Оптимальная скорость вращения жесткого диска для пк — Гаджет

Жесткие диски

Оптимальная скорость вращения жесткого диска для пк

Добрый день уважаемые читатели, сегодня я хочу затронуть вот такую тему, что такое скорость вращения шпинделя жесткого диска, как ее определить, и понять какая скорость хорошая, а какая нет. Думаю это будет интересно начинающим инженерам систем хранения данных, так как от понимания данной темы будет зависеть производительность СХД систем, а именно сколько ваш дисковый массив сможет на себе тащить, без тормозов и аварий. Мне в момент начала моей трудовой деятельности не хватала данной информации в русскоязычном сегменте и чтобы все было структурировано, так что прошу любить и жаловать.

Скорость вращения шпинделя

Каждый из нас хочет, чтобы все его сервисы и оборудование быстро работало, и поставить в свои системы хранения данных, не у всех есть возможность по втыкать быстрые SSD диски, и единственным решением остаются жесткие диски. При оценке производительности жестких дисков наиболее важной характеристикой является скорость передачи данных. При этом на скорость и общую производительность влияет целый ряд факторов:

  • Первый фактор это через какой интерфейс вы подключите жесткий диск, на выбор SATA/IDE/SCSI/SAS, логично, что каждый из них имеет свою скорость передачи данных. SCSI могут передавать данные до 80 мегабайт / сек, IDE последние версии могут иметь поддержку скорости передачи данных до 133 МБ/с, SATA до 6 Гбит / сек, SAS до 12 Гбит.
  • Объем кэша или буфера жесткого диска. Увеличение объема буфера позволяет увеличить скорость передачи данных.
  • Поддержка NCQ, TCQ и прочих алгоритмов повышения быстродействия
  • Объем диска, чем больше данных можно записать, тем больше времени нужно на чтение информации.
  • Плотность информации на пластинах.
  • И даже файловая система влияет на скорость обмена данных.

Но есть еще один фактор влияющий на производительность винтов и это скорость вращения шпинделя жесткого диска. Если взять два одинаковых HDD, но с разной скоростью вращения шпинделя, то вы увидите разницу в производительности, и при чем существенную

Давайте рассмотрим физическое устройство жестких дисков, чтобы понять из каких деталей он состоит.

  • Считывающая головка
  • Соленоидный привод
  • Шпиндель
  • Пластины
  • Питание
  • Интерфейс подключения

Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

  • Головка чтения/записи
  • Постоянный магнит
  • Поворотная рамка позиционера
  • Коммутатор-предусилитель блока головок

Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

Что такое шпиндель

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). Пластины жесткого диска закреплены на шпинделе на строго определенном расстоянии.

При вращении пластин расстояние должно быть таким, чтобы считывающие головки могли читать и записывать на диск, но при этом не касались поверхности пластин.

Двигатель шпинделя должен обеспечивать стабильное вращение магнитных пластин на протяжении тысяч часов, чтобы диск нормально функционировал. Неудивительно, что иногда проблемы с диском связаны с заклиниванием шпинделя, и вовсе не являются ошибками в файловой системе.

Двигатель отвечает за вращение пластин, и это позволяет работать жесткому диску. 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.

Вот как выглядят шпиндели, у каждого производителя они немного внешне могут отличаться. Это вот шпиндели от винтов Samsung.

  • Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК
  • или вот еще подборочка.
  • Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

spindle speed или по русски скорость вращения шпинделя, определяет насколько быстро вращаются пластины в нормальном режиме работы жесткого диска. Она измеряется в RpM, то есть оборотах в минуту. От RpM скорости, будет зависеть на сколько быстро будет работать ваш компьютер, а именно как быстро компьютер может получить данные от жесткого диска.

Сколько раз я видел тормозные ноутбуки, в которых было по 4 ГБ оперативной памяти, там стоял процессор Intel core i3 или даже i5, но стоял блин hdd со скоростью вращения 5400 оборотов в минуту, и это был полный трешь, такие винты нужно сразу вытаскивать и ставить ssd иначе работать было не возможно

Время, которое требуется для блока магнитных головок, чтобы перейти к запрошенной дорожке/цилиндру называется время поиска (seek latency или задержкой).

После того как считывающие головки переместятся в нужную дорожку/цилиндр, мы должны дождаться поворота пластин, чтобы нужный сектор оказался под головкой — это задержки на вращение (rotational latency time).

И это является прямой функцией скорости шпинделя. То есть, чем быстрее скорость шпинделя, тем меньше задержки на вращение.

Общие задержки на время поиска и задержки на вращение и определяют скорость доступа к данным. Во многих программах для оценки скорости hdd это будет параметр access to data time. Более подробно о s.m.a.r.t показателях вы можете почитать по ссылке слева.

Влияние скорости вращения шпинделя жесткого диска

Винчестеры бывают двух форматов LFF и SFF, если рассказать в двух словах, то один имеет формат 2,5 дюйма, а второй 3,5. Формат 2,5 чаще всего идет либо в серверах или в ноутбуках, а второй так же в серверах и обычных системных блоках.

Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

Если посмотреть среднюю скорость стандартных 3,5 » жестких дисков, то это скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Время совершения половины оборота в среднем (Avg. Rotational Latency) для таких дисков 4,2 мс. Эти диски обычно имеют среднее время поиска около 8,5 мс, что дает средний доступ к времени данным около 12,7 мс.

Есть диски, которые имеют скорость вращения магнитных пластин 10000 оборотов в минуту. Это уменьшает среднее время задержки на вращение до 3 мс. У Рапторов также и пластины меньшего диаметра, что позволило сократить среднее время поиска до

5,5 мс. Итоговое среднее время доступа к данным примерно 8,5 мс.

Есть несколько моделей SCSI (например, Seagate Cheetah), у которые скорость вращения шпинделя 15 000 оборотов в минуту, и еще меньшие пластины. Среднее время Rotational Latency 2 мс (60 сек / 15 000 RPM / 2), среднее время поиска — 3,8 мс, и среднее время доступа к данным — 5,8 мс.

Диски с высокой частотой вращения шпинделя имеют низкие значения времени поиска и Rotational Latency даже при произвольном доступе. Жесткие диски с частотой шпинделя 5600 и 7200 обладают меньшей производительностью.

При этом при последовательном доступе к данным большими блоками разница будет несущественна, так как не будет задержки на доступ к данным, поэтому для жестких дисков рекомендуется регулярно делать дефрагментацию.

У 2,5 коллег, скорость так же скачет от 5400 до 15 000 оборотов в минуту.

Определяем скорость вращения шпинделя жесткого диска

Тут я для вас америку не открою, скорость вращения шпинделя жесткого диска определить, не то что просто, а очень просто, тут два варианта. Если у вас есть возможность физически посмотреть на этикетку расположенную на диске, то вы сможете увидеть вот такой показатель RPM в данных примерах это 7200RPM.

  1. Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК
  2. Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК
  3. Если же у вас жесткий диск стоит в устройстве или сервере, то скорость вращения шпинделя жесткого диска будем смотреть в специальных программах, коих куча, могу посоветовать
  • crystalmark
  • aida64
  • speccy

Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

Конечно, чем выше скорость вращения шпинделя, тем быстрее диск, но есть и обратная сторона медали, с увеличением скорости вращения пластин диск сильнее нагревается и становится более шумным.

Это может компенсироваться технологией, WD IntelliPower, которая уменьшает энергопотребление и шум за счет снижения скорости вращения шпинделя. А потерю производительности частично компенсируют оптимизацией алгоритмов кэширования.

Похожая технология у HGST с целью сокращения энергопотребления называется CoolSpin.

