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.
Узнать емкость жесткого диска можно по наклейке на корпусе. А как посмотреть объем уже установленного накопителя? Под ОС Windows 10 объем памяти можно узнать через «Панель управления» — «Система и безопасность» — «Администрирование» — «Запоминающие устройства» — «Управление дисками». Благодаря последнему пункту можно видеть весь объем жесткого диска, сколько накопителей подключено на устройстве и на какие разделы они разбиты.
В мире вычислительной техники объем HDD считается немного не так, как в математике. Так, 1 Тб — это не 1000 Гб, а 1024 Гб. Как узнать объем жесткого диска, на котором указано 250 Гб? В реальности его емкость составляет 250000/1024=244, плюс поправочное деление на коэффициент 1,05 для получения более точных данных. В итоге имеем 244/1,05=232,5 Гб — это максимальная емкость диска с надписью 250 Гб. Каков на самом деле объем винчестера на 500 Гб? Примерно 465 Гб, а версии на 1,5 Тб — всего 1,395 Тб. Топовые же модели на 2 Тб в реальности имеют 1860 Гб. Маркетинговый ход у производителей удался, пользователям же приходится платить в реальности за гораздо меньший объем данных. Кроме того, стоит учитывать разметку HDD под конкретную файловую систему, с которой работает ОС. Хотя там и небольшие потери, но они все равно составляют десятки мегабайт. Причем неважно, какой тип носителя используется — HDD или SSD.
Чаще всего информационная емкость вводит в заблуждение новичков. Программисты же в курсе такой ситуации и всегда покупают носители с запасом. Стоит понимать, что емкость HDD может меняться в зависимости от его состояния. Например, в мастерских иногда скрывают разделы с битыми секторами магнитного диска.
Память на жестком диске
Чтобы проверить емкость винчестера на ноутбуке, нужно зайти в «Мой компьютер» или «Этот компьютер» (в различных версиях ОС Windows). Иногда компьютером неправильно определяется объем жесткого диска. Но нужно знать, что причина тут только одна: или производитель (бывает крайне редко), или ремонтная мастерская уменьшили размер накопителя, чтобы скрыть неработающие участки. Так, изношенный SSD постепенно теряет свой размер, причем автоматически (неработающие ячейки памяти просто отключаются). В магнитном накопителе HDD ситуация немного иная — часто теряются магнитные свойства поверхности, и отдельные сектора или кластеры просто не перезаписываются, вызывая сбои. Обычно «восстановленный» диск может работать далее многие годы, однако его емкость будет меньше. Главное — не влезать в разметку и не пытаться самостоятельно восстанавливать HDD. Но бывают и случаи, когда попадается ноутбук после дилетанта, просто неправильно разметившего накопитель, оставив невостребованными целые массивы жестких дисков. В таком случае реально можно увеличить максимальный объем доступного дискового пространства.
Методы проверки HDD
Проще всего увеличить объем жесткого диска удалением скрытых разделов или переразметкой логических томов в той или иной файловой системе. Для «окон» это NTFS (от Windows 2000 и до 10), для Linux — ext4 или 3 (устаревшие версии). От файловой системы зависит стабильность сохранности данных, скорость их записи и считывания. У каждой операционной системы есть свои методы выяснения доступного дискового пространства. Даже BIOS показывает, какой доступен объем данных.
Нажав клавишу Del или F1/F2 при запуске компьютера, можно войти в BIOS и, найдя соответствующий пункт меню (обычно в начале), посмотреть информацию об инсталлированных дисках.
Часто пользователи задаются вопросом, как увеличить объем жестких дисков на ПК? Советы по типу удалить лишнее, заново разметить тома полезны, лишь когда HDD у вас действительно большого размера, 500 Гб и более. Но что делать владельцам SSD с 60 Гб памяти?
Обычно увеличение дополнительного места возможно при замене накопителя. Без нарушения имеющейся системы можно просто выбрать внешний жесткий диск и с его помощью получить доступ к дополнительному пространству.
Постепенное уменьшение свободного места
У жесткого диска компьютера ограниченный размер, который постоянно пытается занять операционная система. На ПК регулярно скачиваются обновления: браузера, антивирусной программы, операционной системы. В Windows 10 каждое накопительное обновление превышает объем в 500 Мб. Сильно уменьшится объем жесткого диска и от частого просмотра фильмов онлайн в высоком качестве HD (один фильм требует до 5 Гб).
Так, определяться в BIOS может 54 Гб (SSD диск на 60 Гб), а свободно по факту после установки системы и всех программ, ресурсоемких игр не более 10 Гб. Если не чистить диск, то со временем уменьшение свободного места неизбежно. Это особенно критично для накопителей eMMC, у которых объемы редко превышают 64 Гб. В итоге, выбирая такой накопитель, приходится смириться с тем, что места на нем будет мало всегда.
Постоянно увеличивать свободное место можно штатными средствами системы. Для этого достаточно кликнуть по значку диска правой кнопкой мыши и выбрать «Свойства» — «Очистка диска» (актуально для ОС Windows от 2000 до 10). Для Windows 10 можно выбрать в меню «Пуск»: «Параметры» — «Система» — «Хранилище». Далее нужно выбрать интересующий диск и выполнить очистку папок: «Временные файлы», «Другое».
