Скорость передачи данных по шине дискового интерфейса — это далеко не единственный параметр, влияющий на быстродействие винчестера в целом. Наоборот, производительность жестких дисков с одинаковым типом интерфейса иногда очень существенно различается. В чем же причина?

Дело в том, что жесткий диск является совокупностью большого количества разнообразных электронных и электромеханических устройств. Быстродействие же механических компонентов винчестера существенно уступает быстродействию электроники, в состав которой входит и шинный интерфейс. Общая производительность диска, к сожалению, определяется по скорости работы самых медленных компонентов. «Горлышком бутылки» при передаче данных между накопителем и компьютером является именно внутренняя скорость передачи — параметр, определяемый быстродействием механики винчестера, что является одной из причин ремонта ноутбуков . Поэтому в самых современных режимах обмена PIO 4 и UltraDMA максимально возможная пропускная способность интерфейса в ходе реальной работы с накопителем почти никогда не достигается. Для определения быстродействия механических компонентов, а также всего накопителя необходимо знать следующие параметры.

Частота вращения дисков — количество оборотов, совершаемых пластинами (отдельными дисками) винчестера в минуту. Чем выше частота вращения, тем быстрее происходит запись или считывание данных. Типичное значение этого параметра для большинства современных EIDE-дисков — 5400 об/мин. В некоторых новейших накопителях диски вращаются с частотой 7200 об/мин. Технический предел, достигнутый на сегодняшний день, — 10000 об/мин — реализован в SCSI-накопителях серии Seagate Cheetah.

Среднее время поиска — среднестатистическое время, необходимое для позиционирования блока головок из произвольного положения на заданную дорожку для чтения или записи данных. Типичное значение этого параметра для новых винчестеров составляет от 10 до 18 мс, причем хорошим можно считать время доступа 11-13 мс. В наиболее быстродействующих SCSI-моделях значение времени доступа — меньше 10 мс.

Среднее время доступа — среднестатистический отрезок времени от выдачи команды на операцию с диском до начала обмена данными. Это — составной параметр, включающий в себя среднее время поиска, а также половину периода вращения диска (с учетом того, что данные могут находиться в произвольном секторе на нужной дорожке). Параметр определяет величину задержки до начала считывания нужного блока данных, а также общую производительность при работе с большим количеством мелких файлов.

Внутренняя скорость передачи-скорость обмена данными между интерфейсом диска и носителями (пластинами). Значения этого параметра существенно различаются для чтения и записи. Они определяются частотой вращения дисков, плотностью записи, характеристиками механизма позиционирования и другими параметрами накопителя. Именно эта скорость имеет решающее влияние на быстродействие накопителя в установившемся режиме (при чтении большого цельного блока данных). Превышение общей скорости передачи над внутренней достигается только при обмене данными между интерфейсом и кэш-памятью винчестера без немедленного обращения к пластинам. Поэтому на быстродействие накопителя влияет еще один параметр, а именно…

…объем кэш-памяти. Кэш-память — обычное электронное ОЗУ, установленное на винчестере. Данные после считывания с винчестера одновременно с передачей их в память компьютера попадают и в кэш-память. Если эти данные потребуются снова, они будут считаны не с пластин, а из кэш-буфера. Это позволяет значительно ускорить обмен данными. Для повышения эффективности кэш-памяти разработаны специальные алгоритмы, выявляющие наиболее часто используемые данные и помещающие в кэш именно их, что повышает вероятность того, что при следующем обращении будут затребованы данные именно из электронного ОЗУ — произойдет так называемое «попадание в кэш». Естественно, чем больше объем кэш-памяти, тем быстрее обычно работает диск.

Собираем компьютер" url="http://putevodytel.com/view_it_news.php?art=vibor_HDD">

Жесткий диск (винчестер, HDD) – перезаписываемое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) - основной носитель информации в компьютере. На нем хранятся, данные: как операционной системы, так и файлы пользователя (программы, игры, фильмы, музыка, изображения…). Память жесткого диска не является энергозависимой, что объясняет возможность хранения данных, без подачи электричества на устройство.

Винчестер представляет собой набор из одной или нескольких герметизированных пластин в форме дисков, покрытых слоем ферромагнитного материала и считывающих головок в одном корпусе. Пластины приводятся в движение при помощи шпинделя (вращающегося вала). Соленоидный привод позиционирует головку для проведения операций чтения\записи данных.

Считывающее головки не касаются поверхности диска как во время чтения\записи данных (из-за прослойки набегающего потока воздуха в 5 – 10 нм, которая образуется при очень быстром вращении), так и во время простоя диска (головки отводятся к шпинделю или за пределы пластин). Благодаря отсутствию контакта, жесткий диск можно перезаписать в среднем 100 тысяч раз. Также на продолжительность работы диска влияет герметический корпус (гермозона), благодаря которому внутри корпуса HDD создается пространство, очищенное от пыли и влаги.

Основные характеристики жесткого диска: интерфейс, ёмкость, объем буфера, физический размер (форм-фактор), время произвольного доступа, скорость передачи данных, количество операций ввода-вывода в секунду, скорость вращения шпинделя, уровень шума.

Первое, на что следует обратить внимание при выборе жесткого диска – интерфейс - устройство, преобразующее и передающее сигналы между HDD и компьютером. Наиболее распространёнными интерфейсами сейчас являются: SCSI , SAS , ATA (IDE , PATA ), Serial ATA (SATA ), eSATA и USB .

Интерфейс SCSI имеет скорость 640МБ/с, используется, в основном, на серверах; SAS – его более высокоскоростной аналог (12 Гбит/с), обратно совместимый с интерфейсом SATA .

ATA (IDE , PATA ) – предшественник SATA , сейчас он уже не актуален из-за своей небольшой скорости в 150МБ/с.

eSATA и USB – интерфейсы для внешних винчестеров.

Serial ATA (SATA) - это самый распространённый интерфейс жестких дисков. Именно на него следует ориентироваться при выборе винчестера. На данный момент существует несколько вариаций SATA . С физической точки зрения они не отличаются (интерфейсы совместимы), различия только в скорости: (SATA-I - 150 Мбайт/с, SATA-II - 300 Мбайт/c, SATA-III - 600 Мбайт/с.).

