Day-14 Disk很大，你忍一下

Disk很大，你忍一下

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小故事

既然这篇要讲硬碟，先问各位一下，电脑一般来说我们都把系统还有程序放在C槽，资料放在D槽，那麽各位知道为什麽没有AB槽吗？

杰哥昨天骑脚踏车听呱吉的Podcast时才知道的，其实以前电脑还有两个槽，装的分别是大小磁碟，其中小磁碟容量为1.4MB，大磁碟是1.22MB，远远不及现在的SSD跟HDD。

而装那两片的位置我们就称为AB槽，不过随着时代演进以及习惯，AB槽已经被淘汰，而名称也尚未被取代。

杰哥拿到的第一台3C产品是爸爸买给杰哥的MP4，就是下图的创见MP860，之前几乎所有照片都是网路抓的，不过这次因为本体还在身边，而且爸爸还在拿来骑车听歌用，就有实体可以拿来拍照了。

那时候出了4GB跟8GB的款式，已经是那时候不可多得的酷东西了，基本上杰哥小学的时候，只要身上有一台MP4就是班上的King了，简直可以配上MACKLEMORE的THRIFT SHOP，甚至有人还有MP5，更是有资格征服宇宙。

不过随着时代演进，现在随便一个小小的随身碟都能有64GB的容量，手机也发展到512GB了，根据Moore's Law，每18~24个月，单位面积能储存的电晶体数量能变两倍，未来的成长值得期待。

Disk功能

相较於前面的Cache跟Memory要求速度，Disk我们更需要的是它能够安全的储存资料，万一资料消失了，花在多时间也没有用。

後面我们会先介绍HDD的构造，再介绍Disk的Dependability。

构造

目前主要的Disk分为SSD跟HDD，这边只介绍HDD，关於SSD的技术暂时不讨论。

HDD是Hard Drive Disk的缩写，也就是一般看到下图这种好几个盘子的构造：

底下的表格展示圆盘的结构：

名称	图片	说明
整体		HDD的架构是好几个存取资料的platter，上面有好几圈的track，每圈都有好几个sector，由於每层都有一个读写头，所以可以同时读取一整个柱子的内容，这个track上下对应的tracks合称cylinder。
track		每一圈都是一个track，上面被切成一段一段的sector。
sector		track上储存资料的小单位称为sector。
cylinder		在每一个platter同样位置的tracks合称为cylinder，代表所有读取头能同时读到的track集合。

运作时间

圆盘做成圆形的就是为了旋转给读取头读取，由於转动方向不改变，所以平均的转动时间为半圈的转动时间。

在硬碟上读取资料时有三个步骤，花费的时间称为下列三者：

seek time:移动到正确的track上。
rotational latency:转动到正确的sector。
transfer time:传送一个区块的资料。

最後还要把硬碟的资料放到Memory中，需要controller完成复杂的程序，此部份称为controller time。

以上提到的四个时间再加上其他人占用disk的时间称为waiting time。

例子

举例来说：如果一个转速为10000RPM的HDD，广告提到seek time = 6ms，transfer rate = 50MB/sec，controller time = 0.2ms，那麽读取或写入一个512bytes所花的时间会是多少？

首先把每个时间算出或是列出：
seek time = 6ms
rotational latency = 1/2 x (ms per round = 60x1000/10000) = 3ms
transfer time = 1000x0.5KB/50MB = 0.01ms
controller time = 0.2ms

合计为9.21ms

计算的方式大概是这样，计算部份不困难，只是要特别注意单位。