на что влияет количество пластин в жестком диске
xTechx.ru
Новости Высоких Технологий
Жёсткий диск, как выбрать? На какие характеристики жёсткого диска обращать внимание при покупке? Переломные моменты в развитии технологии записи на магнитные пластины.
Выбор жёсткого диска, в основном опирается на 3 критерия: объём, скорость работы, тишина работы.
Рассмотрим всё по порядку и узнаем какие конструктивные особенности жёсткого диска, влияют на эти характеристики.
Объём памяти.
Немного окунёмся в историю для наглядности.
Первый жёсткий диск ( RAMAC ), появился на свет благодаря компании IBM 13 сентября, 1956 года. Имел вес 971кг, 50 пластин диаметром около 60 см каждая и всего одну головку. При этом имел объём всего 5 Мб. Считывающая головка, что примечательно, доставлялась к нужному диску не больше, чем за 1 секунду. Данный жёсткий диск, в своё время, произвёл революцию на рынке устройств хранения, начав скорый закат эры кассетных накопителей на магнитной ленте. Слабой стороной накопителей на магнитной ленте было время доступа. Проблема существовала потому как магнитную ленту приходилось довольно долгое время проматывать, чтобы найти нужную информации.
Вторым важным шагом в 1973 году стал жёсткий диск IBM 3340, в котором впервые была применена технология парящей головки, которая успешно используется по сей день (только расстояния над пластиной из миллиметров превратились в нанометры). Подробнее о ней вы можете прочитать ниже. Накопитель имел размер чуть больше метра высотой и объём около 60Мб. Пользовался популярностью среди финансовых компаний, банков того времени, за небольшой размер и внушительный по тем меркам объём хранимой информации.
В 1986, был выпущен винчестер «привычного» нам форм фактора 3.5-дюйма. Который и по сей день — является основным на рынке жёстких дисков.
Что мы имеем сейчас? Мы имеем у себя в руках такой объём и такую скорость доступа, о которых нельзя было мечтать каких то 20 лет назад. Тем более за такие деньги.
Всё благодаря нескольким ключевым прорывам в этой области.
Появились головки с технологией гигантского магнитно-резистивного эффекта, что позволило значительно увеличить плотность записи, которая наращивается, и по сей день. Так же новая разметка форматирования пластин ( NO — ID sector format ), позволила поднять планку объёма на 10%. Возросшая скорость вращения шпинделя, тоже сделала свой вклад к скорости доступа, чтения и записи (первые диски вращались со скоростью 3600 об/мин).
Последняя технология, которая значительно повлияла на возможности записи на магнитные пластины – технология перпендикулярной записи ( PWR ), когда домены ориентированы не вдоль, а поперёк на поверхности магнитной пластины. Это позволило сделать пластины ещё более ёмкими, за счёт увеличения количества самих доменов, которые теперь располагаются ещё плотнее.
В 2007 году, компанией Hitachi был выпущен первый винчестер, который покорил планку 1 терабайт. Скажи мы о такой эволюции винчестеров человеку, который разработал первый жёсткий диск, он бы точно не поверил, сравнивая размеры, объём RAMAC и современного винчестера. Действительно, процесс эволюции накопителей на магнитных пластинах, продвинулся невообразимо далеко.
Окунувшись немного в историю, посмотрим на что стоит обращать внимание при выборе современного жёсткого диска, чтобы он соответствовал веяниям времени и критериям цена/характеристики.
Скорость работы жёсткого диска.
На эту характеристику влияет множество факторов, которые будут приведены ниже. Определить насколько быстр диск – не сложно. Достаточно знать основные характеристики, такие как: разновидность интерфейса, объём кэш памяти, количество пластин и головок, скорость вращения шпинделя.
Скорость работы интерфейса.
Интерфейс – должен быть быстрым. Его скорость, должна быть не ниже максимальной пропускной способности между носителем (магнитной пластиной) и контроллёром диска. То есть диску должно «хватать» пропускной способности и интерфейс не должен создавать дополнительных помех.
