3TB硬盘的“秘密”

DIY研究所

硬盘容量提升的速度还是比较快的,本博士的电脑刚用上1TB硬盘×2做阵列的时候,希捷的Barracuda XT 3TB硬盘就来到了DIY研究所。在以前的技术文章里,也曾提到过目前的主板无法正常支持3TB的硬盘做系统盘,本博士也想趁此机会研究一下,同时也可以见识一下单碟600GB、总容量3TB的硬盘性能到底如何。

3TB到底有多强

希捷这款型号为ST33000651AS的3TB硬盘属于Barracuda XT系列,拥有600GB的单碟容量和64MB的缓存,而且还配备的是SATA 6Gbps接口,从规格来看也是属于“顶配”了,所以除了它的容量外,我们也很想看看它的性能有多强悍。这里再加上以前单碟500GB的2TB和1TB硬盘来对比。

另外,由于ST33000651AS支持SATA 6Gbps,所以我们采用了原生支持SATA 6Gbps的890GX主板作为测试平台,不支持SATA 6Gbps的1TB硬盘ST31000528AS自动工作在SATA 3Gbps模式下。

测试平台

处理器:羿龙Ⅱ X4 955

主板:A890GX

显卡:Radeon HD6870

内存:DDR3 1600 2GB ×2

显示器:AOC 26英寸LCD

系统硬盘:希捷酷鱼7200.12 1TB

电源:航嘉磐石800

操作系统:Windows7 旗舰版

这是一场单碟容量和缓存的竞赛……从测试成绩可以看到,拥有600GB单碟容量的ST33000651AS果然是非常强悍,将同为Barracuda XT系列的ST32000641AS拉开不小的距离,平均读写速度大约快了17%,寻道时间也要短一些。另外,在大量小文件的同盘读写测试中,ST33000651AS与ST32000641AS差距并不是很大,仅有2%。容量为1TB的ST31000528AS无论是单碟容量还是缓存都处于劣势,而且只支持SATA 3Gbps,所以被远远甩在后面也在情理之中。

总的来说,ST33000651AS的性能的确十分强悍,已经超过了不少千元以下SSD(固态硬盘)的性能(IOPS除外)。而且有意思的是,我们使用P55主板的SATA 3Gbps模式进行测试,它的速度还更快……平均读取速度甚至能达到140MB/s,AMD南桥芯片磁盘性能看来的确还有加强的空间啊,所以对于ST33000651AS这样的高性能硬盘,要发挥全部性能的话,建议还是使用Intel平台比较好。

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外置模式的3TB

这里特别说明一下,本次希捷送测的3TB硬盘其实来自一款外置的3.5英寸硬盘盒,这款外置硬盘盒的型号为FreeAgent GoFlex Desk 3TB,它可以自由更换带数据接口的底座,包括USB 2.0和USB 3.0(FireWire 800由于支持的主板不多,我们就没有测试),既然用来当系统盘比较麻烦,我们用它做移动硬盘也是不错的选择,顺便也比较一下使用两种不同接口底座时的性能。

可以看到,虽然FreeAgent GoFlex Desk 3TB搭配的USB 2.0底座性能在同类USB 2.0移动硬盘中还算不错,但仅能发挥出3TB硬盘的一小部分性能,况且由于是3.5英寸硬盘,必须搭配外接电源,这让USB2.0的便利性也打了折扣;反之,ST33000651AS在搭配USB 3.0底座使用的时候性能还算不错,基本上能够发挥出大部分的性能来。

所以,本博士认为,对于FreeAgent GoFlex Desk 3TB这类高性能、大容量的移动硬盘盒,USB 3.0是更好的选择。同样要搭配外接电源,而USB 2.0太慢,拷满3TB得花大约26个小时……因此除了照顾没有USB 3.0和eSATA接口的老主板就完全没有任何实用价值了。

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希捷FreeAgent GoFlex Desk 3TB外置硬盘盒可以搭配多种接口的底座
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从左到右依次为USB 2.0、FireWire 800、USB 3.0接口的底座
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为何难上3TB?

LBA是病因

目前小于3TB的硬盘大都采用的是逻辑块寻址模式(LBA),并在LBA 0中保存主引导记录(MBR),BIOS通过LBA 0来启动硬盘。这种分区的机制使用的是32位寻址方式,因此支持的最大值是2的32次方,即4294967296。每个LBA负责512Byte,所以最大容量就是4294967296×512=2199023255552Byte,按照硬盘厂商的容量计算方式,这就相当于2.199TB,这就是为什么目前的主板或Windows7以下的32bit系统无法支持3TB硬盘及3TB硬盘引导系统的原因。

如何支持3TB?

既然LBA的寻址模式导致单个硬盘不能超过3TB,那么对于一个3TB的硬盘,如果不改变寻址方式的话,就只能识别到2TB的容量,剩下的空间可以在操作系统中显示,但无法使用。

如果采用改变寻址方式的办法,即将硬盘转换为GPT模式,也有几个要求:首先是操作系统要支持GPT(全局唯一标志分区表:GUID Partition Table,64bit系统、WindowsVista/7或是MAC OS系统提供支持),这可以让你在操作系统中将3TB的硬盘当作一个从盘使用;如果要在3TB的硬盘上安装系统,那主板BIOS系统必须升级为EFI系统(也是为了支持GPT),否则直接提示无法安装Windows。

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由于主板BIOS不支持超过32bit的寻址,导致Windows无法在3TB硬盘上安装
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在LBA模式下,3TB硬盘在Windows7的磁盘管理中被识别为两部分,只有前面2TB空间可以使用,后面的部分无法建立分区
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在Windows7中转换为GPT模式后,可以访问全部的容量

神奇的发现

前面说过了,不支持GPT的操作系统无法使用3TB的硬盘,而且在Windows7中也可以看到,不转换成GPT模式的话,只能使用前面2TB的容量。但是……非常神奇的事情出现了:WindowsXP 32bit能够识别3TB硬盘并对其分区。

这是为什么?是真相还是错误的显示?本博士这里卖个关子,如果你找到答案,请发邮件至PCW-Wangc@vip.sina.com,或者直接在新浪微博中搜索“电脑报DIY研究所”回复信息,除了有在DIY研究所亮相的机会外,还有精美奖品等着你!

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在WindowXP的磁盘管理中,3TB的硬盘被识别并能分区
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磁盘信息中也可以看到,采用的是MBR主启动记录,总容量2.79TB(3TB的实际容量)

疯狂博士>>3TB普及尚需时日

虽然我们看到3TB硬盘拥有强悍的性能和超大的容量,但它的上市价格很高(2199元,单独的底座也需要近300元),而且暂时也只有外置硬盘盒的方案可以选择,没有单独的硬盘可购买。当然,这对于发烧玩家尝鲜来说也没有什么难度,只不过只能把它当从盘使用罢了。不过,对于普通用户来讲,还不如买3块1TB的硬盘组建RAID0性价比高,3TB硬盘性能再强也比不过3块硬盘的RAID0……只是要占3个硬盘接口和机箱位而已,当然,电源品质也要好才行。

好吧,不管怎么说,3TB硬盘取代2TB和1TB硬盘就像现在的1TB硬盘取代500GB和320GB硬盘一样,是个必然的趋势,只是考虑到主板BIOS方面对GPT的支持问题,还需要一段时间,等到采用EFI的主板大量上市了,3TB硬盘也会是“白菜价”,人人标配3TB也不稀奇。