硬盘成为最大瓶颈 | 机械硬盘的瓶颈是什么

1. 电脑最大的瓶颈是硬盘

固态硬盘更好，区别如下：

1、性能方面

固态硬盘和机械硬盘的构造是完全不同的。固态硬盘启动快，没有电机加速旋转的过程。固态硬盘最大的优势就是几乎没有寻道时间，固态硬盘在操作系统中就是一个普通的盘符，用户可以完全把它作为存储介质来使用。

由于全部采用Flash存储介质，它内部没有机械结构，因此没有数据查找时间、延迟时间和寻道时间。众所周知，普通硬盘的机械特性严重限制了数据读取和写入的速度，电脑运行速度最大的瓶颈恰恰就是在硬盘上，所以固态硬盘的诞生，恰好能解决这一瓶颈。

2、读写速度

固态硬盘相比机械硬盘，有着读取速度快的优点，安装之后开机速度有显著提升。固态硬盘运用寿命更长，MLC和TLC是比较常见的两种闪存颗粒类型，MLC的更耐用。

3、经济价格

固态更盘在速度及安全方面有很大的优势，因为是最新技术所以在价格方面相对传统硬盘来讲高了很多，固态硬盘现在的价格一般是传统硬盘的2－3倍，但是随着摩尔定律的不断发展，固态硬盘NAND闪存芯片密度会越来越大，则存储量越来越高，以后的价格也会越来越低，可以预见得到固态硬盘取代传统硬盘势在必行。

4、无噪音

固态硬盘因为没有机械马达和风扇，工作时噪音值为0分贝，机械硬盘噪音较大。

由于SSD和HDD的内部构造完全不同，SSD内部只有存储芯片和电路板，运行时几乎0噪音。而HDD内部有一个高转速的马达，运行的时候会发出噪音和震动，如果震动再和你的机箱产生共鸣的话，那声音可真是闹心。对于目前电脑内部各个配件性能来说，硬盘的性能是其中最大的一块短板。即使其它硬件配置再高，如果硬盘性能不足的话，会严重影响用户的使用体验。

5、功耗

HDD最大功耗约为5-10W左右，而SSD通常是3W以内，低容量的基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低，但高端或大容量产品能耗会较高。

6、抗震能力

传统的机械硬盘内部有高速运转的磁头，其抗震能力很差，因此一般的机械硬盘电如果是在运动中或者震动中使用，很容易损坏硬盘。

而机械硬盘采用芯片存储方案，内部无磁头，不怕碰撞、冲击、振动，具备超强的抗震能力，这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用，而且在笔记本电脑发生意外掉落或与硬物碰撞时能够将数据丢失的可能性降到最小。

7、工作温度范围更大

典型的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度范围内工作。而大多数固态硬盘可在-10~70摄氏度工作，一些工业级的固态硬盘还可在-40~85摄氏度，甚至更大的温度范围下工作。

2. 硬盘为什么会成为计算机运行速度的瓶颈

如果你是机械硬盘换成固态硬盘，速度会有一个质的提升，无论你是系统打开的速度还是系统启动的速度，还是应用打开的速度，都是有一个比较大的提升，如果你是比较老旧的电脑换了，也会有明显的改善，机械硬盘换固态硬盘会提升电脑的运行速度的

3. 硬盘成为最大瓶颈

还可以。

机械硬盘跑分低，是完全正常的。

实际上，现在电脑上的主要硬件里，机械硬盘已经成为了最大的性能瓶颈，特别是2.5寸笔记本机械硬盘。

这个可以说是机械硬盘自身结构设计造成的，所以现在固态硬盘大行其道，就是这个原因。

不过，打开AHCI，对机械硬盘还是有一定性能提升的。

4. 机械硬盘的瓶颈是什么

达不到什么速度，请说明清楚。机械硬盘缓存256MB，只是其缓存的容量，并不直接说明机械硬盘的速度。没有具体的硬盘信息，不知道你说的什么速度，以什么为参考。不过，机械硬盘自身速度已经出现了瓶颈，基本也就是200MB/s左右的速度了，离固态硬盘得差距是确定无疑的。