Что касается емкости: тут все просто. Чем она больше, тем лучше, так как больше информации можно будет записать. Данная характеристика никак не влияет на производительность винчестера. Определяется пользователем исходя из потребности в месте для хранения файлов. В таблице ниже приведены средние значения размера основных типов файлов, на которые стоит обратить внимание при выборе HDD .

Объём буфера (кэша) . Буфер (кэш) - встроенная в жёсткий диск энергозависимая память (подобная оперативной памяти), предназначенная для сглаживания различий скорости чтения/записи, а также хранения данных, обращение к которым происходит наиболее часто. Чем больше кэш – тем лучше. Показатель варьируется от 8 до 64 Мб. Наиболее оптимальным считается значение 32 Мб.

Существуют два основных форм-фактора для жестких дисков: 3.5 дюйма и 2.5 дюйма. Первый в основном используется в настольных компьютерах, второй – в ноутбуках.

Время произвольного доступа . Данная характеристика показывает среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска. Параметр колеблется в пределах - от 2,5 до 16 милисекунд. Естественно, чем меньше значение – тем лучше.

Скорость передачи данных. Современные жесткие диски имеют скорость 50-75 Мб/с (для внутренней зоны HDD) и 65-115 Мб/с (для внешней зоны).

Количество операций ввода-вывода в секунду. Данная характеристика колеблется в пределах от 50 до 100 операций в секунду в зависимости от размещения информации на диске.

Последние три параметра стоит рассматривать в иерархической последовательности, в зависимости от назначения винчестера. Если вы чаще пользуетесь громоздкими приложениями, играми, нередко смотрите фильмы в HD качестве, их следует подбирать в такой последовательности: скорость передачи данных > количество операций ввода-вывода в секунду > время произвольного доступа. Если же в вашем арсенале много маленьких, часто запускаемых приложений, то иерархия будет выглядеть так: время произвольного доступа > количество операций ввода-вывода в секунду > скорость передачи данных.

Скорость вращения шпинделя - количество оборотов шпинделя в минуту. От этого параметра в значительной степени зависят время доступа и средняя скорость передачи данных. Наиболее распространенными являются скорости вращения: 5400, 5900, 7200, 10000 и 15000 об/мин. Оптимальной для ПК является скорость в 7200 об/мин.

Уровень шума жесткого диска состоит из шума вращения шпинделя и шума позиционирования. Измеряется в децибелах. На данную характеристику следует обратить внимание из убеждений комфорта.

RAID . Если вы располагаете средствами на покупку двух или более HDD , вам необходимо обратить внимание на технологию RAID (redundant array of independent disks) – массив дисков. Данная технология позволяет с одной стороны в разы увеличить скорость обмена данными с винчестерами (подобно многоканальному режиму, для ОЗУ), с другой – обезопасить себя от потери важных данных.

Итог. В первую очередь следует задуматься о предназначении диска, исходя из этого, определится с объемом, форм-фактором. Исходя из характеристик вашей материнской платы, подобрать интерфейс (скорее всего это будет SATA ). Далее следует отобрать диски с приемлемым объемом буфера, и определится со скоростью вращения шпинделя. Параметры скорости передачи данных, количества операций ввода-вывода в секунду, времени произвольного доступа выбираем по ситуации, в зависимости от потребности. Обращаем внимание на уровень шума, если нужен комфорт.

Модуль поиска не установлен.

Пути повышения производительности винчестера

Когда пользователь, наблюдая за песочными часами на мониторе, приходит к выводу, что его компьютер безбожно "тормозит", и адресует свое негодование по этому поводу Microsoft, прав он только отчасти

Чаще всего раздражающее ожидание связано с загрузкой файлов с винчестера, а не с работой центрального процессора под руководством Microsoft Windows и ее приложений. Нет, конечно, это не снимает ответственности с Microsoft и других, кстати, разработчиков программного обеспечения за задержки в работе компьютера. Не с Луны же свалились на нашу голову эти бешеного размера файлы.

Но и сами мы хороши. Радуемся красивым картинкам на экране? Приветствуем появление высококачественного звука, видеозаставок, игрушек с богатой графикой? Не возражаем, чтобы наши документы были оформлены как можно лучше и насыщеннее, а в базах данных хранилась информация едва ли не обо всем на свете? Тогда не надо злиться, что файлы стали "неподъемными".

Другое дело, что надо стремиться к сбалансированной производительности как аппаратных узлов компьютера, так и установленных на нем приложений. Мощной операционной системе и производительным прикладным программам следует предоставить и процессор побыстрее, и винчестер не только более емкий, но и более "скоростной". Кстати, популярная рекомендация поставить больше оперативной памяти, чтобы машина не "тормозила", напрямую связана с недостаточной производительностью винчестера.

От чего зависит быстродействие винчестера?

Накопитель на жестких магнитных дисках, он же винчестер, v устройство электронно-механическое. Если не вдаваться в подробности, можно считать, что механическая часть его включает приводы пластин (дисков), сборки головок чтения и записи. Электроника винчестера представлена головками чтения и записи, каналом чтения, контроллером интерфейса, буферной памятью, схемами управления приводами пластин и головок.

Соответственно, часть параметров винчестера характеризуют его механику, а другая часть v электронику. Эти характеристики, хотя и кажутся малозависимыми друг от друга, на самом деле тесно увязаны между собой. Чтобы добиться прогресса, скажем, во временных параметрах накопителя, характеризующих быстродействие его механики, необходимо значительно усовершенствовать и его электронику. И наоборот.

Остановимся на основных характеристиках, по которым можно судить о производительности винчестера. В первую очередь всегда упоминают временные характеристики привода v среднее время поиска и ожидания. Первая величина показывает, сколько времени потребуется на перемещение головок к нужной дорожке. Вторая v сколько придется подождать, пока под головками окажется требуемый сектор - она напрямую связана со скоростью вращения пластин. Еще несколько величин составляют параметр, известный как "среднее время доступа к данным".

