破除单碟容量迷信！硬盘隐藏参数揭秘
[泡泡网评测室2月16日] 啥样的电脑能有“弹指一挥间，运行都如飞梭”的感觉？
- 使用最强的“8核”Core i7处理器？
- 大容量三通道DDR3内存？
- 如果还不行再超频试试看？
事实情况是：CPU/GPU/内存再强都无济于事，因为系统的瓶颈不是它们，而是硬盘——电脑当中唯一采用机械结构的核心部件。
木桶原理想必大家都知道，如果组成木桶的这些木板长短不一，那么这个木桶的最大容量不取决于长的木板，而取决于最短的那块木板。PC也是如此，纵使CPU性能再强劲，由于存储的限制，实际运行也不会感觉到快。当您启动Windows系统、常用软件、大型游戏时，硬盘通过一闪一闪的指示灯、嘎吱嘎吱的声响向您传达了它无可奈何的叹息声。
所以我们需要高性能的硬盘，尽可能的消除PC瓶颈。但很多朋友在购买硬盘时，往往不会像购买CPU、主板、内存等产品那样，认真地参考对比，认为只要容量够大够用，就可以了。事实上，硬盘的性能与容量没有直接关系，比如320GB、640GB和1TB三种规格的硬盘其性能其实是相同的，真正影响硬盘性能的是单碟容量(前面三种都是单碟320GB)，此外主轴转速、缓存大小、寻道时间等参数对硬盘也起着至关重要的作用。
我们发现有很多用户这样抱怨：买了新硬盘之后除了容量大了很多，测试数据好看了一点之外，怎么实际使用中丝毫感觉不到速度加快了？即便是多块硬盘组了Raid0后提升也很有限？现在笔者就从技术层面，为大家分析出现这种问题的原因，并通过大量实测数据，告诉大家选购硬盘时最应该注意的性能指标。
● 此次评测之目的：
- 如何选购一款高性能的硬盘？
- 如何衡量硬盘的性能？只看平均传输速度就行了吗？
- 硬盘单碟容量越大，性能越强吗？
- 寻道时间对硬盘的性能影响有多大？
- 当前最具性价比的硬盘是哪款？
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往日经典文章回顾：
市面上的硬盘规格鱼龙混杂，各个品牌的产品各有特色，而且每个品牌都有前后几代产品并存的局面，此时如何衡量硬盘性能的优劣呢？
希捷7200.12 500GB(单碟500GB 16MB)和希捷7200.11 500GB(单碟250GB 32MB)
稍微有经验的朋友都知道该怎么选，一般来说是最新的型号性能好一些，因为新品一般都单碟容量更大，比如单碟320GB(包括160GB、320GB、640GB、1TB几种型号)就要比单碟250GB（包括250GB、500GB、750GB、1TB几种型号）快，单碟500GB当然更快了。
西数640GB蓝盘(16MB)和黑盘(32MB)的区别就是缓存
此外，在单碟容量相同的情况下，32MB缓存的版本就要比16MB缓存的强一些，大缓存可以让频繁读写的硬盘松一口气，缓解压力，在特定的应用程序中提升性能。当然大缓存也要贵50元左右。
一般来说，单碟容量越大越好，缓存越大越好的说法是没有错的，但也并非绝对，因为硬盘的性能并非完全取决于这两项参数，尤其是对于不同的硬盘品牌来说，其产品的性能并不能直接用理论参数来进行对比。而且即便是同一厂商的产品，也有可能出现例外情况，这个例外就是由其它的因素决定的，另外一项“并不起眼”，尚未引起大家重视的硬盘关键参数！
比方说：希捷单碟320GB就一定比自家单碟250GB强吗？希捷是最先一批推出7200转单碟500GB的硬盘，那它就一定比西数单碟320GB强？
一款硬盘上市之时，所有规格（前面所说的四大要素）都是固定的，虽说有经验的消费者会关注硬盘的单碟容量/缓存等参数，实际上大家最在意的就是它最终的性能表现，硬盘在单碟容量/缓存加大之后，硬盘的性能可以提升多少！那么该如何判断呢？
测试CPU性能的工具有很多，内存实际带宽同样可以测试，显卡能通过3DMark和游戏测试，硬盘自然也有相关测试软件。HDTune及HDTach就是目前最常用的理论性能测试软件。
HDTach测试截图
HDTach和HDTune都能测试出硬盘的几个重要性能数据，下面给大家逐一进行分析：
● Random access（随机存取时间）：
硬盘的平均寻道时间（就是磁头移动所需时间）是没法直接作测试的，但软件可以通过随机读写硬盘各个区块的文件，来测试出硬盘的随机存取时间，它要比官方宣称的寻道时间长一些（因为要加上读写文件的时间），但足以代表硬盘的真正性能。
SSD之所以比传统硬盘速度快，就是因为SSD没有机械结构，不需要“寻道”操作，因此测出来的存取时间非常低，普通硬盘的存取时间在10ms以上，而SSD仅为0.2ms。
● CPU utilization（读写时的CPU占用率）：