5. 为什么硬盘是瓶颈

影响。

　　机械硬盘的速度区别主要体现在两个方面：主轴电机转速和缓存容量大小。

　　目前转速主要以RPM为单位，意思是转/分。有5400rpm、7200rpm、10000rpm、15000rpm几个档次。台式机上5400rpm的硬盘已经退出市场，以7200rpm为主流代表，10000rpm的是高端高性能的象征，以西数猛禽为代表;15000rpm的基本常用于专业服务器存储，价格高昂，注重多任务多线程的并发式数据访问，这点与普通家用硬盘不同。

　　缓存容量目前基本分为16MB、32MB、64MB几种，缓存越大，寻道时间越短，性能越优异。

　　特别要说明的是机械硬盘性能的提升已到瓶颈，目前出现的固态硬盘性能远胜机械硬盘，那怕是15000rpm的服务器硬盘也远不能和固态硬盘相比。以我自己的i7台式计算机为例，机械硬盘和固态硬盘混插，当使用7200rpm机械硬盘的时候不论如何优化，开机时间基本都在36秒以上;但是使用SSD固态硬盘作为系统盘引导同一套系统的时候开机时间可以缩短到6秒左右，这就是最直观的性能差异。

　　理论规理论，实际上读写次数多了，硬盘速度是会下降的。不信可以做个测试，一块硬盘买来，装好系统，装好驱动，进行适当优化。然后用HD Tune测试一下硬盘的读、写速度。然后你多重装几次系统，将系统调至第一次测试环境再用该软件测试一下，数据肯定不一样的。

　　还有更简单的例子，新硬盘使用的时候，硬盘灯闪烁频率低，操作响应时间短;用上1、2年再看，相同的操作，硬盘灯狂闪，就是不理你。

　　再不信，可以装个HDDlife，刚买来的时候性能是良好的话，时间长了就会慢慢变差，读写命中率也下降，等等。

　　用了4年要看你怎么用的，只是一般操作，打打字上上网，对硬盘损伤不大的。如果你经常装删系统或软件，经常开着BT，

　　P2P，或者迅雷下载，那肯定寿命缩短不少。你可以在硬盘读写的时候看看它的声音和震动情况，或者装个HDDLife检测一下它的身体状况，及时做好备份，以免数据丢失。

6. 电脑最大的瓶颈是硬盘还是软件

当然是512的固态好了，主要是因为512GB已经够大部分人使用了，容量方面已没有什么太大的瓶颈了。

而机械硬盘最大的问题就是速度方面无法和固态硬盘相比，在进行多任务或者高读写的工作的时候，机械硬盘的表现会让人抓狂的。而固态硬盘就不会有这种问题，可以更快，可以节省时间。

7. 电脑最大的瓶颈是硬盘还是软盘

通用。usb2.0和usb3.0是可以互通的。USB2.0设备在接入usb3.0接口时性能不会受到影响，USB3.0设备在接入USB2.0时性能会降低为USB2.0的性能。U盘是USB(universalserialbus)盘的简称，据谐音也称“优盘”。U盘是闪存的一种，故有时也称作闪盘。U盘与硬盘的最大不同是，它不需物理驱动器，即插即用，且其存储容量远超过软盘，极便于携带。

1、usb2.0设备在接入usb3.0接口时性能不会受到影响。

2、usb3.0设备在接入usb2.0时性能会降低为USB2.0的性能。

3、usb2.0的理论速度为480Mbps=60MB/s，usb3.0的理论速度为4.8Gbps=600MB/S，但是两者实际的传输速度远无法达到理论速度，受主板硬盘等硬件的瓶颈限制。

8. 硬盘发展的瓶颈是什么

硬盘的发展历史

从第一块硬盘RAMAC的产生到现在单碟容量高达十几GB的硬盘，硬盘也经历了几代的发展，下面就介绍一下其历史及发展。

1956年9月，IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM350RAMAC（RandomAccessMethodofAccountingandControl），其磁头可以直接移动到盘片上的任何一块存储区域，从而成功地实现了随机存储，这套系统的总容量只有5MB，共使用了50个直径为24英寸的磁盘，这些盘片表面涂有一层磁性物质，它们被叠起来固定在一起，绕着同一个轴旋转。此款RAMAC在那时主要用于飞机预约、自动银行、医学诊断及太空领域内。

1968年IBM公司首次提出“温彻斯特/Winchester”技术，探讨对硬盘技术做重大改造的可能性。“温彻斯特”技术的精隋是：“密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿盘片径向移动，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接触”，这也是现代绝大多数硬盘的原型。

