Жесткий диск и его характеристики: Основные характеристики жесткого диска

Содержание

Основные характеристики жесткого диска

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.

Читайте также:
Из чего состоит жесткий диск
Логическая структура жесткого диска

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.

Читайте также: Как сделать внешний накопитель из жесткого диска

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.

Читайте также: Что означают цвета жестких дисков Western Digital

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.

Читайте также: Проверка скорости работы жесткого диска

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.

Читайте также: Способы подключения второго жесткого диска к компьютеру

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.

Читайте также: Что такое кэш-память на жестком диске

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.

Читайте также: Рабочие температуры разных производителей жестких дисков

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.

Читайте также:
Выбираем SSD для своего компьютера
Рекомендации по выбору SSD для ноутбука

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.
Помогла ли вам эта статья?
ДА НЕТ

Устройство и характеристики жесткого диска, SSD

Статья в доступной форме раскрывает основные принципы работы современных компьютерных запоминающих устройств — HDD и SSD. Читатель узнает о преимуществах и недостатках каждого типа носителей, а также о том, как выбрать носитель для своего компьютера. Долго рассказывать о важном значении запоминающих устройств и их основных функциях смысла особого нет. Практически всем известно, что в этих устройствах хранятся все данные, имеющиеся в компьютере: фотографии, видео, музыка, программы, текстовые файлы и др. На сегодняшний день в компьютерной технике используются 2 основных типа запоминающих устройств – это
жесткие диски и SSD
.

Жесткий диск


Жесткий диск (накопитель на жёстких магнитных дисках (НЖМД), «винчестер», англ. — hard disk drive (HDD) – постоянное запоминающее устройство, в котором используется принцип магнитной записи. Внутри этого носителя запись данных производится на жесткие пластины, изготовленные из легкометаллического сплава или стекла, покрытые слоем специального магнитного материала (чаще всего – двуокисью хрома). В зависимости от конструкции, в жестком диске могут использоваться одна или несколько таких пластин, быстро вращающихся на одной оси. За счет вращения создается своеобразный подпор воздуха, благодаря которому считывающие головки не касаются поверхности пластин, хотя и находятся очень близко к ним (всего несколько нанометров). Это гарантирует надежность записи и считывания данных. При остановке пластин, головки перемещаются за пределы их поверхности, поэтому механический контакт между головками и пластинами практически исключен. Такая конструкция обеспечивает долговечность жестких дисков. Кроме пластин, в состав жесткого диска входит накопитель, привод и блок электроники. Благодаря высокой надежности работы и относительно невысокой стоимости, жесткие диски сегодня являются самым распространенным устройством хранения информации. В разговорной речи жесткий диск часто называют «винчестером» или сокращенно «винтом». Этот термин когда-то давно был позаимствован у охотничьего винтовочного патрона «30-30 Winchester», популярного в США на момент создания первого жесткого диска, который в то время имел созвученое название «30-30».

SSD


SSD (solid-state drive) или твердотельный накопитель — запоминающее устройство относительно нового типа, работающее на основе использования микросхем памяти и в отличие от жесткого диска не содержащее движущихся частей. SSD по сравнению с жесткими дисками имеет ряд преимуществ: отсутствие какой-либо вибрации и шума, низкое энергопотребление, более высокая скорость работы при небольших размерах, стойкость к температурным колебаниям и механическому воздействию и др. SSD имеют свои недостатки. Самыми большими недостатками SSD являются их высокая стоимость и быстрая изнашиваемость (обычно, около 10 тис. циклов перезаписи, в более дорогих изделиях – до 100 тис.). Последнее обязательно должно учитываться при их эксплуатации. Не рекомендуется производить дефрагментацию таких носителей (это никак не ускорит поиск информации), размещать на них файл подкачки, а также производить другие действия, связанные с их «неоправданным» использованием. Среди операционных систем семейства Windows только Windows 7 учитывает эти особенности. При использовании более ранних версий ОС Windows срок службы SSD сокращается.
Вероятно, пройдя ряд совершенствований, носители SSD со временем вытеснят классические жесткие диски. Но пока для рядового пользователя последние остаются более предпочтительным вариантом с точки зрения как долговечности, так и стоимости. Основные характеристики жестких дисков и SSD:• Емкость – показатель, определяющий количество данных, которые на нем можно хранить. Сегодня существуют жесткие диски емкостью более 4000 ГБ. Максимальные показатели SSD более низкие. Нужно учитывать, что при маркировке емкости запоминающих устройств, производители используют величины, кратные не 1024 (как обычно принято), а 1000. То есть винчестер, емкость которого согласно маркировки равна, например, 500 ГБ, на самом деле сможет хранить не более 465 ГБ информации. • Интерфейс – совокупность линий связи, которыми запоминающее устройство подсоединяется к материнской плате компьютера. Каждый тип интерфейса имеет свои особенности и скорость передачи данных. Наиболее распространенным на данный момент является интерфейс SATA. Более старый PATA пока также встречается часто. • Форм-фактор, а иначе говоря физический размер запоминающего устройства, измеряется в дюймах. Классический жесткий диск имеет форм-фактор 3,5 дюйма. В ноутбуках, нетбуках и других портативных устройствах чаще всего используются запоминающие устройства 2,5 либо 1,8 дюйма, хотя встречаются и другие варианты. • Время произвольного доступа (RAT, random access time) – этот показатель имеет значение только при выборе жестких дисков (для SSD не актуально) и обозначает средний промежуток времени, за который устройство осуществляет позиционирования головки на нужный участок магнитной пластины. Этот параметра в современных устройств варьирует в пределах 2,5 — 16 мс (чем меньше, тем лучше). • Скорость вращения шпинделя – количество оборотов магнитных пластин жесткого диска за 1 минуту (для SSD не актуально). От этого показателя напрямую зависит производительность запоминающего устройства (чем выше, тем лучше), а также его энергопотребление, степень вибрации и шума (чем ниже, тем лучше). Здесь важен баланс: для стационарных компьютеров лучше выбрать более быстрый носитель, для портативного – более экономичный и тихий. Скорость вращения шпинделя современных жестких дисков может варьировать от 4200 до 15000 оборотов в минуту. • Объём буфера — специальной внутренней быстрой памяти диска, используемой для временного хранения данных с целью сглаживания перебоев при чтении и записи информации на носитель и ее передачи по интерфейсу. В современных запоминающих устройствах буфер может достигать размеров до 64 МБ. Чем этот показатель больше, тем лучше. Это основные характеристики жестких дисков и SSD, которые нужно учитывать при их выборе. Иногда говорят также о количестве операций ввода-вывода в секунду, уровне потребления электроэнергии, ударостойкости, скорости передачи информации и др. За всю историю своего существования жесткие диски производились многими фирмами. В связи с поглощением одних компаний другими, по состоянию на момент подготовки этого материала на рынке оставалось только три производителя этого типа устройств: Toshiba, WD (Western Digital) и Seagate. Их продукция воплощает многолетний опыт работы и является достаточно качественной. С запоминающими устройствами типа SSD дела обстоят иначе. Это новая, быстро развивающаяся отрасль, в которой свои силы пробуют многие производители. Говорить о более высоком качестве продукции отдельных из них особых оснований пока нет.

Основные характеристики жестких дисков (HDD)

Основные характеристики жестких дисков (HDD)

Принцип работы жесткого диска

Накопитель на жестком диске относится к наиболее совершенным и сложным устройствам современного персонального компьютера. Его диски способны вместить многие мегабайты информации, передаваемой с огромной скоростью. В то время как почти все элементы компьютера работают бесшумно, жесткий диск ворчит и поскрипывает, что позволяет отнести его к тем немногим компьютерным устройствам, которые содержат как механические, так и электронные компоненты.

Основные принципы работы жесткого диска мало изменились со дня его создания. Устройство винчестера очень похоже на обыкновенный проигрыватель грампластинок. Только под корпусом может быть несколько пластин, насаженных на общую ось, и головки могут считывать информацию сразу с обеих сторон каждой пластины. Скорость вращения пластин (у некоторых моделей она доходит до 15000 оборотов в минуту) постоянна и является одной из основных характеристик. Головка перемещается вдоль пластины на некотором фиксированном расстоянии от поверхности. Чем меньше это расстояние, тем больше точность считывания информации, и тем больше может быть плотность записи информации. Взглянув на накопитель на жестком диске, вы увидите только прочный металлический корпус. Он полностью герметичен и защищает дисковод от частичек пыли, которые при попадании в узкий зазор между головкой и поверхностью диска могут повредить чувствительный магнитный слой и вывести диск из строя. Кроме того, корпус экранирует накопитель от электромагнитных помех. Внутри корпуса находятся все механизмы и некоторые электронные узлы. Механизмы — это сами диски, на которых хранится информация, головки, которые записывают и считывают информацию с дисков, а также двигатели, приводящие все это в движение. Диск представляет собой круглую пластину с очень ровной поверхностью чаще из алюминия, реже — из керамики или стекла, покрытую тонким ферромагнитным слоем. Во многих накопителях используется слой оксида железа (которым покрывается обычная магнитная лента), но новейшие модели жестких дисков работают со слоем кобальта толщиной порядка десяти микрон. Такое покрытие более прочно и, кроме того, позволяет значительно увеличить плотность записи. Технология его нанесения близка к той, которая используется при производстве интегральных микросхем.

Количество дисков может быть различным — от одного до пяти, количество рабочих поверхностей, соответственно, вдвое больше (по две на каждом диске). Последнее (как и материал, использованный для магнитного покрытия) определяет емкость жесткого диска. Иногда наружные поверхности крайних дисков (или одного из них) не используются, что позволяет уменьшить высоту накопителя, но при этом количество рабочих поверхностей уменьшается и может оказаться нечетным.

Магнитные головки считывают и записывают информацию на диски. Принцип записи в общем схож с тем, который используется в обычном магнитофоне. Цифровая информация преобразуется в переменный электрический ток, поступающий на магнитную головку, а затем передается на магнитный диск, но уже в виде магнитного поля, которое диск может воспринять и «запомнить». Магнитное покрытие диска представляет собой множество мельчайших областей самопроизвольной (спонтанной) намагниченности. Для наглядности представьте себе, что диск покрыт слоем очень маленьких стрелок от компаса, направленных в разные стороны. Такие частицы-стрелки называются доменами. Под воздействием внешнего магнитного поля собственные магнитные поля доменов ориентируются в соответствии с его направлением. После прекращения действия внешнего поля на поверхности диска образуются зоны остаточной намагниченности. Таким образом сохраняется записанная на диск информация. Участки остаточной намагниченности, оказавшись при вращении диска напротив зазора магнитной головки, наводят в ней электродвижущую силу, изменяющуюся в зависимости от величины намагниченности. Пакет дисков, смонтированный на оси-шпинделе, приводится в движение специальным двигателем, компактно расположенным под ним. Скорость вращения дисков, как правило, составляет 7200 об/мин. Для того чтобы сократить время выхода накопителя в рабочее состояние, двигатель при включении некоторое время работает в форсированном режиме. Поэтому источник питания компьютера должен иметь запас по пиковой мощности. Теперь о работе головок. Они перемещаются с помощью прецизионного шагового двигателя и как бы «плывут» на расстоянии в доли микрона от поверхности диска, не касаясь его. На поверхности дисков в результате записи информации образуются намагниченные участки, в форме концентрических окружностей. Они называются магнитными дорожками. Перемещаясь, головки останавливаются над каждой следующей дорожкой. Совокупность дорожек, расположенных друг под другом на всех поверхностях, называют цилиндром. Все головки накопителя перемещаются одновременно, осуществляя доступ к одноименным цилиндрам с одинаковыми номерами.

Устройство диска

Типовой винчестер состоит из гермоблока и платы электроники. В гермоблоке размещены все механические части, на плате — вся управляющая электроника, за исключением предусилителя, размещенного внутри гермоблока в непосредственной близости от головок.

Под дисками расположен двигатель — плоский, как во флоппи-дисководах, или встроенный в шпиндель дискового пакета. При вращении дисков создается сильный поток воздуха, который циркулирует по периметру гермоблока и постоянно очищается фильтром, установленным на одной из его сторон.

Ближе к разъемам, с левой или правой стороны от шпинделя, находится поворотный позиционер, несколько напоминающий по виду башенный кран: с одной стороны оси находятся обращенные к дискам тонкие, длинные и легкие несущие магнитные головки, а с другой — короткий и более массивный хвостовик с обмоткой электромагнитного привода. При поворотах коромысла позиционера головки совершают движение по дуге между центром и периферией дисков. Угол между осями позиционера и шпинделя подобран вместе с расстоянием от оси позиционера до головок так, чтобы ось головки при поворотах как можно меньше отклонялась от касательной дорожки.

В более ранних моделях коромысло было закреплено на оси шагового двигателя, и расстояние между дорожками определялось величиной шага. В современных моделях используется так называемый линейный двигатель, который не имеет какой-либо дискретности, а установка на дорожку производится по сигналам, записанным на дисках, что дает значительное увеличение точности привода и плотности записи на дисках.

Обмотку позиционера окружает статор, представляющий собой постоянный магнит. При подаче в обмотку тока определенной величины и полярности коромысло начинает поворачиваться в соответствующую сторону с соответствующим ускорением; динамически изменяя ток в обмотке, можно устанавливать позиционер в любое положение. Такая система привода получила название Voice Coil (звуковая катушка) — по аналогии с диффузором громкоговорителя.

На хвостовике обычно расположена так называемая магнитная защелка — маленький постоянный магнит, который при крайнем внутреннем положении головок (landing zone — посадочная зона) притягивается к поверхности статора и фиксирует коромысло в этом положении. Это так называемое парковочное положение головок, которые при этом лежат на поверхности диска, соприкасаясь с нею. В ряде дорогих моделей (обычно SCSI) для фиксации позиционера предусмотрен специальный электромагнит, якорь которого в свободном положении блокирует движение коромысла. В посадочной зоне дисков информация не записывается.

В оставшемся свободном пространстве размещен предусилитель сигнала, снятого с головок, и их коммутатор. Позиционер соединен с платой предусилителя гибким ленточным кабелем, однако в отдельных винчестерах (в частности — в некоторых моделях Maxtor AV) питание обмотки подведено отдельными одножильными проводами, которые имеют тенденцию ломаться при активной работе. Гермоблок заполнен обычным обеспыленным воздухом под атмосферным давлением. В крышках гермоблоков некоторых винчестеров специально делаются небольшие окна, заклеенные тонкой пленкой, которые служат для выравнивания давления внутри и снаружи. В ряде моделей окно закрывается воздухопроницаемым фильтром. У одних моделей винчестеров оси шпинделя и позиционера закреплены только в одном месте — на корпусе винчестера, у других они дополнительно крепятся винтами к крышке гермоблока. Вторые модели более чувствительны к микродеформации при креплении: достаточно сильной затяжки крепежных винтов, чтобы возник недопустимый перекос осей. В ряде случаев такой перекос может стать труднообратимым или необратимым совсем. Плата электроники — съемная, подключается к гермоблоку через один – два разъема различной конструкции. На плате расположены: основной процессор винчестера; ПЗУ с программой; рабочее ОЗУ, которое обычно используется и в качестве дискового буфера; цифровой сигнальный процессор (DSP) для подготовки записываемых и обработки считанных сигналов и интерфейсная логика. На одних винчестерах программа процессора полностью хранится в ПЗУ, на других определенная ее часть записана в служебной области диска. На диске также могут быть записаны параметры накопителя (модель, серийный номер и т. п.). Некоторые винчестеры хранят эту информацию в электрически репрограммируемом ПЗУ (EEPROM).

