Информационная емкость современного жесткого диска. Корректный выбор объёма жесткого диска

Сегодня, конечно, интересные, но в то же время и трудные времена для индустрии накопителей. Переход на мультимедийные форматы высокого разрешения существенно улучшил визуальную составляющую, но и сказался соответствующим образом на требованиях к подсистемам хранения данных. Объёмы цифрового звука, видео и фотографий постоянно увеличиваются, что требует от накопителей всё большей ёмкости. Поэтому сегодня 3,5" винчестеры уже достигли 750 Гбайт. К сожалению, производительность с такой же скоростью расти не может.

В индустрии наступила череда поглощений. Maxtor несколько лет назад купила Quantum, после чего компания объединилась с Seagate. На рынке настольных жёстких дисков ещё остались Hitachi, Samsung и Western Digital.

Seagate сегодня лидирует по ёмкости, обеспечив 750 Гбайт для 3,5" накопителя Barracuda 7200.10, Samsung славится тихой работой и хорошим соотношением ёмкость/цена. Жёсткие диски Western Digital Raptor на 10 000 об/мин уже несколько лет лидируют по производительности, хотя изначально они позиционировались на профессиональный рынок начального уровня. А Samsung, наконец-то, может существенно уйти вперёд благодаря выпуску гибридных жёстких дисков. Это единственная компания в четвёрке, занимающаяся производством не только жёстких дисков, но и флэш-памяти.

Все современные 3,5" накопители обладают максимальной скоростью чтения не меньше 55 Мбайт/с, а время доступа составляет 15 мс или меньше. Самые скоростные модели по максимальной скорости превышают 70 Мбайт/с, а время доступа, в среднем, составляет 13 мс. Жёсткие диски Western Digital Raptor дают скорость более 85 Мбайт/с с очень низким временем доступа 8 мс. Идеальный вариант, если вы хотите получить быстрый запуск приложений или просто более быструю загрузку Windows. Хотя за это придётся заплатить более высокой ценой и меньшей ёмкостью по сравнению с традиционными моделями. Если вам интересна производительность современных жёстких дисков, познакомьтесь с обзорами в нашем разделе .

Конечно, у многих возникнет вопрос: что все эти числа означают на практике? Как сравнить жёсткий диск с другими компонентами в ПК? Насколько производительность современных винчестеров отличается от старых? Сможет ли современный жёсткий диск легко обойти старые модели?

На этот раз мы решили добавить в наше тестирование старые жёсткие диски. Да, мы постарались найти действительно древние модели. Что интересно, они до сих пор прекрасно работают, несмотря на то, что родились в эру MS DOS 5.0 и Windows 3.1.

Жёсткие диски: от 40 Мбайт до 750 Гбайт, от 3 500 до 10 000 об/мин

Мы решили вернуться лет на 15 назад, когда только начали появляться жёсткие диски IDE с весьма приличным по тогдашним меркам объёмом в 40 Мбайт. Затем мы взяли модель середины 90-х годов (3,2 Гбайт), потом увеличили ёмкость до двузначного числа (10 Гбайт) и, наконец, модернизировали жёсткий диск до 60 Гбайт. Современные модели представляют лидеры рынка жёстких дисков: Seagate Barracuda 7200.10 на 750 Гбайт и Western Digital Raptor RD1500 на 150 Гбайт и 10 000 об/мин.

Производитель Maxtor Quantum IBM Seagate Seagate Western Digital
Продукт 7000 Series IDE 3524 Fireball ST Deskstar 16GP Barracuda IV Barracuda WD Raptor
Модельный номер 7040A ST3.2A DTTA-351010 ST360021A 7200.10 WD1500ADFD
Ёмкость 40 Мбайт 3,2 Гбайт 10,1 Гбайт 60 Гбайт 750 Гбайт 150 Гбайт
Скорость вращения шпинделя 3524 об/мин 5400 об/мин 5400 об/мин 7200 об/мин 7200 об/мин 10 000 об/мин
Другие варианты ёмкости 60 - 130 Мбайт 1,6, 2,1, 3,2, 4,3, 6,4 Гбайт 3,2, 4,3, 6,4, 8,4, 10,1, 12,9, 16,8 Гбайт 20, 40, 60, 80 Гбайт 500, 400, 320, 300, 250, 200 Гбайт 74, 36 Гбайт
Число пластин 3 2 3 2 От 1 до 4 От 1 до 4
Число головок 5 4 6 3 8 8
Ёмкость на пластину 26 Мбайт 1,6 Гбайт 5,6 Гбайт 40 Гбайт 200 Гбайт 37,5 Гбайт
Кэш 32 - 64 кбайт 128 кбайт 512 кбайт 2 Мбайт 16 Мбайт 16 Мбайт
Интерфейс IDE UltraATA/33 UltraATA/33 UltraATA/100 SATA/300 SATA/150
Дата производства 1991 1996 Jul-98 2003 2006 2006

Перед нами жёсткий диск на 40 Мбайт (да, мегабайт) с тремя пластинами, вращающимися со скоростью 3500 об/мин. Интерфейс - обычный IDE. Жёсткий диск изготовлен в 1991 году, и в то время это была вполне средняя модель. Топовый жёсткий диск Maxtor из линейки 7000 имел ёмкость 130 Мбайт, распределённую по восьми пластинам. В жёсткий диск было интегрировано 32 или 64 кбайт кэш-памяти, в зависимости от модели. Спецификации всё ещё есть на web-сайте Maxtor , если хорошо поискать.

Ёмкость 130 Мбайт у топовой модели была тогда пределом, хотя достаточно быстро объём увеличился до 170 и 240 Мбайт. Что любопытно, все жёсткие диски в то время стоили несколько сотен долларов. Сегодня вы получаете в тысячу раз большую ёмкость, причём, дешевле!

Жёсткий диск слишком старый, поэтому PCMark05 отказался проводить на нём тесты. Но мы смогли запустить тест c"t magazine h2benchw 3.6. Среднее время доступа 7040A составило 27 мс, что кажется просто вечностью по сравнению с 8-15 мс у современных 3,5" винчестеров. Пропускная способность интерфейса составляет 800 кбайт/с (0,8 Мбайт/с) против нынешних 80-200 Мбайт/с. Реальная производительность чтения тоже близка к этому значению: h2benchw показал 600-700 кбайт/с, что можно сравнить с четырёхкратной скоростью CD-ROM. Любой современный накопитель, вполне естественно, обгоняет жёсткий диск 1991 года.

Quantum Fireball появился через пять лет после 40-Мбайт жёсткого диска Maxtor, рассмотренного выше. Ёмкость составляла от 1,6 до 6,4 Гбайт. Как нетрудно предположить, у нового поколения появились некоторые улучшения. Fireball ST 3.2A обзавёлся удвоенным кэшем (128 кбайт) и получил более высокую скорость вращения шпинделя - 5 400 об/мин. Привод оказался одним из первых, оснащенных интерфейсом UltraATA на 33 Мбайт/с, кроме того, он впервые стал использовать магниторезистивные головки чтения/записи.

Пропускная способность интерфейса составляла 31,3 Мбайт/с, что очень близко к теоретическому максимуму, а внутренняя скорость передачи данных была заявлена в 132 Мбит/с (около 16 Мбайт/с). В реальности мы получили почти 10 Мбайт/с. Если посчитать, этот жёсткий диск предлагает в 80 раз большую ёмкость, чем модель Maxtor. Или в 50 раз большую, если сравнивать 6,4-Гбайт Fireball с топовой 130-Мбайт моделью Maxtor. Скорость же возросла примерно в 13 раз.

Примерно в это же время пользователи начали прощаться со старой 16-битной файловой системой FAT в пользу FAT 32 у Windows 95, NTFS у Windows NT, HPFS у OS/2 или ext2 у Linux. FAT16 построена на 16-битной адресации кластеров. Кластер - это минимальный элемент диска, который понятен контроллеру. Один кластер FAT 16 вмещал, максимум, 32 кбайт, что при 65 536 возможных адресах (2 16) давало максимальный объём 2 097 152 байта или 2 Гбайт.

Конечно, это ограничение можно было обойти, создавая несколько разделов, но лучшим решением всё же стала новая файловая система FAT 32, у которой адресация кластеров была увеличена с 16 до 28 бит. Это позволяло адресовать миллионы кластеров размером от 4 до 32 кбайт, в зависимости от объёма раздела. FAT 32 теоретически поддерживает разделы до 2 Тбайт (терабайт, тысяча гигабайт), но поскольку при высокой ёмкости раздела непомерно увеличивается размер таблицы FAT 32 (256 Мбайт в случае раздела на 2048 Гбайт), и по причинам других ограничений лучше использовать более современную файловую систему. Например, журнальные системы NTFS под Windows XP или ext3 под Linux.

Выпустив линейку DeskStar 16GP, компания IBM, в то время ещё занимавшаяся производством жёстких дисков, представила гигантские магниторезистивные головки (Giant Magneto-Resistive, GMR), важный шаг для преодоления ёмкости 10 Гбайт на винчестер. Действительно, объявление более чувствительных GMR-головок позволило увеличить максимальную ёмкость жёсткого диска в линейках IBM от почти 9 Гбайт до 16,8 Гбайт.

Эта линейка жёстких дисков поставлялась с разными ёмкостями: 3,2, 4,3, 6,4, 8,4, 10,1, 12,9 и 16,8 Гбайт и использовала до трёх пластин. Жёсткие диски оснащались 512 кбайт кэша и интерфейсом UltraATA/33. DTTA-351010 показал максимальную скорость передачи данных 12,4 Мбайт/с, в то время как пропускная способность интерфейса составила 31,4 Мбайт/с.

Жёсткие диски Seagate Barracuda с ёмкостью от 6,8 до 26 Гбайт были первыми моделями для настольных ПК со скоростью вращения 7 200 об/мин. Но первое поколение было довольно шумным, да и грелись винчестеры ощутимо. Второе и третье поколения существенно улучшились в этих отношениях, а ёмкость возросла до 40 Гбайт. Но только четвёртое поколение настольных жёстких дисков на 7 200 об/мин оказалось действительно быстрым и тихим.

Линейка Barracuda ATA IV отличалась большей плотностью записи данных, что позволило Seagate достичь ёмкости до 80 Гбайт всего с двумя пластинами. Кроме того, отличительной особенностью этой линейки стала металлическая пластина снизу, которая защищала электронику диска. Seagate назвала её Seashield, очень похоже на название пластиковой упаковки Seashell. Впрочем, позднее от Seashield пришлось отказаться по ценовым соображениям.

Четвёртая "барракуда" оказалась в числе одного из последних поколений приводов, выпускавшихся только для параллельного интерфейса ATA, поскольку в конце 2003 года было объявлено пятое поколение Barracuda ATA V с поддержкой интерфейса Serial ATA и ёмкостью до 120Гбайт. Все накопители Barracuda пятого поколения и выше используют интерфейс Serial ATA или UltraATA/100 (как эта модель).

Seagate Barracuda 7200.10 на 750 Гбайт и WD Raptor WD1500, 150 Гбайт (2006)

Перед нами два относительно новых жёстких диска. Чтобы не повторяться и не рассказывать вновь их характеристики, мы приведём ссылки на соответствующие обзоры.

