Время доступа к жесткому диску - IT Справочник
Llscompany.ru

IT Справочник
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Время доступа к жесткому диску

Параметры HDD

Жесткий диск имеет восемь основных параметров :

1. Протокол передачи данных . Есть винчестеры со следующими интерфейсами: IDЕ/SCSI/FC-AL/IEEE/USB. Пеpвые винчестеpы в PC XT имели интеpфейс ST412/ST506; так как он оpиентиpован на метод записи MFM, его часто называют MFM-интеpфейсом.

2. Среднее время доступа (Average Seek Time) — процесс позиционирования головки записи/чтения на нужное место HDD. Бывает время при чтении и время при записи. Состоит из:

времени перемещения головки с текущего трека на трек с нужным сектором (Track-to-Track Seek Time);

времени ожидания, пока диск повернется так, что нужный сектор окажется под головкой записи/чтения;

Время измеряется в милисекундах (мс) и сегодня составляет 3,6-11,5 мс.

3. Скорость вращения (Spindle Speed) шпинделя — это скорость, с которой вращаются диски. Измеряется в оборотах в минуту (rpm). Она влияет:

на скорость чтения с поверхности диска. Чем быстрее диск крутится, тем больше информации считывается за единицу времени;

на время доступа к нужной информации. Информация в HDD записывается по кольцевым дорожкам, а каждая дорожка разбита на сектора. Время поиска информации определяется временем выбора нужной дорожки (не зависит от скорости вращения диска) и временем, необходимым для того, чтобы диск провернулся так, чтобы под головкой оказался нужный сектор. Чем скорость вращения выше, тем меньше это время. Скорость вращения 3600 — 15000 об/мин.

Для увеличения плотности записи зазор между поверхностью диска и головкой необходимо уменьшить до минимума. В современных винчестерах эта задача решается с использованием аэродинамической подъемной силы, создаваемой потоком воздуха, который увлекает за собой вращающаяся рабочая поверхность диска. Для возникновения подъемной силы рабочим поверхностям головок придают специальную форму в виде крыла. Для того чтобы головка не «улетала» далеко от поверхности диска, она закрепляется на пружинящем поводке.

Поскольку величина подъемной силы определяется плотностью воздуха, которая зависит от атмосферного давления, то винчестеры общего применения имеют ограничения по максимальной высоте подъема над уровнем моря (приблизительно до 2000. 3000 м).

В современных накопителях скорость вращения пакета дисков может достигать 15 000 об/мин. Однако высокие скорости вращения порождают проблемы, связанные с его балансировкой, гироскопическим эффектом и аэродинамикой головок. Во время работы головки ни в коем случае не должны механически соприкасаться с рабочими поверхностями – случайное касание поверхности практически всегда приводит к полному или частичному повреждению соответствующей дорожки рабочей поверхности и очень часто к обрыву самой головки.

4. Объём . Измеряется в гигабайтах (Gb). Hа самих HDD раньше писали емкость в миллионах байт и указывалась нефоpматиpованная емкость (pеальная — на 10-15% меньше). Бывает, что Bios’ы выдают емкость не в Gb, а Mb или даже в млн.байт. Сегодня в продаже — HDD емкостью 10-80Gb, максимальный объем дисков постоянно растет и пока равен 320Gb (MaXLine от Maxtor).

5. Плотность записи . Измеряется в гигабайтах на пластину. Внутри HDD находится один или несколько дисков. Она влияет:

на скорость: чем больше плотность записи, тем больше информации помещается на одну дорожку, и, соответственно, больше скорость считывания этой информации при одинаковой скорости вращения диска;

на охлаждение: меньшее число пластин уменьшает тепловыделение (диск меньше греется).

До 5Gb на пластину — старые винчестеры; HDD в продаже — с плотностью записи 10Gb/пл.(устар.), 15Gb/пл., 20Gb/пл., 30Gb/пл.; максимальная плотность пока равна 125Gb/пл. ( винчестеры от Seagate Technology ).

В большой степени максимальная плотность записи зависит от конструкции и характеристик головок записи/чтения. Раньше в винчестерах использовались магнитные головки, представляющие собой миниатюрные катушки индуктивности, намотанные на магнитный сердечник.

Позднее стали использовать тонкопленочные магнитные головки, а в современных винчестерах используются высокочувствительные магниторезистивные головки ( MRH — Magneto-Resistive Heads) чтения (представляет собой резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от напряженности магнитного поля, причем амплитуда уже практически не зависит от скорости изменения поля. Это позволяет намного более надежно считывать информацию и диска и, как следствие, значительно повысить предельную плотность записи. MR-головки используются только для считывания; запись по-преждему выполняется индуктивными головками), конструктивно объединенные с тонкопленочными головками записи. Головки собираются в блок.

Внешний вид блока головок

Время доступа к жесткому диску

Время, которое требуется жёсткому диску для ответа на запрос ввода/вывода и для его завершения зависит от двух факторов:

физических и механических ограничений жёсткого диска

создаваемой системой нагрузки.

