记得去年年初,DMA66刚刚兴起，主流配置还是13.6G。时隔一年，DMA66技术已经普及，而且正向这DMA100迈进。容量也是翻了一翻还要多，普及配置达到了30G。其更新换代的速度甚至超过了大名鼎鼎的"摩尔定律"（即集成电路中的晶体管数量每隔18个月增加一倍）。然而，面对这突如其来的"硬盘风"不仅普通用户，就连一些DIYer也有些招架不住。所以，小弟特写了这篇文章，详细的介绍了当今的硬盘技术，让大家对硬盘有一个系统的理解！

    要了解硬盘，就一定要清楚硬盘的工作原理。首先，硬盘主要是由磁盘、移动臂、主轴、磁头和主轴电机组成（见图）。所有的数据都存储在磁盘上，磁盘又固定在主轴上，一般一块硬盘由1-5张磁盘组成。主轴底部有一个电机，当硬盘运做时，电机带动主轴，主轴带动磁盘高速旋转，其速度可以达到每分钟几千转、甚至上万转。这时旋转带来的上升的空气将磁盘上的磁头托起，磁头通过磁盘的转动读取数据。移动臂用来固定磁头，让磁头能在磁盘上不同磁道之间来回移动，读取数据。以上，就是硬盘的基本工作原理。

    现在大家应该对硬盘有一定了解了，不过这还不够。比如，大家在购买硬盘时经常会碰到UDMA 、2M缓存、单碟容量、7200转等专业名词，这些都是什么意思呢？别着急，下面就为大家解释。

    首先要说的就是UDMA。不过，在这之前我们得先了解一下，什么是DMA？我们都知道，计算机要工作，都要由CPU发出指令，各个部件才做出响应，硬盘也是如此。假如现在CPU发出指令，要从硬盘上读取512K的数据，设CPU每条指令每次能从硬盘读取1K的数据，那CPU要对硬盘发出512次指令。而且硬盘的速度又远远低于CPU，这就造成CPU将长时间等待硬盘的数据，这无疑大大浪费了CPU。要怎么解决这个问题呢？DMA技术就应蕴而生了。它的工作原理很简单，就是在主板的南桥芯片中增加了一个DMA控制器。DMA控制器起什么作用呢？同样是上边的例子，当CPU要从硬盘上读取的数据时，CPU只要发出一条指令，告诉DMA控制器要读取那一块的数据，由DMA控制器来从硬盘上读取数据，读取的数据暂时存放在硬盘的缓存（Cache）上，当数据全部读到缓存上时，DMA控制器会向CPU发出一条回愦信息，告诉CPU数据以读完。这时CPU再发第二条条读指令，将缓存上的数据读到内存中。这样CPU只发出了两条指令，就完成了这512K数据的读取。举个不是很恰当的例子：有一个公司，公司最高领导是总经理，公司中所有的事都由总经理来管，但是像打字、发信、复印等这些琐碎工作，却不用都要总经理来做。这就需要为总经理请个秘书，那些琐碎的小事都交给秘书去做，解放总经理，让总经理有更多的时间做重要的工作。在计算机中也是如此，CPU就相当于总经理，DMA控制器就相当于总经理的秘书，DMA解放了CPU，减轻了CPU的负担，让CPU做更重要的工作。所以要清楚一点，DMA并没有提高硬盘速度，但DMA可以大大减少CPU占有率，从而提高计算机的整体性能。这才是DMA的真正作用！

    随着技术的发展，计算机的速度越来越快。可是，硬盘的速度却没什么提高，这时硬盘就成为瓶颈。为了解决这个问题，UDMA就诞生了。UDMA的全名叫Ultra DMA，它是一种接口技术，就是说UDMA只能提高硬盘的外部传输速率，而改变不了硬盘的内部传输速率，这点在后边将会进一步说明。最初我们使用的都是UDMA 33，它是利用脉冲的上沿和下沿传送数据，突发性传输速率达到了33MB/s。在原来的基础上加入了循环校验（CRC），提高了传输数据的完整性。但是最重要的还是UDMA 33完全向下兼容，这对UDMA的推广起了关键的作用。不过，随着硬盘技术的不断提高，渐渐的硬盘内部传输速率接近并超过了33MB/s。这时昆腾和INTEL公司在1998年又联合推出了UDMA 66，让突发性传输速率达到了66MB/s。UDMA 66的最大特点，就是在原来40芯电缆的基础上又增加了40根地线电缆，使电缆数达到80根，这样做一来增加了一倍传输速率，二来也提高了数据传输的可靠性，保证了数据的完整性。UDMA 66也向下兼容，虽然采用80芯电缆，但接口插针还是40针，只是在连接线内部增加了40条地线。在这80根电缆中第34根电缆是断开的，而普通的40芯电缆这条电缆是连通的，这有效的区分了UDMA 66和UDMA 33，在检测到这条电缆是否连通后，BIOS会自动判断是UDMA 33还是UDMA 66。

    现在PC硬盘内部传输速率最快可以达到56MB/s，在这个基础上UDMA 66基本上是够用了。但技术是发展的，新一代的硬盘将突破66MB/s这个上限，于是昆腾在2001年6月有发表了UDMA 100接口标准，这显然是一个面向明天的接口标准，虽然对现在的硬盘没什么作用，但是还是有必要要介绍一下。UDMA 100仍然使用80芯40针的数据线，所不同的是UDMA 100将突发性传输速率提高到了100MB/s，同UDMA 66一样也向下兼容，而且在兼容性上也做了进一步的改善。