  • Seagate Barracuda 7200.10 750 Гбайт: превосходная ёмкость и производительность
  • Жёсткий диск WD1500AD Raptor-X: лидер по производительности для настольных ПК



Повышение плотности записи впечатляет: за последние 15 лет она увеличилась в 10 000 раз!


Индустрия жёстких дисков по-прежнему ищет способы увеличения плотности записи. Последняя технология перпендикулярной записи (Perpendicular Magnetic Recording, PMR) построена на вертикальной ориентации магнитных доменов вместо горизонтальной, что позволяет хранить больше битов на той же площади.

Если взять максимальную ёмкость 130 Мбайт для 1991 года и сравнить с современными жёсткими дисками на 750 Гбайт, то можно посчитать: за последние 15 лет ёмкость увеличилась в 5 700 раз. Если же сравнивать ёмкость пластин, то разница будет ещё больше.

Как видим, прогресс плотности записи оказался весьма существенным. К сожалению, производительность жёстких дисков росла далеко не такими же темпами.

Если сравнить производительность жёсткого диска Maxtor 1991 года (0,7 Мбайт/с) с современным винчестером Barracuda 7200.10 на 750 Гбайт (64 Мбайт/с), то мы получим увеличение 91x. Если же сравнивать с 85 Мбайт/с у жёсткого диска WD Raptor на 10 000 об/мин, то мы получим улучшение в 121 раз.

Звучит не слишком радостно. А теперь примем во внимание средний размер файлов и программ. Если исполняемый файл Microsoft Word раньше занимал не больше нескольких мегабайт и ещё меньше места в ОЗУ, то современные приложения с лёгкостью "осваивают" десятки мегабайт. И вызывают дополнительный код в виде плагинов, библиотек и расширений. Например, Adobe Photoshop CS2 потребляет больше 60 Мбайт ОЗУ, причём, большую часть этой информации нужно считать с жёсткого диска. Или подумайте о фотографиях: лет десять назад мы работали с JPEG-файлами размером 640x480 и объёмом в несколько десятков килобайт. Сегодня мы уже не удивляемся фотографиям в несколько мегабайт с разрешением 3872x2592.

Плотность записи и производительность

Если сравнить рост плотности записи с ростом производительности, то сразу же становится заметно несоответствие: почти в 6 000 раз большая ёмкость и всего в 100 раз увеличенная производительность. Другими словами, ёмкость росла быстрее производительности в 60 раз! Что же говорят результаты нашего тестирования?

Посмотрите на результаты. Они наглядно показывают, что хотя производительность жёсткого диска в абсолютных значениях возросла, производительность относительно ёмкости жёсткого диска существенно снизилась ! С этой точки зрения современные жёсткие диски ничуть не быстрее старых моделей. Судите сами.

В 1991 году у 40-Мбайт жёсткого диска на считывание ёмкости одной пластины (26 Мбайт) уходило 37 секунд.
В 1998 году у 3,2-Гбайт жёсткого диска на считывание ёмкости одной пластины (1,6 Гбайт) уходило 3 минуты и 31 секунда.
В 1999 году у 10-Гбайт жёсткого диска на считывание ёмкости одной пластины (3,2 Гбайт) уходило 5 минут и 37 секунд.
В 2004 году у 60-Гбайт жёсткого диска на считывание ёмкости одной пластины (40 Гбайт) уходило 18 минут и 34 секунды.
В 2006 году у 750-Гбайт жёсткого диска на считывание ёмкости одной пластины (200 Гбайт) уходило 52 минуты.

Конечно, это сравнение сильно упрощено и не принимает во внимание другие факторы, например, число и диаметр пластин, скорость вращения и средний размер файлов. Результаты также окажутся иными, если для сравнения взять другие жёсткие диски и другие ёмкости. Но тенденция будет такой же: время, которое требуется для заполнения или считывания полного жёсткого диска, за последние 15 лет существенно возросло.

За те же 15 лет на рынке жёстких дисков произошла череда покупок и слияний. Maxtor несколько лет назад купила Quantum, а к концу 2006 года Seagate завершит слияние с Maxtor.

Почему производительность жёсткого диска столь важна?

На этот вопрос с лёгкостью может ответить любой пользователь: просто включите ваш ПК или ноутбук, после чего вы заметите, что большая часть задержек и ожиданий связана со считыванием данных с жёсткого диска. При запуске Windows считывает информацию и заполняет оперативную память. И хотя время загрузки ОС за последние годы уменьшилось (частично, благодаря оптимизации BIOS), и некоторые ПК запускаются за 15-20 секунд, жёсткие диски являются тем самым "узким местом", которое ощутимо ограничивает производительность ПК.

Кому нравится ждать 30 или больше секунд, пока компьютер загружается? А ждать 20 секунд, пока запустится игра или программа? Да и несколько секунд, которые требуются на закрытие приложения, тоже не лучший вариант.

Ещё одна важная проблема - резервирование. На считывание всего жёсткого диска теперь уходит почти вечность. Сколько же времени требуется для резервирования? За последние годы, вместе с ростом объёмов пользовательских данных, время их резервирования тоже возрастает. Если документы можно скопировать достаточно быстро, то как быть с пользовательскими базами фотографий, видео и музыки?

Тестовая конфигурация

Системное аппаратное обеспечение
Процессоры 2x Intel Xeon (ядро Nocona), 3,6 ГГц, FSB800, кэш L2 1 Мбайт
Платформа Asus NCL-DS (Socket 604), чипсет Intel E7520, BIOS 1005
Память Corsair CM72DD512AR-400 (DDR2-400 ECC, reg.), 2x 512 Мбайт, задержки CL3-3-3-10
Системный жёсткий диск Western Digital Caviar WD1200JB, 120 Гбайт, 7200 об/мин, кэш 8 Мбайт, UltraATA/100
Контроллеры накопителей Intel 82801EB UltraATA/100 (ICH5)
Silicon Image Sil3124, PCI-X
Сеть Встроенный контроллер Broadcom BCM5721 Gigabit Ethernet
Видеокарта Встроенная ATi RageXL, 8 Мбайт
Тесты и настройки
Тесты производительности c"t h2benchw 3.6
Тесты ввода/вывода IOMeter 2003.05.10
Fileserver-Benchmark
Webserver-Benchmark
Database-Benchmark
Workstation-Benchmark
Системное ПО
ОС Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition, Service Pack 1
Драйвер платформы Intel Chipset Installation Utility 7.0.0.1025
Графический драйвер Default Windows Graphics Driver
Заключение

Любому современному жёсткому диску вполне по силам справиться с вашими повседневными данными. И большинство из них дают достаточно хорошую скорость для повседневных задач. Но если вы не любите ждать, ваш бюджет не ограничен студенческой стипендией, или ваши требования попросту высоки, то без жёсткого диска Western Digital Raptor на 10 000 об/мин вряд ли обойтись. Всем остальным можно порекомендовать приличную модель на 7 200 об/мин, она и стоит дешевле, да и ёмкость даёт хорошую.

За последние пятнадцать лет ёмкость жёстких дисков возрастала быстрее производительности больше, чем на порядок! Именно поэтому жёсткие диски сегодня являются наиболее "узким местом" вашего ПК. Будете вы загружать или выключать компьютер, запускать приложения и игры, записывать или считывать файлы, переносить большие объёмы данных, вы сразу же заметите, как производительность упирается в жёсткий диск. Быстрые винчестеры и интерфейсы уменьшают томительное ожидание, но даже высокопроизводительные RAID-массивы на несколько жёстких дисках не позволяют от него избавиться.

В любом случае, обвинять здесь некого. Напротив, мы должны оценить всю ту работу и гений инженеров и учёных в компаниях-производителях жёстких дисков, которые пытаются выжать ёмкость, а вместе с ней и производительность из технологии, по своей сути, не изменившейся за последние 50 лет. (Накопитель IBM 305 RAMAC был объявлен в 1956 году.)

Перспективы

Ситуация с производительностью вряд ли изменится, если в области технологий не произойдёт революции. Пока жёсткие диски построены на вращающихся пластинах, мы вряд ли обойдём ограничения этого физического механизма. К счастью, жёсткие диски нового поколения построены на технологии перпендикулярной записи, которая позволяет создавать жёсткие диски с ёмкостью в несколько терабайт и ещё сильнее выжать из них производительность.

Windows Vista улучшит ситуацию с программной стороны. У новой ОС реализованы умные технологии предсказания и кэширования, например, SuperFetch, которые позволяют загрузить любимые приложения пользователя в кэш ОЗУ, в результате чего время запуска заметно снижается. Другие технологии, например, жёсткие диски на основе флэш-памяти, снижают до минимума время доступа, но только за счёт высокой цены за гигабайт. Кроме того, флэш-накопители пока не способны обойти жёсткие диски по скорости передачи данных.

32-Гбайт флэш-винчестер Samsung Flash SSD: прощайте, жёсткие диски Legacy Hard Drive Products
Deskstar - ATA/IDE Desktop Hard Disk Drives

Во время сборки компьютера приходится сталкиваться с огромным массивом информации. На выбор комплектующих влияет множество факторов. Но есть и элементы, которые остаются неизменными в любом случае. К примеру, никак не повлияет на выбор видеокарты, материнской платы и других частей ПК.

Но она может повлиять на работу системы. Связано это с тем, что недостаточное количество памяти приводит к лагам и сбоям разных процессов. Поэтому важно знать, какая емкость у жесткого диска.

Устройство

Жесткий диск, или винчестер - это устройство, которое сохраняет информацию, дает произвольный доступ к ней. Основывается ЖД на магнитной записи. На данный момент это основной накопитель в потребительских системах. Хотя их активно начинают менять на более быстрые устройства - SSD.

Характеристики

Емкость жесткого диска является одной из его характеристик. Она описывает количество данных, которые могут храниться на конкретном устройстве. Помимо этого параметра, ЖД характеризуются по интерфейсу - условно-техническому взаимодействию двух аппаратов. Современные модели получили множество модификаций интерфейсов, поэтому на этот момент важно обращать внимание при выборе.

Далее винчестеры различаются по физическому размеру. Хотя говорить такое на данный момент несправедливо, поскольку с определенного момента большинство производителей придерживаются стандартизированного форм-фактора 3,5 дюйма для стационарных ПК и 2,5 - для ноутбука. К характеристикам нужно отнести показатели вращения шпинделя, времени произвольного доступа, количества операций и потребления энергии.

Емкость

Теперь перейдем непосредственно к емкости жесткого диска. Нетрудно догадаться, что с появлением первых ЖД прошло много времени. Соответственно, этот показатель рос в геометрической прогрессии. Сейчас можно найти накопители с любым объемом до 10 Тб, если говорить о форм-факторе 3,5. Важно также помнить, что диски всегда имеют емкость кратную 1024. Хотя сами производители всегда указывают параметры кратные 1000. Если же вы видите, что накопитель имеет 200 Гб, на деле его емкость - 186,2 Гб.

Подключенный

Конечно, если вы купили себе самостоятельно жесткий диск, то скорее всего знаете его объем. Он указан и в магазине, и на упаковке, и даже на наклейке сверху самого устройства. В этом случае вы можете только перепроверить емкость жесткого диска. Также разобраться в этом вопросе может понадобиться тем, кто заказывал оборудование со сторонних ресурсов. К примеру, китайские интернет-магазины давно славятся подменой параметров. Так, покупателям приходят устройства не той фирмы или не с теми характеристиками. Для этого может понадобиться подобный анализ емкости.