Многие винчестеры имеют на плате электроники специальный технологический интерфейс с разъемом, через который при помощи стендового оборудования можно выполнять различные сервисные операции с накопителем: тестирование, форматирование, переназначение дефектных участков и т. п. У современных накопителей марки Conner технологический интерфейс выполнен в стандарте последовательного интерфейса, что позволяет подключать его через адаптер к алфавитно-цифровому терминалу или COM-порту компьютера. В ПЗУ записана так называемая тест-мониторная система (ТМОС), которая воспринимает команды, подаваемые с терминала, выполняет их и выводит результаты обратно на терминал. Ранние модели винчестеров, как и гибкие диски, изготовлялись с чистыми магнитными поверхностями; первоначальная разметка (форматирование) производилась потребителем по его усмотрению и могла быть выполнена любое количество раз. Для современных моделей разметка производится в процессе изготовления; при этом на диски записывается сервоинформация — специальные метки, необходимые для стабилизации скорости вращения, поиска секторов и слежения за положением головок на поверхностях. Не так давно для записи сервоинформации использовалась отдельная поверхность (dedicated — выделенная), по которой настраивались головки всех остальных поверхностей. Такая система требовала высокой жесткости крепления головок, чтобы между ними не возникало расхождений после начальной разметки. Сейчас сервоинформация записывается в промежутках между секторами (embedded — встроенная), что позволяет увеличить полезную емкость пакета и снять ограничение на жесткость подвижной системы. В некоторых современных моделях применяется комбинированная система слежения — встроенная сервоинформация в сочетании с выделенной поверхностью; при этом грубая настройка выполняется по выделенной поверхности, а точная — по встроенным меткам.

Поскольку сервоинформация представляет собой опорную разметку диска, контроллер винчестера не в состоянии самостоятельно восстановить ее в случае порчи. При программном форматировании такого винчестера возможна только перезапись заголовков и контрольных сумм секторов данных.

При начальной разметке и тестировании современного винчестера на заводе почти всегда обнаруживаются дефектные сектора, которые заносятся в специальную таблицу переназначения. При обычной работе контроллер винчестера подменяет эти сектора резервными, которые специально оставляются для этой цели на каждой дорожке, группе дорожек или выделенной зоне диска. Благодаря этому, новый винчестер создает видимость полного отсутствия дефектов поверхности, хотя на самом деле они есть почти всегда.

При включении питания процессор винчестера выполняет тестирование электроники, после чего выдает команду включения шпиндельного двигателя. При достижении некоторой критической скорости вращения плотность увлекаемого поверхностями дисков воздуха становится достаточной для преодоления силы прижима головок к поверхности и их поднятия на высоту от долей до единиц микрон над поверхностями дисков — головки «всплывают». С этого момента и до снижения скорости ниже критической головки «висят» на воздушной подушке и совершенно не касаются поверхностей дисков.

После достижения дисками скорости вращения, близкой к номинальной (обычно 3600, 4500, 5400 или 7200 об/мин), головки выводятся из зоны парковки, и начинается поиск сервометок для точной стабилизации скорости вращения. Затем выполняется считывание информации из служебной зоны, в частности таблицы переназначения дефектных участков.

В завершение инициализации выполняется тестирование позиционера путем перебора заданной последовательности дорожек. Если оно проходит успешно, процессор выставляет на интерфейс признак готовности и переходит в режим работы по интерфейсу.

Во время работы постоянно работает система слежения за положением головки на диске: из непрерывно считываемого сигнала выделяется сигнал рассогласования, который подается в схему обратной связи, управляющую током обмотки позиционера. В результате отклонения головки от центра дорожки в обмотке возникает сигнал, стремящийся вернуть ее на место.

Для согласования скоростей потоков данных — на уровне считывания/записи и внешнего интерфейса — винчестеры имеют промежуточный буфер, часто ошибочно называемый кэшем, объемом обычно в несколько десятков или сотен килобайт. В ряде моделей (например, Quantum) буфер размещается в общем рабочем ОЗУ, куда вначале загружается оверлейная часть микропрограммы управления, отчего действительный объем буфера получается меньшим, чем полный объем ОЗУ (80 – 90 Кб при ОЗУ 128 Кб у Quantum). У других моделей (Conner, Caviar) ОЗУ буфера и процессора сделаны раздельными.

При отключении питания процессор, используя энергию, оставшуюся в конденсаторах платы, либо извлекая ее из обмоток двигателя, который при этом работает как генератор, выдает команду на установку позиционера в парковочное положение, которая успевает выполниться до снижения скорости вращения ниже критической. В некоторых винчестерах (Quantum) этому способствует помещенное между дисками подпружиненное коромысло, постоянно испытывающее давление воздуха. При ослаблении воздушного потока коромысло дополнительно толкает позиционер в парковочное положение, где тот фиксируется защелкой. Движению головок в сторону шпинделя способствует также центростремительная сила, возникающая из-за вращения дисков.

Работа жесткого диска

Теперь — собственно о процессе работы винчестера. После начальной настройки электроники и механики микрокомпьютер винчестера переходит в режим ожидания команд от контроллера, расположенного на системной плате или интерфейсной карте. Получив команду, он включает нужную головку, по сервоимпульсам отыскивает нужную дорожку, дожидается, пока до головки «доедет» нужный сектор, и выполняет считывание или запись информации. Если контроллер запросил чтение/запись не одного сектора, а нескольких — винчестер может работать в так называемом блочном режиме, используя ОЗУ в качестве буфера и совмещая чтение/запись с передачей информации к контроллеру или от него.

Для оптимального использования поверхности дисков применяется так называемая зоновая запись (Zoned Bit Recording — ZBR), принцип которой состоит в том, что на внешних дорожках, имеющих большую длину (а следовательно — и информационную емкость), информация записывается с большей плотностью, чем на внутренних. Таких зон с постоянной плотностью записи в пределах всей поверхности образуется до десятка и более; соответственно, скорость чтения и записи на внешних зонах выше, чем на внутренних. Благодаря этому, файлы, расположенные ближе к «началу» винчестера, в целом будут обрабатываться быстрее файлов, расположенных ближе к его «концу».

Теперь о том, откуда берутся неправдоподобно большие количества головок, указанные в параметрах винчестеров. Когда-то эти числа — число цилиндров, головок и секторов на дорожке — действительно обозначали реальные физические параметры (геометрию) винчестера. Однако при использовании ZBR количество секторов меняется от дорожки к дорожке, и для каждого винчестера эти числа различны, поэтому стала использоваться так называемая логическая геометрия, когда винчестер сообщает контроллеру некие условные параметры, а при получении команд сам преобразует логические адреса в физические. При этом в винчестере с логической геометрией, например, в 520 цилиндров, 128 головок и 63 сектора (общий объем — 2 Гб) находится, скорее всего, два диска и четыре головки чтения/записи.

В винчестерах последнего поколения используются технологии PRML (Partial Response, Maximum Likelihood — максимальное правдоподобие при неполном отклике) и S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis and Report Technology — технология самостоятельного следящего анализа и отчетности). Первая разработана по причине того, что при существующих плотностях записи уже невозможно четко и однозначно считывать сигнал с поверхности диска: уровень помех и искажений очень велик. Вместо прямого преобразования сигнала используется его сравнение с набором образцов и на основании максимальной похожести делается заключение о приеме того или иного кодового слова — примерно так же мы читаем слова, в которых пропущены или искажены буквы.

Винчестер, в котором реализована технология S.M.A.R.T., ведет статистику своих рабочих параметров (количество старт/стопов и наработанных часов, время разгона шпинделя, обнаруженные/исправленные ошибки и т. п.), которая регулярно сохраняется в перепрограммируемом ПЗУ или в служебных зонах диска. Эта информация накапливается в течение всей жизни винчестера и может быть в любой момент затребована программами анализа; по ней можно судить о состоянии механики, условиях эксплуатации или примерной вероятности выхода из строя.

Объем, скорость и время доступа

Основными задачами производителей всегда было увеличение объема хранящейся на дисках информации и скорости работы с этой информацией. Как увеличить объем диска? Наиболее очевидным решением является увеличение количества пластин в корпусе жесткого диска. Подобным образом обычно различаются модели в пределах одного модельного ряда. Этот способ является наиболее простым и позволяет на одной и той же элементной базе получать диски различной емкости. Но у этого способа существуют естественные ограничения: количество дисков не может быть бесконечным. Увеличивается нагрузка на мотор, ухудшаются температурные и шумовые характеристики диска, вероятность брака растет пропорционально количеству пластин, а значит, труднее обеспечить надежность. Среди промышленно производимых дисков наибольшим количеством пластин обладает SCSI диск Seagate Barracuda 180 — у этого винчестера аж 12 пластин! Есть и рекордсмены в области упрощения устройства дисков. Это, например, рассматриваемый нами далее Maxtor 513DX и 541DX, у которого один диск, используемый только с одной стороны.

Технологически более сложный (и более перспективный) метод увеличения объема — увеличение плотности записи информации. Тут возникает целый ряд технологических проблем. Современные пластины изготовляются из алюминия или даже из стекла (некоторые модели IBM). Магнитное покрытие имеет сложную многослойную структуру и покрыто сверху специальным защитным слоем. Размеры частиц магнитного покрытия уменьшаются, а чувствительность их возрастает. Помимо улучшения параметров самих пластин, существенным усовершенствованиям должна подвергнуться система считывания информации. Необходимо уменьшить зазор между головкой и поверхностью пластины, повысить чувствительность головки. Но и тут законы физики накладывают свои естественные ограничения на предел применения подобных технологий. Ведь размеры магнитных частиц не могут уменьшаться бесконечно.

Самый простой способ увеличить скорость считывания — увеличить скорость вращения пластин. По этому пути и пошли конструкторы. Если пластины вращаются с большей скоростью, то за единицу времени под считывающей головкой проходит больше информации. На увеличение скорости считывания влияет также и рассмотренное выше увеличение плотности записи информации. Именно по этой причине SCSI диски, как правило, обладают большей скоростью вращения. Однако на такой скорости сложнее точно позиционировать головку считывания, поэтому плотность записи там меньше, чем на некоторых IDE дисках, а стоят такие диски больше.

Так как головка при поиске информации перемещается только поперек диска, она вынуждена «ждать», пока диск повернется, и сектор с запрашиваемыми данными окажется доступным для чтения. Это время зависит только от скорости вращения диска и называется временем ожидания информации (latency). Но необходимо понимать, что общее время доступа к информации определяется временем поиска нужной дорожки на диске и временем позиционирования внутри этой дорожки. Увеличение скорости вращения диска уменьшает лишь последнее значение. Для уменьшения времени поиска нужной дорожки совершенствуют привод считывающей головки и уменьшают диаметр пластин диска. Почти все современные винчестеры выпускаются с пластинами диаметром 2,5 дюйма.

Позиционирование головки вообще является отдельной, весьма нетривиальной проблемой. Достаточно сказать, что при современной плотности записи приходится учитывать даже тепловое расширение! Таким образом, увеличение скорости вращения диска существенно затрудняет точное позиционирование головки. И в попытках увеличить быстродействие диска иногда приходится жертвовать объемом, используя пластины с меньшей плотностью записи. Неудивительно, что наиболее дорогие и быстрые винчестеры, отличающиеся более высокой скоростью вращения, не используют максимальной технологически доступной на данный момент плотности записи. За скорость приходится платить.

Так какому диску отдать предпочтение? При одинаковом объеме большего внимания заслуживают модели с большей плотностью записи, по сравнению с моделями с большим количеством дисков, хотя бы потому, что у них выше линейная скорость чтения/записи (большие файлы читаются быстрее). Скорость доступа к информации напрямую зависит от скорости вращения пластин (быстрее работа с большим количеством мелких файлов). Но увеличение скорости приводит к удорожанию изделий, а иногда приходится жертвовать и плотностью записи.

Интерфейсы жестких дисков

Развитие интерфейсов винчестеров шло двумя параллельными путями: дешевым и дорогим. Дорогое решение заключалось в создании на плате самого винчестера отдельного интеллектуального контроллера, который бы брал на себя значительную часть работы по взаимодействию с винчестером. Результатом этого подхода явился интерфейс SCSI, который быстро завоевал популярность на рынке серверов. Одним из преимуществ этого подхода являлась возможность подключения к компьютеру значительного для того времени количества устройств, требующих для своей работы широкого канала передачи данных.

Простое и дешевое решение — переложить значительную часть операций по вводу-выводу на центральный процессор. У этого решения вполне очевидный недостаток: снижение общей вычислительной мощности системы, особенно заметное при многозадачной работе. А в те времена, когда процессоры не были такими мощными, это сильно ограничивало возможности, в частности, файловых серверов. Результатом воплощения в жизнь этого подхода явился широко распространенный интерфейс IDE.

Этот интерфейс был сравнительно дешев и, хотя не был самым производительным, полностью вытеснил другие интерфейсы с рынка дешевых и недорогих систем. Он постепенно развивался, и со временем появились стандарты UDMA, существенно ускоряющие работу винчестеров, интерфейсы IDE стали более интеллектуальными. А так как производительность процессоров росла быстрее производительности винчестеров, то ограничения интерфейса IDE играли все меньшую роль.

Тем самым на сегодня мы имеем два типа винчестеров: высокопроизводительные SCSI и «ширпотреб» IDE. Принципиальных различий в устройстве самих винчестеров SCSI и IDE нет, но исторически сложилось так, что SCSI рассчитан на сегмент дорогих серверных решений, поэтому в среднем он быстрее и, как следствие, существенно дороже.

Пропускная скорость SCSI значительно выше IDE, целых 160 Мб/с. А IDE работает со скоростью 33,66 и 100 Мб/с. Соответствующие стандарты называются ATA/33, ATA/66 и ATA/100.

Внешние жесткие диски

Говоря об интерфейсах для подключения винчестеров, стоит вспомнить и о переносных винчестерах. В настоящее время существует несколько решений для подключения внешних устройств. Во-первых, есть винчестеры, подключающиеся к USB-порту. Они используются в основном для обмена данными с цифровыми камерами и прочими мобильными устройствами. В силу невысокой пропускной способности этой шины, подобные диски, конечно, не смогут сравниться в производительности с внутренними устройствами.

Все большее распространение получает новый интерфейс IEEE1394, который может использоваться не только для подключения жестких дисков, но и других устройств, работающих с большими массивами данных, например видеокамер. Контроллеры этого интерфейса иногда даже встраиваются в материнские платы. Его производительности хватает, например, для проигрывания видео высокого качества: заявленная пропускная способность интерфейса достигает 50 Мб/с. Напомним, что еще пару лет назад такой скоростью не мог похвастаться интерфейс IDE.

Покупая внешние винчестеры, следует особенно обратить внимание на ударопрочность.

Новости жестких дисков

Bluetooth HDD от «Тошиба»

Корпорация «Тошиба» представила концепт нового устройства для хранения данных, компактного мобильного HDD с поддержкой Bluetooth, на котором можно хранить до 5 Гб данных. BluetoothTM Pocket Server открывает новые возможности для передачи данных на расстоянии для разнообразных цифровых продуктов. Карманный сервер сохраняет информацию на 1,8-дюймовый HDD, объема которого хватает на запись почти 37 часов видео в формате MPEG-4 или 1000 музыкальных треков. Внедрение новой технологии позволит передавать и скачивать данные в беспроводных сетях, используя телеприемники, сотовые телефоны, PDA, компьютеры и цифровые камеры. Для корпоративных пользователей предоставляется возможность воспроизведения информации на оснащенном Bluetooth принтере или проекторе без необходимости присутствия промежуточного компьютера. Если же большие объемы данных необходимо перенести на компьютер, то для оптимальной скорости передачи может использоваться интегрированный USB-порт. «Тошиба» позиционирует BluetoothTM Pocket Server как существенный компонент мобильных AV сетей с большим числом составляющих и планирует выпустить в коммерческое производство новый продукт уже в первой половине 2002 г.

Новые высокопроизводительные жесткие диски от «Фуджицу»

Японская компания «Фуджицу» представила новые серии тонких жестких дисков MAP и MAS. 3,5-дюймовые диски новых серий имеют высоту всего один дюйм и предназначены для высокопроизводительных коммерческих приложений. Как сообщает производитель, плотность записи, по сравнению с моделями предыдущего поколения, удвоилась, а внутренняя скорость передачи данных возросла на 25% (для серии MAP) и на 28% (для серии MAS).