由于现在多核CPU的性能都很强，因此几乎没人关心CPU占用率大小，单硬盘的CPU占用率大小确实微不足道，但如果多硬盘组Raid系统的话，南桥自带Raid控制器需要CPU辅助运算，占用率并不低。
此外，一些硬盘如果不带缓存芯片的话，数据存取太过频繁会导致CPU占用率过高，这就是一些山寨SSD的通病！
● Average read/write（平均读取/写入速度）：
平均读写速度的确是硬盘非常重要的性能指标，很多用户也只看这个数值的大小。传统硬盘的读取和写入速度是差不多的，而SSD的写入速度要比读取速度小很多，这也就是目前MLC颗粒所存在的严重问题。
平均读写速度取决于硬盘的转速及单碟容量，单位时间内磁头扫过的数据区域越多，持续读写速度就越大，因此磁盘的外圈速度总是比内圈快，测试软件也是从硬盘的外圈一直测试到内圈，从而得出最大最小和平均值。
现在新一代硬盘的速度纷纷接近甚至突破100MB/s，民用硬盘的传输率比服务器万转硬盘的传输率还要高，即便是SSD在平均读写速度方面也没有太大优势。实际上平均读写速度只在复制/粘贴大量文件时才有意义，对于系统起动、软件加载、游戏读取的贡献十分有限。
● 关于硬盘性能的误区：
很多人应该用过HDTune或HDTach这些类似的硬盘性能测试软件，其中平均读写速度这项参数非常直观，硬盘速度达到多少MB/s大家一测就心里有数了，因此很多人在选购硬盘时只注重平均读写速度，而忽略了另外一项关键的参数——随机存取时间！
由于硬盘的固有结构限制，很多时候软件或者数据分布区块并不连续，此时硬盘再度写时就需要磁头频繁移动、反复定位，从而在数据读写过程中浪费不少时间，使得读写速度大幅下降！因此寻道时间（存取时间）对于硬盘性能的影响不容小视，具体有多重要，我们通过实际测试来说明。
目前主流硬盘都应用了垂直记录技术，主流规格以单碟320GB为主，此外密度更高的单碟375GB以及单碟500GB硬盘也已上市，多种规格令人眼花缭乱。为了找出对硬盘性能影响最为关键的因素，同时也是为了纠正很多人观念当中的误区，笔者找来四种不同规格的硬盘进行对比，用以说明单碟容量、转速、存取时间和磁盘缓存对硬盘性能的影响幅度。
- Velociraptor（迅猛龙）、WD3000GLFS、2.5寸、10000转、300GB（单碟150GB）、16MB
- WD6400AAKS（蓝盘）、3.5寸、7200转、640GB（单碟320GB）、16MB
- ST640323AS、3.5寸、7200转、640GB（单碟320GB）、32MB
- ST3500410AS（7200.12薄盘）、3.5寸、7200转、500GB（单碟500GB）、16MB
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ST3500320NS（ES.2）、3.5寸、7200转、500GB（单碟250GB）、32MB
● 测试平台说明：
硬件方面，考虑到用户的实际使用情况，大多数用户还是采用南桥控制的SATA口连接硬盘，并未使用阵列卡进行测试，笔者选用性能及稳定性都俱佳的ICH10R南桥作为测试平台。为了不让系统中其它配件成为影响硬盘发挥性能的瓶颈，所有配件均使用当今的产品，以检测硬盘的真实性能。
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PCPOP.COM评测室 | |
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优异硬件系统配置 | |
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处理器 |
Intel i7 extreme 965 四核心, OC 4GHz(200×20), L2=2MB L3=8MB |
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主板 |
GIGABYTE X58 extreme, Chipset: Intel X58 |
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显卡 |
NVIDIA 9600GT Thermalright HR-03GT |
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内存 |
CORSAIR Dominator TR3X6G1866C9DF 6x2G DDR3-1866(8-8-8-19 1T) |