Среди "электронных" характеристик чаще всего обращают внимание на внешнюю скорость передачи данных, которая на самом деле является параметром интерфейса, соединяющего накопитель с системной шиной компьютера, а не самого накопителя. Данные с такой скоростью (или близкой к ней) передаются лишь в том случае, если они были считаны заранее и находились в буфере (см. ниже).

Реже упоминают внутреннюю скорость передачи данных, которая как раз и показывает, как быстро работает канал чтения винчестера, то есть с какой скоростью данные считываются с пластин и помещаются в буфер. В последнее время с учетом роста интенсивности обращений программ к жесткому диску эта величина становится все важнее. Большое значение играет также емкость встроенного в накопитель буфера и его организация. Буфер призван сгладить несоответствие между внутренней и внешней скоростью передачи данных.

Попробуем разобраться, как все эти параметры связаны между собой, и поговорим о путях повышения производительности винчестеров. Проблема эта волнует все компании, производящие накопители на жестких дисках. Как свидетельствуют публикуемые в прессе обзоры, наибольших результатов в этом добилась сегодня корпорация IBM (по крайней мере, в секторе IDE-накопителей для настольных компьютеров). Поэтому в дальнейшем я воспользуюсь данными, приводимыми в технических документах этой компании.

Повышение скорости вращения пластин

При обслуживании случайных запросов на чтение или запись производительность винчестера на 90% определяется его механическими характеристиками, такими как время поиска (параметр движения головок) и скорость вращения пластин (т.е. самих дисков). Под случайными запросами понимаются обращения к файлам, записанным на дисках в разных местах. Такой режим типичен для работы простых приложений Windows v текстовых редакторов, электронных таблиц, навигаторов Интернет, электронной почты и т.п.

На долю электронных факторов, включая внутреннюю скорость передачи данных по каналу чтения, выдачу их из буфера винчестера, внешнюю передачу данных по IDE-интерфейсу и прием операционной системой, остается 10%. Тут надо учитывать, что хотя внутренняя скорость передачи данных считается чисто электронным параметром, она серьезно зависит от скорости вращения пластин.

Из двух механических факторов v времени поиска и скорости вращения v наибольший эффект с точки зрения повышения производительности винчестера достигается при увеличении скорости вращения дисков. Это подтверждается начавшимся переходом индустрии на IDE-винчестеры со скоростью вращения 7,200 оборотов в минуту (об./мин., rpm) вместо широко применявшихся в последние годы накопителей с 5,400 об./мин.

Повышение скорости вращения, диктуемое требованиями к производительности винчестеров со стороны сегодняшних операционных систем и приложений, дает выигрыш как по среднему времени ожидания, так и по внутренней скорости передачи данных. Причем в первом случае в основном эффект достигается при случайных обращениях, а во втором v при чтении больших массивов последовательно записанных данных (графики, аудио- или видеоданных).

Из чего складывается время считывания данных с винчестера (I/O time) при типичных случайных запросах? Сначала контроллеру жесткого диска необходимо время, чтобы обработать поступивший запрос, выдать команды на привод головок (command overhead time). Затем некоторое время уйдет на передвижение головок к заданному цилиндру (seek time). После этого придется подождать, пока диски повернутся и под головками окажутся необходимые секторы с данными (latency time). Потом начнется чтение и передача данных в компьютер (data transfer time). То есть

I/O time = command overhead time + seek time +

latency time + data transfer time

В этом уравнении время ожидания полностью определяется скоростью вращения пластин и в среднем равно поло-вине периода оборота дисков. У винчестеров со скоростью вращения 5400 об./мин. среднее ожидание составляет 5.6 миллисекунды (мс), а при переходе к 7200 об./мин. оно сокращается до 4.2 мс. Если принять остальные составляющие равными для обоих винчестеров (а так оно практически и есть), можно прикинуть прирост производительности, получаемый за счет перехода на 7200 об./мин.

По данным IBM, у современных винчестеров для настольных РС время обработки команды составляет примерно 0.5мс, среднее время поиска равно 9.5 мс, на передачу 4 килобайт данных уходит приблизительно 0.3 мс. Тогда получаем, что винчестеру со скоростью вращения пластин 5400 об./мин. на чтение типичного 4-килобайтного блока данных (одного кластера FAT32) потребуется 15.9 мс, в то время как винчестер со скоростью вращения 7200 об./мин. с этой задачей справится за 14.5 мс.

Итак, переход на 7200 оборотов в минуту при выполнении операций чтения типичных 4-килобайтных блоков данных дает 10-процентный прирост производительности по сравнению с винчестерами на 5400 об./мин.

Но это еще не все. Повышение скорости вращения пластин сказывается и на внутренней скорости передачи данных (disk transfer rate).Теоретическая максимальная внутренняя скорость передачи данных (то есть скорость, с которой данные записываются на диск или считываются с него) определяется временем оборота дисковых пластин (revolution time), размером сектора (sector size), числом секторов на треке (sectors per track), числом треков в цилиндре, или числом рабочих поверхностей установленных в винчестере дисковых пластин (tracks per cylinder), и временем, необходимым для переключения между головками (временем перехода между треками в цилиндре). Для вычисления теоретической максимальной внутренней скорости передачи данных можно воспользоваться упрощенной формулой:

max. disk transfer rate =

sectors per track * sector size / revolution time

Время оборота пластин в винчестере со скоростью вращения 7200 об./мин. составляет 8.3 мс, а при 5400 об./мин. v 11.1 мс. При равном для обоих накопителей числе секторов на трек и одинаковом размере сектора (в большинстве операционных систем это 512 байт) получаем, что переход на 7200 об./мин. обеспечивает увеличение теоретической максимальной внутренней скорости передачи данных на 33%.

Такой, или почти такой, прирост производительности наблюдается при считывании и записи больших последовательных блоков данных. Этот режим характерен для графических и мультимедийных приложений, баз данных.

Кстати, повышение скорости вращения иногда заставляет уменьшить число секторов на трек, то есть плотность записи данных. Это связано с тем, что электронный канал чтения обладает ограниченной пропускной способностью. При слишком высокой плотности записи и скорости вращения пластин она может оказаться недостаточной для обработки всех данных, проходящих в единицу времени под головками чтения/записи. Поскольку сегодня задача увеличения плотности записи и емкости винчестеров стоит не менее остро, наиболее емкие накопители пока выпускаются с меньшей скоростью вращения пластин.