Выводы

Думаю, вы в очередной раз убедились, что по возможности нужно переходить на твердотельные диски, так как они имеют много приимуществ

  • Не нагреваются
  • Нет механических деталей, если упадет, то ничего ему не будет
  • Скорость в разы быстрее
  • Долговечнее
  • Но к сожалению имеют меньший объем и стоят пока дороже, хотя эта грань каждый год уменьшается.

Как ускорить работу жесткого диска

Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

Повышение скорости работы HDD

На скорость работы жесткого диска влияет несколько факторов, начиная от того, насколько он заполнен, и заканчивая настройками BIOS. Некоторые жесткие диски в принципе имеют невысокую скорость работы, которая зависит от частоты вращения шпинделя (обороты в минуту). В старых либо дешевых ПК обычно установлен HDD со скоростью 5600 об/м, а в более современных и дорогих — 7200 об/м.

Объективно — это очень слабые показатели на фоне остальных комплектующих и возможностей операционных систем. HDD — очень старый формат, и на смену ему потихоньку приходят твердотельные накопители (SSD). Ранее мы уже делали их сравнение и рассказали, сколько служат SSD:

Подробнее:
Чем отличаются магнитные диски от твердотельных
Какой срок службы у SSD дисков

Когда один или несколько параметров влияет на работу жесткого диска, он начинает работать еще медленнее, что становится ощутимо заметно пользователю. Для повышения скорости могут использоваться как простейшие способы, связанные с систематизацией файлов, так и смена режима работы диска путем выбора другого интерфейса.

Способ 1: Очистка жесткого диска от лишних файлов и мусора

Такое, казалось бы, простое действие может ускорить работу диска. Причина, по которой важно следить за чистотой HDD, очень проста — переполненность косвенно влияет на скорость его работы.

  • Мусора на компьютере может быть гораздо больше, чем вам кажется: старые точки восстановления Windows, временные данные браузеров, программ и самой операционной системы, ненужные установщики, копии (дублирующиеся одни и те же файлы) и др.
  • Самостоятельно очищать это затратно по времени, поэтому можно использовать различные программы, ухаживающие за операционной системой. Познакомиться с ними вы можете в другой нашей статье:
  • Подробнее: Программы для ускорения работы компьютера

Если нет желания устанавливать дополнительный софт, можно использовать встроенное средство Windows под названием «Очистка диска». Конечно, это не так эффективно, но тоже может быть полезно. В этом случае вам нужно будет самостоятельно очищать временные файлы браузера, которых тоже бывает очень много.

Как освободить место на диске C в Windows

Вы также можете завести дополнительный накопитель, куда переместите не особо нужные вам файлы. Таким образом, основной диск будет более разгружен и начнет быстрее работать.

Способ 2: Разумное использование дефрагментатора файлов

Один из излюбленных советов касательно ускорения работы диска (да и всего компьютера) — дефрагментация файлов. Это действительно актуально для HDD, поэтому имеет смысл его использовать.

Что представляет собой дефрагментация? Мы уже давали развернутый ответ на этот вопрос в рамках другой статьи.

Подробнее: Дефрагментация жесткого диска: разбираем процесс

Очень важно не злоупотреблять этим процессом, потому что это даст лишь негативный эффект. Одного раза в 1-2 месяца (в зависимости от активности пользователя) вполне достаточно для поддержания оптимального состояния файлов.

Способ 3: Чистка автозагрузки

Этот способ не напрямую, но влияет на скорость работы жесткого диска.

Если вы считаете, что ПК медленно загружается при включении, программы долго запускаются, и виной тому медленная работа диска, то это не совсем так.

Из-за того, что система вынуждена запускать нужные и ненужные программы, а жесткий диск имеет ограниченную скорость обработки указаний Windows, и возникает проблема снижения скорости.

Разобраться с автозагрузкой вы можете, используя другую нашу статью, написанную на примере Windows 8.

Подробнее: Как отредактировать автозагрузку в Windows

Способ 4: Изменение параметров устройства

Медленная работа диска может зависеть и от его рабочих параметров. Чтобы их изменить, необходимо использовать «Диспетчер устройств».

Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    В Windows 7 нажмите «Пуск» и начните набирать «Диспетчер устройств».

В Windows 8/10 нажмите по «Пуск» правой кнопкой мыши и выберите «Диспетчер устройств».

Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

  • В списке найдите ветку «Дисковые устройства» и разверните ее.
    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК
  • Найдите ваш диск, нажмите по нему правой кнопкой мыши и выберите пункт «Свойства».
    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК
  • Переключитесь на вкладку «Политика» и выберите параметр «Оптимальная производительность».
    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК
  • Если такого пункта нет, и вместо него параметр «Разрешить кэширование записей для этого устройства», то убедитесь, что он включен.
  • У некоторых дисков также может не быть ни одного из этих параметров. Обычно вместо этого имеется функция «Оптимизировать для выполнения». Активируйте ее и включите две дополнительных опции «Разрешить кэширование записи на диск» и «Включить повышенную производительность».
  • Способ 5: Исправление ошибок и битых секторов

    От состояния жесткого диска зависит его скорость работы. Если у него есть какие-либо ошибки файловой системы, битые сектора, то обработка даже простых задач может быть медленнее. Исправить существующие проблемы можно двумя вариантами: использовать специальный софт от различных производителей или встроенную в Windows проверку дисков.

    Мы уже рассказывали, как устранить ошибки HDD в другой статье.

    Подробнее: Как устранить ошибки и битые сектора на жестком диске

    Способ 6: Изменение режима подключения жесткого диска

    Даже не очень современные материнские платы поддерживают два стандарта: режим IDE, который преимущественно подходит для старой системы, и режим AHCI — более новый и оптимизированный для современного использования.

    Внимание! Этот способ предназначен для опытных пользователей. Будьте готовы к возможным проблемам с загрузкой ОС и другим непредвиденным последствиям. Несмотря на то, что шанс их возникновения крайне мал и стремится к нулю, он все же присутствует.

    В то время, как у многих пользователей доступна возможность смены IDE на AHCI, часто об этом даже не знают и мирятся с невысокой скоростью работы винчестера. А между тем это — довольно действенный способ ускорения HDD.

    Сперва нужно проверить, какой у вас стоит режим, и сделать это можно через «Диспетчер устройств».

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    1. В Windows 7 нажмите «Пуск» и начните набирать «Диспетчер устройств».

    В Windows 8/10 нажмите по «Пуск» правой кнопкой мыши и выберите пункт «Диспетчер устройств».

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

  • Найдите ветку «Контроллеры IDE ATA/ATAPI» и разверните ее.
    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК
  • Посмотрите на название подключенных дисков. Зачастую можно встретить имена: «Стандартный контроллер Serial ATA AHCI» либо «Стандартный контроллер PCI IDE». Но бывают и другие названия — все зависит от конфигурации пользователя. Если в названии встречаются слова «Serial ATA», «SATA», «AHCI», то значит используется подключение по протоколу SATA, с IDE все аналогично. На скриншоте ниже видно, что используется подключение AHCI — желтым выделены ключевые слова.
    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    Если определить не получается, тип подключения можно посмотреть в BIOS/UEFI. Определить это просто: какая настройка будет прописана в меню BIOS, та и установлена на данный момент (скриншоты с поиском этой настройки немного ниже).

    При подключенном режиме IDE его переключение на AHCI нужно начать с редактора реестра.

