NCQ是什么？
NCQ（Native Command Queuing，原生命令队列）是被设计用于改进在日益增加的负荷情况下硬盘的性能和稳定性的技术。当用户的应用程序发送多条指令到用户的硬盘，NCQ硬盘可以优化完成这些指令的顺序，从而降低机械负荷达到提升性能的目的。
NCQ可以在所有的支持SATA NCQ的系统中工作，比如桌面PC、工作站、数字媒体服务器、入门级服务器、高性能PC和笔记本系统。
100%向后兼容非NCQ硬盘。
NCQ允许设备重新排列命令，来进行更有效的数据传输
支持NCQ的系统在执行4条指令的情况（A、B、C、D），它并非按照原来指令的顺序执行，而是根据最优化的顺序执行，从演示来看只要1.25周期即可完成。不支持NCQ的系统，它是完全按照A、B、C、D指令发送的顺序执行的，需要2.75个周期才能完成。这个演示只是说明在这种情况下NCQ的优势，并不代表NCQ硬盘的性能就是2.75/1.25＝2.2倍了。
因此在需要处理的任务比较繁重的应用中，比如高性能工作站、网络服务器、多媒体服务器和编辑工作站中，NCQ可以带来更高的性能。当然，在日常的应用中，比如系统启动到文件拷贝，NCQ都能发挥一定的作用。在Seagate公布的PCMark测试数据显示，NCQ可以带来8.8-12.3%的性能提升。
NCQ是专为SATA接口的硬盘设计的，但是用户购买了NCQ硬盘无法立刻从NCQ中受益。用户还需要支持NCQ的主控制器/芯片组才能享受到NCQ所带来的优势。现在的Intel ICH6R已经提供了对于NCQ的支持，因此只要选购采用了这种ICH芯片的主板的用户就具有了支持NCQ硬盘的基本能力。Promise也计划在今年的秋季之前提供几款支持NCQ的适配器，比如SATA II 150 TXII Plus、SATA II 150TXIV、FastTrack TX2200和FastTrack TX4200。Silicon Image 3124-1和3124-2 SATA主控制器也支持NCQ。
希捷（Seagate）公司是NCQ技术的积极的推动者。他们是第一家展示SATA技术的硬盘制造商，也是率先把SATA硬盘推向市场的厂商，还是第一家提供原生SATA架构的厂商，并且于2004年春季首先将NCQ硬盘推向市场。目前希捷支持NCQ的产品有：
160GB,8MB cache ST3160827AS Barracuda 7200.7 (SATA NCQ)
120GB,8MB cache ST3120827AS Barracuda 7200.7 (SATA NCQ)
80GB,8MB cache ST380817AS Barracuda 7200.7 (SATA NCQ)
400GB,8MB cache ST3400832AS Barracuda 7200.8 (SATA NCQ)
300GB,8MB cache ST3300831AS Barracuda 7200.8 (SATA NCQ)
250GB,8MB cache ST3250823AS Barracuda 7200.8 (SATA NCQ)
200GB,8MB cache ST3200826AS Barracuda 7200.8 (SATA NCQ)
400GB,16MB cache ST3400632AS Barracuda 7200.8 (SATA NCQ)
300GB,16MB cache, ST3300631AS Barracuda 7200.8 (SATA NCQ)
250GB,16MB cache ST3250623AS Barracuda 7200.8 (SATA NCQ)
希捷7200.8 400GB硬盘
随着多媒体内容以几何数量级的增加，桌面级硬盘的容量也在顺应着用户的需求越来越大。中小企业也逐渐的放弃磁带机转而采用这些高容量的硬盘组成RAID来实现低成本的近线存储应用。希捷（Seagate）公司最近在国内召开了发布会，推出了可以满足这些需求的Barracuda（酷鱼）7200.8系列3.5吋硬盘：
新的7200.8依然包括SATA/150接口和Ultra ATA/100接口两种产品，前者的型号末尾多了字母“S”。SATA/150 NCQ的容量包括200GB、250GB、300GB和400GB，型号分别是ST3400832AS、ST3300831AS、ST3250823AS、ST3200826AS。
ST3400832AS
型号为ST3400832AS
我们IT168评测室这次收到希捷送测的是型号为ST3400832AS的SATA/150 NCQ硬盘，总容量为400GB，缓存容量为8MB，转速依然是7200RPM，外部传输率最高为150MB/s，内部传输率最高为95MB/s，持续传输率可达65MB/s，平均寻道时间为8ms，平均延迟时间为4.16ms。这款硬盘的使用了3张盘片，单碟容量达到了133GB，理论上更高的存储密度可以提供更高的磁盘性能。
SATA接口
主控芯片
芯片
芯片