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声卡 |
Auzen X-Fi Prelude 7.1 娱乐模式 |
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硬盘 |
西部数据 VelociRaptor 300G 16M SATA300 西部数据 cavier blue WD6400AAKS 16M SATA300 希捷 7200.11 ST3640323AS 640GB 32M SATA300 希捷 7200.11 ST3500323AS 500GB 32M SATA300 |
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电源 |
海盗船 Corsair HX 1000W 七盟 FANLESS ST-600EAZ 600W |
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显示器 |
DELL 3007 WFP-HC |
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软件系统配置 | |
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操作系统 |
Windows Server 2008 Datecenter 64Bit SP2 V113 |
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DirectX |
10.1 |
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驱动程序 |
Intel Matrix Storage Manager 8.6.0.1007 NVIDIA Forceware 180.84 |
测试中，使用INTEL至尊版I7 965并超频至4G，12GB海盗船统治者内存同步到1866MHz，主板采用基于X58芯片组制造的技嘉x58 extreme，测试5款硬盘的性能表现！
● 理论测试工具：HD Tune Pro
HD Tune是广大DIY玩家使用率最高的硬盘工具软件，其主要功能有硬盘传输速率检测、健康状态检测、温度检测及磁盘表面扫描等。另外，还能检测出硬盘的固件版本、序列号、容量、缓存大小以及当前的Ultra DMA模式等。
我们用它来测试硬盘的理论性能，其中包括平均传输率以及平均存取时间。
硬盘的持续传输速度不仅取决与主轴转速，单碟容量大小对其影响也非常大。可以看出平均速度超过100MB/s的硬盘只有西数万转迅猛龙和希捷最新的单碟500GB硬盘，前者依靠高转速后者凭借高存储密度，其中单碟500GB还要更胜一筹。
希捷另外两款硬盘的成绩也不赖，单碟320GB的型号平均速度高达96.8MB/s，单碟250GB的型号也要比西数单碟320GB稍快一点，那么平均速度越高是否一定性能越强呢？且慢，我们来看看另外一项重要参数。
寻道时间是硬盘的另外一项关键参数，一般硬盘的规格表里面会注明其寻道时间是多少毫秒，但这个数值无法直接通过软件测试出来，软件测到的结果是平均随机存取时间，要比寻道时间稍微长一点，会受到硬盘主控芯片及固件的影响。
可以看出，万转迅猛龙的存取时间只有普通7200转硬盘的一半，而四款同为7200转硬盘的存取时间则没有规律可循，西数640GB蓝盘的表现最出色，希捷单碟250GB也不差，而希捷单碟320GB和500GB的表现都较差，15ms的速度甚至还不如笔记本硬盘！看来希捷在努力提高存储密度的同时，对于寻道时间没有控制好。
那么平均传输速度和平均存取时间这两项硬盘基本参数中，哪个对综合性能的贡献更大呢？后文中模拟实际应用性测试见分晓！
● 模拟实际应用测试工具：PCMark Vantage
Futuremark最新一代基准测试软件PCMark Vantage，结合时代应用专为Windows Vista打造，可以模拟目前多数电脑的实际应用测试。PCMark Vantage可以衡量各种类型PC的综合性能。从多媒体家庭娱乐系统到笔记本，从专业工作站到高端游戏平台，无论是在专业人士手中，还是属于普通用户，都能在PCMark Vantage里通过得分了解自己电脑的各组件性能强弱。笔者的测试基于硬盘测试部分。