Разницы от большей скорости интерфейса, у одного и того же диска в этом случае не будет. Если только, производительность изменится за счёт возросшей пропускной способности кэш памяти диска, которая будет использовать преимущество скорости более скоростного интерфейса. К примеру интерфейс SATA 600 (6 Гбит/ c ) – это чистый маркетинг, так как ни один жёсткий диск (именно диск, не SSD ), не может обеспечить скорость выше чем SATA 300 (3 Гбит/ c ). Прироста в скорости при переходе на более скоростной интерфейс, вы не получите.
Для 99% жёстких дисков, интерфейса SATA II (300, 3 Гбит/с) — хватает с запасом и эта тенденция практически не будет меняться, так как потолок скорости жёстких дисков уже практически достигнут.
Объём кэш памяти.
Количество пластин и головок. Размер пластин.
Чем выше плотность записи на пластину, тем больший объём информации может хранить винчестер. На момент 2010 года, самым лучшим показателем, считалась плотность записи 500Гб на пластину (с 2-х сторон). К чему это всё?
К тому, что чем меньше пластин в диске, тем быстрее он работает. Ведь все головки приводятся в действие одним приводом, которому чтобы найти и отдать в оперативную память несколько файлов с разных дисков, приходится совершать гораздо больше движений, чем диску с более высокой плотностью записи и меньшим количеством дисков. Если в винчестере 2 диска и 3 головки, это значит, что второй диск использует только одну сторону (на каждую сторону, всегда идёт по 1 головке). Также, о плюсах меньшего количества пластин будет сказано ниже.
В современных жёстких дисках, считывающая головка находится на расстоянии 7-10нм над пластиной. Добиться этого, позволяет парящая головка аэродинамической формы, которая немного взлетает над поверхностью, когда диск раскручивается до максимальной скорости. Когда диск останавливается, головки паркуются в зоне, в которой они не могут повредить жёсткий диск при касании и запускаются при запуске только в том случае, если диск раскручен до максимальной скорости.
Повреждения жёсткого диска при касании головки в рабочем состоянии, очень серьёзные. Вплоть до заклинивания вала и разрушения магнитного слоя диска. В большинстве таких случаев, диск и информация не подлежат восстановлению.
Размер магнитных пластин жёсткого диска.
Чем магнитные пластины больше в диаметре, тем большее расстояние приходится преодолевать головке диска и тем больше времени нужно для доступа к информации.
К примеру, в серии дисков VelociRaptor от WD, используются не 3.5 диски, а нестандартные, меньшего размера с более мелкими по диаметру магнитными пластинами, для достижения максимально возможной скорости доступа. Вкупе со скоростью вращения диска в 10 000 оборотов в минуту и более, получаются одни из лучших характеристик на рынке.
Скорость вращения шпинделя (СВШ).
Скорость вращения шпинделя – практически самый важный фактор, влияющий на производительность диска. Чем быстрее диск крутится, тем быстрее на нём записывается и считывается информация. Для каждого диска, будь то скорость вращения 5400, 7200, 10 000 или 15 000 об/мин, производителем подбираются разные головки, электроприводы и гидродинамические подшипники.
Шпиндели со скоростью вращения 5400 об/мин, применяются в основном в энергосберегающих целях (в ноутбуках, в «зелёных» винчестерах и так далее). Скорость их работы, примерно на четверть уступает дискам со скоростью вращения 7200 об/мин. Смысл этого не очень понятен, так как винчестеры, даже самые производительные – потребляют относительно мало энергии. Оправдано это только в ноутбуках, портативных устройствах и для любителей — «тихих» винчестеров.
Если же вам нужен винчестер среднего класса по скорости, то вам стоит посмотреть на самый распространённый вид винчестеров со СВШ – 7200 оборотов в минуту.
Жёсткие диски со скоростью шпинделя 10 000 и 15 000 об/мин, относятся к Hi — End решениям или к коммерческому классу для использования в серверах.
