硬盘

1.硬盘缓存（Cache memory）

硬盘缓存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。目前一般以SDRAM为主，此缓存容量越大越好。

硬盘缓存设计源于硬盘的内部外部数据传输速度不同，增加缓存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，硬盘直接把缓存中的数据传输到内存中就可以了, 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，继续执行下面的工作，而硬盘则在空闲时再将缓存中的数据写入到盘片上。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。硬盘缓存对读写

小文件提高硬盘工作效率有不错的效果。现在常见PATA硬盘通常带2m-8m缓存，sata硬盘普遍带8m甚至16m的缓存，大容量硬盘500G以上可能配备32M的缓存。由于SDRAM的速度比磁介质快很多，因此也就加快了数据传输的速度。现在多数硬盘都是采用缓存设计，极大提高了硬盘读写的效率。

2.传输速率(Data Transfer Rate)

硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/s）或兆比特每秒（Mbit/s）官方数据中更多的采用Mbit/s为单位。硬盘数据传输率又包括内部数据传输率和外部数据传输率。要注意的是MB/s和Mbit/s是不同的，MB/s的含义是兆字节每秒，Mbit/s的含义是兆比特每秒，是指每秒传输的字节数量，Mbit/s是指每秒传输的比特位数。MB/s中的B字母是Byte的含义，虽然与Mbit/s中的bit翻译一样，都是比特，也都是数据量度单位，但二者是完全不同的。Byte是字节数，bit是位数，在计算机中每八位为一字节，也就是1Byte＝8bit，是1：8的对应关系。因此1MB/s等于8Mbit/s。因此在在书写单位时一定要注意B字母的大小写，尤其有些人还把Mbit/s简写为Mb/s，大B和小b误差千里，书写时必须注意。

3.内部数据传输率 （Internal Transfer Rate）

是指硬盘磁头与缓存之间的数据传输率，简单的说就是硬盘将数据从盘片上读取出来，然后存储在缓存内的速度。内部传输率的高低

才是评价一个硬盘整体性能的决定性因素，内部传输率主要依赖于硬盘的旋转速度和磁盘密度。一般来讲，硬盘的转速相同时，单碟容量大的内 部传输率高；在单碟容量相同时，转速高的硬盘的内部传输率高。

内部传输率可以明确表现出硬盘的读写速度，它是衡量硬盘性能的真正标准。提高硬盘的内部传输率才能对磁盘子系统的性能有最直接、最明显的提升。目前内部数据传输率还是在一个比较低的层次上，内部数据传输率低已经成为硬盘性能的最大瓶颈。目前主流的家用级硬盘，内部数据传输率基本还停留在70~90 MB/s左右，而且在连续工作时，这个数据会降到更低。

在硬盘的数据传输率上不能用简单的MB和Mbit的换算关系（1B=8bit）来进行换算。比如某款产品官方标称的内部数据传输率为683Mbit/s，此时不能简单的认为683除以8得到85.375，就认为85MB/s是该硬盘的内部数据传输率。因为在683Mbit中还包含有许多bit（位）的辅助信息，不完全是硬盘传输的数据，换算出来必然小于85.375MB/S。

4.外部数据传输率：(External Transfer Rate)

一般也称为突发数据传输或接口传输率。是指硬盘缓存和电脑系统之间的数据传输率，也就是计算机通过硬盘接口从缓存中将数据读出交给相应的控制器的速率。

平常IDE接口的硬盘所采用的ATA66、ATA100、ATA133等接

口，就是以硬盘的理论最大外部数据传输率来表示的。ATA100中的100就代表着这块硬盘的外部数据传输率理论最大值是100MB/s；ATA133则代表外部数据传输率理论最大值是133MB/s；而SATA第一代接口的硬盘外部理论数据最大传输率可达150MB/s。二代达到300MB/S,而这些只是硬盘理论上最大的外部数据传输率，在实际的日常工作中是无法达到这个数值的。

5.转速(Rotationl Speed)

是指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，转速越大，硬盘的整体性能也就越好。

硬盘转速以每分钟多少转来表示，单位表示为RPM，（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。 家用硬盘的转速一般有00rpm、7200rpm几种，笔记本以4200rpm、00rpm为主，对7200rpm的笔记本硬盘市场中还较为少见；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。

6.平均寻道时间（Average Seek Time）

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。这个时间越低则产品越好。

平均寻道时间能在一定程度上体现硬盘读取数据的能力，单位为毫秒（ms）。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；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。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。

