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在目前的计算机架构下，不管是服务器或公司内的办公用个人计算机，几乎一定会使用硬碟机作为资料储存的工具，但是以执行速率、成本效益而言，这实在是不得已的选择，因为硬碟机的I/O速度，相对于其它计算机内的资料存取装置来说，实在太慢了。
比较计算机各个I/O装置的速度，先以理论频宽来看，贴近中央处理器（CPU）的L2快取存储器，其频宽会随著CPU时脉以及汇流排宽度而变化，以目前最新的Core 2 Duo X6800（真实时脉）2.93GHz来说，其4MB的256bit汇流排宽度之L2快取存储器的频宽为93.76GB/s。 [http://www.6iyn.com]
主存储器方面，以AMD K8家族的AM2架构Athlon64与Opteron处理器为例，其支持双通道DDRⅡ 800存储器，再加上K8家族处理器内建存储器控制器，两者间没有瓶颈，因此频宽为12.8GB/s。
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再看看硬碟机，目前最高速的光纤传输界面（Fibre Channel），其频宽为4.25Gb/s，换算一下为0.425GB/s，一般主流规格的SATA II也仅3.0Gb/s，换算之后为300MB/s，连主存储器的零头都不到，虽然这不是绝对的数值，但是相较之下，可以发现硬碟机绝对是I/O传输效能的瓶颈。当然，使用硬碟机是因为在阶层储存架构下，硬碟能够提供主存储器远远不及的容量，但是却由于速度太慢，而成了计算机运算效能上的重大瓶颈。 [转载自云南网吧技术联盟]
磁碟等I/O装置加速 花钱组RAID真的是万灵丹？ [http://www.6iyn.com]
硬碟机是1个已经存在50年的I/O装置，属于非挥发性（non-volatile）的储存系统，亦即关机之后，资料还是存在。但是由于半导体科技进步神速，目前计算机系统的效能瓶颈，正卡在最末端的硬碟机I/O能力，所以，有一些厂商提出了硬碟机的替代方案，例如使用DRAM或是Flash的固态硬碟（Solid State Disk；SSD）。不过，固态硬碟机目前的价格仍然相当昂贵，企业难以全面导入，在整体价格的考量下，大量的资料还是必须放在这些末端的储存媒体中，何况硬碟机的价格愈来愈低，容量却愈来愈大。
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图说：图中的4GB SSD固态硬碟，目前价格相当昂贵，暂时难以取代传统硬碟机。
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目前硬碟机的效能，为何不能如同存储器般的突飞猛进？主要的限制，在于碟盘与读取臂的机械结构，碟盘的转速会限制单一时间能读取的资料量，虽然可用以拓展磁碟密度的方式来增加单一时间的读取量，但是目前没有爆发性的成长；碟盘的转速更有机械性能上的限制，目前的1.5万转已经颇难突破。 [http://www.6iyn.com]
此外，硬碟中的多笔资料，很可能都是碎断的（也就是与相关的其它资料不连接）存在碟盘中，硬碟机如欲存取该笔资料，必须移动存取臂→转动磁盘到定点→读写头读／写资料→资料经过硬碟的电子系统转译与传输，整个步骤非常复杂，因此也消耗不少处理时间，特别是前述的机械动作，如果有大量的使用者同时存取硬碟，I/O瓶颈的问题会更加严重。 [http://www.6iyn.com]
如果不改善硬碟机端的效能瓶颈，就算换了再高速的CPU或存储器，永远都在等龟速的硬碟或光驱，计算机整体使用感觉恐怕难以改善。那么，究竟有哪里些方式，可以改善硬碟的传输效能呢？
首先，就硬碟机的效能部分，如果纯就增加的角度来看，许多MIS一定会表示，那就多采购几颗硬碟机，组成RAID 0、RAID 5、RAID 6等模式，不就可以解决硬碟机效能的问题？
乍看之下，组成RAID模式的确是硬碟机加速效能的解决方案之一，但绝对不是唯一的万灵丹。首先，建置RAID模式需要大量的硬碟机，还有支持RAID的控制装置，例如主机板、控制卡、外接RAID模块等，样样都所费不赀。何况以企业建置IT设备的角度来看，整个企业的储存装置，不见得能样样都以RAID来加速，例如员工所使用的个人计算机，几乎就不可能花费预算来建置RAID。 [http://www.6iyn.com]
此外，RAID模式也未必能解决所有磁碟效能的瓶颈。基本上，RAID 0等模式之所以能够加速磁碟的存取，在于把资料分散在不同颗硬碟上，由多颗硬碟同时存取，因此能够增加效能。但是，磁碟在执行工作时，都要花上一些磁头寻找资料起始位置的查找时间，这部分的效能弱点，RAID模式却无能为力。