1973年IBM公司制造出第一台采用“温彻期特”技术的硬盘，从此硬盘技术的发展有了正确的结构基础。

1979年，IBM再次发明了薄膜磁头，为进一步减小硬盘体积、增大容量、提高读写速度提供了可能。

80年代末期IBM对硬盘发展的又一项重大贡献，即发明了MR（MagnetoResistive)磁阻，这种磁头在读取数据时对信号变化相当敏感，使得盘片的存储密度能够比以往20MB每英寸提高了数十倍。

1991年IBM生产的3.5英寸的硬盘使用了MR磁头，使硬盘的容量首次达到了1GB，从此硬盘容量开始进入了GB数量级。

1999年9月7日，Maxtor宣布了首块单碟容量高达10.2GB的ATA硬盘，从而把硬盘的容量引入了一个新里程碑。

2000年2月23日，希捷发布了转速高达15，000RPM的CheetahX15系列硬盘，其平均寻道时间只有3.9ms，这可算是目前世界上最快的硬盘了，同时它也是到目前为止转速最高的硬盘；其性能相当于阅读一整部Shakespeare只花.15秒。此系列产品的内部数据传输率高达48MB/s，数据缓存为4~16MB，支持Ultra160/mSCSI及FibreChannel(光纤通道)，这将硬盘外部数据传输率提高到了160MB~200MB/s。总得来说，希捷的此款（”捷豹”）CheetahX15系列将硬盘的性能提高到了一个新的里程碑。

2000年3月16日，硬盘领域又有新突破，第一款“玻璃硬盘”问世，这就是IBM推出的Deskstar75GXP及Deskstar40GV，此两款硬盘均使用玻璃取代传统的铝作为盘片材料，这能为硬盘带来更大的平滑性及更高的坚固性。另外玻璃材料在高转速时具有更高的稳定性。此外Deskstar75GXP系列产品的最高容量达75GB，是当时最大容量的硬盘，而Deskstar40GV的数据存储密度则高达14.3十亿数据位/每平方英寸，这再次涮新数据存储密度世界记录。（网易）

硬盘历史发展综述

现在的IDE硬盘，容量动辄20GB，转速则大多为7200RPM，数据缓存则是2MB，这就是现在主流IDE硬盘的标准。那你知不知道以前的硬盘是什么样子呢？现在大家看到的硬盘大多是3.5英寸盘，但以前的硬盘又是什么一样子呢？硬盘发展到今日这个样子，又经过了多少发展过程呢？带着这些问题，让我们来看看硬盘的历史发展。

最早的硬盘可算是1956年9月，IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM350RAMAC（RandomAccessMethodofAccountingandControl），它的磁头可以直接移动到盘片上的任何一块存储区域，从而成功地实现了随机存储，这套系统的总容量只有5MB，共使用了50个直径为24英寸的磁盘，这些盘片表面涂有一层磁性物质，它们被叠起来固定在一起，绕着同一个轴旋转。此款RAMAC在那时主要用于飞机预约、自动银行、医学诊断及太空领域内。普通用户是不可能用到得，当然当时的电脑也不多，还没有所谓的PC（PersonalComputer）。

由于RAMAC庞大的体积及低效的性能，使用或者制造都非常不便，因此在1968年IBM公司又提出了“温彻斯特/Winchester”技术，探讨对硬盘技术做重大改造的可能性。“温彻斯特”技术的精隋是：“密封、固定并高速旋转的镀磁盘片，磁头沿盘片径向移动，磁头悬浮在高速转动的盘片上方，而不与盘片直接接触”，这也是现代绝大多数硬盘的原型。在此项温氏技术提出后的5年，即1973年，IBM公司制造出了第一台采用“温彻期特”技术的硬盘，从此硬盘技术的发展有了正确的结构基础，现在大家所用的硬盘大多是此技术的延伸。

下面让我们分块来介绍硬盘技术的历史与发展。

一、磁头技术

硬盘技术的更新换代，其中一个非常重要的技术就是磁头技术，现在的硬盘单碟容量一般都在10GB以上，最高的单碟容量已经达到了20GB，以后硬盘的单碟容量还将继续增大，对于单碟容量，它直接联系的技术就是磁头技术，磁头技术越先进，硬盘的单碟容量就可以做得更高。