    1. Нажмите комбинацию клавиш Win+R, напишите regedit и нажмите «ОК».
    2. Зайдите в раздел
      1. HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesiaStorV
      2. в правой части окна выберите параметр «Start» и измените его текущее значение на «0».
    3. После этого зайдите в раздел
      • HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesiaStorAVStartOverride
      • и установите значение «0» для параметра «0».
    4. Перейдите в раздел
      1. HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesstorahci
      2. и для параметра «Start» установите значение «0».
    5. Далее зайдите в раздел
      • HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesstorahciStartOverride
      • выберите параметр «0» и поставьте для него значение «0».
    6. Теперь можно закрыть реестр и перезагрузить компьютер. Первый раз рекомендуется провести запуск ОС в безопасном режиме.

      Как загрузить Windows в безопасном режиме

    7. После начала загрузки компьютера зайдите в BIOS (клавиша Del, F2, Esc, F1, F10 или др. в зависимости от конфигурации вашего ПК).
      1. Путь для старого BIOS:
      2. Integrated Peripherals > SATA Configuration > AHCI
      3. Путь для нового BIOS:
      4. Main > Storage Configuration > Configure SATA As > AHCI
      5. Другие варианты месторасположения этого параметра:
        Main > Sata Mode > AHCI Mode
        Integrated Peripherals > OnChip SATA Type > AHCI
        Integrated Peripherals > SATA Raid/AHCI Mode > AHCI
        UEFI: индивидуально в зависимости от версии материнской платы.
    8. Выйдите из BIOS, сохранив настройки, и дождитесь загрузки ПК.

    Если этот способ вам не помог, ознакомьтесь с другими методами включения AHCI в Windows по ссылке ниже.

    Подробнее: Включаем AHCI режим в BIOS

    Мы рассказали о распространенных способах решения проблемы, связанной с низкой скоростью работы жесткого диска. Они могут дать прирост производительности HDD и сделать работу с операционной системой более отзывчивой и приятной.

    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?

    На что влияет скорость вращения шпинделя жесткого диска

    При оценке производительности жестких дисков наиболее важной характеристикой является скорость передачи данных. При этом на скорость и общую производительность влияет целый ряд факторов:

    • Интерфейс подключения — SATA/IDE/SCSI (а для внешних дисков — USB/FireWare/eSATA). Все интерфейсы имеют разную скорость обмена данных.
    • Объем кэша или буфера жесткого диска. Увеличение объема буфера позволяет увеличить скорость передачи данных.
    • Поддержка NCQ, TCQ и прочих алгоритмов повышения быстродействия.
    • Объем диска. Чем больше данных можно записать, тем больше времени нужно на чтение информации.
    • Плотность информации на пластинах.
    • И даже файловая система влияет на скорость обмена данных.

    Но если мы возьмем два жестких диска одинакового объема и одного интерфейса, то ключевым фактором производительности будет скорость вращения шпинделя.

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    Что такое шпиндель

    Шпиндель — единая ось в жестком диске, на которой установлено несколько магнитных пластин. Эти пластины закреплены на шпинделе на строго определенном расстоянии. Расстояние должно быть таким, чтобы при вращении пластин считывающие головки могли читать и записывать на диск, но при этом не касались поверхности пластин.

    Чтобы диск нормально функционировал, двигатель шпинделя должен обеспечивать стабильное вращение магнитных пластин на протяжении тысяч часов. Поэтому неудивительно, что иногда проблемы с диском связаны именно с заклиниванием шпинделя, а вовсе не с ошибками в файловой системе.

    Двигатель отвечает за вращение пластин, и это позволяет работать жесткому диску.

    Что такое скорость вращения шпинделя

    Скорость вращения шпинделя (spindle speed) определяет, насколько быстро вращаются пластины в нормальном режиме работы жесткого диска. Скорость вращения измеряется в оборотах в минуту (RpM).

    От скорости вращения зависит, как быстро компьютер может получить данные от жесткого диска. Перед тем как винчестер сможет считать данные, он должен их сначала найти.

    Время, которое требуется для блока магнитных головок, чтобы перейти к запрошенной дорожке/цилиндру, называется временем поиска (seek latency).

    После того как считывающие головки переместятся в нужную дорожку/цилиндр, надо дождаться поворота пластин, чтобы необходимый сектор оказался под головкой.

    Это называется задержками на вращение (rotational latency time) и является прямой функцией скорости шпинделя. То есть, чем быстрее скорость шпинделя, тем меньше задержки на вращение.

    Общие задержки на время поиска и задержки на вращение и определяют скорость доступа к данным. Во многих программах для оценки скорости hdd это параметр access to data time.

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК
    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    Большинство стандартных 3,5″ жестких дисков сегодня имеют скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Для таких дисков время, за которое совершается половина оборота (avg. rotational latency), составляет 4,2 мс. Среднее время поиска у этих дисков — около 8,5 мс, что позволяет обеспечить доступ к данным примерно за 12,7 мс.

    У жестких дисков WD Raptor скорость вращения магнитных пластин — 10 000 оборотов в минуту. Это уменьшает среднее время задержки на вращение до 3 мс. У «рапторов» и пластины меньшего диаметра, что позволило сократить среднее время поиска до

    5,5 мс. Итоговое среднее время доступа к данным — примерно 8,5 мс.

    Есть несколько моделей SCSI (например, Seagate Cheetah), у которых скорость вращения шпинделя достигает 15 000 оборотов в минуту, а пластины еще меньше, чем у WD Raptor. Среднее время rotational latency у них — 2 мс (60 сек / 15 000 RPM / 2), среднее время поиска — 3,8 мс, среднее время доступа к данным — 5,8 мс.

    Диски с высокой частотой вращения шпинделя имеют низкие значения как времени поиска, так и задержки на вращение (даже при произвольном доступе). Понятно, что жесткие диски с частотой шпинделя 5600 и 7200 обладают меньшей производительностью.

    При этом при последовательном доступе к данным большими блоками разница будет несущественна, так как нет задержки на доступ к данным. Поэтому для жестких дисков рекомендуется регулярно делать дефрагментацию.

    Как узнать скорость вращения шпинделя жесткого диска

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК
    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    На некоторых моделях скорость шпинделя написана прямо на наклейке. Найти эту информацию несложно, так как вариантов немного — 5400, 7200 или 10 000 RpM.

    Если на вашем жестком диске на наклейке нет этой информации (или просто нет желания доставать диск, чтобы посмотреть на наклейку), на помощь придут специальные программы. Большинство программ для проверки HDD и анализа SMART покажут вам скорость вращения шпинделя и другую информацию по жесткому диску.

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК
    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    FAQ – популярные вопросы

    Какая скорость вращения лучше — 5400 или 7200?

    На первый взгляд кажется, что чем быстрее, тем лучше. Однако надо учитывать, что с увеличением скорости вращения пластин диск сильнее нагревается и становится более шумным. Дисковые накопители с 7200 RpM универсальны для большинства задач, а диски с 5400 RpM отлично подойдут, например, для домашнего хранилища файлов.

    А что такое технология intellipower?

    Технология WD IntelliPower уменьшает энергопотребление и шум за счет снижения скорости вращения шпинделя. А потеря производительности частично компенсируется оптимизацией алгоритмов кэширования. Похожая технология у HGST с целью сокращения энергопотребления называется CoolSpin.

    Сравнение SSD и HDD дисков в реальных условиях использования

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    Цель обзора и сравнения HDD и SSD дисков:

    В этой статье мы выясним как и в какой степени SSD влияет на работу в реальных условиях использования.

    Если вы давно хотели увидеть реальную производительность SSD в сравнении с привычными HDD, или же, если вы задумывались перенести систему на SSD, но не знали стоит ли это того, эта статья для вас! Смысла тестировать диск в идеальных условиях мало, т.к.

    в жизни такого не бывает, поэтому я намерено рассматриваю тесты на примерах из реальной жизни, когда диск заполнен тысячами файлов, играми, файлами кэша браузеров и программ обработки видео и тд. В общем, запасайтесь попкорном, садитесь поудобнее, и давайте уже перейдем к делу.

