三家角逐 迎接桌面海量存储时代
● 为什么要大容量
半个世纪前，第一款磁盘驱动器RAMAC由IBM所创，重达1吨，只能容纳5MB的数据，还要用到50个周长24寸的磁盘。如今，人们已经可以用小于1寸的硬盘，实现远超当年的容量。即使作为PC配件中进步最慢的一部分，硬盘还是在不太久的历史中发生了天翻地覆的变化，其中的关键性指标即是容量。
想想看5年前我们还倘佯在每个电影1GB不到的VCD里，现在的同样长度电影以1080p分辨率出现时已经在容量上翻了几十倍。互联网的高速发展、个人数字设备的广泛应用以及新兴的高清数字视频把爆炸性增长的各种数据塞进用户的电脑。无论是成为数字生活中心的家庭PC还是游戏玩家的GAME PC乃至企业近线服务器，都对快速可靠的海量存储有迫切需求，而高容量的硬盘驱动器在应用便利性和综合使用成本等多方面来讲，都是满足这些需求的最佳选择。
TB时代真正来临
● 1TB能做什么？
和目前主流桌面硬盘容量320GB相比，1TB是它的3倍，能够在典型的桌面PC平台实现8TB的最高容量（8个SATA端口全部配置1TB硬盘的情况），极大的提升了个人电脑存储能力上限。就单个1TB硬盘而言，也许用一组数字来说明更加直观：
512Kbps的ADSL连续下载185天
30余万张千万像素的数码照片
25万首MP3歌曲或2.4万首未压缩CD歌曲
400小时DVD质量的视频
120小时1080p高清视频
数字惊人，但我们也能看到数据本身容量增长的速度也十分快速，当1TB硬盘面对高清视频时它的容量就不显得那样夸张了，而这正是它的需求所在之一。
● 来自三个存储巨头的产品
对于那些极度渴望硬盘容量提升的网络P2P内容分享应用狂热者来说，07年末的今天是他们狂欢的时刻：在垂直磁记录技术引入桌面级硬盘1年半之后，我们终于迎来了全民化的TB容量时代，大量单个驱动器容量1TB的硬盘已经出现在市场上。
中关村在线存储频道此次收集了三款1TB桌面级硬盘产品，通过特性解析和详尽的测试，带给读者它们相同容量表面背后的不同，以期给近期购买顶级容量硬盘的读者一个参考。这些产品分别是日立环储（HGST）的Deskstar 7K1000、希捷（Seagate）的Barracuda 7200.11和西部数据（WesternDigital）的Caviar GP SE16。
[Page]垂直磁记录
● 垂直记录技术突破容量限制
硬盘容量指标的提升主要受限于磁盘的存储密度，更高的存储密度同样会让硬盘的持续传输速率得到提升。目前在市场上竞争的多家硬盘制造商均是借助IBM
以前硬盘所使用的记录技术都是纵向或称水平磁记录（LMR，Longitudinal Magnetic Recording），每个存储位的磁极粒子平辅在一个平面上。虽然磁记录材料的不断进步，但极限已到，在相同的面积上加入更多的磁极粒子虽然有助于提高存储密度，但也加大了平面排列的磁粒子之间的互斥干扰，即使容量可以进一步提高，但记录的质量则不能得到有效的保证。
PMR（Perpendicular Magnetic Recording）垂直磁记录技术时，粒子的磁化方向是垂直（相对于记录层）的，通过一个新增的软磁底层以加大相邻粒子的磁耦合，从而有助于在保证记录质量的同时进一步提高存储密度。
垂直磁记录图解
垂直磁记录技术改良了磁记录的整体结构。首先，不再采用环状磁头，而是将其改造为“Π”型的单开头式样，磁头的N极与S极不再是直接发生作用，而是借助一个额外的“软磁底层”进行。该软磁层位于磁盘磁介质层的下方，起到
这种结构产生了三个方向的增益。首先，裸露在表面的磁极占据的面积非常小，无形之中磁颗粒密度将大大提高，存储密度自然随之水涨船高；其次，因磁体位于深处，表面热量很难影响整个磁体，受热升温速度大大减缓，进一步缩小磁颗粒尺寸在技术上就成为可能；第三，磁颗粒分布的改变也将使磁道的距离缩小。这三者是同时发挥效用的。
● 纸面规格详细
除了容量，硬盘驱动器本身还有相当多的部分值得我们去认识和重视，其中主要的要素包括速度、可靠性和运行状态等，这些其实是本次测试的主要内容，三款产品都能提供相同的数据存储能力，但在这种能力之外，它们的特性其实各有千秋，这里先用一张规格表来明示数据：