Эти аспекты производительности подробно рассматриваются в следующих разделах.

Так как жёсткие диски являются электромеханическими устройствами, это накладывает на их скорость и производительность различные ограничения. Для выполнения каждого запроса ввода/вывода необходима совместная работа различных компонентов диска. Так как эти компоненты имеют свои характеристики производительности, общая производительность жёсткого диска определяется суммой производительности отдельных компонентов.

Однако электрические компоненты как минимум на порядок быстрее механических. Таким образом, наибольшее влияние на производительность диска оказывают механические компоненты.

Самый эффективный способ увеличить производительность жёсткого диска — сократить число механических действий, насколько это возможно.

Среднее время доступа типичного жёсткого диска приблизительно равно 8,5 миллисекунд. В следующих разделах рассматривается, откуда берётся это число, и показывается, как каждый компонент влияет на общую производительность жёсткого диска.

Во всех выпускаемых сегодня жёстких дисках встроены сложные компьютерные системы, управляющие их работой. Эти компьютерные системы выполняют следующие задачи:

взаимодействие с внешним миром через интерфейс жёсткого диска

управление работой остальных компонентов жёсткого диска и восстановление в случае различных ошибок, которые могут возникнуть

обработка низкоуровневых данных, считываемых или записываемых на носитель хранилища

И хотя в жёстких дисках используются довольно мощные микропроцессоры, они выполняют свои задачи в течение какого-то времени. В среднем это время составляет порядка 0,003 миллисекунд.

Головки чтения/записи работают только при вращении пластин, над которыми они «парят». Так как чтение и запись данных возможно только при перемещении носителя под головками, время, необходимое для того, чтобы нужный сектор полностью прошёл под головкой, в значительной мере определяет вклад, который вносит головка в общее время доступа. Для диска с 10 000 оборотов/мин и 700 секторами на дорожке это время в среднем составляет 0,0086 миллисекунд.

Так как пластины диска крутятся постоянно, маловероятно, что в момент получения запроса ввода/вывода пластина будет находиться в той точке, в которой сразу можно обратиться к нужному сектору. Следовательно, даже если все остальные компоненты диска готовы обратиться к этому сектору, они должны ждать, пока под головкой не окажется нужный сектор вращающейся пластины.

Вот почему в высокоскоростных дисках обычно пластины диска вращаются обычно с большей скоростью. Сегодня скорость 15 000 оборотов/мин. имеют самые скоростные диски, тогда как для дисков начального уровня считается достаточной скорость 5 400 оборотов/мин. В среднем для диска 10 000 оборотов/мин. задержка составляет около 3 миллисекунд.

Если выбрать из всех компонентов жёсткого диска один, который является его Ахиллесовой пятой, это будет механизм доступа. Объясняется это тем, что механизм доступа очень быстро и точно должен перемещаться на относительно большие расстояния. Кроме этого, механизм доступа перемещается неравномерно — он должен быстро ускоряться для перемещения к нужному цилиндру, а затем быстро останавливаться, чтобы не проскочить его. Мало того, механизм доступа должен быть крепким (чтобы противостоять силам, возникающим при быстром перемещении) и лёгким (чтобы его было легче ускорять/тормозить).

Одновременно достичь этих конфликтующих целей сложно и это объясняет тот факт, что на перемещение механизма доступа уходит больше времени, чем на работу других компонентов. Таким образом, в большей степени общая производительность жёсткого диска определяется временем перемещения механизма доступа, которое в среднем составляет порядка 5,5 миллисекунд.

Ещё один фактор, влияющий на производительность жёсткого диска — нагрузка этого диска. Нагрузка диска имеет свои характеристики, в частности:

Отношение объёма чтения к объёму записи

Число активных клиентов диска

Ограниченность области чтения/записи

Эти факторы рассматриваются подробно в следующих разделах.

Для среднего жёсткого диска, в котором данные хранятся на магнитном носителе, отношение числа операций чтения к число операций записи не имеет большого значения, так как и чтение, и запись выполняется одинаковое время [1] . Однако, в других технологиях хранения на выполнение чтения и записи требуется разное время [2] .

Вследствие этого, устройства, у которых скорость записи ниже скорости чтения (например), способны выполнять меньше операций записи, чем чтения. Также можно сказать, что на операцию записи устройство расходует больше потенциала обработки запросов, чем на операцию чтения.

Нагрузка жёсткого диска, который обрабатывает запросы ввода/вывода, поступающие от нескольких источников, отличается от нагрузки жёсткого диска с всего лишь одним источником запросов. Основная причина этого состоит в том, что несколько клиентов диска могут создать большую нагрузку, чем один единственный клиент.

