
- •Лабораторная работа 5 Исследование накопителя на жестких дисках (нжд)
- •1. Цель работы
- •2. Основные сведения
- •2.1. Принцип цифровой магнитной записи.
- •2.2. Конструкция нжд
- •2.3. Хранение данных и логическая адресация
- •2.4. Основные параметры быстродействия (производительности) жесткого диска
- •2.4.1. Интерфейс
- •2.4.2. Скорость вращения
- •2.4.3.Кэширование нжд
- •2.5. Характеристики жестких дисков
- •3. Технология s m a r t
2.5. Характеристики жестких дисков
Averange access time (среднее время доступа).
Это среднее время доступа к случайному сектору на диске. Измеряется в миллисекундах. При запросе данных с винчестера его контроллер сначала ищет нужный цилиндр, затем переключается на нужную головку, а затем ждет поворота диска на определенный угол для того, чтобы искомый сектор оказался под головкой.
И только после этого выполняется чтение сектора в буфер накопителя.
На этот параметр влияют все характеристики механики винчестера, но особенно - скорость позиционирования, то есть то, насколько быстро винт способен шевелить головками.
Время доступа влияет на скорость работы с множеством мелких и сильно фрагментированных файлов, а также на то, как быстро система способна работать с несколькими файлами одновременно (например, проигрывать музыку и одновременно копировать каталог).
Averange seek time (среднее время поиска ) отличается от времени доступа отсутствием затрат времени на чтение найденного сектора.
Linear read speed (скорость линейного чтения).
Этот параметр показывает, с какой скоростью винт позволяет читать информацию из большого по объему нефрагментированного файла.
Логика работы диска здесь следующая.
Головки подводятся к нужному цилиндру, ищется первый сектор файла, причем вся дорожка не может быть прочитана за один оборот диска, так как секторы расположены очень плотно и электроника не успевает обработать данные.
Поэтому дорожка читается за несколько оборотов диска. Их число зависит от низкоуровневого формата блинов (порядка чередования секторов, называемого "интерливингом") и встроенной микропрограммы накопителя. После прочтения одной дорожки, винчестер перемещает головки на другую, соседнюю и читает ее, и так далее.
На перемещение головок между соседними дорожками также затрачивается определенное время, называемое track-to-track seek time. Но больше всего скорость линейного чтения данных зависит от скорости вращения шпинделя. Поэтому считается, что чем быстрей крутятся диски, тем быстрей он способен читать и писать информацию.
Это очень важно для работы, например с потоковым видео, звуком, организации виртуальной памяти и т. п.
Transfer rate (скорость передачи данных).
Параметр, показывающий, с какой скоростью винт позволяет читать и записывать информацию. Этот параметр зависит и от времени доступа, и от скорости линейного чтения-записи.
Кроме того, на него очень сильно влияет то, в каком месте диска находится читаемая информация - в начале или в конце.
Дело в том, что у современных дисков на внутренних дорожках помещается меньшее количество секторов, чем на внешних.
Сделано это для более полного использования площади дисков и повышения плотности записи.
Весь диск поделен на несколько концентрических зон с разным количеством секторов.
Такой способ хранения информации называется Zone Bit Recording (ZBR).
Соответственно, и скорость передачи информации на внутренних зонах будет меньше. Именно поэтому нельзя однозначно судить о быстродействии накопителя по времени, которое он затрачивает, например, на копирование файла. Ведь файл может физически находиться в любом месте диска, а скорость передачи данных на внутренних дорожках обычно меньше в 1,5-2 раза. При оценке скорости обычно строится график, представляющий собой наклонную линию, на которой отчетливо видны зоны-ступеньки. Скорость передачи данных носителя представляет собой среднюю скорость, с которой накопитель может фактически считывать или записывать данные.
Существует два основных фактора, непосредственно влияющих на скорость передачи данных: скорость вращения диска и плотность линейной записи, или количество секторов на дорожке. Например, при равном количестве секторов на дорожке скорость передачи данных будет выше у дисковода, имеющего большую скорость вращения. По аналогии с этим, при равной скорости вращения накопитель с большей плотностью записи будет иметь большую скорость передачи. При сравнении эффективности накопителей следует учитывать оба фактора.
CPU Load (коэффициент загрузки процессора).
Характеризует долю участия центрального процессора компьютера при обмене данными между накопителем и оперативной памятью. Тут все зависит от работы электроники винчестера, а также от режима работы диска (работает он в режиме UDMA или нет). Чем меньше загрузка процессора, тем выше общее быстродействие системы.
Buffer / Cache Size (размер буфера).
Представляет собой объем внутреннего буфера кэш памяти винчестера, размещенного между каналом чтения-записи и внешним интерфейсом.
Буфер позволяет уменьшить число физических обращений к диску при частом чтении или записи одних и тех же данных. Это способствует повышению скорости обмена и предотвращает преждевременный износ подвижной системы накопителя.
Скорость передачи интерфейса
Скорость передачи интерфейса определяет, насколько быстро происходит перемещение данных из системной платы в буфер накопителя и обратно. Например, для UDMA5 133 теоретический предел скорости передачи интерфейса составляет 133 Мб/с.
Эти десятки мегабайт в секунду - это скорость работы с буфером диска, а не скорость непосредственного считывания с "блинов", которая всегда заметно ниже.