- 论坛徽章:
- 0
|
IEEE1394：潜在的未来标准
IEEE1394是在PC和消费类A/V产品之间建立一条联系的纽带 的技术。它允许A/V产品能够如同一台真正的多媒体外 设那样工作，而PC可以成为一台真正的消费类设备。 有了IEEE1394 ，OEM就可以满足客户把PC和音频、 视频和普通多媒体外设连接起来的需要了。
IEEE1394使用很便宜的电缆和简单的连接器来支撑着互 联设备之间的几个数字音频、数字视频、以及控制信 息的信道。这种简单的连接都具备极高的传输率和稳 定性，以及实时数据处理能力，而且IEEE1394低廉的价格 使得它对于绝大多数的应用程序都非常理想。1394即插 即用的能力和无需掉电与重新启动的热插拔功能是 与消费产品集成的关键。
IEEE1394的一个非常重要的功能就是对等通信，这使得 消费类产品在无需通过中心节点（如PC）获取路由信 息的情况下，就可以直接互相通信。更为重要的是， 现在只有IEEE1394能够实现如图所示的PC和消费类产品的 连接（如录像机）。
1394连接的核心是一个物理层和一个链路层半导体芯 片。物理层芯片是一个支持多个1394端口的信号混合设 备。它包括执行总线仲裁和初始化功能的逻辑。链路 层芯片传送和接收经1394格式化过的数据包，并支持同 步和异步数据传输。同步传输能力使PC能够更为有效 地处理在多媒体应用中比较典型的高带宽数据流。而 当把A/V产品集成到使用PC硬盘做为数据存储设备的系 统中时，高级的异步数据处理则会非常有价值。
ATA的两种传输模式
ATA硬盘有PIO模式和DMA模式两种传输方式。PIO是Programmed InputOutput（可编程输入输出）的缩写。顾名思义，它是 将数据传输的过程加以程序化，但这明显会加重CPU的 负担。因此在这种模式下，即便是CPU的效率很高，但 由于它必须全力去处理数据存取，因此无法再做别的 事情。目前的PIO有1、2、3、4四种模式。
DMA大家都很熟悉，它是DirectMemoryAccess，直接内存访问的 缩写。而ATA的DMA模式自然就是通过DMA通道传输硬盘数 据了。DMA模式又分作SingleWord和MultiWord两种模式，它们和PIO 模式所对应的速率见表“ATA的传输模式和速率”。
IDE（ATA）总线的理论传输速率
SinglewordDMA0
2.1MB/s
PIOmode0
3.3MB/s
SinglewordDMA1，multiwordDMA0
4.2MB/s
PIOmode1
5.2MB/s
PIOmode2，singlewordDMA2
8.3MB/s
ATA-2总线的理论传输速率
PIOmode3
11.1MB/s
MultiwordDMA1
13.3MB/s
PIOmode4，multiwordDMA2
16.6MB/s
Ultra-ATA的理论传输速率
MultiwordDMA3
33.3MB/s S.M.A.R.T：保护神还是看家狗
当人越来越依赖于一件事物时，就会逐渐在信任问题 上产生危机。硬盘是现代用户必备的存储设备，因为 与其他的存储设备比较起来，硬盘有着存取快速、使 用方便和价格低廉的优点。但是当所有这些优点都得 以实现时，人们便对它的可靠性产生了怀疑。与提高 硬盘容量、加快存取速度相比，人们更多地考虑的是 自己的数据在硬盘上到底有多安全。随着硬盘容量的 不断增大，人们在上面存放的数据就越来越多，这种 危机感也越发让人寝食不安。