    В чем проблема HDD дисков?

    Проблема в том, что обычные HDD диски, которые мы до сих пор используем в компьютерах, не изменялись c 1990xwiki годов, когда впервые было решеноref делать HDD, работающие на 4300 rpm и 5400 rpm (оборотов в минуту) Шел 2016 год — 20-25 лет спустя, мы, все еще, имеем те же самые 5400 rpm диски, работающие на скорости 60-90 МБ/с, но потребности пользователей уже давно изменились, теперь мы работаем с огромными проектами и большим количеством файлов в многозадачном режиме, требующие большой пропускной способности и отзывчивости диска, даже если, на заднем плане уже выполняют работу несколько других программ. Начиная с 2001, некоторые производители начали выпускать диски пользовательского сегмента работающие на скорости 7200 оборотов в минуту, вместо 5400, но это ничего не изменило, прирост с 90 МБ/с до 120 МБ/с (33% — 5400-7200) по-прежнему не дает значимого эффекта.

    Тесты | синтетические (потенциальные скорости работы диска)

    Ниже представлен синтетический тест, сравнивающий производительность самого важного аспекта — работы диска с мелкими блоками данных (в частности 4 кб): При операциях — чтения (read)

    • HDD медленее в 94 раза (0.68 МБ/с против 63.6 МБ/с), по сравнению с SSD
    • HDD медленее в 53 раза (0.36 МБ/с против 19 МБ/с), по сравнению с SSD

    При операциях — записи (write)

    • HDD медленее в 178 раз (0.78 МБ/с против 139 МБ/с), по сравнению с SSD
    • HDD медленее в 86 раз (0.64 МБ/с против 55 МБ/с), по сравнению с SSD

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    Почему нас интересует, в основном, результат работы диска с мелкими блоками данных? Дело в том, что открываете ли вы браузер, или же, импортируете проект, состоящий из сотен файлов, в программу, вроде Unreal Engine, не важно, что вы делаете, во всех подобных случаях, компьютер обрабатывает огромное количество мелких блоков данных (преимущественно считывает, поэтому скорость чтения обычно важнее, чем скорость записи) Секвенциальная скорость («Seq Q32T1» и «Seq» на скриншоте выше) важна при записи / чтении файлов больших размеров (МБ или ГБ), что происходит реже, и не влияет на отзывчивость системы, в такой же степени, как работа с тысячами мелких блоков.

    Почему же Apple компьютеры намного отзывчивее обычных ПК и «никогда» не тормозят?

    В мире компьютеров сложилось мнение, что вся беда в операционной системе — Mac OSX на компьютерах Apple «оптимизирована», «никогда не тормозит», «нету синих экранов сбоя системы» Может быть, это потому, что:

    Компьютеры Apple (не считая самые дешевые комплектации): имеют все те же компоненты, кроме одного — диск m.2 SSD / проприетарные аналоги:

    — Работающий на скорости (700 — 1100 МБ/с) через NVMe, имея возможность обрабатывать 65000 потоков ожидания, выполняющие по 65000 команд каждый — Имеющий системы предотвращения потери данных, системы защиты от перегрева, способствующие предотвращению появления ошибок и зависаний при работе с несколькими ГБ данных состоящих в основном из мелких блоков, в многозадачном режиме — и тд. и тп.

    В то время как, опыт работы с Windows пк формировался при работе с компьютерами, имеющими:

    — Обычный HDD 5400 rpm (шумящий и вибрирующий при работе, из-за наличия движущихся частей) имеющий возможность обрабатывать 1 поток ожидания, выполняющий 32 команды — Работающий на скорости (60 — 110 МБ/с) — Постоянно заставляя всех пользователей наблюдать состояние — «Не отвечает», наблюдать за издевательски медленной реакцией при работе в многозадачном режиме, не только с мелкими, но и с относительно крупным блоками данных. Оставив все остальные компоненты компьютера на местах, поменяте диски местами, поставив 5400 rpm HDD на Apple, а m.2 SSD на Windows ПК, и окажется, что диск действительно самая важная (для быстродействия и отзывчивости) часть компьютера, т.к. обычный HDD диск очень медленнен, и заставляет ждать всю систему пока он закончит обрабатывать все очереди задач от программ и ОС, что сильно замедляется при работе в многозадачном режиме, имея, к тому же, приложения, делающие работу на заднем плане, которых может быть довольно много — от авто-обновления зависимостей проектов, до задач, поставленных на обработку самим пользователем. Теперь, перейдем к тестам!

    Тестовая конфигурация | Тесты реальных условий использования

    Все результаты тестов получены на ноутбуке, имеющем данные компоненты:

    OS: Windows 10

    CPU: i7 3610qm RAM: 12 ГБ Подопытные:

    HDD: Toshiba MQ01ABF050 | 465 ГБ (SATA)

    SSD: Kingston HyperX Fury | 120 ГБ (SATA)

    | Обновление чистой Windows 7 на Windows 10

    SSD Общее время:

    9 минут — Быстрее на 188% (в 2.9 раза) HDD Общее время:

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    26 минут Первые 4 строки — процесс обновления Windows 10 Последняя строка — тест, чтобы убедиться в том, что процесс обновления закончен, и ПК готов к работе.

    | Время запуска Windows 10

    SSD Время запуска Windows и программ в трее: 0:16 | Общее время: 0:23 — Быстрее на 217% (в 3.

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    17 раза) HDD Время запуска Windows и программ в трее: 0:48 | Общее время: 1:13 PDF открывался сразу же после появления рабочего стола Отсчет заканчивался после загрузки программ в трее и полного открытия PDF файла

    | Время запуска приложений

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    SSD Время запуска приложений | Общее время: 1:44 — Быстрее на 274% (в 3.74 раза) HDD Время запуска приложений | Общее время: 6:29

    | Время выполнения задач в приложениях

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    SSD Выполнение задач в приложениях | Общее время: 2:29 — Быстрее на 175% (в 2.75 раза) HDD Выполнение задач в приложениях | Общее время: 6:50

    Результаты

    Судя по тестам и ощущениям, наш подопытный HyperX Fury SSD обошел HDD по всем параметрам в 100% случаев, решив головную боль, во всех сферах, требующих высокой отзывчивости системы, таких как, создание игр, обработки видео / аудио, симуляции частиц, постобработка, работа с сотнями ГБ данных или тысячами OpenEXR.

    После перехода на SSD диск, больше не заметно никаких проблем с подвисаниями, касается ли это проблемы скорости обработки в AE, из-за того, что ваш sublime text загружает апдейты зависимостей, используя 100% диска в это время, или же, остановки работы из-за того, что у вас на заднем плане просчитывается BVH перед рендером в blender, или же, пока Maya, в течении нескольких часов, создает alembic файлы кэша, не давая зайти даже в интернет без зависания. Не заметно больше и никаких ожиданий пока отвиснет Audacity, после уменьшения звуковой дорожки, каждые 2 минуты и никаких ожиданий пока прогрузятся все HDR или EXR в папке каждый раз по 1-3 минуты (!). Больше не приходится останавливать работу одного приложения, для того, чтобы ускорить отзывчивость других, т.к. оно загружало диск под 100%. Не приходится и ждать по несколько секунд после каждого действия в Unreal Engine, при любом аспекте работы, от импорта фалов, до применения и тестирования ассетов. Не говоря уже о скорости перезагрузки системы после обновлений, которая происходит за секунды, вместо минут, и открытии приложений, что происходит теперь «относительно» мгновенно. И тд и тп., если вы со всем этим сталкивались, вы меня хорошо понимаете и смысла продолжать писать разрешенные проблемы, не имеет, если же вы не понимаете о чем речь, скорее всего вам станет скучно читать еще пару сотен проблем, разрешенных с помощью SSD, в любом случае. По личному опыту, я заметил, что пока работаешь на компьютере с HDD, не замечаешь на сколько не продуктивна и раздражительна работа из-за постоянных ожиданий, и статуса «не отвечает», особенно если ваша работа за компьютером не ограничивается лазанием по интернету.