最早的磁头是采用铁磁性物质，它在不论磁头的感应敏感程度或精密度上都不理想，因此早期的硬盘单碟容量均非常低，单碟低了，硬盘的总容量就受到非常大的限制，因为在一块硬盘内封装的盘片数是非常有限的（目前一般的硬盘封装盘片数在3~5片）。同时早期使用的磁头在体积上也小，它使得早期的硬盘体积上相对而言比较庞大，这给用户的使用带来了非常的不便。

迈拓钻石十一代

1979年，IBM再次发明了薄膜磁头，为进一步减小硬盘体积、增大容量、提高读写速度提供了可能。接着在80年代末期，IBM公司对硬盘发展做出了非常重要的一个贡献，即研发了MR（MagnetoResistive)磁阻磁头，这种磁头在读取数据时对信号变化相当敏感，这使得盘片的存储密度能够比以往20MB每英寸提高了数十倍，磁盘存储密度提高了，单碟容量自然而然就提高了，而单碟的提高就带动着整块硬盘容量的增大。

在1991年，IBM公司将此项MR磁头技术应用于3.5英寸硬盘中，使得普通电脑用户使用的硬盘容量首次达到了1GB，从此我们使用的硬盘容量开始进入了GB数量级。现在有些用户使用得迈拓钻石十一代（DiamondMax80），它能提供高达80GB的容量，这些都是从那时的MR磁头技术开始得，当然这么高的容量最后还得归功于GMR（GaintMagnetoResistive，巨磁阻）磁头技术，GMR是IBM公司在MR技术的基础上研发成功的新一代磁头技术，它是最新的磁头技术，现在生产的硬盘全都应用了GMR磁头技术。GMR比MR具有更高的信号变化灵敏度，从而使得硬盘的单碟容量可以做得更高，目前最新的磁头技术为第四代GMR磁头技术。

二、电机技术

在硬盘中，与磁头技术一样重要的另一项技术就是电机技术了，它直接影响着硬盘转速的大小。目前最快主轴转速的硬盘即希捷公司推出的CheetahX15（捷豹X15系列），它的主轴电机转速高达15,000RPM。目前主流的IDE硬盘转速为7200RPM，而主流的SCSI硬盘转速则为10,000RPM。

早期的硬盘转速一般只有4000RPM甚至更低，低转速的主要原因是由于电机技术的限制，随着技术的革新，转速提高到了4400RPM及4900RPM，再后来就是5400RPM了。

目前还有相当大部份的IDE硬盘转速只有5400RPM，这些产品的定位是低价位电脑市场，如上面提到的迈拓钻石十一代（DiamondMax80），虽然它能提供最高容量达80GB，但其转速却只有5400RPM。在5400RPM后，推出的即7200RPM，这也是目前最高的IDE硬盘转速。

[SeagateBarracudaATA][SeagateCheetahX15]

这里提一个比较优秀的电机技术是希捷公司独有的FluidDynamicBearing(FDB)电机，它在1996年第一次推出，现在已经发展到了第三代技术，最新推出的7200RPMBarracudaATAIII（希捷新酷鱼三代）采用的就是FDBIII电机技术，它能有效降低噪音，减少震动，延长寿命和增强对震动的抵抗能力。电机技术发展了，直接影响的就是硬盘主轴转速的提高，而转速就决定着硬盘的寻道时间。当然在提高硬盘主轴转速的同时需要考虑得是硬盘的发热量及振动问题，还有就是硬盘的工作噪声问题。所以电机技术直接决定着硬盘的快慢、工作温度及工作噪声等。

三、接口技术

硬盘接口一直是人们关心的技术，随着电脑其它配件（如CPU、内存、显示等子系统）性能的大步迈进，硬盘的接口传输率越来越体现出它在整个电脑系统的瓶颈效应，硬盘接口越来越受到人们的关注。

1、最早的硬盘接口要算是ST-506/412接口，它是希捷开发的一种硬盘接口，首先使用这种接口的硬盘为希捷的ST－506及ST－412。ST－506接口使用起来相当简便，它不需要任何特殊的电缆及接头，但是它支持的传输速度很低，因此到了1987年左右这种接口就基本上被淘汰了，采用该接口的老硬盘容量多数都低于200MB。早期IBMPC/XT和PC/AT机器使用的硬盘就是ST－506/412硬盘或称MFM硬盘，MFM（ModifiedFrequencyModulation）是指一种编码方案。