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三 款 1TB 硬 盘 规 格 汇 总 | |||
| 厂商 | HITACHI | Seagate | WesternDigital |
| 品牌系列 | Deskstar 7K1000 | Barracuda 7200.11 | Caviar GP SE16 |
| 型号 | HDS721010KLA330 | ST31000340AS | WD10EACS |
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驱动器配置 | |||
| 接口类型 | SATA 3Gb/s | SATA 3Gb/s | SATA 3Gb/s |
| 容量(TB) | 1 | 1 | 1 |
| 缓存容量(MB) | 32 | 32 | 16 |
| 每扇区字节数 | 512 | 512 | 512 |
| 单碟容量(GB) | 200 | 250 | 250 |
| 碟片数/磁头数 | 5/10 | 4/8 | 4/8 |
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性能 | |||
| 数据传输率buffer to host(Mbytes/sec) | 300 | 300 | 300 |
| 数据传输率buffer to disk(Mbytes/sec) | 133.8 | 105 | 144.5 |
| 寻道时间(msec) Read/Write |
8.5 / 9.2 |
-- / -- |
8.9 / -- |
| 平均潜伏时间(msec) | 4.17 | 4.16 | 5.60 |
| 主轴 |
7200 | 7200 | <7200 |
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可靠性 | |||
| 启动/关闭循环 | 50000 | 50000 | 50000 |
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功率需求 | |||
| 供电电压(VDC) | +5V(±5%) +12V(+10% / -8%) | +5V(±5%) +12V(±10%) | +5V(±5%) +12V(±10%) |
| 读写平均功率(W) | 13.6 | 12.0 | 7.5 |
| 空闲功率(W) | 9.0 | 7.50 | 4.0 |
| 待机功率(W) | 6.9 | 1.80 | 0.3 |
| 噪音相关 | |||
| 空闲(dBA) | 29 | 32 | 25 |
| 随机读写(dBA) | 32 | 36 | 27 |
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| 运行温度(℃) | 5-60 | 0-60 | -- |
| 存放温度(℃) | -40-70 | -40-70 | -- |
| 工作抗冲击性能(Gs) 2msec | 70 | 63 | 65 |
| 非工作抗冲击性能(Gs) 2msec | 300 | 300 | 250 |
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物理尺寸 | |||
| 高(mm) | 26.1 | 26.11 | 26.1 |
| 宽(mm) | 101.6 | 101.6 | 101.6 |
| 深(mm) | 147.0 | 146.99 | 147.0 |
| 重量(Kg) | 0.7 | 0.64 | 0.73 |
从规格表
决定硬盘速度的主要因素包括主轴转速和单碟容量和碟片尺寸，其中碟片尺寸是非公开数据。通常越高主轴转速配合越小的碟片能够实现更低的寻道时间，而越高主轴转速配合单碟容量越高尺寸越大的碟片能够实现更高的外延传输速率。低寻道时间意味着硬盘响应速度快，连续访问大量小文件占据优势，而读写大尺寸文件高外延传输速率的强项。