    Итог — нужен ли вам SSD?

    Если вам нужен диск:

    • Работающий абсолютно бесшумно (в отличии от HDD, имеющего движущиеся части, создающие шум и вибрацию)
    • Диск, не заставляющий нервничать, из-за бесконечных ожиданий и медленной работы программ от этапа открытия программы — работы в ней — и до ее закрытия, только лишь потому, что, в отличии от всех остальных компонентов пк и программ, скорость работы HDD дисков потребительского сегмента не эволюционировала последние 20 лет.
    • Если вам нужен диск, имеющий преимущество по скорости и отзывчивости перед HDD в несколько раз во всех типах задач, от браузинга интернета до работы в многозадачном режиме, свойственном разработке кода / игр, работе с 3д графикой, анимацией, симуляцией частиц / обработкой видео, аудио / и тд.

    В таком случае, SSD — для вас

    Опрос

    Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.

    • 17,5%٩(◔‿◔)۶ Да, давно хотел(а), теперь уверен(а), что оно того стоит, перехожу на SSD!153
    • 63,4%ʕ•ᴥ•ʔ У меня уже SSD555
    • 3,1%(◔̯◔) Нет, думаю, оно того не стоит27
    • 11,8%¯(ツ)/¯ Может в другой раз, пока нет возможности / не хочу103
    • 4,3%(•。•)ノ$ Shut up, and take my money. 38

    Как выбрать жесткий диск для компьютера

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    Жесткий диск Hitachi

    Всем привет! Такой вопрос. Когда вы выбираете себе конфигурацию будущего компьютера, на что вы в первую очередь обращаете внимание? Я думаю, приоритетность важности составляющих ПК у вас распределяется примерно следующим образом:

    • Процессор должен быть мощным – это сердце компьютера.
    • ОЗУ побольше, чтобы можно было работать с большими объемами данных.
    • Видеокарта навороченная и самая современная. Куда же сейчас без игр?
    • Жесткий диск большого объема. Чтобы хранить музыку, любимые фильмы, одновременно много игр и все-все свои фотографии.

    Тут я сделаю важное замечание! Жесткий диск (он же винчестер, он же HDD) должен быть не только вместительным. Он еще должен быть быстрым. Вот об этом сегодня и поговорим. Тема – «Жесткий диск для компьютера. Как правильно выбрать?». Не забываем об остальных статьях нашей серии статей о том, как выбрать себе компьютер:

    Основные параметры жесткого диска

    Как всегда неотъемлемой частью при выборе чего-либо являются основные параметры устройства. Жесткий диск имеет не так уж и много параметров, на которые стоит опираться при его выборе. Их обязательно нужно изучить и взять на вооружение. Это объем жесткого диска, скорость вращения шпинделя, размер буферной памяти и интерфейс подключения.

    Объем винчестера

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    Жесткий диск WD объемом 6 Терабайт

    Это, пожалуй, единственный параметр, на который обращают внимание новички. И, скорее всего, даже знают примерно какой объем жесткого диска им нужен. Тем не менее, немного раскроем эту тему.

    Объем современных жестких дисков измеряется в гигабайтах (Гб) и терабайтах (Тб). Есть еще петабайты, но эта единица измерения пока недоступна простым смертным.

    Сколько вам нужно памяти на винчестере это ваше личное дело. Скажу только, что меньше 500 Гб сейчас точно никто не ставит. Хотя для офисных компьютеров и этого много.

    Для домашнего компьютера такая цифра тоже будет вполне достаточной, потому что сейчас практически вся важная информация хранится в интернете. Да и фильмы редко кто скачивает, чаще смотрят онлайн.

    Винчестер пригодится только для хранения фотографий и установки игр.

    Если же вы ярый фанат видеоигр, то можете рассматривать 1 Тб вариант. Потому что современные игры весят довольно много.

    Если вы решили поставить жесткий диск объемом больше 2 Тб, то вы, наверное, делаете это осознанно и точно знаете для чего вам такой объем памяти.

    Скорость вращения шпинделя жесткого диска

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    Шпиндель жесткого диска (в центре диска)

    Что же такое скорость вращения шпинделя жесткого диска? Что за зверь такой? Вы, вероятно видели (а точнее слышали), как крутится компакт-диск в приводе. Так вот, принцип работы HDD диска такой же.

    Только скорость очень сильно отличается. Измеряется этот параметр в оборотах в минуту. От скорости вращения шпинделя зависит скорость записи и считывания информации с жесткого диска.

    А также потребление электроэнергии и уровень шума.

    Самые популярные винчестеры сейчас имеют скорость вращения шпинделя 5400 об/мин и 7200 об/мин. Есть такие, в которых скорость выше 10000 об/мин, но они дорогостоящие да и больше нужны для профессиональных компьютеров и серверов.

    Объем буферной памяти жесткого диска

    Еще этот параметр может называться кэш память жесткого диска или оперативная память жесткого диска. Из последнего варианта названия стало ясно, что это такое и для чего это нужно. Если в двух словах, то система определяет файлы, к которым приходится часто обращаться.

    И чтобы ускорить работу системы помещает эти файлы в буферную зону, которая намного быстрее скорости записи и чтения винчестера. Таким образом, кэш память жесткого диска в значительной степени влияет на скорость работы вашей системы. Учтите это при выборе жесткого диска.

    Чем этот параметр выше, тем лучше.

    Интерфейс подключения жесткого диска

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    Кабель подключения SATA и IDE

    Их не так уж и много. Это PATA (IDE) и SATA. Последний делится еще на поколения SATA1, SATA2 и SATA3. Теоретически, сейчас используют только SATA. Их огромным преимуществом является то, что их интерфейс взаимозаменяем.

    То есть винчестер с интерфейсом SATA3 мы сможем подсоединить в материнскую плату с SATA1 и он будет работать. Но на скорости SATA1, то есть 1,5 Гбит/сек. Если коротко о скоростях, то SATA1 = 1,5 Гбит/сек, SATA2 = 3 Гбит/сек, SATA3 = 6 Гбит/сек.

    Что бы вы не покупали, всегда ориентируйтесь на последние модели и вариации. Это в будущем даст возможность беспроблемного апгрейда вашего компьютера.

    Лучшие производители жестких дисков

    Рассмотрим производителей с двух ракурсов. Во-первых, по размеру занимаемой доли рынка, во-вторых по качеству продукции. Итак, доля на рынке:

    • Seagate – 31%
    • Western Digital – 30%
    • Hitachi – 16%
    • Toshiba – 13%
    • Samsung – 9%
    • Остальные – менее 1%

    Процент поломок и возвратов продукции:

    • Hitachi – 5%
    • Samsung – 7%
    • Toshiba – 10%
    • Western Digital – 20%
    • Seagate – 56%

    В общем, из приведенных данных понятно, что Hitachi самые надежные. А вообще хочу сказать, что выбирая винчестер, всегда смотрите на срок гарантии. Потому что любая фирма может дать сбой. Такова специфика жестких дисков, увы.

    Вывод:

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    Теперь вы знаете, как выбрать жесткий диск для компьютера. Кстати сейчас большую конкуренцию жестким дискам составляют твердотельные SSD накопители. Они могу частично или полностью заменить винчестер. К тому же, они не шумят и не греются. И скорость записи и чтения во много раз выше. Правда и стоимость соответствующая. Читайте подробнее о сравнении HDD и SSD накопителей.