Итак, оборудование можно установить в корпус и посмотреть его характеристики через систему. Для этого кликаем по иконке «Мой компьютер». Открывается новое окно. Перед нами будет один или несколько дисков. Во внимание не стоит брать лишь дисковод и флешку, если она установлена.

Обычно при установке системы ЖД разбивают на несколько частей. На диск C помещают всю систему. Сюда рекомендуется больше ничего не устанавливать. На дисках D, E и так далее находятся личные данные пользователя. Общая сумма их объема составляет емкость ЖД. Чтобы ее сложить, нужно кликнуть по каждому диску правой кнопкой мыши, а после этого перейти в «Свойства». Появится новое окно, в котором вы увидите диаграмму, а также цифровые значения. Тут указано, сколько свободно и занято, а также общий объем. При подсчете не забывайте делать скидку на то, что производитель указывает «красивые» числа. Но вместо 500 Гб, у вас будет всего 452 Гб.

Неподключенный

Есть вероятность, что вы только купили или вам подарили ЖД. Прежде чем его подключить, можно проверить емкость. Но для этого понадобится специальный бокс. Это вызвано тем, что не все устройства имеют интерфейс USB. Нам же для проверки нужно подключить ЖД именно через этот разъем. После того, как вы подключите винчестер к системе, его можно проверить вышеописанным способом.

Программы

Возможно, вам по каким-либо причинам не подходит метод системной проверки через «Мой компьютер». В этом случае может помочь сторонняя программа. К примеру, AIDA64 Extreme Edition. Достаточно ее скачать и установить на испытуемый ЖД.

После запуска софт просканирует систему. Кстати, он показывает не только информацию по винчестеру, а и по всем остальным компонентам. Поэтому после сканирования придется найти конкретно параметры ЖД. После переходим в раздел «Хранение данных», а дальше - «Общий размер». Тут же вы сможете узнать о модели накопителя и другую полезную информацию.

Рекордсмены

При покупке лучше знать максимальную информационную емкость жесткого диска. Конечно, вряд ли вам понадобится самый объемный винчестер, но хотя бы понимать масштабы развития этого устройства стоит. Итак, самым старым используемым объемом был накопитель на 8 Мб. Сейчас туда даже не поместится фотография с некоторых смартфонов. Наиболее ходовыми ныне стали ЖД от 500 Гб. Хотя в некоторых старых моделях ноутбуков есть и вариации со 128 Гб и т. п.

Известно, что большая емкость жесткого диска практически не влияет на производительность системы. Иногда вы можете не найти места для своих данных и файлов, так как ПК может не выдерживать таких объемов. Он будет требовать больше памяти для временных системных файлов. Отсюда появятся заметные «тормоза» системы.

Самым емким на данный момент является гигант-накопитель на 10 Тб. Такой диск может стоит около 25 тысяч рублей. Но его однозначно будет много для обычного пользователя. Есть также модель на 6 Тб. Ее цена чуть ниже - 14 тысяч рублей. Очень хорошо, что производители, помимо увеличения емкости, также заботятся о хорошей скорости, износостойкости и качестве материалов.

Сегодня, конечно, интересные, но в то же время и трудные времена для индустрии накопителей. Переход на мультимедийные форматы высокого разрешения существенно улучшил визуальную составляющую, но и сказался соответствующим образом на требованиях к подсистемам хранения данных. Объёмы цифрового звука, видео и фотографий постоянно увеличиваются, что требует от накопителей всё большей ёмкости. Поэтому сегодня 3,5" винчестеры уже достигли 750 Гбайт. К сожалению, производительность с такой же скоростью расти не может.

В индустрии наступила череда поглощений. Maxtor несколько лет назад купила Quantum, после чего компания объединилась с Seagate. На рынке настольных жёстких дисков ещё остались Hitachi, Samsung и Western Digital .

Seagate сегодня лидирует по ёмкости, обеспечив 750 Гбайт для 3,5" накопителя Barracuda 7200.10, Samsung славится тихой работой и хорошим соотношением ёмкость/цена. Жёсткие диски Western Digital Raptor на 10 000 об/мин уже несколько лет лидируют по производительности, хотя изначально они позиционировались на профессиональный рынок начального уровня. А Samsung, наконец-то, может существенно уйти вперёд благодаря выпуску гибридных жёстких дисков. Это единственная компания в четвёрке, занимающаяся производством не только жёстких дисков, но и флэш-памяти.

Все современные 3,5" накопители обладают максимальной скоростью чтения не меньше 55 Мбайт/с, а время доступа составляет 15 мс или меньше. Самые скоростные модели по максимальной скорости превышают 70 Мбайт/с, а время доступа, в среднем, составляет 13 мс. Жёсткие диски Western Digital Raptor дают скорость более 85 Мбайт/с с очень низким временем доступа 8 мс. Идеальный вариант, если вы хотите получить быстрый запуск приложений или просто более быструю загрузку Windows . Хотя за это придётся заплатить более высокой ценой и меньшей ёмкостью по сравнению с традиционными моделями. Если вам интересна производительность современных жёстких дисков, познакомьтесь с обзорами в нашем разделе.

Конечно, у многих возникнет вопрос: что все эти числа означают на практике? Как сравнить жёсткий диск с другими компонентами в ПК? Насколько производительность современных винчестеров отличается от старых? Сможет ли современный жёсткий диск легко обойти старые модели?

На этот раз мы решили добавить в наше тестирование старые жёсткие диски. Да, мы постарались найти действительно древние модели. Что интересно, они до сих пор прекрасно работают, несмотря на то, что родились в эру MS DOS 5.0 и Windows 3.1.

Жёсткие диски: от 40 Мбайт до 750 Гбайт, от 3 500 до 10 000 об/мин

Мы решили вернуться лет на 15 назад, когда только начали появляться жёсткие диски IDE с весьма приличным по тогдашним меркам объёмом в 40 Мбайт. Затем мы взяли модель середины 90-х годов (3,2 Гбайт), потом увеличили ёмкость до двузначного числа (10 Гбайт) и, наконец, модернизировали жёсткий диск до 60 Гбайт. Современные модели представляют лидеры рынка жёстких дисков: Seagate Barracuda 7200.10 на 750 Гбайт и Western Digital Raptor RD1500 на 150 Гбайт и 10 000 об/мин.

Производитель Maxtor Quantum IBM Seagate Seagate Western Digital
Продукт 7000 Series IDE 3524 Fireball ST Deskstar 16GP Barracuda IV Barracuda WD Raptor
Модельный номер 7040A ST3.2A DTTA-351010 ST360021A 7200.10 WD1500ADFD
Ёмкость 40 Мбайт 3,2 Гбайт 10,1 Гбайт 60 Гбайт 750 Гбайт 150 Гбайт
Скорость вращения шпинделя 3524 об/мин 5400 об/мин 5400 об/мин 7200 об/мин 7200 об/мин 10 000 об/мин
Другие варианты ёмкости 60 - 130 Мбайт 1,6, 2,1, 3,2, 4,3, 6,4 Гбайт 3,2, 4,3, 6,4, 8,4, 10,1, 12,9, 16,8 Гбайт 20, 40, 60, 80 Гбайт 500, 400, 320, 300, 250, 200 Гбайт 74, 36 Гбайт
Число пластин 3 2 3 2 От 1 до 4 От 1 до 4
Число головок 5 4 6 3 8 8
Ёмкость на пластину 26 Мбайт 1,6 Гбайт 5,6 Гбайт 40 Гбайт 200 Гбайт 37,5 Гбайт
Кэш 32 - 64 кбайт 128 кбайт 512 кбайт 2 Мбайт 16 Мбайт 16 Мбайт
Интерфейс IDE UltraATA/33 UltraATA/33 UltraATA/100 SATA/300 SATA/150
Дата производства 1991 1996 Jul-98 2003 2006 2006

Перед нами жёсткий диск на 40 Мбайт (да, мегабайт) с тремя пластинами, вращающимися со скоростью 3500 об/мин. Интерфейс - обычный IDE. Жёсткий диск изготовлен в 1991 году, и в то время это была вполне средняя модель. Топовый жёсткий диск Maxtor из линейки 7000 имел ёмкость 130 Мбайт, распределённую по восьми пластинам. В жёсткий диск было интегрировано 32 или 64 кбайт кэш-памяти, в зависимости от модели. Спецификации всё ещё есть на web-сайте Maxtor , если хорошо поискать.

Ёмкость 130 Мбайт у топовой модели была тогда пределом, хотя достаточно быстро объём увеличился до 170 и 240 Мбайт. Что любопытно, все жёсткие диски в то время стоили несколько сотен долларов. Сегодня вы получаете в тысячу раз большую ёмкость, причём, дешевле!

Жёсткий диск слишком старый, поэтому PCMark05 отказался проводить на нём тесты. Но мы смогли запустить тест c"t magazine h2benchw 3.6. Среднее время доступа 7040A составило 27 мс, что кажется просто вечностью по сравнению с 8-15 мс у современных 3,5" винчестеров. Пропускная способность интерфейса составляет 800 кбайт/с (0,8 Мбайт/с) против нынешних 80-200 Мбайт/с. Реальная производительность чтения тоже близка к этому значению: h2benchw показал 600-700 кбайт/с, что можно сравнить с четырёхкратной скоростью CD-ROM. Любой современный накопитель, вполне естественно, обгоняет жёсткий диск 1991 года.




Quantum Fireball появился через пять лет после 40-Мбайт жёсткого диска Maxtor, рассмотренного выше. Ёмкость составляла от 1,6 до 6,4 Гбайт. Как нетрудно предположить, у нового поколения появились некоторые улучшения. Fireball ST 3.2A обзавёлся удвоенным кэшем (128 кбайт) и получил более высокую скорость вращения шпинделя - 5 400 об/мин. Привод оказался одним из первых, оснащенных интерфейсом UltraATA на 33 Мбайт/с, кроме того, он впервые стал использовать магниторезистивные головки чтения/записи.

Пропускная способность интерфейса составляла 31,3 Мбайт/с, что очень близко к теоретическому максимуму, а внутренняя скорость передачи данных была заявлена в 132 Мбит/с (около 16 Мбайт/с). В реальности мы получили почти 10 Мбайт/с. Если посчитать, этот жёсткий диск предлагает в 80 раз большую ёмкость, чем модель Maxtor. Или в 50 раз большую, если сравнивать 6,4-Гбайт Fireball с топовой 130-Мбайт моделью Maxtor. Скорость же возросла примерно в 13 раз.

Примерно в это же время пользователи начали прощаться со старой 16-битной файловой системой FAT в пользу FAT 32 у Windows 95, NTFS у Windows NT, HPFS у OS/2 или ext2 у Linux. FAT16 построена на 16-битной адресации кластеров. Кластер - это минимальный элемент диска, который понятен контроллеру. Один кластер FAT 16 вмещал, максимум, 32 кбайт, что при 65 536 возможных адресах (2 16) давало максимальный объём 2 097 152 байта или 2 Гбайт.