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再者，符合SATA II完整规格的硬碟机，还拥有NCQ（Native Command Queuing）指令集。在一般使用状况下，需要读写的资料都是凌乱而不连续的，读写所耗费的存取时间非常多，而NCQ指令会将一连串的读写需求加以安排，求得最流畅的读写顺序，进而最佳化硬碟的读写效能。不过，NCQ指令模式需要硬碟韧体、主机板芯片组、操作系统3者的配合，才能启动。
因为启动NCQ指令集的模式，需要多方面的配合，因此和组建RAID与否无关，也就是说，如果未启动NCQ指令，RAID模式也无法弥补这方面的效能损失。
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还有1种MIS可能忽略的情况，即日立（Hitachi）有1批硬碟机，在出厂的时候，预设的SATA传输模式为SATA I，因此传输频宽只有150MB/s，需要特殊的软件工具将其设定为SATA II模式。 [转载自云南网吧技术联盟]
许多人可能认为，以目前硬碟机内部的传输频宽来看，许多都小于SATA模式的150MB/s，因此有无SATA II都没有影响，实际上，这是1个错误的观念，硬碟机所谓的内部传输速率，其实多半只表示读取碟盘循序传输时的速率，因此受限于机械性能，就算1.5万转的硬碟机，也难以突破100MB/s。 [转载自云南网吧技术联盟]
但是目前硬碟机普遍有缓冲存储器的设计，观念类似整个计算机系统的阶层存储器，硬碟会依照其设计的机制，把常读写的资料放置在缓冲存储器中，这样就不需要回到碟盘查找。而缓冲存储器的传输效能，基本上远超过SATA模式的150MB/s，何况在组成RAID 0的情况下，缓冲存储器的传输频宽需求更大，而SATA对外频宽的特性，是能够累积加倍的，将硬碟机开启为SATA II模式，更能有效累积传输频宽。
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所以，花了大钱组建的RAID，对于查找时间与指令集这2个项目，根本无法加速，如果又没有正确设定SATA II传输模式，也可能会让硬碟机的缓冲存储器效能，卡在这个连外的通道上。所以，金钱并不一定是万能的，正确的设定更为重要。
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由Windows Vista的ReadyDrive观念谈I/O加速
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微软（Microsoft）其实也察觉到系统效能的瓶颈，在于最末端的硬碟储存系统，为了让新版本的Windows Vista有次世代操作系统的高速感，所以设计了SuperFetch、ReadyBoost、ReadyDrive等技术，尝试解除这个部分的瓶颈，其简介分述如下。
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1.SuperFetch
由于Windows Vista加入了更多的特效、更多的装饰、更多的功能，因此相对的，更加消耗主存储器的空间。在许多计算机中，原来就已经很吃紧的主存储器容量，碰上Windows Vista，可能会更加捉襟见肘。 [转载自云南网吧技术联盟]
就算使用者有预算扩充主机的存储器容量，但却可能为存储器规格或是插槽数量所限制，未必能如愿，一旦受限于存储器容量，计算机系统就必须经常读取硬碟机，整体效能势必因此下降。而SuperFetch就是为了避免这样的情况，所研发的新技术。 [转载自云南网吧技术联盟]
SuperFetch是由新的算法，判断使用者最常使用的应用程序，并将这些程序预先加载存储器中，因此，无论是第一次启动计算机甚或切换到其它使用者设定档，系统回应速度都能够加快。
SuperFetch还包含1种智能型的优先权排定技术，除了可以知道使用者最常使用的应用程序，甚至还能研判使用者在不同时间（例如工作日或周休时），较有可能使用哪里些种类的应用程序，而随时准备执行使用者可能要执行的工作。SuperFetch技术也可以将应用程序的优先顺序，排定在背景工作之前。
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由SuperFetch的设计理念即可发现，在加速系统效能的方法中，第一优先的办法就是尽量避免使用硬碟。
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2.ReadyBoost [转载自云南网吧技术联盟]