    Еще одно важное замечание. Если ваш жесткий диск со временем начал тормозить, то, возможно, ему всего лишь навсего нужно сделать дефрагментацию. Да-да, не нужно забывать делать ее периодически. Раз в пару месяцев будет достаточно. Подробнее о том, что такое дефрагментация описано в этой статье. А в этой статье описано, как сделать дефрагментацию жесткого диска.

    А какой фирмы жесткий диск стоит у вас?

    Давно уже пользуетесь? Есть нарекания?

    Вы дочитали до самого конца?

    Была ли эта статья полезной?

    Скорость вращения шпинделя HDD и что лучше 5400 или 7200?

    Привет, друзья! Сегодня давайте обсудим скорость вращения шпинделя жесткого диска: 5400 или 7200 — что лучше и почему. В этом посте мы с вами выясним, какие бывают скорости, есть ли разница в работе разных HDD и на что может влиять эта характеристика.

    Пользуясь случаем, ненавязчиво напоминаю, что харды любого бренда и объема вы найдете в этом популярном интернет-магазине.

    Как устроен накопитель HDD

    Для начала давайте вспомним схему винчестера для любого компьютера или для ноутбука. Основной элемент, на который записываются все данные — металлический намагниченный диск.

    ПК работает с двоичным кодом, так как в этом формате информацию очень удобно хранить. Единица будет зашифрована в заряженной ячейке, а ноль — в слоте без заряда.

    Объем накопителя зависит от того, сколько таких ячеек помещается на поверхности магнитного диска. Считываются данные с помощью магнитных головок, которые «парят» над поверхностью, но не касаются ее.

    Одна из возможных поломок харда — когда головки падают на диск. Часть информации при этом возможно восстановить, однако требуется полностью стерильная лаборатория: малейшая частица пыли, попав на поверхность магнитного диска, размагничивает его, тем самым стирая часть данных.

    Вращается диск винчестера с помощью электрического мотора. Шпинделем называется ось, на которой надеты один или несколько магнитных дисков.

    RPM — что это такое

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    Выход из строя привода — вторая распространенная причина потери функциональности винчестера, на что может влиять в том числе и механическое воздействие.

    При ударе или падении, ось может попросту заклинить.

    Также распространенная поломка — выход из строя электропривода. Детальнее про поломки и срок службы HDD вы можете почитать здесь.

    Скорость вращения шпинделя в об/мин обозначается как RPM. Эта характеристика всегда указана на шильдике, который наклеен на верхней крышке девайса(или же в подробных характеристиках на оф.сайте производителя).

    Какая оптимальная и максимальная скорость вращения

    У современных HDD стандарта SATA III почти всегда шпиндели вращаются с частотой 7200 RPM. Для доступа к нужным ячейкам, головке требуется приблизительно 12 мс.

    У винчестеров серии WD Raptor этот показатель еще выше — 10 000 оборотов за минуту. Итоговое время доступа к информации 8,5 мс.

    Оптимальная скорость вращения жесткого диска для ПК

    Учитывая, что на производительность компьютера влияет еще огромный перечень факторов, «шустрость» шпинделя — не тот параметр, по поводу которого стоит слишком сильно заморочиться.

    Какая этому есть разумная альтернатива, позволяющая ускорить чтение данных? Конечно же, SSD и пока только он.

    Также для вас будут полезными статьи «Что такое буферная память HDD» и «Лучшие производители жестких дисков».

    Буду благодарен, если вы не забудете расшарить этот пост в социальных сетях. Не прощаюсь, увидимся завтра!

    Рабочие характеристики жесткого диска — Hard disk drive performance characteristics

    Более высокая производительность жестких дисков обеспечивается устройствами с лучшими характеристиками. Эти характеристики могут быть сгруппированы в две категории: время доступа и время передачи данных (или скорость) .

    Содержание

    • 1 Время доступа
      • 1.1 Ищите время
      • 1.2 Время поиска и характеристики
        • 1.2.1 Короткое поглаживание
        • 1.2.2 Эффект контроля звукового шума и вибрации
      • 1.3 Ротационная задержка
        • 1.3.1 Эффект снижения энергопотребления
      • 1.4 Другое
    • 2 Скорость передачи данных
      • 2.1 Влияние файловой системы
      • 2.2 Влияние поверхностной плотности
      • 2.3 Чередование
    • 3 Потребляемая мощность
    • 4 Ударопрочность
    • 5 дисков SMR
    • 6 Сравнение с твердотельным накопителем
    • 7 См. Также
    • 8 ссылки

    Время доступа

    Время доступа или время отклика вращающегося диска — это мера времени, которое требуется, прежде чем диск сможет фактически передать данные . Факторы, определяющие это время на вращающемся приводе, в основном связаны с механической природой вращающихся дисков и движущихся головок . Он состоит из нескольких независимо измеряемых элементов, которые складываются вместе для получения единого значения при оценке производительности устройства хранения. Время доступа может значительно различаться, поэтому обычно оно предоставляется производителями или измеряется в тестах как среднее.

    Ключевые компоненты, которые обычно складываются для получения времени доступа:

    Время поиска

    Для вращающихся приводов время поиска измеряет время, которое требуется узлу головки на приводном рычаге, чтобы добраться до дорожки на диске, где данные будут считываться или записываться. Данные на носителе хранятся в секторах, которые расположены на параллельных круговых дорожках ( концентрических или спиральных в зависимости от типа устройства ), и имеется привод с рычагом, который подвешивает головку, которая может передавать данные с этим носителем. Когда накопителю необходимо прочитать или записать определенный сектор, он определяет, на какой дорожке находится этот сектор. Затем он использует привод для перемещения головы на эту конкретную дорожку. Если исходное местоположение головки было желаемой дорожкой, то время поиска было бы нулевым. Если исходная дорожка была самым внешним краем носителя, а желаемая дорожка находилась на самом внутреннем крае, то время поиска было бы максимальным для этого привода. Время поиска не является линейным по сравнению с пройденным расстоянием поиска из-за факторов ускорения и замедления рычага привода.

    Среднее время поиска вращающегося привода — это среднее время всех возможных поисков, которое технически представляет собой время для выполнения всех возможных поисков, деленное на количество всех возможных поисков, но на практике оно определяется статистическими методами или просто аппроксимируется как время искать более трети треков.

    Время поиска и характеристики

    Первый жесткий диск имел среднее время поиска около 600 мс. и к середине 1970-х годов были доступны жесткие диски со временем поиска около 25 мс. Некоторые ранние приводы для ПК использовали шаговый двигатель для перемещения головок, и в результате время поиска было таким медленным, как 80–120 мс, но это было быстро улучшено с помощью активации типа звуковой катушки в 1980-х годах, что сократило время поиска примерно до 20 мс. Время поиска со временем медленно улучшалось.

    Самые быстрые на сегодняшний день высокопроизводительные серверные диски имеют время поиска около 4 мс . Некоторые мобильные устройства имеют накопители на 15 мс, наиболее распространенные мобильные накопители — около 12 мс, а наиболее распространенные настольные накопители — около 9 мс.

    Двумя другими менее часто используемыми измерениями поиска являются измерения от траектории до траектории и полного хода . Измерение от трека к треку — это время, необходимое для перехода от одного трека к другому. Это самое короткое (самое быстрое) возможное время поиска. В жестких дисках это обычно составляет от 0,2 до 0,8 мс. Измерение полного хода — это время, необходимое для перехода от самой внешней дорожки к самой внутренней дорожке. Это самое длинное (самое медленное) возможное время поиска.