Конечно, это ограничение можно было обойти, создавая несколько разделов, но лучшим решением всё же стала новая файловая система FAT 32, у которой адресация кластеров была увеличена с 16 до 28 бит. Это позволяло адресовать миллионы кластеров размером от 4 до 32 кбайт, в зависимости от объёма раздела. FAT 32 теоретически поддерживает разделы до 2 Тбайт (терабайт, тысяча гигабайт), но поскольку при высокой ёмкости раздела непомерно увеличивается размер таблицы FAT 32 (256 Мбайт в случае раздела на 2048 Гбайт), и по причинам других ограничений лучше использовать более современную файловую систему . Например, журнальные системы NTFS под Windows XP или ext3 под Linux.




Выпустив линейку DeskStar 16GP, компания IBM, в то время ещё занимавшаяся производством жёстких дисков, представила гигантские магниторезистивные головки (Giant Magneto-Resistive, GMR), важный шаг для преодоления ёмкости 10 Гбайт на винчестер. Действительно, объявление более чувствительных GMR-головок позволило увеличить максимальную ёмкость жёсткого диска в линейках IBM от почти 9 Гбайт до 16,8 Гбайт.

Эта линейка жёстких дисков поставлялась с разными ёмкостями: 3,2, 4,3, 6,4, 8,4, 10,1, 12,9 и 16,8 Гбайт и использовала до трёх пластин. Жёсткие диски оснащались 512 кбайт кэша и интерфейсом UltraATA/33. DTTA-351010 показал максимальную скорость передачи данных 12,4 Мбайт/с, в то время как пропускная способность интерфейса составила 31,4 Мбайт/с.




Жёсткие диски Seagate Barracuda с ёмкостью от 6,8 до 26 Гбайт были первыми моделями для настольных ПК со скоростью вращения 7 200 об/мин. Но первое поколение было довольно шумным, да и грелись винчестеры ощутимо. Второе и третье поколения существенно улучшились в этих отношениях, а ёмкость возросла до 40 Гбайт. Но только четвёртое поколение настольных жёстких дисков на 7 200 об/мин оказалось действительно быстрым и тихим.

Линейка Barracuda ATA IV отличалась большей плотностью записи данных, что позволило Seagate достичь ёмкости до 80 Гбайт всего с двумя пластинами. Кроме того, отличительной особенностью этой линейки стала металлическая пластина снизу, которая защищала электронику диска. Seagate назвала её Seashield, очень похоже на название пластиковой упаковки Seashell. Впрочем, позднее от Seashield пришлось отказаться по ценовым соображениям.

Четвёртая "барракуда" оказалась в числе одного из последних поколений приводов, выпускавшихся только для параллельного интерфейса ATA, поскольку в конце 2003 года было объявлено пятое поколение Barracuda ATA V с поддержкой интерфейса Serial ATA и ёмкостью до 120Гбайт. Все накопители Barracuda пятого поколения и выше используют интерфейс Serial ATA или UltraATA/100 (как эта модель).



Seagate Barracuda 7200.10 на 750 Гбайт и WD Raptor WD1500, 150 Гбайт (2006)

Перед нами два относительно новых жёстких диска. Чтобы не повторяться и не рассказывать вновь их характеристики, мы приведём ссылки на соответствующие обзоры.

  • Seagate Barracuda 7200.10 750 Гбайт: превосходная ёмкость и производительность
  • Жёсткий диск WD1500AD Raptor-X: лидер по производительности для настольных ПК




Повышение плотности записи впечатляет: за последние 15 лет она увеличилась в 10 000 раз!


Индустрия жёстких дисков по-прежнему ищет способы увеличения плотности записи. Последняя технология перпендикулярной записи (Perpendicular Magnetic Recording, PMR) построена на вертикальной ориентации магнитных доменов вместо горизонтальной, что позволяет хранить больше битов на той же площади.

Если взять максимальную ёмкость 130 Мбайт для 1991 года и сравнить с современными жёсткими дисками на 750 Гбайт, то можно посчитать: за последние 15 лет ёмкость увеличилась в 5 700 раз. Если же сравнивать ёмкость пластин, то разница будет ещё больше.

Как видим, прогресс плотности записи оказался весьма существенным. К сожалению, производительность жёстких дисков росла далеко не такими же темпами.

Если сравнить производительность жёсткого диска Maxtor 1991 года (0,7 Мбайт/с) с современным винчестером Barracuda 7200.10 на 750 Гбайт (64 Мбайт/с), то мы получим увеличение 91x. Если же сравнивать с 85 Мбайт/с у жёсткого диска WD Raptor на 10 000 об/мин, то мы получим улучшение в 121 раз.

Звучит не слишком радостно. А теперь примем во внимание средний размер файлов и программ. Если исполняемый файл Microsoft Word раньше занимал не больше нескольких мегабайт и ещё меньше места в ОЗУ, то современные приложения с лёгкостью "осваивают" десятки мегабайт. И вызывают дополнительный код в виде плагинов, библиотек и расширений. Например, Adobe Photoshop CS2 потребляет больше 60 Мбайт ОЗУ, причём, большую часть этой информации нужно считать с жёсткого диска. Или подумайте о фотографиях: лет десять назад мы работали с JPEG-файлами размером 640x480 и объёмом в несколько десятков килобайт. Сегодня мы уже не удивляемся фотографиям в несколько мегабайт с разрешением 3872x2592.

Плотность записи и производительность

Если сравнить рост плотности записи с ростом производительности, то сразу же становится заметно несоответствие: почти в 6 000 раз большая ёмкость и всего в 100 раз увеличенная производительность. Другими словами, ёмкость росла быстрее производительности в 60 раз! Что же говорят результаты нашего тестирования?


Посмотрите на результаты. Они наглядно показывают, что хотя производительность жёсткого диска в абсолютных значениях возросла, производительность относительно ёмкости жёсткого диска существенно снизилась ! С этой точки зрения современные жёсткие диски ничуть не быстрее старых моделей. Судите сами.

В 1991 году у 40-Мбайт жёсткого диска на считывание ёмкости одной пластины (26 Мбайт) уходило 37 секунд.
В 1998 году у 3,2-Гбайт жёсткого диска на считывание ёмкости одной пластины (1,6 Гбайт) уходило 3 минуты и 31 секунда.
В 1999 году у 10-Гбайт жёсткого диска на считывание ёмкости одной пластины (3,2 Гбайт) уходило 5 минут и 37 секунд.
В 2004 году у 60-Гбайт жёсткого диска на считывание ёмкости одной пластины (40 Гбайт) уходило 18 минут и 34 секунды.
В 2006 году у 750-Гбайт жёсткого диска на считывание ёмкости одной пластины (200 Гбайт) уходило 52 минуты.

Конечно, это сравнение сильно упрощено и не принимает во внимание другие факторы, например, число и диаметр пластин, скорость вращения и средний размер файлов. Результаты также окажутся иными, если для сравнения взять другие жёсткие диски и другие ёмкости. Но тенденция будет такой же: время, которое требуется для заполнения или считывания полного жёсткого диска, за последние 15 лет существенно возросло.


За те же 15 лет на рынке жёстких дисков произошла череда покупок и слияний. Maxtor несколько лет назад купила Quantum, а к концу 2006 года Seagate завершит слияние с Maxtor.

Почему производительность жёсткого диска столь важна?

На этот вопрос с лёгкостью может ответить любой пользователь: просто включите ваш ПК или ноутбук, после чего вы заметите, что большая часть задержек и ожиданий связана со считыванием данных с жёсткого диска. При запуске Windows считывает информацию и заполняет оперативную память. И хотя время загрузки ОС за последние годы уменьшилось (частично, благодаря оптимизации BIOS), и некоторые ПК запускаются за 15-20 секунд, жёсткие диски являются тем самым "узким местом", которое ощутимо ограничивает производительность ПК.

Кому нравится ждать 30 или больше секунд, пока компьютер загружается? А ждать 20 секунд, пока запустится игра или программа? Да и несколько секунд, которые требуются на закрытие приложения, тоже не лучший вариант.

Ещё одна важная проблема - резервирование. На считывание всего жёсткого диска теперь уходит почти вечность. Сколько же времени требуется для резервирования? За последние годы, вместе с ростом объёмов пользовательских данных, время их резервирования тоже возрастает. Если документы можно скопировать достаточно быстро, то как быть с пользовательскими базами фотографий, видео и музыки?

Тестовая конфигурация

Системное аппаратное обеспечение
Процессоры 2x Intel Xeon (ядро Nocona), 3,6 ГГц, FSB800, кэш L2 1 Мбайт
Платформа Asus NCL-DS (Socket 604), чипсет Intel E7520, BIOS 1005
Память Corsair CM72DD512AR-400 (DDR2-400 ECC, reg.), 2x 512 Мбайт, задержки CL3-3-3-10
Системный жёсткий диск Western Digital Caviar WD1200JB, 120 Гбайт, 7200 об/мин, кэш 8 Мбайт, UltraATA/100
Контроллеры накопителей Intel 82801EB UltraATA/100 (ICH5)
Silicon Image Sil3124, PCI-X
Сеть Встроенный контроллер Broadcom BCM5721 Gigabit Ethernet
Видеокарта Встроенная ATi RageXL, 8 Мбайт
Тесты и настройки
Тесты производительности c"t h2benchw 3.6
Тесты ввода/вывода IOMeter 2003.05.10
Fileserver-Benchmark
Webserver-Benchmark
Database-Benchmark
Workstation-Benchmark
Системное ПО
ОС Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition, Service Pack 1
Драйвер платформы Intel Chipset Installation Utility 7.0.0.1025
Графический драйвер Default Windows Graphics Driver
Заключение

Любому современному жёсткому диску вполне по силам справиться с вашими повседневными данными. И большинство из них дают достаточно хорошую скорость для повседневных задач. Но если вы не любите ждать, ваш бюджет не ограничен студенческой стипендией, или ваши требования попросту высоки, то без жёсткого диска Western Digital Raptor на 10 000 об/мин вряд ли обойтись. Всем остальным можно порекомендовать приличную модель на 7 200 об/мин, она и стоит дешевле, да и ёмкость даёт хорошую.

За последние пятнадцать лет ёмкость жёстких дисков возрастала быстрее производительности больше, чем на порядок! Именно поэтому жёсткие диски сегодня являются наиболее "узким местом" вашего ПК. Будете вы загружать или выключать компьютер, запускать приложения и игры, записывать или считывать файлы, переносить большие объёмы данных, вы сразу же заметите, как производительность упирается в жёсткий диск. Быстрые винчестеры и интерфейсы уменьшают томительное ожидание, но даже высокопроизводительные RAID-массивы на несколько жёстких дисках не позволяют от него избавиться.

В любом случае, обвинять здесь некого. Напротив, мы должны оценить всю ту работу и гений инженеров и учёных в компаниях-производителях жёстких дисков, которые пытаются выжать ёмкость, а вместе с ней и производительность из технологии, по своей сути, не изменившейся за последние 50 лет. (Накопитель IBM 305 RAMAC был объявлен в 1956 году.)

Перспективы

Ситуация с производительностью вряд ли изменится, если в области технологий не произойдёт революции. Пока жёсткие диски построены на вращающихся пластинах, мы вряд ли обойдём ограничения этого физического механизма. К счастью, жёсткие диски нового поколения построены на технологии перпендикулярной записи, которая позволяет создавать жёсткие диски с ёмкостью в несколько терабайт и ещё сильнее выжать из них производительность.