希捷曾经在WinHEC（Windows Hardware Engineering Conference，Windows硬盘工程师大会）现场对比了支持NCQ技术的新版Barracuda 7200.7硬盘和目前市场上销售的10000rpm的74GB SATA硬盘。同时使用IOMeter进行4GB的随机读/写传输率的测试，以演示32级深度NCQ的实力（编注：可对32条指令进行重新排序，排序的目的在于让磁头能集中寻址，减少磁头不必要的来回寻址以缩短整体用时，当遇到大量随时寻址的操作时，就会体现出优势）。结果表示，7200.7具有与对手相当甚至更好的IOPS（I/Os Per Second）性能。因此，我们对于7200.8系列的硬盘的性能也充满了期待。
测试平台和测试方法
我们使用Intel Pentium 4 3.4EE处理器（LGA775接口）、Intel D925XCV主板（i925x芯片组）、Micron PC2-4300U 512MB内存模组（2条，组成双通道模式）、NVIDIA GeForce PCX5900T、希捷SATA V 120GB硬盘组建了测试平台：
测试平台 CPU Intel Pentium 4 3.4GHz EE 核心 LGA775封装 1MB L2缓存 2MBL3缓存 主板 Intel Desktop Board D925XCV （I925X芯片组） BIOS CV92510A.86A.0152.2004.0526.1301* CV92510A.86A.0404.2005.0126.2132+ 内存 512MBx2 Micron DDRII 533内存 显示卡 华硕 NVIDIA PCX5900显卡 硬盘 希捷SATA V 120GB 操作系统 英文版Windows XP＋SP1 英文版Windows XP＋SP2 驱动程序 Intel INF 6.0.0.1014 DX9.0b nVIDIA Forceware 6.14.10.6111
我们把一颗希捷SATA V 120GB硬盘连接到主板的SATA0接口上，硬盘的主分区为20GB，格式化为FAT32文件格式，然后安装了英文版操作系统并且正确安装了各个硬件的驱动程序。
被测硬盘连接到SATA1接口上，然后使用PQMagic 8.0将整个硬盘分为一个分区，并格式化为NTFS文件系统。每项测试之前，我们都会对于被测硬盘进行快速格式化。特别需要说明的是，在进行HDTach测试时，我们按照软件的要求，使用PQMagic 8.0删除了硬盘上的分区然后进行了测试。
我们所使用的测试软件如下：
ZD Winbench 99 v2.0
Xbitlabs FCtest v1.0
HDtach 2.70
FutureMark PCmark04 v1.20
IOMeter 2003
我们利用Winbench 99 v2.0可以得到高端磁盘应用性能、商业磁盘性能、起始部传输率、末端传输率、访问时间，并且还会得到一张传输率测试曲线图。
Xbitlabs FCtest是一款非常小巧的软件，它通过5个不同的测试脚本模拟实际应用的情况来测试磁盘的写入性能、读取性能和复制性能。
HDtach是一款小巧、使用方便、测试时间短的测试程序，它可以在短短的时间内测试出来随机访问时间、读取速率、写入速率、突发读取速率和CPU占用率。利用它我们还可以得到读取性能曲线和写入性能曲线。
FutureMark PCMark04提供磁盘性能测试组件，它可以提供XP启动、应用程序载入、文件复制、通用硬盘应用这四项测试结果，并且根据这个结果得到一个量化的总分。
IOMeter一款更加专业的存储器测试工具软件，我们利用它内置的Fileserver和Webserver两个脚本，测试了这两款硬盘在更繁重的应用中的表现。
测试成绩对比 对于下面表格的中项目的简称我们需要做一下说明：
MaxLine III_N：代表是在正确开启ACHI功能之后的性能，完全NCQ性能
MaxLine III：代表是未开启ACHI功能之后的性能
III_0：代表是RAID 0模式下的性能，此时AHCI处于开启状态，完全NCQ性能
7200.7：代表是未开启ACHI功能之后的性能
7200.8_N：代表是正确开启ACHI功能之后的性能，完全NCQ性能
7200.8：代表是未开启ACHI功能之后的性能
7200.8_875：代表是在基于Intel 875芯片组的主板上的测试结果
7200.8_0：代表是RAID 0模式下的性能，此时AHCI处于开启状态，完全NCQ性能
FutureMark PCmark04 MaxLine III_N MaxLine III 7200.7 7200.8 7200.8_875 7200.8_N 7200.8_0 III_0 HDD总分 5167 5247 4809 5062 5160 5180 6685 6745 XP Starting 9.447 8.548 9.055 9.134 9.257 9.267 12.962 12.943 App Starting 6.662 7.141 7.143 7.221 7.562 7.347 7.941 6.959 File Copy 42.732 49.913 32.085 39.658 39.179 39.455 60.522 71.998 Gernal Usage 6.181 6.439 5.804 5.869 6.005 6.190 7.57 7.259