Если на чистоту — то зачем же нам всё таки нужен быстрый жёсткий диск?
Преимущества быстрого жёсткого диска.
Преимущества быстрого жёсткого диска над медленным:
1. Более быстрая загрузка ОС. Более быстрое выключение, вход в спящий режим и гибернацию.
2. Более быстрая установка приложений, более быстрое копирование файлов.
3. Более высокая скорость и плавность работы приложений, которые часто обращаются к диску (кодировщики видео, видеоплееры, игры и некоторые другие).
4. Общее увеличение скорости реагирования на запросы, быстрая дефрагментация.
* При конфигурации, способной раскрыть потенциал ОС и диска.
Тишина работы жёсткого диска.
«Ой, а что это у тебя там под столом вибрирует?…»
Вряд ли вы хотите, чтобы ваш жёсткий диск радовал вас каждый день напоминанием о себе в виде вибраций и «тресков» при работе. Для того, чтобы при покупке не попасть в такую ситуацию, стоит обратить внимание на некоторые характеристики жёсткого диска, которые напрямую говорят о таком факте, как тишина работы.
Если вам нужен тихий жёсткий диск, то следование этим советам поможет вам его выбрать:
1) Чем меньше количество магнитных дисков в винчестере, тем меньше вибраций и шума. Так что выбирайте жёсткий диск, с как можно меньшим количеством дисков.
2) Скорость вращения шпинделя – одна из самых главных причин возникновения шума жёсткого диска. Правда это идёт в разрез с производительность. Нужно смотреть, что вам важнее – производительность или тишина работы. Чтобы винчестер был тихим, нужно выбирать диск с наименьшей скоростью вращения шпинделя.
3) Позиционирование модели. Каждая модель, позиционируется в какую либо категорию. Тихие винчестеры, обычно имеют название с аббревиатурой «Green» либо «Silent «. Имеют особые настройки параметров задержки привода головки, которые хоть немного и снижают быстродействие, зато винчестер становится гораздо тише и перестаёт постукивать и «чиркать».
4) Обязательно наличие гидродинамического подшипника. Хоть подшипники качения, на винчестерах в наше время и редкость, всё равно они выпускаются и лучше их обходить стороной. Гидродинамический подшипник гораздо тише и долговечней (почти вечен при правильной установке).
Слово о надёжности или ложка дёгтя.
Кроме осыпания магнитного слоя, основные механические поломки диска — приходятся на электромотор, подшипник и привод головки, как на основные движущиеся части жёсткого диска.
Изнашивание подшипника и мотора, чаще всего происходит из-за неправильной развесовки диска или из-за перегрузки несущего вала диска, к которому крепятся магнитные пластины. «Благодаря» чему это чаще всего происходит?
Из-за большого количества магнитных пластин, которые порой, слишком сильно нагружают мотор (вал) и он заклинивает, или просто сгорает. Либо из-за перегрузки, нагрева и вибраций — выходит из строя гидродинамический подшипник. Из него начинает вытекать масло, что позже приводит к трениям, звукам и к полному заклиниванию.
Чтобы хоть как то обезопасить себя от подобных ситуаций, стоит присматриваться к дискам с количеством пластин — не больше двух. Это идеальный вариант по надёжности, как впрочем и в скорости чтения.
Другой главной поломкой считается — касание считывающей головки о диск. Тут две основные причины: всплывший заводской брак, либо не аккуратное обращение. Чтобы избежать подобного, диск лучше не ронять и не подвергать вибрациям, особенно в работающем состоянии, когда головка парит над поверхностью на расстоянии
10нм. Так же, стоит обезопасить себя от резкого отключения электроэнергии. Когда головки парят над поверхностью и выключается питание, они должны автоматически убираться в парковочную область. Однако, это не всегда работает корректно и были случаи когда головки прилипали к магнитному покрытию диска и повреждали его. При этом часть информации была утеряна.
Заключение.