PCMark Vantage通过模拟用户实际使用电脑的情况进行测试，软件通过自动启动程序、加载一些数据获得实际读写速度，测试项目包括：Windows Defender、《Alan Wake》游戏、图像导入、Windows Vista启动、视频编辑、媒体中心使用、Windows Media Player搜索和归类，以及以下程序的启动：Office Word 2007、Adobe Photoshop CS2、Internet Explorer、Outlook 2007。最后将所有的数据按照一定的公式算出磁盘项目总分。
PCMark Vantage的磁盘性能测试有别于理论测试软件，它是尽可能的模拟用户在日常使用中的实际硬盘读写情况，包括vista启动、各种程序启动、文件搜索、大文件打开等等，这些应用没有一样是需要持续读写某一区块的，基本上可以算作是随机读取各种小文件，因此对于硬盘的寻道时间特别敏感。
测试结果一目了然，平均速度超过100MB/s并且寻道时间超短的万转迅猛龙遥遥领先于其它硬盘；而平均速度只有不到87MB/s毫不起眼的西数640GB蓝盘异军突起，领先希捷三块硬盘不少，这就是低寻道时间的功劳！
而三块希捷硬盘的表现则让人大失所望，从单碟250GB到320GB再到500GB，性能提升微乎其微！不过最新的单碟500GB还是不错的，与单碟320GB的版本相比，存取时间保持不变平均速度提升，因此PCMark得分也提高了200分。
PCMark的总分比较笼统，不容易看出来得分高的硬盘究竟强在哪，下面我们就来看看PCMark测试的子项目数据，它能够代表用户使用电脑时的情形：
Vista在启动时需要加载很多很多数据，包括系统文件、核心驱动、注册表、用户信息等等，读取这些分布在硬盘各个角落的数据时性能自然会损失不少，就连万转迅猛龙都只有23MB/s，其它硬盘的损失就更惨了，西数640GB蓝盘凭借低寻道和固件良好的优化保持了相对较高的效率，希捷单碟500GB凭借较高的速度表现还算不错，但另外两款希捷较老的硬盘明显不行。
这是PCMark模拟Windows Media Player搜索歌曲建立媒体库时的磁盘性能，随机搜索比Vista启动的性能损失还要大，万转迅猛龙的优异表现是意料之中的，而西数640GB蓝盘也发挥不错，看来低寻道时间的威力的确惊人。而三块希捷硬盘的表现则差不多，即便最老的单碟250GB版本也没有输给单碟500GB，其主要原因就是单碟250GB的存取时间要更低。
Movie Maker的表现和Media Player差不多，西数640GB蓝盘的表现出人意料的好，看来硬盘不能随随便便以貌取人，认为单碟容量小、缓存小性能就一定差，实际上这款单碟320GB 16MB缓存的硬盘在某些方面要比单碟500GB 32MB缓存的硬盘强很多！
这是模拟游戏加载时间的测试，看来跟硬盘平均传输速度的关系也不是很大，在平均速度相差不是很多的情况下，存取时间（寻道时间）才是左右软件加载的最重要参数。即便是希捷最老的单碟250GB硬盘也因为较低的存取时间而受益无穷。
这款Vista内置的杀毒软件对于硬盘速度与延迟都比较敏感，希捷单碟500GB发挥不错，终于挽回一局战胜了西数单碟320GB。
● 测试小结：
通过PCMark Vantage子项目成绩的分析，相信大家对于硬盘的真实性能有了一个更加深入的了解，硬盘的理论平均速度在很多时候是达不到的，这是应为绝大多数应用软件都要读取很多零碎的文件或数据，基本上算是随机读写，此时软件就对硬盘的寻道时间提出了很高的要求，如果磁头的反应比较"迟钝"，那么硬盘持续速度多块都无济于事！
以上的测试基于理论的测试，毕竟对硬盘来说，多数操作都离不开复制粘贴，此次我们选择了两种贴近用户使用习惯的复制粘贴测试项目：GHOST安装系统和在硬盘内部复制6GB高清电影文件。
● 实际应用测试：Ghost恢复系统
对绝大多数人来说，最痛苦的事情莫过于装系统了，而现今最方便最省时的系统安装方法就是GHOST，所以GHOST的过程越短，对用户身心煎熬的时间就越短。
由于GHOST的过程是镜像拷贝的过程，对存取时间的要求不是很高，反倒是对平均传输率要求更甚，迅猛龙凭借两项优势站在领跑者位置上，而希捷7200.11 640G凭借传输率优势压过了WD640G蓝盘。
● 实际应用测试：FastCopy复制文件
硬盘最基本的操作，就是拷贝，为此笔者用FastCopy软件复制一个高清电影进行测试，可以得到精确的拷贝时间。三款普通硬盘中，西数640GB蓝盘和希捷双碟装500GB差不多，而希捷7200.11 640GB理论速度接近100MB/s，复制速度也基本达到满速，更胜一筹。
● 测试小结：
通过本页的两项测试可以发现，对于直接复制剪贴这种无脑操作来说，硬盘的读写速度完全能够达到理论值，跟寻道时间关系不大，因此几块硬盘的性能排行也基本就是谁的平均速度更快谁花的时间就越少。
