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.
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.
На что влияет скорость вращения шпинделя жесткого диска
Большинство стандартных 3,5″ жестких дисков сегодня имеют скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Для таких дисков время, за которое совершается половина оборота (
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
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.
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.
А на что влияет скорость вращения шпинделя в гибридных дисках?
Поскольку в основе гибридных накопителей все те же жесткие диски, то и скорость вращения шпинделя влияет на скорость доступа, но уже в меньшей степени, так как используется большой кэш в энергонезависимой памяти.
Влияет ли жесткий диск на производительность в играх?
Здравствуйте! Рад приветствовать постоянных читателей моего блога, а также тех, кто попал сюда впервые! Подпишитесь на новостную рассылку — и вы своевременно будете получать уведомления о новых публикациях.
Сегодня давайте обсудим, влияет ли жесткий диск на производительность в играх, и как именно. Спойлер: влияет, но не так ощутимо, как мощность видеокарты и процессора. Все, дальше можете не читать, а уже заказывайте новый HDD для вашего ПК.
Для тех, кому интересно, может ли влиять модель и параметры жесткого диска, насколько важен этот компонент при сборке мощного игрового компьютера и что можно сделать, если вы замечаете лаги, эта статья будет чертовски полезной. Гарантирую!
Как устроены видеоигры
Давайте возьмем сферический пример «в вакууме» — клиентская игра, которая требует предварительной установки на винчестере. Почти все современные игры состоят из 3D объектов, которые по-всякому взаимодействуют между собой. Рендерятся они с помощью видеокарты.
Состояние и взаимное положение этих объектов запоминает оперативная память, а процессор просчитывает все эти взаимодействия — например, траекторию полета снаряда, стрелы или пули, шанс нанести критический урон, влияние защиты цели.
В общем, все то, что незаметно глазу игрока — «шевеление» пикселей внутри игры.
В онлайн играх часть этих функций берет на себя серверный процессор, но часть остается и вашему ПК. И мы переходим непосредственно к теме сегодняшней публикации — в чем роль жесткого диска во всем этом процессе.
Именно он хранит все те объекты, которые созданы разработчиками — модели оружия, персонажей, техники, игровые локации, загрузочные и прочие меню, а также текстуры. По сути, любая 3D модель — собранная из множества полигонов сложная пространственная фигура, на которую натянута текстура. Как перчатка на руку.
Почему жесткий диск важен для комфортного гейминга
Скорость чтения данных с жесткого диска почти не влияет на ФПС, однако может стать причиной лагов. Особенно это заметно, когда вы запускаете современную игру на морально устаревшем компьютере с винчестером стандарта SATA. В этом случае текстуры окружения или персонажей попросту не успевают загрузиться во время.
Проявляться это может по-разному:
- Если резко приблизиться к другому персонажу, сначала отображается базовая модель, потом отрисовывается одетая на нем броня, затем внешка (из игрового магазина, а как же!) и лишь потом ее покраска.
- При быстром перемещении между разными локациями в игре с открытым миром транспорт замирает на месте, терпеливо дожидаясь, пока прорисуются текстуры на окружающих объектах.
- Загрузочная заставка отображается гораздо дольше, чем предусмотрели разработчики, так как на ее чтение с медленного винчестера требуется больше времени.
FPS при этом может проседать, однако вовсе не обязательно: ваш персонаж гоняет с той же скоростью на тех же недогруженных локациях, а счетчик кадров в секунду отображает одну и ту же цифру.
Многое зависит уже от кода, написанного разработчиками — медленная работа жесткого диска может проявляться иначе, я просто привел наиболее типичные случаи.
Закономерный вопрос — повысит ли фрейм количество кадров? Увы, но нет. Запуск игры в оконном режиме, при меньшем разрешении, может снизить нагрузку на слабую видеокарту.
На скорость чтения текстур и объектов такой режим отображения вообще не влияет.
Отдельным абзацем хочу упомянуть браузерные игры, в том числе многопользовательские. В них все «шевеление» пикселей происходит на стороне сервера и отображается с помощью Flash плеера, поэтому винчестер компьютера не задействован. Лагов, описанных выше, в таких играх не замечено.
Что можно сделать
Если у вас устаревший ПК, рекомендую провести апгрейд при первой же возможности. Иногда переход на более позднюю версию САТА требует замены материнской платы, а это уже тянет за собой новый процессор и оперативную память.
