5400转主流硬盘全测试

祝伟、钟建勇
1999年 第6期 52版

　　你现在使用的电脑是如何配置的？PentiumⅡ CPU？PC100内存？3D图形加速卡？……在这一切都越来越快的时候，你有没有发现，你还需要一块容量更大，速度更快，性能更可靠的硬盘呢？事实上，现在硬盘已经成为计算机系统性能的瓶颈，一块优秀的硬盘能够让你的电脑运行得更流畅。近半年来各硬盘厂家都争先恐后推出了单碟容量更高，性能好的新一代EIDE硬盘，我们测试了市场上正流行的五家著名硬盘厂商的八块新型号硬盘，希望帮助你了解这些主流硬盘，并为自己的PC选到一块称心满意的硬盘。（ ^065201a^）
    参加这次测试的八款硬盘都有以下特点：
#1　　● 均为5400RPM（RPM：每分钟转数）EIDE接口硬盘
　　转速是影响EIDE硬盘性能的最大因素，5400RPM硬盘目前已经成为EIDE接口硬盘的主流产品，而市面上销售的部分5400RPM以下的硬盘，也只是部分厂家的存货。至于7200RPM的高端EIDE硬盘，尽管已经有Seagate、IBM、Maxtor、Fujitsu等几家公司推出相应的产品，但市面上能够见到的却很少，再加上部分产品不够成熟，所以绝大多数用户并没有尝试购买7200RPM的硬盘。
#1　　● 单碟容量高达3.2GB/4.3GB
　　提高单碟容量不仅是在保持盘片大小的情况下降低生产成本的有效手段，而且更大的磁盘存储密度将极大地提高硬盘的内部数据传输率，从而提高硬盘的整体性能。目前Maxtor、Seagate、Quantum、Samsung等公司都有4.3GB单碟容量的硬盘推出，这也代表了目前EIDE硬盘单碟存储密度上的最高水平，而前一代产品单碟容量多为2GB左右。
#1　　● 绝大多数硬盘都使用了512KB高速缓存
　　硬盘电路板上的高速缓存起着加速硬盘和PC主存数据交换的作用，就像主机板上的高速缓存加速CPU和主存数据交换一样，除了Maxtor钻石6代的部分型号和Fujitsu的Desktop 10 系列硬盘为256KB高速缓存外，其余硬盘都使用了512KB的高速缓存。
#1　　● 所有硬盘都支持Ultra DMA/33模式
　　尽管目前昆腾已经率先发表UltraDMA 66规范，各厂家也表示要推出支持该模式的新一代硬盘，但目前市面上还少有相应的产品。
#1　　● 所有样品均采用MR磁头
　　MR磁头（magnetoresistive  head）是目前硬盘磁头的通用技术，IBM公司生产的硬盘还采用了独有的GMR磁头（Giant Magnetoresistive Head巨磁阻磁头）。
#1　　● 所有的参测硬盘都支持S.M.A.R.T.
