sata ncq,用NCQ技术提升SATA硬盘性能

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用NCQ技术提升SATA硬盘性能

日期:2007-10-30   荐:
  SATA规范支持许多新的功能,其中之一就是全速命令排队(NativeCommandQueuing,NCQ)。它是一种使硬盘内部优化工作负荷执行顺序,通过对内部队列中的命令进行重新排序实现智能数据管理,改善硬盘因机械部件而受到的各种性能制约。在这里我们将简单介绍一下关于NCQ技术的基础知识,以便大家对NCQ有个初步了解。

  1.制约桌面硬盘性能的因素

  在了解NCQ技术之前,我们有必要了解一下目前制约桌面硬盘性能的两个关键因素。硬盘是机电设备,盘片通过马达驱动高速旋转,磁头臂因读写来回运动,因此硬盘会受机械部件惯性的影响。

  如果磁头停在目标磁道上方,却错过了起始LBA(LogicalBlockAddressing逻辑块寻址),就会产生旋转等待时间。最坏的情况是,硬盘将损失旋转一整圈的时间才能访问起始LBA,然后再继续从剩余的目标LBA中读取数据。对于单条读命令来说,磁头只需要访问一条磁道,但如果有许多条待执行命令时,硬盘就需要访问所有目标LBA,且涉及大量的机械运动,这样就需要花费大量时间。目前桌面硬盘正是以这种方式工作的。要用NCQ技术,还要对应的硬盘控制器支持

  2.为什么要采用NCQ技术

  如果对硬盘机械动作的执行过程实施智能化的内部管理,则可以大大提高整个工作流程的效率。即取出队列中的命令,然后重新排序,以便有效地获取和发送主机请求的数据,在硬盘执行某一命令的同时,队列中可以加入新的命令并排在等待执行的作业中。

  如果新的命令恰好是处理起来机械效率最高的,那么它就是队列中要处理的下一个命令。举个例子:比如向硬盘下达一组数据传送指令,由于数据在磁盘上分布位不同,磁头可能会先读取260扇区,再读取7660扇区,然后又读取261扇区……如果我们对指令进行优化排列,可以先读260扇区,接着依次读261扇区,最后读取7660扇区……

  显然,指令排列后减少了磁头臂来回移动的时间,使数据读取更有效。并且有效的排序算法除了考虑目标数据的线性位置,也会考虑其角度位置,并且还要对线性位置和角度位置进行优化,以使总线的服务时间最小,这个过程也称做“基于寻道和旋转优化的命令重新排序”。

  目前希捷、迈拓等硬盘厂商已经在SATA硬盘中应用了NCQ技术。

  不过,要充分享用NCQ技术,光硬盘支持是不行的,还要对应的硬盘控制器(如南桥芯片中的磁盘控制器)支持才行。英特尔新一代ICH6南桥将引入对NCQ技术的支持。 

(出处:http://www.sheup.com)




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