Объясняется это тем, что прежде чем клиент сможет послать очередной запрос, он должен выполнить некоторые действия. Помимо прочего, чтобы запрос мог быть выполнен, клиент должен его сформировать, а так как на это формирование уходит некоторое время, нагрузка, которую может создать один клиент, имеет верхний предел, и чтобы её увеличить, нужен более быстрый процессор. Этот предел становится ещё более явным, если клиент обращается к диску, обрабатывая данные, вводимые человеком.

Однако, несколько клиентов могут создать большие нагрузки. Пока мощности процессора достаточно для вычислений, необходимых для формирования запросов к диску, увеличение числа клиентов приводит к увеличению общей нагрузки.

Читать еще:  Как изменить память на жестком диске

Однако есть и ещё один фактор, оказывающий влияние на общую нагрузку. Он обсуждается в следующем разделе.

Хотя этот фактор влияет на производительность жёсткого диска не только в окружении со многими клиентами, но в таком окружении он обычно проявляется в большей степени. С точки зрения производительности важно, находятся ли запрашиваемые данные физически рядом с данными, запрошенными до этого, или далеко от них.

Почему это имеет значение, становится понятно, если вспомнить электромеханическое устройство жёсткого диска. Самым медленным компонентом любого жёсткого диска является механизм доступа. Таким образом, если для обращения к данным, указанным в поступающих запросах, перемещать механизм доступа не нужно, жёсткий диск сможет выполнить гораздо больше запросов, чем если запрашиваемые данные будут разбросаны по всему диску и для обращения к ним потребуется активно перемещать механизм доступа.

Это можно проиллюстрировать с помощью характеристик производительности жёсткого диска. В число этих характеристик обычно входит время перемещения на соседний цилиндр (когда механизм доступа перемещается на очень маленькое расстояние — только до следующего цилиндра), а время перемещения по всему диску (когда механизм доступа перемещается от самого первого цилиндра до самого последнего). Например, высокопроизводительный жёсткий диск имеет следующие характеристики:

Сравнение накопителей SSD и HDD в ноутбуках с точки зрения удобства использования

Вступление

Давайте на время отойдем от обзоров самих ноутбуков и обратимся к их составляющим, а именно — устройствам хранения данных. До последнего момента здесь безраздельно властвовали накопители на жестких магнитных дисках, ака «винчестеры». Однако относительно недавно у них появился сильный конкурент — накопители на флеш-памяти, SSD (англ. Solid State Drive).

SSD представляет собой принципиально иной тип накопителя, он построен на тех же технологиях, что используются во флеш-памяти, и схож с флеш-накопителями по организации и ячеек, и накопителя в целом.

Подробную информацию о скоростных и функциональных характеристиках, а также результаты тестирования современных накопителей можно найти в следующих материалах iXBT.com:

  • Обзор одного из первых накопителей SSD, Intel X25-M.
  • Обзор четырех SSD-накопителей, в котором участвует SSD Corsair. Этот SSD-накопитель участвовал и в наших тестах.
  • Последний по времени на момент тестирования обзор быстрых SSD-накопителей и исследование влияния емкости SSD на производительность.
  • Другие материалы, посвященные производительности SSD и накопителей на жестких дисках, можно почитать в соответствующем разделе iXBT.com.

В то же время большинство тестирований рассчитано на подкованных читателей и представляет собой сравнение характеристик производительности выбранных накопителей. И хотя в них содержится много интересной информации о конкретных продуктах, большое количество свойств накопителей (особенно тех, которые сложно однозначно измерить) остается за кадром. Поэтому потенциальный покупатель не всегда может определить, нужно ли ему то или иное устройство.

В этой серии материалов мы попробуем отойти от традиционной методики тестирования накопителей (посмотреть ее описание на нашем сайте можно здесь) и сосредоточиться на субъективных впечатлениях от использования. В первую очередь это исследование должно ответить на вопрос: что получает обычный пользователь от перехода на SSD, каковы плюсы нового типа накопителей в повседневной работе, стоит ли переходить на них или лучше пока остаться с традиционными жесткими дисками? И в каких случаях те или иные накопители более выгодны.

Основные требования к системе хранения данных

У любого пользователя основных требований к устройству хранения данных два: надежность (чтобы можно было не бояться за сохранность своих данных) и скорость. Конечно, есть и другие требования, однако они играют второстепенную роль и вряд ли будут приняты во внимание, если надежность или скорость неудовлетворительны.

Надежность — ключевое требование, важность которого невозможно преувеличить. Потерять ноутбук не так уж и страшно: в магазине можно купить такой же. А вот если вы потеряли свой основной ноутбук со всем личным архивом или на нем отказал жесткий диск, то все гораздо печальнее: вы теряете уникальную информацию, которую часто просто невозможно восстановить. Очевидно (и давно подчеркивается во всех презентациях), что информация в корпоративном ноутбуке может стоить в разы больше, чем весь ноутбук с потрохами. Однако сохранность информации важна не только тогда, когда речь идет о бизнес-секретах: еще есть понятие субъективной ценности. Оценить свои фотографии или документы в деньгах сложно, но для автора они значат очень много. Конечно, есть резервное копирование, интернет-хранилища и пр., но не всегда их использование возможно и удобно.

