Назначение винчестера. Основные характеристики жестких дисков. Современная классификация жестких дисков
Вы собираете новый компьютер или хотите поменять в старом ПК жесткий диск на аналогичный, но с большим объемом? Или вам требуется переносить большой объем информации на цифровом носителе? Эта статья о том, какие типы жёстких дисков существуют и какие характеристики они имеют. Мы расскажем вам об основных параметрах, на которые стоит обратить внимание при выборе этой немаловажной части любого компьютера.
Это свойство требует высокого уровня сложности в контроллере диска, поскольку внешняя видимая геометрия должна скрывать эту деталь. Это возможно только на дисках, поддерживающих перевод геометрии. . Самые современные дисковые накопители еще больше увеличивают степень «интеллекта», локально управляя поврежденными секторами, заменяя их секторами резервного копирования, если это не известно соответствующей вычислительной системе, что подразумевает использование техники геометрического перевода.
Эти интерфейсы имели в общем случае использование двух кабелей: один для данных и один для управления, а также ограничения скорости передачи из-за конструкции самого блока управления, распределенного с помощью дисковода и хост-системы. Одно из основных различий заключается в контрольной структуре.
Существует два основных типа жёстких дисков: внешние и внутренние. Внешние выполнены в защищенном корпусе и предназначены для переноса большого объёма данных между компьютерами. Большинство из них подключается через USB. Внутренние, находятся в системном блоке ПК или в ноутбуке и являются частью общей системы.
Оба интерфейса показывают интересные эволюции. Эволюция интерфейсов естественно сопровождает эволюцию дисков и компьютеров, для которых они предназначены. В частности, это обусловлено двумя факторами: увеличением емкости дисков; и требование для более высоких скоростей передачи.
Что касается скорости передачи, следующая таблица суммирует характеристики наиболее распространенных интерфейсов, а также ожидаемые изменения. Поэтому жесткие диски идеально подходят для хранения больших объемов данных, но гораздо меньше для использования в качестве системного тома или запуска приложений.
Важные параметры жёсткого диска
1. Емкость жесткого диска указывается в ГБ (гигабайтах) или в ТБ (терабайтах). От этого параметра зависит цена на устройство. Чем больше емкость жесткого диска, тем больший объем информации способен в себе уместить.
2. Основные интерфейсы подключения жёсткого диска - IDE, SAS, FireWire, eSATA, SATA, SATA 2, SATA 3, USB 2.0, USB 3.0. Посмотрите, какие интерфейсы поддерживает ваша материнская плата. Для современных внутренних жестких дисков на нашем рынке это в основном SATA 2, но его всё больше вытесняет интерфейс нового поколения SATA 3.
3. Форм-фактор - это ширина жесткого диска в дюймах. (2,5″ или 3,5″). В настольных ПК используют внутренние жесткие диски 3,5″, в ноутбуках- 2,5″. Для внешнего типа жестких дисков форм-фактор не имеет столь важного значения.
4. Следующим важным параметром жёсткого диска является объем буфера обмена (8, 16, 32, 64 Мб). Это объем оперативной памяти жесткого диска, он влияет на скорость его работы, однако гнаться за этим показателем не стоит, разница заметна только при больших значениях. Для домашнего/офисного пользования вполне достаточно 8-16 Мб. Этот параметр, как и ёмкость жёсткого диска, пожалуй, один из самых важных.
5. Чем больше скорость (частота) вращения шпинделя жёсткого диска, тем быстрее устройство позволяет записывать и считывать информацию. Распространенные значения: 4200, 5400, 5900, 7200, 10000, 15000 об/мин. Жесткие диски с меньшей скоростью вращения более надежны, меньше греются, требуют меньше электроэнергии. Для среднего ПК достаточно скорости 7200 об/мин. Более быстрые в основном используют в серверах, цены на них в разы выше.
В письменной форме все немного сложнее, потому что операции могут выполняться только на целых блоках: даже если есть только несколько бит для изменения, может потребоваться прочитать, стереть, а затем переписать один или два полных блока на канал. Скорости бит упадут до нескольких десятков мегабайт в секунду. Однако это остается выше производительности жестких дисков, по крайней мере, до тех пор, пока объем форматируется блоками размером 4 КБ. При использовании разница ощущается очень четко.
Теоретически возможно, что сварные швы разрываются в случае сильных вибраций или ударов, но такие инциденты на самом деле весьма исключительны. Расход и тепловыделение. Риск неудачи частично зависит от лечения, которое наносится на оборудование: пользователь, который каждый день сталкивается с корпусом компьютера, без сомнения, с большей вероятностью увидит, как его жесткий диск умирает.
Это основные критерии, по которым выбирают жесткий диск.
Есть и другие характеристики, которые не так важны большинству пользователей.
1. Число пластин - от одной до нескольких. Многодисковые устройства используются в основном в ноутбуках, так как позволяют увеличить объем жесткого диска без увеличения форм-фактора с 2,5″ до 3,5″. Однодисковые устройства более надежны.
2. Энергопотребление. Чем меньше это значение, тем экономней устройство. Особенно это важно для ноутбуков.
3. Внешняя скорость записи. Скорость, с которой записывается информация с оперативной памяти на жесткий диск. Зависит от частоты вращения шпинделя, объема буфера объема и интерфейса подключения.
4. Внешняя скорость считывания. Время, необходимое на передачу данных с жесткого диска в оперативную память. Зависит в основном от интерфейса подключения.
5. Время поиска. Среднее время поиска информации на пластине, требуемое механической части жесткого диска.