　　（Self－Monitoring Analysis and Report Technology自动检测分析及报告技术），部分产品还拥有一些独特的磁盘维护技术。
    所有参测硬盘均连接到同一测试平台下完成所有测试项目，每个硬盘都以FAT16格式进行分区格式化，并安装了Windows 95 OSR 2.1及所需的测试软件，在测试过程中，为了检测各硬盘工作状态下的发热量，我们保持室温21℃进行测试，并选取了迈拓公司7200RPM的金钻硬盘进行参照，以反映新一代5400RPM硬盘与7200RPM硬盘在性能上的差距，下面我们将按评测样品进入实验室时间的先后顺序对参测产品进行介绍。
#1    昆腾火球七代EX
　　美国昆腾公司是全球著名的存储产品专业公司，不仅是全球个人电脑硬盘和大容量硬盘的重要供应商之一，还生产供网络服务器和磁盘阵列等多种用途的存储设备，是过去五年全球最大的台式硬盘制造商，在中国市场上，其台式机硬盘的销量与Seagate希捷并驾齐驱。
　　昆腾公司的火球系列硬盘对于中国用户来说是有口皆碑，在1998年昆腾公司更是加快了研发节奏，在短短半年的时间内分别推出了单碟容量2.5GB的火球六代EL、单碟容量3.2GB的火球七代EX系列硬盘，而且日前也发表了单碟容量4.3GB的火球八代CR系列硬盘，并率先提出Ultra DMA 66新一代硬盘接口技术，表现出极强的实力。目前火球六代硬盘已经销售了很长一段时间，火球七代正在成为主流产品，八代也即将与用户见面。我们这次拿到了正在热卖的火球七代（Fireball EX）硬盘，包括最大容量的12.7GB和主流的6.4GB两款，除此以外，该系列硬盘还有9.6GB、5.1GB、3.2GB三款。（^065201b^）
　　火球七代和火球六代的外观完全一样（除电路板上几个元件外），盘体被漆成黑色，不仅看起来很精致，而且黑色盘体更利于散热。硬盘电路板较小，由于采用了DSP技术，所以整个电路板看起来很简洁，集成度高，工艺很好。而且巧妙地用一块金属档板将电路板与盘体连接的电缆遮盖起来，不仅保护了电缆，而且金属板与电路板芯片接触也利于散热。昆腾火球七代EX和六代EL一样都使用了512KB SDRAM高速缓存，一改昆腾公司推出火球五代时使用小容量高速缓存（只有128KB）的形象。应该说良好的制造工艺和昆腾公司的的硬盘生产制造伙伴——日本松下公司有很大关系。
　　从规格上看，火球七代EX将六代2.5GB的单碟容量提升到了3.2GB，因而内部数据传输率从162Mb/sec提升到187Mb/sec，其他方面完全一样。所以火球七代和火球六代我们可以看作同一等级的产品，不过昆腾公司会很快用火球七代全面取代火球六代。
　　在我们的测试中，火球七代EX工作时的背景噪声很小，几乎听不到马达声，硬盘读写时大多数时候都比较安静，只是在做一些特殊的读写操作时会听到“呵呵呵……”的磁头读写声；接触硬盘的盘体和电路板也可以感觉到轻微的震动，这都是我们在裸露平台下的测试情况。在静电保护方面，EX做得很出色，并不容易因为受到静电干扰而产生错误。火球七代EX在我们测试的硬盘中是发热量最大的一个，盘体和电路芯片的温度都比其他几款硬盘高几度，但绝对不会影响硬盘的正常运行，即使是在炎热的夏天。
　　除了新型硬盘常用的一些技术外，火球七代EX硬盘还采用了昆腾公司独创的两种重要技术：Shock Protection System（震动保护系统）和Proximity Recording Head Technology（接近磁头技术）。S.P.S 技术可以防止震动和高强度冲击给硬盘带来物理损坏，接近磁头技术则可以提高信号质量和位密度，在理论上还可以降低生产成本。