Серия жестких дисков MAP состоит из трех жестких дисков со скоростью вращения 10000 оборотов в минуту объемом 36, 73 и 147 Гб. В серию MAS входят три модели со скоростью вращения 15000 оборотов в минуту объемом 18, 36 и 73 Гб. Диски обеих серий оснащены буфером объемом 8 Мб, а также 32-разрядной внутренней шиной для ускорения доступа к данным.

Жесткие диски новых серий оснащены интерфейсом Ultra320 SCSI, который позволяет достичь высокой производительности и надежности. Диски серии MAP также поддерживают интерфейс FC-AL2. Максимальная внутренняя скорость передачи данных для дисков серии MAS составляет 114 Мб в секунду, а для дисков серии MAP — 107 Мб в секунду.

Использование жидкостных подшипников позволило снизить шумность дисков в режиме готовности до 36 дБ (для дисков со скоростью вращения 15000 оборотов в минуту) и до 34 дБ (для дисков со скоростью вращения 10000 оборотов в минуту).

Первые образцы жестких дисков серии MAP поступят OEM-клиентам в июле 2002 года, а диски серии MAS будут поставляться с сентября 2002 года.

Технология записи жестких дисков с плотностью 300 Гбит/дюйм2 от «Фуджицу»

Компания «Фуджицу» разработала технологию головок чтения и носителей, позволяющую добиться плотности записи информации на жестких дисках в 300 Гбит/дюйм2. Ожидается, что технология будет реализована в 2,5″ дисках в течение ближайших двух лет.

Основываясь на технологии записи с плотностью 100 Гбит/дюйм2, инженеры «Фуджицу» продемонстрировали, как можно добиться линейной плотности свыше 1000 kFCI при продольной записи на синтетические ферромагнитные диски, что обеспечивает плотность записи 150 Гбит/дюйм2, то есть при записи на «продвинутые» синтетические ферромагнитные диски и при использовании высокочувствительных головок чтения можно добиться плотности записи в 300 Гбит/дюйм2.

В течение 4 лет компания планирует довести емкость жестких дисков до 360 Гбайт, достаточной для записи 76 DVD-фильмов высокого качества. По мнению производителя, эти нововведения приведут к росту на рынке 2,5″ жестких дисков для ПК и других устройств и окончательно вытеснят 3,5″ жесткие диски.

Как выбрать жесткий диск?

Ниже мы рассмотрим основные критерии выбора современных жестких дисков, расскажем на что следует обратить внимание при покупке винчестера и приведем основные отличительные характеристики HDD дисков.

Содержание:

  1. Выбор основного накопителя.
  2. Каким объемом должен обладать жесткий диск?
  3. Производительность, скорость чтения и записи.
  4. Другие характеристики, на которые следует обратить внимание.
  5. Почему HDD лучше подходят для статического хранения информации?

HDD жесткие диски представляют собой магнитные запоминающие устройства, которые характеризуются большим объёмом внутренней памяти, достаточной скоростью записи и считывания, а также вполне доступной ценой. История винчестеров начинается в середине пятидесятых годов прошлого века, когда были созданы первые прототипы магнитных жестких дисков, обладающих мизерными, по нынешним меркам, объёмами и громадными размерами.

Интересный факт: в начале семидесятых годов XX века, компания IBM начала разработку нового типа магнитных жестких дисков, в одном корпусе которого были объединены считывающие, записывающие головки, а также само тело диска. Проект компании получил кодовое название «30-30», означающие два модуля по тридцать мегабайт. Кодовое название «30-30» было созвучным с маркировкой популярных охотничьих боеприпасов «.30-30 Winchester». С тех пор «винчестер» стал неофициальным названием большинства HDD накопителей.

Как правило, классические HDD устанавливаются в корпус компьютера путем подключения к запоминающему устройству кабеля питания и кабеля интерфейса SATA. Также существуют внешние жесткие диски, выполненные в виде отдельного устройства, подключаемого через USB.

В добавок к большим объёмам и доступности, магнитные накопители считаются достаточно надежными устройствами для хранения данных. Срок работы таких накопителей может достигать свыше 5-10 лет, чего более чем достаточно для домашнего использования.

Эти преимущества, сделали жесткие диски одними из самых популярных и часто встречаемых накопителей в персональных компьютерах во всем мире. Несмотря на длинную историю и популярность жестких дисков, многие пользователи задаются вопросом: «Как правильно выбрать накопитель и на что обратить внимание при покупке нового жесткого диска». С этим мы поможем разобраться ниже.

Выбор основного накопителя

Для начала следует сразу разделить понятие «жесткий диск», которое в рамках данной статьи будет применяться только к HDD дискам. Прямым конкурентом жестких дисков являются твердотельные SSD накопители, обладающие повышенной скоростью записи и считывания, но более скромными объёмами и повышенной стоимостью.

В данный момент большинство современных персональных компьютеров оборудованы двумя типами запоминающих устройств. SSD-диски, из-за своей высокой производительности, используются для установки операционной системы, программ, игр и т.д. Это позволяет получить максимальную эффективность, быстродействие и скорость работы.

В то же время, HDD-носители, из-за своих больших объёмов, надежности и доступной стоимости, применяются для хранения личных данных, вроде фотографий, видеозаписей, документов и других файлов, которые большинство времени статически хранятся на носителе.

Стоит понимать, что вышесказанное – не аксиома, и любой пользователь может применять HDD накопитель для установки операционной системы и программ (как это делалось до всеобщего распространения быстрых твердотельных накопителей), но общая эффективность системы в таком случае будет ниже, чем при использовании SSD. Именно поэтому рекомендуем сразу определиться с тем, для каких задач будет использоваться жесткий диск, поскольку его дальнейший выбор во много будет зависеть именно от этого.

Каким объемом должен обладать жесткий диск?

Сейчас на прилавках магазинов редко можно встретить жесткие диски объемами менее 500 гигабайт. Это обусловлено тем, что с развитием цифровых технологий размеры файлов и другой информации стали значительно увеличиваться.

К примеру, еще каких-то 10 лет назад, стандартный размер игр не превышал 10 гигабайт (популярный шутер 2009 года Call of Duty: Modern Warfare 2 занимает 6.52 гигабайт памяти). В данный момент размер видеоигр может достигать ста и более гигабайт (шутер Battlefield 1 со всеми установленными дополнениями занимает примерно 80 гигабайт дискового пространства).

Фотографии с большим разрешением, объёмные видеозаписи и другая информация, может занимать значительный объем, поэтому при покупке нового накопителя, лучше обратить внимание на диски объемом от одного терабайта, который уже стал неким стандартом для магнитных накопителей.

Важно! Жесткие диски объёмом более двух терабайт требуют наличия прошивки UEFI вместо стандартного BIOS, поскольку последний не поддерживает диски объёмом более двух терабайт. Накопитель будет работать в штатном режиме, но на него можно будет записать не более двух терабайт информации, независимо от его реального объема.

Чтобы узнать Вашу прошивку, следует внимательно ознакомиться с характеристиками материнской платы или самостоятельно зайти в BIOS (нередко производители называют UEFI БИОСом, чтобы не путать лишний раз пользователей), где будет присутствовать возможность настройки UEFI. Также очевидной характеристикой UEFI, отличающей его от BIOS, является поддержка курсора мыши и более удобный графический интерфейс.

Производительность, скорость чтения и записи

Определившись с необходимым объемом жесткого диска, следует разобраться со скоростью записи и считывания информации.

Данная характеристика напрямую влияет на комфорт от использования и быстродействие системы. Диски с более высокой скоростью позволяют получить практически мгновенный доступ к информации, а работа программ, игр и других утилит на быстром диске будет происходить без «подтормаживаний» и других негативных моментов.

В данный момент самыми быстрыми являются SSD диски, в то время как HDD используются для статичного хранения информации, поэтому если у Вас уже установлен SDD, можно не тратить лишние деньги на более скоростной HDD. В случае, если у Вас будет установлен один HDD, следует обратить внимание на модели с повышенной скоростью записи и считывания.

Стоит отметить, что из-за особенности конструкции HDD накопителей, диски с повышенным объемом будут иметь более высокую скорость работы, а стандартный жесткий диск объёмом 1 или 2 терабайт и скоростью вращения шпинделя 7200 оборотов за минуту (характеристика, отвечающая за скорость записи и считывания информации с носителя), будет вполне достаточным для комфортного использования в домашнем компьютере.

Другие характеристики, на которые следует обратить внимание

Из других характеристик, которые стоит учитывать при выборе жесткого диска являются:

  • Кэш или объем буфера – встроенная память накопителя, отвечающая за быстродействие носителя. В доступном сегменте можно встретить носители с кэшем от 16 до 256 мегабайт. Если диск будет использоваться в виде хранилища, можно выбирать модель с небольшим объемом кэша. Если носитель устанавливается как основной, следует отдать предпочтение моделям с повышенным буфером памяти.
  • Производитель – в интернете постоянно ведутся споры об производителях жестких дисков. Некоторым импонирует один производитель, другие предпочитают выбирать иную компанию. Если взглянуть на эту ситуацию не предвзято, можно понять, что большинство популярных производителей находятся примерно на одном уровне по надежности, качеству исполнения и производительности. Это не означает, что следует просто покупать самый дешевый накопитель. Это лишь наталкивает на факт, что усредненный вариант будет служить и безотказно работать на протяжении всего эксплуатационного периода.
  • Уровень шума – немаловажным параметром при выборе жесткого диска является его уровень шума, который может мешать пользователю и окружающим. Каждый жесткий диск издает множество звуков, которые обусловлены наличием движущихся частей в конструкции запоминающего устройства. Если в планах стоит собрать максимально тихий компьютер, следует отдать предпочтение малошумным моделям или SSD накопителям, которые не издают звуков при работе.
  • Размер – стандартный встроенный жесткий диск для настольного ПК имеет стандартный размер 3.5 дюйма. 2.5-дюймовые модели используются в ноутбуках (но их также можно подключить к материнской плате, если использовать монтажный переходник).
  • Интерфейс подключения – большинство современных дисков использует интерфейс SATA, обеспечивающий высокую производительность и скорость работы накопителя. Помимо него существует IDE интерфейс, который некогда был популярен, но в данный момент утратил свою актуальность. Таким образом лучше выбирать накопитель с SATA интерфейсом.

Почему HDD лучше подходят для статического хранения информации?

Магнитные жесткие диски представляют собой надежные и эффективные носители, которые превосходно справляются с задачей «пассивного» хранения большого количества информации. Помимо этого, у пользователя всегда остается возможность дополнительно обезопасить себя от внезапного удаления данных при помощи функции «Дисковое пространство». С тем, как это сделать можно ознакомиться в статье «Как создать дисковое пространство или зеркальный том в Windows 8 или 10».

К этому следует добавить возможность восстановления данных при помощи специальной утилиты RS Partition Recovery, которая сможет в случаях случайного удаления, форматирования, уничтожения вирусами, повреждения в ходе изменения файловой системы и логической структуры накопителя и т.д.

RS Partition Recovery представляет собой продвинутый комплекс для восстановления данных с флешек, HDD дисков, SSD накопителей и карт памяти любых типов.

При помощи всего одной утилиты для восстановления информации можно быстро вернуть утерянные фотографии, видео, документы и другую ценную информацию.

Функционал RS Partition Recovery включает в себя быстрое сканирование для поиска недавно удаленной информации, а также полный анализ диска – специальная функция для поиска всех возможных для восстановления данных. Это позволяет оперативно вернуть данные или просканировать весь диск для восстановления информации, утерянной вплоть до нескольких месяцев назад. Чтобы ознакомиться со всеми особенностями и возможностями RS Partition Recovery, рекомендуем посетить официальную страницу программы.

Часто задаваемые вопросы

Это сильно зависит от емкости вашего жесткого диска и производительности вашего компьютера. В основном, большинство операций восстановления жесткого диска можно выполнить примерно за 3-12 часов для жесткого диска объемом 1 ТБ в обычных условиях.

Если файл не открывается, это означает, что файл был поврежден или испорчен до восстановления.

Используйте функцию «Предварительного просмотра» для оценки качества восстанавливаемого файла.

Когда вы пытаетесь получить доступ к диску, то получаете сообщение диск «X: \ не доступен». или «Вам нужно отформатировать раздел на диске X:», структура каталога вашего диска может быть повреждена. В большинстве случаев данные, вероятно, все еще остаются доступными. Просто запустите программу для восстановления данных и отсканируйте нужный раздел, чтобы вернуть их.

Пожалуйста, используйте бесплатные версии программ, с которыми вы можете проанализировать носитель и просмотреть файлы, доступные для восстановления.

Сохранить их можно после регистрации программы – повторное сканирование для этого не потребуется.

Характеристики внешних жесткий дисков — Ferralabs

Внешний жесткий диск – одно из самых востребованных периферийных устройств для компьютера. В отличие от флешки, это практически идеальный хранитель информации. Жесткие диски весьма надежны и долговечны, а стоимость мегабайта их памяти очень мала.

Внешний жесткий диск – одно из самых востребованных периферийных устройств для компьютера. В отличие от usb flash накопителя, это практически идеальный хранитель информации. Жесткие диски весьма надежны и долговечны, а стоимость мегабайта их памяти очень мала (начинается с 0,005 рубля за мегабайт). Правда, потихоньку появляются и твердотельные накопители на баз флеш-памяти, но они пока не сравнимы с жесткими дисками ни по цене, ни по объему. Попробуем привести краткое толкование основных характеристик внешних жестких дисков.

Форм-фактор. Это параметр, который определяется диаметром пластины жесткого диска, то есть самого запоминающего устройства. Чем меньше форм-фактор, тем компактнее сам диск, но тем меньший объем может он иметь. Кроме форм-фактора, объем диска формируется еще числом пластин, но чем оно больше, тем менее диск надежен. Форм фактор традиционно измеряется в дюймах. Большие настольные диски имеют форм-фактор 2,5’’ или 3,5’’, маленькие переносные – от 1’’ до 2’’.

Скорость вращения диска. Влияет на скорость диска в целом. Для внешних дисков максимальная скорость вращения – 7200 rpm, достаточно быстрыми считаются модели со скоростью 5400 rpm. Для дисков небольшого объема, предназначенных для хранение небольших файлов, объем может быть меньше.

Тип подключения – тоже влияет на скорость, но передачи данных между диском и компьютером. Самый распространенный, и вместе с тем самый медленный – universal serial bus (USB). Жесткий диск usb интерфейса может передавать данные максимум со скоростью 480 Мбит/с. Существуют и более быстрые, но менее распространенный интерфейсы.

Буфер, а вернее, его объем – еще одна характеристика, влияющая на скорость диска. В буфере хранятся самые часто запрашиваемые данные, как в кэш-памяти процессора. Объем буфера современного большого диска должен составлять 8 Мб и больше.

Скорость записи/чтения – еще один влияющий на скорость диска параметр. Меняется со временем, поэтому обычно указывают среднюю скорость записи и чтения.

Емкость диска. Один из самых важных параметров, иногда – единственный, по которому диск выбирается. Емкость внешних дисков – 8 Тб, хотя большинство пользовательских моделей – не более 1000 Гб. Диски с маленьким форм-фактором обычно бывают не больше 120 Гб.

Стойкость к ударам во время работы и в состоянии покоя – определяет максимальную перегрузку, на которую рассчитан защитный механизм жесткого диска.

Жесткий диск — это… Что такое Жесткий диск?

Схема устройства накопителя на жёстких магнитных дисках.

Накопи́тель на жёстких магни́тных ди́сках, НЖМД, жёсткий диск, винче́стер (англ. Hard (Magnetic) Disk Drive, HDD, HMDD; в просторечии винт, хард, харддиск) — энергонезависимое перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Является основным накопителем данных практически во всех современных компьютерах.

В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома. В НЖМД используется от одной до нескольких пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образуемого у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках 5-10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства. При отсутствии вращения дисков, головки находятся у шпинделя или за пределами диска в безопасной зоне, где исключён их нештатный контакт с поверхностью дисков.