2、接在ST-506/412接口后发布得是ESDI（EnhancedSmallDriveInterface）接口，它是迈拓公司于1983年开发的。其特点是将编解码器放在硬盘本身之中，而不是在控制卡上，理论传输速度是前面所述的ST-506的2~4倍，一般可达到10Mbps。但其成本较高，与后来产生的IDE接口相比无优势可言，因此在九十年代后就补淘汰了。

3、IDE与EIDE接口，IDE（IntegratedDriveElectronics）的本意实际上是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器，我们常说的IDE接口，也叫ATA（AdvancedTechnologyAttachment）接口，现在PC机使用的硬盘大多数都是IDE兼容的，只需用一根电缆将它们与主板或接口卡连起来就可以了。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强，硬盘制造起来变得更容易，因为厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容，对用户而言，硬盘安装起来也更为方便。

4、ATA-1(IDE)接口，ATA是最早的IDE标准的正式名称，IDE实际上是指连在硬盘接口的硬盘本身。ATA在主板上有一个插口，支持一个主设备和一个从设备，每个设备的最大容量为504MB，ATA最早支持的PIO-0模式（ProgrammedI/O-0）只有3.3MB/s，而ATA-1一共规定了3种PIO模式和4种DMA模式（没有得到实际应用），要升级为ATA-2，你需要安装一个EIDE适配卡。

5、ATA-2（EIDEEnhancedIDE/FastATA）接口，这是对ATA-1的扩展，它增加了2种PIO和2种DMA模式，把最高传输率提高到了16.7MB/s，同时引进了LBA地址转换方式，突破了老BIOS固有504MB的限制，支持最高可达8.1GB的硬盘。如你的电脑支持ATA-2，则可以在CMOS设置中找到（LBA，LogicalBlockAddress）或（CHS，Cylinder,Head,Sector）的设置。其两个插口分别可以连接一个主设备和一个从设置，从而可以支持四个设备，两个插口也分为主插口和从插口。通常可将最快的硬盘和CD—ROM放置在主插口上，而将次要一些的设备放在从插口上，这种放置方式对于486及早期的Pentium电脑是必要的，这样可以使主插口连在快速的PCI总线上，而从插口连在较慢的ISA总线上。

从上面的硬盘历史发展中，可以看出硬盘总是朝着容量更大、速度更多、运行更稳定的方向发展得，以前是这样，现在也是这样，将来也必然是这样.

下一代记录技术展望

晶格介质记录

磁头的写入单位是由磁粒组成的磁单元，在同一磁道上极性相反的相邻磁单元之间的边界称为磁变换，通过比特单元是否包括磁变换来进行数据记录。既要准确探测到磁变换，又要避免超顺磁效应的影响，减小写入单位的尺寸是实现提高存储密度的方式之一，这就是晶格介质技术。

其基本原理就是，生成小尺寸、有序排列的“单畴磁岛”作为写入单位，通过这种技术的存储密度可以达到传统垂直记录的大约两倍。而且由于每个岛都是一个单磁畴，所以晶格介质的热稳定性也很好，几乎不会受到超顺磁效应的影响。

现在的光刻技术已经能够实现制造磁岛，这其中需要用到电子束刻蚀技术和纳米刻印复制技术，前者用于制造后者的模板，后者则将图样翻版到硬盘盘片的基板之上。在磁变换的过程当中，当被写入数据以后，磁岛必须保持单畴，这样数据才不会丢失，因此，除了制造工艺要取得突破以外，还需要磁头技术的配合。晶格介质记录这项技术目前还需要进行大量的实用化研究。

热辅助磁记录

前文提到过高矫顽力磁介质的使用，可以进一步减小磁粒尺寸。之所以过去的技术推广程度不高，是因为使用这种介质时，磁头写入需要极强的磁场，不仅使得磁头制造困难，而且也会对相邻区域的数据稳定性有一定影响。

现在，一种全新的记录方式可以有效解决这个问题—-热辅助磁记录。其原理就是采用激光作为辅助，在写入介质时，使用激光照射写入点，这样磁头就可以利用热能，从而在磁场强度小的情况下也能顺利进行写入操作。难点就在于需要采用极细的激光束，普通激光不能满足需求，实验室当中流行的办法是采用近场光。

这项技术理论上可以将存储密度提高到5Tbit/平方英寸，即传统垂直记录技术的存储密度极限的10倍，目前还处在基础研究阶段。