接下来我们进入三款硬盘的的介绍，上表中的干枯
TB先驱 HGST Deskstar 7K1000
● 多碟配置冲击高容量
日立环储的Deskstar 7K1000于07年初面市，是业界第一款达到1TB容量的单个驱动器硬盘。Deskstar抢下TB头筹在当时造成不小的轰动，因为率先引入垂直磁记录
作为硬盘业界的老牌劲旅，从IBM至HGST的Deskstar
● 产品细节
Deskstar 7K1000
产品标签部分
Deskstar 7K1000 1TB硬盘的具体型号是HDS721010KLA330，采用支持NCQ技术的SATA 3Gb/s接口，板载32MB缓存是容量的另一个世界记录。它的主轴
HDS721010KLA330配置了单碟容量200GB的盘片，这种盘片应用了垂直磁记录技术，存储密度达到了148Gb/平方英寸。
在功率需求方面，HDS721010KLA330的标称是+5V 0.68A和+12V 0.85A，属较高水平。
盘体背面状况
和7TK250盘体的差异
HDS721010KLA330的盘体设计和上代产品Deskstar T7K500如出一辙：典型Deskstar风格的黑色铸铝盘体和磨砂质感顶盖。像以往5碟装Deskstar硬盘一样，它的盘片区围绕主轴电机位置被加装了多层铝片，此设计应该是用于降低5张碟片带来的高震动。
接口配置
Deskstar 7K1000仍然提供传统的4pin D型
HDS721010KLA330 PCB部分
ATA主控芯片和缓存芯片
HDS721010KLA330使用了较大尺寸的PCB安装控制和I/O等芯片，在逻辑控制方面HDS721010KLA330配置了Infineon的ATA主控芯片和外置的hynix SDRAM缓存，HGST仍然没有使用ATA主控+缓存一体化芯片的
日立磁盘电机控制器
● 技术特色
Deskstar 7K1000保留了T7K500开始采用的热量飞高控制Thermal Fly-height Control，TFC技术，同时还提供了无需手动调节的动态、低能耗以及待机状态的不同
王牌新贵 Seagate Barracuda 7200.11
● 单碟250GB的全速运行
如前文所述，Seagate在06年4月发布的Barracuda 7200.10 750GB产品曾以首个3.5英寸垂直磁记录技术一枝独秀的把桌面硬盘容量提升50%。但眼前这款Barracuda 7200.11 1TB却让用户等待了一年半之久，而在此之前的10个月里，HGST和WD的1TB桌面
按照Seagate官方说法，Barracuda 7200.11 1TB是其应用了第二代垂直磁记录技术的产品，使用同样技术问世的产品还包括面向企业近线系统的Barracuda ES.2、DB35.4以及面向
● 产品细节
Barracuda 7200.11
产品标签部分
Barracuda 7200.11 1TB硬盘的具体型号是ST31000340AS，采用支持NCQ技术的可切换SATA 1.5Gb/s或3Gb/s接口，板载32MB缓存。它的主轴
ST31000340AS配置了4张单碟容量250GB的盘片，这种盘片
盘体背面状况
和7200.10盘体的差异
Barracuda 7200.11 1TB的盘体整体设计和Barracuda 7200.10变化不大，明显的改动是主轴电机位置凸起边缘变得处理圆滑。但在PCB部分则是改头换面，Barracuda 7200.11使用了反转安装PCB的方式，像WD的Caviar系列产品一样将光秃的PCB背面外露，芯片隐藏在盘体和PCB之间。
接口配置
Barracuda 7200.11提供标准的SATA联合式的标准
ST31000340AS PCB部分
ATA主控芯片和缓存芯片
ST31000340AS的PCB尺寸也较上代产品来的更大，主要是
LSI磁盘电机控制器
