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NCQ是屬于SATA 300規(guī)范中的一條，它是一項(xiàng)提升硬盤性能的技術(shù)，下面來具體解釋它。 

我們知道硬盤和內(nèi)存不同，硬盤結(jié)構(gòu)上有很大部分是機(jī)械的，其性能一定受到機(jī)械部件特性比如馬達(dá)轉(zhuǎn)速等等的影響，所以硬盤速度始終只能慢慢提高。 

我們的硬盤是怎么寫數(shù)據(jù)的？其過程很簡單，從磁碟的最外圈開始往內(nèi)圈寫，一個(gè)圈叫做一個(gè)磁道track，所有碟（platter，即平時(shí)說的單碟），面（一個(gè)碟可能有兩個(gè)面）上同一磁道組成一個(gè)柱面（cylinder），寫硬盤就是按照從外到里一點(diǎn)點(diǎn)順序?qū)懙??？上覀冏x取的時(shí)候肯定不是按照這樣的順序的，我們一般是隨機(jī)的讀取分散在盤片上的數(shù)據(jù)，我們需要在快速轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)準(zhǔn)確定位，可以想象這是多么不容易 

上圖中暗紅的是就是一個(gè)磁道（track），黃色的是扇區(qū)（sector）。 

要精確定位，我們會(huì)遇到兩個(gè)敵人：尋道延遲和轉(zhuǎn)動(dòng)延遲。 

尋道延遲是磁頭找到磁道的時(shí)間。我們可以想象一下磁頭反復(fù)地在一個(gè)個(gè)同心圓之間伸長，縮短，其延遲就是尋道延遲，或者在硬盤技術(shù)參數(shù)中稱為尋道時(shí)間。 

要減少尋道時(shí)間，一般的做法就是對(duì)任務(wù)的重新排序。因?yàn)槿绻覀兊亩ㄎ蝗蝿?wù)按照先來后到的順序依次進(jìn)行，那延遲肯定很大。這里可以舉一個(gè)很好理解的例子。如果3個(gè)人同時(shí)乘電梯，A先按按鈕要到10樓，B要到5樓，C到15樓，如果按照先按先送的順序，電梯先到10樓，再下來到5樓，又上去到15樓，顯然浪費(fèi)了很多時(shí)間，而正常的順序是從下往上的順序排列的，這個(gè)例子很普通，但是可能大家乘電梯的時(shí)候從來不會(huì)考慮到吧：）當(dāng)然尋道時(shí)間的優(yōu)化比這個(gè)復(fù)雜得多，算法也聰明得多。 

轉(zhuǎn)動(dòng)延遲是找到準(zhǔn)確磁道后，那個(gè)正確的地址所在位置轉(zhuǎn)到磁頭下面的時(shí)間。這里我們可以想象轉(zhuǎn)得越快，這個(gè)時(shí)間就越短，對(duì)5400轉(zhuǎn)硬盤，轉(zhuǎn)一圈要11.1毫秒，7200轉(zhuǎn)要8.3毫秒，而萬轉(zhuǎn)硬盤只要6毫秒。 

要減少轉(zhuǎn)動(dòng)延遲，一般的辦法是提高轉(zhuǎn)速，但是我們知道提高轉(zhuǎn)速很難，否則我們不會(huì)到現(xiàn)在還在用7200轉(zhuǎn)的硬盤。除了這個(gè)辦法還有1.優(yōu)化排序2.亂序執(zhí)行。 

兩個(gè)延遲加起來就是我們遇到的總延遲，我們希望總延遲越小越好。以前的做法是優(yōu)化排序任務(wù)從而減少尋道時(shí)間，但是后來發(fā)現(xiàn)追求最小尋道時(shí)間會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)延遲變大，兩者相加不一定是最小的。所以提出了一種綜合考慮尋道和轉(zhuǎn)動(dòng)的優(yōu)化方法，這種方法就稱為“tagged command queuing”，而在SATA 300標(biāo)準(zhǔn)中使用的特殊的優(yōu)化方法就叫做“Native Command Queuing”，就是NCQ。 