Название «Винчестер»

По одной из версий название «винчестер» накопитель получил благодаря фирме 1973 году выпустила жёсткий диск модели 3340, впервые объединивший в одном неразъёмном корпусе пластины диска и считывающие головки. При его разработке инженеры использовали краткое внутреннее название «30-30», что означало два модуля (в максимальной компоновке) по 30 Мб каждый. Кеннет Хотон, руководитель проекта, по созвучию с обозначением популярного охотничьего ружья «Winchester 30-30»[1] предложил назвать этот диск «винчестером»[2].

В Европе и США название «винчестер» вышло из употребления в 1990-х годах, в русском же языке сохранилось и получило полуофициальный статус, а в компьютерном сленге сократилось до слов «винт» (наиболее употребимый вариант), «винч» и «веник».

Характеристики

Разобранный жёсткий диск Quantum fireball (модель 2001 года)

Интерфейс (англ. interface) — набор, состоящий из линий связи, сигналов, посылаемых по этим линиям, технических средств, поддерживающих эти линии, и правил обмена. Современные накопители могут использовать интерфейсы Serial ATA, SAS, FireWire, Fibre Channel.

Ёмкость (англ. capacity) — количество данных, которые могут храниться накопителем. Ёмкость современных устройств достигает 2000 Гб. (2 Тб) В отличие от принятой в информатике (случайно) системе приставок, обозначающих кратную 1024 величину (кило=1024, мега=1 048 576 и т. д.; позже для этого были не очень успешно введены двоичные приставки), производителями при обозначении ёмкости жёстких дисков используются кратные 1000 величины. Так, напр., «настоящая» ёмкость жёсткого диска, маркированного как «200 Гб», составляет 186,2 ГиБ.[3]

Физический размер (форм-фактор) (англ. dimension) — почти все современные (2001—2008 года) накопители для персональных компьютеров и серверов имеют размер либо 3,5, либо 2,5 дюйма. Последние чаще применяются в ноутбуках. Так же получили распространение форматы — 1,8 дюйма, 1,3 дюйма, 1 дюйм и 0,85 дюйма. Прекращено производство накопителей в формфакторах 8 и 5,25 дюймов.

Время произвольного доступа (англ. random access time) — время, за которое винчестер гарантированно выполнит операцию чтения или записи на любом участке магнитного диска. Диапазон этого параметра невелик от 2,5 до 16 мс, как правило, минимальным временем обладают серверные диски (например, у Hitachi Ultrastar 15K147 — 3,7 мс[4]), самым большим из актуальных — диски для портативных устройств (Seagate Momentus 5400.3 — 12,5[5]).

Скорость вращения шпинделя (англ. spindle speed) — количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и скорость передачи данных. В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 7200 и 10 000 (персональные компьютеры), 10 000 и 15 000 об/мин (серверы и высокопроизводительные рабочие станции).

Надёжность (англ. reliability) — определяется как среднее время наработки на отказ (Mean Time Between Failures, MTBF). См. также: Технология SMART (S.M.A.R.T. (англ. Self Monitoring Analysing and Reporting Technology) — технология оценки состояния жёсткого диска встроенной аппаратурой самодиагностики, а также механизм предсказания времени выхода его из строя).

Количество операций ввода-вывода в секунду — у современных дисков это около 50 оп./сек при произвольном доступе к накопителю и около 100 оп./сек при последовательном доступе.

Потребление энергии — важный фактор для мобильных устройств.

Уровень шума — шум, который производит механика накопителя при его работе. Указывается в децибелах. Тихими накопителями считаются устройства с уровнем шума около 26 дБ и ниже. Шум состоит из шума вращения шпинделя (в том числе аэродинамического) и шума позиционирования.

Сопротивляемость ударам (англ. G-shock rating) — сопротивляемость накопителя резким скачкам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки во включённом и выключенном состоянии.

Скорость передачи данных (англ. Transfer Rate):

  • Внутренняя зона диска: от 44,2 до 74,5 Мб/с
  • Внешняя зона диска: от 60,0 до 111,4 Мб/с

Объём буфера — буфером называется промежуточная память, предназначенная для сглаживания различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу. В современных (2008 год) HDD он обычно варьируется от 8 до 32 Мб.

Производители

Большая часть всех винчестеров производятся всего несколькими компаниями: Seagate, Western Digital, Samsung, а также ранее принадлежавшим Hitachi. Fujitsu продолжает выпускать жёсткие диски для ноутбуков и 2001 году. Maxtor. В 2006 году состоялось слияние Seagate и Maxtor. В середине 1990-х годов существовала компания Conner, которую купила Seagate. В первой половине 1990-х существовала ещё фирма Micropolice, производившая очень дорогие диски premium-класса. Но при выпуске первых в отрасли винчестеров на 7200 об/мин ею были использованы некачественные подшипники главного вала, поставленные фирмой Nidek, и Micropolice понесла фатальные убытки на возвратах, разорилась и была на корню куплена той же Seagate.

Устройство

Жёсткий диск состоит из гермозоны и блока электроники.

Гермозона

Гермозона включает в себя корпус из прочного сплава, собственно диски (пластины) с магнитным покрытием, блок головок с устройством позиционирования, электропривод шпинделя.

Блок головок — пакет рычагов из пружинистой стали (по паре на каждый диск). Одним концом они закреплены на оси рядом с краем диска. На других концах (над дисками) закреплены головки.

Диски (пластины), как правило, изготовлены из металлического сплава. Хотя были попытки делать их из пластика и даже стекла, но такие пластины оказались хрупкими и недолговечными. Обе плоскости пластин, подобно магнитофонной ленте, покрыты тончайшей пылью ферромагнетика — окислов железа, марганца и других металлов. Точный состав и технология нанесения держатся в секрете. Большинство бюджетных устройств содержит 1 или 2 пластины, но существуют модели с большим числом пластин.

Диски жёстко закреплены на шпинделе. Во время работы шпиндель вращается со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту (4200, 5400, 7200, 10 000, 15 000). При такой скорости вблизи поверхности пластины создаётся мощный воздушный поток, который приподнимает головки и заставляет их парить над поверхностью пластины. Форма головок рассчитывается так, чтобы при работе обеспечить оптимальное расстояние от пластины. Пока диски не разогнались до скорости, необходимой для «взлёта» головок, парковочное устройство удерживает головки в зоне парковки. Это предотвращает повреждение головок и рабочей поверхности пластин.

Устройство позиционирования головок состоит из неподвижной пары сильных, как правило неодимовых, постоянных магнитов и катушки на подвижном блоке головок.

Вопреки расхожему мнению, внутри гермозоны нет вакуума. Одни производители делают её герметичной (отсюда и название) и заполняют очищенным и осушенным воздухом или нейтральными газами, в частности, азотом; а для выравнивания давления устанавливают тонкую металлическую или пластиковую мембрану. (В таком случае внутри корпуса жёсткого диска предусматривается маленький карман для пакетика силикагеля, который абсорбирует водяные пары, оставшиеся внутри корпуса после его герметизации). Другие производители выравнивают давление через небольшое отверстие с фильтром, способным задерживать очень мелкие (несколько микрометров) частицы. Однако в этом случае выравнивается и влажность, а также могут проникнуть вредные газы. Выравнивание давления необходимо, чтобы предотвратить деформацию корпуса гермозоны при перепадах атмосферного давления и температуры, а так же при прогреве устройства во время работы.

Пылинки, оказавшиеся при сборке в гермозоне и попавшие на поверхность диска, при вращении сносятся на ещё один фильтр — пылеуловитель.

Низкоуровневое форматирование

На заключительном этапе сборки устройства поверхности пластин форматируются — на них формируются дорожки и секторы.

Ранние «винчестеры» (подобно дискетам) содержали одинаковое количество секторов на всех дорожках. На пластинах современных «винчестеров» дорожки сгруппированы в несколько зон. Все дорожки одной зоны имеют одинаковое количество секторов. Однако, на каждой дорожке внешней зоны секторов больше, и чем зона ближе к центру, тем меньше секторов приходится на каждую дорожку зоны. Это позволяет добиться более равномерной плотности записи и, как следствие, увеличения ёмкости пластины без изменения технологии производства.

Границы зон и количество секторов на дорожку для каждой зоны хранятся в ПЗУ блока электроники.

Кроме того, в действительности на каждой дорожке есть дополнительные резервные секторы. Если в каком либо секторе возникает неисправимая ошибка, то этот сектор может быть подменён резервным (англ. remaping). Конечно, данные, хранившиеся в нём, скорее всего, будут потеряны, но ёмкость диска не уменьшится. Существует две таблицы переназначения: одна заполняется на заводе, другая в процессе эксплуатации.

Таблицы переназначения секторов также хранятся в ПЗУ блока электроники.

Во время операций обращения к «винчестеру» блок электроники самостоятельно определяет, к какому физическому сектору следует обращаться и где он находится (с учётом зон и переназначений). Поэтому со стороны внешнего интерфейса «винчестер» выглядит однородным.

В связи с вышеизложенным существует очень живучая легенда о том, что корректировка таблиц переназначения и зон может увеличить ёмкость жёсткого диска. Для этого существует масса утилит, но на практике оказывается, что если прироста и удаётся добиться, то незначительного. Современные диски настолько дёшевы, что подобная корректировка не стоит потраченных на это ни сил, ни времени.

Блок электроники

В ранних жёстких дисках управляющая логика была вынесена на MFM или RLL контроллер компьютера, а плата электроники содержала только модули аналоговой обработки и управление шпиндельным двигателем, позиционером и коммутатором головок. Увеличение скоростей передачи данных вынудило разработчиков уменьшить до предела длину аналогового тракта, и в современных жёстких дисках блок электроники обычно содержит: управляющий блок, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), буферную память, интерфейсный блок и блок цифровой обработки сигнала.

Интерфейсный блок обеспечивает сопряжение электроники жёсткого диска с остальной системой.

Блок управления представляет собой систему управления, принимающую электрические сигналы позиционирования головок, и вырабатывающую управляющие воздействия приводом типа «звуковая катушка», коммутации информационных потоков с различных головок, управления работой всех остальных узлов (к примеру, управление скоростью вращения шпинделя).

Блок ПЗУ хранит управляющие программы для блоков управления и цифровой обработки сигнала, а также служебную информацию винчестера.

Буферная память сглаживает разницу скоростей интерфейсной части и накопителя (используется быстродействующая статическая память). Увеличение размера буферной памяти в некоторых случаях позволяет увеличить скорость работы накопителя.

Блок цифровой обработки сигнала осуществляет очистку считанного аналогового сигнала и его декодирование (извлечение цифровой информации). Для цифровой обработки применяются различные методы, например метод PRML (Partial Response Maximum Likelihood — максимальное правдоподобие при неполном отклике). Осуществляется сравнении принятого сигнала с образцами. При этом выбирается образец наиболее похожий по форме и временным характеристикам с декодируемым сигналом.

Технологии записи данных

Принцип работы жёстких дисков похож на работу магнитофонов. Рабочая поверхность диска движется относительно считывающей головки (например, в виде катушки индуктивности с зазором в магнитопроводе). При подаче переменного электрического тока (при записи) на катушку головки, возникающее переменное магнитное поле из зазора головки воздействует на ферромагнетик поверхности диска и изменяет направление вектора намагниченности доменов в зависимости от величины сигнала. При считывании перемещение доменов у зазора головки приводит к изменению магнитного потока в магнитопроводе головки, что приводит к возникновению переменного электрического сигнала в катушке из-за эффекта электромагнитной индукции.

В последнее время для считывания применяют магниторезистивный эффект и используют в дисках магниторезистивные головки. В них, изменение магнитного поля приводит к изменению сопротивления, в зависимости от изменения напряженности магнитного поля. Подобные головки позволяют увеличить вероятность достоверности считывания информации (особенно при больших плотностях записи информации).

Метод параллельной записи

На данный момент это всё ещё самая распространенная технология записи информации на НЖМД. Биты информации записываются с помощью маленькой головки, которая проходя над поверхностью вращающегося диска намагничивает миллиарды горизонтальных дискретных областей — доменов. Каждая из этих областей является логическим нулём или единицей, в зависимости от намагниченности.

Максимально достижимая при использовании данного метода плотность записи составляет около 23 Гбит/см². В настоящее время происходит постепенное вытеснение данного метода методом перпендикулярной записи.

Метод перпендикулярной записи

Метод перпендикулярной записи — это технология, при которой биты информации сохраняются в вертикальных доменах. Это позволяет использовать более сильные магнитные поля и снизить площадь материала, необходимую для записи 1 бита. Плотность записи у современных образцов — 15-23 Гбит/см², в дальнейшем планируется довести плотность до 60—75 Гбит/см².

Жёсткие диски с перпендикулярной записью доступны на рынке с 2005 года.

Метод тепловой магнитной записи

Метод тепловой магнитной записи (англ. Heat-assisted magnetic recording, HAMR) на данный момент самый перспективный из существующих, сейчас он активно разрабатывается. При использовании этого метода используется точечный подогрев диска, который позволяет головке намагничивать очень мелкие области его поверхности. После того, как диск охлаждается, намагниченность «закрепляется». На рынке ЖД данного типа пока не представлены (на 2009 год), есть лишь экспериментальные образцы, но их плотность уже превышает 150 Гбит/см². Разработка HAMR-технологий ведется уже довольно давно, однако эксперты до сих пор расходятся в оценках максимальной плотности записи. Так, компания Hitachi называет предел в 2,3−3,1 Тбит/см², а представители Seagate Technology предполагают, что они смогут довести плотность записи HAMR-носители до 7,75 Тбит/см².[6] Широкого распространения данной технологии следует ожидать после 2010 года.

Сравнение интерфейсов

Пропускная способность, Мбит/с Максимальная длина кабеля, м Требуется ли кабель питания Количество накопителей на канал Число проводников в кабеле Другие особенности
Ultra 2 40/80 Controller+2Slave, горячая замена невозможна
FireWire/400 400 4,5 (при последовательном соединении до 72 м) Да/Нет (зависит от типа интерфейса и накопителя) 63 4/6 устройства равноправны, горячая замена возможна
FireWire/800 800 4,5 (при последовательном соединении до 72 м) Нет 63 4/6 устройства равноправны, горячая замена возможна
USB 2.0 480 5 (при последовательном соединении, через хабы, до 72 м) Да/Нет (зависит от типа накопителя) 127 4 Host/Slave, горячая замена возможна
Ultra-320
SAS 3000 8 Да Свыше 16384 горячая замена; возможно подключение
eSATA 2400 2 Да 1 (с умножителем портов до 15) 4 Host/Slave, горячая замена возможна

История прогресса накопителей

Примечания

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

Как выбрать жесткий диск (HDD), советы бывалого 💻

Здравствуйте! Наконец я нашёл время порадовать вас новым материалом! Извиняюсь, что так долго не писал. Дело в том, что я работал над одним проектом, о котором в будущем ещё расскажу (подпишитесь на обновления блога).

Почему приходится покупать новый жесткий диск? У каждого могут быть свои причины, но в основном это значит, что скорость работы и загрузка программ заметно уменьшились, или не хватает места для записи новой информации на компьютер. Какая бы причина ни побудила к покупке нового жесткого диска, каждому есть, над чем подумать, прежде чем сделать покупку. Так давайте же разберёмся как выбрать жесткий диск для компьютера и что нужно принять во внимание перед покупкой. А ниже разберём реальный пример покупки жесткого диска. Ведь скоропостижное и необдуманное решение может привести к тому, что новый HDD не удовлетворит ваши потребности.

Как выбирать жесткий диск для компьютера

Жёсткие диски бывают внутренними, которые устанавливаются в компьютер, и внешними. Внутренние бывают обычными (размера 3,5” для компьютеров) и для ноутбуков (форм-фактора 2,5”). В этой статье речь пойдёт именно о внутренних дисках.