Главные морали этой статьи, которые можно вынести:
1) Чем меньше пластин в диске тем лучше.
2) Чем меньше скорость вращения диска, тем он тише.
3) Чем больше объём кеш памяти, тем выше скорость работы диска (в определённых случаях).
4) Чем выше скорость вращения шпинделя, тем быстрее скорость передачи данных между контроллёром и носителем (тем быстрее диск).
5) Интерфейс должен раскрывать потенциал диска, не более того. В остальных случаях — это лишь маркетинг.
Количество пластин (блинов) и число головок жёсткого диска (HDD). На что влияет?
Автор Скобарь,
9 сентября, 2019 в Hardware
Рекомендуемые сообщения
Присоединяйтесь к обсуждению
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Похожий контент
Всем привет.
Есть такая проблема. Windows 10 не загружается если подключен жесткий диск на 2 терабайта. (Систему смог установить просто вытащив из него кабель). Всего дисков 4 (160, 160, 80, 2TB) и с остальными тремя все нормально грузится, а если подключен диск на 2ТБ то система грузится до синего экрана (перед выбором ОС) и зависает. Если долго ждать то со временем появятся названия (Windows 10 и Windows Setup) но при нажатии Enter, стрелки вниз или чего-то либо мышкой (другого не пробовал) то зависает и не грузится наверное вообще (дольше часа не ждал никогда). Если подключить диск после загрузки системы то она может либо зависнуть либо работать но зависать при входе в «компьютер» или «управление дисками». При подключении диска через IDE\SATA to USB то система не зависнет но так же будет зависать при обращении в те же места что лечится только вызовом диспетчера задач и завершения процесса проводника (или «управления дисками»).
Диск MBR. Одним разделом. Системы (10 и XP) установлены на другие диск (не локальные, а физические)
И всё было бы обычно если бы не одно НО! Я полтора года без всяких проблем отсидел с ним на Windows XP и прямо сейчас пишу с той же WinXP и диск работает прекрасно. После установки 10 появилось окно выбора систем (не синее, а старое как от XP ещё без поддержки мышки) и через него если я выбираю XP то все нормально грузится и нормально работает. Если выбираю Windows 10 то на синем экране все зависает и дальше вы уже знаете. Если я отключу диск посредством «просто выдернуть кабель» то Win10 загрузится и будет работать как ни в чем не бывало.
LiveCD-LiveDVD всякие пробовал. Если в их основе XP то все работает отлично. Если 7-8-10 то такая же фигня.
Материнка старая так что не поддерживает UEFI и все такое. Обычный BIOS AMI. Хочу преобразовать диск в GPT но не знаю стоит ли. Может кто сталкивался с этим и знает что делать. Надеюсь на вашу помощь, а то хоть на Windows XP хорошо но уже 2019 и наверное пора бы переходить на 10.
Как выбрать жёсткий диск HDD 3.5”
Сменив в 80-х годах прошлого века накопители на гибких дисках и совсем уж архаичные перфокарты с перфолентами, HDD («Hard Disk Drive» – «накопитель на жестком диске») надолго стали основным устройством для хранения программ и данных на большинстве компьютеров. Правда, в последнее время они потихоньку сдают позиции:
SSD намного превосходят HDD по скорости, разница в цене с каждым годом все меньше, так что, пожалуй, еще лет 5-10 и жесткие диски уйдут в историю вслед за гибкими дисками и CD-ROM-ами. Но пока еще этого не произошло и существует, как минимум, два весомых повода предпочесть именно HDD:
— они пока еще значительно дешевле: средний SSD в 8-9 раз дороже среднего HDD аналогичной емкости;
— SSD имеет ограниченное число циклов записи – для домашнего компьютера это не так критично, но для многих серверных решений HDD обеспечит большую надежность хранения данных.
Название этот вид накопителей получил благодаря своей конструкции – информация в нем хранится на одном или нескольких жестких дисках с ферромагнитным покрытием. Доступ к данным обеспечивается с помощью магнитных головок, движущихся на небольшом (около 0,1 мк) расстоянии от вращающихся дисков.
