1、SATA3.0和SATA1 2區(qū)別及對(duì)比硬盤在外部傳輸方面，主要通過接口來展現(xiàn)。從2002年到現(xiàn)在，接口實(shí)現(xiàn)了從PATA到SATA的轉(zhuǎn)變，但速度依然沒有得到很好的改觀。在SATA未能給速度帶來多大提升的時(shí)候，SATA2應(yīng)運(yùn)而生，并帶來了新的技術(shù)NCQ以及300MB/s的峰值帶寬。到了2009年末，SATA3終于來了。作為新接口標(biāo)準(zhǔn)的SATA3.0，它的到來能否為硬盤帶來新動(dòng)向，壓制日益發(fā)展的固態(tài)硬盤產(chǎn)品呢？首先我們了解一下目前溫徹斯特硬盤的構(gòu)造。硬盤（英文名：Hard Disc Drive，簡稱HDD，全名溫徹斯特式硬盤）是電腦中必不可少的存儲(chǔ)媒介之一。硬盤的組成是由一個(gè)或者多個(gè)鋁制或者玻璃制

2、的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。絕大多數(shù)硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅(qū)動(dòng)器中。硬盤基本參數(shù)詳解：硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)詳解轉(zhuǎn)速：硬盤通常是按每分鐘轉(zhuǎn)速(RPM，Revolutions Per Minute)計(jì)算：該指標(biāo)代表了硬盤主軸馬達(dá)（帶動(dòng)磁盤）的轉(zhuǎn)速，比如5400 RPM就代表該硬盤中主軸轉(zhuǎn)速為每分鐘5400轉(zhuǎn)。目前主流筆記本硬盤轉(zhuǎn)速為5400RPM；臺(tái)式機(jī)硬盤則為7200RPM。但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，筆記本和臺(tái)式機(jī)均有萬轉(zhuǎn)產(chǎn)品問世，但多用用于企業(yè)用戶。單碟容量：單碟容量是硬盤相當(dāng)重要的參數(shù)之一。硬盤是由多個(gè)存儲(chǔ)碟片組合而成，而單碟容量就是指一個(gè)存儲(chǔ)碟所能存儲(chǔ)的最大數(shù)據(jù)量。目前

3、在垂直記錄技術(shù)的幫助下，單碟容量從之前80GB升級(jí)到500GB或者640GB，發(fā)展速度相當(dāng)快。硬盤單碟容量提高不僅僅可以帶來總?cè)萘刻嵘?，有利于降低生產(chǎn)成，提高工作穩(wěn)定性；而且單碟容量越大其內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速率就越快。硬盤結(jié)構(gòu)示意圖平均尋道時(shí)間：平均尋道時(shí)間指硬盤在盤面上移動(dòng)讀寫磁頭到指定磁道尋找相應(yīng)目標(biāo)數(shù)據(jù)所用的時(shí)間，單位為毫秒。當(dāng)單碟容量增大時(shí)，磁頭的尋道動(dòng)作和移動(dòng)距離減少，從而使平均尋道時(shí)間減少，加快硬盤訪問速度。硬盤背面PCB詳解緩存：緩存是硬盤與外部交換數(shù)據(jù)的臨時(shí)場(chǎng)所。硬盤讀/寫數(shù)據(jù)時(shí)，通過緩存一次次地填充與清空，再填充，再清空，就像一個(gè)中轉(zhuǎn)倉庫一樣。目前大多數(shù)硬盤緩存已經(jīng)達(dá)到32MB，而

4、對(duì)于大容量產(chǎn)品則均為64MB容量。內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率：內(nèi)部傳輸率是指硬盤磁頭與緩存之間的數(shù)據(jù)傳輸率，簡單說就是硬盤將數(shù)據(jù)從盤片上讀取出來，然后存儲(chǔ)在緩存上的速度。內(nèi)部傳輸率可以明確表現(xiàn)出硬盤的讀寫速度，它的高低才是評(píng)價(jià)一個(gè)硬盤整體性能的決定性因素。目前大多數(shù)桌面級(jí)硬盤基本都在70-90MB/S之間，筆記本硬盤則在55MB/S左右。上面幾個(gè)參數(shù)都是直接影響硬盤性能的因素，其中轉(zhuǎn)速是最直接提升硬盤性能的一個(gè)條件，但是過高的轉(zhuǎn)速又會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)熱量猛增，不利于長期使用。而提升單碟容量確實(shí)改變了硬盤性能，但是提升幅度甚微。那么這次讓硬盤配備SATA3.0接口能否讓機(jī)械硬盤性能大幅提升呢？下面我們了解一下SA

