硬盤(pán)的功能和性能參數有很多，比如硬盤(pán)的接口、容量、二級緩存大小、轉速和單碟盤(pán)片容量等，但我們發(fā)現在選購硬盤(pán)的時(shí)候，只有少數對硬盤(pán)有較深了解的或者一些買(mǎi)前“功課”做得比較到位的消費者，才可能會(huì )考慮諸如單碟容量、二級緩存大小等對性能影響較大的參數。最普遍的做法是：“老板，我要個(gè)500GB的硬盤(pán)，串口的。”
其實(shí)，硬盤(pán)并不是大家想象的那樣，買(mǎi)回來(lái)之后插到主板上，能用就行了。如果想享受硬盤(pán)的一些特色技術(shù)或高級功能，還需要我們手動(dòng)設置。今天我們就來(lái)談一下，硬盤(pán)有哪些高級功能，以及如何開(kāi)啟這些功能？
硬件管理器中的硬盤(pán)控制器項
如圖所示，我們可以看到當前系統的硬盤(pán)是SATA硬盤(pán)，但是“IDE ATA/ATAPI控制器”項目中發(fā)現當前的控制器是“標準雙通道PCI IDE控制器”。也就是說(shuō)，盡管硬盤(pán)是SATA規格，但系統還是按照IDE模式來(lái)控制它，這就意味著(zhù)SATA接口的一些高級功能沒(méi)辦法使用。
我們都知道，硬盤(pán)都是機械式設計的，它是通過(guò)將信息寫(xiě)入磁盤(pán)磁道上的特定位置進(jìn)行信息存儲，當我們要訪(fǎng)問(wèn)這些數據時(shí)，磁盤(pán)的運行順序是這樣的：首先，尋找存儲數據的目標磁碟，訪(fǎng)問(wèn)該磁碟；然后再尋找磁碟上存儲數據的目標磁道，訪(fǎng)問(wèn)磁道；接著(zhù)尋找磁道上存儲數據的目標簇，訪(fǎng)問(wèn)簇；尋找簇上存儲數據的目標扇區，訪(fǎng)問(wèn)扇區；最后尋找目標數據，讀取數據。
機械硬盤(pán)的內部結構
實(shí)際上，硬盤(pán)的數據寫(xiě)入也是按照這種模式進(jìn)行操作的，但數據并不是按順序記錄的。就例如一個(gè)游戲，它有成千上萬(wàn)個(gè)文件，這些文件可能會(huì )被分配在不同的磁道、不同的扇區、不同的簇，甚至不同的盤(pán)片上。那么當我們運行這個(gè)游戲的時(shí)候，有可能是先讀取盤(pán)片1的12扇區，然后再讀取盤(pán)片2的23扇區，然后再跳轉到盤(pán)片1讀取34扇區，這樣跳來(lái)跳去，非常浪費時(shí)間。
由于硬盤(pán)是機械式讀取，所以導致磁頭需要在盤(pán)片上不停跳動(dòng)來(lái)讀取數據。這種不規律的跳動(dòng)，直接影響的是硬盤(pán)讀取零散文件的速度?；蛟S大家都有這樣的感覺(jué)：復制一個(gè)1GB的大文件可能需要幾十秒鐘，但如果復制大小相同但由零散文件組成的文件夾就可能需要幾分鐘甚至更長(cháng)的時(shí)間，原因就在于此了。
事實(shí)上，只要是機械硬盤(pán)，這個(gè)問(wèn)題都是無(wú)法徹底解決。不過(guò)，SATA II規范提供了一種補償機制，這就是NCQ技術(shù)。
●SATA與IDE區別的關(guān)鍵——NCQ
相信很多SATA硬盤(pán)用戶(hù)的情況也是這樣，但大家感興趣的是到底用IDE模式來(lái)使用SATA硬盤(pán)，具體是有哪些功能或技術(shù)沒(méi)法用呢？這個(gè)我們就得來(lái)復習一下SATA和IDE的區別了。
事實(shí)上，目前主流的硬盤(pán)和主板的SATA接口已經(jīng)發(fā)展到了第二代——即SATA II，而它的關(guān)鍵技術(shù)主要有兩個(gè)方面：一是傳輸速率更快，理論上可以達到300MB/s；二是NCQ技術(shù)，即全速命令排隊技術(shù)。其中，傳輸速率是硬盤(pán)接口的物理屬性，與硬盤(pán)的控制模式無(wú)關(guān)。而當我們用IDE模式來(lái)使用SATA硬盤(pán)時(shí)，主要是指我們無(wú)法享受NCQ技術(shù)。