7.磁头数

磁头是硬盘中对盘片进行读写工作的关键部件，它的主要作用就是将存储在硬盘盘片上的磁信息转化为电信号向外传输，是硬盘中最精密的部位之一。硬盘在工作时，磁头通过感应旋转的盘片上磁场的变化来读取数据；通过改变盘片上的磁场来写入数据。为避免磁头和盘片的磨损，在工作状态时，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接触，只有在电源关闭之后，磁头会自动回到在盘片上的固定位置（称为着陆区，此处盘片并不存储数据，是盘片的起始位置）。 硬盘的磁头数取决于硬盘中的碟片数，盘片正反两面都存储着数据，所以一个盘片对应两个磁头才能正常工作。比如总容量250GB

的硬盘，采用单碟容量250GB的盘片，那只有一张盘片，该盘片正反面都有数据，则对应两个磁头；而同样总容量320GB的硬盘，采用二张盘片，则只有三个磁头，其中一张盘片的一面没有磁头。 8.容量

作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数之一。硬盘的容量以兆字节（MB）或千兆字节（GB）为单位1GB=1024MB。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。硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的容量，单碟容量越大，单位成本越低，平均访问时间也越短。 对于用户而言，硬盘的容量就象内存一样，永远只会嫌少不会嫌多。有鉴于一些应用程序动辄就要吃掉上百兆的硬盘空间，而且还有不断增大的趋势，加上下载电影等需求，从300M的RMVB到高清的50G的高清，大容量的硬盘已经成为主流。而且目前硬盘的价格十分便宜，一般情况下硬盘容量越大，单位字节的价格就越便宜，但是超出主流容量的硬盘略微例外，普通SATA 80g硬盘就要280元，160g为300元而250g单碟才350元，500g550元。由此可见选择大容量的硬盘更加有性价比。因此购买硬盘时适当选择大容量硬盘是明智的。近两年主流硬盘是80G，而目前以250-320G为主流，更大容量500G硬盘亦已开始逐渐普及。

9.平均潜伏时间（Average latency time)：

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到磁头下的时间，一般在2ms-6ms之间。

10.平均访问时间(Average access time)：

指磁头找到指定数据的平均时间，通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。平均访问时间最能够代表硬盘找到某一数据所用的时间，越短的平均访问时间越好，一般在11ms-18ms之间。注意：现在不少硬盘广告之中所说的平均访问时间大部分都是用平均寻道时间所代替的。

11.硬盘表面温度：

指硬盘工作时产生的温度使硬盘密封壳温度上升情况。硬盘工作时产生的温度过高将影响薄膜式磁头(包括MR磁头)的数据读取灵敏度，因此硬盘工作表面温度较低的硬盘有更好的数据读、写稳定性。通常待机情况下，硬盘为36-40度，满载时可能达到42-46度，超过50度就要引起注意。高温对任何部件都不会是什么好事。

12.平均无故障工作时间（MTBF – Mean Time Between Failure 或 MTIF）：

指设备平均无故障运行时间。硬盘生产厂家用1000甚至更多的硬盘同时进行测试所得出的平均数值，不代表每块硬盘均能运行厂商

所谓的10000小时无故障运行。可能一年就挂了，也可能用5年都没事。

13.PATA硬盘和IDE接口

IDE是主板上常规的一种设备接口，通过40或100线的IDE数据线来连接主板与IDE接口的设备，主要用来连接IDE接口的光驱和ATA硬盘。一根IDE数据线可连接两个硬盘，一般主板上都有两个IDE口，也就可以连接4个IDE设备。（新款的intel主板只有一个口）。每根数据线上连接远端设备的口为主，中间的口为从，一条数据线同时挂两个设备必须在设备上设置跳线，分主盘master从盘slave以示区分。现在市场上销售的IDE硬盘接口PATA硬盘传输率在100-133MB/S ，用100的数据线，dvd刻录机由于数据传输需要，也用100的数据线。CD DVD光驱为33MB/S，用40线即可。 NCQ技术

NCQ是SATA规范的一部分，它与SATA 1.5Gb/s及SATA 3.0Gb/s不存在必然的联系，也就是说，不一定支持SATA 3.0Gb/s的硬盘就一定支持NCQ。所谓SATAⅡ硬盘支持NCQ的说法也是错的，SATAⅡ只是SATA硬盘规范的一个版本，其中规定NCQ为可以包含的特性，并非“必须包含”。 再来说说NCQ本身，硬盘性能最大的瓶颈是在机械部分，比如磁盘转动的速度和磁头悬臂移动的速度，NCQ恰可以减少这些瓶颈对硬盘性能的影响。以往硬盘安排任务的方式是由磁盘外圈至内圈的顺序安排。NCQ的方式是按照需要读写的数据