Увеличение емкости кэш-буфера

Это еще один путь повышения производительности винчестеров. Встроенный буфер винчестера выполняет две функции. Во-первых, он служит мостом между каналом чтения и внешним интерфейсом. Данные между ними не могут передаваться напрямую из-за большой разницы между внутренней и внешней скоростями. На этом этапе невозможно обойтись без промежуточного буфера, позволяющего сгладить задержки при обращениях к диску.

Во-вторых, буфер служит своего рода сверхбыстрым накопителем, обеспечивающим выдачу данных с максимальной для внешнего интерфейса скоростью. За счет буфера большой емкости и удачно подобранных алгоритмов его заполнения удается существенно повысить производительность винчестера.Когда поступает запрос на чтение, контроллер винчестера первым делом проверяет, нет ли требуемых данных в кэш-буфере. Если их там не оказалось, происходит чтение с дисковых пластин, прочитанные данные помещаются в буфер и передаются из него по внешнему интерфейсу операционной системе компьютера. Каким же образом запрашиваемые данные могут оказаться в буфере?

Для этого применяются алгоритмы упреждающего чтения. Прочитав секторы, содержащие затребованные приложением или системой данные, винчестер не останавливается и на всякий случай переносит в буфер содержимое следующих секторов. Поскольку сегодня приложения редко довольствуются малыми порциями данных, чтение носит последовательный характер и загодя прочитанные секторы обычно приходятся кстати при следующих обращениях. Когда же запрашиваемые данные находятся в буфере, их выдача происходит практически моментально v на это уходят не миллисекунды, как при чтении, а микросекунды. Эффективность кэширования подтверждают все тесты.

Однако просто поставить на винчестер большой буфер недостаточно. Сегодняшние приложения и системы отличаются не только хорошим аппетитом по части данных, но и многозадачностью. То есть, к винчестеру обращаются одновременно не одна, а сразу несколько параллельно работающих программ или вычислительных процессов, запущенных одной программой.

Корпорация IBM, как и другие производители, постоянно совершенствует алгоритмы, оптимизирующие использование винчестерного кэш-буфера при работе в современных компьютерных системах. При этом учитывается, что серверы, рабочие станции и обычные персональные компьютеры совершенно по-разному обращаются к дискам. Поэтому выпускаемые для них винчестеры оснащаются разными интерфейсами, буферами разной емкости.

Повышения эффективности кэш-буфера добиваются, во-первых, наращиванием его емкости и, во-вторых, применением хитроумных алгоритмов сегментирования. Под сегментированием буфера понимается разделение его на несколько частей (сегментов), используемых независимо друг от друга, v для обслуживания параллельных очередей запросов чтения, поступающих, например, от разных программ. Адаптивное сегментирование предусматривает гибкий подбор числа сегментов и их емкости.

Чем выше внутренняя скорость передачи данных, чем более быстрым интерфейсом оснащен винчестер, тем больший ему требуется буфер. На жестких дисках для персональных компьютеров со скоростью вращения пластин 5,400 об./мин. В большинстве случаев устанавливались 256-килобайтные буферы. Сегодня высокопроизводительные винчестеры со скоростью вращения 7200 об./мин. и интерфейсами Ultra ATA-33/66 оснащаются как минимум 512-килобайтными буферами. SCSI-винчестеры, предназначенные для рабочих станций и серверов, нуждаются в буферах емкостью 1, 2 и даже 4 мегабайта. Причем 4-мегабайтные буферы SCSI-винчестеров IBM Ultrastar разделяются на 4 сегмента по 920 килобайт каждый (количество сегментов конфигурируется).

Тут все зависит от характера применяемых программных приложений и, следовательно, обращений к винчестеру. При работе баз данных с большими записями чтение и запись носят последовательный характер, и тогда целесообразно разделять буфер на несколько емких сегментов. Когда преобладают случайные обращения, может понадобиться разделение буфера на большее число сегментов. В идеале количество сегментов должно чуточку превышать число параллельно обслуживаемых винчестером потоков ввода/вывода.

Прерывание потока данных, поступающего по внешнему интерфейсу винчестера, происходит тогда, когда буфер оказывается полным при записи или пустым при чтении. И в том, и в другом случае это происходит из-за более низкой скорости передачи данных по каналу чтения, чем по внешнему интерфейсу. Уменьшить количество таких прерываний позволяет увеличение емкости сегментов буфера. Наибольший эффект ощущается при обслуживании мощных потоков данных, таких как последовательное чтение или запись громоздких графических файлов, аудио- и видеоданных.

Предположим, что с винчестера считывается 256-килобайтный поток данных. Если на нем установлен буфер емкостью 1 мегабайт, разделенный на 4 сегмента по 160 килобайт каждый, емкости такого сегмента окажется недостаточно для поддержания непрерывности потока данных. А 4-мегабайтный буфер, поделенный на 4 сегмента по 920 килобайт, справится с задачей легко. В этом случае практически всегда следующая запись, за которой обратится программа, будет считана с диска загодя и выдана с максимальной скоростью из буфера. Буфер не будет опорожняться, а SCSI-интерфейс v отключаться.

И еще один вопрос напоследок. Зачем устанавливать большой буфер на винчестер, если операционные системы тоже организуют кэширование данных, считываемых или записываемых на жесткий диск, причем в их распоряжении вся системная память компьютера, из которой можно спокойно выделить для этих целей и 4 мегабайта, и в несколько раз больше. Дело в том, что размещение буфера на винчестере позволяет в несколько раз сократить нагрузку на интерфейс. В частности, по нему не будут передаваться данные, считываемые с упреждением, а ведь заранее неизвестно, пригодятся они или нет.

Приобретая ПК, пользователи почти всегда обращают основное внимание на параметры вычислительных компонентов. Выбор же зачастую основывается лишь на показателе объема. Такой подход абсолютно неверен, ведь HDD обеспечивает хранение всей информации и доступ к ней. Халатное отношение к выбору "винчестера" сделает работу за компьютером некомфортной. При самом плохом раскладе впоследствии придется заплатить вдвое больше за процедуру восстановления данных. Статья расскажет о том, на какие необходимо обратить пристальное внимание при выборе подобных устройств.