5、TA3.0的主要特性。 SATA Revision 3.0規(guī)范主要新特性：1、可在存儲(chǔ)單元、磁盤驅(qū)動(dòng)器、光學(xué)和磁帶驅(qū)動(dòng)器、主機(jī)總線適配器(HBA)之間提供6Gbps速度的鏈路速度，并保證新的網(wǎng)絡(luò)性能水平。當(dāng)然，6Gbps(750MB/s)只是理論值，事實(shí)上SATA接口發(fā)送信息的速度為600MB/s，而受制于系統(tǒng)各部件的影響，實(shí)際速度會(huì)更低一些，而且不同環(huán)境差異會(huì)很大。2、新的原生指令排序(NCQ)串行指令，面向需要大量帶寬的音頻、視頻應(yīng)用，可保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐健?、NCQ管理功能，通過對(duì)未執(zhí)行的NCQ指令進(jìn)行主機(jī)處理和管理來優(yōu)化性能。4、改進(jìn)電源管理功能。5、適合緊湊型1.8寸存儲(chǔ)設(shè)備的小型低

6、插力(LIF)接頭。6、旨在讓更輕、更薄筆記本容納7毫米光驅(qū)的接頭。7、符合INCITS ATA8-ACS標(biāo)準(zhǔn)。8、完全向下兼容，新規(guī)范產(chǎn)品與舊規(guī)范產(chǎn)品相連時(shí)速度會(huì)自動(dòng)將至3Gbps或1.5Gbps。SATA3 6Gb/s主板接口SATA-IO組織還表示，現(xiàn)在的第三版規(guī)范僅用于內(nèi)部SATA接口，而已在研發(fā)之中的更新版本“SATA Revision 3.1”會(huì)重點(diǎn)把eSATA外置接口的速度也提高到6Gbps，并解決外置接口耐用性(插拔次數(shù))、更長數(shù)據(jù)線下的穩(wěn)定性和擴(kuò)展性等問題。從規(guī)格和參數(shù)上來看，SATA 6Gbps比現(xiàn)在SATA 3Gbps要強(qiáng)上一些。以上這么美好的理論背后，是否真的有現(xiàn)實(shí)的數(shù)

7、據(jù)支持呢？下面筆者就通過測(cè)試對(duì)比帶大家探個(gè)究竟。 底層測(cè)試：HD Tach對(duì)比HD Tach讀速度測(cè)試不依賴于文件系統(tǒng)，曲線成績基本相當(dāng)于硬盤內(nèi)部傳輸速率測(cè)試。體現(xiàn)的是很理想化的硬盤速度，其外延部分大約是磁盤性能表中buffer to disk項(xiàng)目的反映，而真實(shí)應(yīng)用中，極少有機(jī)會(huì)達(dá)到這樣的高度。HD Tach平均讀取速度測(cè)試從HD Tach測(cè)試中看，在平均速度測(cè)試中，希捷SATA3.0硬盤同SATA2.0硬盤性能相同，并且還領(lǐng)先西部數(shù)據(jù)10000萬轉(zhuǎn)猛禽硬盤?？梢娫趥鹘y(tǒng)硬盤中，SATA2.0和SATA3.0的性能差距較小。HD Tach突發(fā)速率速度在固態(tài)硬盤組測(cè)試中，SATA3.0接口SSD性

8、能已經(jīng)突破SATA2.0的300MB/S性能極限，也就是說開始發(fā)揮SATA3.0的理論傳輸速率。而SATA2.0的SSD硬盤憑借自身的構(gòu)造優(yōu)勢(shì)，在讀取方面也領(lǐng)先傳統(tǒng)硬盤很多。突發(fā)速率方面，首款SATA3.0固態(tài)硬盤則達(dá)到350MB/S，表現(xiàn)驚人。而受到SATA2.0接口的限制，英特爾的V系列固態(tài)硬盤僅能達(dá)到260MB/S。 底層測(cè)試：HD Tune Pro v3.50HD Tune Pro是一款磁盤性能診斷測(cè)試工具。它能檢測(cè)磁盤的傳輸率、突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率、數(shù)據(jù)訪問時(shí)間、CPU使用率、健康狀態(tài)，溫度及掃描磁盤表面等。HD Tune平均讀取速度測(cè)試從HD Tune平均讀取速度測(cè)試中看出，幾組數(shù)據(jù)的反

