为什么硬盘会因容量减少而性能下降？

Question

今天我查看了我的HDD 数据表（Western Digital 500GB WD5000BPKT），我注意到对于它的整个系列，“性能”行“主机到/从驱动器（持续）”名义上的读写性能由于容量减少：

这让我想知道为什么。除了设备容量（750GB 到 160GB）之外，我没有注意到该表中的任何其他参数有所不同。我还寻找了其他系列，我发现了相同的行为（三星和希捷在他们的数据表上没有显示这个性能参数）。

那么，考虑到所有磁盘都属于同一个系列并且本质上是相同的，有人知道这种行为的确切物理原因吗？

Answer 1

较大硬盘驱动器的存储密度高于较小硬盘驱动器的密度。在相同的转速 (7200 RPM) 下，这意味着可以更快地读取/写入数据。

从内存存储密度 # 对性能的影响 - 维基百科，免费的百科全书：

增加介质的存储密度几乎总是会提高该介质可以运行的传输速度。在考虑各种基于磁盘的介质时，这一点最为明显，其中存储元件分布在磁盘表面上，并且必须在“磁头”下进行物理旋转才能进行读取或写入。对于任何给定的机械运动，更高的密度意味着更多的数据在头部下方移动。

以软盘为例，我们可以通过确定位在磁头下移动的速度来计算有效传输速度。标准的 3½" 软盘以 300 rpm 的速度旋转，最里面的磁道长约 66 毫米（半径 10.5 毫米）。因此，在 300 rpm 时，磁头下方介质的线速度约为 66 毫米 x 300 rpm = 19800 毫米/分钟或 330 毫米/秒。沿着该轨道，位以 686 位/毫米的密度存储，这意味着头部看到 686 位/毫米 x 330 毫米/秒 = 226,380 位/秒（或 28.3 KiB/s） .

现在考虑对设计进行改进，通过减少样本长度并保持相同的轨道间距来使位密度加倍。这将立即导致传输速度加倍，因为比特在头部下方以两倍的速度通过。早期的软盘接口最初设计时考虑了 250 kbit/s 的传输速度，随着 1980 年代“高密度”1.44 MB (1,440 KiB) 软盘的推出，其性能已经被超越。绝大多数 PC 都包含专为运行速度为 500 kbit/s 的高密度驱动器设计的接口。这些也完全被像 LS-120 这样的新设备所淹没，这些设备被迫使用更高速的接口，如 IDE。

（强调我的）