При этом надежность систем хранения данных для ноутбуков — очень сложный и больной вопрос. В силу особенностей конструкции жесткие диски боятся вибрации и ударов. При работе головка парит очень близко от поверхности магнитного диска. Удар или тряска могут привести к тому, что она коснется поверхности и либо повредится сама, либо оцарапает поверхность — данные в этом месте будут утеряны.

А с ноутбуками такое случается сплошь и рядом. Зацепились за провод — и он полетел со стола или дивана, работали «на коленях» и уронили, даже простая встряска может повредить устройству. Очень часто и сами небрежные или неквалифицированные пользователи сокращают жизнь своих дисков. Взять хотя бы типичный пример, когда пользователь, держа на коленях ноутбук, жмет на кнопку «гибернация», экран гаснет (почему-то в новых системах Windows происходит так, хотя XP показывала на экране, что еще идет процесс гибернации) и пользователь в полной уверенности, что система отключилась, кидает ноутбук на диван — а в это время система интенсивно записывает на диск состояние операционной системы.

Большинство производителей в корпоративных моделях (где сохранность информации — важнейший фактор) стали вводить активную защиту жесткого диска, которая должна парковать головки (уводить их от поверхности), если ноутбук дернуло или ударило. Производители при разработке новых моделей мобильных жестких дисков стараются сделать их более устойчивыми к внешним воздействиям. Однако этого запаса хватает не всегда.

Второе важнейшее требование — скорость работы накопителя. И тут следует отметить, что современные жесткие диски (особенно мобильные) уже близки к потолку своих возможностей. Радикального роста скорости работы ожидать не приходится, можно надеяться лишь на некоторый эволюционный рост, да и то. К тому же, в силу конструктивных особенностей жесткий диск отнюдь не всегда может работать с максимальной скоростью. Во-первых, скорость чтения и записи данных сильно зависит от того, начало это диска или конец, во-вторых, хотя при линейном чтении или записи (когда большой объем информации читается и пишется подряд) диск может обеспечить неплохую скорость, однако при работе «вразнобой» скорость падает до неприлично малых величин, 1-2 МБ/сек. И чаще всего основной жесткий диск ноутбука работает именно в таком режиме. Поэтому, например, ноутбуки долго грузятся: нужно считать много маленьких файлов операционной системы с разных мест.

SSD представляет собой принципиально иной тип устройства, поэтому большая часть недостатков HDD ему несвойственна. Кратко напомню основные потребительские плюсы SSD:

  • Высокая скорость чтения и записи, одинаковая в любом месте накопителя.
  • В разы более низкие задержки при работе с данными по сравнению с жесткими дисками.
  • Отсутствие движущихся частей: SSD не боится тряски, вибрации и ударов, т. е. меньше шансов потерять данные.
  • SSD не греется, не шумит, не вибрирует сам.
  • Меньшее энергопотребление.
  • Большой рабочий диапазон температур.
  • Лучшие массогабаритные показатели по сравнению с жестким диском (накопитель можно сделать меньше и легче).

Основные недостатки SSD:

  • Очень высокая цена.
  • Ограниченная емкость.
  • Зависимость цены от емкости накопителя, высокая стоимость дополнительной емкости.
  • Возможно, ограниченный срок работы ячеек памяти.

Давайте попробуем оценить, насколько эти плюсы и минусы SSD весомы сами по себе и в сравнении с современными жесткими дисками именно при постоянной работе.

Разделы тестирования

Основная задача нашего тестирования — понять разницу в работе между SSD и обычным жестким диском. В первую очередь это касается скоростных характеристик: интересно посмотреть, насколько заметна разница в скорости между жестким диском и накопителем SSD в обычной работе пользователя ноутбука. Впрочем, наше тестирование этим не ограничивается.

Все тестирование разбито на четыре большие части. В первой части мы рассказываем об участниках тестирования, методике и т.д.

Во второй части — посмотрим на производительность участников тестирования в синтетических приложениях, а также оценим на примере одного из участников, насколько влияет на работу загруженность операционной системы данными и сторонними программами.

В третьей части мы сравним производительность участников тестирования в реальной работе. Это основные операции, связанные с работой операционной системы (загрузка, выключение, вход и выход из гибернации), а также скорость копирования файлов. Причем и на чистой системе, и на системе с установленными приложениями. Кроме того, мы посмотрим на такой важный параметр, как скорость копирования файлов.

Наконец, в четвертой части мы суммируем субъективные ощущения от использования SSD и HDD при обычной работе на ноутбуке. Плюс сравним такие параметры, как нагрев и шум, а также время работы от батарей.