●NCQ技術(shù)是如何優(yōu)化數據讀取的
NCQ，是”Native Command Queuing”的縮寫(xiě)，意思是“全速命令隊列”。它是一項通過(guò)在硬盤(pán)內部?jì)?yōu)化作業(yè)的執行順序來(lái)提升硬盤(pán)性能和使用壽命的優(yōu)化技術(shù)。它的工作原理是這樣的：
首先支持NCQ技術(shù)的硬盤(pán)接收到指令后，按照它們訪(fǎng)問(wèn)的地址的距離進(jìn)行了重排列，這樣對硬盤(pán)機械動(dòng)作的執行過(guò)程實(shí)施智能化的內部管理，即取出隊列中的命令然后重新排序，以便有效地獲取和發(fā)送主機請求的數據，在硬盤(pán)執行某一命令的同時(shí)，隊列中可以加入新的命令并排在等待執行的作業(yè)中，這樣就減少了磁頭來(lái)回移動(dòng)的時(shí)間，從而使數據讀取更高效。
舉個(gè)例子：在沒(méi)開(kāi)啟NCQ的時(shí)候，磁頭可能會(huì )先讀取盤(pán)片1的12扇區，再讀取盤(pán)片2的32扇區，然后又讀取盤(pán)片1的23扇區，再讀取盤(pán)片2的43扇區。但開(kāi)啟了NCQ后，就會(huì )優(yōu)先按照“盤(pán)片1的12扇區→盤(pán)片1的23扇區→盤(pán)片2的32扇區→盤(pán)片2的43扇區”的順序來(lái)讀數據。這樣一來(lái)，就有效降低了磁盤(pán)跳轉的頻率，也就提高了文件的讀取速度。
正如上文所述，NCQ技術(shù)其實(shí)是SATA II硬盤(pán)最有意義的特性。但NCQ技術(shù)的硬盤(pán)是否都能開(kāi)啟NCQ技術(shù)呢？這幾乎是不可能的。因為硬盤(pán)開(kāi)啟NCQ技術(shù)，必須在BIOS里面開(kāi)啟AHCI（部分芯片組還要進(jìn)系統進(jìn)行設置）以及安裝AHCI驅動(dòng)。那么，AHCI又是什么呢？
AHCI工作原理圖：AHCI本質(zhì)是一種PCI類(lèi)設備，在系統總線(xiàn)和串行ATA設備內部邏輯之間扮演一種通用接口的角色。
AHCI是“Serial ATA Advanced Host Controller Interface”的縮寫(xiě)，意思是串行ATA高級主控制器接口，是由Intel、AMD、戴爾、Marvell、微軟、Red Hat、希捷和StorageGear等公司聯(lián)合研發(fā)的接口標準，它允許存儲驅動(dòng)程序啟用高級串行ATA功能。當主板啟用了AHCI功能后，硬盤(pán)的管理才被轉交給AHCI模塊和驅動(dòng)進(jìn)行控制，進(jìn)而開(kāi)啟NCQ和熱插拔功能。
也就是說(shuō)，AHCI的開(kāi)啟需要主板芯片組的支持。一般來(lái)說(shuō)，目前Intel和AMD的主流芯片組（主要是南橋芯片組）幾乎都支持AHCI功能，包括Intel的ICH6、ICH7、ICH8、ICH9和ICH10以及AMD的SB600、SB650、SB700和SB750。但在默認狀態(tài)下，幾乎所有主板的硬盤(pán)接口模式都是IDE模式，這樣設置的原因是為了保證主板的兼容性（畢竟IDE設備的保有量還非常大，如果推出新主板就拋棄原來(lái)的用戶(hù)，這是不合理的）。
AMD 芯片組需要用RAIDXpert軟件打開(kāi)NCQ