除了单碟容量的提升外，Seagate暂时还没有提供Barracuda 7200.11上应用了怎样的最新技术。类似HGST产品的动态调节硬盘功耗技术PowerTrim，以及旋转震动补偿RVFF乃至限制写后读iRAW技术都还仅在Barracuda ES系列产品中提供，Seagate的主力桌面产品在附加属性方面显得相对阳春
[Page]剑走偏锋 WesternDigital Caviar GP SE16
● 稳重的追赶者
在标准的3.5英寸7200RPM档次硬盘产品线上，WesternDigital多年来一直表现得相当沉稳。考虑到存在Raptor这个WD独有的极限性能的桌面级
在这款Caviar GP SE16之前，西部数据还只能提供最高单碟容量167GB的产品，但最新4碟装1TB的Caviar GP SE16一跃实现了250GB的单碟容量，进步可谓相当之大。此外，GP（GreenPower）也是它和前面两款产品明显不同的一个特性。
● 产品细节
Caviar GP SE16
产品标签部分
Caviar GP SE16硬盘的具体型号是WD10EACS，采用支持NCQ技术的可切换SATA 1.5Gb/s或3Gb/s接口，板载16MB缓存，WD10EACS配置了4张单碟容量250GB的盘片，
GP（GreenPower）是Caviar GP SE16的重要技术特性，主要面向低耗节能，WD10EACS的主轴
盘体背面状况
WD10EACS使用WD传统的盘体
接口配置
Caviar GP SE16提供标准的SATA联合式的标准
WD10EACS PCB部分
ATA主控芯片和缓存芯片
WD10EACS的PCB尺寸和以往没有变化，仍然使用ATA主控+缓存分开的方案。在逻辑控制方面配置了Marvell的ATA主控芯片和外置的hynix SDRAM缓存。PCB和盘体的连接也为弹性触点方式。
SMOOTH的磁盘电机控制器
● 技术特色
Caviar GP SE16的最大特点是GreenPower标签中的IntelliPower低主轴转速带来的运行状态的改善，西部数据方面的
此外WD10EACS还搭载了WD IntelliSeek技术，这项技术可以通过智能运算改良磁头寻道的算法，把磁头用于等待的时间分摊到寻道过程中，不影响性能的同时减缓寻道速度，起到降低硬盘功耗和减少磁头
StableTrac也是这款产品的特色技术之一。使用该项技术的产品在工作时可以保证马达轴心始终保持在盘片中心，稳定的运行可以降低振动对盘片带来的危害，让振动中的读写操作更精准。
[Page]测试部分的硬件、软件
● 测试系统的硬件环境
硬盘的性能测试部分使用的硬件平台由Core 2 Duo E6850 CPU、P35 Express主板和1GB*2双通道DDR2-800内存构成。细节及
| 系 统 硬 件 环 境 | |
| 中央处理器 | Intel Core 2 Dou E6850 ( 双核 / 333MHz*9 / 4MB共享L2缓存 ) |
| 内存模组 | SAMSUNG DDR3-1066 1GB *2 ( 运行在1066MHz_7-7-7 ) |
| 主板 | ASUS BLITZ EXTREME ( / PCB版本1.0 / BIOS版本0503 ) |
| 显示卡 | Radeon HD 3850 ( Radeon HD 3870 / 512MB / 核心:670MHz / 内存:1650MHz) |
| Seagate Barracuda 7200.10 ST3320620AS ( 320GB / 7200RPM / 16MB缓存 / 50GB NTFS系统分区 ) HITACHI Deskstar 7K1000 HDS721010KLA330 ( 1TB / 7200RPM / 32MB缓存 ) Seagate Barracuda 7200.11 ST31000340AS ( 1TB / 7200RPM / 32MB缓存 ) WesternDigital Caviar GP SE16 WD10EACS ( 1TB / 7200RPM / 16MB缓存 ) | |
| 电源供应器 | Topwer TOP-900W ( ATX12V 2.0 / 900W ) |
