用速度体现性能从游戏了解硬盘
硬派学堂
当斯大林格勒广场的硝烟还没有散去，你却开着宝马在《极品飞车》中的美丽乡村公路竞技；当《劲舞团》广场的欢呼声还在耳边回响，你却来到《模拟城市》当起了日理万机的市长。可是，当你酣畅淋漓地沉浸在这些游戏中时，是否会因为长时间等待画面（Loading……载入）而扫兴？其实，这些都和硬盘的读取速度有很大关系，说通俗点，就是和硬盘的性能有关。硬盘性能的差异无非取决于下面三个因素：主轴转速、缓存和接口类型。下面就让比比和大家一起去看看……
主轴转速——转得越快，读写速度越快？
经常听到朋友抱怨，怎么我的游戏等了这么长的时间还没进入，是不是因为我的硬盘是5400转/分（rpm）？虽然是无意中说的一句话，但是却包含了一定的道理。游戏的读取速度的确和硬盘的转速存在一定的关系。硬盘的转速越快，磁头在单位时间内扫描过的磁盘面积就越大，当然读取或写入的数据也就越多了。
说到转速，不能不提到硬盘马达。在早期的硬盘中普遍采用的是滚珠轴承马达，不过随着硬盘转速的提高，滚珠轴承马达的一系列缺点也暴露出来，如发热量大、噪音大、容易磨损、抗震性能差等。发热和噪音的问题容易理解，在此有必要说说磨损的问题。滚珠在长时间的滚动过程中会出现磨损，当磨损到一定程度，盘片运转就会发生偏心现象，这样就加速了硬盘的老化。因此，现在的硬盘普遍采用了液态轴承马达（Fluid Dynamic Bearing Motors）。液态轴承马达采用液态油膜代替了传统的滚珠，所以它运转时无论是发热量、噪音还是磨损问题都有了很大的改善，并且抗震性能也得到了很大的提高。
既然硬盘马达的问题得到了很好的解决，那只要不断提高硬盘转速，游戏的读取速度不就跟着一起提升了吗？从实际表现来看，一味地提高转速对硬盘性能的提升也没有太大作用。举个很简单的例子，一个工厂的日生产某产品的能力为100吨，可是市场每天的消耗能力只有80吨，在这种情况下，无论你的日产能力有多高，你每天获得的也只是那80吨产品的利润。对于硬盘来说，就算我们发明了一种新型硬盘马达的转速能够达到40000转/分的水平，但是磁头读写的能力始终却保持在15000转/分的水平，在这种情况下，硬盘的读写性能还是保持在15000转/分的读写水平线上。所以，硬盘的读写能力不仅仅受到转速的制约，同时和磁头的读写性能，盘片的磁记录密度也有关系。
说了硬盘马达，我们再来看看硬盘磁头。硬盘磁头的发展也经历了几个阶段，从早期的薄膜磁头，到后来的MR（Magneto Resistive）磁头，再到90年代后期的GMR巨磁阻磁头（Giant Magneto Resistive）。
GMR巨磁阻磁头由于具有极高的灵敏度，所以一直延用到现在。它能读取存储密度为每平方英寸10Gb～40Gb的盘片。当磁头的问题得到解决后，人们一直在寻找一种新的技术用以提高硬盘盘片的存储密度，从而实现更大容量的存储。到目前为止，希捷已经推出了200GB单碟存储容量的产品，目前在市面能够看到的最大容量的硬盘已经达到了500GB。
你知道吗：目前已经诞生了一种新的磁记录方式——垂直记录技术。垂直记录技术改变了传统的纵向数据位（数据位可简单的理解成一个磁场）磁记录方式（图1），将纵向数据位的方向改变成垂直方向，从而实现了盘片更高的存储密度。打个比方，如果在同一大小的空间内要容纳更多人且不允许人叠人，让他们站着，肯定比躺着容纳的人更多。
缓存——数据交换的枢纽
我们在看一些硬盘的评测文章或购买硬盘时，会经常见到“缓存”这个词，而一些对游戏性能比较挑剔的朋友一般也都会选择更大缓存的硬盘产品，缓存对提升游戏性能真的有帮助吗？缓存到底起着什么样的作用呢？
第一个问题的答案当然是肯定的。要说缓存的作用，我们可以从硬盘的电路板说起。我们在硬盘的背面通常会看到一块电路板（图2），在电路板上一般有三颗芯片。其中最大的那颗芯片为DSP控制芯片，它是整个硬盘的“大脑”；左上角方的那颗为电机控制芯片，它主要起控制电机旋转的作用；DSP芯片旁边的那颗芯片为缓存芯片，它和处理器的缓存作用类似。
你知道吗：在早期的硬盘产品中，硬盘的DSP控制芯片、缓存芯片等都没有和硬盘集成在一起，要么是集成在主板上、要么做在一张PCI卡上，然后和主板互相连接。
目前桌面型硬盘主要有2MB和8MB缓存两种规格，越大容量的缓存在游戏运行过程中能够带来越好的性能。要说缓存的作用我们得先说说硬盘数据的读取和存储过程。当处理器读取存储在硬盘上的数据时，硬盘会提前将数据读取到缓存中。同时，处理器也需要将处理好的数据写入硬盘缓存。此时，这些数据就会从内存写到硬盘缓存中，等待写入硬盘。其实数据从磁头到缓存和缓存到硬盘接口之间的速度相比而言，后者的速度要快得多。正是因为如此，为了提高硬盘的读写效率，在硬盘上设置读写速度非常快的缓存就显得非常有必要。