PCMark04的HDD Test部分可以测试硬盘桌面应用方面的表现。开启了NCQ之后，7200.8的得分高于同一款硬盘在875P平台上的得分，更有意思的是，即便是在925X平台上，如果没有正确的开启NCQ支持，那么性能将低于在875P平台上的表现。即便是不开启NCQ功能，7200.8的性能也领先于7200.7大约5%。
在开启了NCQ的支持后，7200.8的得分略微高于MaxLine III。不过，组件RAID O模式下，则是MaxLine III具有更高的性能。仔细对比子项目可以发现，7200.8在XP启动、应用程序启动过程中有一定的优势，而MaxLine则在文件拷贝方面有明显的优势。
HD Tach 2.70 MaxLine III_N MaxLine III 7200.7 7200.8 7200.8_875 7200.8_N 7200.8_0 III_0 Random Access Time(ms) 14.6 16.8 12.3 15.6 15.2 13.4 16.6 Read Burst Speed(MB/s) 109.4 120.3 93.2 123.6 127.1 104.4 100.8 Read Speed(MB/s) 49.1 50.1 53.6 58.1 56.2 46 51.6 Write speed(MB/s) 24.2 22.6 26.0 29.6 20.4 34.9 32.1 CPU utilization(%) 0.9 0.4 0.3 1.4 0.5 10 10.5
HDTach 2.7可以快速的检测磁盘的读写性能，测试结果的可重复性相当的高。
Xbitlabs FCtest测试结果 MaxLine III_N MaxLine III 7200.7 7200.8 7200.8_875 7200.8_N 7200.8_0 III_0 INS(MB/s) Create 40.287 20.5 17.4 37.16 36.035 39.554 45.289 70.621 Read 58.978 67.4 60.8 78.934 66.781 66.182 79.446 115.915 Copy 43.213 12.1 10.3 43.418 20.132 48.252 65.587 85.142 MP3(MB/s) Create 41.624 20.2 18.2 35.697 35.717 38.244 45.854 71.746 Read 49.949 36.0 34.3 60.476 56.455 54.572 50.333 79.701 Copy 18.939 11.1 11.1 18.605 17.685 24.226 28.095 36.535 PROG(MB/s) Create 25.413 17.3 16.1 23.856 25.535 25.957 34.126 46.636 Read 54.606 30.6 29.9 62.77 64.416 59.686 62.6 93.99 Copy 13.767 7.93 7.6 14.423 14.736 15.679 21.05 25.064 WIN(MB/s) Create 23.769 15.5 10.6 19.27 17.743 20.157 26.802 36.484 Read 50.543 29.5 27.9 69.323 53.954 63.484 56.385 62.081 Copy 11.468 6.7 6.2 11.488 10.796 12.596 16.06 13.473 ISO(MB/s) Create 42.087 21.0 19.9 38.13 37.019 39.605 40.041 73.624 Read 55.315 34.8 35.2 66.099 64.682 65.772 82.173 101.175 Copy 25.777 13.3 14.5 19.234 19.463 18.532 25.265 49.083
FCtest是一款基于日常应用的情况编写的测试程序，这款程序可以根据不同的脚本来进行写入、读取和拷贝的性能测试。可以肯定的是在不开启NCQ支持的情况下，7200.8的性能也明显的领先于7200.7，此时7200.8在925X平台的性能优于875P平台上的性能。三种不同状态下的7200.8的测试结果显示，完全开启了NCQ功能的7200.8的性能是最好的。
开启NCQ支持，对于MaxLine来说也是至关重要的。从上面的数据可以看出，开启NCQ功能之后，MaxLine III的性能有了50-100%的性能提升——在7200.8上我们看不到如此的改变。
组建RAID O磁盘阵列之后，7200.8的性能相对于单一硬盘的性能有了最多30%的性能提升。MaxLine III的性能提升则更加明显，最高我们可以看到大约70%的性能提升。而且MaxLine III RAID 0的性能也明显的高于7200.8 RAID 0性能。我们推测测试MaxLine III内置的16MB缓存发挥了巨大作用。
