【IT168 评测中心】随着技术的发展，硬盘的传输速度与容量在不断增加。速度方面，SSD固态硬盘的出现颠覆了传统硬盘作为系统瓶颈的地位，而在容量方面，随着技术的革新，越来越大容量的产品不断出现。继2TB硬盘出现之后，3TB硬盘的消息也逐渐明朗。最近，我们就收到了一款来自日立送测的3TB容量3.5英寸SATA硬盘，它的型号为HDS723030ALA640。

HDS723030ALA640硬盘

　　HDS723030ALA640硬盘是一款容量为3TB的产品，转速为7200rpm，单碟容量为600GB，接口速度为6Gbps，缓存容量为64MB。

6Gbps的传输速度标识非常明显

　　在进行测试之前，我们先来看一下本次我们为HDS723030ALA640所搭建的测试平台：

　　本次我们为这款平台搭配的是Windows 7操作系统。对于硬盘测试来说，我们可以选择两种方式：一种是将其作为系统盘直接使用，但是这样由于系统软件的干扰，会对我们的测试成绩造成一定的降低；另外一种是我们将其作为从盘附着在一个系统之下，这样可以更好的看出其性能。另外，针对6Gbps传输速度的特性，我们为HDS723030ALA640搭配的是原生的P67芯片组，这样可以更好的体现出它的接口速度优势。

　　Long long ago，在PC技术还处于初步发展的时候，IBM和微软为磁盘制定了一些规范，一直延用到今天，比如磁盘扇区大小为512byte，三十年后的今天再回头看看，这些巨头肯定是没预料到PC技术日新月异，发展的实在是太快了，完全超越了他们当时的“高瞻远瞩”。

　　初遇8.4GB极限

硬盘示意图

　　最初，人们采用柱面数(Cylinders)、磁头数(Heads)和扇区数(Sectors)的方式对磁盘进行寻址，也就是CHS(Cylinder/Head/Sector)寻址，这三个参数能唯一确定磁盘上的数据区域。CHS采用的是24bit数据操作方式，其中柱面数为8bit数据，磁头数为10bit，扇区数为6bit，每个扇区的大小为512byte，因此从理论上讲，当时磁盘容量的极限为：

　　28 * 210 * 26 * 512 byte = 8589 MB = 8.4 GB

　　很显然，计划赶不上变化，磁盘容量一直在突破中，业界开始放弃古老的CHS寻址模式，采用了新的LBA(Logical Block Addressing)逻辑块寻址模式。

　　再遇137GB极限

　　在LBA模式中，地址不再表示实际磁盘的实际物理地址(柱面、磁头和扇区)，LBA编址方式将CHS三维寻址方式转变为一维的线性寻址，系统效率得到大大提高，在访问磁盘时，由磁盘控制器再将这种逻辑地址转换为实际磁盘的物理地址。

　　开始时，LBA的寻址数据只有28bit，比CHS模式的24bit提高有限：

　　228 * 512 byte = 137438 MB = 137 GB

　　137GB的极限问题很多人可能还记忆犹新，几年前当160GB磁盘潮涌而来时，不少玩家发现他们的主板不能识别新的磁盘，或者只能使用137GB的容量。当然解决的办法也很简单，提升LBA的寻址数据空间。

　　新的2.1TB极限

　　Technical Committee T13(T13技术委员会，ATA存储设备规范协议制订组织)为了解决28bit LBA寻址模式的限制，对于ATA/ATAPI-6标准进行了一些修改，通过48bit LBA来支持更多的扇区，但是古老的MBR(Main Bootable Record，主引导记录)只能是32bit的，因此即使是48bit LBA，其最大能寻址的磁盘容量也只能达到2.1TB：

　　232 * 512 byte = 2199023 MB = 2.19 TB

　　虽然在目前来说，大多数人的磁盘容量还没有超过2TB，但是3TB的磁盘却已面世。

　　3TB是一件难事

　　历史悠久的512byte扇区大小非常之根深蒂固，像磁盘控制芯片、BIOS和操作系统等方面都是以此为基础的，虽然希捷等厂商有推出4KB扇区的磁盘，但还是非主流，真正在操作系统中应用时还是模拟成512byte才能得以应用的。

　　同样历史悠久的MBR，让寻址寄存器定格在32bit，传统的LBA模式只得再求新变，采用一个新的LBA模式是一个很好的解决途径，也就是Long LBA，它增加了CDB(命令描述块)的字节数。

　　CDB是用于磁盘和主机间进行通讯的数据格式，其中包含了LBA信息以便磁盘可以知道所要寻址的扇区位置。一个标准的CDB由10个字节组成，其中4字节将用于LBA信息。对于Long LBA来说CDB的字节数增加到了16或32位，其中可以容量8个字节的LBA信息，也就是扇区寻址空间达到64bit，理论上可以支持磁盘容量达到9000EB(1EB=106TB)。

　　Long LBA需要操作系统支持才行，目前Windows 7/Vista 64位系统和部分linux和Mac OS X可以支持这种模式，但Windows XP不行，像3TB磁盘仅能显示990MB。