所在位置，来安排一个最短路线。 对于单碟单面硬盘来说，排队的情况相对简单，而对于大部分多碟片硬盘来说，传统方式会走更多的冤枉路，NCQ则会有更大的路线计算量。

实测体验： 理论归理论，目前软、硬件对NCQ的支持程度，NCQ的算法及硬盘主控芯片是否能最大限度地满足NCQ的计算量等等诸多因素都在影响着NCQ的最终效果。以往的测试告诉我们，NCQ会使磁盘性能有5%～8%的提升，我们在Windows Vista Home Premium中用其自带的磁盘测试软件及PCMark05对有无NCQ的状态进行了测试。测试的硬件平台为双核速龙 3000+和C61S芯片组主板。在PCMark05中，有无NCQ的硬盘测试得分分别为6059和5387，提高12%。而Vista自身的测试结果burstsustained speed由68.4提高到76.4，打开NCQ之后提高了11.7%，而硬盘性能中最关键的还是硬盘的Sustained speed（持久速率），对硬盘的性能影响尤为重要。 总结

NCQ的确对磁盘性能有帮助，但它的实现需要芯片组和硬盘的双支持，而且支持NCQ的硬盘和芯片组还可能出现不兼容，以致性能低下。最后，NCQ的易用性较差，需要设置BIOS甚至重装系统，还有传闻NVIDIA芯片对NCQ支持有问题有待改善。不过随着芯片组的改善和Windows Vista的普及，这项技术会越来越有用。 14.最新科技结晶---固态硬盘

固态硬盘（Solid State Disk、IDE FLASH DISK、Serial ATA Flash

Disk）是由控制单元和FLASH芯片作为存储单元组成，简单来说，固态硬盘就是用固态闪存芯片阵列而制成的硬盘，分基于闪存的SSD硬盘，和基于DRAM的SSD硬盘

基于闪存的SSD，采用FLASH芯片作为存储介质，这也是我们通常所说SSD硬盘，基于存储单元的不同，又分为两类：SLC（单层单元）和MLC（多层单元）。SLC的缺点是成本高、容量小、速度快，复写次数高达100000次，比MLC闪存高10倍，而MLC的特点是容量大成本低，但是速度慢，达到100万小时故障间隔时间(MTBF)。。

基于DRAM的SSD，采用DRAM作为存储介质，是一种高性能的存储器，而且使用寿命很长，美中不足的是需要电源来保护数据安全。目前应用范围较窄。

固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，他的外观可以被制作成多种模样，例如：笔记本硬盘（包括3.5\"，2.5\"，1.8\"）微硬盘（纽扣硬盘）、存储卡等样式。这种SSD固态硬盘最大的优点就是速度快，移动性较好，抗震性也极佳，同时工作温度宽，而且数据保护不受电源控制，能适应于各种环境。由于固态硬盘没有普通硬盘的旋转介质，而采用了高速闪存芯片，能大幅度提高数据读写性能。在加载程序和启动操作系统上有着普通磁碟机无法比拟的快速和稳定性，启动XP的速度缩短到只需要开机10来秒即可进入系统，而同样配置的7200转硬盘则需要25-30秒才能进入桌面，差不多缩短了将近一半的时间，速度令人惊异。

目前，多家硬盘厂商已经发布过多款固态硬盘，将连续存取数据的速度拉升到最高200MB/sec，比现有磁碟硬盘足足快了2~3倍！容量可达128GB，固态硬盘是未来硬盘发展的趋势是必然的。但SSD硬盘缺点也很明显，那就是高昂的价格，还有就是使用年限不高，适合于个人用户使用。目前市面上销售的固态硬盘动扎上千，是主流硬盘的几倍价格，所以只是应用到某些品牌笔记本高端产品上，以及成为某些发烧级玩家手中的玩具，普通消费者还处在观望状态，尚未普及到DIY市场。 还有一点比较致命，就是一旦在硬件上发生损坏，如果是传统的磁盘或者磁带存储方式，通过数据恢复也许还能挽救一部分数据。但是如果是固态存储，一但芯片发生损坏，要想在碎成几瓣或者被电流击穿的芯片中找回数据那几乎就是不可能的。 18.磁盘分区：

分区从实质上说就是对硬盘的一种格式化。新硬盘买来时没有任何分区信息，所以安装操作系统和软件之前，首先需要对硬盘进行分区和高级格式化（即Format命令）来实现。无论我们划分了多少个分区，也不论使用的是SATA硬盘还是IDE硬盘，都必须把硬盘的主分区设定为活动分区，这样才能够在通过bios自检后把控制权限交给硬盘来启动系统。 当我们创建分区时，自动向硬盘写入硬盘主引导记录(即Master Boot Record，一般简称为MBR)和引导记录备份的存放位置。以便硬盘记住每个分区的特性和位置。

