的推出，支持SATA设备已经成为了主流主板的标配

功能。

通过SATA护展卡实现

鉴于早期的主板并不支持SATA设备，因此厂商针对这部分潜在用户推出了通过PCI

接口的SATA扩展卡，配合SATA硬盘组建SATA系统。但此类SATA扩展卡价格较高，而

且由于受PCI总线的制约：PCI总线位宽为32位，运行频率一般为33MHz,故此仅能提供

32X33/8=133MB/S的峰值带宽，同时硬盘还要与其他PCI设备共用PCI总线，因此SerialATA

总线理论上的150MB/S带宽实际上难于达到。

相对普通用户来说，显然第一种方案显然是既省钱又方便的。如果你的主板并不支持

SATA设备的话，如非很必要，仍建议你考虑并行硬盘。

2.电源是否支持

除了需要主板支持SATA设备外，还有一点要大家需要留意的：电源是否支持？相对大

家都很熟悉的PATA而言，SAIA体系的结构的改变也体现在电源插口上。由于SATA需要

3.3V、5V和12V等多种电压，每种电压有3根相关定义脚，再加上地线5根和1根保留脚，

加起来串行ATA硬盘的输入电源线就需要15个针脚。这比目前并行硬盘的电源脚数增加不

少。

虽然其接插方式也改为更人性化的L型盲插接口，但宽度比PATA宽了许多。因为目前

大部分电源都来不及提供这种串行硬盘专用供电插头，所以使用SATA硬盘的用户还必须自

购一条转接线才行，稍嫌麻烦。不过，日立、迈拓等部分硬盘厂商通过在硬盘电路板上设置

转换电路，实现了L型盲插接口和传统4针电源接口并存的方式，免除了用户联结电源时

的麻烦。

3.超频玩家要三思

虽然在性能上SATA硬盘较并行硬盘具有优势，但SATA硬盘对应用环境的要求(如外

频)也要比并行硬盘要高：如果你的系统运行的非超准外频下，系统会常常出现找不到硬盘、

启动文件损坏等的问题。因此，如果你喜欢超频的话，希望你在选择SATA硬盘前要三思了。

4.入门者三思

此外，就目前的主板上使用的实际情况来说，相对于大家已经十分熟悉的并行硬盘的

BIOS设置而言，针对SATA硬盘方面由于增加了有关SATA的相关设置并且通常具备多种

模式可供选择，因此在BIOS设置变得有些麻烦。

而且在操作系统方面对SATA硬盘的支持度还不是很完善：即便是WindowsXP中并没

有整合有SATA硬盘所需要的驱动程序，需要用户自己动手安装。这对入门者来说仍有一定

难度。如果你是一名入门者，在这里我们仍建议你考虑并行硬盘。

硬盘使用维护技巧

硬盘应当如何保养

问：硬盘应当如何保养？

答：1、硬盘在工作时不能突然关机

2、防止灰尘进入

3、要防止温度过高

4、要定期整理硬盘上的信息

5、要定期对硬盘进行杀毒

6、用手拿硬盘时要小心

7、尽量不要使用硬盘压缩技术

8、在工作中不能移动硬盘

9、使用塑料或橡皮来消除硬盘噪音

什么是硬盘的逻辑锁

问：什么是硬盘的逻辑锁？

答:，“硬盘逻辑锁”是一种很常见的恶作剧手段。中了逻辑锁之后，无论使用什么设备都不

能正常引导系统，甚至是软盘、光驱、挂双硬盘都一样没有任何作用。

“逻辑锁”的上锁原理：计算机在引导DOS系统时将会搜索所有逻辑盘的顺序，当DOS

被引导时，首先要去找主引导扇区的分区表信息，然后查找各扩展分区的逻辑盘。“逻辑锁”

修改了正常的主引导分区记录，将扩展分区的