Windows Vista улучшит ситуацию с программной стороны. У новой ОС реализованы умные технологии предсказания и кэширования, например, SuperFetch, которые позволяют загрузить любимые приложения пользователя в кэш ОЗУ, в результате чего время запуска заметно снижается. Другие технологии, например, жёсткие диски на основе флэш-памяти, снижают до минимума время доступа, но только за счёт высокой цены за гигабайт. Кроме того, флэш-накопители пока не способны обойти жёсткие диски по скорости передачи данных.

32-Гбайт флэш-винчестер Samsung Flash SSD: прощайте, жёсткие диски Legacy Hard Drive Products
Deskstar - ATA/IDE Desktop Hard Disk Drives

– объём данных, которые возможно поместить на диск. Объем современных, которые можно встретить в продаже, может достигать 2 Тб или 2000 Гб. Производители обозначают объем жесткого диска как величину, кратную 1000, а не 1024, как должно было быть. И в итоге физический объем, заявленный как “2000 Гб”, составляет 1863 Гб.

Объем винчестера нужно вычислять в зависимости от задач, которые перед ним будут стоять.

. Сколько нужно?

Для офисных ПК 120-200 Гб будет вполне достаточно.

Для мультимедийных компьютеров уже нужен как минимум 500 Гб, если конечно вы собираетесь забивать его видео файлами с высокой разрешающей способностью.

Один фильм, в зависимости от разрешающей способности (720p или 1080i), занимает на жестком диске от 4 до 10 Гб;

Фильм в формате Blu-Ray занимает до 25 Гб пространства;

1 сезон популярного сериала, в зависимости от качества, займет у вас на диске от 6 до 120 Гб. Причем речь идет об одном сезоне и все сезоны могут весить довольно много;

С музыкой немного проще. Один альбом в формате без потерь качества (FLAC, Ape) редко весит больше 600 Мб, однако полная дискография одной группы может занимать даже 20 Гб, но это скорее исключение, в основном дискография в 12 альбомов занимает 5 Гб.

Для игровых компьютеров объем должен составлять минимум 400 Гб. Конечно, ничто не мешает Вам выбрать жесткий диск побольше, но не стоит превращать винчестер в хранилище образов и установленных игр, в которые не играете.

Стоит учитывать, что современные игры уже требуют до 20 Гб свободного места на диске для инсталляции.

Лично для себя, не вижу причин покупать слишком объемные жесткие диски . Да, качество цифрового контента растет довольно быстро, а с ним растет и размер этого контента. Но вместе с этим повышается и скорость доступа в инет. И уже создаются варианты, когда весь контент будет хранится на специальных интернет-сервреах, а пользователь без скачивания сможет их просматривать. И для этого понадобятся специальные системы, в которых винчестер будет заменен на более производительную флеш память.

Сравнительная таблица развития технологии

IBM RAMAC Maxtor 7040A WD 20EARS
Год выпуска 1956 1991 2010
Объем 5 Мбайт 40 Мбайт 2 Тбайт
Количество пластин 50 3 4
Диаметр пластины 24 дюйма 3,5 дюйма 3,5 дюйма
Плотность записи 2 кбит/дюйм 2 10 Мбит/дюйм 2 347 Гбит/дюйм 2
Скорость вращения 1200 об/мин 3500 об/мин 7200 об/мин
Среднее время доступа 1 с 30 мс 5.6 мс
Максимальная скорость интерфейса 9 кбайт/с 800 кбайт/с 300 Мбайт/с
Удельная стоимость $10 000/Мбайт $6/Мбайт $0,08/Гбайт

Инструкция

Информация об объеме жесткого диска доступна в BIOS, и получить ее можно даже при отсутствии установленной операционной системы и невозможности открыть корпус системного блока. Включите питание компьютера и нажмите клавишу DEL (реже это клавиши F1, F2, F10). Отобразится главное меню BIOS Setup . В зависимости от версии BIOS , название опции, определяющей параметры накопителя, различается. Название ее может быть IDE HDD Auto-Detection, IDE configuration. Выделите в списке всех установленных носителей интересующий диск и щелкните по клавише Enter. Откроется окно с характеристиками HDD, где указан размер диска . Для перевода размера диска в гигабайты разделите число мегабайт на 1024.

Средствами операционной системы Windows получить характеристики диска можно из консоли «Управление компьютером». Правой кнопкой мыши щелкните на «Мой компьютер» и выберите пункт «Управление». В левом окне перейдите на оснастку «Управление диска ми». Запустите команду «Свойства», щелкнув правой кнопкой мыши на графическом представлении диска с надписью «Диск 0», «Диск 1» и т.д., в зависимости от того, какие диски у вас установлены. В диалоговом окне «Свойства» перейдите на вкладку «Тома». Здесь будет указан размер диска и размер имеющихся на нем томов.

Можно использовать для определения объема диска утилиты сторонних разработчиков. Одна из таких многочисленных утилит - HDD Life Pro. Ее несложно найти в интернете. Программа условно-бесплатная этого вполне достаточно для того, чтобы определить размер вашего жесткого диска . Скачайте программу, установите на компьютер и запустите ее на выполнение. В открывшемся окне будет выведена подробнейшая информация обо всех параметрах диска , в том числе его объем, который будет указан под названием диска в верхней части окна.

Объём или вместимость – это одна из характеристик вещества или тела в пространстве. Единицей измерения объёма являются кубические сантиметры, кубические метры или литры, в английской системе единиц объём так же измеряется в галлонах и баррелях. Способ измерения объёма зависит от формы объекта и его линейных размеров.

Инструкция

Объём геометрических тел измеряется в кубических метрах или кубических сантиметрах. Способ вычисления при этом зависит от формы тела.

Для простых геометрических тел существуют соответствующие формулы, например, объём сферы радиуса R вычисляется по формуле

V = (4/3) * π * R³, где R – радиус, π – число π

Объём конуса с заданным радиусом основания и высотой имеет формулу

V = (1/3) * π * R² * h, где R – радиус, h – высота конуса, π – число π

Объём произвольного тела может быть вычислен с помощью интегрального исчисления.

Если задано тело вращения заданное функцией y = f(x), то его объём можно определить по формуле, приведённой на рисунке.

Для цилиндрического тела с основанием R, которая ограниченна сверху поверхность z = f(x, y) объём рассчитывается с помощью двойного интеграла.

Видео по теме

Размер жесткого диска напрямую никак не влияет на мощность компьютера. Но, тем не менее, от его размера зависит, сколько информации вы сможете хранить на вашем компьютере. Ведь даже довольно емкостный винчестер может заполниться всего за несколько месяцев. Узнать вместительность жесткого диска довольно просто. И если его размера вам покажется слишком мало, ничего страшного, ведь всегда можно приобрести еще один винчестер.

Вам понадобится

  • - Компьютер с ОС Windows;
  • - программа AIDA64 Extreme Edition.

Инструкция

Один из самых простых способов узнать размер жесткого диска - это системный. Откройте «Мой компьютер». Нажмите по разделу жесткого диска правой кнопкой мышки. В контекстном меню, которое появится после этого, выберите «Свойства».

В возникшем окне найдите раздел «Емкость». Там будет доступна информация о его емкости. После того как вы узнаете емкость одного раздела, проделайте такую же операцию со следующим. Таким образом, сумма разделов жесткого диска и будет его общей емкостью.

Первоначально компьютер был придуман для вычисления данных и решения разных задач. Но немаловажной функцией компьютера стало хранение различных данных. От емкости накопителя зависит количество сохраняемой той или иной информации. В данной статье мы обсудим простую, но для многих неоднозначную проблему в выборе правильных характеристик объема жесткого диска. Так какой же объем жесткого диска нужно выбрать для своего персонального компьютера?

Емкость (объем) жесткого диска - это показатель максимального количества информации, которую может сохранить ваш жесткий диск. Сейчас распространены жесткие диски с объемом от 100 Гб до 5000 Гб (5 Тб).

Итак, рассмотрим какой же на сегодня оптимальный и максимальный объем жесткого диска среднестатистических персональных компьютеров представленных в магазинах.

Просмотрев несколько интернет магазинов , мы проанализировали представленные там жесткие диски и довольно четко увидели, что максимальный объем накопителей находится в районе 4-5Тб, а стоимость колеблется в районе 300-500 долларов США.

Сказать, что представленные накопители придутся по душе широкому кругу покупателей, мы не можем, поскольку цены не очень дружелюбны. Да обычному пользователю и не нужен такой объемный накопитель.

Какой объем данных выбрать

Это нас подводит к выводу, что такой объем накопителя будет излишним, а подходит он только для специфических требований. Но не нужно исключать того факта, что есть любители коллекционировать фильмы или игры, которые просто лежат и «пылятся» на жестком диске, но таких странных людей очень мало, так как практически у всех есть интернет. Или есть люди, которым действительно нужно держать исходники не обжатых видео файлов после монтажа. Такие файлы действительно занимают много места, так что может понадобиться и несколько накопителей по 5Тб. Если вы такой любитель снимать видео или хранить много фильмов, то такой вариант как раз для вас.

Но возвращаясь к обзору интернет магазинов компьютерной техники, видим, что накопители размером от 500 до 1000Гб есть наиболее популярными. Для обычного персонального компьютера достаточно и 500Гб на наше мнение. Объясним почему: объем установленного софта (операционная система , разные программы) не превысит размер 50-60Гб, музыка будет занимать (если вы не меломан) около 10-60Гб, фильмы, игры будут занимать место в районе 100-150Гб, на все остальное уйдет около 20-50Гб. В итоге после нескольких лет накопления информации у вас будет занято около 250Гб, а еще 250Гб будет просто пустовать. Если следовать таким расчетам, то для особо экономных пользователей хватит жесткого диска и на 250- 320Гб.

Отметим то, что все представленное в этой статье сугубо индивидуально, но вышеуказанные расчеты вполне покроют запрос среднего пользователя персональным компьютером. Так что перед выбором жесткого диска для своего персонального компьютера вам в первую очередь стоит подумать, что именно вы будет хранить на жестком диске. Даже если расчеты будут неверны, вы всегда можете докупить еще один накопитель. Если у вас ноутбук, то всегда можно докупить внешний жесткий диск. Конечно, при выборе жесткого диска нужно учитывать много факторов, таких как цена или объем, скорость передачи данных, но об этом позже.

Такие вот рассуждения на тему об объеме жестких дисков на персональный компьютер . В конечном итоге выбор объема накопителя остается за вами.

Почему жесткий диск называют винчестером?

Винчестерами жесткие компьютерные диски начали называть в США в 70-х годах ХХ века. Тогда компанией IBM был выпущен первый аналог современных жестких дисков: устройство, состоящее из двух шкафов, внутри которых располагались магнитные диски емкостью 30 Мб каждый.

Маркировалось оно надписью «30х30» - точно такая же надпись присутствовала на винтовке известной фирмы «Winchester». Сначала жесткие диски называли «винчестерами» в шутку, но вскоре название прочно закрепилось за ними и стало почти официальным.

Не все знают, что на компьютере имеется несколько жестких дисков. Например, открывая программу Мой компьютер, мы видим значки дисков C, D, E,F. Но в это не значит, что у вас один жесткий диск - в большинстве случаев это несколько логических дисков , на которые размечен единственный физический диск, установленный на компьютере.

Но бывает и так, что на компьютере установлено несколько физических накопителей, если вы не побоитесь открыть ваш системный блок и найти их, если опять-таки же вы знаете как они выглядят.