Объем жесткого диска

Ушли в прошлое диски с 40 или 80Гб памяти. Сейчас на рынке объем жесткого диска измеряется сотнями гигабайтов и терабайтами. Какой объем диска необходимо выбрать? Многое зависит от того, какая работа делается на компьютере, и сколько места вам действительно необходимо. За больший объем приходится и платить больше. Лучше исходить из реальных потребностей с 20-50% запасом, а не из того, какой объем диска установил ваш друг или сосед, поскольку ему, возможно, на самом деле нужен большой объем.

Учитывая то, что жестких дисков с объёмом меньше 500Гб уже не встретишь в магазинах, то будем считать, что это минимально достаточный объём. Столько места достаточно для обычного домашнего использования, для работы и для проведения досуга. Если нужно скачивать большие объёмы информации из интернета, например торренты, и если вы устанавливаете увесистые игры, то берите диск ёмкостью от 1Тб. Диски ещё большего размера пригодятся тем, кто хранит большие архивы. Ну в общем они сами знают зачем им такой диск 🙂

Меня иногда спрашивают сколько в 1 гигабайте мегабайт, или сколько гигабайт в терабайте. Тут всё просто, но с приколом. На самом деле в одном килобайте 1024 байт, т.е. 1К=1024Б. В одном мегабайте 1024 килобайт, в одном гигабайте 1024 мегабайт, и в одном терабайте 1024 гигабайт. Но производители жестких дисков пошли на небольшую хитрость и приняли за множитель не 1024, а число 1000, якобы чтобы покупатели не путались 🙂

Ага, круто! Только теперь, установив накопитель ёмкостью, скажем, 500Гб, мы увидим доступных только 465Гб! Потому что компьютер по-прежнему считает гигабайты как положено!

Вот такой конфуз, поэтому не надо бежать отдавать жёсткий диск обратно в магазин, ведь вы теперь знаете сколько мегабайт в одном гигабайте.

Как выбрать жесткий диск по объёму думаю понятно, однако хочу предостеречь от покупки диска с объёмом больше 2Тб. Если ваша материнская плата под управлением обычного БИОСа, то больше 2Тб вы всё равно не увидите! Для таких моделей требуется наличие UEFI вместо БИОСа. Чтобы это проверить зайдите в BIOS и внимательно ознакомьтесь с его интерфейсом и настройками в меню «Boot». Если будет встречаться слово «UEFI», то считайте что вам повезло 🙂 Либо просто почитайте инструкцию к материнской плате компьютера.

Но всё ли ограничивается объемом диска? Нет, есть еще один важный момент – скорость.

Скорость работы жесткого диска

Диск с большим объемом еще не гарантирует быструю загрузку программ. Он всего лишь позволяет вместить больше информации. За скорость загрузки программ и их выполнение отвечает скорость самого жесткого диска. Хотя, в принципе, косвенно ёмкость тоже влияет на скорость. Т.к. чем больше объём, тем выше плотность записи, и, соответственно нужно меньше времени чтобы прочитать блок данных. Проще говоря, диск большого объёма почти всегда будет быстрее, чем диск меньшего объёма при прочих равных.

Производительность дисков измеряется скоростью чтения/записи в мегабайтах за секунду и временем доступа к данным. На сегодняшний день можно встретить жесткие диски со скоростью в 150-200МБ/сек и более. Перед тем как выбрать жесткий диск лучше сразу определится с вопросом достаточной скорости, потому как работать с диском на высокой скорости очень удобно. Такие программы, как редакторы видео или изображений, т.е. достаточно тяжелые для системы, при недостаточной скорости диска будут работать медленно, а отклик на выполнение каждой операции увеличится.

Скорость уже имеющегося диска можно проверить самостоятельно. Для этого хорошо подходит программа HD Tune Pro. Например, вот тест моего старичка 🙂

Скорость чтения/записи в мегабайтах за секунду в магазинах, как правило, не пишут. Этот параметр можно определить по тестам в интернете. Достаточно забить в поиск Яндекса или Гугла ключевые слова с моделью диска и слово «тестирование», или «обзор». Среди результатов поиска надо найти тесты, обзоры или сравнительные анализы данной модели с другими жесткими дисками. А вот время доступа к данным публикуют, но на данные от производителей я не советую ориентироваться, лучше всё же искать реальные обзоры в интернете.

В отношении скорости диска некоторые модели имеют интересную технологию — NCQ. В переводе это означает встроенная очередь команд. Эта функция не добавляет скорости диску напрямую. С её помощью диск «запоминает» команды, с которыми система обращается к нему, и, при повторном наборе команды, «память» жесткого диска сразу напоминает ему путь, за которым эта информация находится. Но чтобы данный режим работал, контроллер SATA должен работать в режиме AHCI (это настраивается в БИОСе). При прочих равных лучше выбрать жесткий диск с поддержкой NCQ.

Важным критерием в оценке производительности диска является его скорость вращения. Это очень важный критерий, по которому стоит ориентироваться, делая покупку. На что влияет скорость вращения диска? На поиск информации. Ясно, что чем скорость быстрее, тем лучше. Стандартные скорости вращения: от 5400 до 7200 оборотов в минуту. Скажем так, для хранения данных достаточно 5400 об/мин, а для установки системы и программ лучше брать жесткий диск с 7200 об/мин. Диски с 5400 оборотов ещё называют «зелёными», т.к. они меньше потребляют энергии и меньше шумят.

Некоторые модели поддерживают скорость 10000-15000 об/мин. Необходимость в таких устройствах возникает при очень активном использовании компьютера, чаще в профессиональных целях, ну или для серверов.

Производитель

У каждого производителя, даже самого известного бывают диски не лучшего качества. Все же это не означает, что нужно покупать любой попавшийся. На имя компании обращать внимание стоит, хотя и без лишнего фанатизма, поскольку за имя диска платить приходится тоже. Каждый жесткий диск любой фирмы имеет свою серию. Даже если некоторые серии дисков не были хорошими, это нельзя сказать обо всей продукции компании.

Лично мне импонируют производители Western Digital, Hitachi, Seagate. Ещё встречаются жесткие диски Samsung, но вообще их подразделение выкуплено фирмой Seagate. Если же вы всё-таки потеряете свои данные, то попробуйте их восстановить с помощью программы.

Помогут при выборе жесткого диска также отзывы. В поисковике можно ввести марку жесткого диска, и «отзывы». Ответ поисковика выдаст вам много сайтов с отзывами. Чтобы выбор был правильным, доверять только одному сайту не стоит. Иногда отзывы специально пишут плохие или хорошие. Необходимо воспользоваться информацией с нескольких сайтов, возможно и форумов, чтобы не попасться на крючок рекламы.

Чтобы отзывы были реальные, нужно знать еще один нюанс. А именно, сколько времени прошло с момента выпуска жесткого диска. Если это новинка, много отзывов не будет. Да и цена новинки всегда высокая. Если же отзывов на неё много, скорее всего, это провокация, и следовать им — означает делать покупку с риском на собственном опыте убедиться в ее качестве. Чтобы отзывы были реальными, продукт должен быть на рынке не менее 6 месяцев.

Но всё равно, на отзывы в интернете особо не стоит обращать внимания, хотя и там можно выудить крупицы информации от общения с конкретными моделями. Дело в том, что чем больше продаётся конкретных изделий, тем больше о них отзывов. А люди такие существа, что скорей поделятся чем-то плохим или наболевшим, чем специально зайдут в интернет, чтобы написать как у них всё хорошо работает 🙂

Шум и треск при работе

Ещё считаю немаловажным показателем жестких дисков – это шум при работе. Дело в том, что жесткие диски, в отличие от SSD или флешек, это механические устройства, а соответственно они издают шум. Обычно шум держится в пределах нормы и не особо заметен. Но бывает когда шум или треск начинают сильно раздражать! А если корпус компьютера дешёвый или просто неудачный, то он дрожит в такт диску! К сожалению, до покупки устройства вряд ли удастся узнать как он будет вести себя. Поэтому, если такая проблема возникнет, то просто сделайте некоторые простые действия чтобы не трещал жёсткий диск.

Ну что, идём выбирать жесткий диск?

Например, если взять жесткий диск из Яндекс.Маркета, то можно увидеть его характеристики:

Я специально взял серверный вариант диска, чтобы показать больше параметров, чем публикуют для недорогих моделей.

Здесь видно, что форм-фактор диска 3.5”, а значит подходит для установки в компьютер. Далее видим объём 600Гб и размер буферной памяти 32Мб. Этот размер влияет на скорость работы жесткого диска, чем больше – тем лучше.

Далее в разделе «Интерфейс» видно что поддерживается подключение SATA 6Гб/с. Именно такое подключение нужно для настольного компьютера. Не IDE или SCSI, а именно SATA. Заметьте, что указанная здесь скорость 600Мб/с не имеет никакого отношения к скорости работы диска 🙂 Это всего лишь теоретическая скорость работы интерфейса SATA.

Во временных характеристиках указано время доступа к диску, чем меньше – тем лучше и тем быстрее.

В разделе «Механика/Надёжность» указаны примерные уровень шума и ударостойкость. На эти параметры смотрите в самую последню очередь, либо их вообще можно пропустить, т.к. это данные от производителя, которые, во-первых, очень похожи у большинства жестких дисков, а во-вторых, имеют мало чего общего с конкретными экземплярами 🙂

Итого, что мы имеем?

Вот это основные показатели, на которые нужно обращать внимание при покупке жесткого диска. Все же выбор на практике делать не всегда легко. Чем-то всегда приходится жертвовать. Иногда скоростью, а иногда количеством памяти. Как не прогадать? Для этого стоит подумать какой выбрать жесткий диск.

Если жесткий диск приобретается с целью хранить информацию, предпочтение лучше отдать объему, а если покупка делается с целью увеличить производительность компьютера – скорости. Кроме того, количество пластин на жестком диске тоже послужит подсказкой. Чем больше пластин, тем больше шума будет исходить от работы компьютера. Особенно это касается внешних жестких дисков.

Ещё хочу упомянуть о новых гибридных дисках. В таких моделях соединяются две технологии: обычный жесткий диск и SSD. При этом SSD имеет объём около 4Гб и используется как своеобразный кэш. Наиболее часто считываемые данные заносятся во флеш-память, за счёт чего скорость чтения может заметно подскочить. К сожалению, это никак не влияет на скорость записи.

А на десерт предлагаю посмотреть этот супер-ржачный прикол про ДПСника! :)))

Жесткий диск, компоненты, характеристики, производительность и контроллеры жестких дисков

Профессор Фазал Рехман Шамиль
Последнее изменение 17 сентября 2021 г.

Жесткий диск — это разновидность магнитного диска. Его еще называют фиксированным диском, потому что он закреплен в системном блоке. Жесткий диск состоит из нескольких круглых дисков, называемых пластинами, запечатанных внутри контейнера. Контейнер содержит двигатель для вращения диска. Он также содержит руку доступа и головку чтения и записи для чтения и записи данных на диск.Пластины используются для хранения данных. Пластина на жестком диске покрыта магнитным материалом.

Рисунок: Жесткий диск

Жесткий диск, используемый в компьютерах, вращается со скоростью от 5400 до 15000 оборотов в минуту. Скорость вращения диска является основным фактором его общей производительности. Высокая скорость вращения позволяет записывать больше данных на поверхность диска.

Характеристики жесткого диска

Вот некоторые важные характеристики жесткого диска:

  • Жесткий диск имеет большую емкость.Емкость жесткого диска персонального компьютера от 160 ГБ до 2 ТБ и более.
  • Это намного быстрее, чем дискета.
  • Это основной носитель для хранения данных и программ.
  • Надежнее дискеты.
  • Данные, хранящиеся на жестком диске, безопаснее, чем на гибком диске.

Производительность жесткого диска

На производительность жесткого диска влияют следующие факторы:

Время поиска: это также называется производительностью позиционирования.Это время, необходимое для чтения и записи головки в правильное место на диске. Его часто используют со скоростью вращения для сравнения производительности жестких дисков. Измеряется в миллисекундах.

Скорость шпинделя: также называется производительностью переноса. Это скорость, с которой водитель передает данные.

Задержка: — это время, необходимое вращающемуся диску, чтобы доставить желаемые данные в головку чтения и записи.

Внешние и съемные жесткие диски

Внешний жесткий диск — это отдельный жесткий диск, который подключается к порту USB на ЦП.Некоторые жесткие диски также могут обмениваться данными с системным блоком по беспроводной сети.

Съемный жесткий диск — это тип жесткого диска, который можно подключить к системному блоку через порт USB или порт Firewire.

Съемные жесткие диски обладают следующими преимуществами:

  1. Их можно использовать для передачи большого количества файлов из одного места в другое.
  2. Их можно использовать для резервного копирования важных файлов.
  3. Их можно использовать для хранения большого количества аудио и видео.

Миниатюрные жесткие диски

Эти диски представляют собой очень маленькие жесткие диски. Эти диски доступны в другом размере. Такие устройства, как портативные устройства и смартфоны, имеют миниатюрные жесткие диски. Эти

Емкость больше, чем у флэш-памяти.

Контроллеры жестких дисков

Состоит из микросхем и электронных схем. Он также управляет передачей данных, инструкций и информации между системой и системным блоком.

Существует 4 типа интерфейсов жесткого диска для персонального компьютера, а именно:

1: SATA

SATA означает присоединение с использованием передовых технологий. Он используется для последовательных сигналов для передачи данных, инструкций и информации. Главное преимущество SATA в том, что кабели тоньше, длиннее и выше. Внешние жесткие диски могут использовать интерфейс SATA, который намного быстрее, чем USB.

2: EIDE

EIDE расшифровывается как Enhanced Integrated Drive Electronics.EIDE — это интерфейс устройства, который использует сигналы параллельно для передачи инструкций, данных и т. Д. Приблизительная скорость передачи данных EIDE составляет до 133 Мбит / с.

3: SCSI

SCSI — это аббревиатура от Small Computer System Interface. Он используется как параллельный сигнал и не может поддерживать от 8 до 15 устройств. SCSI может поддерживать жесткие диски, дисководы, принтеры и т. Д.

4: кэш диска

Используется для повышения производительности жесткого диска.это тип команд и данных оперативной памяти, с которыми работает пользователь. Когда ЦП нуждается в информации, он сначала смотрит в кэш с жесткого диска, а если ему не нужна информация, он извлекает информацию с жесткого диска.

Разница между SATA и HDD

Что такое SATA?

SATA расшифровывается как Serial Advanced Technology Attachment. SATA используется для передачи данных с жестких дисков в компьютерные системы. SATA — это точка интерфейса для связи с другими устройствами хранения, такими как дисководы, оптические приводы, SSD и т. Д.Кабели SATA более тонкие и гибкие. SATA имеет много преимуществ перед жестким диском.

Преимущество SATA

  • Кабели SATA гибкие и тонкие
  • Скорость передачи данных SATA намного выше, чем у HHD.
  • Управлять длиной кабеля очень просто.
  • SATA эффективно управляет RAID.
  • Он обеспечивает внутренний-внешний интерфейс.
  • Оборудован NCQ (Native Command Queuing)

SATA не имеет соединительных кабелей, поэтому нет проблем с настройкой выбора ведущего / ведомого / кабеля

Недостатки SATA

  • Накопители Sate можно использовать только в среде IDE.
  • Компьютер может использовать только дешевый обратимый интерфейс SATA-IDE.
  • , если длина кабеля слишком велика, последовательные устройства, работающие на высокой скорости, могут подвергаться помехам

Что такое HDD?

Во всех ПК — традиционный жесткий диск, используемый в качестве запоминающего устройства. Типичный жесткий диск содержит круглый диск, называемый пластиной, который используется для хранения данных. Диск вращается, позволяя рычагу чтения-записи читать данные на диске и записывать данные в десятину.Работа диска влияет на производительность жесткого диска, например, чем быстрее вращается диск, тем быстрее работает жесткий диск, что может зависеть от того, насколько быстро реагирует ваша операционная система и сколько времени требуется приложениям, установленным на диске, для загрузки и открытия.Старые жесткие диски используют порт IDE для подключения к материнской плате ПК, но теперь многие современные жесткие диски используют соединение SATA. Новая версия SATA, SATA III, присутствует на современных материнских платах и ​​способна максимально быстро передавать данные с жесткого диска.