目前系统主机存储器还有1项弱点，就是无法弹性的扩充容量，因此，Windows Vista设计了这个ReadyBoost的概念，让系统可以将外接的快闪存储器（例如USB 2.0界面的快闪碟）当成外部记忆装置（External Memory Device；EMD），以辅助主存储器的不足。
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这个观念乍看之下相当夸张，因为目前最高速的快闪记忆碟，读取速度仅220x，换算一下，大约为30MB/s，比起硬碟机的60MB反而更慢，这样的加速效果，岂非适得其反？ [http://www.6iyn.com]
不过，由于前述硬碟机的随机存取效率非常低落，快闪碟正好能弥补这个问题，最慢的快闪碟因为其电子特性，随机存取效率都只有1ms以下，遥遥领先硬碟机的10ms以上，因此，ReadyBoost能够利用快闪碟随机存取的优势，为计算机系统加速。EMD还可结合前述的SuperFetch技术，让快闪存储器低随机查找的效能有更多的发挥。 [转载自云南网吧技术联盟]
ReadyBoost技术的运作模式，是将计算机作业中经常性读写到的硬碟资料，透过写透式（write-through）的快取（cache）模式，写到EMD上预先配置好的快取档案上，之后计算机要读取这些资料时，就可预先从EMD读到系统存储器，以加快计算机反应时间。
图说：Windows Vista侦测到EMD装置，即可进行设定，加速系统效能。 [http://www.6iyn.com]
ReadyBoost功能除了加速系统效能外，还等于让使用者轻松的扩充存储器。许多使用者并不一定有能力扩充主机的存储器，毕竟打开机壳、安装存储器，还是需要一定的技术，若利用普及的USB 2.0快闪碟，即使是对计算机外行的使用者，也能轻松的扩充计算机存储器。 [http://www.6iyn.com]
ReadyBoost的EMD不仅限于快闪记忆碟，基本上，只要快闪碟或记忆卡随机读取4KB资料的速度达到2.5MB/s，随机写入512KB资料的速度达到1.75MB/s，而且没有兼容性上的问题，就可以当成Windows Vista的EMD。 [转载自云南网吧技术联盟]
在ReadyBoost的观念下，我们可以发现，快闪存储器的确有效能方面的优势，而且可以和硬碟机互补，因此，如果能够结合两者的特点，就可以让计算机系统的储存端效能突飞猛进，所以，微软亦提出了ReadyDrive的新概念。
3.ReadyDrive
在前述的观念下，最终的改革方案就是把硬碟机与快闪存储器结合，因此产生了新的ReadyDrive概念硬碟，也就是结合大容量的快闪存储器，作为操作系统与硬碟机之间的缓冲区。这类型的硬碟机有「Hybrid」的代号。 [转载自云南网吧技术联盟]
图说：三星（Samsung）推出的Hybrid架构硬碟。
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Windows Vista可以利用此种类型硬碟机的优点，进行快速开机、休眠与恢复。ReadyDrive技术大量使快闪存储器作缓冲媒介，由于快闪存储器的耗电量，比传统硬碟机低很多，能有效的减少耗电。
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ReadyDrive技术可以让计算机速度加快、提升工作效率，并减少硬碟的碟片与读取臂的存取次数，以增加硬碟使用寿命；对笔记型计算机来说，则具备更省电、增加续航使用时间等优点。
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不过，ReadyDrive毕竟要采购全新架构的硬碟机，才能享受新科技带来的效能优势，与一般升级的观念相仿。而SuperFetch与ReadyBoost这类的技术，则宣示了1个新观念，即硬碟机与主存储器之间，似乎可以再多1段暂存的机制，借以提升计算机的整体效率。
Vista尚未到位也无妨 硬碟效能增益技巧大搜集
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虽然Windows Vista目前还没到位，不过，由Vista的I/O加速观念中，我们可以了解，硬碟机与存储器之间，其实还能透过别的装置作为缓冲，来提高系统效能。 [http://www.6iyn.com]
不过，就硬碟机本身而言，SATA频宽有无正常？NCQ指令集有无开启？都会影响效能的表现，因此，MIS应先检视硬碟机的设定是否正常，再谈额外的加速模式。
◆设定硬碟机为SATA II模式
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某些硬碟机，例如日立所推出的7K250，虽然支持SATA II传输模式，不过，预设的传输模式却是SATA，对于传输效能，特别是组成RAID状态下，有颇大的影响。