由于A(yíng)HCI驅動(dòng)模塊跟普通的IDE驅動(dòng)模塊不一樣，因此在已安裝了系統的電腦上，單純地打開(kāi)BIOS選項，通常是無(wú)法正常進(jìn)入系統的（一般會(huì )藍屏）。那么，我們該如何啟用AHCI功能呢？
一般情況下，我們推薦全新安裝Windows系統時(shí)啟用AHCI功能，這個(gè)方法適合于大多數主流的Intel和AMD的主板。方法和步驟如下：
第一步：開(kāi)機后進(jìn)入BIOS設置，然后在“Integrated Peripherals→SATA Configuration”中，將SATA模式選項設置為AHCI，然后按F10保存BIOS后重新啟動(dòng)。
第二步：插入Windows系統安裝光盤(pán)。需要注意的是，如果你安裝的是Windows 2000/XP/Vista系統，需要在安裝系統時(shí)加載AHCI驅動(dòng)，因此最好選擇內置了AHCI驅動(dòng)的安裝光盤(pán)（即集成SATA驅動(dòng)的版本），否則在安裝系統時(shí)就要通過(guò)軟盤(pán)（Vista支持U盤(pán)）才能加載，但軟驅已經(jīng)被淘汰了，安裝就會(huì )失敗。如果你安裝Windows Vista SP1以后的系統，則在安裝的過(guò)程中不需要加載（因為這些系統已經(jīng)集成該驅動(dòng)），照常安裝Windows就可以了。
第三步：安裝完成后，進(jìn)入系統后AHCI功能就開(kāi)啟了，但是NCQ功能還不能使用。此時(shí)，Intel芯片組的用戶(hù)還需要手動(dòng)安裝“Intel Matrix Storage Manager”，下載地址為http://downloadmirror.intel.com/17882/a08/IATA89CD.exe（該軟件在沒(méi)有啟用AHCI功能之前，系統是無(wú)法安裝的）。
Q1：NCQ能不能提高硬盤(pán)速度？
A：NCQ并不是一項可以提高磁盤(pán)速度的功能，因此即使開(kāi)啟后，也未必在磁盤(pán)的讀寫(xiě)速度測試上看出任何優(yōu)勢。正如上文所說(shuō)，NCQ的優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)化讀寫(xiě)的順序，從而減少零散文件讀取的時(shí)間。
Q2：如何檢測硬盤(pán)是否具備N(xiāo)CQ？
A：可以用名為“HD TUNE”的硬盤(pán)測試軟件的來(lái)查看，下載地址為：http://www.Crsky.com/soft/4362.html。如果硬盤(pán)支持NCQ，那么開(kāi)啟HD TUNE后，我們可以在“已支持的特性”中看到某些選項是打勾的。
啟用NCQ后，設備管理器中的硬盤(pán)控制器項目會(huì )出現AHCI Controller
Q3：為什么開(kāi)了AHCI，系統在進(jìn)入滾動(dòng)條狀態(tài)下，等待的時(shí)間會(huì )稍微長(cháng)一點(diǎn)？
A：因為AHCI是以管理模塊的方式進(jìn)行加載，所以會(huì )比普通的IDE模式慢一點(diǎn)。但是進(jìn)入系統后，AHCI的優(yōu)勢就會(huì )體現出來(lái)。
Q4：以上的技巧都針對AMD和Intel芯片組，那么NVIDIA芯片組怎么辦？
A：大部分NVIDIA芯片組不是通過(guò)BIOS實(shí)現AHCI功能的，在NVIDIA芯片組自帶驅動(dòng)中，有一項IDE SW驅動(dòng)，安裝此項驅動(dòng)即可開(kāi)啟AHCI。
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