HDD выпускаются в двух форм-факторах: 3,5″ и 2,5″. По сравнению с последним, 3,5″ HDD имеют больший максимальный объем и меньшую цену в пересчете на гигабайт объема. Если же низкая цена вам не так важна, как компактность, быстродействие и меньшее энергопотребление, то вам лучше обратить внимание на 2,5″ HDD. Существуют жесткие диски других форм-факторов (1,8″, например), но они обычно используются в спецтехнике и объем их производства невелик.
Определившись с форм-фактором, не спешите с покупкой – жесткие диски обладают множеством характеристик, определяющих их эффективность в тех или иных условиях использования.
Характеристики жестких дисков
Объем HDD – основной его параметр, оказывающий наибольшее влияние, как на цену устройства, так и на его привлекательность для покупателя. Требования программ к свободному месту на диске постоянно растут, как и объемы видеофайлов и файлов с фотографиями, поэтому желание приобрести накопитель большого объема вполне понятно. С другой стороны, HDD большого объема стоят дороже иного компьютера. Какого же объема диск выбрать?
Как видно из графика, наименьшую цену за гигабайт имеют диски объемом 3-6 ТБ. Прицениваясь к диску объемом 10 ТБ и более, проверьте – не будет ли более выгодной покупка двух дисков меньшего объема? И уж совсем дорогой выходит гигабайт объема при покупке дисков в 1ТБ и менее.
Если же вы хотите, чтобы загрузка также производилась с нового жесткого диска, материнская плата должна иметь UEFI BIOS. Все современные материнские платы поддерживают диски большого размера, затруднения могут возникнуть только с «материнками», выпущенными до 2011 года.
Скорость вращения шпинделя оказывает прямое влияние на скорость чтения и записи данных с жесткого диска. Высокооборотные диски в среднем имеют большую скорость передачи данных, чем низкооборотные, но также они более шумные и потребляют больше энергии.
Однако сравнивать диски разных производителей только по этому параметру не стоит: скорость чтения/записи зависит не только от скорости вращения шпинделя, но и от скорости позиционирования головок, от схемотехники контроллера жесткого диска и т.д. Поэтому, если вам важна скорость доступа к данным, лучше обратить внимание непосредственно на скоростные характеристики.
Максимальная скорость передачи данных представляет собой максимально достижимую на данной модели скорость чтения/записи. Скорость эта достигается только при определенных условиях, в обычной работе такие скорости достигаются только при переписывании нефрагментированных (состоящих из последовательно расположенных на диске блоков) файлов большого объема; обычные скорости будут намного меньше.
Если использование диска предполагает работу с большим количеством мелких файлов, стоит обратить внимание на среднее время доступа и среднее время задержки – чем меньше будут эти параметры, тем быстрее головка диска позиционируется на новый файл и тем быстрее будет работа с мелкими или фрагментированными файлами.
Заполнение диска гелием позволяет уменьшить аэродинамические эффекты, тормозящие вращение дисков и приводящие к вибрации. В результате, гелиевые жесткие диски имеют меньшее энергопотребление и меньшую шумность по сравнению с обычными, заполненными воздухом – это особенно важно для высокооборотных HDD. Также это позволяет уменьшить толщину дисков, что ведет к росту быстродействия и объема (за счет большего количества дисков в HDD).
Однако, такие HDD дороже обычных и очень требовательны к качеству изготовления – при нарушении герметичности гелий быстро «утекает» из корпуса, и не предназначенные для работы в воздушной атмосфере диски быстро приходят в негодность.
Назначение жесткого диска, указанное производителем, может помочь в выборе, но опираться только на него не стоит, поскольку нет четких критериев, по которым можно однозначно определить назначение HDD. Кроме того, иногда указание какого-нибудь назначения является просто маркетинговой уловкой.