Но искусство (а видеоигры уже несколько лет признаны одним из направлений искусства, вы знали об этом?) требует жертв. В рассматриваемом нами случае — определенных затрат на апгрейд.
Также не могу молчать о том, что даже SATA III в некоторых случаях не сильно поможет: ряд игр оптимизирован настолько «шикарно», что для нормальной работы требуется накопитель ССД. Про отличие ssd от ssd m2 вы можете почитать здесь.
Навскидку вот так сразу могу вспомнить ММОРПГ Black Desert.
Хотя релиз этой игры и произошел 4 года назад, она остается довольно «кусачей» в плане системных требований — быстрое перемещение по игровому миру требует быстрой загрузки текстур игрового мира.Рекомендую ССД для комфортного запуска и последних частей Final Fantasy. Размер и качество текстур там такие, что игровой клиент занимает около 100 Гб, а для нормального чтения требуется именно SSD.
Также для вас окажется полезной статья «Лучшие производители жестких дисков». Буду очень признателен всем, кто поделится этой публикацией в социальных сетях. До завтра!
С уважением, автор блога Андрей Андреев.
6 Важные факторы, влияющие на производительность жесткого диска
В настоящее время жесткие диски широко используются как частными лицами, так и предприятиями для хранения данных. Поэтому нужен хороший жесткий диск. Теперь этот пост покажет вам 6 жизненно важных факторов, влияющих на производительность жесткого диска.
Неоспоримый факт, что при выходе из строя жесткого диска данные, хранящиеся на нем, могут быть повреждены, например, повреждены данные PST.
Без сомнения, никто не готов смириться с такой потерей данных из-за отказа жесткого диска. В общем, чтобы заблокировать жесткий диск от сбоя, мы всегда советуем пользователям бережно относиться к жесткому диску. На самом деле, помимо человеческих действий, качество жесткого диска также будет иметь значение в этом отношении. В частности, жесткий диск низкого качества будет более подвержен сбоям и потере данных, чем диск высокого качества. Таким образом, о том, как определить, исправен ли жесткий диск, можно обратиться к следующим 6 жизненно важным элементам.
1. Фактическая емкость
Емкость является одним из наиболее важных параметров жесткого диска, так как он широко используется для хранения данных. Как мы знаем, 1 ГБ равен 1024 МБ, а 1 ТБ — 1024 ГБ. Однако многие производители обычно рассматривают 1 ГБ как 1000 МБ при разработке своих дисков. Следовательно, вы можете видеть, что реальная емкость диска не так велика, как он может похвастаться.
2. Скорость передачи
Скорость передачи относится к скорости чтения/записи данных на жестком диске.
Его можно разделить на внутреннюю скорость передачи и внешнюю скорость передачи. Первый предлагает производительность жесткого диска, когда буфер не используется. А последнее отражает скорость передачи данных между буфером накопителя и системной шиной.
3. Скорость вращения
Скорость вращения обычно относится к максимальному количеству оборотов, которое пластина жесткого диска может совершить за одну минуту, а именно оборотов в минуту (об/мин). Таким образом, это также чрезвычайно важный фактор, влияющий на скорость передачи данных на внутреннем жестком диске.
4. Кэш-память
Кэш-память фактически представляет собой микросхему памяти на жестком диске. При доступе к данным происходит обмен данными между накопителем и памятью. Таким образом, если на жестком диске имеется большой объем кэш-памяти, нагрузка на систему может быть снижена, а скорость передачи данных значительно возрастет.
5. Среднее время доступа
Среднее время доступа означает время, необходимое головкам дисковода для нахождения целевого сектора, в котором нужные данные должны быть прочитаны/записаны из начальной позиции.
Таким образом, он отражает скорость чтения и записи данных жесткого диска. Следовательно, когда вы выбираете жесткий диск, вы должны обязательно принять это во внимание.
6. Тип интерфейса
Существует множество типов интерфейса жесткого диска, а именно схемы и соединения между микросхемами, контроллерами и кабелями жесткого диска. Этот фактор также будет влиять и отражать производительность жесткого диска. Разные типы интерфейсов могут обеспечивать разную производительность.
Введение автора:
Ширли Чжан — эксперт по восстановлению данных в компании DataNumen, Inc., которая является мировым лидером в области технологий восстановления данных, включая программное обеспечение для восстановления mdf и Outlook Repair. Для получения дополнительной информации посетите сайт www.datanumen.com
6 Факторы, влияющие на производительность жесткого диска
Если у вас есть настольный компьютер или ноутбук, значит, вы полагаетесь на жесткие диски для хранения данных.