Общие сведения

Жесткий диск - главное устройство хранения в основной массе современных ПК. На него записываются не только пользовательские данные, но и файлы ОС, утилит, программ.

Именно поэтому выбор HDD - серьезное мероприятие. Ведь любое устройство компьютера легко заменить на аналогичное. Жесткий диск же, вышедший из строя, потребует не только покупки нового HDD, но и переустановки ОС и программ.

Первые шаги

Прежде чем начать изучение вопроса, следует определиться, для чего будет использоваться ПК, в который устанавливается накопитель. Основные группы:

• Ноутбук для повседневных задач.
• Мощный игровой ПК.
• Офисный компьютер.
• Мультимедиацентр.
• Долговременное хранилище файлов.
• Портативный накопитель, который не будет постоянно подключен.

Только определившись с конкретной целью использования ПК можно сказать, какие технические характеристики жесткого диска первостепенны.

Размер

Размер (или форм-фактор) определяет ширину устройства. Измеряется она в в дюймах. Сегодня форм-фактор почти всех накопителей равен 2,5/3,5 дюйма. Маленькие обычно устанавливаются в лэптопы. Большие - в полноразмерные ПК, однако никто не мешает 2,5-дюймовым HDD оборудовать компьютер, для этого даже выпускаются специальные переходники.

Есть магнитные накопители и меньшего размера, например, 1, 0,85, 1,8. Они в первую очередь используются в маленьких мобильных устройствах и обращать на них внимание при выборе HDD не нужно.

Размер "винчестера" определяет его вес, а также то, какую мощность питания требует накопитель для своей работы. Именно поэтому внешние HDD почти всегда включают в себя 2,5-дюймовые устройства. Ведь основные это масса и малая мощность питания, устройство должно работать от USB-разъема. Если же внутрь мобильного HDD установить 3,5-дюймовый накопитель, придется организовывать отдельный блок питания, который необходимо будет втыкать в розетку для правильного функционирования устройства.

Емкость

Емкость - параметр HDD, определяющий, сколько информации не нем может храниться одновременно. Его никак нельзя оставить в стороне, описывая характеристики жестких дисков ноутбуков или ПК. Фото, игры, ПО, музыка, фильмы - все это требует внушительного "веса", и год от года их запросы к емкости только растут. Например, современные игры или видеофайлы формата высокого разрешения могут занимать более 30 ГБ. Емкость 2,5-дюймовых накопителей сегодня по средним меркам составляет от 150 ГБ до 2 ТБ. Устройства размера 3,5 могут хранить на себе 3-5 ТБ информации.

1 ГБ на HDD большего объема будет стоить дешевле. Конечно, это не должно подталкивать потребителя к покупке устройства емкостью 1 ТБ, если для него хватит и половины. Однако надо понимать, что покупка жесткого диска, который может хранить менее 500 ГБ, сегодня нецелесообразна. Экономия выйдет небольшой (200-500 руб.), но цена одного гигабайта будет внушительной.

Геометрия

Выбирая HDD, не стоит ориентироваться только на его объем. Характеристики внешних жестких дисков и внутренних включают в себя многие немаловажные параметры. К ним стоит отнести геометрию. Ее описывают количество пластин и плотность записи на них. Геометрия влияет как на емкость HDD, так и на скорость работы с ним.

Запись данных в "винчестерах" производится на диски (пластины), изготовленные из алюминия или стекла. Покрыты они ферромагнитной пленкой. Чтение или запись выполняется головками, расположенными на кронштейнах. Между пластиной и головкой всегда остается зазор в несколько нанометров. Каждый диск разделен на радиальных дорожек, которые делятся на сектора. В такой схеме на время доступа и скорость считывания данных влияет радиус пластин.

У того края, где дорожки длиннее, выше, так как за один оборот головка проходит большее число секторов. Поэтому размера 2,5 всегда уступают 3,5-дюймовым образцам. HDD может содержать в себе более одной пластины. Плотность записи характеризуется вышеописанными параметрами. Величина определяет, сколько информации помещается на каждой дорожке.

Общая емкость HDD равна сумме емкостей на каждом диске. Первый "винчестер" объемом 1 ТБ включал в себя пять пластин. Однако технологии развиваются. Разработанные компанией Hitachi жесткие диски, характеристики которых позволяют использовать их в серверах, оборудуются сверхсовременными пластинами. Емкость каждой при этом равна примерно одному гигабайту.

Сегодня рынок комплектующих предлагает накопители с самым разным количеством магнитных дисков и плотностью записи. Если вам необходим максимально эффективный HDD, лучше всего обратить внимание на устройства с малым количеством пластин.

Надо сказать, что в магазинах вряд ли покупателю дадут информацию о плотности записи. На официальных сайтах производителей жестких дисков этот параметр тоже освещается не всегда. И все же во время выбора рекомендуется узнать об этих параметрах конкретных моделей побольше.

Скорость вращения шпинделя

Скорость записи и чтения зависит, помимо плотности, от быстроты вращения шпинделя. Алюминиевые диски монтируются на шпиндель - внутреннюю ось. Шпиндель и пластины вращаются одновременно, как единая система. Чем больше оборотов она делает за единицу времени, тем быстрее под головкой окажется необходимый сектор.

Для домашних ПК выпускаются жесткие диски с частотой вращения 5-10 тысяч оборотов за минуту. Чем меньше это значение, тем меньше тепла выделяется во время работы накопителя. Этот же параметр влияет и на необходимую мощность питания для нормального функционирования устройства. В основном на домашние компьютеры и ноутбуки устанавливаются накопители со скоростью вращения 5400 оборотов за минуту. Такие же HDD наиболее предпочтительны для оборудования ими мультимедийных центров и других устройств, для которых на первом месте стоит не быстрота считывания данных, а низкий уровень выделения тепла и энергопотребления.