　　火球七代EX在我们的测试中表现出异常突出的性能，在反映磁盘商业应用性能的Business Disk Winmark98/99、反映磁盘高端应用性能的High－End Disk Winmark98/99以及系统商业应用整体性能的Business Winstone98/99六个重要测试结果中，火球七代硬盘取得5个第一的杰出成绩，并且把对手远远抛在后面，商业应用性能直逼7200RPM硬盘，高端应用性能甚至已经超过7200RPM硬盘的性能。这一成绩令我们的测试员兴奋不已。在其他分项性能测试中，火球七代硬盘的寻道时间是最短的，CPU占用率也较小，只是由于单碟容量3.2GB的关系，内部数据传输率比单碟容量4.3GB的其他三个系列硬盘（钻石6代、希捷Medialist 4.3GB单碟容量系列、三星SPINPOINT V4300系列）都低。
　　昆腾火球七代硬盘良好的品质、杰出的性能和我们随后要谈到的良好的超频特性在这次参测硬盘中表现异常突出，可以说是这次参测硬盘中最好的。
#1    三星SPINPOINT V4300系列
　　韩国三星公司生产包括硬盘、CD－ROM，CD－RW，DVD－ROM、RAM等多种存储设备，是国际重要的存储设备生产厂商。三星硬盘在国内市场算是后来者，销量不算大，但三星硬盘便宜的价格，对预算较少的买家来说也有吸引力。（^065201c^）
　　参加这次测试的是三星公司最新推出的单碟容量4.3GB的SpinPoint V4300系列，包括总容量8.4GB的SV0844A和6.4GB的SV0644A两款，均为双碟封装，只是SV0644A使用了三个盘面，第四个盘面没有使用。该系列硬盘除此以外，还有单碟封装4.3GB的和最大容量三碟封装12.9GB的。外观上，三星硬盘盘体的造型以及封装一般，盘体也涂成易于散热的黑色，比较美观。不过硬盘电路板较大，板上芯片及元件很多，集成度不够高，工艺也一般，而且电路板几乎覆盖了整个硬盘底面，不能够让盘体充分裸露出来保持良好的散热。高速缓存使用的是35ns的EDO内存，容量也达到了主流的512KB。
　　两款硬盘在工作时都几乎听不到马达声，除非你将耳朵完全贴近盘体，不过读写硬盘数据时磁头会发出明显的“呲呲呲”的声音，装入机箱后会弱许多，但仍可透过机箱传出来，幸好声音只是在读写硬盘时有，频率也不高，所以并不烦人，相信不会影响你使用电脑。三星硬盘的震动一般。盘体的温度控制得很好，只比环境温度高5摄氏度左右。
　　在我们的测试中，这同一系列不同容量的两种硬盘表现出来的性能几乎完全一样。在单项性能上，由于实现了4.3GB的单碟容量，所以在数据传输率方面有很好的表现，超过了所有单碟容量3.2GB的硬盘，而且寻道时间很短，总体性能已经和钻石六代、希捷新一代巴厘很接近。
#1    富士通蜂鸟系列
　　富士通是这次参测的唯一日本厂商，供应从笔记本电脑到服务器使用的全系列硬盘，当然也包括桌面系统，由于主要面向OEM市场，在国内零售市场销量不大。
　　富士通硬盘外观很精美，盘体也漆成了利于散热的黑色。在盘体和电路板之间有一块白色的衬垫物，这一看似简单的措施在抗震和减噪上起了很大的作用。电路板设计和火球七代相似，但工艺和集成度不及后者，并且两条电缆都暴露在外，没有好好地保护起来。（^065201d^）
　　参加这次测试的两块硬盘属于同一系列，单碟容量为3.24GB，但只有256KB的高速缓存，采用的是45ns EDORAM。
    富士通硬盘是参测硬盘中最安静的，马达声几乎微不可闻，读写时磁头的声音也非常小，固定在机箱里以后就更安静了。它的震动也最小，独特的衬垫层看来起了一定的作用。富士通硬盘的发热量一般。
    更低的单碟容量和更小的高速缓存导致了该系列硬盘性能的不够理想，整体性能与4.3GB单碟容量的其它几款硬盘以及火球七代相比都有不小的差距，希望富士通尽快推出更高规格的硬盘。
#1    迈拓钻石六代
　　美国Maxtor迈拓公司作为专业的存储设备制造公司，1997年才进入中国市场，但其高性能的钻石三代、四代硬盘很快就为消费者所喜爱，并迅速成为国内销量最大的三大品牌之一。1998年以来，钻石公司在新产品新技术的研发上节奏很快，以极快的速度相继于7月和10月率先推出单碟容量3.4GB的钻石五代、单碟容量4.3GB的钻石六代系列硬盘，应该说在单碟容量的突破上迈拓公司扮演了领头羊的角色。（^065201e^）