Каждый из жестких дисков может маркироваться одной латинской буквой или в свою очередь может быть разбит на несколько логических дисков. Это удобно, например для хранения отдельно фильмов, игр, документов, фото. А также в случае дефрагметации диска программами, что займет меньше времени.

Так как же определить количество жестких дисков на компьютере, не открывая его?

Все очень просто. Нажмите «Пуск» и щелкните правой кнопкой мышки на пункте «Компьютер». Также можно щелкнуть на значке Мой компьютер на рабочем столе, если только этот значок без стрелки внизу, то есть не является ярлыком. В появившемся контекстном меню выберите пункт «Управление».

Откроется вот такое окно:

Здесь вам нужно выбрать раздел «Управление дисками». На дисплее появятся сведения о физических накопителях и о логических томах, на которые они размечены. На следующей иллюстрации приведен пример одного жесткого диска, размеченного на два логических. Там же присутствуют два скрытых раздела, предназначенных для системных нужд компьютера - они нас не интересуют.

А здесь мы видим сразу два жестких диска - Диск0 и Диск1:

Диск 0 разделен на логические - C,D,E,F. Мы тут все буквы не видим. Если у вас Windows установлен на Диске0, то даже после снятия Диска1, операционная система спокойно загрузится.

Диск 1 - целиковый и не разделен на логические разделы, отмечен буквой G.

Как узнать реальный объем жесткого диска

Для лучшего понимания производители и продавцы указывают традиционный объем дисков: 40, 60, 120, 160, 320, 500, 640 Гб и так далее. Однако в реальности он всегда меньше заявленного, поскольку:
1 Гб = 1024 Мб
1 Мб = 1024 Кб
1 Кб = 1024 байт

И так, мы видим,что логический диск С имеет объем 400.76Гб, а физический диск G - 931,51Гб. Общий объем диска C можно узнать, сложив объемы его логических дисков.

Перво-наперво надо усвоить, что «винтов» (жестких дисков) для настольных компьютеров существует 2 типа, в основном отличающихся типом подключения:

  1. IDE (он же ATA , он же PATA ) - морально устаревший, но всё еще используемый вид жестких дисков . Визуально его можно отличить по широкому гнезду для кабеля (40 штырьков в 2 ряда) на торце самого HDD (жесткого диска) и четырьмя толстыми контактами справа для подключения кабеля питания. Подробнее про стандарт АТА можно прочитать в Википедии


  1. SATA (SATA2) - следующая, более совершенная ступень в развитии предыдущего стандарта. Отличается гораздо лучшими показателями по скорости обмена данными. А это значит записывать-копировать-удалять любимые фильмы-музыку- кино компьютер будет пошустрее.


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

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

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

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

eSATA и USB - интерфейсы для внешних винчестеров.

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

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

Наименование Объем единицы Наименование Объем единицы
OC Windows до 20 Гб Фильм HD 5 - 50 Гб
ОС Linux до 20 Гб Музыкальные файлы 3-10 Мб
Mac OS до 20 Гб Изображения 1-20 Мб
Виртуальная машина от 10 Гб Современные игры 10 - 20 Гб
Фильм DVD 1 - 5 Гб Программы и утилиты 10Мб - 5 Гб

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

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

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

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

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

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

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

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

Фирма-производитель жестких дисков.

На данный момент, основными производителями жестких дисков являются - Western Digital , Hitachi , Samsung , Seagate Technology , Toshiba. Можно до ус.ачки:) спорить, какая фирма лучше... Но обратимся к фактам . Наберем в интеллектуальном поисковике Nigma.ru "проблема с жестким диском ....." (вместо точек - пишем фирму):

проблема с жестким диском Hitachi - запросов 5 400 000.

проблема с жестким диском Seagate - запросов 5 500 000.

проблема с жестким диском Western Digital - запросов 7 400 000 .

проблема с жестким диском Samsung - запросов 17 000 000.

Как видите, первое место по надежности у Hitachi , второе у Seagate. Хотя я-бы, исходя из собственного опыта, поставил на второе место Western Digital (WD).

WD бывают с наклейками разных цветов - Black (черный), Blue (синий), Green (зеленый). Самым надежным считается Black , на втором месте Blue и на последнем Green .

Итак, при выборе жесткого диска:

1. Важно! Вам нужно выяснить -какой разьем у Вашего старого жесткого диска. Если IDE , то советую посмотреть разьемы на . При наличии SATA -подключения , лучше купить SATA-жесткий диск. При отсутствии SATA, покупаете IDE .

2. Важно! Выяснить, потянет ли Ваш старый блок питания с мощностью, как правило, 300 Ватт - новый (возможно, более обьемный и скоростной ) жесткий диск.

Для нормальной работы дисков их надо периодически, раз в месяц, дефрагментировать.

Итак, что же такое - фрагментация…
В процессе работы файлы, записываемые на накопитель, зачастую располагаются не в подряд расположенных кластерах, а разносятся на несколько кусочков в разных частях пластины. Это происходит и при увеличении размера файла в процессе работы компьютера и при записи больших файлов на заполненный винчестер, когда на нем просто нет достаточного количества идущих подряд свободных кластеров. Чем чаще модифицируются файлы, тем больше растёт их фрагментация (т. е. файл дробится на большее количество «кусков») . Это приводит к тому, что чтение файла будет занимать всё большее время, потому что жёсткому диску придётся интенсивно двигать головками, собирая по всей площади пластин разрозненные куски файла. Чем больше фрагментов в файле, тем медленней работает наш компьютер. Наверное, каждый из нас хоть раз злился на то, как медленно подгружается уровень игры или запускается «тяжёлое» приложение вроде Adobe Photoshop.
Итак, фрагментация файлов - зло. А со злом надо беспощадно бороться, причём, лучше на его территории. :)

Главным оружием в борьбе с фрагментацией файлов служат программы-дефрагментаторы. Их довольно много, но суть их работы одна. В процессе анализа жесткого диска создается карта размещения файлов по кластерам, после чего осуществляется перемещение фрагментированных файлов на свободное пространство таким образом, чтобы весь файл оказался в последовательно расположенных кластерах. Рассмотрим программу дефрагментации.

Defraggler 1.01

Разработчик : Piriform Ltd

Размер дистрибутива: 445 Кбайт

Работа под управлением: Windows 2K/XP/2003/Vista

Способ распространения: freeware (http://www.defraggler.com/download)

Цена: бесплатно

Defraggler - очень простой и удобный инструмент для проведения дефрагментации, отличающийся высокой скоростью работы и предлагаемый бесплатно. Программа предельно проста в управлении, не требует никаких настроек и очень компактна - для ее запуска необходим лишь один файл, который можно скопировать на флэшку и в дальнейшем использовать на любом компьютере без установки. Принцип работы Defraggler несколько отличается от аналогичных решений.


Вначале программа анализирует указанный диск и выдает полный список имеющих фрагментацию файлов, причем с указанием полного пути до каждого из них. А затем, также по требованию пользователя, она может провести дефрагментацию выбранных папок и файлов либо сразу всего диска в целом. При дефрагментации программа обрабатывает даже очень , но пропускает заблокированные системой файлы и область MFT.

Выбор жесткого диска для ПК является очень ответственной задачей. Ведь он является основным хранилищем как служебной, так и вашей личной информации. В этом материале мы поговорим о ключевых характеристиках HDD, на которые стоит обратить внимание при покупке магнитного накопителя.

Вступление

Покупая компьютер, многие пользователи зачастую сосредотачивают свое внимание на характеристиках таких его комплектующих, как монитор, процессор, видеокарта. А такой неотъемлемый компонент любого ПК, как жесткий диск (в компьютерном сленге - винчестер), покупатели нередко приобретают, руководствуясь лишь его объемом, практически пренебрегая другими немаловажными параметрами. Тем не менее, следует помнить о том, что грамотный подход к выбору жесткого диска является одной из гарантий комфорта при дальнейшей работе за компьютером, а также экономии финансовых средств, в которых мы так часто бываем стеснены.

Жесткий диск или накопитель на жестких магнтных дисках (НЖМД, HDD) представляет собой основной накопитель данных в большинстве современных компьютеров, на котором хранится не только информация, необходимая пользователю, включая фильмы, игры, фотографии, музыку, но и операционная система, а также все установленные программы. Поэтому-то, собственно говоря, к выбору жесткого диска для компьютера следует относиться с должным вниманием. Помните, что при выходе из строя любого элемента ПК его можно заменить. Единственный негативный момент в этой ситуации - дополнительные финансовые затраты на ремонт или покупку новой детали. А вот поломка жесткого диска, помимо непредвиденных затрат, может привести к потере всей вашей информации, а так же необходимости в повторной установке операционной системы и всех требуемых программ. Основной целью этой статьи является помощь начинающим пользователям ПК в выборе модели жесткого диска, которая бы лучше всего соответствовала требованиям, предъявляемым конкретными «юзерами» к компьютеру.

Прежде всего, вам следует четко определиться, в какое компьютерное устройство будет устанавливаться винчестер и для реализации каких целей планируется это устройство использовать. Исходя из наиболее распространенных задач, мы можем условно разделить их на несколько групп:

  • Мобильный компьютер для общих задач (работа с документами, «серфинг» по просторам всемирной паутины, обработки данных и работы с программами).
  • Производительный мобильный компьютер для игр и ресурсоемких задач.
  • Настольный компьютер для офисных задач;
  • Производительный настольный компьютер (работа с мультимедиа, игры, обработка аудио, видео и изображений);
  • Мультимедиа плеер и хранилище данных.
  • Для сборки внешнего (портативного) накопителя.

В соответствии с одним из перечисленных вариантов эксплуатации компьютера можно начать подбирать по характеристикам подходящую модель жесткого диска.

Форм-фактор

Форм-фактор - это физический размер жесткого диска. На сегодняшний день, большинство накопителей для домашних компьютеров имеет ширину 2,5 либо 3,5 дюйма. Первые, которые поменьше, предназначены для установки в ноутбуки, вторые - в стационарные системные блоки. Конечно, при желании 2,5-дюймовый диск можно установить и в настольный ПК.

Существуют и более маленькие магнитные накопители с размерами 1,8”, 1” и даже 0,85”. Но данные винчестеры распространены гораздо меньше и ориентированы на специфические устройства, типа ультра-компактных компьютеров (UMPC), цифровых камер, КПК и другое оборудование, где очень важны малые габариты и вес комплектующих. О них в этом материале мы говорить не будем.

Чем меньше размер диска, тем он легче и тем меньше требуется питания для его работы. Поэтому винчестеры форм-фактора 2,5” почти полностью заменили 3,5-дюймовые модели во внешних накопителях. Ведь для работы больших внешних дисков требуется дополнительное питание от электрической розетки, в то время как младший собрат довольствуется только питанием от портов USB. Так что если вы решили самостоятельно собрать портативный накопитель, то лучше для этих целей использовать HDD размером 2,5-дюйма. Это будет более легкое и компактное решение, да и блок питания с собой таскать не придется.

Что же касается установки 2,5-дюймовых дисков в стационарный системный блок, то такое решение выглядит неоднозначным. Почему? Читайте дальше.