Скоростью 10 000 оборотов за минуту и более считается избыточной. Такие накопители редко встраиваются в бытовую технику в первую очередь из-за того, что они сильно шумят. Если необходим очень быстрый доступ к данным, лучше обратить внимание на SSD.

Интерфейс

К любой материнской плате современного ПК или ноутбука может быть подключен жесткий диск Sata, характеристики его абсолютно не влияют на эту возможность. Если же вашей машине более десяти лет, вероятно, для нее нужен накопитель с интерфейсом IDE. Найти подобное устройство в магазине почти нереально, ведь их выпуск прекращен.

SATA представлен двумя стандартами с обратной совместимостью - SATA2 и SATA3. Обмен информацией по первому представленному интерфейсу на максимальной скорости составляет около 3 Гб/с. По второму - 6 Гб/с. Помимо этого, SATA3 обладает улучшенными функциями управления питанием.

Основные характеристики жесткого диска , работающего через SATA2, "за глаза" покрывают потребности среднестатистического пользователя. Скорость считывания данных с поверхности пластины едва ли достигает порогового значения, обеспечиваемого шиной.

Кеш

Буфер, или кеш, - это промежуточное Оно необходимо из-за того, что скорость чтения отличается от скорости записи. Также устройства ПК, запросившие информацию с HDD, не всегда могут моментально получить к ней доступ или же через какое-то время потребуют ее повторно. Такие данные также на какое-то время останутся в кэше жесткого диска. При этом снижается время простоя вычислительных элементов, но уменьшается нагрузка на пластины.

Кеш HDD для настольных компьютеров и ноутбуков варьируется в пределах 8-128 МБ. "Винчестеры" для лэптопов в большинстве оборудуются памятью 8-16 МБ. ПК же в основном оснащаются накопителями с буфером 32-64 МБ.

"На бумаге" жесткий диск HDD, характеристики которого лучше, должен работать быстрее конкурентов. На практике же это не всегда верно. Например, буфер винчестера почти не задействован во время записи файлов большого объема. Кроме этого, на производительность буфера влияет программное обеспечение, "зашитое" в контроллер, устанавливаемый на HDD. Поэтому гнаться за жесткими дисками с огромным объемом кэша не нужно. Правильнее будет сравнить конкретные показатели скорости считывания и записи данных определенных образцов накопителей.

MTBF

Описывая нельзя не сказать о MTBF. Эта аббревиатура - обозначение показателя надежности HDD. Ее расшифровка - mean time beatween failures. На русском языке этот параметр называют наработкой на отказ. Она указывает на то, сколько часов магнитный накопитель может непрерывно проработать до первого ремонта. Эта характеристика необычайно важна для серверного оборудования или накопителя, устанавливающегося в долговременное хранилище файлов. Обычно HDD, созданные специально для этой цели, в среднем имеют показатель MTBF равный 900 тысячам или 1 миллиону часов. Например, эта серии Constellation как раз приблизительно сравнима с приведенными выше цифрами.

Время произвольного доступа

Этот параметр определяет то, сколько времени требует головке для перемещения на любой участок дорожки. Измеряют характеристику в тысячных долях секунды. Время доступа - один из главнейших параметров HDD. Средняя производительность напрямую зависит от него.

Меньшее время позволяет выполнять основные операции быстрее. Головки серверных модели накопителей позиционируются за 2-14 мс. Этот параметр жестких дисков для домашней техники обычно равен 7-14 мс.

Уровень шума

Ни одно современное электронное устройство не может работать абсолютно бесшумно. Жесткие диски же, помимо электронных элементов, включают в себя вращающиеся пластины, шпиндель, считывающие головки. Наличие такого большого числа движущихся элементов делает HDD одним из самых шумных устройств ПК. Уступает "винчестер" по этому показателю только вентиляторам системы охлаждения.

Шум измеряется децибелами. Чем медленней вращается шпиндель, тем меньше посторонних звуков возникает в процессе работы устройства. Показатель в 26 дБ считается довольно низким. Невозможно найти одновременно очень тихое и очень производительное устройство. Всегда приходится идти на компромисс и выбирать HDD по той характеристике, которая наиболее важна.

Энергопотребление

Характеристики жестких дисков напрямую влияют на потреблении энергии устройством. Наиболее строго нужно изучать уровень энергопотребления тех HDD, которые впоследствии будут установлены в ноутбуки. Чем выше этот показатель, тем меньше лэптоп сможет проработать от батареи.

Помимо вышесказанного, потребляемая "винчестером" энергия во время записи или чтения преобразуется в тепло. Именно поэтому энергоемкими накопителями не стоит оснащать ПК, в которые потом невозможно будет поставить дополнительные элементы охлаждения.

Конечно, значения описываемого параметра легко найти на интернет-ресурсах производителя, однако доверять им стоит не всегда. Лучше всего поискать в Сети информацию независимых тестировщиков.

SSHD

SSHD - не совсем обычные жесткие диски. Они гармонично сочетают в себе преимущества магнитных накопителей и твердотельных. В этом случае последние используются как дополнительный буфер. Таким образом скорость чтения или записи возрастает, а цена за гигабайт остается почти на прежнем уровне.

Хотя технология SSHD довольно перспективна, рынок компьютерных комплектующих предлагает малое число таких устройств. В основном их размер - 2,5-дюйма, а использовать такие накопители в настольных ПК не всегда целесообразно.

Наиболее легко найти жесткие диски Toshiba, характеристики скорости которых намного выше, чем у классических HDD. Ведь файлы, используемые операционной системой, уже находятся в энергонезависимом кеше, а значит, включение компьютера и загрузка основных программ происходит очень быстро.

Доброго времени суток, дорогие читатели, посетители, прохожие и прочие личности. Поговорим как выбрать жесткий диск.

В наше время большое значение занимает информация, разновидностей которой «наплодилось» очень много, будь то музыка, фильмы, документы или фотографии, базы данных или игры, программы или почта. С количеством информации, естественно, растёт и размер оной, но ведь «..всё, что нажито непосильным трудом..» надо где-то хранить..