Однако даже на этом наше тестирование не закончится. Ибо в моем распоряжении остались оба накопителя, операционная система с набором приложений (это моя рабочая система, так что она постоянно в работе и постепенно деградирует), а также ПО для клонирования. Так что возможно вернуться к тестам в любой момент и заодно посмотреть, ухудшатся ли показатели системы после долгой работы (об этом ходят упорные слухи). Поэтому мы приглашаем читателей активно участвовать в обсуждении, задавать вопросы, предлагать собственные тесты и указывать на моменты, где тот или иной вид накопителя отличается в лучшую или, наоборот, худшую сторону.

Читать еще:  Бэды на жестком диске

Участники тестирования и методика

Следует отметить, что судьба внесла некоторые коррективы в программу тестирования. Изначально мы планировали сравнить шесть накопителей: четыре жестких диска и два накопителя SSD. Однако на середине тестирования у нас сломался тестовый стенд, поэтому в ядре тестирования участие принимали всего три накопителя, но самых интересных. В случае, если у наших читателей возникнет большой интерес, можно попробовать протестировать по близкой методике и другие накопители.

Итак, в тестировании участвуют:

Seagate Momentus 5400.6 емкостью 500 ГБ;
Seagate Momentus 7200.2 емкостью 160 ГБ;
SSD CORSAIR CMFSSD-128GBG2D емкостью 128 ГБ.

Посмотрим на характеристики участников тестирования подробнее.

Как выбрать жесткий диск (2018)

Сменив в 80-х годах прошлого века накопители на гибких дисках и совсем уж архаичные перфокарты с перфолентами, HDD («Hard Disk Drive» – «накопитель на жестком диске») надолго стали основным устройством для хранения программ и данных на большинстве компьютеров. Правда, в последнее время они потихоньку сдают позиции:

SSD намного превосходят HDD по скорости, разница в цене с каждым годом все меньше, так что, пожалуй, еще лет 5-10 и жесткие диски уйдут в историю вслед за гибкими дисками и CD-ROM-ами. Но пока еще этого не произошло и существует, как минимум, два весомых повода предпочесть именно HDD:

— они пока еще значительно дешевле: средний SSD в 8-9 раз дороже среднего HDD аналогичной емкости;

— SSD имеет ограниченное число циклов записи – для домашнего компьютера это не так критично, но для многих серверных решений HDD обеспечит большую надежность хранения данных.

Название этот вид накопителей получил благодаря своей конструкции – информация в нем хранится на одном или нескольких жестких дисках с ферромагнитным покрытием. Доступ к данным обеспечивается с помощью магнитных головок, движущихся на небольшом (около 0,1 мк) расстоянии от вращающихся дисков.

HDD выпускаются в двух форм-факторах: 3,5″ и 2,5″. По сравнению с последним, 3,5″ HDD имеют больший максимальный объем и меньшую цену в пересчете на гигабайт объема. Если же низкая цена вам не так важна, как компактность, быстродействие и меньшее энергопотребление, то вам лучше обратить внимание на 2,5″ HDD. Существуют жесткие диски других форм-факторов (1,8″, например), но они обычно используются в спецтехнике и объем их производства невелик.

Определившись с форм-фактором, не спешите с покупкой – жесткие диски обладают множеством характеристик, определяющих их эффективность в тех или иных условиях использования.

Характеристики жестких дисков

Объем HDD – основной его параметр, оказывающий наибольшее влияние, как на цену устройства, так и на его привлекательность для покупателя. Требования программ к свободному месту на диске постоянно растут, как и объемы видеофайлов и файлов с фотографиями, поэтому желание приобрести накопитель большого объема вполне понятно. С другой стороны, HDD большого объема стоят дороже иного компьютера. Какого же объема диск выбрать?

Как видно из графика, наименьшую цену за гигабайт имеют диски объемом 3-6 ТБ. Прицениваясь к диску объемом 10 ТБ и более, проверьте – не будет ли более выгодной покупка двух дисков меньшего объема? И уж совсем дорогой выходит гигабайт объема при покупке дисков в 1ТБ и менее.

При покупке HDD емкостью более 2 ТБ, убедитесь, что SATA-контроллер материнской платы вашего компьютера поддерживает жесткие диски объемом более 2,2 ТБ, и что у вас установлена операционная система с поддержкой GPT (GUID Partition Table — новый стандарт таблицы разделов жесткого диска, способный адресовать более 2 ТБ). Поддержка GPT реализована в Windows начиная с версии 7, в MAC OS с версии 10.6 и во всех современных дистрибутивах linux. Если какое-то из этих двух условий не выполняется, вы не сможете использовать более 2,2 ТБ вашего нового HDD.

Если же вы хотите, чтобы загрузка также производилась с нового жесткого диска, материнская плата должна иметь UEFI BIOS. Все современные материнские платы поддерживают диски большого размера, затруднения могут возникнуть только с «материнками», выпущенными до 2011 года.

