关于硬盘当前最大读取速度的有趣事实

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硬盘驱动器和数据恢复工具制造商喜欢吹嘘数据传输速度。不幸的是,许多客户都中了这个圈套。今天我们将告诉您硬件在理论上和实践中的最大速度。wtr硬盘123

让我们拿一个WD驱动器(1 Tb  WDC WD10EZEX-60ZF5A0)并进行简单的测量:运行PC-3000 Express,转到测试 -> 表面测试 -> 逻辑测试,仅勾选"读取",然后放置几个小时。wtr硬盘123

结果如下所示(性能图表):wtr硬盘123

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如我们所见,最大读取速度为137 MB/s,读取整个驱动器的总时间为2小时5分钟。PC-3000 Express和UDMA-E控制器的读取速度限制在150 MB/s(UDMA 150)。wtr硬盘123

接下来,让我们使用全功能SATA控制器进行相同的测量。我们使用了技嘉GA-A75-D3H主板(内部为Marvell 9128)和我们免费的磁盘分析器软件(该软件能够测试连接到主板的驱动器)。如您所见,它读取良好的SATA驱动器比PC-3000 Express稍快(以驱动器盘面能达到的最大速度读取驱动器)。在任何其他基于Marvell 88se9235、Marvell 88SE6445等芯片的现代全功能SATA控制器上,读取将花费相同的时间。wtr硬盘123

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结果,最大读取速度为190 MB/s,读取整个驱动器的总时间为1小时49分钟。wtr硬盘123

让我们将结果合并到一个图表中进行清晰比较:wtr硬盘123

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并绘制SATA标准最大理论速度的线条:wtr硬盘123

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常见接口的理论速度限制如下:wtr硬盘123

  • SATA Revision 1.0 – 最高 1.5 Gbit/s ( 192 MB/s)wtr硬盘123

  • SATA Revision 2.0 – 最高 3 Gbit/s ( 384 MB/s)wtr硬盘123

  • SATA Revision 3.0 – 最高 6 Gbit/s ( 768 MB/s)wtr硬盘123

如我们所见,实际最大读取速度(190 MB/s)接近SATA I的最大速度(192 MB/s),但仅限于最初的LBA。驱动器被"阶梯式"读取,当接近最后LBA时速度下降。因此,实际速度从未接近SATA II和SATA III的最大速度。wtr硬盘123

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您可能会问,HDD制造商在实际读取速度方面是否对我们有如此大的欺骗?实际上,在读取小文件且驱动器具有缓存并使用预读机制时,可以达到768 Mb/s。但在对整个驱动器进行镜像时,您永远无法达到这样的速度。wtr硬盘123

您还可以在图表上看到,即使对于健康驱动器,镜像时的速度损失也是微不足道的。通过任何基于芯片的全功能SATA控制器读取1Tb SATA 3.0兼容驱动器花费了1小时49分钟,而通过PC-3000 Express或UDMA-E则花费了2小时5分钟。因此时间差仅为15分钟。wtr硬盘123

对于大多数驱动器,通过全功能SATA控制器或通过PC-3000 Express/UDMA-E控制器读取它们时,速度不会有差异。wtr硬盘123

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上面的图表是在"理想"条件下获得的:计算机仅执行读取过程,没有运行其他进程。当计算机在读取过程的同时用于任何其他任务(特别是当积极使用互联网时),速度也会下降一点。在这种情况下,图表变得更加"毛糙"。wtr硬盘123

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我们觉得进行以下实验很有趣:在不同条件下读取同一个驱动器(500 GB Samsung ST500LT012):wtr硬盘123

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在"理想"条件下(没有其他软件运行时),读取花费了1小时37分钟。在100% CPU使用率下,花费了6分钟更多 – 1小时43分钟。wtr硬盘123

下面是经过移动平均处理并将X轴转换为时间尺度以使其更清晰的图表:wtr硬盘123

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因此我们可以得出另一个结论:当CPU高度负载时,读取速度会稍低一些。wtr硬盘123

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读取损坏驱动器的情况如何?wtr硬盘123

当今基于芯片的全功能SATA控制器具有硬件实现的数据传输协议。当然,这在速度上有相当大的优势,但您无法管理读取参数。 这一事实在驱动器损坏的情况下变得至关重要,因为损坏的HDD会违反SATA协议。  换句话说,当今基于芯片的SATA控制器无法通过SATA技术模式与大多数损坏的驱动器一起工作。 这就是为什么PC-3000 Express和PC-3000 UDMA-E包含一个独特的专有控制器,可以处理此类问题。wtr硬盘123

因此,当您的目标是从损坏的驱动器中恢复数据时,无需追求速度wtr硬盘123

附言:您可以在此处下载原始数据,并轻松重现我们的实验或进行您自己的实验。我们使用此脚本进行csd->csv转换,并通过GNU Octave绘图软件(自动绘图脚本)可视化数据。wtr硬盘123

再附言:欢迎您在评论中分享您的读取测试结果。wtr硬盘123