Winbench 99 v2.0测试结果 MaxLine III_N MaxLine III 7200.7 7200.8 7200.8_875 7200.8_N 7200.8_0 III_0 Business Disk Winmark99 18100 16500 15700 18400 17800 18300 18800 23500 High-End Disk Winmark99 51800 46500 36600 42500 41000 44400 50700 73900 Transfer rate-Beginning 58300 58700 65000 69700 67800 69700 13500 11600 Transfer rate-End 33200 33300 37200 39300 38300 39200 76000 66300 Access Time 14.5 15.7 12.2 15.4 15.4 13.5 12.1 16.1
WinBench 99 v2.0是一款相当有历史的硬盘测试软件。NCQ功能对于这项测试传输率结果的影响不大，不同状态下的7200.8的测试差异很小，不过还是可以看出925X ICH6R相对于875P ICH5R的性能优势。测试结果显示，7200.8和MaxLine III的商业磁盘性能一样，而MaxLine III的高端磁盘性能具有优势。传输率测试结果显示7200.8具有一定的优势，较高的磁盘密度是原因之一。
组建RAID O磁盘阵列之后，MaxLine III RAID 0的商业磁盘性能和高端磁盘性能都明显的高于7200.8 RAID 0。但是传输率测试结果却是完全相反的——这个部分的测试同访问时间的结果是对应的，访问时间短的传输率就高，访问时间常的传输率就低。
IOMeter 2003.12.16 FileServer 7200.8_N 7200.8 7200.8_875 7200.7 MaxLine III MaxLine III_N 7200.8_0 III_0 Total I/Os per Second 119.89 112.96 140.48 115.01 91.48 123.29 140.43 151.26 Read I/Os per Second 96.05 90.27 112.49 91.03 72.88 98.66 112.35 121.44 Write I/Os per Second 23.84 22.69 27.99 23.99 18.6 24.63 28.09 29.82 Total MBs per Second 1.31 1.22 1.51 1.27 0.99 1.33 1.53 1.63 Read 1.05 0.98 1.21 1 0.79 1.06 1.22 1.31 Write 0.26 0.25 0.30 0.27 0.21 0.26 0.31 0.32 Average I/O Response Time(ms) 8.4307 8.8517 7.118 8.6927 10.9307 8.1103 7.1203 6.6103 Avg Read Time(ms) 9.8545 9.6576 8.35 9.2301 13.6859 10.0996 8.8167 8.1834 Avg Write Time(ms) 2.2421 5.6455 2.16 6.6533 0.1373 0.1432 0.3342 0.2044 Maximum I/O Response Time(ms) 339.4195 248.7207 315.758 41.5866 83.9117 152.2602 98.8307 279.68 Max Read Response(ms) 339.4195 248.7207 315.758 41.5866 83.9117 152.2602 98.8307 279.68 Max Write Response(ms) 33.8517 26.1163 21.445 39.6476 7.4452 0.6044 1.3267 59.14 %CPU Utilization(total) 0.33 0.64 0.24 0.26 0.27 0.4 1.17 1.27 %User Time 0.01 0.02 0.03 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 %Privleged Time 0.33 0.62 0.22 0.25 0.25 0.39 1.17 1.26 %DPC Time 0.09 0.34 0.03 0.08 0.08 0.1 0.73 0.76 %Interrupt Time 0.17 0.21 0.11 0.12 0.11 0.18 0.21 0.2 WebServer 7200.8_N 7200.8 7200.8_875 MaxLine III Barracuda 7200.7 MaxLine III_N 7200.8_0 III_0 Total I/Os per Second 