Скорость вращения шпинделя оказывает прямое влияние на скорость чтения и записи данных с жесткого диска. Высокооборотные диски в среднем имеют большую скорость передачи данных, чем низкооборотные, но также они более шумные и потребляют больше энергии.

Однако сравнивать диски разных производителей только по этому параметру не стоит: скорость чтения/записи зависит не только от скорости вращения шпинделя, но и от скорости позиционирования головок, от схемотехники контроллера жесткого диска и т.д. Поэтому, если вам важна скорость доступа к данным, лучше обратить внимание непосредственно на скоростные характеристики.

Максимальная скорость передачи данных представляет собой максимально достижимую на данной модели скорость чтения/записи. Скорость эта достигается только при определенных условиях, в обычной работе такие скорости достигаются только при переписывании нефрагментированных (состоящих из последовательно расположенных на диске блоков) файлов большого объема; обычные скорости будут намного меньше.

Если использование диска предполагает работу с большим количеством мелких файлов, стоит обратить внимание на среднее время доступа и среднее время задержки – чем меньше будут эти параметры, тем быстрее головка диска позиционируется на новый файл и тем быстрее будет работа с мелкими или фрагментированными файлами.

Заполнение диска гелием позволяет уменьшить аэродинамические эффекты, тормозящие вращение дисков и приводящие к вибрации. В результате, гелиевые жесткие диски имеют меньшее энергопотребление и меньшую шумность по сравнению с обычными, заполненными воздухом – это особенно важно для высокооборотных HDD. Также это позволяет уменьшить толщину дисков, что ведет к росту быстродействия и объема (за счет большего количества дисков в HDD).

Однако, такие HDD дороже обычных и очень требовательны к качеству изготовления – при нарушении герметичности гелий быстро «утекает» из корпуса, и не предназначенные для работы в воздушной атмосфере диски быстро приходят в негодность.

Назначение жесткого диска, указанное производителем, может помочь в выборе, но опираться только на него не стоит, поскольку нет четких критериев, по которым можно однозначно определить назначение HDD. Кроме того, иногда указание какого-нибудь назначения является просто маркетинговой уловкой.

Тем не менее, на этот параметр следует обратить внимание, когда режим работы жесткого диска отличается от обычного. Например, если на HDD ведется непрерывная круглосуточная запись (видеосистема) или он работает круглосуточно с сильной загрузкой, постоянно выполняя операции записи и чтения (сервер).

Если диск приобретается для установки в RAID (массив жестких дисков повышенной надежности хранения данных), обратите также внимание на оптимизацию под RAID-массив.

Обычный жесткий диск при попытке чтения со сбойного кластера, повторяет эту попытку несколько раз, пытаясь восстановить данные. HDD типа «RAID Edition» при сбое попытку чтения не повторяет, а сразу сообщает RAID-контроллеру о «сомнительном» кластере – это позволяет избежать падения производительности при появлении сбойных участков на одном из дисков массива.

Поддержка NCQ также может ускорить работу с диском в некоторых случаях – HDD с поддержкой NCQ способен оптимизировать находящуюся в памяти очередь команд к диску. Например, если в очереди находится несколько команд позиционирования/чтения, контроллер жесткого диска упорядочит эту очередь так, чтобы минимизировать перемещение головки.

Объем кэш-памяти. Кэш-память используется для буферизации данных: перед записью на диск данные помещаются в неё, и, если они потребуются компьютеру в ближайшее время, они будут прочитаны не с поверхности диска, а прямо из кэш-памяти, что, разумеется, в разы быстрее. Наличие кэш-памяти значительно ускоряет работу с данными на жестком диске, особенно с часто используемыми — индексами, загрузочными записями, таблицами размещения файлов, и т.д.

Объем кэш-памяти влияет на скорость работы незначительно – минимального для современных жестких дисков объема кэша в 32 МБ вполне достаточно для хранения служебной информации о диске. Впрочем, если использование диска предполагает работу с часто использующимися мелкими файлами (системный диск, диск сервера) то лучше выбрать модель с кэшем побольше – это увеличит вероятность того, что нужный файл окажется в буфере и доступ к нему будет осуществлен в разы быстрее. Если диск используется для хранения файлов большого объема, то размер буфера на производительность особого влияния оказывать не будет.

Гибридный SSHD-накопитель в качестве кэша второго уровня использует твердотельный диск объемом в несколько ГБ. Поскольку скорость чтения данных с SSD намного выше, чем с HDD, это дает прирост производительности, если на диске расположены часто используемые данные. Такие диски можно использовать в качестве системных, на них можно располагать рабочие программы и базы данных – это даст заметный прирост производительности.

Интерфейс. Современные диски для передачи данных используют либо SATA третьего поколения, либо серверный SAS. HDD SATA можно подключать к контроллеру SAS, а наоборот – нет.

Пропускная способность интерфейсов SATA III и SAS различная – первый дает максимум 6 Гбит/с, второй – 12.

