Phương pháp chuẩn này được nhiều nhà sản xuất ổ đĩa sử dụng khi báo cáo những thời gian tìm kiếm trung bình là đo thời gian để các đầu từ di chuyển sang một phần ba tổng số các bộ điều khiển có chút ít ảnh hưởng đến đặc điểm kỹ thuật này. Tốc độ tìm kiếm trung bình chú yếu là tiêu chuẩn đánh giá chính các khả năng của cơ cấu bộ truyền động đầu từ.

Thận trọng với các phép đo lường tiêu chuẩn đòi hỏi pharp đo hiệu suất tìm kiếm của ổ đĩa. Phần lớn các ổ đĩa ATA sử dụng một sắp xếp được gọi là sự biên dịch sector, do đó bất cứ lệnh nào mà ổ đĩa nhận để di chuyển các đầu từ đến một cylinder cụ thể có thể thực sự không dẫn đến sự di chuyển vật lý dự định. Tình huống này làm cho một số phép đo lường tiêu chuẩn vô nghĩa đối với các loại ổ đĩa này. Các ổ đĩa SCSI cũng yêu cầu một bước bổ sung các thời gian truy cập nhanh nhất vì tập lệnh trên không được tính đến bởi hầu hết các phép đo lường tiêu chuẩn. Tuy nhiên, khi lệnh trên này được tính đến bởi các chương trình phép đo lường tiêu chuẩn, các ổ đĩa này nhận được các số tốc độ kém.

Thời gian chờ là thời gian trung bình (hàng mili giây) cho một sector có giá trị sau khi các đầu từ chạm đến một rãnh ghi. Trung bình, chọn số này nửa thời gian để đĩa quay một vòng. Một ổ đĩa quay nhanh gấp hai thì sẽ có nữa thời gian chờ.

Thời gian chờ là yếu tố trong tốc độ đọc và ghi của đĩa. Giảm bớt thời gian chờ gia tăng tốc độ truy cấp vào dữ liệu hoặc tập tin và chỉ được hoàn thành bằng cách quay các platter nhanh hơn. Số liệu của thời gian chờ cho các tốc độ quay ổ đĩa phổ biến nhất được hiển thị trong Bảng 9.8.

Nhiều ổ đĩa ngày nay quay ở tốc độ 7.200 rpm đưa đến kết quả một thời gian chờ chỉ vỏn vẹn 4.17ms, trong khi những ổ khác quay ở tốc độ 10.000rpm hoặc thậm chí 1.000 rpm dẫn đến số thời gian chờ không thể tin nổi 3.00ms hay 2.00ms. Ngoài việc gia tăng tốc độ nơi truy cập thực vào dữ liệu được quan tâm, quay các platter càng nhanh cũng gia tăng tốc độ truyền dữ liệu sau khi các đầu từ đến các sector thích hợp.

Phép đo thời gian truy cập trung bình của ổ đĩa là tổng thời gian tìm kiếm trung bình của nó cộng với thời gian chờ. Thời gian truy cập trung bình thường được diễn đạt ở hàng mili giây.

Một phép đo thời gian truy cập trung bình của một ổ đĩa (thời gian tìm kiếm trung bình cộng với thời gian chờ) cho ra tổng số trung bình lượng thời gian cần thiết cho ổ đĩa truy cập vào một sector được yêu cầu một cách ngẫu nhiên.

Ở mức độ phần mềm, các chương trình lưu trữ đĩa như SMARTDRV (DOS) và VCACHE (Windows) có thể có một ảnh hưởng lớn trong tốc độ ổ đĩa. Các chương trình lưu trữ này gắn vào ổ cứng BIOS làm gián đoạn, chặn việc đọc –ghi đến BIOS đĩa từ các chương trình ứng dụng và trình điều khiển thiết bị.

Khi một chương trình ứng dụng muốn đọc dữ liệu từ một ổ cứng, chương trình lưu trữ chặn đứng yêu cầu đọc, chuyên yêu cầu đọc đến bộ điều khiển ổ cứng theo cách thông thường, lưu dữ liệu đã đọc từ ổ đĩa vào bộ nhớ đệm, sau đó chuyển dữ liệu trở về cho chương trình ứng dụng. Tùy thuộc vào kích cỡ của bộ nhớ đệm, dữ liệu từ nhiều sector có thể được đọc và lưu vào bộ nhớ đệm.