9、應(yīng)和HD Tach如出一轍，機(jī)械硬盤方面SATA3.0和SATA2.0并沒有實(shí)質(zhì)卻別，反而是固態(tài)硬盤組表現(xiàn)差異明顯，SATA3.0讓美光C300固態(tài)硬盤速度接近300MB/S，已經(jīng)接近SATA2.0的接口規(guī)范。 應(yīng)用性能測(cè)試：FastCopyFastCopy是個(gè)小巧的文件/目錄拷貝工具，其功能強(qiáng)大，性能優(yōu)越，能充分挖掘文件系統(tǒng)和硬盤驅(qū)動(dòng)器的能力，并且支持計(jì)數(shù)和計(jì)時(shí)。這里使用兩個(gè)目錄來進(jìn)行測(cè)試：第一個(gè)是包含12645個(gè)文件總計(jì)容量為4998MB的“Drivers”目錄；第二個(gè)是包含2個(gè)文件總計(jì)容量為3620.9MB的“HDVideos”目錄，分別考察文件硬盤應(yīng)付大量小文件和大容量文件拷貝的能力。

10、FastCopy拷貝時(shí)間對(duì)比該項(xiàng)目主要體現(xiàn)傳統(tǒng)硬盤在SATA3.0和SATA2.0方面的差異，畢竟SSD固態(tài)硬盤寫入方面不是非常穩(wěn)定，所以測(cè)試出的數(shù)據(jù)差異較大。從測(cè)試中看出，希捷的SATA3.0 2TB硬盤同SATA2.0 1TB硬盤在文件拷貝方面成績相仿，也可以直觀看出SATA3.0的優(yōu)勢(shì)并沒有體現(xiàn)出來。全文總結(jié)其實(shí)從PATA轉(zhuǎn)型到SATA接口后，SATA1.0和SATA2.0并沒有本質(zhì)區(qū)別，僅僅是SATA2.0加入了NCQ原生命令隊(duì)列功能該功能通過對(duì)讀寫指令順序的優(yōu)化來提升磁盤性能，不過由于SSD的存儲(chǔ)機(jī)制與傳統(tǒng)硬盤完全不同，NCQ功能是完全派不上什么用場(chǎng)的。從理論值分析，SATA 1.0

11、定義的數(shù)據(jù)傳輸率為1.5Gb/s，這樣理論傳輸率就能達(dá)到150MB/S；而到了SATA2.0時(shí)代，這個(gè)理論值就翻倍到300MB/S。不過拿現(xiàn)在主流硬盤的實(shí)際速度來判斷，都還沒有達(dá)到SATA1.0的峰值，就更別提SATA3.0了。SATA接口特寫通過測(cè)試可以看出，SATA3.0的傳統(tǒng)硬盤表現(xiàn)令人非常失望，在實(shí)際過程中甚至比普通SATA2.0硬盤還慢。無論是底層的速度測(cè)試，還是實(shí)際的文件拷貝測(cè)試，SATA3.0硬盤都沒有發(fā)揮出雙倍帶寬的優(yōu)勢(shì)，反而速度和SATA2.0硬盤相近，有的項(xiàng)目還不如SATA2.0硬盤成績好。那么SATA3.0就真的一無是處了么？其實(shí)不然，從評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)上看，SSD硬盤在搭載SATA3.0接口后，無論是平均讀取速度還是突發(fā)速率，都有了長足的進(jìn)步。拿美光C300固態(tài)硬盤為例，在HD Tach測(cè)試中，速度均已經(jīng)達(dá)到SATA2.0的峰值300MB/S，表現(xiàn)突出。而且相對(duì)于SATA2.0接口固態(tài)硬盤也有大幅提升，可見SATA3.0接口更適合SSD固態(tài)硬盤。筆者認(rèn)為，傳統(tǒng)機(jī)械硬盤在傳輸率方面，受限于物理因素，不可能很快，接口帶寬即使是SATA（150MB/s）接口也能在很長一段時(shí)間內(nèi)滿足其要求，所以用戶大可不必花過多的金錢來購買不實(shí)際的東西。美光全球首款SATA 3