115.01 110.57 139.58 91.85 117.33 123.07 123.56 169.75 Read I/Os per Second 115.01 110.57 139.58 91.85 117.33 123.07 123.56 169.75 Total MBs per Second 1.78 1.64 2.13 1.38 1.87 1.87 1.87 2.65 Read 1.78 1.64 2.13 1.38 1.87 1.87 1.87 2.65 Average I/O Response Time(ms) 8.6944 9.043 7.164 10.8872 8.5211 8.125 8.09 5.89 Avg Read Time(ms) 8.6944 9.043 7.164 10.8872 8.5211 8.125 8.09 5.89 Maximum I/O Response Time(ms) 49.7839 68.4096 51.09 96.25 22.117 101.4471 76.91 109.19 Max Read Response(ms) 49.7839 68.4096 51.09 96.25 22.117 101.4471 76.91 109.19 %CPU Utilization(total) 0.39 0.62 0.27 0.28 0.45 0.41 1.14 1.39 %User Time 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.03 0.02 %Privleged Time 0.39 0.62 0.27 0.28 0.44 0.39 1.12 1.37 %DPC Time 0.09 0.32 0.03 0.08 0.1 0.1 0.73 0.85 %Interrupt Time 0.18 0.22 0.14 0.14 0.22 0.17 0.18 0.21
IOMeter 2003的测试反应的是服务器应用中的性能。我们分别采用了FileServer和WebServer这两个测试脚本，前者有读写的应用，而后者则仅仅是读取应用。从FileServer脚本的测试结果来看，i875P ICH5R的磁盘控制的确是一款设计优秀的产品，它的性能同7200.8 RAID 0和MaxLine III RAID 0是相当的。开启了NCQ的7200.8的性能略微低于Max Line III的性能，但是的确高于未开启NCQ状态下的性能。希捷硬盘在CPU占用率方面的明显的领先于迈拓的产品。在WebServer测试脚本的结果中，表现出来的趋势是相同的。
评测室观点：完全支持NCQ的7200.8 多媒体应用已经是个人PC用户的主要应用。一张高质量的500万像素的JPEG数码照片文件的容量是3-4MB，一首长度5分钟左右高品质的APE歌曲的容量是30MB，一部标准长度的Xvid电影的容量是700MB。现在的市场上的主流硬盘的容量已经达到了160GB，价格只有700元左右。在这个硬盘上我们可以容纳4万张高质量的500万像素的JPEG数码照片，或者是5000多首长度5分钟左右高品质的APE歌曲，或者是200多部标准长度的Xvid电影。个人用户对于多媒体内容的要求越来越高，对于硬盘容量的需求就越大。
中小企业也在寻找性价比更高、速度更快、维护成本更低的大容量存储解决方案。因此，基于大容量桌面硬盘的近线解决方案成为了近年的存储应用的热点。芯片组磁盘控制器功能的增强，也使得组建RAID磁盘阵列成本大大的降低，中小企业采用基于875P、925X等芯片组的主板搭配大容量桌面硬盘完全可以构建容量、性能、稳定性符合要求的存储设备。
希捷推出的7200.8系列硬盘采用了单碟容量133GB的盘片，8MB缓存，转速7200RPM，对于NCQ提供完全的支持，可以适用于以下的用户使用：
企业、教育以及政府部门的小型工作组服务器
用于存储视频、数码照片和email的基于PC的家庭多媒体服务器
存储经常访问但是改动较少的内容，比如病历、财务报告、视频、数码照片 专为游戏应用优化的PC
我们IT168评测室对于希捷7200.8 400GB硬盘的测试结果显示：在桌面应用方面，7200.8硬盘相对于原来的7200.7硬盘的5%以上的性能提升，Xbitlabs FCtest的部分测试项目显示，它的性能提升几近于一倍。IOMeter测试中，也显示出来新一代硬盘的性能优势。
对比支持NCQ平台和不支持NCQ平台的测试情况，我们发现7200.8硬盘在开启或者不开启NCQ功能，它的性能有3-10%之间的性能差距。FCtest这样的测试，代表更多的是日常单纯的大量文件的拷贝，此时NCQ所带来的性能提升几乎是翻翻的。
可见，Barracuda 7200.8 SATA NCQ硬盘在支持NCQ的控制器的协同下性能较为明显的高于不支持NCQ的硬盘，特别是在执行多线程任务、异步I/O任务时，表现的更加明显。最后需要提醒用户的是，为了能确保充分发挥Barracuda 7200.8 SATA NCQ硬盘的所有效能，用户需要采用支持NCQ的硬盘控制器。