因此，对于存储盘来说，尤其是大容量高清硬盘，我们不必在意硬盘的存取时间（寻道时间），只要平均读写速度快就够了。
作为年度DX10游戏巨作Crysis的游戏画面达到了当前PC系统所能承受的极限，超越了次世代平台和之前所有的PC游戏，即便是搭配优异的显卡，在采用大分辨率开抗锯齿的情况下，也只能勉强“浏览”游戏。
DX10中最BT的游戏，连最强单卡GTX280也奈何不了它。其中纹理渲染和光影特效占据了很大比重，要知道，在显存载入前，这些数据都是零散地存放在硬盘上。而硬盘的随机读取性能和内存的延时容量决定了游戏的载入时间。
随机读取运算中，除了对传输率有要求外，更关键的是存取时间的性能表现。从成绩上分析，按照线性分析，希捷的7200.11 640G表现差强人意。性能曲线弧度远低于velociraptor和cavier blue间的比值。但velociraptor仅比cavierblue快4秒多，也能窥出即使存取时间再低，读取时间也不会减少太多。
至此，市售产品中广受用户欢迎的几款硬盘就测试结束了，对所有测试成绩分析对比后，我们可以发现一些有悖于“公理”的现象：单碟容量越大性能不一定越强，缓存越大也不一定性能就强：
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希捷640GB（单碟320GB）实际上并不比500GB（单碟250GB）快，虽然平均速度是挺高，但由于存取时间过高，结果此消彼长，在很多软件和程序中的表现不相上下，并没有明显优势；
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希捷500GB（单碟500GB 16MB）的性能明显要比两外两款强，它的存取时间与640GB（单碟320GB 32MB）是相同的，但平均速度增加不少，因此在各类软件中的表现都同步提升，缓存虽然缩水了但对于普通用户而言关系不大；
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西数640GB蓝盘（单碟320GB 16MB）的表现很不错，虽然平均传输速度垫底，但凭借很低的存取时间，在很多软件和游戏中的发挥都很好，比单碟容量更大的7200.12更出色，是非常经济实惠的系统盘。
由此可见，传统“单碟容量越大越好、缓存越大越好”的理论是片面的，因为硬盘的存取时间（寻道时间）对于性能的贡献也很大，因此绝对不容忽视。只有存取时间保持不变的情况下，“单碟容量越大越好、缓存越大越好”才能成立，否则硬盘的几项参数互相制约，就不好判断了。由此我们还可以得出以下结论：
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硬盘磁盘密度（单碟容量）的提高，提高的并非是硬盘的响应速度，而是硬盘的平均传输率。
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硬盘的存取时间（寻道时间）才是决定大家常说的“快”的决定因素，存取时间主要由主轴转速起决定作用，固件起辅助作用。
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硬盘中少见的软部件——固件。实际上对硬盘的性能和安全性均有不少的影响。同为7200RPM，但存取时间的差距在3ms上下，进而影响到硬盘性能。
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作为现今硬盘和SATA控制器间的缓冲带，缓存的作用的不容置疑的，但缓存容量在超过16MB后提升幅度并不大，甚至可以说对性能没有实质影响。
从以上4点总结中可以发现，我们在实际选购硬盘时有些误区，比如我们一般都喜欢购买更大缓存的硬盘，喜欢购买平均传输率更高的硬盘，而这些却不是我们广义上理解的“快”的决定因素。
根据笔者的测试，笔者认为硬盘固件也是不可忽视的因素之一，首先，暂且不提硬盘性能，硬盘最关键的安全性上，就和固件又不可推卸的关系。这点从现在闹得满城风雨的希捷固件门事件上就可窥出——随机卡死现象通过刷新固件就能缓解甚至是解决。其次，细究起来，固件对硬盘的读取效率是有直接关系的，西数和希捷的两款相近规格硬盘，固件的差异导致了西数存取时间更快的结果，通过不同的测试软件，均证明了这一点。
通过此篇文章，笔者希望通过自己的绵薄之力纠正广大读者选购硬盘方式的误区。毕竟在价格相近甚至更便宜的情况下，我们选购硬盘不要被硬盘的“规格”所迷惑（单碟容量及缓存大小）。■<
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