存储系统计算总结

一．磁盘存储容量计算

磁盘容量有两种指标，一种是非格式化容量，指一个磁盘所能存储的总位数；另一种是格式化容量，指各扇区中数据区容量总和。

公式有：

  记录密度（存储密度）：一般用磁道密度和位密度来表示。

磁道密度：指沿磁盘半径方向，单位长度内磁道的条数。

位密度：指沿磁道方向，单位长度内存储二进制信息的个数。

    (1)总磁道数=记录面数×磁道密度×(外直径-内直径)÷2

    (2)非格式化容量=位密度×3.14×最内圈直径×总磁道数

    (3)格式化容量=每道扇区数×扇区容量×总磁道数

(4)平均数据传输速率=最内圈直径×3.14×位密度×盘片转速

或：

非格式化容量=面数×（磁道数/面）×内圆周长×最大位密度

格式化容量=面数×（磁道数/面）×（扇区数/道）×（字节数/扇区）

例1：假设一个硬盘有3个盘片，共4个记录面，转速为7200r/min,盘面有效记录区域 的外直径为30cm，内直径为10cm，记录位密度为250b/mm，磁道密度为8道/mm， 每磁道分16个扇区，每扇区512字节，试计算该磁盘的非格式化容量，格式化容量 和数据传输率。

答：

    非格式化容量=最大位密度×最内圈周长×总磁道数

    最内圈周长=100*3.1416=314.16mm

    每记录面的磁道数=(150-50)×8=800道；

    因此，每记录面的非格式化容量=314.16×250×800/8=7.5M

    格式化容量=每道扇区数×扇区容量×总磁道数=16×512×800×4/1024/1024=25M

    硬盘平均数据传输率公式：

    平均数据传输率=每道扇区数×扇区容量×盘片转速=16×512×7200/60=960kb/s

二．数据线和地址线的计算：

例：如果是2K*4的芯片，2K是容量，由地址线决定，计算方法：=容量,n就是地址线的位数，这里算出来是11位；4是一个存储单元的位数，也就是数据线的位数，所以这个芯片的地址线11位，数据线4位。

三．存储容量（1字节=8位二进制信息）及换算：

例：CPU地址总线为32根则可以寻址=4G的存储空间

1KB=B=1024Byte 1MB=B=1024KB

1GB=B=1024MB 1TB=B=1024GB

1PB=B=1024TB 1EB=B=1024PB

四．用存储器芯片构成半导体存储器（主存储器组成）

用现成的集成电路芯片构成一个一定容量的半导体存储器，大致要完成以下四项工作：

1、根据所需要的容量大小，确定所需芯片的数目

2、完成地址分配，设计片号信号译码器

3、实现总线（DBUS，ABUS，CBUS）连接

4、解决存储器与CPU的速度匹配问题

下面通过一个简单例子，说明如何用现成芯片来构成一个存储器。

五．主存储器的地址编码：

主存储器（内存）采用的是随机存取方式，需要对每个数据块进行编码，而在主存储器中数据块是以word来标识的，即每个字一个地址，通常采用的是16进制表示。需要注意的是，编址的基础可以是字节，也可以是字（字是由一个或多个字节组成的）。要计算地址位数，首先应计算要编址的字或字节数，然后求2的对数即可得到。

例：按字节编址，地址从A4000H到CBFFFH,则表示有（CBFFF-A4000）+1个字节，28000H个=160KB

注：将16进制数转换为二进制数按1所在位数求得。

磁盘存储容量计算