由于一个磁盘中主引导记录中的分区表最多只能分四个主要分区，无法满足需求,因此DOS的分区命令FDISK允许用户创建一个扩

展分区，在扩展分区内可建立最多23个逻辑分区，其中的每个分区都单独分配一个盘符，可以被计算机作为的物理设备使用。关于逻辑分区的信息都被保存在扩展分区内，而主分区和扩展分区的信息被保存在硬盘的MBR内。这也就是说无论硬盘有多少个分区，其主启动记录中只包含主分区(也就是启动分区)和扩展分区两个分区的信息。

要使用扩展分区，首先主分区表中要有一个主要分区，和一个基本扩展分区，然后在基本扩展分区再进一步分区成逻辑磁盘，并在主分区上标记活动（Active)，这样才能正常引导系统使用。 大家知道1024M=1G ，分区的时候通常以这个数值来划分分区,但是这样分出来的分区大小往往不是我们想要的一个整数.比如,我们想把 C 盘分为 10G,于是分区时填入大小:10240M.但是分区完毕显示却是 9.99G，要想在WINDOWS系统显示分区为整数，正确的方式应该是：1024xN+Nx2 例如想要分出10GB的分区,则公式为:1024x10+10x2=10260MB.

常见分区格式有FAT，FAT16,FAT32,NTFS，linux，windows。系统常用的分区为FAT32和NTFS

FAT32格式采用32位的文件分配表,对磁盘的管理能力比上两代的大大增强，可以支持32G以下的单个分区，可以在dos下查看移动删除编辑文件；

NTFS显著的优点是安全性和稳定性极其出色，在使用中不易产生文件碎片，对硬盘的空间利用及软件的运行速度都有好处。它能对

用户的操作进行记录，通过对用户权限进行非常严格的，使每个用户只能按照系统赋予的权限进行操作，充分保护了网络系统与数据的安全。XP下的NTFS并且支持30G以上单个大分区，这点是其他分区格式无法比拟的，随着应用程序体积越来越大，影视下载频率越来越多高，主流配置里大硬盘也成标准。用户想划分50G，100G，甚至200G的单个分区的时候就需要NTFS分区支持，而不必因FAT32格式将大硬盘划分10数个区。NTFS分区适合需要稳定安全高效的系统以及大容量单个分区的用户。缺点是在dos下不认NTFS分区，必须用特殊软件查看文件，格式化的时候如果有的分区是NTFS，有的是FAT32的，如果不用支持NTFS分区软件查看，不然很容易误格到下面一个盘。

15.SATA技术（Serial ATA）

SATA 是主板上常规的一种设备接口，通过SATA据线来连接主板的sata接口，常见用来连接sata光驱和sata硬盘。SATA技术最早由英特尔在2000年的IDF大会上提出，Serial ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。SATA规范的发布进一步提高硬盘的外部传输率。Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据，同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性，细小的数据连接线对主机散热也有好处。 现在，SATA硬盘已成为主流，分一代和二代，一代SATA 接口

传输率1.5Gb/s,就相当于150MB/s。二代SATA相关标准已发展至2.5版，接口传输率为 3.0Gb/s，就相当于300MB/s。最终SATA将实现600MB/s的最高数据传输率。现在电脑普遍采用SATA接口设备，英特尔甚至在P965系列芯片组中放弃了对旧的PATA接口的支持。但主板生产厂家考虑到现在光驱仍旧以IDE接口为主，况且就算升级新硬盘，多数人仍然不舍得丢弃老PATA硬盘，而把老硬盘做从盘存放数据，这样也有发挥余热的作用。所以通常在主板上加装一芯片，实现对PATA接口设备的支持。

理论归理论，虽然现在SATA硬盘已全面向二代3.0Gb/s接口挺进，不过市场上仍有不少数量的一代SATA 1.5Gb/s硬盘，它们有的和SATA 3.0Gb/s硬盘价格持平，有的还会便宜一二十元。那么SATA 3.0Gb/s硬盘真的会比SATA 1.5Gb/s硬盘快一倍吗？当然不会，甚至连理论上都不会。无论3.0Gb/s还是1.5Gb/s，实际上都是指硬盘的外部传输率，也就是各种测试文章中都会提到的突发数据传输率，这个数字只能说明硬盘接口所能容许的数据流量，而不代表实际通过的数据流量。而真正决定硬盘的速度的应该是硬盘的内部传输率。用同一个测试平台（支持AHCI）用同一块硬盘通过硬盘跳线在两种接口速率下对同一块硬盘进行了基准测试。测试结果显示SATA 1.5Gb/s和SATA 3.0Gb/s对比，只有突发数据传输率提高了60%，即SATA 3.0Gb/s的外部接口性能比SATA 1.5Gb/s快了60%，代表硬盘实际性能的平均传输速率和数据存取时间却完全相同，足见两种接口都不会成为现有主流硬盘性能的瓶颈。