| 显示器 | DELL 3007WFP ( 30英寸LCD / 2560*1600分辨率 ) |
● 测试系统的软件环境
| 操 作 系 统 及 驱 动 | |
| 操作系统 | Windows XP Professional ( 英文版 / 版本号2002 / Service Pack2 ) |
| 主板驱动 | Intel Chipset Device Software ( WHQL / 版本号8.4.0.1016 ) Intel Matrix Storage Manager / AHCI Driver ( WHQL / 版本号7.8.0.1013 ) |
| 显卡驱动 | ATI Catalyst for Radeon HD ( Beta / 版本号7.11 ) |
| 桌面环境 | 2560*1600_32bit＠60Hz |
| 性 能 测 试 软 件 | |
| 应用类测试 | FastCopy ( H.Shirouzu / 版本号1.70b1 ) PCMark 05 ( Futuremark / 版本号1.2.0 ) |
| 底层测试 | HD Tach ( simplisoftware / 版本号3.0.1.0 ) HD Tune ( EFD Software / 版本号2.53 ) IO Meter ( Intel / 版本号2004.07.30 ) |
● 配置说明
测试使用台式机系统，以Barracuda 7200.10 ST3320620AS安装引导操作系统、运行测试软件。
引导硬盘和待测硬盘控制部分使用主板芯片组的ICH，型号为Intel ICH9R，配置为AHCI模式以开启NCQ。测试中涉及文件系统性能的部分使用50GB分区域+剩余容量单个分区的NTFS文件系统，格式化完毕。
笔者在开放环境测试硬盘的发热状况，室温25°C，数据使用手持式
底层性能测试：HD Tach和HD Tune
● HD Tach
HD Tach读速度测试不依赖于文件系统，曲线成绩基本相当于硬盘内部传输速率测试。体现的是很理想化的
HD Tach v3.0.1.0磁盘读取速度测试 - HDS721010KLA330
HD Tach v3.0.1.0磁盘读取速度测试 - ST31000340AS
HD Tach v3.0.1.0磁盘读取速度测试 - WD10EACS
● HD Tune
HD Tune测试和HD Tach项目基本重合，也能够绘出硬盘内部传输速率曲线，同时在寻道时间测试中还能
HD Tune v2.53磁盘读取速度测试 - HDS721010KLA330
HD Tune v2.53磁盘读取速度测试 - ST31000340AS
HD Tune v2.53磁盘读取速度测试 - WD10EACS
● 测试结果分析
HDS721010KLA330的外延传输速率约为83-87MB/s，内延传输速率42-44MB/s，平均69-73MB/s，随机寻道时间12.6-12.7ms。
ST31000340AS的外延传输速率约为104MB/s，内延传输速率48-50MB/s，平均82-86MB/s，随机寻道时间12.9-13.0ms。
WD10EACS的外延传输速率约为86-88MB/s，内延传输速率42-44MB/s，平均67-70MB/s，随机寻道时间14.8-15.1ms。
HD Tune的突发传输速率测试不够准确，HD Tach的成绩显示，三款产品的突发传输速率均超过200MB/s，表现正常。这项测试体现buff to host速度，受制于缓存速度和外部接口速度，而和硬盘内部数据传输能力
考虑到4-6ms的各家标称平均延迟时间，实测的随机寻道时间和产品的标称值基本相等，但在外延传输速率方面，只有最高的ST31000340AS复合105MB/s标称，其他两款产品的实测成绩和标称值差距较大。
底层测试中Deskstar 7K1000的寻道时间占优而Barracuda 7200.7的传输速率大幅领先，Caviar GP SE16则因主轴
应用性能
● FastCopy
FastCopy是个小巧的文件/目录拷贝工具，其功能强劲，性能优越，能充分挖掘文件