Преимущества HDD

  • Имеет большую емкость для хранения данных
  • Это намного быстрее, чем оптические диски, такие как DVD’S
  • Имеет постоянное хранилище
  • Жесткий диск
  • легко заменяется и модернизируется.

Недостатки HDD

  • Зависит от движущихся частей
  • Поверхность диска легко повредить.
  • Потребляет большую мощность.
  • Он издает больше шума.
  • Его скорость чтения / записи ниже, чем у RAM.

Сравнение HDD и SSD

В архитектуре SSD Архитектура жесткого диска
SSD Жесткий диск
Подставки для Твердотельный накопитель Жесткий диск
Тепло, электричество и шум Требуется меньшее вращение.

Использует меньше энергии.

Меньше тепла и шума.

Больше тепла.

Больше шума.

Больше электричества для вращения тарелок.

Скорость SSD имеет меньшую задержку

SSD имеет более быстрое чтение / запись

SSD поддерживает больше операций ввода-вывода в секунду.

HDD поддерживает меньшее количество операций ввода-вывода в секунду.

HDD имеет большую задержку

HDD имеет большее время чтения / записи

Компоненты НЕТ движущихся частей. имеет движущиеся части.
Дефрагментация Производительность не волнует фрагментация.

Дефрагментация не является обязательной, как в HDD.

Производительность не лучше, основная причина — фрагментация диска. Нам нужна частая дефрагментация.
Масса Меньше веса. Тяжелый по весу.

Проверка состояния жесткого диска с помощью HD TUNE

HD Tune — это программное обеспечение, используемое для контроля производительности жесткого диска.Это программное обеспечение имеет множество функций. Это программное обеспечение может проверить производительность жесткого диска, предоставить информацию о разделе жесткого диска, предоставить отчет о проверке состояния жесткого диска. Он также сканирует весь ваш диск и сообщает вам, есть ли на вашем жестком диске какие-либо ошибки. Это программное обеспечение очень полезно, если вы хотите знать о температуре. Я обсудил основные функции приложения HD-настройки, теперь я попытаюсь объяснить эти функции по очереди, чтобы помочь читателям понять, как мы можем использовать это программное обеспечение и откуда мы можем найти что и т. Д.

Иконки:

Прежде чем перейти к подробному этапу, позвольте мне рассказать вам о некоторых быстрых вещах, которые мы можем выполнить с помощью доступных значков.

Проверка состояния жесткого диска с помощью HD TUNE
  1. Информация для копирования:

Нажав на значок, который я упомянул под номером 1, вы можете скопировать всю информацию о любой функции по вашему выбору. Например, на приведенном выше рисунке. Если вы нажали значок с цифрой 1, он скопирует детали ЭТАЛОННЫХ деталей в буфер обмена, и вы можете вставить их куда угодно.Но сначала нам нужно запустить программное обеспечение, нажав значок запуска, затем оно скопирует детали. Мы также можем скопировать информацию об остальных функциях.

  1. Скриншот:

Значок номер 2 на снимке экрана, мы можем быстро сделать снимок экрана приложения, нажав на этот значок, после чего мы можем вставить его в текстовый файл или в любое другое место, где мы можем использовать изображение.

  1. Сохранить снимок экрана:

Этот значок также предназначен для быстрого создания снимка экрана приложения, но этот значок не копирует изображение в буфер обмена, а запрашивает у вас место, где вы хотите сохранить изображение.Мы можем сохранять изображения разного времени, мы можем сравнивать эти изображения для анализа нашего жесткого диска.

  1. Опция:

Значок, упомянутый под номером 4, является значком параметров, мы можем изменить настройки этого программного обеспечения, у нас есть дополнительные параметры, доступные в этих настройках параметров. Ниже вы найдете картинку, которая появляется после нажатия значка параметров.

Проверка информации о жестком диске с помощью HD TUNE

Это были некоторые короткие быстрые значки, которые мы можем использовать для наших целей.А теперь перейдем к подробному анализу этой программы.

  • Бенчмарк:
    После нажатия значка запуска программа настройки HD начнет анализ жесткого диска и покажет результаты в графическом режиме, а также в цифровом режиме. Скорость передачи будет отображаться в МБ в секунду. В правой части изображения мы видим, что минимальная скорость моего жесткого диска составляет 0,7 мегабайта в секунду, максимальная скорость составляет 105,5 мегабайт в секунду, а средняя — 20.5 мегабайт в секунду.

Синяя линия, которую мы видим на графике, показывает скорость чтения моего жесткого диска. Мы также можем увидеть загрузку ЦП в процентах.

как проверить качество жесткого диска

Мы также можем изменить некоторые настройки этого сравнительного анализа. Просто нажмите значок параметров, упомянутый на первом изображении документа, и мы увидим настройки, которые мы можем изменить. Мы можем изменить время скорости теста, если мы сможем завершить тест быстро, мы можем просто увеличить время с помощью опций, но ожидается, что если мы сделаем скорость на самом высоком уровне, если мы не получим каких-то точных результатов, поэтому Предлагается не повышать скорость на более высоком уровне.
Для получения дополнительных сведений см. Рисунок ниже.

как проверить скорость передачи данных на жестком диске

Как проверить информацию на жестком диске с помощью HD Tune

Эта часть программного обеспечения предоставляет нам информацию о разделах жесткого диска. Как вы можете видеть на рисунке ниже, я сделал 3 раздела на жестких дисках, мы можем увидеть емкость, использование в процентах и ​​некоторую другую информацию,

В части поддерживаемых функций мы можем увидеть, какие функции поддерживаются, а какие не поддерживаются.

В последней части экрана у нас есть информация о версии прошивки, серийном номере, емкости жесткого диска, мой жесткий диск составляет 1 ТБ, но я могу использовать около 930 ГБ.

как проверить информацию о жестком диске

как проверить состояние жесткого диска с помощью HD Tune?

Эта часть приложения анализирует жесткий диск и предоставляет нам информацию о проверке его работоспособности.

Столбец

ID показывает, какой процесс измеряется, каково его текущее значение, а также наихудшее значение и пороговое значение удержания.Статус показывает статус проанализированного процесса.

как проверить состояние жесткого диска

как проверить наличие сбойных секторов жесткого диска с помощью HD Tune Error Scan?

Эта функция просканирует весь диск и сообщит нам о дефектах жесткого диска в красных блоках. Если он полностью зеленый, это означает, что на нашем жестком диске нет дефектов, и нам не нужно беспокоиться о нем.

Мы можем выполнить быстрое сканирование диска, для чего нам нужно отметить значок окна быстрого сканирования, он просканирует весь диск за минуту, и нам не придется ждать, но для лучших результатов мы не должны сделайте быстрое сканирование, так как оно может быть не очень точным.

Ниже приведен снимок после быстрого сканирования жесткого диска.

как проверить наличие сбойных секторов жесткого диска

Часть, которую я выделил на рисунке ниже, показывает жесткий диск, который мы анализируем, если имеется более одного жесткого диска, мы можем выбрать жесткий диск как тот, который нам нужно протестировать.

как проверить жесткий диск перед покупкой

как проверить температуру жесткого диска с помощью HD Tune?

Во-вторых, температура, которую мы можем установить порог температуры, когда она пересекается, цвет шрифта изменится, мы также можем установить единицы, в которых мы хотим иметь температуру i.е, Цельсия или Фаренгейта, или даже их обоих, как я выбрал.

как проверить температуру жесткого диска

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем SSD на 256 ГБ лучше, чем жесткий диск на 1 ТБ?

Предположим, у нас есть ноутбук с твердотельным накопителем на 128 или 256 ГБ вместо жесткого диска на 1 или 2 ТБ. Жесткий диск объемом 1 ТБ в 8 раз больше SSD по 128 ГБ и аналогично в 4 раза больше, чем SSD на 256 ГБ.

Вы также должны знать о

определение жесткого диска | жесткий диск внешний | работа жесткого диска с диаграммой | внутренний жесткий диск | цена жесткого диска | особенности жесткого диска | диаграмма емкости жесткого диска | производительность жесткого диска | внутренний жесткий диск | жесткий диск 500 ГБ | особенности жесткого диска pdf | преимущества жесткого диска | типы жесткого диска | определение и функция жесткого диска.

Три способа повысить производительность жесткого диска: кэширование диска, RAID и сжатие файлов.

Особенности срока службы жесткого диска (HDDlife)

Простота использования
Домашние пользователи найдут HDDlife ® простым и приятным в использовании, а системные администраторы оценят его расширенные и мощные функции. HDDlife ® знает все о ваших дисках и делится с вами своими знаниями в удобной для вас форме — от быстрого обзора состояния ваших жестких дисков до получения удаленных уведомлений о возникающих проблемах в сети.

Контроль состояния жесткого диска с помощью S.M.A.R.T.
HDDlife ® контролирует состояние ваших жестких дисков с помощью S.M.A.R.T. технологии и предупреждает о потенциальных проблемах в момент их разработки. Предотвратите потерю данных, обнаружив возможный сбой жесткого диска до того, как это произойдет!

Непрерывный мониторинг и регулярные проверки
HDDlife ® отслеживает состояние и производительность вашего жесткого диска в фоновом режиме — все время! Вы можете установить свой собственный график проверок, чтобы предотвратить снижение производительности и несвоевременные предупреждения.

Посмотри правильно с первого раза с JustNow! ™
В HDDlife ® используется уникальная технология, охраняемая торговой маркой JustNow! ™, которая позволяет вам сразу увидеть состояние и производительность ваших жестких дисков при запуске HDDlife. JustNow! ™ отображает показатели работоспособности и производительности в процентах от нового диска. Больше не нужно ждать долгого сканирования поверхности! Нет необходимости контролировать свои жесткие диски в течение длительного периода времени. Никакие конкурирующие продукты не могут сделать то же самое!

Защитите свои резервные копии
HDDlife ® поддерживает внешние жесткие диски, подключенные через USB.Вы сразу увидите, находятся ли ваши резервные копии в опасности из-за проблемы, возникающей на внешнем диске!

Save Power
HDDlife ® не ограничивается мониторингом состояния вашего диска. Он может сократить ваши счета за электроэнергию за счет снижения энергопотребления вашего диска — поистине уникальная функция, которая неоценима, если вы управляете кучей компьютеров!

Контроль уровня шума
Знаете ли вы, что жесткие диски поддерживают технологию контроля шума в течение многих лет, не сообщая вам об этом? Технология AAM (Automatic Acoustic Management), присутствующая во всех современных жестких дисках, позволяет регулировать уровень шума вашего диска, но нет возможности получить к ней доступ из Windows — кроме HDDlife! Если ваш компьютер находится в спальне, вы наверняка оцените возможность легко отключить звук на жестких дисках, включив беззвучный режим, не жертвуя слишком большой производительностью.HDDlife ® позволяет точно настроить уровень шума вашего диска и отрегулировать шум в зависимости от производительности так, как вам нравится.

Проверьте работоспособность и производительность вашего накопителя где угодно!
HDDlife ® отображает состояние вашего диска, рабочую температуру, объем свободного места и показатели производительности в удобной форме благодаря еще одной технологии, зарегистрированной под торговой маркой — AnywhereView ™. AnywhereView ™ заменяет стандартные значки дисков Windows, которые вы видите в «Мой компьютер» и других окнах проводника, а также при открытии или сохранении документов во всех программах Windows, таких как Microsoft Word или даже Блокнот.Вместо стандартных значков вы увидите динамические версии, предоставляемые HDDlife ® , которые отображают состояние ваших дисков в виде удобной шкалы в процентах. Даже если вы пропустите предупреждения, вы все равно увидите проблему, когда она начнет развиваться.

Цифровой термометр для вашего жесткого диска
HDDlife ® контролирует и отображает рабочую температуру вашего накопителя. Почему это важно? Потому что даже умеренное повышение рабочей температуры приводит к резкому снижению производительности вашего накопителя.HDDlife ® показывает температуру вашего диска на панели задач и отображает предупреждение, если диск перегревается.

Монитор свободного места
Еще одна вещь, которую отслеживает и сообщает HDDlife ® , — это свободное место на жестких дисках. Когда на диске становится слишком мало свободного места, его производительность быстро падает. Имея под рукой эту информацию, вы сможете освободить необходимое пространство и предотвратить падение производительности.

Сколько лет вашему диску?
Покупка бывшего в употреблении жесткого диска может быть азартной игрой.Никогда не знаешь, как долго он использовался. HDDlife ® устраняет неопределенность, отображая для вас точное время использования жесткого диска — и это на любом диске, а не только на тех, которые отслеживались! HDDlife ® не нуждается в мониторинге жестких дисков для сбора этой информации. Вместо этого он считывает время использования непосредственно из внутренней памяти накопителя.

Удаленный мониторинг работоспособности и производительности для сетевых администраторов
Вы системный администратор, управляющий несколькими компьютерами? Вы можете легко предотвратить сбои жестких дисков на всех компьютерах в вашей сети.Избегайте проблем, вместо того, чтобы их устранять! HDDlife ® может отправлять предупреждения о состоянии и производительности накопителя по электронной почте или по сети. Вы увидите состояние жесткого диска до отказа и сможете заменить его до того, как он выйдет из строя. Если производительность диска снижается из-за перегрева или недостатка свободного места, вы получите предупреждение в наиболее удобном для вас виде.

´ (доступно только в профессиональной версии (HDDlife ® Pro).Подробности см. В сравнительной таблице.)


Жесткий диск (HDD) — CyberHoot

Что это значит для SMB?

Владельцы бизнеса должны взглянуть на машины, которые используют их сотрудники. Наличие современных систем, работающих с максимальной эффективностью, полезно для сотрудников, выполняющих рабочие задачи в разумные сроки. Ниже приведены явные преимущества и недостатки жестких дисков по сравнению с твердотельными накопителями, чтобы вы могли определить подходящие устройства хранения для вашего малого и среднего бизнеса.

ЖЕСТКИЙ ДИСК Преимущества
  1. Стоимость
    • Традиционные жесткие диски стоят намного дешевле твердотельных накопителей той же емкости.
  2. Емкость хранилища
      Жесткие диски
    • в целом имеют гораздо большую емкость, чем твердотельные накопители, хотя этот пробел быстро сокращается.
  3. Совместимость
    • Для пользователей, обновляющих старые ПК, может быть проще найти совместимый жесткий диск, чем твердотельный накопитель. Однако, если вы найдете совместимый SSD для своего стареющего компьютера, это значительно повысит производительность системы.
  4. Наличие
    • Твердотельные накопители найти немного сложнее, чем обычные жесткие диски. Однако, поскольку твердотельные накопители стали более эффективными и мощными, производство выросло. В ближайшем будущем SSD станут более доступными, чем HDD.
Недостатки жесткого диска
  1. Скорость
    • Скорость жесткого диска зависит от его числа оборотов в минуту (RPM). Жесткие диски работают медленнее по сравнению с флэш-памятью (SSD) из-за их механической природы.
  2. Форм-фактор
    • Жесткие диски имеют пределы миниатюризации из-за наличия механических частей. По этой причине в сочетании с соображениями производительности и энергопотребления твердотельные накопители больше подходят для портативных устройств, таких как ноутбуки, планшеты и смартфоны.
  3. Потребляемая мощность
    • Жесткие диски полагаются на вращающиеся диски и движение головки привода чтения / записи. Этим механическим частям для работы требуется больше энергии, чем твердотельным накопителям.
  4. Шум
    • Из-за постоянного вращения дисков жесткого диска и движения головки чтения / записи жесткий диск издает отвлекающий шум; также способствуя вибрациям. Их шум более заметен, когда жесткий диск выполняет тяжелые операции, такие как доступ к большим файлам. SSD-накопители вообще не производят шума.
  5. Надежность
    • Жесткий диск более уязвим к механическим сбоям, так как он содержит движущиеся части.Диски и головка чтения / записи на жестком диске расположены в непосредственной близости друг от друга. При падении и тряске они могут царапать друг друга, вызывая повреждения. Это может привести к полному повреждению устройства. По этой причине производители ноутбуков в основном перешли на твердотельные накопители, а также соображения температуры и влажности, которые более опасны для жестких дисков, чем твердотельные накопители.
Выводы

CyberHoot очень любит твердотельные накопители. Производительность, надежность, совместимость и емкость теперь являются вескими причинами для рассмотрения использования твердотельных накопителей во всех случаях, за исключением нескольких особых случаев.Например, приложения, которые записывают и, следовательно, постоянно записывают большой объем данных, не подходят для некоторых типов твердотельных накопителей. Помимо этого крайнего случая, CyberHoot рекомендует рассмотреть вариант использования твердотельного накопителя при покупке оборудования для настольных ПК и ноутбуков.