    Короткое поглаживание

    Короткий ход — это термин, используемый в корпоративных средах хранения данных для описания жесткого диска, общая емкость которого намеренно ограничена, так что исполнительному механизму достаточно перемещать головки по меньшему количеству общих дорожек. Это ограничивает максимальное расстояние, на котором головки могут находиться от любой точки накопителя, тем самым сокращая среднее время поиска, но также ограничивает общую емкость накопителя. Это уменьшенное время поиска позволяет жесткому диску увеличить количество операций ввода-вывода в секунду, доступных для диска. Стоимость и мощность одного используемого байта памяти возрастают по мере уменьшения максимальной дальности трека.

    Эффект контроля звукового шума и вибрации

    Слышимый шум, измеряемый в дБА , является значительным для определенных приложений, таких как цифровые видеорегистраторы , цифровая аудиозапись и тихие компьютеры . В дисках с низким уровнем шума обычно используются жидкие подшипники , более низкие скорости вращения (обычно 5400 об / мин) и сниженная скорость поиска под нагрузкой ( AAM ), чтобы уменьшить слышимые щелчки и скрипы. Диски меньшего форм-фактора (например, 2,5 дюйма) часто работают тише, чем диски большего размера.

    Некоторые жесткие диски для настольных ПК и ноутбуков позволяют пользователю выбирать между производительностью поиска и шумом диска. Например, компания Seagate предлагает набор функций в некоторых накопителях, называемых технологией звукового барьера, которые включают в себя возможность снижения шума и вибрации, контролируемого пользователем или системой. Более короткое время поиска обычно требует большего использования энергии для быстрого перемещения головок по пластине, вызывая громкие шумы от шарнирного подшипника и более сильные вибрации устройства, поскольку головки быстро ускоряются в начале движения поиска и замедляются в конце движения поиска. . Тихая работа снижает скорость движения и ускорение, но за счет снижения производительности поиска.

    Ротационная задержка

    Типичные показатели HDD

    Скорость вращения шпинделя жесткого диска [об / мин]Средняя задержка
    вращения
    [мс]
    42007,14
    5 4005,56
    7 2004,17
    10 0003,00
    15 0002,00

    Задержка вращения (иногда называемая задержкой вращения или просто задержкой ) — это задержка ожидания вращения диска, чтобы подвести требуемый сектор диска под головку чтения-записи. Это зависит от скорости вращения диска (или двигателя шпинделя ), измеряемой в оборотах в минуту (RPM). Для большинства накопителей на магнитных носителях средняя задержка при вращении обычно основывается на эмпирическом соотношении, согласно которому средняя задержка в миллисекундах для такого накопителя составляет половину периода вращения. Максимальная задержка вращения — это время, необходимое для выполнения полного вращения, исключая любое время раскрутки (поскольку соответствующая часть диска могла только что пройти головку, когда поступил запрос).

    • Максимальная задержка= 60 / об / мин.
    • Средняя задержка= 0,5 * максимальная задержка

    Следовательно, задержка вращения и результирующее время доступа могут быть улучшены (уменьшены) за счет увеличения скорости вращения дисков. Это также дает преимущество улучшения (увеличения) пропускной способности (обсуждается далее в этой статье).

    Скорость двигателя шпинделя может использовать один из двух методов вращения диска: 1) постоянная линейная скорость (CLV), используемая в основном в оптических накопителях, изменяет скорость вращения оптического диска в зависимости от положения головки, и 2) постоянная угловая скорость (CAV), используемая в жестких дисках, стандартных дисках FDD, нескольких системах оптических дисков и виниловых аудиозаписях , вращает носитель с одной постоянной скоростью независимо от того, где расположена головка.

    Другая складка возникает в зависимости от того, постоянна ли поверхностная плотность долота. Обычно при скорости вращения CAV плотности не являются постоянными, поэтому длинные внешние дорожки имеют такое же количество битов, как и более короткие внутренние дорожки. Когда битовая плотность постоянна, внешние дорожки содержат больше битов, чем внутренние дорожки, и обычно сочетаются со скоростью вращения CLV. В обеих этих схемах скорости передачи непрерывных битов постоянны. Это не относится к другим схемам, таким как использование постоянной битовой плотности со скоростью вращения CAV.

    Эффект снижения энергопотребления

    Энергопотребление становится все более важным не только для мобильных устройств, таких как ноутбуки, но и для серверов и настольных компьютеров. Увеличение плотности компьютеров в центре обработки данных привело к проблемам с обеспечением достаточной мощности устройств (особенно для раскрутки ) и избавлением от образующегося впоследствии отработанного тепла , а также к проблемам с окружающей средой и стоимостью электроэнергии (см. « Зеленые» вычисления ). Большинство жестких дисков сегодня поддерживают ту или иную форму управления питанием, которая использует ряд определенных режимов питания, которые позволяют экономить энергию за счет снижения производительности. При реализации жесткий диск будет переключаться между режимом полной мощности на один или несколько режимов энергосбережения в зависимости от использования диска. Восстановление от самого глубокого режима, как правило , под названием Сон , в которых привод остановлен или центрифугирует , может занять до нескольких секунд , чтобы полностью функционировать таким образом , увеличивая в результате задержки. Производители приводов также теперь производят экологически чистые диски, которые включают некоторые дополнительные функции, которые действительно снижают мощность, но могут отрицательно повлиять на задержку, включая более низкие скорости шпинделя и парковочные головки с носителя для уменьшения трения.

    Другой

    В Время обработки команды или служебные данные команды — это время, которое требуется электронике привода, чтобы установить необходимую связь между различными компонентами в устройстве, чтобы она могла читать или записывать данные. Это время порядка 3 мкс , что намного меньше, чем в других случаях, поэтому обычно игнорируется при тестировании оборудования.

    В время урегулирования — это время, за которое головы успокаиваются на целевой дорожке и перестают вибрировать, чтобы они не считывали и не сбрасывали дорожку . Это время обычно очень мало, обычно менее 100 мкс, и современные производители жестких дисков учитывают его в своих спецификациях времени поиска.

    Скорость передачи данных

    Скорость передачи данных диска (также называемая пропускной способностью ) охватывает как внутреннюю скорость (перемещение данных между поверхностью диска и контроллером на диске), так и внешнюю скорость (перемещение данных между контроллером на диске и хост-системой). Измеряемая скорость передачи данных будет меньшей (более медленной) из двух скоростей. Постоянная скорость передачи данных или устойчивая пропускная способность накопителя будет наименьшей из устойчивой внутренней и постоянной внешней скорости. Поддерживаемая скорость меньше или равна максимальной или пакетной скорости, потому что она не имеет преимуществ какой-либо кэш-памяти или буферной памяти на диске. Внутренняя скорость дополнительно определяется скоростью среды, временем обработки сектора, временем переключения головки и временем переключения цилиндра.

    Скорость СМИ Скорость, с которой привод может считывать биты с поверхности носителя. Секторные накладные расходы Дополнительное время (байты между секторами), необходимое для управляющих структур и другой информации, необходимой для управления диском, поиска и проверки данных и выполнения других вспомогательных функций. Время переключения головы Дополнительное время, необходимое для электрического переключения с одной головки на другую, повторного совмещения головки с дорожкой и начала чтения; применяется только к приводу с несколькими головками и составляет от 1 до 2 мс. Время переключения цилиндра Дополнительное время требуется для перехода к первой дорожке следующего цилиндра и начала чтения; имя цилиндр используется, потому что обычно все дорожки привода с более чем одной головкой или поверхностью данных считываются перед перемещением привода. Это время обычно примерно в два раза больше времени поиска от дорожки к дорожке. По состоянию на 2001 год это было от 2 до 3 мс.