6. Уровень шума в режиме ожидания и работы. Более тихие жесткие диски предпочтительнее.
7. Наработка на отказ. Минимальное время работы жесткого диска, гарантированное производителем, а также минимальное количество включений/выключений диска до отказа работы.
Атрибуты являются критическими и некритичными. Передача критически важного параметра за пороговым порогом фактически означает распутывание. Выход за пределы допустимого значения некритических параметров будет свидетельствовать о существовании проблем, потенциально влияющих на производительность. Рассмотрим другие критические атрибуты.
Разница во времени между вашим заводом и вашим заводом объясняется доступным источником питания в машине. Это может быть связано с отказом в секциях сервоуправления, чрезмерным тепловым расширением диска, механическими проблемами в блоке позиционирования головки. Наслаждайтесь, если значение высокое.
Также жесткий диск может иметь функцию шифрования данных, возможность поставить пароль. Это нужная функция для ноутбуков и внешних (переносных) жестких дисков, которые могут украсть.
Чтобы продлить время работы ноутбука от батареи, можно воспользоваться жёстким диском с режимом экономии энергии. Она достигается уменьшением скорости вращения шпинделя.
Это означает, что все в порядке. Перераспределенное количество секторов - это количество операций по перераспределению секторов. Т. в современных дисках может провести анализ Сектора стабильности, чтобы работать «в полете» и, если он судит о его низком качестве, переставить его на хвост.
Некритические относятся к так называемым «информационным атрибутам», и они заботятся о следующем. Понятно, что у электромотора есть своя жизнь. Количество циклов питания привода - это количество циклов включения-выключения полного цикла. Важно знать, что этот атрибут можно оценить, например, сколько диска было использовано на мгновение. При покупке подержанного диска этот атрибут говорит правду. Это также относится к предыдущему атрибуту.
Бывают жесткие диски с внешним дисплеем. На простеньком дисплее выводится служебная информация. Корпусы жестких дисков в своем большинстве сделаны из пластмассы. Есть и алюминиевые: они дороже, но более прочны.
Основным критерием для пользователя является емкость винчестера, т. е. максимальный объем данных, который можно записать на носитель.
Температура - практически нет необходимости в разъяснении. Здесь приведены показания встроенного датчика температуры. Важно - температура оказывает огромное влияние на срок службы диска, даже если он находится в допустимых пределах. Текущий подсчет занятого сектора - вот число замещаемых секторов-кандидатов. Они еще не «плохие сектора», но их подозревают из-за плохого чтения в стабильном секторе.
Возможными причинами являются механические проблемы или изношенная поверхность на лотке для дисков. Причинами являются плохие кабели или муфты. Запись частоты ошибок отвечает за частоту ошибок записи на диске. Это показатель качества поверхности и механики диска.
Быстродействие Среднее время доступа
Одним из основных показателей быстродействия является среднее время доступа. Это время, которое требуется накопителю для того, чтобы начать обмен данными после получения запроса от контроллера. Любая прикладная программа, которая часто обращается к данным на диске (например, база данных), будет работать гораздо эффективнее, если винчестер имеет малое время доступа.
Среднее время доступа определяется тем, как организовано хранение данных на Диске и насколько быстро перемещаются головки чтения/записи. Среднее время Доступа современных винчестеров составляет около 10 мс.
Среднее время доступа складывается из среднего времени поиска и среднего времени ожидания.
Максимальное время доступа (Maximum Seek Time) измеряется как интервал времени, который Необходим гребенке с головками, чтобы однократно переместиться по всей поверхности диска (с первой дорожки на последнюю).
Среднее время ожидания
После того как контроллер инициирует перемещение головок, они начинают перемещаться к соответствующему цилиндру. В идеальном случае под головкой сразу окажется нужный сектор, в наихудшем случае будет необходимо сделать целый обо рот диска. Время, необходимое для подхода нужного сектора к головке, называете временем ожидания, а усредненное ее значение - - средним временем ожидания (Average Latency Time). Среднее время ожидания современных винчестеров составляет 3 мс и менее. Существует довольно много программ, предназначенных для аттестации жестких дисков (Benchmarks). В отечественной литературе регулярно приводятся методики тестирования накопителей на жестких дисках и результаты тестирования.
Скорость передачи данных
Скорость передачи данных предлагается в качестве второго параметра для оценки производительности винчестера. Время доступа характеризует только скорость позиционирования головки, а то, как быстро эта информация считывается, зависит я таких характеристик винчестера, как количество байт в секторе, количество секторов на дорожке и, наконец, от скорости вращения дисков.
Зная перечисленные параметры, можно определить максимальную скорость передачи данных (Maximum Data Transfer Rate, MDTR) по следующей формуле:
MDTR = SRTX512XRPM/60 (байт/с),
где SRT - количество секторов на дорожке; RPM - скорость вращения дисков, об./мин.
Кэш-память винчестера
Под термином кэш-память в данном случае подразумевается не буфер оперативной памяти PC, организованный программным путем, а фактически имеющиеся ячейки памяти в контроллере винчестера. Эта кэш-память может существенно влиять на скорость работы винчестера, т. к. она в состоянии хранить прочитанные с упреждением данные, которые с высокой вероятностью понадобятся процессору. Мы уже знаем этот принцип по кэш-памяти, устанавливаемой на материнскую плату.
Вряд ли в настоящее время на рынке есть винчестеры без кэш-памяти. Обычно ее объем составляет от 2 до 8 Мбайт.