Емкость

Одной из главных характеристик любого накопителя (в этом плане винчестер - не исключение) является его емкость (или объем), которая сегодня у некоторых моделей достигает уже четырех терабайт (в одном терабайте 1024 Гб). Еще каких-то 5 лет назад подобный объем мог показаться фантастикой, однако нынешние сборки ОС, современное программное обеспечение, видео и фотографии высокого разрешения, а так же трехмерные компьютерные видеоигры, имея довольно солидный «вес», нуждаются в большой емкости винчестера. Так, некоторым современным играм для нормального функционирования необходимо 12 и даже больше гигабайт свободного пространства на жестком диске, а полуторачасовой фильм HD-качества может потребовать для хранения и вовсе свыше 20 Гб.

На сегодняшний день емкость 2,5-дюймовых магнитных носителей колеблется от 160 Гб до 1,5 Тб (наиболее распространенные объемы: 250 Гб, 320 Гб, 500 Гб, 750 Гб и 1 Тб). Диски размером 3,5” для десктопов более емкие и могут хранить от 160 Гб до 4 Тб данных (наиболее распространенные объемы: 320 Гб, 500 Гб, 1 Тб, 2 Тб и 3 Тб).

При выборе емкости HDD учтите одну важную деталь - чем больше объем жесткого диска, тем ниже цена 1 Гб хранения информации. Например, десктопный винчестер на 320 Гб стоит 1600 рублей, на 500 Гб - 1650 рублей, а на 1 Тб - 1950 рублей. Считаем: в первом случае стоимость гигабайта хранения данных составляет 5 рублей (1600 / 320 = 5), во втором - 3,3 рубля, а в третьем - 1,95 руб. Конечно, такая статистика не означает, что надо обязательно покупать диск очень большой емкости, но в данном примере очень хорошо видно, что покупка 320-гигабайтного диска нецелесообразна.

Если вы планируете использовать компьютер в основном для решения офисных задач, то вам с лихвой хватит винчестера емкостью 250 - 320 Гб, а то и меньше, если, конечно, нет необходимости в хранении на компьютере огромных по объему архивов документации. В тоже время, как мы отмечали выше, покупка жесткого диска объемом ниже 500 Гб невыгодна. Сэкономив от 50 до 200 рублей, в итоге вы получаете очень высокую стоимость одного гигабайта хранения данных. При этом данный факт касается дисков обоих форм-факторов.

Хотите собрать игровой либо мультимедийный ПК для работы с графикой и видео, планируете загружать на жесткий диск новые фильмы и музыкальные альбомы в больших количествах? Тогда жесткий диск лучше выбирать объемом не менее 1 Тб для настольного ПК и не менее 750 Гб для мобильного. Но, разумеется, окончательный расчет емкости винчестера должен соответствовать конкретным потребностям пользователя и в данном случае мы даем только рекомендации.

Отдельно стоит отметить системы для хранения данных (NAS) и ставшие популярными мультимедиа плееры. Как правило, в такое оборудование устанавливаются большие диски 3,5”, желательно с объемом не менее 2 Тб. Ведь данные устройства ориентированы на хранение больших объемов данных, а значит, винчестеры, устанавливаемые в них, должны быть емкими с наиболее низкой ценой хранения 1 Гб информации.

Геометрия диска, пластины и плотность записи

При выборе жесткого диска не следует слепо ориентироваться только на его общую емкость, по принципу «чем больше, тем лучше».Существуют и другие немаловажные характеристики, среди которых: плотность записи и число используемых пластин. Ведь от этих факторов напрямую зависит не только объем винчестера, но и скорость записи/считывания данных.

Сделаем небольшое отступление и скажем несколько слов о конструктивных особенностях современных накопителей на жестких магнитных дисках. Запись данных в них осуществляется на алюминиевые либо стеклянные диски, называемыми пластинами, которые покрыты ферромагнитной пленкой. За запись и считывание данных с одной из тысяч концентрических дорожек, расположенных на поверхности пластин, отвечают считывающие головки, размещающиеся на специальных поворотных кронштейнах-позиционерах, иногда называемых «коромыслами». Эта процедура происходит без прямого (механического) контакта между диском и головкой (они находятся на расстоянии порядка 7-10 нм друг от друга), что обеспечивает защиту от возможных повреждений и продолжительный срок службы устройства. Каждая пластина имеет две рабочие поверхности и обслуживается двумя головками (по одной на каждую сторону).

Для создания адресного пространства, поверхность магнитных дисков разделяется на множество кольцевых областей, называемых дорожками. В свою очередь дорожки делятся на равные отрезки - секторы. Из-за такой кольцевой структуры, геометрия пластин, а точнее их диаметр влияет на скорости чтения и записи информации.

Ближе к внешнему краю диска дорожки имеют больший радиус (большую длину) и вмещают большее количество секторов, а значит, и большее количество информации, которая может быть считана устройством за один оборот. Поэтому, на внешних дорожках диска скорость передачи данных больше, так как считывающая головка в данной области преодолевает за определенный временной промежуток большее расстояние, чем на внутренних дорожках, которые находятся ближе к центру. Таким образом, диски диаметром, равным 3,5 дюйма, отличаются более высокой производительностью, чем диски, у которых эта величина составляет 2,5 дюйма.

Внутри жесткого диска может располагаться сразу несколько пластин, на каждую из которых можно записать определенный максимальный объем данных. Собственно говоря, этим и определяется плотность записи, измеряемая в гигабитах на квадратный дюйм (Гбит/дюйм 2) или в гигабайтах на пластину (Гб). Чем больше эта величина, тем больше информации помещается на одной дорожке пластины, и тем быстрее осуществляется запись, а также последующее считывание информационных массивов (независимо от того, какова скорость вращения дисков).

Суммарный объем винчестера складывается из емкостей каждой из помещенных в него пластин. Например, появившийся в 2007 году, первый коммерческий накопитель емкостью 1000 Гб (1Тб) имел целых 5 пластин плотностью по 200 Гбайт каждая. Но технологический прогресс не стоит на месте и в 2011 году, благодаря совершенствованию технологии перпендикулярной записи, компания Hitachi представила первую пластину емкостью 1 Тб, которые повсеместно используются в современных жестких дисках большого объема.

Уменьшение количества пластин в жестких дисках несет в себе целый ряд важных преимуществ:

  • Снижение времени считывания данных;
  • Снижение энергопотребления и тепловыделения;
  • Повышение надежности и отказоустойчивости;
  • Уменьшение массы и толщины;
  • Снижение себестоимости.

На сегодняшний день на компьютерном рынке одновременно присутствуют модели жестких дисков, в которых используются пластины с разными плотностями записи. Это значит, что винчестеры одного и того же объема могут иметь совершенно разное количество пластин. Если вы ищите наиболее эффективное решение, то лучше выбирать HDD с наименьшим количеством магнитных пластин и высокой плотностью записи. Но проблема в том, что, практически ни в одном компьютерном магазине в описаниях характеристик дисков значение вышеописанных параметров вы не найдете. Более того, эта информация часто отсутствует даже на официальных сайтах производителей. В итоге, для обычных рядовых пользователей, эти характеристики далеко не всегда являться определяющими при выборе жесткого диска, из-за своей труднодоступности. Тем не менее, перед покупкой мы рекомендуем обязательно разыскать значения данных параметров, что позволить подобрать винчестер с наиболее продвинутыми и современными характеристиками.

Скорость вращения шпинделя

Быстродействие жесткого диска напрямую зависит не только от плотности записи, но и от скорости вращения магнитных дисков, размещенных в нем. Все пластины, находящиеся внутри винчестера жестко крепятся к его внутренней оси, называемой шпинделем, и вращаются вместе с ней, как единое целое. Чем быстрее будет вращаться пластина, тем скорее найдется сектор, который следует прочитать.

В стационарных домашних компьютерах находят применение модели жестких дисков, имеющие рабочую частоту вращения 5400, 5900, 7200, либо 10000 оборотов в минуту. Устройства со скоростью вращения шпинделя, составляющей 5400 об/мин, обычно функционируют тише своих высокоскоростных «конкурентов» и имеют меньшее тепловыделение. Винчестеры с более высокими оборотами, в свою очередь, отличаются лучшей производительностью, но при этом более энергозатратны.

Для обычного офисного ПК будет достаточно накопителя, у которого скорость вращения шпинделя равна 5400 об/мин. Так же такие диски хорошо подходят для установки в мультимедийные плееры или хранилища данных, где важную роль играет не столько скорость передачи информации, сколько пониженное энергопотребление и тепловыделение.

В остальных случаях, в подавляющем большинстве, используются диски со скоростью вращения пластин 7200 об/мин. Это касается как компьютеров среднего, так и топового класса. Использование HDD со скоростью вращения 10000 об/мин встречается сравнительно редко, так как такие модели винчестеров являются очень шумными и имеют достаточно высокую стоимость хранения одного гигабайта информации. Более того, в последнее время, пользователи все чаще предпочитают использовать вместо производительных магнитных дисков, твердотельные накопители.

В мобильном секторе, где царствуют 2,5-дюймовые диски, наиболее распространенной скоростью вращения шпинделя является 5400 об/мин. Это и не удивительно, так как для портативных устройств важны небольшое энергопотребление и низкий уровень нагрева деталей. Но не забыли и про обладателей производительных ноутбуков - на рынке существует большой выбор моделей со скоростью вращения 7200 об/мин и даже несколько представителей семейства VelociRaptorсо скоростью вращения 10000 об/мин. Хотя целесообразность применения последних даже в самых мощных мобильных ПК находится под большим сомнением. На наш взгляд, в случае необходимости установки очень быстрой дисковой подсистемы, здесь лучше обратить внимание на твердотельные накопители.

Интерфейс подключения

Практически все современные модели, как маленьких, так и больших жестких дисков подключаются к системным платам персональных компьютеров с помощью последовательного интерфейса SATA (Serial ATA). Если же у вас очень старый компьютер, то возможен вариант подключения с помощью параллельного интерфейса PATA (IDE). Но учтите, что ассортимент таких винчестеров в магазинах на сегодняшний день очень скуден, так как их производство практически полностью прекращено.

Что же касается интерфейса SATA, то здесь на рынке представлено 2 варианта дисков: подключение через шину SATA II или SATA III. В первом варианте максимальная скорость передачи данных между диском и оперативной памятью может составлять 300 Мбайт/с (пропускная способность шины до 3 Гбит/с), а во втором - 600 Мбайт/с (пропускная способность шины до 6 Гбит/c). Так же у интерфейса SATA III стоит отметить несколько улучшенное управление питанием.

На практике, для любых классических жестких дисков «за глаза» хватает пропускной способности интерфейса SATA II. Ведь даже у самых производительных моделей HDD скорость чтения данных с пластин едва превышает показатель в 200 Мбайт/c. Другое дело - твердотельные накопители, где данные храниться не на магнитных пластинах, а во флэш-памяти, скорость считывания из которой в разы больше и может достигать величин свыше 500 Мбайт/c.

Следует отметить, что во всех версиях интерфейса SATA сохранена совместимость между собой на уровне протоколов обмена, разъемов и кабелей. То есть винчестер с интерфейсом SATA III можно спокойно подключить к материнской плате через разъем SATA I, правда при этом максимальная пропускная способность диска ограничится возможностями более старой ревизии и будет составлять 150 Мбайт/с.