Khi ứng dụng muốn đọc nhiều dữ liệu hơn, chương trình lưu trữ lại chặn đứng yêu cầu và khảo sát các bộ nhớ đẹm của chúng để xem liệu dữ liệu được yêu cầu đó vẫn còn trong bộ nhớ đệm hay không. Nếu còn, chương trình sẽ chuyển dữ liệu trở lại từ bộ nhớ đệm đến ứng dụng ngay lập tức, không cần bất kỳ thao tác ổ cứng khác nào. Bởi vì dữ liệu lưu trữ được chứa trong bộ nhớ, phương pháp này đẩy truy cập đi nhanh khủng khiếp và có thể ảnh hưởng lớn đến các phép đo hiệu suất ổ đĩa.

Phần lớn các bộ điều khiển hiện tại đều có một số dạng bộ đệm (bufer) phần cứng hay bộ nhớ đẹm (cache) dựng sẵn không chặn hoặc sử dụng bất kỳ ngắt BIOS nào. Thay vào đó, ổ đĩa lưu trữ dữ liệu ở mức độ phần cứng mà chương trình phần mềm đo hiệu suất thông thường không thể nào phát hiện được. Các nhà sản xuất ban đầu cũng bao gồm các bộ nhớ đệm đọc trước rãnh ghi (read-ahead buffer) trong bộ điều khiển để cho phép hiệu suất xếp xen kẽ 1:1. Một số nhà sản xuất hiện nay gia tăng kích cỡ của các bộ nhớ đệm đọc trước này trong bộ điều khiển, trong khi những nhà sản xuất khác lại thêm vào trí tuệ bằng cách dùng một bộ nhớ đệm (cache) thay vì một bộ đệm (buffer) đơn giản.

Nhiều ổ đĩa ATA và SCSI có bộ nhớ đệm (cache) dựng trực tiếp vào bộ điều khiển trên bo của ổ đĩa. Hầu hết các ổ ATA mới đều có 2MB bộ nhớ đệm tích hợp; nhiều ổ đĩa ATA tốc độ cạo có bộ nhớ đệm 16MB. Tôi nhớ thời gian khi 1MB hoặc 2MB RAM được cho là nhiều bộ nhớ lắm cho toàn bộ một hệ thống. Ngày nay, một số ổ cứng 3 ½” có thể có tới 16MB bộ nhớ đệm được dựng sẵn trong máy!

Mặc dù các bộ nhớ đệm (cache) phần mềm và phần cứng có thể làm cho thủ tục hay các thao tác truyền dữ liệu lặp đi lặp lại của ổ đĩa chạy nhanh hơn, một bộ nhớ đệm sẽ không ảnh hưởng đến tốc độ truyền tối đa thực mà ổ đĩa có thể duy trì.

Trong một cuộc thảo luận về tốc độ ổ đĩa, vấn đề xếp xen kẽ thường được đưa ra. Mặc dù theo truyền thống nghiêng về vấn đề tốc độ của bộ điều khiển hơn là vấn đề của ổ đĩa, ổ cứng ATA hiện đại với các bộ điều khiển dựng sẵn sẽ có đủ khả năng xử lý dữ liệu nhanh như khi ổ đĩa có thể gửi nó đi. Nói cách khách , tất cả các ổ đĩa ATA hiện đại được định dạng mà không cần kỹ thuật xếp xen kẽ (đôi khi được diễn tả như là một tỷ lệ xếp xen kẽ 1:1). Ở loại ổ cứng cũ, như MFM và ESDI, bạn có thể sửa đổi kỹ thuật xếp xen kẽ trong một định dạng cấp thấp để tối ưu hóa tốc độc của ổ đĩa. Ngày nay, các ổ đĩa đã được định dạng thấp cấp tại nhà máy và các điều chỉnh xếp xen kẽ đang là một đề tài tranh luận.

Khi mua một ổ đĩa, có thể bạn sẽ chú ý đến số liệu thống kê gọi là thời gian trung bình giữa các sự cố (MTBF: mean time between failures) được môt tả trong cách đặc điểm kỹ thuật của ổ đĩa. Các số MTBF thường xếp loại từ 300.000 đến 1.000.000 giờ hoặc nhiều hơn. Tôi thường bỏ qua những con số này bởi vì chúng chỉ là lý thuyết.