　　我们这次测试的是总容量6.4GB编号为90645D3的这款主流硬盘，采用双碟封装，但只使用了三个记录面。钻石系列硬盘容量型号非常丰富，有4.3GB、6.4GB、8.4GB、10.8GB、13.0GB、15.1GB以及最高四碟封装的17.2GB共七款。钻石六代保持了其钻石系列银白色金属盘体风格，散热性能不及黑色盘体。电路板上可以清楚地看到钻石公司所采用的数字信号（DSP）处理芯片，工艺较好，使用了256KB 10ns的SDRAM高速缓存，与大多数使用512KB高速缓存的其他测试样品相比，显得缓存小了些，不过在整个DiamondMax 4320系列硬盘中，1－2碟封装的硬盘使用256KB的高速缓存，3－4碟封装的才有512KB的缓存容量，也就是说，凡是8.4GB（包括8.4GB）以下的钻石六代硬盘，都只有256KB的缓存。电路板与盘体的连接电缆被巧妙地埋在电路板下方，可以起到较好的保护作用。
　　钻石六代的发热量一般，盘体温度只比环境温度高5摄氏度左右，而高集成度的DSP主控芯片的工作温度略高一些，在我们的21℃测试环境下达到了37℃。马达转动很安静，磁头读写操作时的噪音与钻石四代、钻石五代相比已经有了很大的改善，看来钻石硬盘的工程师在这方面下了不少工夫，不过钻石六代“呲呲呲”的磁头读写声仍然算较大的，与希捷和三星硬盘的读写盘声差不多。
　　钻石六代硬盘在6项重要的综合性能测试中取得1个第一，5个第二的好成绩，取得了总体性能第二的好成绩。而在分项性能上，4.3GB的单碟容量使钻石六代硬盘的数据传输率不仅远远好于单碟容量3.2GB的几款硬盘，而且在同为4.3GB单碟容量的三个系列参测硬盘中也是最好的。不过钻石六代硬盘的寻道时间和CPU占用率都只是处在中间水平，不太理想。
#1    希捷巴厘 4.3GB单碟容量系列
　　希捷公司自1996年合并Conner后其产销量就与Quantum并驾齐驱。希捷公司进入中国市场比较早，再加上其在国内设有生产装配工厂，硬盘价格较相同容量的昆腾、麦拓等硬盘便宜不少，所以在国内一直排在销售量的最前面，不过随着其他品牌硬盘的迅速崛起，在目前的国内市场上，希捷公司的市场份额已经减少了很多。（^065201f^）
　　我们这次测试的是希捷公司巴厘系列中最新的一款——Medalist 4320，并非国内生产，清楚地写明产地“马来西亚”。希捷公司5400RPM的硬盘都为Medialist系列，俗称巴厘系列，但在单碟容量以及缓存容量上却存在着不同的几代产品，目前市面上就存在三种，2.1GB单碟容量128KB高速缓存的、3.2GB单碟容量512KB高速缓存的以及我们这次测试的4.3GB单碟容量512KB缓存的，单碟容量的提高使该系列硬盘的内部数据传输率有显著提升。（^065201g^）
　　Medallist 4320在外观与麦拓的钻石系列硬盘一样是银白色金属盘体，而且采用独特的全封闭结构，电路板被一块金属板牢牢地掩盖着，并用一些泡沫做密封，从表面完全看不到硬盘电路板。希捷工程师们的这种独特设计能够最好地保护电路板和电缆，避免了外部原因导致的短路，并且把各种电磁干扰减小到最小，而且还将芯片产生的热量迅速传递到这块大面积的金属板上，散热效果非常好。（^065201h^）
　　在噪声的控制方面希捷公司仍然没有大的进步，除电机噪音很小外，磁盘读写时“嗑嗑嗑”的噪音仍然清晰可见，即使安装到机箱中，也可以轻易地传出来，幸好噪音不是高频，还可以忍受。在震动控制上希捷做得非常好，在温度的控制上则更是本次参测硬盘中最棒的。盘体温度只比环境温度高两三摄氏度，而遮掩硬盘电路板的金属板温度一直没有超过30摄氏度。Medallist 4320在空闲时间的功耗比其它硬盘要高一些。
　　新的希捷巴厘硬盘在测试中表现良好，完全改变了我们对巴厘系列硬盘性能平平的印象。希捷Medallist 4320系列硬盘在6项重要的综合性能测试中，性能表现与钻石非常接近，处于一个水平。在单项性能上，4.3GB的单碟容量带来了非常高的数据传输率，不过Medallist 4320的寻道时间却非常不理想，CPU占用率也一般，看来这两项性能是影响Medallist 4320整体性能进一步提升的主要原因。（^065201i^）