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如果公司采用的正好是日立的硬碟机，可以先至日立官方网站（http://www.hitachigst.com/hdd/support/downloads/ftool_203.iso），下载Feature Tool这项工具程序，目前最新版本为2.03版。由于此程序有好几个版本，且必须在DOS模式下执行，因此建议下载ISO版本，如此便能在烧录完成后以光盘片开机，直接进入DOS模式下，免去寻找DOS开机片的麻烦。
设定光驱开机后，系统会自动执行工具程序。点选「I Agree」按钮，工具程序会先侦测所有的储存装置（包括光驱）。
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图说：进入该程序后，会见到此画面。
图说：选择「Change SATA Setting」选项。 [转载自云南网吧技术联盟]
图说：如果显示如图的SATA模式，就要调整为SATA II模式。
图说：如果主机板等其它周边不支持SATA II模式，也会出现警告的画面。 [http://www.6iyn.com]
图说：设定成功，则会出现此画面。 [http://www.6iyn.com]
重开机后，硬碟机会以SATA II模式运行。
事实上，很多硬碟机制造原厂都有提供工具程序，帮助MIS直接侦测硬碟机的作业情况，甚至修正坏轨，算是相当好用的工具。相关资料如下： [转载自云南网吧技术联盟]
●HGST－除了前述的Feature Tool工具程序外，还有Drive Fitness Test、OGT Diagnostic Tool、Power Booster等程序，可以针对硬碟机各种功能进行调整与最佳化。下载网址：http://www.hitachigst.com/hdd/support/download.htm。
●Maxtor－Maxtor虽然已经为Seagate收购，不过，网站上仍然有硬碟工具程序可以下载，甚至过去的Quantum家族硬碟机，也有专属的工具程序。下载网址：http://www.maxtor.com/portal/site/Maxtor/menuitem.8db0c3d6932ced37294198b091346068/?channelpath=/en_us/Support/Software%20Downloads。
●Seagate－SeaTools诊断套件分为好几种版本，主要功能在排除大多数Seagate硬碟机引起的故障。下载网址：http://www.seagate.com/support_tc/seatools/index.html。
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●WD－WD也有提供名为Lifeguard资料保护工具程序，以及相关周边的驱动程序。下载网址：http://support.wdc.com/download/index.asp。
◆开启硬碟机的NCQ指令集模式 [http://www.6iyn.com]
由于开启NCQ模式牵涉的因素很多，除了硬碟机支持NCQ指令集外，主机板的硬碟控制芯片也必须支持，因此设定的方式比较复杂。
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首先，以Intel芯片组的主机板为例： [http://www.6iyn.com]
（1）Intel ICH6/ICH7以后的芯片组，即开始支持NCQ，不过，为了兼容性的考量，预设的模式为关闭，因此需要手动开启，才能正确执行。先进入BIOS，选择AHCI模式。
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（2）接著以主机板的公用程序或Intel RAID/AHCI Software公用程序制作驱动软盘片，Intel RAID/AHCI Software下载网址为http://downloadfinder.intel.com/scripts-df-external/Detail_Desc.aspx?agr=N&ProductID=2101&DwnldID=11309&strOSs=All&OSFullName=All%20Operating%20Systems&lang=eng。
（3）接著安装操作系统，选择需要额外的装置驱动程序，例如安装Windows XP，就是在安装前，按下F6，并在随后的选单选择AHCI或RAID模式，选择正确即可进行操作系统的安装。
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（4）安装完操作系统后，继续安装Intel Matrix Storage Manager驱动程序。 [转载自云南网吧技术联盟]