Muốn hiểu các yêu cầu MTBF, bạn phải hiểu các nhà sản xuất đến chúng như thế nào và chúng có nghĩa gì. Hầu hết các nhà sản xuất đều có một lịch sử lâu đời về chế tạo ổ đĩa và ổ đĩa của họ đã trải qua hàng triệu giờ sử dụng tích lũy. Họ đã nhìn thấy tỷ lệ hỏng của các ổ đĩa trước với cùng các thành phần và tính toán một tỷ lệ hỏng cho một ổ đĩa mới dựa trên các thành phần được dùng để tạo ra bộ phận lắp ráp ổ cứng. Đối với các bo mạch chủ điện tử, họ cũng có thể sử dụng các kỹ thuật tiêu chuẩn công nghiệp để dự đoán các lỗi của các thiết bị điện tử tích hợp. Điều này cho phép họ tính toán tỷ lệ lỗi đã được dự đoán cho toàn bộ ổ đĩa.

Để hiểu những gì những số này có nghĩa là, bạn phải biết các yêu cầu của MTBF áp dụng đối với một tập hợp các ổ đĩa, không phải chỉ cho một ổ đĩa. Điều này có nghĩa là nếu một ổ đĩa yêu cầu có một MTBF 50.000 giờ thì tập hợp các ổ đĩa đó trong 500.000 giờ tổng số thời gian cùng chạy sẽ có một ô bị lỗi (failure). Nếu 1.000.000 ổ đĩa của kiểu này trong hoạt động và cả 1.000.000 đều chạy đồng thời thì mỗi nửa tiếng sẽ có một chiếc bị lỗi. Các số liệu thống kê MTBF không giúp ích được gì trong việc dự đoán lỗi của bất kỳ ổ đĩa hay linh kiện ổ đĩa nào.

Bạn cũng cần phải hiểu nghĩa của từ lỗi hỏng (failure). Trong nghĩa này, một lỗi hỏng là một lỗi mà cần phải trả ổ đĩa về cho nhà sản xuất để sửa chữa, không phải là một lỗi thinh thoảng của đọc hay ghi tập tin một cách chính xác.

Cuối cùng, cũng như một số nhà sản xuất ổ đĩa đã chỉ ra, phương pháp đo MTBF này thực ra nên được gọi là thời gian trung bình khi có sự cố đầu tiên (mean time to first failure). “Between failures – Giữa các sự cố” ngụ ý ổ đĩa hỏng hóc, được trả về để sửa, sau đó sẽ có lúc bị hỏng lại. Khoảng thời gian giữa sửa chữa và lỗi lần hai ở đây là MTBF. Bởi vì trong hầu hết các trường hợp, một ổ cứng hỏng mà cần nhà sản xuất sửa thì nên thay nó hơn là sửa nó, toàn bộ khái niệm MTBF đã bị đặt sai tên.

Cuối cùng tôi không thực sự nhấn mạnh nhiều vào các con số MTBF. Đối với một ổ đĩa chúng không phải là bộ máy dự đoán chính xác về độ tin cậy. Tuy nhiên, nếu bạn là một nhà quản lý hệ thống thông tin suy xét việc mua hàng ngàn máy tính hoặc ổ đĩa mỗi năm, hay là một nhà kinh doanh hệ thống chuyên xây dựng và hỗ trợ hàng ngàn hệ thống, nó có thể đáng giá với thời gian của bạn bỏ ra để kiểm tra các con số này và nghiên cứu các phương pháp mà mỗi nhà cung cấp sử dụng để tính toán chúng. Hầu hết các nhà sản xuất ổ cứng chỉ rõ các ổ đĩa có chất lượng cao của họ là các ổ đĩa cấp điều hành (Enterprise), nghĩa là chúng được thiết kế để sử dụng trong môi trường hoạt động 24/24, có độ tin cậy cao và phải có các tỷ lệ MTBF cao nhất. Nếu bạn có thể hiểu các cách tính toán của nhà cung cấp và so sánh độ tin cậy thực tế của một số lượng ổ đĩa, bạn cso thể mua được nhiều ổ đĩa đáng tin cậy hơn, tiết kiệm thời gian và tiền bạc ở khâu dịch vụ và hỗ trợ.