#1    硬盘超频性能
　　我们知道CPU可以超频，显卡也可以超频，这里提到的硬盘超频与前两者有着本质的差别，CPU和显卡的超频是为了获得更高的性能，而硬盘的超频实际上指硬盘在非标准的主板外频工作环境下能够正常运作，性能的提升并不明显，但超频反而可能导致存储数据遭破坏甚至硬盘损坏。当主板工作在66MHz以及100MHz标准平率下时，硬盘所使用的PCI总线以33.3MHz（66×1/2、100×1/3）标准频率运作，如果为了CPU超频，而将主板外频超到75MHz（112MHz）、83MHz（124MHz），在同步工作模式的主板上，硬盘不得不承受37.5MHz（75×1/2、112×1/3）的非标准频率，而如果主板超频到83MHz（或124MHz），主板将忍受41MHz的频率。
　　我们在测试结束的时候，也对各硬盘进行了非标准频率的测试，以检验各硬盘对非标准频率的忍受能力，即我们常说的硬盘超频性能，同时警告用户，如果你的硬盘不具备较好的超频能力，请在改变主机板外频时一定小心，不要因为超频把硬盘上的宝贵数据破坏掉。
　　昆腾硬盘的超频性能一向是卖点，火球七代也不例外，它在75MHz、83MHz系统频率下运行非常稳定。令人惊奇的是三星硬盘的超频能力也非常好，也能够稳定地工作在75MHz和83MHz。
    希捷的Medalist 4320能够在75MHz下稳定工作。但频率提高到83MHz时，Medalist 4320和富士通硬盘一样，很不稳定，系统出错重新启动后，我们发现系统已经被破坏了，目录结构混乱。
　　Maxtor的钻石六代超频性能较差，在75MHz和83MHz下都没能够正常进入Windows，但超频失败后，硬盘的文件目录没有出现问题，只有部分文件遭到破坏。（^065201j^）
#1　　等待UltraDMA 66
　　Ultra DMA/66是昆腾公司于1998年9月率先提出的新一代硬盘接口技术，提供两倍于Ultra DMA/33的接口传输率，并向下兼容Ultra DMA/33。它极大地缩小了IDE硬盘和SCSI硬盘之间在外部传输率上的差距，已经获得了包括以上硬盘生产厂商在内的众多厂商的支持。
　　目前除了WeastDigital西部数据公司开始销售UltraDMA 66硬盘，其他公司的相应硬盘都还没有上市。
　　昆腾公司支持Ultra DMA66的Quantum Fireball CR昆腾火球八代硬盘很快就可以在市场上见到，而且据了解昆腾公司将在第二季度将全系列产品升级到Ultra DMA66规格。Maxtor也会很快在下一批钻石六代硬盘使用这一新接口技术；	希捷公司计划在2月份推出支持Ultra DMA66规格的硬盘；IBM虽然已经发布了支持Ultra DMA66新规范的Desktar 22 GXP大容量硬盘，但在国内尚未见到其踪影。富士通准备在一季度末推出相应产品。
    新的硬盘使用80针的数据线与主板连接，要想获得UltraDMA/66（Ultra ATA/66）规范，但目前生产的基于该芯片组的主板还没有使用这一功能，Intel公司将在其下一代133MHz的芯片组中提供对UltraDMA/66（ATA/66）的支持。而且，新的80针数据线与现有的UltraDMA（ATA）硬盘接口兼容，现有的计算机可以按UltraDMA（ATA）协议使用新硬盘。如果使用旧系统的用户希望获得新硬盘包括66MB/s传输率和CRC的全部技术支持，只需购买UltraDMA/66（ATA/66）适配卡而不必更换主板，就可以在现有系统上使用这项新接口技术。其实，现在的计算机磁盘子系统的瓶颈在于硬盘的内部传输率，现有的UltraDMA（ATA）硬盘的内部传输率还远远达不到33MB/s，UltraDMA/66（ATA/66）规范更多的是提供一种技术前景，提高硬盘的内部传输率才是当务之急。而且据有关实验室对部分主板样品进行测试，支持Ultra DMA66的虽然可以运行，但稳定度还较差，需要主板芯片组稳定支持，包括驱动程序的稳定度，看来Ultra DMA 66要成为市场主流要到今年下半年了。