С вашими постоянно растущими требованиями к данным вам может понадобиться лучшие внешние жесткие диски , чтобы помочь с дополнительным мобильным хранилищем. Независимо от того, покупаете ли вы его или у вас возникли проблемы с производительностью жесткого диска, могут быть факторы и элементы, влияющие на его производительность.
Как работают жесткие диски
Жесткие диски используют магнитные круглые диски, называемые пластинами, для хранения данных. Большинство жестких дисков на потребительском рынке будут иметь до четырех пластин для записи и чтения ваших данных. Затем эти пластины вращаются со скоростью до 15 000 об/мин или оборотов в минуту — это измеряет, сколько раз диск вращается в минуту — затем моторизованный рычаг внутри жесткого диска использует крошечный магнит для чтения и записи данных.
Вот 6 факторов, которые могут повлиять на производительность вашего жесткого диска:
- Скорость вращения
Пластины жесткого диска вращаются со скоростью, измеряемой в об/мин.
Таким образом, чем выше скорость RPM жесткого диска, тем быстрее он будет считывать и записывать данные. Эти скорости широко варьируются от жесткого диска к жесткому диску. Наиболее распространенные сегодня на рынке накопители работают со скоростью от 5 400 до 10 000 об/мин, в то время как более быстрые и продвинутые жесткие диски предлагают скорость до 15 000 об/мин.
Хотя всегда лучше иметь самый быстрый, он не будет практичным для обычного офисного или домашнего использования, так как диски с более высокими оборотами будут стоить дороже. Вот некоторые оценки того, сколько стоят внешние жесткие диски в зависимости от их скорости вращения:
- Внешний жесткий диск со скоростью вращения 5400 об/мин и объемом памяти 1 терабайт стоит около 50 долларов.
- Внешний жесткий диск со скоростью вращения 7200 об/мин и объемом памяти 1 терабайт обойдется вам примерно в 90 долларов.
- Внешний жесткий диск со скоростью вращения 15 000 об/мин и объемом памяти 1 терабайт может стоить до 200 долларов.
- Количество и размер поверхностей пластин
Жесткие диски хранят ваши данные на магнитных поверхностях. Таким образом, количество, дизайн и размер пластин вашего жесткого диска будут иметь значительное влияние на общую производительность. Хотя количество пластин будет иметь лишь незначительный эффект, поскольку большее количество пластин может обеспечить более высокие скорости вращения и энергопотребление, обеспечивая при этом более высокие постоянные скорости передачи и лучшее позиционирование производительности.
В настоящее время компании производят пластины меньшего размера для создания более компактных жестких дисков. Меньшие пластины могут означать лучшее энергопотребление. Однако наличие пластин меньшего размера также может незначительно повлиять на производительность вашего накопителя, например, снизить скорость передачи.
- Характеристики привода
Характеристики актуатора являются одним из наиболее важных компонентов производительности вашего жесткого диска.
- Мощность и скорость двигателя шпинделя
Эти факторы влияют как на передачу, так и на производительность позиционирования жесткого диска. Мощность и скорость двигателя шпинделя могут сильно влиять на скорость записи и чтения дисководом битов на поверхность магнитной пластины и с нее. Эта скорость обычно измеряется в Мбит/сек или Мегабит в секунду — скорость передачи данных. При покупке жесткого диска всегда проверяйте его номинальную скорость в Мбит/с.
- Кэш
Вы можете думать о кэше как о временной памяти жесткого диска, когда он записывает и читает данные.
Кэш-память вашего диска помогает вашему диску ускорить процесс записи, отправляя обратно на компьютер сигналы о том, что он уже записал все данные, вместо того, чтобы ждать, пока он полностью завершит весь процесс. Затем ваш компьютер отправляет дополнительные данные или переходит к другой задаче, полагая, что процесс записи завершен.
- Тип интерфейса
Существуют различные типы интерфейсов жестких дисков, такие как соединения и схемы между микросхемами, кабелями и контроллерами на жестком диске. Эти факторы также могут влиять на производительность жесткого диска, поскольку разные типы интерфейсов могут обеспечивать разные результаты производительности. Например, внешний жесткий диск с интерфейсом USB Type-C будет иметь более высокую скорость передачи по сравнению с жесткими дисками, использующими старый интерфейс USB 3.0.
Жесткий диск USB Type-C может иметь скорость передачи данных до 140 Мбит/с, а более медленные жесткие диски USB 3.