總算說到NCQ了，相信這樣解釋下來大家一定清楚它就是一種從尋道和轉(zhuǎn)動(dòng)兩方面考慮的，目的在于減少總延遲的優(yōu)化算法。關(guān)于TCQ和NCQ的具體區(qū)別和NCQ具體怎么操作就略過了，需要的可以查白皮書。SATA 300規(guī)范還引入3種新技術(shù)保證NCQ的效率。 

Race-Free Status Return 

在PATA里，如果控制器沒有對(duì)硬盤發(fā)出下一個(gè)命令，硬盤是不能發(fā)回之前命令的執(zhí)行狀態(tài)的，這會(huì)造成額外的延遲。為此，SATA 300免除了這項(xiàng)限制，允許各硬盤端可以隨時(shí)報(bào)告命令執(zhí)行狀態(tài)，所以命令執(zhí)行完畢信息的回報(bào)可以達(dá)成高度的管道化，甚至做到數(shù)個(gè)命令同時(shí)回傳的程度。 

Interrupt Aggregation 

在DMA傳輸模式下，硬盤通知傳輸結(jié)束，會(huì)引起一個(gè)中斷（Interrupt），造成延遲。所以SATA 300提供中斷聚集機(jī)制。如果硬盤同時(shí)間內(nèi)完成多組命令，這些命令完成所引起的中斷就可以聚集在一起，大幅減少中斷的數(shù)目，這對(duì)于降低中斷延遲有極大的貢獻(xiàn)。 

First Party DMA（FPDMA） 

當(dāng)PATA的硬盤準(zhǔn)備要傳輸資料時(shí)，會(huì)發(fā)出中斷訊號(hào)告知控制器，然后控制器對(duì)硬盤發(fā)出服務(wù)命令。當(dāng)上述動(dòng)作完成，控制器的驅(qū)動(dòng)程式就進(jìn)行直接記憶體存?。―MA）通道的設(shè)定，這過程會(huì)造成不小的延遲。SATA II允許硬盤端自行建立DMA傳輸通道，不需驅(qū)動(dòng)程式介入，通過DMA setup FIS（Frame Information Block）直接對(duì)控制器送出需求通知，DMA引擎就可以進(jìn)行資料傳輸。 

我們看到這些技術(shù)都是盡量減少了命令在控制器和硬盤之間的延遲，使得NCQ對(duì)命令的排序更加有效。 

什么設(shè)備支持NCQ 

目前在市面上可見的硬盤中，只有我們提到的7200.7和Maxtor的金鉆10系列支持NCQ。其中帶NCQ的7200.7在國內(nèi)市場上有售，但金鉆10雖說很早就出現(xiàn)在各地，但似乎只有那么幾個(gè)，根本不可能買到。 

在支持的主板方面，目前只有Intel最新的9X5系列中使用的ICH6系列南橋支持NCQ，而剛剛發(fā)布的NF4系列也將支持NCQ。獨(dú)立的擴(kuò)展卡中Silicon Image 3124是目前市場上唯一的支持NCQ的，相信其它廠家馬上將推出同類產(chǎn)品，甚至可能對(duì)老產(chǎn)品推出新的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)NCQ的支持。 
回答者：答案答案 - 經(jīng)理 四級(jí) 11-30 15:43

NCQ（Native Command Queuing，原生命令隊(duì)列）是被設(shè)計(jì)用于改進(jìn)在日益增加的負(fù)荷情況下硬盤的性能和穩(wěn)定性的技術(shù)。當(dāng)用戶的應(yīng)用程序發(fā)送多條指令到用戶的硬盤，NCQ硬盤可以優(yōu)化完成這些指令的順序，從而降低機(jī)械負(fù)荷達(dá)到提升性能的目的。