На уровень шума во время работы и в простое следует обратить внимание, если диск приобретается для домашнего компьютера или если вы не любите посторонних звуков во время работы. Некоторые диски создают при работе шум уровнем до 36 дБ – это можно сравнить с громкостью спокойного разговора.

Читать еще:  Жесткий диск издает щелчки

То, что жесткие диски «боятся» ударов и вибраций – факт общеизвестный, но несколько преувеличенный – для закрепленных в корпусе компьютера HDD это не настолько важно, как для внешних жестких дисков. Большинство HDD способны без вреда для себя перенести падение на твердую поверхность с высоты 1″ (ударостойкость 40G) во время работы и с высоты более метра – в выключенном состоянии. Если же ваш компьютер испытывает в работе более серьезные нагрузки, выбирайте среди моделей с большей ударостойкостью.

Варианты выбора жестких дисков

Если вы хотите приобрести жесткий диск по минимальной цене, имейте в виду, что HDD на 0,5 TБ хоть и стоят дешевле, но при этом гигабайт объема обойдется вам намного дороже, чем на жестком диске большей емкости. Лучше немного доплатить и приобрести диск на 1 ТБ или больше.

Если вы желаете получить максимум объема за минимум денег, выбирайте среди жестких дисков на 3-6 ТБ – в этом диапазоне цена гигабайта объема самая низкая.

Купив HDD большого объема, вы надолго забудете о недостатке места на диске.

Если вы подбираете жесткий диск для сервера или видеосистемы, выбирайте среди моделей с соответствующим назначением.

RAID-массив способен гарантировать сохранение данных даже при полном разрушении одного из входящих в него жестких дисков. Для его создания предназначены HDD с оптимизацией под RAID-массив

Характеристики жестких дисков

Как и большинство компьютерных комплектующих, жесткие диски различаются по своим характеристикам. Такие параметры влияют на производительность железа и определяют целесообразность его использования для выполнения поставленных задач. В рамках данной статьи мы постараемся рассказать о каждой характеристике HDD, подробно описывая их действие и влияние на производительность или другие факторы.

Основные характеристики жестких дисков

Многие пользователи выбирают жесткий диск, беря в расчет только его форм-фактор и объем. Такой подход не совсем правильный, поскольку на работоспособность устройства влияет еще множество показателей, на них тоже нужно обращать внимание при покупке. Мы предлагаем вам ознакомиться с характеристиками, которые так или иначе будут влиять на ваше взаимодействие с компьютером.

Сегодня мы не будем говорить о технических параметрах и других составляющих рассматриваемого накопителя. Если вас интересует именно эта тема, рекомендуем прочитать отдельные наши статьи по следующим ссылкам.

Форм-фактор

Один из первых пунктов, с которым сталкиваются покупатели – размеры накопителя. Популярными считаются два формата – 2,5 и 3,5 дюймов. Меньшие обычно монтируются в ноутбуки, поскольку место внутри корпуса ограничено, а большие устанавливаются в полноразмерные персональные компьютеры. Если же 3.5 винчестер вы никак не поместите внутрь лэптопа, то 2.5 с легкостью устанавливается в корпус ПК.

Вы могли встречать накопители и меньших размеров, но они используются только в мобильных устройствах, поэтому при подборе варианта для компьютера не стоит обращать на них внимание. Конечно, размер жесткого диска определяет не только его вес и габариты, но и количество потребляемой энергии. Именно из-за этого 2.5-дюймовые HDD чаще всего задействуют как внешние накопители, поскольку им достаточно питания, поступаемого через интерфейс подключения (USB). Если же было принято решение сделать внешний 3.5 диск, он может требовать подачи дополнительного питания.

Объем

Далее пользователь всегда смотрит на объем накопителя. Он бывает разный – 300 ГБ, 500 ГБ, 1 ТБ и так далее. Эта характеристика определяет, какое количество файлов сможет уместиться на одном жестком диске. На данный момент времени уже не совсем целесообразно приобретать устройства с объемом менее 500 ГБ. Практически никакой экономии это не принесет (больший объем делает цену за 1 ГБ ниже), но однажды необходимый объект может просто не уместиться, особенно если учитывать вес современных игр и фильмов в высоком разрешении.

Стоит и понимать, что иногда цена за диск на 1 ТБ и 3 ТБ может значительно отличаться, видно это особенно на 2.5-дюймовых накопителей. Поэтому перед покупкой важно определить, для каких целей будет задействован HDD и сколько примерно на это пространства потребуется.

Скорость вращения шпинделя

Скорость чтения и записи в первую очередь зависит от скорости вращения шпинделя. Если вы ознакомились с рекомендованной статьей по составляющим жесткого диска, то уже знаете, что шпиндель и пластины крутятся вместе. Чем больше оборотов эти компоненты делают за минуту, тем быстрее происходит перемещение к нужному сектору. Из этого следует, что при большой скорости выделяется больше тепла, поэтому и требуется более сильное охлаждение. Кроме этого, данный показатель влияет и на шум. Универсальные HDD, которые чаще всего используются обычными юзерами, имеют скорость в диапазоне от 5 до 10 тысяч оборотов в минуту.