Как многие, надеюсь, знают, храним мы всё это в компьютере на устройстве называемом HDD (Hard-Disk-Drive, он же «винчестер», «винт», «веник», «хард», «харддиск», «жёсткий»). Оный сопровождает компьютеры с самого их рождения и, не смотря на то, что многие вроде бы как знают о его существовании, всё равно далеко не всегда имеют должное понимание о его характеристиках, а ведь у жестких дисков есть параметров поболее, чем просто размер.

Этой статьей я продолжаю запущенный некогда цикл статей (в рамках которого опубликованы такие материалы как: " ", " ", " ", " " и пр), в котором подробно рассказываю Вам о том, на что нужно обращать внимание при покупке отдельных «запчастей» для Вашего компьютера, а именно о характеристиках оных и их значении.

Как Вы уже поняли, в этот раз речь пойдёт о жестких дисках.

Немного истории

В процессе своего развития человек прошёл этапы тайн материи, научился управлять различными видами информации и вступил в эпоху информатизации (о как завернул! :)).

До середины 19 века доминирующими были процессы сбора и накопления информации. Эти самые средства информатизации представляли собой перо, чернильницу и бумагу, что, несомненно мощно, гениально и, в общем-то, существует и по сей день (разве что перо заменилось ручкой).

В конце века 19 на смену пришли пишущая машинка, телеграф и телефон, а в середине 20 столетия появились компьютеры (мощь!) с их жесткими дисками, о которых, собственно и идет речь. Но.. Отставим ересь историю и вернемся к критериям выбора, характеристикам и тп.

Выбор на основе производителя

Начнем с банального, а именно.. С производителей . Да-да, грамотный выбор производителя жесткого диска зачастую определяет сроки жизни устройства, а порой и его шустрость, тепловыделение, тишину, энергопотребление и объемы. Ранее «винты» штамповали все кому не лень, но конкуренция и в Африке конкуренция. Одни обанкротились, другие были куплены третьими, в связи с чем, к 2011 году, на рынке остались три основных игрока: Seagate (они же Maxtor), Western Digital и Samsung . Местами мелькает еще Toshiba , Hitachi и другие производители подобного класса, но на их устройства обращать особого внимания я все таки не рекомендую.

Выбор между вышеупомянутыми тремя, обычно представляет собой споры страшных масштабов в которых пало немало юных падаванов-холиварщиков, а посему я лишь позволю себе просто кратенько высказать своё мнение, которое, лично по мне, является вполне объективным и построенным на моём жизненном опыте.

Всех кто с оным мнением не согласен, я прошу не вступать на тропу войны и не раздувать страшные баталии в комментариях, ибо спорить по данной теме я не намерен:)

Типовые примеры

WD (Western Digital). Один из старейших производителей жестких дисков. Некогда считались для многих эталоном стабильности и вечности, с чем я решительно несогласен. На практике представляют собой винты отличающиеся крайне солидным, по сравнению с конкурентами, тепловыделением (что требует нормального охлаждения), а так же далеко не всегда шикарной стабильностью (у меня ЖД этой фирмы умирали чаще чем аналоги конкурентов ниже по тексту), однако вменяемо тихие и потрясающе шустрые. В частности, эта фирма выпустила обожаемые мною модели Raptor , производительностью которых я восхищаюсь и по сей день:) И, да, внешние диски этого производителя действительно хороши. Глобально, выбор неплохой и зависит от Ваших потребностей.

Seagate (они же Maxtor ). Для меня это диски, представляющие собой эталон стабильности, ибо, тьфу-тьфу-тьфу, умерли буквально единицы из сотен. Отличаются нормальным тепловыделением, а последние модели, число блинов в которых кардинально снижено, так и вовсе шикарно тихи, холодны и жуют мало мощности БП. Из грусти - не могут похвастаться шикарной шустростью, но вполне вменяемы.

Samsung . Отличительная черта - цена. Умеренная стабильность, умеренная производительность. В общем брать можно, но ничего особенного.

Выбор на основе интерфейса

С производителями разобрались. Перейдем к интерфейсу .
Интерфейс – это то, посредством чего HDD подключается к компьютеру или другому устройству, которое поддерживает работу с дисками. Так же оный определяет пропускную способность (т.е скорость передачи данных, а именно шустрость).

Интерфейсов, есть несколько: ATA , SATA , eSATA , SCSI и SAS . Давайте рассмотрим каждый из них:

• ATA (он же IDE и PATA ). Максимальная скорость передачи данных составляет ~150МБ/с , что по современным меркам довольно мало. Ныне неактуален и вытеснен SATA , но еще встречается в стареньких машинках. Шлейф широкий и громоздкий, при внимательном просмотре можно разглядеть маленькие проводки, выглядит
• SATA . На данный момент это самый распространённый интерфейс жестких дисков. Ныне существует несколько вариаций, а именно SATA -1-2-3 (они же I-II-III), где цифра определяет пропускную способность интерфейса (150 Мбайт/с для SATA-I, 300 Мбайт/с для SATA-II и 600 Мб/c для SATA-III). Шлейф выглядит .
• eSATA . Этакая аналогия SATA , но используется для подключения внешних жестких дисков. Большое распространение получил из-за большего ресурса коннектора, т.е. его можно подключать и переподключать много раз подряд и штекеру почти ничего не будет, чем не может похвастаться SATA , а так же тем, что средняя скорость передачи данных выше, чем у USB 2.0 или IEEE 1394 . Шлейф выглядит (SATА слева, eSATA справа).
• SCSI. В связи с некогда хорошей пропускной способностью широко применялся на серверах и высокопроизводительных рабочих станциях. В настоящее время вытеснен интерфейсом SAS , а так же, в связи с резким сокращением максимальной длины кабеля, неудобен для использования с более чем двумя устройствами, поэтому не получил широкого распространения. Пропускная способность 640МБ/с . Шлейф выглядит .
• SAS . Разработан для замены вышеупомянутого интерфейса SCSI и позволяет достичь более высокой пропускной способности, чем SCSI ; в то же время SAS обратно совместим с интерфейсом SATA . Используется в основном в серверных решениях. Поддерживает передачу информации со скоростью до 6 Гбит/с ; ожидается, что к 2012 году скорость передачи достигнет 12 Гбит/с .