　　Long LBA只是个权宜之计，只能在操作系统中当作非系统盘使用，还不能用来安装、引导操作系统，因为目前的主板BIOS基本上是基于MBR的，2.1TB是MBR的极限。

　　GPT分区表，绕过MBR

　　MBR先天不足，如果将一块超过2TB的磁盘设置为启动盘的话，依照现有的BIOS架构规范是无法启动的，使得我们不得不抛弃它，转投到全新的分区表GPT怀抱中。

　　首先要了解一下GUID(Globally Unique Identifier，全球优异标识符)，它通过特定算法产生的一个128bit的数字，在空间上和时间上具有唯一性，保证同一时间不同地方产生的数字不同，在公元3400年以前产生的GUID与任何其他产生过的GUID都不相同。

全球优异标识符

　　正因为GUID的唯一性得以广泛应用，而基于GUID的分区表就是GPT(GUID Partition Table)。GPT是作为Extensible Firmware Interface(EFI)计划的一部分引入的，相对于以往PC普遍使用的主引导记录MBR方案，GPT提供了更加灵活的磁盘分区机制。

　　理论上，GPT磁盘在长度上最大可达264个逻辑块，也就是和前面Long LBA一样的，整个磁盘容量可以达到9000EB，当然实际上最大分区(磁盘)容量受操作系统版本的影响。

　　Windows XP和Windows Server 2003的原始版本中，每个物理磁盘的最大容量为2TB，包括所有分区。对于Windows Server 2003 SP1/Windows XP x64版本和以后的版本，支持的最大原始分区为18EB(NTFS文件系统目前的限制为每个256TB)。

　　另外，GPT分区基本没什么限制，不过Windows系统最多只支持128个分区，而MBR最多只能支持4个主分区。

　　目前，除了32位的Windows XP/NT/2000和Windows 95/98不能对GPT磁盘进行数据操作外(只能查看Protective MBR)，其它较新的Windows系统都能良好支持GPT磁盘，并且可以和MBR传统磁盘混用。

　　但是，需要使用GPT磁盘作启动盘的话，传统的主板BIOS(基于MBR)是不支持GPT磁盘的，需要支持UEFI的主板才能正确识别和使用GPT磁盘。

　　正如我们刚才所说的，通过使用GUID分区表（GPT），我们可以将3TB硬盘作为数据盘使用。这需要采用最新的UEFI主板，同时操作系统也要对应的更新为x64或者最新的Windows 7才行。在这样的状态下，我们使用HD Tach RW测试软件测试HDS723030ALA640传输速率的快慢。

　　由于HDS723030ALA640硬盘宣布采用的是6Gbps接口，所以测试中我们也使用的是P67芯片组的原生产品。从结果来看，读取144MB/s与写入104MB/s的速度还算是不错，这个成绩比我们日常应用的3Gbps SATA硬盘提升了大约50%以上。

　　HD Tach等工具可以测试出磁盘传输速率曲线，然而无法衡量出他们有多“快”，这里常用的指标是IOps，每秒操作数。可以这样理解：系统向硬盘发出一个块读取或者写入的命令，而硬盘完成这个命令返回，就叫做完成了一个IO。IOps就可以衡量硬盘实际干活的快慢。

　　我们仍然使用了Iometer来获得其IOps参数大小，这个参数可以代表一个磁盘子系统在单位时间内可以完成多少操作。有些时候，连续传输速率很快的硬盘其IOps却不高，这表明其实际上干不了太多的活。

连续读写IOps性能测试
连续读写Mbps性能测试

　　HDS723030ALA640硬盘在IOMeter的测试中成绩也很突出，IOps项目下的读取速度为15000IOps，写入速度为11000 IOps。这个成绩相比3Gbps的产品来说提升了很多，一般情况下3Gbps这两项的数值均不足10000 IOps。

　　读写MBps方面，测试结果与之前的HD Tach结果类似，性能要比HD Tach的结果略好一些，但是总体水平两者是一致的。

　　【IT168 评测中心】最近几天的硬盘行业似乎并不太平。与本次我们测试的产品相关，西部数据在近期收购了日立的硬盘内容。而就在这之后的几天内，行业巨头希捷也宣布收购了三星的硬盘业务。至此，硬盘行业的竞争格局更为明朗化了，形成了西部数据与希捷分庭抗礼的局面。虽然这其中依然有其他厂商的存在（比如富士通和国产的易拓），但是西数与希捷均已形成了不可撼动的地位。

日立HDS723030ALA640硬盘

　　回到我们本次我们测试的日立HDS723030ALA640硬盘上来。这款产品标称的传输速度为6Gbps，经过我们的测试它在性能上的确相比以往的3Gbps产品有了明显的提升，提升幅度在50%以上。在目前已经面世的几款3TB产品中，日立HDS723030ALA640应该说是一款兼顾性能与可靠性的产品，7200rpm转速与64MB缓存对于性能起到了很大的帮助。我们认为，日立HDS723030ALA640对于大容量硬盘爱好者来说是一个非常不错的选择，特别适合存储应用。