由此可见SATA接口标明的只是外部数据接口的传输率，不代表硬盘真实输出性能。还要注意NCQ和热插拔并不是sata II的强制规定。所以并非所有的SATA II硬盘都支持NCQ等高级功能。SATA接口的推出主要是为了改变PATA接口速率难以提高的现状，一方面为将来更快的硬盘做准备，另一方面满足用户做RAID（廉价磁盘冗余阵列）的需求。现在还没有一款7200rpm硬盘的内部传输率会超过1.5Gb/s。所以当你选择硬盘时，应当关注的是硬盘的转速、单碟容量和缓存容量，如其他指标均相同，只是接口不同的，在硬盘报价相同或者相差无几的情况下当然还是选择SATA2为好。

17.冗余磁盘阵列（RAID)运用背景：

目前电脑硬件的价格持续下降，很多朋友都搭配了高性能的CPU，大容量的内存和强悍的显卡，一般只搭配大容量单硬盘，认为只要CPU,GPU强悍，系统就强悍，可能殊不知系统的瓶颈往往在硬盘。在过去CPUGPU较弱的年代，运用的操作系统、软件，玩的游戏数据吞吐能力要求不高，硬盘的瓶颈不太引起我们的注意，而面对现有越来越多强大系统和游戏，大型软件应用，高负荷的情况下，单纯加强核心的计算处理能力而加载程序游戏的时间还是漫长的时候，硬盘瓶颈的问题就凸显出来，因为家用硬盘的持续传输率只有80-90MB/S左右！为了提高整个系统的性能，增强硬盘的性能刻不容缓，现阶段提高硬盘内部数据传输率的途径主要有以下几个方法： ① .加快盘片主轴转速； ② .提高磁头的寻道速度； ③ .提高盘片

的数据存储密度； ④ .提高盘片直径。从现在的电机技术发展水平来看，虽然主轴转速已经达到15000转，但似乎已经离极限不远了。更高的转速意味着稳定性、散热、机械损耗、能耗等方面问题的急剧加重。因此，主轴转速的提高是有限度的，而且代价高昂。即使采用了目前最先进的“液态轴承马达”技术，机械损耗和震动度的提高意味着必须克服更严重的磁头移动惯性和达到更高的精度要求，以及更强的抗震技术的支持，显然也受到相关机电技术现有发展水平的制约。

提高盘片的数据存储密度，即提高盘片的单碟容量，可以在相同的主轴转速下使磁头在单位时间内可读写更多的数据。近年来，硬盘的数据存储密度提高很快，现在已经诞生单碟320G的硬盘。而提高盘片的直径已经严重与加快盘片主轴转速背道而驰，而且现在的硬盘盘片已经呈现出小型化趋势，3.5英寸已经成为事实上的标准。 RAID技术特点

RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写，中文意思是冗余磁盘阵列。冗余磁盘阵列技术诞生于1987年，由美国加州大学伯克利分校提出。简单地解释，就是将N台硬盘通过RAID Controller （raid控制芯片分Hardware硬raid，Software软raid），结合成虚拟单台大容量的硬盘使用

既然单凭硬盘厂商无法从内部解决磁盘传输瓶颈问题，那么就只能从外部想办法了。为此，人们采取了多种措施。1988年，美国加州大学伯克利分校的D.A.Patterson教授提出的廉价冗余磁盘阵列

（Redundant Array of Inexpensive Disks，简称RAID）有效地解决了这个问题，简单的说，RAID是一种把多块的硬盘（物理硬盘）按不同方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。根据RAID所采用的方法不同，可以将其分为许多种。常用的有RAID0,RAID1,RAID1+0。 RAID 0简称无差错控制的带区组，由RAID控制器把即数据分成许多块，平均写到各个硬盘上；读数据时，RAID控制器从各个硬盘上同时读取数据，特点就是大大加快硬盘数据读写速度。 RAID1:如需增强数据的安全性，当属RAID1(镜像结构）顾名思意就是每次同时在两块硬盘上写入相同的文件，RAID 1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但磁盘的利用率却只有50%，是所有RAID级别中最低的。