Тем не менее, на этот параметр следует обратить внимание, когда режим работы жесткого диска отличается от обычного. Например, если на HDD ведется непрерывная круглосуточная запись (видеосистема) или он работает круглосуточно с сильной загрузкой, постоянно выполняя операции записи и чтения (сервер).
Если диск приобретается для установки в RAID (массив жестких дисков повышенной надежности хранения данных), обратите также внимание на оптимизацию под RAID-массив.
Обычный жесткий диск при попытке чтения со сбойного кластера, повторяет эту попытку несколько раз, пытаясь восстановить данные. HDD типа «RAID Edition» при сбое попытку чтения не повторяет, а сразу сообщает RAID-контроллеру о «сомнительном» кластере – это позволяет избежать падения производительности при появлении сбойных участков на одном из дисков массива.
Поддержка NCQ также может ускорить работу с диском в некоторых случаях – HDD с поддержкой NCQ способен оптимизировать находящуюся в памяти очередь команд к диску. Например, если в очереди находится несколько команд позиционирования/чтения, контроллер жесткого диска упорядочит эту очередь так, чтобы минимизировать перемещение головки.
Объем кэш-памяти влияет на скорость работы незначительно – минимального для современных жестких дисков объема кэша в 32 МБ вполне достаточно для хранения служебной информации о диске. Впрочем, если использование диска предполагает работу с часто использующимися мелкими файлами (системный диск, диск сервера) то лучше выбрать модель с кэшем побольше – это увеличит вероятность того, что нужный файл окажется в буфере и доступ к нему будет осуществлен в разы быстрее. Если диск используется для хранения файлов большого объема, то размер буфера на производительность особого влияния оказывать не будет.
Гибридный SSHD-накопитель в качестве кэша второго уровня использует твердотельный диск объемом в несколько ГБ. Поскольку скорость чтения данных с SSD намного выше, чем с HDD, это дает прирост производительности, если на диске расположены часто используемые данные. Такие диски можно использовать в качестве системных, на них можно располагать рабочие программы и базы данных – это даст заметный прирост производительности.
Интерфейс. Современные диски для передачи данных используют либо SATA третьего поколения, либо серверный SAS. HDD SATA можно подключать к контроллеру SAS, а наоборот – нет.
Пропускная способность интерфейсов SATA III и SAS различная – первый дает максимум 6 Гбит/с, второй – 12.
На уровень шума во время работы и в простое следует обратить внимание, если диск приобретается для домашнего компьютера или если вы не любите посторонних звуков во время работы. Некоторые диски создают при работе шум уровнем до 36 дБ – это можно сравнить с громкостью спокойного разговора.
То, что жесткие диски «боятся» ударов и вибраций – факт общеизвестный, но несколько преувеличенный – для закрепленных в корпусе компьютера HDD это не настолько важно, как для внешних жестких дисков. Большинство HDD способны без вреда для себя перенести падение на твердую поверхность с высоты 1″ (ударостойкость 40G) во время работы и с высоты более метра – в выключенном состоянии. Если же ваш компьютер испытывает в работе более серьезные нагрузки, выбирайте среди моделей с большей ударостойкостью.
Варианты выбора жестких дисков
Если вы хотите приобрести жесткий диск по минимальной цене, имейте в виду, что HDD на 0,5 TБ хоть и стоят дешевле, но при этом гигабайт объема обойдется вам намного дороже, чем на жестком диске большей емкости. Лучше немного доплатить и приобрести диск на 1 ТБ или больше.
Если вы желаете получить максимум объема за минимум денег, выбирайте среди жестких дисков на 3-6 ТБ – в этом диапазоне цена гигабайта объема самая низкая.
Купив HDD большого объема, вы надолго забудете о недостатке места на диске.
Если вы подбираете жесткий диск для сервера или видеосистемы, выбирайте среди моделей с соответствующим назначением.
RAID-массив способен гарантировать сохранение данных даже при полном разрушении одного из входящих в него жестких дисков. Для его создания предназначены HDD с оптимизацией под RAID-массив