S.M.A.R.T是自监测，分析和报告技术的简称。这种目前 的新型硬盘系统都具备的新功能可以说是暂时缓解 此类问题的一剂良药。这项技术可以应用在ATA或SCSI硬 盘上。它最早由Compaq提出，Compaq原先只是希望它的硬盘 供应商可以在硬盘的设计中加入可以自我监视与分 析各种参数的能力，藉此分析硬盘是否正常，以便事 先通知系统，针对各种可能的故障采取对应措施。后 来各大硬盘厂商在ATA-3的规格中正式将S.M.A.R.T列入标 准。
工作机理
当硬盘启动后，硬盘上微控制器的程序便会自动、持 续、定期监控某些项目，一旦所监控的数值低于临界 值时，便会通知系统，警告可能会有问题发生。但它 所监视的范围大部分是机械上的磨损或是输出的信 号异常，而对于突发性的故障，比如机械零件突然断 裂或是失效时，S.M.A.R.T就束手无策了。也就是说，它所 能预测的故障是在长期的监视中，有迹可循的故障， 若是突发的类型，当然无法预测出来。
正确的认识
虽然S.M.A.R.T技术的出现无疑使数据的安全性得到了很 大的提高。但并不是拥有这项技术，最终用户就可以 高枕无忧，不必再做什么备份了。正如我们上面所看 到的，这项技术并不能百分之百地预测出所有的故 障。因此，不要把S.M.A.R.T看成是硬盘系统的保护神，它 充其量不过是一条看家狗，保护神能够为你消灾免 祸，而看家狗只能对小偷小摸的梁上君子叫唤几声， 遇上凶狠蛮横的江洋大盗可能就只能变成一顿美味 佳肴了。
IDE和SCSI，不同应用的选择
无需多说，你就会发现集成在主板上的EIDE控制器加上EIDE 硬盘要比SCSI驱动器便宜得多。要使用SCSI你还需要额外 的一个适配器（接口卡），这是因为大多数主板并不 集成SCSI控制器。这样一来，再加上昂贵的SCSI磁盘，SCSI 系统要比EIDE系统贵上许多。
EIDE有一个主通道和一个从通道，每个都可以连接两 台设备，加起来总共四个。这可以是硬盘，也可以是CD-ROM。 现在已经有了带EIDE连接器的磁带机，但你需要特殊的 备份软件。
在IDE通道中，两个设备是轮流控制总线的。如果在同 一条通道上有一个硬盘和一个CD-ROM，那么硬盘就必须 等待CD-ROM发出的请求得到完成。因为CD-ROM相对来说要慢 一些，因此这必定会导致性能上折衷。这就是为什么 每个人都会告诉你把CD-ROM连接到从通道，而把你的硬 盘设置为主设备的原因。主通道和从通道或多或少是 以相互独立的方式工作的（这归功于EIDE控制器芯 片）。
SCSI接口有几种类型。8位（50针数据电缆）或者16位（68 针数据电缆，WideSCSI）。时钟频率有5MHz（SCSI1），10MHz（Fast SCSI），20MHz（Fast-20或者UltraSCSI）或者40MHz（Ultra-2SCSI）。它实 际是一种微型计算机总线，它将磁盘控制器的功能全 部集成到了设备当中，而且在设备中还增加了SCSI接口 控制电路。
SCSI总线的理论传输速率 SCSI总线时钟频率
8位(50针数据电缆) 16位（68针数据电缆）
5MHz(SCSI1) 5MB/s N/A
10MZ(FastSCSI,SCSIII) 10MB/s 20MB/s
20MHz(Fast-20,UltraSCSI) 20MB/s 40MB/s
40MHz(Fast-40,UltraSCSI) 40MB/s 80MB/s
从下面的SCSI系统示意图你可以看出，SCSI接口是以主机 系统对外设的统一I/O总线的形式出现的，它处在主机 适配器（SCSI接口卡）与外设控制器之间，它不仅可以 控制磁盘驱动器，而且可以控制磁带机等外设，但有 个前提条件，就是这些外设中必须包含自己的控制 器。