RAID10：高可靠性与高效磁盘结构 ，由4块以上硬盘组成，集中RAID0速度优势也保证RAID1数据安全，缺点是价格贵。 这里我们主要介绍能够大幅提高硬盘传输速率的一种——RAID 0： RAID 0工作原理为：当主机要求写入数据时，RAID控制器把即将进入硬盘的数据分成许多块，然后并行地将它们写到磁盘阵列中的各个硬盘上；当读出数据时，RAID控制器从各个硬盘上同时读取数据，把这些数据经过处理后恢复为原来顺序传给主机。

这种方法的优点是采用数据分块、并行传送方式，能够极大的提高主机读写速度，并且磁盘阵列中存储空间没有冗余。如果采用N（N>1）块硬盘组成RAID 0系统，那么它可以在不牺牲硬盘容量的

前提下达到理论上N倍于原来单个硬盘的读写速度！这样就可以极大的提升磁盘子系统的性能，以缓解燃眉之急。因为将数据分布在不同驱动器上，所以数据吞吐率大大提高，驱动器的负载也比较平衡。 由上可以看出RAID 0系统所带来的性能的提升是我们急切渴望得到的。但是RAID 0也并不是没有缺点的： ① .需要至少两块硬盘，这无疑加重了用户的负担； ② .需要附加控制器RAID卡的支持； ③ .RAID 0系统所带来的高发热、高噪音、高电能消耗都给用户带来了安装、控制和维护的不便； ④ .其致命的缺点就是稳定性差——一旦组成RAID 0系统的硬盘中有一块出错损坏，那么将全盘皆毁，给系统带来灾难性的损失。

由两块硬盘组成的RAID 0系统可以提高硬盘传输率30%以上。当然，具体性能还受到RAID控制卡等外部因素的影响。虽然这里理论上的100%性能提升相差很远，但不可否认，在很小的代价下，RAID 0带来的性能提升是空前的。

mRaid0，除了开机自检稍慢，加载系统就是比单块硬盘快。就好比飞机启动不如汽车快，但一旦启动过了自检加载驱动后，那飞机远比任何汽车快，一点即出的感觉很爽的,运行没停顿,不必等着沙漏转,在加载游戏，运行大型程序，比如PHOTOSHOP,在读写文件，拷贝文件的时候尤其明显。

现在主流主板大部分都集成磁盘阵列控制芯片，我们可以在不增加RAID卡成本的情况下，增加一块硬盘即可组成RAID，对我们来说比较实惠。

爱丝 09.13 14:02

19.磁盘坏道

硬盘采用磁介质来存储数据，在经历长时间的使用后，难免会发生一些问题，也就是我们通常所说的产生“坏道”，当然这种坏道有可能是软件的错误，也有可能是硬盘本身质量以及老化的原因，用户使用不当（例如硬盘在读取数据时重启或者断电）或者长期供电不稳定也会损伤磁盘。出现坏道征兆有以下几种表现：

（1）读取文件或运行某一程序时，硬盘反应停顿，硬盘灯长亮反复读盘，之后提示文件损坏信息，或者要经过很长时间才能读取，甚至会出现蓝屏。

（2）硬盘声音由原来正常的读写数据时马达转动发出轻微的声音，变成了叽叽嘎嘎的怪声。

（3）在排除病毒感染的情况下系统无法正常启动，出现“Sector not found”或“General error in reading drive C”等提示信息； （4）对硬盘执行FDISK或者Format硬盘时，到某一进度停止不前或反复操作某段，最后报错，无法完成；

（5）每次系统开机都会自动运行Scandisk扫描磁盘错误 （6）启动时不能通过硬盘引导系统，用软盘启动后可以转到硬盘盘符，但无法进入，用SYS命令传导系统也不能成功。这种情况

很有可能是硬盘的引导扇区出了问题。

（7）安装操作系统的时候，安装到某百分比就停止，死机甚至重启，重启后重新安装仍然出现同样情况。

坏道分物理坏道（无法修复只能屏蔽）和逻辑坏道（可用程序尝试修复）逻辑坏道是由于多方面引起的，有的因为某些正版软件加密锁住某区域，有的因为用户不当操作引起，例如：在硬盘在读取数据时重启机子或者突然断电，就有可能产生丢失文件甚至产生逻辑坏道，对此类坏道的修复有以下几个主要方法：