    提高了外部传输速率，那内部传输速率又如何提高呢？有两种方法，第一种、是增加磁盘转速，比如从5400转提高到现在的7200转。第二种、是提高磁盘的单碟容量。那这两种方法都是如何的实现呢？下面就为大家介绍。

    在购买硬盘时，经常听说7200转和5400转。我们说过硬盘工作是靠主轴电机带动磁盘转动，这个速度就是磁盘转动的速度。7200转和5400转的意思就是磁盘在每分钟可以转动7200圈和5400圈。相对来说转速越快，磁盘的内部传输速率就越快，因为相同时间内磁盘转动越快，磁头经过的磁道就越多，读取的数据就越多。不过，这也不是无止境的，首先、更快的速度就意味着需要更敏感的磁头，其次、提高转速还会带来发热量和噪音。现在硬盘已经可以达到10000转，可是由于发热量和噪音是无法忍受的（至少对PC来说），现在的技术还没法控制。所以，10000转硬盘还只能应用在高端服务器的SCSI硬盘上。就现在来说，7200转的硬盘技术已经比较成熟，发热量和噪音都控制的很好，是现在的首选。5400转的硬盘虽然也不错，不过由于先天不足只好成为低端产品。

    相对于提高转速来说，提高单碟容量的作用相对更突出些。增加单碟容量和提高转速的原理差不多。硬盘的单碟容量增加了，磁盘上单位面积上存储的数据也就增多。也就是说，在相同的时间里，单碟容量越高，磁头读取的数据就越多。这就可以解释为什么在有些评测中，有些5400转的硬盘会比一些7200转的还快，原因就在于单碟容量。另外，提高单碟容量还有一个重要的作用，那就是可以有效的提高硬盘的容量。就是说在单碟容量越大，磁盘上存储数据就越多，前边说过硬盘是由磁盘组成，因此单碟容量的增加，可以使硬盘容量增加。打个比方吧！同样是迈拓硬盘，迈拓钻石九代单碟容量10.2G，需要3张磁盘组成30G硬盘，而迈拓钻石十代单碟容量15.3G，只用2张磁盘可以组成30G硬盘。不仅速度上有所提升，而且少用了一张磁盘，成本也会降低，那样价格也就会更低。这也是为什么各大硬盘厂商极力宣传单碟容量的原因。

    硬盘还有另一个重要技术，那就是缓存。想必大家一定还记得在前边介绍DMA时，曾经介绍过缓存（Cache）的作用。它硬盘中可以说是举足轻重，自然也是硬盘厂商宣传的重点，同样也是我们挑选硬盘的重点。更大的缓存会带来硬盘性能的提升，但更大的缓存就意味着成本的增加，价格的增加。还有更大的缓存也需要好的算法的支持，如果缓存调度算法落后，大缓存不但发挥不出其真正实力，甚至还会影响到整个硬盘。现在硬盘缓存容量以512K和2M为多，512K的缓存世面上还会见到，不过都是些低端产品，不值得购买。就现在来说，2M缓存是一个比较理想的选择，主流硬盘的都是2M缓存，所以在购买硬盘还是尽量挑选2M缓存的硬盘。

   现在的硬盘越出越大，硬盘上存储的数据越来越重要，这样保护好硬盘非常必要了。我们都知道，硬盘的磁头距离硬盘很近（即使在运行的时候也只有0.01微米），如果硬盘遇到震动，即使很小的震动，那么磁头撞击磁盘，使磁盘造成损伤，使这块区域就不能使用。但是更糟糕的是，这块损伤会继续扩散，坏磁道将越来越多，那这快硬盘可就快寿终正寝了！为此硬盘厂商想出了多种办法来保护硬盘，比如迈拓公司的Shock Block技术，就是把移动臂强度提高25%，并且把磁头的重量减少40%。还有，增加硬盘主机座的重量，让硬盘更沉稳。和使用强度更高的合金材料做外壳，一来可以抵受碰撞，二来还可以减少硬盘自身的震动，降低噪音。几乎所有新推出的硬盘都进行了这样的设计，而且也很见效，只是硬盘厂商很少宣传。不过，这些技术并不是万能的，我们还是应该以预防为主！

   总的来说，现在选择的硬盘必须具备7200转、2M缓存，单碟容量15G以上，至少支持UDMA 66，如果价格差不多，最好选择支持UDMA 100的。支持这些技术的有IBM的75GXP、迈拓的金钻5代、西部数据的WD205BA、希捷的酷鱼III和酷鱼II（两者的区别只是酷鱼III支持UDMA 100，酷鱼II支持UDMA 66）。还有迈拓的星钻一代，虽然只有5400转，但单碟容量20G，支持UDMA 100，是一款性价比很高的硬盘。另外迈拓的金钻六代已经推出，7200转、2M缓存、支持UDMA 100，关键是在7200转硬盘中史无前例的单碟容量达到了20G。相信其他硬盘厂商也将推出类似产品，我们有可能相信硬盘界又将会发生一场不小的价格战。

   现在相信大家应该对硬盘有一定的了解了，大家在选择硬盘时应该注意这些技术，挑选一块称心如意的硬盘！