Буферная память (Кэш)

Буферная память - это быстрая промежуточная память (обычно стандартный тип оперативной памяти), служащая для нивелирования (сглаживания) разницы между скоростями чтения, записи и передачи по интерфейсу данных во время работы диска. Кэш винчестера может быть использован для хранения последних считаных данных, но еще не переданных для обработки или тех данных, которые могут быть запрошены повторно.

В предыдущем разделе мы уже отмечали разницу между производительностью жесткого диска и пропускной способностью интерфейса. Именно этим фактом и обусловлена необходимость транзитного хранилища в современных винчестерах. Таким образом, пока происходит запись или считывание данных с магнитных пластин, система для своих нужд может использовать информацию, хранящуюся в кэше, не простаивая в ожидании.

Величина буфера обмена у современных жестких дисков, выполненных в форм-факторе 2,5”, может быть 8, 16, 32 или 64 Мб. У старших 3,5-дюймовых собратьев максимальное значение буферной памяти достигает уже 128 Мб. В мобильном секторе наиболее распространены диски с кэшем 8 и 16 Мб. Среди винчестеров для настольных ПК самыми распространенными объемами буфера являются 32 и 64 Мб.

Чисто теоретически, кэш большего размера, должен обеспечивать дискам большую производительность. Но на практике это далеко не всегда так. Существуют различные операции с диском, при которых буфер обмена практически не влияет на производительность винчестера. Например, это может происходить при последовательном чтении данных с поверхности пластин или при работе с файлами большого размера. Кроме этого, на эффективность работы кэша влияют алгоритмы, способные предотвращать ошибки при работе с буфером. И здесь диск с более маленьким кэшем, но продвинутыми алгоритмами его работы, может оказаться производительнее конкурента, имеющим больший буфер обмена.

Таким образом, гнаться за максимальным объемом буферной памяти не стоит. Тем более если за большую емкость кэша нужно ощутимо переплачивать. К тому же, производители стараются сами оснащать свои продукты наиболее эффективным объемом кэша, исходя из класса и характеристик определённых моделей дисков.

Прочие характеристики

В заключении давайте коротко рассмотрим некоторые оставшиеся характеристики, которые вам могут попасться в описаниях жестких дисков.

Надежность или среднее время наработки на отказ ( MTBF) - средняя продолжительность работы винчестера до его первой поломки или возникновения потребности в ремонте. Измеряется обычно в часах. Данный параметр очень важен для дисков, использующихся в серверных станциях или файловых хранилищах, а так же в составе RAID-массивов. Как правило, у специализированных магнитных накопителей среднее время наработки составляет от 800 000 до 1 000 000 часов (например, диски серии RED у компании WD или серии Constellation у компании Seagate).

Уровень шума - шум, создаваемый элементами жесткого диска при его работе. Измеряется в децибелах (дБ). В основном складывается из шума, возникающего при позиционировании головок (потрескивание) и шума от вращения шпинделя (шелест). Как правило, чем меньше скорость вращения шпинделя, тем тише работает винчестер. Тихим жесткий диск можно назвать, если его уровень шума составляет ниже 26 дБ.

Потребление энергии - важный параметр для дисков, устанавливаемых в мобильные устройства, где ценится большое время автономной работы. Так же от потребления энергии напрямую зависит и тепловыделение винчестера, что так же немаловажно для портативных ПК. Как правило, уровень потребления энергии указывается производителем на крышке диска, но слепо доверять этим цифрам не стоит. Очень часто они далеки от действительности, так что если вы действительно хотите выяснить энергопотребление той или иной модели диска, то лучше поискать в интернете результаты независимых тестирований.

Время произвольного доступа - среднее время, за которое выполняется позиционирование считывающей головки диска над произвольным участком магнитной пластины, измеряемое в миллисекундах. Очень важный параметр, влияющий на производительность винчестера в целом. Чем меньше время позиционирования, тем быстрее на диск будут записаны или считаны с него данные. Может составлять от 2,5 мс (у некоторых моделей серверных дисков) до 14 мс. В среднем у современных дисков для персональных компьютеров этот параметр колеблется от 7 до 11 мс. Хотя встречаются и очень быстрые модели, например, WD Velociraptor со средним временем произвольного доступа 3,6 мс.

Заключение

В заключение хотелось бы сказать несколько слов о все более набирающих популярность гибридных магнитных накопителях (SSHD). Устройства подобного типа совмещают в себе обычный жесткий диск (HDD) и твердотельный накопитель (SSD) небольшого размера, выступающий в качестве дополнительной кэш-памяти. Таким образом, разработчики пытаются использовать вместе основные преимущества двух технологий - большую емкость магнитных пластин и быстродействие флеш-памяти. При этом стоимость гибридных дисков гораздо ниже, чем у новомодных SSD, и немногим выше, чем у обычных HDD.

Несмотря на перспективность данной технологии, пока что накопители SSHD на рынке жестких дисков представлены очень слабо лишь небольшим количеством моделей в форм-факторе 2,5 дюйма. Наибольшую активность в этом сегменте проявляет компания Seagate, хотя конкуренты Western Digital (WD) и Toshiba так же уже представили свои гибридные решения. Все это оставляет надежды, что рынок SSHD жестких дисков будет развиваться, и мы в ближайшее время увидим в продаже новые модели подобных устройств не только для мобильных компьютеров, но и для настольных ПК.

На этом мы заканчиваем наш обзор, где мы рассмотрели все основные характеристики компьютерных жестких дисков. Надеемся, что исходя из этого материала, вы сможете подобрать себе винчестер для любых целей с соответствующими им оптимальными параметрами.

Информационная ёмкость

Ёмкость жёсткого диска является самым важным его параметром. Она определяет количество информации, которое может быть на него записано. Ёмкость измеряется в байтах и их кратных единицах: мегабайт, гигабайт. При этом производители используют приставки степени 1000, то есть 1 гигабайт ёмкости винчестера это ровно 1 миллион байт. Это противоречит компьютерной традиции использовать степени 1024, поэтому может вводить в заблуждение - диск, обозначенный как 100-гигабайтный отображается на компьютере как 93-гигабайтный (хотя правильнее его называть 93-гибибайтным).

Ёмкость винчестера определяется следующими параметрами:

§ Размер пластины - параметр, определяющийся как правило геометрическими размерами винчестера, обычно диаметр на 1-2 см меньше ширины.

§ Плотность записи на единицу площади - определяется технологией изготовления диска. Указывается обычно в гигабитах на квадратный дюйм или квадратный сантиметр. Обычно диски одной серии имеют одинаковую плотность записи.

§ Объём поверхности - параметр, зависящий от плотности записи и размера пластины.

§ Количество рабочих поверхностей - то же, что и количество физических головок. Зависит от конструктивного исполнения. В пределах серии используется для варьирования ёмкости.

Интерфейсы

Винчестеры могут иметь различные интерфейсы.

§ MFM и ESDI - практически вымерли, использовались на первых винчестерах.

§ IDE/ATA - долгое время держал абсолютное лидерство по распространённости вследствие простоты реализации и дешевизны. Обычный интерфейс для рабочих станций. Технически представляет собой частично выведенную 16-разрядную шину ISA. Развитие стандартов на IDE привело к постепенному увеличению скорости обмена на шине, а также появлению работы через ПДП (DMA) и некоторых других сервисных функций.

§ Serial ATA - разработан как замена IDE. Физически представляет собой две однонаправленные последовательные линии передачи данных. На программном уровне при работе в режиме совместимости во многом аналогичен IDE, в «родном» режиме предоставляет дополнительные возможности.



§ SCSI - универсальный интерфейс, к которому подключались не только винчестеры, но и многие другие устройства. Активно использовался в серверах. Несмотря на большее техническое совершенство по сравнению с IDE не стал распространён, так как относительно дорог. Может использоваться для внешних винчестеров.

§ SAS (Serial Attached SCSI) - последовательная версия SCSI.

§ USB - интерфейс, используемый внешними винчестерами. Для обмена используется протокол USB Mass Storage, универсальный для любых носителей ниформации.

§ FireWire - подобно USB, используется для внешних жёстких дисков.

§ Fibre Channel - высокоскоростной интерфейс для систем высокого класса.

Винчестеры, устанавливаемые во внешние контейнеры с интерфейсами USB, FireWire обычно имеют интерфейс IDE. При этом в контейнере содержится пребразователь интерфейса (переходник).

Быстродействие

Немаловажное значение имеют скоростные характеристики жёстких дисков:

§ Скорость вращения шпинделя (англ. rotational speed , spindle speed ) обычно измеряется в оборотах в минуту (об/мин, rpm). Она не даёт прямой информации о реальной скорости обмена, но позволяет различать более скоростные от менее. Стандартные скорости вращения: 4800, 5600, 7200, 9600, 10 000, 15 000 об/мин. Медленные обычно используются на ноутбуках и других мобильных устройствах, самые скоростные - в серверах.

§ Время доступа - количество времени, необходимое винчестеру от момента приёма команды до начала выдачи данных по интерфейсу. Обычно указывается среднее и максимальное время доступа.

§ Время позиционирования головок (англ. seek time ) - время за которое головки перемещаются и устанавливаются на трек с другого трека. Различают время позиционирования на соседний трек (track-to-track), среднее (average), максимальное (maximum).

§ Скорость передачи данных или пропускная способность - определяет производительность диска при передаче последовательно больших объёмов данных. Эта величина показывает установившуюся скорость передачи, когда головки диска уже на нужном треке и секторе.

§ Внутренняя скорость передачи данных - скорость передачи данных между контроллером и магнитными головками.

§ Внешняя скорость передачи данных - скорость передачи данных по внешнему интерфейсу.

Энергопотребление

Энергопотребление - немаловажный параметр, особенно в портативных системах. Он определяет необходимые характеристики источника питания и время, которое сможет проработать система от автономного источника питания. Различают энергопотребление в различных режимах:

§ Пиковое энергопотребление - предел энергопотребления, обычно достигается в момент включения и раскручивания дисков. Пиковое энергопотребления должен выдерживать блок питания. Как параметры пикового энергопотребления обычно указывается максимальный ток по шинам питания.

§ Энергопотребление активного режима определяется во время активной работы накопителя. Это предельное энергопотребление достигаемое продолжительное время. Следует иметь в виду, что практически вся энергия, потребляемая жёстким диском выделяется в виде тепла, следовательно энергопотребление рабочего режима определяет также необходимую интенсивность отвода тепла. Основная статья энергопотребления тут - сервопривод головок, мощность которого определяет быстродействие винчестера в случае произвольного доступа, и следовательно, быстрые винчестеры требуют значительного охлаждения.

§ Энергопотребление режима ожидания - во время простоя, когда диск готов выполнять команды.

§ Энергопотребление спящего режима - минимальное энергопотребление включённого винчестера, когда остановлен шпиндельный двигатель.

§ Среднее энергопотребление - интегральный параметр, показывающий, насколько долго сможет проработать диск от батарей.

Другие параметры

§ Надёжность. Стандартный показатель надёжности - среднее время безотказной работы или среднее время наработки на отказ.

§ Сопротивляемость механическому воздействию - вибро- и ударопрочность устройства. Сильно различается ударопрочность накопителя в рабочем и транспортировочном состоянии. В рабочем состоянии винчестеры весьма чувствительны к ударам и вибрации - максимальная перегрузка составляется всего несколько g.

§ Уровень шума - скорее эстетический параметр, нежели функциональный.