Диски со скоростью оборота шпинделя 5400 идеальны для использования в мультимедийных центрах и других подобных устройствах, поскольку основной упор при сборке такого оборудования сделан на низкое энергопотребление и выделение шума. Модели с показателем более 10000 лучше обойти стороной пользователям домашних ПК и присмотреться SSD. 7200 об/м при этом будет золотой серединой для большинства потенциальных покупателей.

Исполнение геометрии

Только что мы упомянули пластины жесткого диска. Они являются частью геометрии девайса и в каждой модели количество пластин и плотность записи на них различаются. Рассматриваемый параметр влияет и на максимальный объем накопителя, и на его итоговую скорость чтения/записи. То есть сохранение информации происходит конкретно на эти пластины, а чтение и запись производится головками. Каждый накопитель разделяется на радиальные дорожки, которые состоят из секторов. Поэтому именно радиус влияет на быстроту чтения информации.

Скорость чтения всегда выше у того края пластины, где дорожки длиннее, из-за этого чем меньше форм-фактор, тем ниже максимальная скорость. Меньшее количество пластин означает более высокую их плотность, соответственно, и больше скорость. Однако в интернет-магазинах и на сайте производителя достаточно редко указывают эту характеристику, из-за этого выбор становится труднее.

Интерфейс подключения

При подборе модели жесткого диска важно узнать и его интерфейс подключения. Если ваш компьютер более современный, скорее всего, на материнской плате установлены разъемы SATA. В старых моделях накопителей, которые сейчас уже не производятся, использовался интерфейс IDE. У SATA есть несколько ревизиций, каждая из них различается пропускной способностью. Третья версия поддерживает скорость чтения и записи до 6 Гбит/с. Для домашнего использования вполне хватит HDD с SATA 2.0 (скорость до 3 Гбит/c).

В более дорогих моделях вы могли наблюдать интерфейс SAS. Он совместим с SATA, однако подключаться могут только SATA к SAS, а не наоборот. Такая закономерность связана с пропускной способностью и технологией разработки. Если же вы сомневаетесь по поводу выбора между SATA 2 и 3, смело берите последнюю версию, в случае когда позволяет бюджет. Она совместима с предыдущими на уровне разъемов и кабелей, однако имеет улучшенное управление питанием.

Объем буфера

Буфером или кэшем называется промежуточное звено хранения информации. Оно обеспечивает временное сохранение данных, чтобы при следующем обращении жесткий диск смог моментально получить их. Необходимость в такой технологии возникает потому, что скорость чтения и записи обычно отличается и возникает задержка.

У моделей размером 3.5 дюймов объем буфера начинается от 8 и заканчивается 128 мегабайтами, но не стоит всегда присматриваться к вариантам с большим показателем, поскольку кэш практически не используется во время работы с объемными файлами. Правильнее будет сначала проверить разницу скорости записи и чтения модели, а потом, исходя из этого, уже определять оптимальный размер буфера.

Наработка на отказ

Наработка на отказ или MTFB (Mean Time Between Failures) обозначает надежность выбранной модели. Разработчики при тестировании партии определяют, сколько времени диск будет непрерывно работать без каких-либо повреждений. Соответственно, если вы покупаете устройство для сервера или долговременного хранения данных, обязательно смотрите на этот показатель. В среднем он должен быть равен одному миллиону часов и более.

Среднее время ожидания

Головка перемещается на любой участок дорожки за определенный промежуток времени. Такое действие происходит буквально за долю секунды. Чем меньше задержка, тем быстрее выполняются задачи. У универсальных моделей среднее время ожидания 7-14 МС, а у серверных — 2-14.

Энергопотребление и тепловыделение

Выше, когда мы говорили о других характеристиках, тема нагрева и потребления энергии уже была поднята, однако хотелось бы более детально рассказать об этом. Конечно, иногда владельцы компьютеров могут пренебречь параметром потребления энергии, но когда модель покупается для ноутбука важно знать, что чем больше значение, тем быстрее разряжается батарея при работе не от сети.

Некоторая часть потребляемой энергии всегда преобразуется в тепло, поэтому если вы не можете поставить в корпус дополнительное охлаждение, следует выбирать модель с более низким рассматриваемым показателем. Впрочем, с рабочими температурами HDD от разных производителей вы можете ознакомиться в другой нашей статье по следующей ссылке.

Теперь вы знаете основную информацию о главных характеристиках жестких дисков. Благодаря этому вы можете сделать правильный выбор при покупке. Если же вы во время прочтения статьи решили, что целесообразнее для ваших задач будет приобретение SSD, советуем ознакомиться с инструкциями по этой теме далее.

Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты 220 Вольт
Adblock
detector