Само собой еще присутствуют стандартные USB и Firewire , но они Вам думаю известны, да и используются исключительно для внешних носителей, посему мы их рассматривать сейчас не будем.

В типично-домашних решениях рекомендуется не заниматься особыми выкрутасами и покупать SATA -жетсткие диски, как наиболее производительные, простые и удобные в обращении. Естественно, что не только диск, но и Ваша мат.плата должны поддерживать заявленный интерфейс, т.е, допустим, если Вы купили жесткий диск SATA , то на материнской плате должен быть SATA -разъем.

К слову, если Вы купили SATA-III , а в спецификации мат.платы указано, что у неё разъем только SATA-II , то не переживайте: физически разъемы эти ничем не отличаются и диск можно спокойно поставить, - просто он будет работать на меньшей пропускной способности.

Выбор на основе размеров и ёмкости

Далее у нас, так называемая, ёмкость , т.е любимое всеми количество данных, которое может хранить диск. На момент написания статьи, самый большой объём у дисков равен 3 терабайта. Здесь, собственно, всё зависит от Ваших потребностей. По соотношению объём/цена самый лучший вариант сейчас это 2 терабайта, хотя вообще, лично я, сторонник решений меньше терабайта. Почему? Всё просто: ну, во-первых, я не знаю где взять столько информации, чтобы набить несколько терабайт, а, во-вторых, дело в том, что в жестких дисках используется так называемые блины (они же пластины) и чем больше блинов, тем больше емкость диска. Однако при увеличении количества оных, повышается и тепловыделение, энергопотребление и снижаются скоростные характеристики, что, в совокупности, вдобавок, часто влияет на сроки жизни винта, а сие не есть гуд.

Что касается физического размера , иначе говоря, форм-фактора, то самые распространённые и используемые ныне размеры это 2.5 и 3.5 дюйма. Первые, как правило, применяются в ноутбуках и внешних жестких дисках, а вторые в настольных компьютерах. Естественно, что для домашнего компьютера Вам нужен диск форм-фактора 3.5 . К слову, размеры часто определяют объём и производительность диска.

Выбор на основе характеристик: скорость шпинделя, кэш и пр

Ну и напоследок несколько слов о важных тактико-технических характеристиках. Начнем с первых трех самых главных, а именно со скорости шпинделя, кэша и времени доступа.

• Скорость вращения шпинделя . Характеризует скорость передачи данных и напрямую определяет производительность. В настоящее время выпускаются винчестеры со следующими стандартными скоростями вращения: 4200 , 5400 и 7200 (ноутбуки), 5400 , 5900 , 7200 и 10 000 (персональные компьютеры), 10 000 и 15 000 об/мин (сервера и высокопроизводительные рабочие станции). Естественно, что при выборе рекомендуется брать диски с максимальным значением оного параметра, но единственное, что может Вам в оном помешать - это цена, ибо, например, те же WD VelociRaptor , которые я упоминал в статье " ", встанут Вам чуть ли не втрое-вчетверо дороже аналогичных дисков со скоростью 7200 .
• Время произвольного доступа . Измеряется в ms (мили-секунды) и показывает среднее время, за которое винчестер выполняет операцию позиционирования головки чтения/записи на произвольный участок магнитного диска. Чем меньше это значение – тем лучше, т.е, если оное указано в прайсе (что редко), то важно обращать на него внимание. Насколько я помню, оное значение зависит от скорости шпинделя, т.е определяющей при выборе, все таки будет значение выше.
• Объём буфера (кэш) - буфером называется промежуточная память, предназначенная для "сглаживания" различий скорости чтения/записи и передачи по интерфейсу. Использование кэша увеличивает быстродействие любого жесткого диска, уменьшая количество физических обращений к нему, т.е когда происходит запрос к информации, контроллер накопителя в первую очередь проверяет, находятся ли запрашиваемые данные в кэше, и, если это так, то мгновенно выдает их компьютеру, не производя физический доступ к поверхности. В современных дисках он обычно варьируется от 8 до 64 Мб и, как Вы уже поняли - чем он больше, тем лучше.

Ну и три, условно важных параметра:

• Уровень шума . Измеряется в децибелах (Дб) и якобы показывает шум, который производит механика накопителя при его работе. Не смотря на заверения многих, лично я на легкие и милые сердцу, похрустывания, не обращаю особого внимания, да и разницы никакой в этом плане между дисками не вижу.
• Надёжность. Величина условная, определяется как среднее время наработки на отказ, т.е сколько часов, по заявлению производителя может работать постоянно включенный диск. Само собой, больше – лучше. Хотя как по мне, так цифры эти споры и маркетингозависимы.
• Сопротивляемость ударам - сопротивляемость накопителя резким скачкам давления или ударам, измеряется в единицах допустимой перегрузки во включённом и выключенном состоянии. Значение несколько бестолковое, ибо, надеюсь, Вы не бьете ногами по корпусу во время работы компьютера и не бросайте диски об стенку во время их замена или переноса:)
действительно позволяет в течении 14 дней поменять товар без всяких вопросов, а уж в случае гарантийных проблем магазин встанет на Вашу сторону и поможет решить любые проблемы. Автор сайта пользуется им уже лет 10 минимум (еще со времен, когда они были частью Ultra Electoronics ), чего и Вам советует;
• , - один из старейших магазинов на рынке, как компания существует где-то порядка 20 лет. Приличный выбор, средние цены и один из самых удобных сайтов. В общем и целом приятно работать.

Выбор, традиционно, за Вами. Конечно, всякие там Яндекс.Маркет "ы никто не отменял, но из хороших магазинов я бы рекомендовал именно эти, а не какие-нибудь там МВидео и прочие крупные сети (которые зачастую не просто дороги, но ущербны в плане качества обслуживания, работы гарантийки и пр).

Послесловие

И так, немножко итогов.

При покупке жесткого диска прежде всего надо ориентироваться на скорость шпинделя и размер кэша. Далее обращать внимание на время произвольного доступа, а так же не гнаться за дисками больших объемов ибо оные отличаются сниженной производительностью, тепловыделением и надежностью.

Как и всегда, буду рад Вашим вопросам, дополнениям, благодарностям и всему прочему. Пишите в комментариях;)