5 Преимущества и недостатки жесткого диска

Жесткий диск (HDD) — это энергонезависимое запоминающее устройство, которое использует набор опорных дисков и головку чтения / записи для хранения данных. В отличие от SSD, где он полностью основан на микросхемах флэш-памяти, жесткий диск состоит из механических частей.

Несмотря на то, что современные твердотельные накопители выходят на рынок своими продажами, многие производители и потребители по-прежнему считают жесткие диски своим основным носителем данных. Это связано с тем, что существует множество функций, которых нет в современных твердотельных накопителях. С другой стороны, у HDD есть свои уникальные преимущества и недостатки. Зная плюсы и минусы жесткого диска, вы сможете лучше понять, какой из них использовать.

В этой статье я перечислю и опишу 5 преимуществ и недостатков жесткого диска | Слабые стороны и преимущества жесткого диска .Наконец, из этого поста вы узнаете о плюсах и минусах использования HDD.

Приступим,

Преимущества жесткого диска
1. Стоимость

Традиционный жесткий диск обычно дешевле, чем твердотельный диск той же емкости. В целом система, содержащая жесткий диск в качестве устройства хранения, не будет дорогостоящей. Причина этого в том, что стоимость производства жесткого диска значительно ниже. Более того, это также самый дешевый вариант, если вы ищете внешний жесткий диск.


2. Емкость запоминающего устройства

Что касается емкости запоминающего устройства, пользователю доступны различные варианты увеличения емкости жесткого диска. А также базовая емкость жесткого диска обычно выше, чем у SSD. Несмотря на различные варианты емкости хранилища, стандартная емкость, которую предпочитают большинство пользователей, составляет 500 ГБ. Кроме того, в настоящее время на рынке относительно легко найти внешние жесткие диски с объемом памяти 6 ТБ.


3. Доступность

На рынке относительно много как внутренних, так и внешних жестких дисков.Пользователи, которые хотят обновить свой компьютер или построить новую систему, могут легко найти жесткий диск. Между тем покупка твердотельного накопителя может быть более сложной задачей из-за их рыночных требований. Однако из-за того, что технология, используемая в SSD, стала более эффективной, производство SDD увеличилось. Это означает, что в ближайшем будущем SSD-накопители также можно будет найти в изобилии на рынке.


4. Срок службы

Еще одним преимуществом использования жесткого диска является его срок службы.SSD имеет конечное количество циклов чтения / записи, которые могут обрабатываться флэш-памятью. В отличие от SSD, в HDD нет флеш-памяти. Данные на жестком диске записываются непосредственно на опорный диск, который обычно не изнашивается. Следовательно, обычно срок службы жесткого диска будет больше.


5. Энергонезависимая

Все энергозависимые запоминающие устройства, имеющиеся на вашем компьютере, имеют тенденцию терять свои данные, когда он выходит из строя. Следовательно, эти типы памяти нельзя использовать для загрузки операционных систем и запуска приложений.Возможно, решение проблемы энергонезависимой памяти — это жесткий диск. На жестком диске для хранения информации используются диски с магнитными пластинами. Эти диски могут извлекать данные даже при отсутствии питания.


Недостатки HDD
1. Скорость

Скорость жесткого диска зависит от его числа оборотов в минуту (об / мин). Это также может варьироваться в зависимости от различных вариантов жесткого диска.Однако традиционный жесткий диск будет работать медленнее по сравнению с флэш-памятью в основном из-за своей механической природы. А также данные в них фрагментированы. Это означает, что на компьютерах, на которых установлены жесткие диски, будет более медленное время загрузки и передачи файлов.


2. Форм-фактор

Еще одним серьезным недостатком жесткого диска является его большой форм-фактор. Из-за наличия механических частей жесткий диск не может быть изготовлен меньше определенного предела.Это делает их не идеальными для портативных вычислительных устройств, таких как ноутбуки, планшеты и смартфоны. Более того, эти типы устройств всегда предпочитают SSD в качестве носителя данных.


3. Потребляемая мощность

Для записи данных жесткие диски постоянно зависят от вращения опорных дисков и движения головки чтения / записи. Для работы этих механических частей требуется подвод энергии. Это одна из основных причин, по которой производители рассматривают твердотельные накопители при создании компьютеров с ограниченным временем автономной работы.


4. Шум

Как мы все знаем, жесткие диски состоят из механических частей. Из-за постоянного вращения опорных дисков и движения головки чтения / записи жесткий диск создает отвлекающий шум. Это тоже способствует возникновению вибраций. Кроме того, этот шум более заметен, когда жесткий диск выполняет тяжелые операции, такие как хранение больших файлов. Между тем SSD практически не производит шума.


5. Механический отказ

Жесткий диск более уязвим к механическим сбоям, поскольку он содержит движущиеся части.Дисковые пластины и головка чтения / записи, присутствующие на жестком диске, расположены в непосредственной близости друг от друга. Таким образом, при падении и вздрагивании они могут царапать друг друга, вызывая повреждения. Это может привести к полному повреждению устройства. Следовательно, при использовании жесткого диска с ним следует обращаться более осторожно.

Жесткий диск — обзор

2 МИКРО- И НАНОСИСТЕМЫ

Микро- и нанотехнологические устройства, такие как жесткие диски или хирургические микроскопы, подвержены трению и износу.Микросистемы имеют принципиально разные механические характеристики по сравнению с гораздо более крупными системами, которые обычно изготавливаются с использованием обычных методов. Стандартные измерения механических свойств в объемном масштабе не применимы к микросистемам.

По мере того, как размеры практических устройств сужаются до субмикронного режима, характеристики материалов компонентов в атомном масштабе с большей вероятностью будут проявляться в изготовлении, свойствах и стабильности устройств. Прогнозирование и управление этим поведением — сложная задача статистической механики [1].

Изменения микроструктуры масштабируются с критической геометрией компонентов, и, таким образом, дефекты и другие микроструктурные особенности могут играть решающую роль в (статистической) механической реакции микросистем. Кроме того, в компонентах микросистем (1-100 мкм м) первоначальные экспериментальные результаты демонстрируют зависимость отклика материала от размера и масштаба, феноменология которой еще не полностью изучена (см. Веб-сайт Департамента материаловедения Sandia Laboratories, Нью-Мексико, США. , ).

На микро- и нанометровом масштабе важны силы, отличные от макромасштаба. Механика сплошной среды больше не может применяться на очень малых расстояниях между разделенными телами. Необходимо применять сложные методы моделирования. Короткодействующие силы в жидкостях (относящиеся к масштабу нескольких нанометров) включают силы Ван-дер-Ваальса, электростатические и ионные корреляционные силы, сольватационные и структурные силы, гидратационные и гидрофобные силы, силы, опосредованные полимером, и силы тепловых флуктуаций.Некоторые из этих сил даже переключаются с притяжения на отталкивающие или наоборот на некотором конечном расстоянии: в таких случаях минимум потенциальной энергии, определяющий силу или энергию адгезии, возникает не при истинном молекулярном контакте между поверхностями, а на некотором расстоянии. небольшое расстояние дальше. [2, p.543-563]

Общие потенциальные механизмы отказа для MEMS / NEMS (микро- / нано-электромеханических систем), которые необходимо устранить для повышения надежности, включают: адгезию, трение, износ, разрушение, усталость, и загрязнения [2, с.4].

Биологические микро- и наномеханические системы надежны и в этом масштабе. Примерами микросистем, справляющихся с адгезией, трением и износом, являются стереоцилии во внутреннем ухе [3], подушечки ящериц [4] или диатомовые водоросли [5]. В своей книге 2001 года Шерге и Горб дают подробный обзор решений Nature в области биологической микро- и нанотрибологии [4].

💾 Различия между твердотельными накопителями и жесткими дисками

Термин жесткий диск остался стандартным обозначением для устройств хранения. В настоящее время на рынке можно найти две большие группы: твердотельные накопители и жесткие диски.SSD — это твердотельные жесткие диски или, что то же самое, в них отсутствуют движущиеся части. Хотя жесткие диски — это механические жесткие диски или что-то подобное, у них есть механические движущиеся части.

Два типа жестких дисков различаются не только наличием или отсутствием движущихся частей, но также их надежностью, емкостью, форматом, потребляемой мощностью и т. Д. Мы также можем найти различные аспекты, которые обладают уникальными характеристиками. Например, мы можем найти твердотельные накопители SATA через этот разъем или через PCIe M.2.

Что такое жесткий диск?

Это единицы хранения, которые имеют одну или несколько механических частей.Внутри у них есть механические пластины, на которых хранятся данные, и движущаяся головка, считывающая информацию. Они также характеризуются тем, что являются энергонезависимой памятью, что означает, что данные не стираются при выключении компьютера.

Количество магнитных дисков на жестком диске определяет его окончательную емкость. В настоящее время также улучшена плотность данных на диске, что позволяет масштабировать с точки зрения емкости хранилища. Пространство между дисками также было уменьшено за счет использования специальных газов, таких как гелий, который снижает трение при вращении дисков.

HDD — это аббревиатура от Hard Disk Drive на английском языке.

Движущаяся магнитная головка используется для чтения и записи данных. У каждого диска своя головка. В настоящее время производители разделили головки на двойные группы, чтобы избежать ненужного износа детали. И главная причина выхода из строя механического жесткого диска — головки, потому что они являются механическими частями.

Механический жесткий диск также очень чувствителен к ударам. Любой удар может нанести непоправимый вред накопителю, а данные можно получить только у специалиста.

Что такое SSD?

Это твердотельные накопители, названные так потому, что в них отсутствуют механические детали. Они производятся на основе электронной схемы, объединяющей контроллер, кэш-память типа DDR3 и микросхемы памяти DRAM.

Контроллер — один из важнейших элементов этих агрегатов. Он не только заботится об операциях ввода и вывода устройства, но и заботится о памяти. Проще говоря, память разделена на небольшие ячейки данных, что-то вроде шахматной доски.Контроллер не позволяет людям всегда писать в одну и ту же ячейку и распределяет нагрузку между всеми ячейками. Если устройство имеет более одной микросхемы памяти, нагрузка распределяется между ячейками памяти.

SSD — это аббревиатура на английском от Solid State Drive

С другой стороны, у нас есть кэш, обычно состоящий из памяти DDR3. Этот тип памяти используется, потому что они быстрые и очень дешевые. Функция кеша — действовать как буфер данных для повышения производительности записи и чтения данных.

SSD-накопители все чаще используются в компьютерах и ноутбуках из-за их все более доступной цены. Хотя мы не будем вдаваться в подробности, это связано с типом используемых воспоминаний. В этой области был достигнут большой прогресс, и все чаще достигается флэш-память NAND с большим количеством бит на ячейку и с большим количеством слоев. Это позволяет снизить затраты и увеличить мощность.

Что такое SSHD?

Возможно, вы не слышали об этом типе устройства, а если и слышали, то очень мимоходом.SSHD или гибридные жесткие диски в настоящее время встречаются довольно редко. Они были запущены вскоре после появления твердотельных накопителей для повышения производительности механических жестких дисков. И дело в том, что изначально у SSD астрономические цены и небольшая емкость, что далеко от нынешнего. как кеш. Это позволяет немного улучшить скорость передачи механических жестких дисков, хотя и ненамного.

Они так и не закончили свертываться на рынке, так как улучшение производительности было незначительным по сравнению с ценой. С падением цены на твердотельные накопители они перестали иметь ценность для рынка, а значит, и исчезли. Их все еще можно найти, но они довольно редки, и их преимущества не компенсируют.

Форматы механических жестких дисков (HDD)

Поскольку у них есть движущиеся части, есть только два формата, в которых мы можем найти жесткие диски: 2,5-дюймовый формат и 3.5-дюймовый формат. Следует отметить, что это два стандартизованных формата, чтобы избежать проблем несовместимости и облегчить построение систем.

Следует подчеркнуть, что нынешние жесткие диски, которые продаются для домашнего сектора, работают через соединение SATA. Хотя существуют и другие типы форматов подключения, они не интересны рядовому пользователю, они предназначены для профессиональной среды.

Формат 2,5 дюйма

Этот формат обычно используется для чрезвычайно компактных ноутбуков и систем.Это совсем не формат, предназначенный для настольных компьютеров, хотя его можно использовать без проблем.

Большинство жестких дисков этого формата предназначены для простых систем и характеризуются низкой скоростью работы. 2,5-дюймовые жесткие диски в основном работают со скоростью 5400 об / мин, хотя есть 7200 об / мин, но они наименьшие. Это связано с тем, что места очень мало, а работа на таких высоких скоростях значительно увеличивает износ.

об / мин — это количество оборотов в минуту, которые совершают диски этих устройств.

Формат 3.5 дюймов

Возможно, самый распространенный сегодня формат. Здесь диапазон скоростей дисков шире. Энергоэффективные агрегаты работают со скоростью 5400 об / мин. «Обычные» и более распространенные приводы работают со скоростью 7400 об / мин. Наконец, мы можем найти высокопроизводительные диски со скоростью 10000 об / мин.

Конечно, чем выше скорость вращения дисков, тем больше износ агрегата. Есть даже 3,5-дюймовые жесткие диски, которые работают на более высоких скоростях, но нам это тоже не кажется актуальным, поскольку они предназначены для профессиональной среды.

WD Blue, 1 ТБ, 7200 об / мин, SATA, 6 Гбит / с, 64 МБ кэш, 3,5-дюймовый жесткий диск для настольных ПК, синий
  • Накопители WD Blue обеспечивают производительность, надежность и емкость, что делает их отличным решением для повседневных пользователей. записывающая головка с поверхности диска для защиты данных
  • Каждый накопитель WD Blue с легендарной надежностью спроектирован, испытан и изготовлен для максимального срока службы
  • Идеально подходит для хранения больших медиафайлов, таких как видео 4K Ultra HD или игры
  • Acronis True Image Программное обеспечение WD Edition, доступное для загрузки, может клонировать диски и создавать резервные копии вашей операционной системы, приложений, настроек и всех ваших данных

Форматы твердотельных жестких дисков (SSD)

Здесь гораздо больше разнообразия, потому что эти устройства характеризуются тем, что они полностью электронные.Отсутствие движущихся частей позволяет интегрировать его в большее количество форматов, улучшающих характеристики устройства.

Формат 2,5 дюйма

На протяжении многих лет это стандартный формат в отрасли. Изначально некоторые модели большой емкости были представлены в формате 3,5 дюйма, но теперь они были отнесены к профессиональному сегменту. 2,5-дюймовый формат стандартизирован как для настольных, так и для портативных компьютеров.

Огромным преимуществом этого формата является прочная и компактная конструкция, позволяющая охлаждать устройство.В качестве основного недостатка у нас есть то, что он основан на соединении SATA, медленнее, чем другие форматы.