在这里，我们一般把缓存到磁头之间的速度称为内部传输率；把缓存到系统总线之间的速度称为外部传输率。说到内部传输率，我们需要引入三个影响磁盘读写速度的概念：寻道时间、寻址时间和延迟时间。寻址时间等于寻道时间和延迟时间之和。寻道时间指的是磁头移动到数据所在磁道需要花费的平均时间。延迟时间指的是磁盘上的数据移动到磁头下面需要的平均时间，其计算公式为：T=30/rpm（rpm为硬盘的转速），一般7200rpm硬盘的延迟时间为4.17ms。寻址时间的长短反映了硬盘读取数据快慢的能力。所以说，硬盘的内部传输率更能反映一个硬盘的性能。
你知道吗：我们经常说到硬盘100MB/s、133MB/s的传输速度指的是硬盘的外部传输率，但是在实际测试过程中，硬盘的传输速度往往和理论值存在较大差异，一般2MB缓存的并口硬盘其外部传输速度仅能达到48MB/s~54MB/s。
硬盘接口——通往外部世界的快车道
硬盘的接口是硬盘和计算机系统总线数据交换的通道，接口速度的快慢直接影响着游戏时数据的读取性能。目前，我们常见的硬盘接口有并行硬盘接口（PATA）和串行硬盘接口（SATA）以及服务器上经常采用的SCSI硬盘接口。
PATA接口的硬盘（图3）速度发展到一定程度后，其发展已经受到诸多因素的制约（比如信号的干扰问题）。目前桌面型硬盘的发展方向为SATA（串行接口）硬盘。在目前市场上，串行硬盘（图4）接口主要分为SATA和SATA Rev.2.5两种版本，SATA版本的最大理论传输速度为150MB/s，SATA Rev.2.5的起始传输速度为300MB/s，并加入对NCQ队列的支持（简单说，NCQ就是一种通过优化硬盘数据存储队列，提高数据读取效率的技术）。
SATA硬盘接口标准是Intel公司制定的，它适合于硬盘和光驱等存储设备。SATA较PATA硬盘接口而言，它具有很多优势。首先，SATA硬盘的工作电压比PATA硬盘工作电压低得多，所以它受电子信号的干扰也更小。其次，它采用了点对点的数据传输模式，数据传输效率更高。并且SATA硬盘数据的传输距离为1米左右，比PATA 硬盘最大的0.45米更远。SATA采用了四根数据线设计（图5），在机箱内的走线也更加方便，有利于机箱内气流的流通。另外，SATA Rev.2.5还支持硬盘热插拔功能。
你知道吗：在前一段时间，SATA Rev.2.5被商家称为“SATA Ⅱ”或“SATA2”，但实际上，“SATA Ⅱ”是一个机构名称，市场上的“SATA Ⅱ”硬盘并不代表采用了SATA 3.0Gb/s接口或是支持NCQ技术的硬盘。而SATA Rev.2.5规范的推出，则解决了上述问题。
总结
硬盘经过这么多年的发展，技术已经非常成熟。通过上面对影响硬盘性能三个主要因素的介绍，相信大家心中已经对硬盘性能有了一个大致的了解。其实，不仅仅是游戏的读取速度，就算是读取硬盘上其他数据也是一样的，它取决于硬盘性能，和数据本身没有任何关系。因为，硬盘读取和写入的无非是“0”和“1”两个数字。想要提高硬盘的读取效率，一方面尽量选择转速高和缓存大的硬盘产品，另外一方面选择最新接口规范的产品。当然，如果你对硬盘的读写速度有特殊的要求，可以组建磁盘阵列，现在包括使用ICH7和ICH8系列南桥芯片在内的很多主板都支持该技术，唯一的一点是你需要多花费一个硬盘的费用，来获得这种双倍数据传输速度带给你的极速快感。
硬用词典
IDE：它是Integrated Device Electronics的简称，是一种硬盘的传输接口，也被一些厂商称为ATA（AT Attachment），但所指的是相同接口。而之后再推出速度更快的接口，名称都会有ATA字样，如Ultra ATA、ATA 66、ATA 100等。
SATA：SATA是Serial ATA的缩写，即串行ATA。这是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口，因为于采用串行方式传输数据而得名。SATA硬盘能以连续串行的方式传输数据，每次只传输1位数据，能在占用位宽较少的情况下以提高工作频率的方式来提高数据传输带宽。SATA具备了更强的纠错能力，与PATA相比最大的区别是在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这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。
RAID：因为单个硬盘的传输速度毕竟有限，所以存在一种磁盘阵列技术——RAID（Redundant Array of Independent Disks）。简单地说，RAID是一种把多块独立的硬盘按不同的方式组合起来，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。RAID技术的两大特点：一是速度快、二是安全性好，由于这两项优点，RAID技术早期被应用于高级服务器中的SCSI接口的硬盘系统中。