NCQ是屬于SATA 300規(guī)范中的一條，它是一項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)上有很大部分是機械的，其性能一定受到機械部件特性比如馬達轉(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，一個圈叫做一個磁道track，所有碟（platter，即平時說的單碟），面（一個碟可能有兩個面）上同一磁道組成一個柱面（cylinder），寫硬盤就是按照從外到里一點點順序?qū)懙摹？上覀冏x取的時候肯定不是按照這樣的順序的，我們一般是隨機的讀取分散在盤片上的數(shù)據(jù)，我們需要在快速轉(zhuǎn)動的同時準確定位，可以想象這是多么不容易
上圖中暗紅的是就是一個磁道（track），黃色的是扇區(qū)（sector）。
要精確定位，我們會遇到兩個敵人：尋道延遲和轉(zhuǎn)動延遲。
尋道延遲是磁頭找到磁道的時間。我們可以想象一下磁頭反復(fù)地在一個個同心圓之間伸長，縮短，其延遲就是尋道延遲，或者在硬盤技術(shù)參數(shù)中稱為尋道時間。
要減少尋道時間，一般的做法就是對任務(wù)的重新排序。因為如果我們的定位任務(wù)按照先來后到的順序依次進行，那延遲肯定很大。這里可以舉一個很好理解的例子。如果3個人同時乘電梯，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，顯然浪費了很多時間，而正常的順序是從下往上的順序排列的，這個例子很普通，但是可能大家乘電梯的時候從來不會考慮到吧：）當然尋道時間的優(yōu)化比這個復(fù)雜得多，算法也聰明得多。
轉(zhuǎn)動延遲是找到準確磁道后，那個正確的地址所在位置轉(zhuǎn)到磁頭下面的時間。這里我們可以想象轉(zhuǎn)得越快，這個時間就越短，對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，否則我們不會到現(xiàn)在還在用7200轉(zhuǎn)的硬盤。除了這個辦法還有1.優(yōu)化排序2.亂序執(zhí)行。
兩個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)從而減少尋道時間，但是后來發(fā)現(xiàn)追求最小尋道時間會導(dǎo)致轉(zhuǎn)動延遲變大，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)動的優(yōu)化方法，這種方法就稱為“tagged command queuing”，而在SATA 300標準中使用的特殊的優(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，如果控制器沒有對硬盤發(fā)出下一個命令，硬盤是不能發(fā)回之前命令的執(zhí)行狀態(tài)的，這會造成額外的延遲。為此，SATA 300免除了這項限制，允許各硬盤端可以隨時報告命令執(zhí)行狀態(tài)，所以命令執(zhí)行完畢信息的回報可以達成高度的管道化，甚至做到數(shù)個命令同時回傳的程度。
Interrupt Aggregation
在DMA傳輸模式下，硬盤通知傳輸結(jié)束，會引起一個中斷（Interrupt），造成延遲。所以SATA 300提供中斷聚集機制。如果硬盤同時間內(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，這對于降低中斷延遲有極大的貢獻。
First Party DMA（FPDMA）
當PATA的硬盤準備要傳輸資料時，會發(fā)出中斷訊號告知控制器，然后控制器對硬盤發(fā)出服務(wù)命令。當上述動作完成，控制器的驅(qū)動程式就進行直接記憶體存?。―MA）通道的設(shè)定，這過程會造成不小的延遲。SATA II允許硬盤端自行建立DMA傳輸通道，不需驅(qū)動程式介入，通過DMA setup FIS（Frame Information Block）直接對控制器送出需求通知，DMA引擎就可以進行資料傳輸。
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，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。獨立的擴展卡中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，甚至可能對老產(chǎn)品推出新的驅(qū)動實現(xiàn)對NCQ的支持。
回答者：答案答案 - 經(jīng)理 四級 11-30 15:43
NCQ（Native Command Queuing，原生命令隊列）是被設(shè)計用于改進在日益增加的負荷情況下硬盤的性能和穩(wěn)定性的技術(shù)。當用戶的應(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，從而降低機械負荷達到提升性能的目的。
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