三款硬盘均使用由本身的50GB NTFS分区向另一个NTFS分区拷贝进行。
FastCopy 软件界面
● PCMark 05
合成测试软件PCMark 05的HDD测试部分是根据真实
● 测试结果分析
文件拷贝测试中低寻道时间的HDS721010KLA330不出意料的在大量小文件项目中领先，而高传输速率的ST31000340AS则在单个大文件项目中独占鳌头。值得注意的是底层测试中寻道最慢的WD10EACS在大量小文件项目还稍高于缓存容量较它更高的ST31000340AS，不得不说是WD Caviar GP SE固件的缓存效率被压榨的很透。
PCMark 05的几个项目各有侧重，在不同应用中也反复验证了FastCopy的测试结果。总分方面还是侧重于低寻道时间产品，这种情况可以理解，毕竟在我们日常的桌面环境应用中，大量小文件的频繁读写是最为广泛的。
[Page]简单服务器/工作站
● IO Meter
这里使用经典的I/O类
三款硬盘在文件服务器测试中成绩相当接近，但在工作站测试中，两款单碟250GB容量的产品大幅度的超越了较老旧的Deskstar 7K1000，此测试较为偏重工作站类应用的大尺寸文件处理、渲染等过程，这应该是早成如此结果的主要原因。
● 温度测试
使用
室温25°C的开放环境下，几款硬盘的运行状况都还不错。WD的GreenPower技术明显发挥了效力，两个项目都拿到最好的成绩；而Deskstar 7K1000则因为5张碟片配置而不得不成为本次测试的功耗/温度之王。
[Page]全文总结和产品推荐
● 三款产品的优劣势
到此为止，三款顶级桌面硬盘的产品特性介绍和测试都已经完成，在大多数用户眼中看似相同的硬盘驱动器产品事实上也因不同型号表现出了很大的差异，为了便于读者快速的获得
三款顶级桌面硬盘如何选择
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三 款 1TB 硬 盘 优 劣 势 汇 总 | ||
| 优势 | 不足 | |
| HITACHI Deskstar 7K1000 HDS721010KLA330 | 1、最快的寻道时间带来的高速响应能力和桌面应用的高性能 | 1、单碟容量较低造成的数据传输速率较低
2、运行温度和 3、工作站应用性能差 |
| Seagate Barracuda 7200.11 ST31000340AS | 1、高单碟容量带来的最高的数据传输速率
2、非常高的工作站 |
1、寻道时间不够快带来的桌面应用性能一般 |
| WesternDigital Caviar GP SE16 WD10EACS | 1、低主轴转速设计带来的最低运行温度和噪音 | 2、低主轴转速设计带来的同比单碟容量产品整体性能不足 |
● 我要买TB级
作为一个向要添置TB级桌面硬盘的用户，如果恰好这三个型号都能买到的前提下，如何选择需要考虑，但作出决定并不困难。排除价格高低的因素，我们只需要考虑自己的需求即可。
HGST的Deskstar 7K1000是那些在PC内使用单一硬盘用户的最佳选择，它的高速寻道能带来的快速响应能力和很适合在其内安装操作
Seagate的Barracuda 7200.11适合经常进行大容量文件交换的用户，比如作为高清视频的在线存储，3D图形、视频工作站等类型PC配置，它的极高持续传输速率将为你节省大量的时间。
WesternDigital的Caviar GP SE16最适合的场合是在线存储容量的深度渴求用户，我们可以在一台机箱内安装4部以上的这种硬盘而不必担心它们的散热状况，也不会被噪音淹没，而轻松实现4TB以上的单机存储容量。
当然，以上推荐都是在各个硬盘产品优势方面的一种扩大，事实上它们之间的各种应用都可以替换，也没有什么是特殊型号独有的无可替代的功能，我们只需要认清自己手中产品的强项即可。
最后一点提醒是选择硬盘比看评测挑选型号更重要的是选择本地最有实力、最有信誉的经销商，硬盘型号之间的差异在你把它安装在机箱内一周后就会被你遗忘，而如果你运气不太好，只有信誉可靠的经销商才能给你换回块新的，帮你挽回一笔不小的损失。
