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发信人: Fadeaway (冷月无声), 信区: Hardware
标 题: 洞悉Maxtor硬盘专有技术
发信站: BBS 荔园晨风站 (Sun Jul 30 13:12:32 2000), 转信
许多硬盘都拥有专用技术，但在宣传资料中并没有对它们进行介绍，用户常常在
不知所云的情况下购买产品。以下几节将会简单分析Dual Wave等特性，看看这些
技术对硬盘性能提升有何帮助。
一、Dual Wave
故名思义，Dual Wave是一种双重处理器架构，为了适应并行处理和多重任务
而设计，两个处理器分别负责数据传输和操作，增加了整体性能。旧式硬盘使用一
个微处理器进行磁盘寻道、错误纠正、主命令处理、缓冲、读取、写入和数据流程
控制，每个任务都会减少微处理器的资源。
Maxtor参考了SCSI硬盘上的双处理器特点，在IDE硬盘中加入了Dual Wave系统
。它使用3.3V 0.25微米半导体工艺，是一款拥有50 MIPS（Million Instruction
Per Second，百万条指令/秒）计算能力的RISC接口处理器，能够优化存储输入/
输出和处理主机命令。再配合TI（Texas Instruments Inc. 德州仪器）的DSP芯片
，来应付伺服系统、读取/写入、ECC（Error Checking and Correction，错误检
查修正）等工作，减少了90%的命令处理量。
Dual Wave技术的第二个好处是可以通过软件编程提高硬件性能和兼容性，某
些ATA芯片组的设计与标准ATA稍有差别，普通硬盘不能与之很好地协调工作，严重
降低速度。Dual Wave控制器支持固件（firmware）调整ATA协议，能够得到广泛的
兼容性，较适合OEM（Original Equipment Manufacturer，原始设备制造商）厂商
和系统集成者。
Dual Wave的第三个特点是支持ATA UltraDMA 66标准，在主机与硬盘之间提供
了一条66MB/秒的数据通道，并优化磁盘控制器的内部架构来增加总线带宽，避免
接口的瓶颈，满足多媒体应用程序需要。假设硬盘驱动器是一条高速公路，盘片是
停车场，那么控制器就是管理系统，如果管理系统太慢，很容易造成塞车。DualW
ave本身拥有170MB/秒的数据传输能力，足以持续承受ATA 66的接口传输量或400M
bit/秒的盘片传输量。在两个处理器之间还有缓存管理部分，让DSP和RISCH进行全
速数据交换。
由于多媒体和视频程序常常读入大文件，缓存越大对预读取越有帮助。Dual
Wave支持2MB 100MHz SDRAM，并利用类似SCSI硬盘的特殊算法来优化缓存。磁盘容
量的增加，也意味着错误纠正的工作加重，OTF（on-the-fly，高速数据传输错误
纠正）用纯粹的硬件来完成ECC，完全无须附加数据读取，避免了等待盘片旋转（
数据再一次来到磁头）而浪费时间。为了减少错误恢复的可能性，Dual Wave采用
最新的第三代ECC代码，执行OTF可以保证修复任何的121位单突发错误或小尺寸16
突发错误，甚至能利用固件来修复185位错误，比其它解决方案足足快了四倍。
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二、Max Safe
高性能高容量硬盘很重要，但可靠性也是一个不能忽视的因素，MaxSafe是Ma
xtor硬盘专有的数据安全系统。从硬盘原理我们可以知道，硬盘内部是一个非常非
常清洁的空间，比医院的隔离病房还要干净得多，一个极小的微粒也会造成数据错
误。尽管厂商们不断追求更为干净的制造环境，但是无论采用如何高级的过滤措施
，仍然不能完全防止灰尘的入侵，MaxSafe系统的设计本意就是为了在数据丢失之
前，发现和修正这些错误。
Maxtor的数据完整性判断很简单：识别和决定可能发生问题的潜在点，MaxSa
fe先检查数据瞬时写入的正确与否，再监测长时间的数据存储过程，其中动用到三
个技术：后台磁盘表面扫描、高级ECC、高速写入侦察。
1、后台磁盘表面扫描
ECC提供了一串数据位，使用复杂的译码算法计算，把自身附加在每一个存储
在磁盘的数诀时间。
2、高级ECC
从DiamondMax Plus 5120开始，Maxtor的所有产品已经包含了错误侦测和修
正能力，与以前的产品相比，等于有了双重的ECC，每512byte个用户数据块，就有
430 bits的ECC校验位。旧式的ECC可能会出现错误的修正，但高级ECC拥有两次校
验操作，使错误发生率降到了1/10^20 bits。以250KB文件读取为例，1秒读1个文
件，1天读取24小时，平均犯错时间为150万年。
3、高速写入侦察
以今天的技术来计算，每英寸盘片大约可以存储1百万个文件，在写入资料时
，如何磁头飞得太高，数据将不能被准确地记录下来。高速写入侦察用于检查每次
数据写入的高度，确保磁头维持在安全写入区域内。
三、Shock Block Enhanced（增强形）
震动有可能出现在硬盘销售、安装、运行的各个过程，数据的价值比硬盘本身
要高得多，因此高级震动保护已经成为许多硬盘厂商研发的主要目标。如果说Max
Safe是一种软件保护的话，Shock block就是硬件保护。从DiamondMax 6800开始，
Maxtor硬盘已经加入了ShockBlock技术，测试证明它最大能忍受1000G的冲击，可
以在不恰当操作时获得更多保护。虽然这己远远超过了日常可能遇到的碰撞力度，
但为了避免高强度长时间（2ms-11ms）外击力而造成的损伤，非常规测试也是十分
必要的。
当能源关闭之后，磁头加自动回复到名叫着陆区（Landing Zone）的一个特殊
区域，保证了磁头与记录区不会发生长时间物理接触。由于连接磁头的金属是具有
一定的弯曲，强力的冲击仍然会使磁头与盘片瞬间碰撞，导致盘片微粒弹出。尽管
以上情形是出现在着陆区，但磁头损伤是免不了的，而且飞出的微粒将会有潜在的
危险性。
ShockBlock的技术有二个阶段，第一步减少硬盘受到震动时磁头与硬盘碰撞的
机会，第二步降低碰撞时发生的损害。通常在硬盘装入机箱的时候，容易发生侧部
撞击，其特点是瞬时力度可达数百至数千G、持续时间只有1-2ms。为了应付短时期
强力度撞击，在外壳及内部加上一定的防护措施。使用高速数字摄影技术，可以观
察到磁头与盘片撞击时的情形，传统角度的磁头边角与盘片接触，很容易划伤磁介
质。ShockBlock采用加长磁头臂设计，让磁头平面与盘片接触，减少划伤的机率。
我们常常会发现，运行磁盘工具或软件直接操作文件的时候，硬盘受到震动最
容易丢失文件。因此，操作期间的抗震力要比非操作状态弱很多。
上面是传统磁头，下面是ShockBlock设计
四、Silent Store（寂静存储）
目前硬盘的转速越来越快，噪声来越来越大，Silent Store（寂静存储）技术
应运而生。它可以减少硬盘寻道时的声音，假若硬盘进入idle状态，更会转入“Q
uiet Mode（静止模式）”，让操作时的噪声降至最低。
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※ 来源:·BBS 荔园晨风站 bbs.szu.edu.cn·[FROM: bbs.szptt.net.cn]
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