1.可以用系统自带的磁盘扫描程序来扫描并尝试修复，这是常用简易的硬盘逻辑坏道修复工具，在要扫描的盘符上右击弹出属性，选择“工具”→“开始检查”，并在弹出“检查磁盘”的页面上勾选“自动修复文件系统错误”和“扫描并恢复坏扇区”选项，然后点击“开始”。如是系统盘，将会提示重启后执行，重启后程序自动就会对硬盘做完全扫描处理，并且对可能出现的坏簇做自动修正。硬盘有坏道令系统程序丢失损坏或无法阅读的，计算机在下一次启动时一般会自动运行Scandisk进行扫描，并将坏簇以黑底红字的“B”（bad）标出。 2.当然，如果系统在启动时不进行磁盘扫描或已不能进入Windows系统，我们也可用软盘或光盘启动盘启动电脑后，在相应的盘符下，如“A：”下运行Scandisk x：（注：x为要扫描的硬盘盘符），回车后，即可扫描硬盘分区，尝试进行修复。

3.如果用scandisk修复后仍然反复出现无法读取，建议对硬盘数据进行备份后用FDISK或其他分区程序重新分区，再格式化硬盘，

在DOS下Scandisk再次对硬盘进行检测，确保硬盘逻辑坏道的完全修复，一般来说，如果硬盘上的故障仅仅是逻辑坏道，高级格式化就可以彻底的解决问题。需要注意的是Format命令只是磁盘高级格式化命令，并不能对硬盘坏道起到修补作用。

4.可以尝试低格法修复：用DM自带的低格程序，lformat，或Maxtor出品的低格工具low.exe进行低格，低格可对硬盘的一些坏道进行重新整理排除，如果有一个以上硬盘的需卸下其他的硬盘免得误格。一般低格的过程比较长，所以需要耐心的等待。

物理坏道：引发硬件损伤造成物理坏道的原因有多种，硬盘在使用中遭受撞击，或当硬盘在读写磁盘的时候突然断电或者重启，严重的就可能导致物理坏道，多见于老一代硬盘，由于设计和防护方面做的比较落后等原因引起，例如：在进行读写操作时突然断电，磁头不能及时回着陆区，而导致磁头直接在碟片数据区着陆划伤碟片数据区；当然也可能是硬盘质量和固件老化原因导致的硬件损伤等。在尝试多个程序修复无果每次开机仍然自动扫描、硬盘发出叽嘎尖锐声音等征象的，就要怀疑是否是物理坏道了。

屏蔽法：为了让硬盘发挥最后的余热，延长使用寿命，可用一些磁盘分区软件（比如PQ）将这些坏道单独分为一个区并隐藏起来，这样可令你的硬盘光头不再阅读这部分磁道，延长硬盘使用寿命。划分的时候要大于坏道边缘起码200m以上，而且如果坏道很多并且较为集中的，可以直接划成一个大分区，不需要格式化分配盘符，直接删除此分区，隐藏这部分磁道。

如硬盘为PATA（IDE）口的，可以用大名鼎鼎的效率源来扫描，开机后用软盘和光驱启动到dos下运行。很多工具盘工具包也有自带，可以直接用光盘启动，选择工具箱，选择效率源来扫描，一般80G的硬盘，10分钟即可扫描完毕，当检查完毕可以看到坏道具体的位置并且选择自动修复，超过半小时甚至一小时的就有严重问题。一般来说效率源修复比较安全，不会损伤文件，但是需要注意的是，修复后硬盘码改变，有点程序依赖硬盘码注册的，会有****烦。如果sata硬盘，效率源是不能认出硬盘的，可以用系统装机光碟中自带的诺顿工具箱中的NDD“磁盘医生”，Pctools，DM，PM等硬盘工具运行CHECK命令扫描出具体位置然后划分区域屏蔽。

当硬盘上出现了无法修复的坏簇或物理坏道，说明这硬盘已经命不久矣，因为物理坏道具有扩散性，就算暂时扫描屏蔽了坏道，不等于就完全解决问题了，屏蔽式修复完成后硬盘上坏道仍然存在，只是对坏道部分做上了标记，以后磁头不会继续访问这个部分的磁道，但是随着对硬盘的继续使用，日后也会不断有新的坏道出现，所以这种方法并不能从根本上解决问题。建议还是把重要的文件尽快备份到其他存储器上去。有条件的还是另外买个新硬盘，修复过的老硬盘可以做从盘，存放一点不怎么重要的文件比如电影。 爱丝 09.13 14:03

20.0磁道修复

当系统启动时显示“TRACK 0 BAD，DISK UNUSABLE”，意思为“零磁道损坏，硬盘无法使用”或用磁盘扫描程序扫描其它硬盘时其0扇区出现红色“B”。硬盘0扇区损坏，是大家比较头痛的故障，一般人往往将出现这样故障的硬盘作报废处理。其实合理运用一些磁盘软件，把报废的0扇区屏蔽掉，而用1扇区取而代之就能起到起死回生的效果，这样的软件如Pctools9.0和NU8等。