Corsair Force LE200 — твердотельный накопитель от TLC NY, 240 ГБ SATA 3 6 ГБ / с, черный
  • Запускайте и выключайте компьютер быстрее, готов к работе с вашими приложениями в мгновение ока и мгновенно находите свои документы и файлы.
  • Энергопотребление ниже на 95% по сравнению со стандартными жесткими дисками, что приводит к повышению энергоэффективности и увеличению времени автономной работы ноутбуков.
  • Различные варианты емкости (120 ГБ, 240 ГБ, 480 ГБ)
  • Улучшенные исправления ошибок
  • Поддержка одаренной очистки, сейфа, клонирования диска, обновления прошивки и многого другого.

M.2 Формат SATA

Это компактная версия 2,5-дюймовых накопителей, которые интегрируются непосредственно в порты M.2 на материнских платах. Они предлагают примерно такую ​​же скорость чтения и записи, как 2,5-дюймовые диски, потому что они также основаны на интерфейсе SATA.

Визуально эти блоки можно отличить по двум выемкам на разъеме.

Western Digital WDS500G2B0B WD Blue 500GB 3D NAND Internal SSD M.2 SATA
  • 3D NAND SATA SSD емкостью до 2 ТБ и повышенной надежностью
  • Активное энергопотребление до 25% ниже, чем у предыдущих поколений WD Blue SSD
  • Последовательное чтение скорость до 560 МБ / с и скорость последовательной записи до 530 МБ / с
  • Среднее время до отказа (MTTF) 1,75 миллиона часов и срок службы до 500 терабайт записи (TBW) с повышенной надежностью
  • WD FIT Лаборатория сертифицирована на совместимость с широким спектром компьютеров

M.2 Формат PCIe

Как ни странно, этот формат обычно называют M.2 NVMe, имея в виду тип памяти. То, что предлагают нам эти типы дисков, основано на интерфейсе PCIe, который предлагает более высокие скорости чтения и записи, чем интерфейс SATA.

Визуально эти блоки можно отличить, потому что в разъеме они имеют только выемку.

Формат PCIe

Для потребительского сектора существует еще один формат, например, формат PCIe. Для этих дисков характерно подключение непосредственно к порту PCIe на материнской плате.Обычно это PCIe x4, хотя некоторые диски могут стать PCIe x16.

В этой категории мы можем найти даже два аспекта. Первые — это блоки, которые уже интегрируют микросхемы NAND Flash на печатной плате, или те, которые позволяют подключать диски M.2. Следует отметить, что этот второй формат обычно используется для конфигураций RAID, которые позволяют объединять несколько устройств в одно или делать автоматические резервные копии.

Corsair Neutron NX500 — твердотельный накопитель, твердотельный накопитель на 400 ГБ, PCIe 3 x4 NVMe-SSD, скорость чтения до 1.600 МБ / с
  • Интерфейс NVMe: скорость чтения в пять раз выше, чем у SATA 3.0 (6 Гбит / с, 600 МБ / с)
  • Впечатляющая скорость — молниеносное последовательное чтение / запись и количество операций ввода-вывода в секунду
  • PCI Express SSD 3.0 x4 — Передача данных в PCIe значительно увеличивает пропускную способность и обеспечивает скорость, недостижимую при подключении SATA.
  • Сверхэффективное охлаждение — Радиатор специально разработан для обеспечения максимальной производительности игр.
  • Многоуровневая долговечность ячеек — Повышенная надежность и производительность по сравнению с тройным. твердотельные накопители с ячейками уровня (TLC)

Встроенная интеграция

Некоторые производители ноутбуков начинают выбирать прямую интеграцию микросхем в материнскую плату ноутбука.Это что-то совершенно правдоподобное и простое в исполнении, которое сокращает еще больше места, позволяя делать ноутбуки еще более компактными. Apple была одним из первых производителей, принявших это решение.

Пожалуй, минусом является то, что расширение пользователем невозможно и ремонт усложняется.

Различия между жесткими дисками и твердотельными накопителями

Мы увидим большие различия между твердотельными жесткими дисками и механическими. Сравним 3.7200-дюймовые жесткие диски со скоростью 5 об / мин с 2,5-дюймовыми твердотельными накопителями, разъемами M.2 PCIe и PCIe. Мы делаем это потому, что жесткие диски со скоростью вращения 5400 об / мин не типичны для настольных компьютеров. M.2 SATA только в лучшем случае может предложить на 10% больше скорости, чем 2,5-дюймовый SSD. Мы считаем, что интереснее увидеть наиболее распространенные форматы.

Емкость

Хотя жесткие диски предлагают большую емкость по более низкой цене, разрыв значительно сократился. Твердотельные накопители уже начинают предлагать 1 ТБ емкости ниже 100 евро, что является действительно приятной ценой для пользователей.Это заставляет жесткие диски уйти в фоновый режим, поскольку они предназначены для хранения больших объемов данных.

Пользователям обычно рекомендуется использовать твердотельный накопитель емкостью 256 или 512 ГБ и механический жесткий диск для установки игр и хранения данных. Хотя при объеме 512 ГБ можно было даже забыть о жестком диске, поскольку его более чем достаточно для установки игр.

Емкость жесткого диска варьируется от 512 ГБ (хотя редко и 1 ТБ является нормой) до 14 ТБ для профессионального сектора. Для внутреннего сектора наиболее распространены 1 ТБ и 2 ТБ, хотя есть также 4 ГБ, 6 ГБ и 8 ГБ.

Продажи Seagate IronWolf, 8 ТБ, NAS, внутренний жесткий диск, жесткий диск, CMR 3,5 дюйма, SATA 6 Гбит / с, 7200 об / мин, кэш 256 МБ для сетевого хранилища RAID (ST8000VN0022)
  • Внутренние жесткие диски IronWolf — правильное решение для многопользовательских сред NAS с количеством отсеков до 8, требующих высокой производительности
  • Храните больше и работайте быстрее с оптимизированным для NAS жестким диском объемом 8 ТБ и до 256 МБ кэш-памяти
  • Разработанный специально для устройств NAS, IronWolf обеспечивает меньший износ и разрушение, полное или почти полное снижение шума и вибрации, повышение производительности обмена файлами
  • Легко контролируйте работоспособность диска с помощью встроенной системы управления здоровьем IronWolf и наслаждайтесь долгой надежностью с MTBF в 1 миллион часов
  • Включает план защиты

С другой стороны, с точки зрения SSD они бывают разной емкости.SATA обычно увеличивается с 120 ГБ (не рекомендуется) до 4 ТБ, что очень дорого. Емкость 256 ГБ, 512 ГБ и 1 ТБ — самые распространенные и недорогие.

Формат M.2 в аспекте PCIe и в аспекте SATA ограничен 2 ТБ в стандарте 2280 (80 указывает длину печатной платы) из-за емкости памяти. Нормально это блоки от 256 ГБ до 1 ТБ.

Наконец, формат PCIe дороже и предлагает более или менее те же возможности, что и твердотельный накопитель SATA.Проблема с этими устройствами заключается в типе интерфейса, который они используют, что требует более совершенных контроллеров и других элементов. Пожалуй, наименее интересный сегодня и поэтому наименее востребованный.

Фрагментация жесткого диска

Вращающиеся записывающие поверхности механических жестких дисков лучше всего работают с большими файлами, записанными сплошными блоками. Это связано с тем, что считывающая головка должна очень мало перемещаться, чтобы прочитать все данные. Жесткие диски обычно не справляются с этим и распределяют данные по всей поверхности диска, вызывая фрагментацию.Это заставляет голову двигаться и снижает скорость чтения и записи, а также сокращает срок службы.

Здесь у твердотельных жестких дисков проблем нет, так как где находятся данные, не имеет значения. Доступ к ним осуществляется в электронном виде, и это позволяет ему ни в малейшей степени не влиять, нужно только знать адрес памяти, где хранится информация. Это делает их высокоэффективными и быстрыми агрегатами.

Никогда не выполняйте дефрагментацию на SSD, так как это может привести к повреждению устройства или значительному сокращению его срока службы.

Громкость SSD и HDD

Как мы уже говорили, у жестких дисков есть механические части, которые создают шум и вибрацию. В зависимости от скорости вращения и объема работы, которую необходимо выполнить, она может быть больше или меньше. Преимущество твердотельных накопителей заключается в том, что они не создают ни малейшего шума, поскольку они полностью электронные. Это одна из сильных сторон SSD.

Размеры SSD и HDD

Механические жесткие диски, поскольку они основаны на вертушках и имеют подвижную головку, имеют ограничения по размерам.Физически невозможно выйти за пределы форм-фактора 2,5 дюйма, и он предлагает даже худшую производительность, чем 3,5-дюймовые диски.

Мы видели, что твердотельные накопители имеют несколько форматов, в том числе из-за отсутствия движущихся частей, которые их ограничивают. Поскольку они основаны на микросхемах памяти, их можно устанавливать на печатные платы разных форматов. Как мы уже говорили, их можно даже установить прямо на материнскую плату, как в некоторых ноутбуках, что невозможно для жесткого диска.

Потребление твердотельных накопителей и жестких дисков

Это еще один дифференциальный фактор, который существенно влияет на твердотельные накопители.Жесткому диску требуется 12 В для двигателя и движущихся частей, что приводит к высокому потреблению. В зависимости от устройства мощность может варьироваться от 20 Вт до 50 Вт. В то время как твердотельные накопители являются электронными и работают в диапазоне 1,2-1,5 В, имея максимальное потребление нагрузки до 5 Вт.

Температура твердотельного накопителя и жесткого диска

Обычные жесткие диски и твердотельные накопители не имеют проблем с температурой, в отличие от более современных M.2 PCIe. Это самая большая проблема с накопителями на базе PCIe 3.0 и PCIe 4.0, температура. Им требуются радиаторы для отвода тепла, поскольку при достижении критической температуры производительность резко падает.

Это явление называется тепловым дросселированием и приводит к снижению производительности устройства во избежание повреждения.

Долговечность твердотельных накопителей и жестких дисков

Мы переходим, пожалуй, к одному из самых сложных факторов для количественной оценки, который зависит, прежде всего, от использования. Срок службы жестких дисков обычно измеряется временем заполнения диска, особенно для твердотельных накопителей. Особенно там, где они страдают больше всего, — это процесс стирания и перезаписи.

Жесткие диски

, имеющие движущиеся и механические части, имеют срок полезного использования, ограниченный числом циклов чтения и записи.Чтобы не усложнять это слишком сильно, наиболее распространенным для среднего пользователя сроком от 5 до 7 лет. Если бы у него не было этих движущихся частей, его полезный срок службы был бы практически бесконечным на основе магнетизма.

С другой стороны, у SSD действительно есть срок полезного использования, поскольку они основаны на логических элементах NAND, которые имеют несколько рабочих циклов. Но дело в том, что этот срок полезного использования также зависит от количества битов, хранимых на ячейку. Как правило, при нормальных условиях, достаточно для упрощения, срок полезного использования оценивается в 10-12 лет.

Скорость чтения и записи SSD и HDD

Вот ключевой фактор. Жесткие диски не ограничены интерфейсом подключения, они ограничены механическими возможностями. Это большое преимущество твердотельных накопителей, которые, будучи электронными, могут значительно снизить скорость интерфейса подключения.

Теоретическое чтение Теоретическое чтение Коммерческое чтение Коммерческое соглашение
Жесткий диск 7200 об / мин 400 МБ / с 350 МБ / с 15050-150 МБ / с
SSD SATA 600 МБ / с 600 МБ / с 400-550 МБ / с 350-500 МБ / с
M.2 SATA 600 МБ / с 600 МБ / с 400-550 МБ / с 370-520 МБ / с
M.2 PCIe 3.0 3950 МБ / с 3950 МБ / с 3000 МБ / с 2500 МБ / с
M.2 PCIe 4.0 7880 МБ / с 7880 МБ / с 5000 МБ / с 4950 МБ / с

Примечание. всегда зависит от производителей

Заключение

При выборе жесткого или твердотельного накопителя необходимо учитывать различные факторы.Если мы стремимся получить лучшую производительность, большую надежность и большую долговечность, твердотельные накопители явно выигрывают. Напротив, если нам нужны массивные хранилища, жесткие диски предлагают нам большое преимущество, так как они дешевле.

Самым большим и единственным преимуществом жестких дисков является стоимость гигабайта, которая намного ниже, чем в случае твердотельных накопителей. Твердотельные жесткие диски лучше по остальным функциям. Пожалуй, самым негативным элементом твердотельных накопителей является то, что для дисков M.2 PCIe требуется радиатор, чтобы избежать проблем с температурой.

5.4. Характеристики производительности жесткого диска Red Hat Enterprise Linux 4

Характеристики производительности жесткого диска уже были представлены в Раздел 4.2.4, «Жесткие диски»; в этом разделе этот вопрос обсуждается более подробно. Это важно для системных администраторов, потому что без хотя бы базовых знаний о том, как работают жесткие диски, можно невольно внести изменения в конфигурацию вашей системы, которые могут отрицательно повлиять на ее производительность.

Время, необходимое жесткому диску для ответа и выполнения запроса ввода-вывода, зависит от двух факторов:

В следующих разделах эти аспекты производительности жесткого диска исследуются более подробно.

5.4.1. Механические / электрические ограничения

Поскольку жесткие диски являются электромеханическими устройствами, на их скорость и производительность накладываются различные ограничения. Каждый запрос ввода-вывода требует, чтобы различные компоненты привода работали вместе, чтобы удовлетворить запрос. Поскольку каждый из этих компонентов имеет разные характеристики производительности, общая производительность жесткого диска определяется суммой производительности отдельных компонентов.

Однако электронные компоненты по крайней мере на порядок быстрее механических компонентов. Следовательно, именно механические компоненты имеют наибольшее влияние на общую производительность жесткого диска.

Самый эффективный способ улучшить производительность жесткого диска — это максимально снизить механическую активность диска.

Среднее время доступа типичного жесткого диска составляет примерно 8,5 миллисекунд. В следующих разделах этот рисунок разбивается более подробно, показывая, как каждый компонент влияет на общую производительность жесткого диска.

5.4.1.1. Время обработки команды

Все производимые сегодня жесткие диски имеют сложные встроенные компьютерные системы, контролирующие их работу. Эти компьютерные системы выполняют следующие задачи:

  • Взаимодействие с внешним миром через интерфейс жесткого диска

  • Контроль работы остальных компонентов жесткого диска, восстановление после любых ошибок, которые могут возникнуть

  • Обработка необработанных данных, считываемых и записываемых на фактический носитель

Несмотря на то, что микропроцессоры, используемые в жестких дисках, относительно мощные, для выполнения возложенных на них задач требуется время.В среднем это время находится в диапазоне 0,003 миллисекунды.

5.4.1.2. Головки для чтения / записи данных

Головки чтения / записи жесткого диска работают только тогда, когда пластины диска, над которыми они «летают», вращаются. Поскольку именно движение носителя под головками позволяет считывать или записывать данные, время, необходимое для того, чтобы носитель, содержащий желаемый сектор, полностью прошел под головкой, является единственным определяющим фактором вклада головки в общее время доступа. .Это составляет в среднем 0,0086 миллисекунды для диска со скоростью вращения 10000 об / мин и 700 секторов на дорожку.

5.4.1.3. Задержка вращения

Поскольку пластины жесткого диска постоянно вращаются, при поступлении запроса ввода-вывода очень маловероятно, что пластина окажется в нужной точке вращения, необходимой для доступа к желаемому сектору. Следовательно, даже если остальная часть диска готова к доступу к этому сектору, необходимо, чтобы все подождало, пока пластина вращается, перемещая нужный сектор в положение под головкой чтения / записи.

Это причина того, почему более производительные жесткие диски обычно вращают свои диски с большей скоростью. Сегодня скорость 15 000 об / мин зарезервирована для наиболее производительных накопителей, а 5400 об / мин считается достаточной только для накопителей начального уровня. В среднем это составляет примерно 3 миллисекунды для привода со скоростью вращения 10000 об / мин.

5.4.1.4. Движение руки доступа

Если в жестких дисках есть один компонент, который можно считать его ахиллесовой пятой, то это рычаг доступа.

Leave a comment