（5）安装完毕重开机后，如果装置管理员的硬碟机有出现AHCI或RAID字样，即表示成功驱动NCQ指令集。 [转载自云南网吧技术联盟]
主机板芯片组的种类非常多，除了Intel芯片组设定较为特殊外，其余芯片组要驱动NCQ指令集模式，方式为按照正常程序安装完操作系统后，再安装对应操作系统的主机板驱动程序。 [http://www.6iyn.com]
◆使用RamDisk工具 加速硬碟机的效能 [转载自云南网吧技术联盟]
硬碟机的对外频宽与指令集设定妥当，也仅仅是把正常的效能发挥出来而已，如果想要进一步的加速硬碟机的效能，利用Windows Vista新概念的启示，吾人可以得知，硬碟由其它装置分担存取，效能会更好，在目前的情况下，RamDisk这种工具是最为妥当的。
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RamDisk是一种将存储器模拟为软、硬碟的工具程序。因为存储器运作的速度，比硬碟快上许多，加上没有硬碟机械耗损等缺点，很适合拿来放置读写频繁，但重要性却不高的暂存资料，例如浏览器的暂存档，不仅可以提高程序执行的效率，更可以减少硬碟因为频繁读写而造成的损耗。硬碟机故障，往往是MIS最为头痛的梦魇，RamDisk可以减轻这方面的硬碟存取负担。 [转载自云南网吧技术联盟]
RamDisk的工具有非常多，笔者认为Gavotte Ramdisk这个程序颇为不错，不仅安装容易，没有容量限制，而且经过实际测试，稳定性也相当良好。至于取得方式，由于这个程序是免费程序，因此网络上也有许多的下载点。 [http://www.6iyn.com]
◆Gavotte Ramdisk的基本使用方式：为个人计算机I/O增加效能。 [转载自云南网吧技术联盟]
（1）下载解压缩后，执行Ramdisk.exe执行档，选择Install Ramdisk。 [http://www.6iyn.com]
（2）Ramdisk安装成功后，可以选择需要的存储器容量，以及Ram模拟的磁碟机类型，然后按Apply确定。
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（3）Ramdisk设定完成后，将浏览器系统设定中、有关于经常取用、却又不甚重要的暂存档存放区域，改设至Ramdisk资料夹中，即可加快存取效能，同时避免硬碟机的过度耗损。
◆Gavotte Ramdisk的进阶使用方式：为服务器I/O增加效能。
在一般MIS管理的计算机当中，相信服务器会比一般员工的计算机，更需要耗费心力与时间。服务器的效能也相当重要，实际上，Gavotte Ramdisk这个程序可以支持Windows 2000以上的系统，包括Windows 2003，因此，如果服务器的存储器空间充足，但需要经常存取硬碟机的I/O，不妨作1个Ramdisk，存取IIS的压缩档快取、PHP Session档目录等档案，让存储器实际分担硬碟机的消耗。
Ramdisk在服务器的设定方式，基本上与个人计算机的设定相差不多，不过，由于其预设硬碟格式为FAT模式，而且会内建1个temp资料夹，无法利用操作系统更改，在许多服务器上会造成不便，因此，必须利用程序内的rdutil程序修改。不过，首先必须将Ramdisk磁碟机格式化为NTFS格式。 [http://www.6iyn.com]
（1）使用[ FORMAT /FS：NTFS /Q /V：Ramdisk /A：512 B：]指令，格式化Ramdisk磁碟机，本文中的磁碟机设定为B，而/FS后方指令为格式化的档案系统，/A后方的指令为每个配置单元大小，由于Ramdisk分担的是大量的小档案，因此设定为512KB，并命名磁碟机为Ramdisk。
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（2）接下来把NTFS的日志使用空间设到最小，约2MB，以免无法加载登录档。完成后就可在Ramdisk磁碟机内，建立各种暂存档的目录，建议除了浏览器暂存资料夹外，各种IIS服务与暂存档的资料夹权限，都可先设定好，再进行下一个步骤。 [http://www.6iyn.com]
（3）最后利用Ramdisk内的rdutil程序，将设定储存于登录档中，指令为：[rdutil B: registry ]。 [转载自云南网吧技术联盟]
设定完成并重开机后，即可将各种暂存档或其它档案放入Ramdisk中，加速整个服务器的运行，并减少硬碟机的耗损与无谓的电力浪费。如果想将Ramdisk装置移除，仅需使用程序的Remove Ramdisk，移除步骤不会太过复杂。 [http://www.6iyn.com]
