24.3. Параметры жестких дисков
Жесткие диски представляют собой важный элемент современного компьютера и их характеристики определяют многие параметры последнего. В настоящее время принято оценивать следующие параметры жестких дисков:
1. Емкость.
Одним из основных параметров винчестера является его емкость, определяющая максимальный объем данных, которые могут быть записаны на носитель.
V=число_цилиндров * число_головок * число_секторов * байт_в_секторе.
2. Внешняя скорость передачи
Внешняя скорость передачи - это скорость, с которой данные передаются через интерфейс жесткого диска, т.е. это характеристика интерфейса.
Для интерфейса IDE предусмотрен обмен как в режиме PIO (Processor Input Output), использующем регистры процессора, так и DMA, позволяющем разгрузить центральный процессор. В подавляющем большинстве случаев используется PIO, так как на системных платах с относительно медленным контроллером DMA он обеспечивает более высокую скорость передачи.
Скорости передачи зависят от режима, их значения приведены в таблице 24.1. Жирным шрифтом выделены режимы, введенные в стандарте Enhanced IDE.
Режимы передачи данных отличаются временем цикла. Так при использовании PIO Mode 3 оно составляет 180 нс.
3. Внутренняя скорость передачи
Внутренняя скорость передачи - это скорость, с которой данные считываются с поверхности диска или записываются. Она определяется плотностью записи (числом секторов на дорожке) и скоростью вращения диска. Так как во всех современных дисках для увеличения емкости применяется зонное форматирование с возрастающим от центра диска к его краю числом секторов, то внутренняя скорость передачи является переменной величиной.
Таблица 24.1.
4. Скорость вращения
Скорость вращения диска определяет так называемое скрытое время, то есть то время, которое необходимо для того, чтобы диск повернулся к магнитной головке нужным сектором. Среднее значение скрытого времени равно половине периода вращения. Для современных HDD оно равно 6.67/5.56/4.17/...мс для скоростей вращения 4500/5400/7200/... об/мин соответственно.
5. Среднее время поиска
Среднее время поиска характеризует скорость перемещения магнитной головки на нужную дорожку. Так как это именно среднее значение, то его величина зависит от применяемой методики усреднения, которая у каждого производителя своя. Так, например, Maxtor использует усреднение по 10000 поисков, выбранных случайным образом, Conner и Western Digital проводят усреднение по всем возможным парам дорожек. Различные программы тестирования жестких дисков используют различные методики, что приводит к различным результатам. Кроме того, получаемые значения в общем случае зависят от контроллера жесткого диска и от производительности компьютера (8-10мс).
11. Время перехода с дорожки на дорожку
Влияет на общую производительность, особенно при работе с длинными нефрагментированными файлами (0,8-2мс).
11. Объем кэш-памяти
Применение сегментированной кэш-памяти большого объема очень существенно повышает производительность в многозадачных средах. Для жестких дисков с интерфейсом IDE, используемых под DOS/Windows, увеличение памяти свыше 64 КБ не оказывает на производительность заметного влияния.
12. Интерфейс (interface)
Определяет способ подключения накопителя к вычислительной системе. Для накопителей со встроенным контроллером используют интерфейсы АТА, SCSI.
13. Среднее время безотказной работы
Составляет для современных конструкций не менее 250000 часов. Для повышения надежности используется технология SMART (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology) - технология самоконтроля, анализа и ведения отчетности. Она осуществляет контроль за состоянием важнейших узлов жестких дисков для повышения надежности хранения информации, позволяет предсказать появление дефектов и выдает сообщения о необходимости копирования важных данных и замене жесткого диска.
14. Стойкость к ударным нагрузкам
Жесткие диски должны выдерживать удары, вибрации, особенно при использовании в переносных компьютерах. Для усиления защиты накопителя от повреждений и обеспечения целостности информации в жестких дисках фирмы Seagate производится упреждающая перезапись данных на соседних дорожках при ударных нагрузках или возникновении вибраций (технология SafeRite).
15. Размер винчестера
Размер указывается в терминах диаметра диска, имеющегося в накопителе, и составляет 1.8, 2.5, 3.5 и 5.25 дюйма.
16. Высота накопителя
Имеет следующие значения: 3.25" (полная высота – Full Height, FH), 1.63" (половинная высота - Half-Height, HH) и 1" -низкопрофильные (Third-Height, TH или Low-Profile,LP).