扫描仪以及许多CD-W并没有EIDE接口，它们只能通过SCSI连 接。你可以在一条SCSI总线上连接7台设备，或者在Wide SCSI上连接15台设备。在标准的环境中，单个硬盘的性 能并不会因为使用SCSI接口而有太大的提高。SCSI的威力 在于多个设备可以同时使用总线，而不是在别人不需 要的情况下才使用。所以，当几个设备都同时使用同 一条总线时，你就会切身感受到SCSI的好处了。
在多任务的环境下，SCSI的好处更是体现的淋漓尽致， 因为此时经常发生同时访问。如果你有一个服务器或 者要使用大尺寸的文件，如音频、视频或者磁盘密集 型的应用，SCSI就会体现出高出EIDE一等的大家风范。
影响硬盘性能的几个参数
前一段时间有IBM带来的硬盘价格大战确实给用户不少好处，目前硬盘的容量象发馒头一样膨胀起来，接口技术也由以前的ATA/33发展到ATA/66，而这一切发展并没有在价格上表现出来，对用户来说确实是好处多多。但是目前硬盘品种繁多，参数更是时时都在变化，要普通用户了解每一个硬盘的性能和每一个参数的含义确实难处不少，但是当您需要装机时，了解您所买的硬盘性能，不被奸商以次充好，了解一些确定硬盘性能的参数含义还是很重要的。
硬盘的性能参数主要有以下几个：单牒容量、内部传输率、外部传输率、转速、数据缓存。
单牒容量：
单位面积的容量越大，至少有两个好处，一就是提供容量的前提下，成本保持低水平。比如20G的硬盘单牒容量为2G，那么需要十张盘片和20个磁头，但如果单牒容量提高一倍，则盘片数和磁头数都加少一半，无疑大大减少了成本，并且活动部件的减少也降低了故障出现的几率。
另外还有一个很重要的好处在于性能的提高。目前的硬盘大多为3.5英寸，单牒容量的提高意味着硬盘存储密度的提高，硬盘的数据存取方式都是通过盘片的旋转和磁头的移动来完成，转速一定的情况下，密度的提高意味单位时间内能读取得数据也就提高（实际也不完全对，后面会详细介绍）。由于硬盘内部结构不可能有大的变化的情况下，性能不可能有质的飞跃，单牒容量确可以有较大的增加，因此一个新的硬盘推出时，单牒容量就成为厂商不能不提的一个参数。 传输率：
硬盘的传输率分为两部分，内部传输率和外部传输率。内部传输率是磁头读出的数据传输到缓存的速度，一般比较高，可到200mb/s左右。另一个是外部传输率，也就是硬盘接口到主板控制芯片的传输率，比如UDMA66就是指外部传输率为66MB/S。这两个传输率对硬盘的实际传输速度的影响并不是其提升幅度所表现出来的那么高，很大一部分好处都在于降低了硬盘工作时的CPU占用率。对硬盘实际传输率影响最大的应该是磁头的读取速度，磁头读取速度可有下面公式计算：
速度=磁道的线密度 X 3.14 X 该磁道直径 X 硬盘主轴主轴转速/60
数据缓存：
硬盘的数据被磁头读取后先存到缓存中，因此如果缓存容量低于磁头一次连续读取数据的大小，必然会造成磁头重复读取同一磁道才能完成一次数据读取，因此缓存的容量大小很重要，不过缓存到了256K后，容量对速度的影响就不大了，考虑到操作系统的多工操作方式，高容量的缓存还是有利的。
单牒容量与性能的关系：
从上面的公式可以看出，对磁头读取数据速度影响最大的应该是磁道的线密度，因此不能单说盘片存储密度对性能的影响。因为相比之下磁道之间的距离比扇区间的距离大，所以提高道间密度比提高线密度容易，这是一些硬盘单牒容量增加了但性能增加不明显的原因。 |
|
免费注册
发表于 2003-09-12 23:51
发表于 2003-09-15 11:10