    Скорость передачи данных (чтение / запись) можно измерить, записав большой файл на диск с помощью специальных инструментов генератора файлов, а затем прочитав файл обратно.

    • Согласно спецификациям производителя доступны устойчивые скорости передачи данных до 204 МБ / с. По состоянию на 2010 год типичный настольный жесткий диск со скоростью вращения 7200 об / мин имел скорость передачи данных «диск- буфер » до 1030 Мбит / с. Эта скорость зависит от местоположения дорожки, поэтому она будет выше во внешних зонах (где на дорожку больше секторов данных) и ниже во внутренних зонах (где меньше секторов данных на дорожку); и обычно несколько выше для приводов на 10 000 об / мин.
    • Приводы гибких дисков поддерживают скорость передачи данных «от диска к буферу » на один или два порядка ниже, чем у жестких дисков.
    • Устойчивая скорость передачи данных «диск в буфер » варьируется в зависимости от семейств оптических дисководов: самые медленные компакт-диски 1x со скоростью 1,23 Мбит / с похожи на дискеты, в то время как высокопроизводительный дисковод Blu-ray 12x со скоростью 432 Мбит / с приближается к производительности HDD.

    В настоящее время широко используемый стандарт для интерфейса «буфер-компьютер» — это 3,0 Гбит / с SATA, который может передавать около 300 мегабайт / с (10-битное кодирование) из буфера в компьютер, и, таким образом, по-прежнему опережает сегодняшняя скорость передачи данных от диска к буферу.

    Твердотельные накопители не имеют тех же внутренних ограничений, что и жесткие диски, поэтому их внутренняя и внешняя скорость передачи часто максимизируют возможности интерфейса между дисками.

    Эффект файловой системы

    На скорость передачи могут влиять фрагментация файловой системы и расположение файлов. Дефрагментация — это процедура, используемая для минимизации задержки при извлечении данных путем перемещения связанных элементов в физически близкие области на диске. Некоторые операционные системы компьютеров выполняют дефрагментацию автоматически. Хотя автоматическая дефрагментация предназначена для уменьшения задержек доступа, процедура может замедлить отклик, если выполняется во время использования компьютера.

    Влияние поверхностной плотности

    Скорость передачи данных HDD зависит от скорости вращения дисков и плотности записи данных. Поскольку тепло и вибрация ограничивают скорость вращения, увеличение плотности стало основным методом улучшения скорости последовательной передачи. Плотность площади (количество битов, которые могут храниться в определенной области диска) со временем увеличивалась за счет увеличения как количества дорожек на диске, так и числа секторов на дорожке. Последнее увеличит скорость передачи данных для заданной скорости вращения. Улучшение скорости передачи данных коррелирует с поверхностной плотностью только за счет увеличения линейной поверхностной битовой плотности дорожки (секторов на дорожку). Простое увеличение количества дорожек на диске может повлиять на время поиска, но не на полную скорость передачи. Согласно отраслевым обозревателям и аналитикам на 2011–2016 годы, «текущая дорожная карта прогнозирует не более чем 20% -ное увеличение плотности битов в год». Время поиска не поспевает за увеличением пропускной способности, которое само по себе не поспевает за ростом битовой плотности и емкости хранилища.

    Чередование

    Секторное чередование — это в основном устаревшая характеристика устройства, связанная со скоростью передачи данных, восходящая к тому времени, когда компьютеры были слишком медленными, чтобы иметь возможность читать большие непрерывные потоки данных. Чередование приводило к пропускам между секторами данных, чтобы дать время медленному оборудованию подготовиться к чтению следующего блока данных. Без чередования следующий логический сектор поступит в головку чтения / записи до того, как оборудование будет готово, что потребует от системы ожидания следующего полного оборота диска, прежде чем можно будет выполнить чтение.

    Однако, поскольку перемежение вводит преднамеренные физические задержки между блоками данных, тем самым снижая скорость передачи данных, установка перемежения на коэффициент выше, чем требуется, вызывает ненужные задержки для оборудования, которое имеет производительность, необходимую для более быстрого считывания секторов. Соответственно, коэффициент перемежения обычно выбирался конечным пользователем в соответствии с характеристиками производительности его конкретной компьютерной системы, когда привод был впервые установлен в их системе.

    Современные технологии позволяют считывать данные с такой же скоростью, с какой они могут быть получены с вращающихся пластин, поэтому жесткие диски обычно имеют фиксированное соотношение чередования секторов 1: 1, которое фактически не используется.

    Потребляемая мощность

    Энергопотребление становится все более важным не только для мобильных устройств, таких как ноутбуки, но и для серверов и настольных компьютеров. Увеличение плотности машин в центре обработки данных привело к проблемам с обеспечением достаточной мощности устройств (особенно для раскрутки) и избавлением от образующегося впоследствии отработанного тепла, а также к проблемам окружающей среды и стоимости электроэнергии (см. « Зеленые» вычисления ). Тепловыделение напрямую связано с потреблением энергии, и по мере старения дисков частота отказов дисков увеличивается при более высоких температурах. Аналогичные проблемы существуют для крупных компаний с тысячами настольных ПК. Накопители меньшего форм-фактора часто потребляют меньше энергии, чем диски большего размера. Одним из интересных достижений в этой области является активное управление скоростью поиска, так что головка достигает пункта назначения только вовремя, чтобы прочитать сектор, а не прибывать как можно быстрее, а затем ждать, пока сектор вернется (т. Е. вращательная задержка). Многие производители жестких дисков в настоящее время производят экологически чистые диски, для которых требуется гораздо меньше энергии и охлаждения. Многие из этих зеленых приводов вращаются медленнее ( Устойчивость к ударам

    Ударопрочность особенно важна для мобильных устройств. Некоторые ноутбуки теперь включают активную защиту жесткого диска, которая позволяет закрепить головки дисков в случае падения машины, надеюсь, до удара, чтобы обеспечить максимальные шансы на выживание в таком случае. Максимальный толерантность к ударам на сегодняшний день составляет 350 г в рабочем состоянии и 1000 г в нерабочем состоянии.

    Приводы SMR

    Жесткие диски, в которых используется черепичная магнитная запись (SMR), значительно отличаются по характеристикам производительности записи от обычных (CMR) дисков. В частности, непрерывная произвольная запись значительно медленнее на дисках SMR.

    Сравнение с твердотельным накопителем

    Твердотельные устройства (SSD) не имеют движущихся частей. Большинство атрибутов, связанных с движением механических компонентов , неприменимы при измерении их характеристик, но на них влияют некоторые электрические элементы, которые вызывают измеримую задержку доступа.

    Измерение времени поиска — это только тестирование электронных схем, подготавливающих конкретное место в памяти в запоминающем устройстве. Типичные твердотельные накопители имеют время поиска от 0,08 до 0,16 мс.

    SSD-накопители на основе флэш-памяти не нуждаются в дефрагментации. Однако, поскольку файловые системы записывают страницы данных меньшего размера (2 КБ, 4 КБ, 8 КБ или 16 КБ), чем блоки данных, управляемые SSD (от 256 КБ до 4 МБ, следовательно, от 128 до 256 страниц на блок), со временем Производительность записи SSD может снижаться, поскольку диск заполняется страницами, которые частично или больше не нужны файловой системе. Это может быть исправлено командой TRIM из системы или внутренней сборкой мусора . Флэш-память со временем изнашивается, так как в нее неоднократно записываются; записи, необходимые для дефрагментации, приводят к износу диска без увеличения скорости.

    https://stot64.ru/planshety/optimalnaya-skorost-vrashheniya-zhestkogo-diska-dlya-pk.html
    https://ru.qaz.wiki/wiki/Hard_disk_drive_performance_characteristics

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Related Posts