1.Pctools9.0：一块2.1G硬盘出现上述故障，用盘启动电脑后，运行Pctools9.0目录下的DE.EXE文件。接着选主菜单Select中的Drive，进去后在Drive type项选Physical，按空格选定，再按Tab键切换到Drives项，选中hard disk，然后OK回车后回到主菜单。打开Select菜单，这时会出现Partition Table，选中进入后出现硬盘分区表信息。该硬盘有两个分区，找到C区，该分区是从硬盘的0柱面开始的，那么，将1分区的Beginning Cylinder的0改成1就可以了，保存后退出。重新启动电脑后按Del键进入COMS设置，运行“IDE AUTO DETECT”，可以看到CYLS由782变成781。保存退出后重新分区格式化该硬盘，使其起死回生。

2.诺顿NU8.0：例如一块1.28G硬盘出现0磁道损坏故障，进入NU8工具包目录，运行其主程序NORTON.EXE，然后可先选“补救盘”RESCUE选项对该硬盘的引导区、分区表等信息进行备份。接着选择“磁盘编辑器DISKEDIT”，成功运行后选“对象OBJECT”，选“分区表”后可见本硬盘的参数如下：面SIDE为0-63，簇CYLINDER

为0-255，扇区SECTOR为1-63，其主引导记录和分区表信息就应该在0面0柱1扇区。我们要做的事就是把其C盘的起始扇区从0面0柱1扇区改为0面1柱1扇区，移动光标手工修改即可。另外需要说的就是，改动数值要根据具体情况而定。最后存盘后退出重启电脑，用Format命令格式化硬盘即可正常使用了。需要特别留意的是，修好后的硬盘一定不要再用DOS下的Fdisk等分区工具对其进行重新分区操作，以免其又改变硬盘的起始柱面。

如果都不见效，那么就得使用主板自带的硬盘低格程序或硬盘厂家随盘赠送的低格程序如DM、LFormat等对硬盘全盘进行低级格式化处理了。

写在最后：

用HD Tune可以看到磁盘运行的时间，对购买笔记本怕买到样品机返修机的人有很大意义。而对赞机的DIY检测扫描新硬盘也是必要的，可以用DM里面自带的扫描工具扫描每个簇读取时间，正常来说，右边第一个数据是最快的，占98%以上，越多越好，第二个稍慢，占1%-2%左右，第三个更少，通常百分之零点几。这三组数字下面仍然出现数字就不是什么好事，当出现深色色块就是严重超时，需要引起重视。如果出现B代表有坏道，此硬盘就不宜购买。 常用工具箱有赢政天下工具盘，雨林木风工具箱，深山红叶工具箱，通用PE工具箱，矮人工具箱，废客工具箱，等，包含很多小程序，包括硬盘修复，文件恢复，dos，系统备份，破解系统密码，等

等的实用工具，可以下载硬盘版，直接在启动里面添加选择，（类似多系统启动选项）这样不用光驱也可以进入dos，以及使用其他无法在windows系统下操作的软件。

对于不能正常启动系统，或者无法用GHOST做备份、恢复备份、安装系统的，可以用PE系统直接在内存加载超小型系统PE，可以在我们熟悉的windows界面操作查看复制备份，安装操作系统，而且自带很多小工具方便，比如easyrecovery恢复数据软件等等，使用比较方便。PE系统因为只是在内存中加载，不是写入磁盘可以脱离磁盘系统的，是老鸟常用的软件。

装机光盘建议用国内最出名的加强系统版本：猪猪猫，雨林木风，番茄，深度，萝卜家园等，这些加强版本操作系统不但自带几十个小工具，还打完最新sp3补丁，集成了大部分驱动，（当然只是驱动，要充分发挥硬件性能还是要装各个硬件自带驱动里的调试面板哦），还加装了OFFICE，迅雷，搜狗，遨游，PPS，qq等常用软件，加装仿VISTA界面特效等等。由于高度集成各种驱动软件，使用非常方便，就是很多英文程序，需要用户有一定英语基础。装机版有安装版和ghost版本，其中安装版具有最好稳定性和兼容性，ghost版本速度快，但是可能因为中断分配冲突而失败或者变得不稳定。如果开启AHCI功能（使用磁盘NCQ等高级功能的基础）要注意选择操作系统版本有无集成此驱动，没有集成的就要手动安装操作系统，在出现press F6。。。提示的时候，按F6，并插入带有AHCI驱动的软盘，根据提示按s，选驱动，然后enter，才能继续完成安装，vista则自带

AHCI驱动，无需特别版本。