Уровень возможностей SSD
Так как промышленность и вычислительная техника не стоят на месте, пользователю с каждым годом становятся доступны диски со все большим объемом информации. Не так давно самый большой SSD-диск имел размер 1 Tb, сейчас же этот показатель составляет 10 Tb, и производители заявляют, что это не предел. Поэтому в мире вычислительной техники развитие происходит мгновенно, что позволяет с каждым годом удешевлять продукцию.
Если вы покупаете нетбук для игр, то уточните сразу, какой объем диска в нем инсталлирован и можно ли расширить память. Обычный ноутбук использует накопители с расширением стандарта SATA 3, под этот стандарт можно подобрать как гибридные системы SSHD и HHDD, так и классику — механические HDD. Также рынок предложит объемные, но медленные твердотельные SSD-накопители с типом памяти TLC. К тому же потихоньку дешевеют и накопители MLC SSD.
Помните: как только SSD-диску доведется определиться с меньшим объемом, чем было ранее, это укажет на его износ. С этой минуты и до отказа его объем может уменьшиться еще в несколько раз. Сильнее всего нагружают SSD-накопители торрент-клиенты, так что, используя дешевые диски с памятью TLC, лучше отказаться от закачки фильмов.
Скудный бюджет
Самой частой причиной отказа ПК являются проблемы с жесткими дисками. БИОС материнской платы устройства не видит весь объем накопителя, возникают сбои при загрузке данных. Если уменьшился объем жесткого диска, то нужно обязательно провести диагностику.
Лучше всего не «ремонтировать» диск, а сразу же поменять его на новый, пусть даже меньший по объему. Новое устройство проработает минимум пару лет, а за это время можно и ноутбук несколько раз поменять. Качество современных жестких дисков находится на вполне удовлетворительном уровне. Чтобы выбрать оптимальный вариант накопителя под свои возможности, стоит учитывать:
- стоимость устройства;
- объем данных;
- форм-фактор.
Чтобы сделать правильную замену сломанного HDD, лучше спросить совета у профессионалов из сервисного центра или магазина компьютерной техники.
Рынок вычислительной техники предлагает большое разнообразие устройств:
- жесткие диски;
- твердотельные накопители;
- гибридные устройства.
Получить надежный, объемный и относительно быстрый накопитель можно с гибридным устройством (включает два устройства: в виде твердотельной микросхемы и классического HDD с большим и быстрым буфером).
Как восстановить объем
Если ваш компьютер начинает медленно загружаться и работать, часто повисает даже на простых, повседневных операциях, то проблема или в малом объеме оперативной памяти и слабом процессоре, или в HDD. Причем ошибки и перегруженность последнего данными напрямую влияют на эффективность всей системы. Накопитель, к которому нет претензий, работает быстро и не греется. Если он устанавливался в ПК новым, то показанный в BIOS объем доступного пространства и является его «родным», какой был заложен с фабрики.
Реальный объем накопителя могут показать и специальные программы, такие как AIDA, HDD Life, сервисные программы для SSD-накопителей. Обычно видный в этих программах объем является реальным, учитывающим все скрытые разделы (иногда они используются на ноутбуках для резервного восстановления операционной системы). Если система у вас лицензионная (Windows Vista и более новые 7, 8, 8.1, 10), трогать этот раздел не стоит. Также не стоит трогать скрытые разделы на старых ноутбуках после ремонта или б/у, с пиратскими системами, так как восстановить эти сектора HDD не выйдет физически — они битые.
Так и в постоянной.
Естественно, что возможность сохранения того, или иного количества информации зависит от емкости накопителя. В данной статье мы поговорим относительно довольно простой и логичной, но для многих довольно неоднозначной характеристики емкости (объёма) жесткого диска. А именно о том, какой же объем жесткого диска стоит выбрать для своей системы.
Объём (емкость) жесткого диска – это показатель предельного количества информации, которое сможет вместить ваш жесткий диск. На данный момент распространены жесткие диски объёмом от 80 Гб до 4000Гб (4 Тб).
Давайте рассмотрим какая на сегодняшний день максимальная и оптимальная емкость накопителя среднестатистической домашней системы среди дисков представленных в магазинах.
Если бегло проанализировать накопители представленные в нескольких интернет-магазинах компьютерной техники, то довольно четко видно, что максимум находится где-то в районе емкости 3-4 Тб. Стоимость такого удовольствия в среднем составляет 300-400$. Нельзя сказать, что такие объёмные жесткие диски придутся по душе широкому кругу пользователей, в виду своей не очень дружелюбной цены. Да и зачем обычному пользователю жесткий диска на 4 Тб? Для фотографий с отпуска?
В общем, приходим к выводу, что такая емкость будет лишней и нужна только для специфических требований. Все же нельзя отрицать того, что существуют любители довольно странного коллекционирования фильмов по 10-30 Гб. Или же те, кому на самом деле требуются хранить исходники, например необжатых видеотрезков после монтажа. Если взять программу Adobe After Effects, то готовый файл после рендеринга 3-х минутного видео на стандартном кодеке (в AVI формате), может занимать около 50 Гб. Так что для любителей несжатых видеофайлов, возможно даже потребуется RAID-массив из нескольких таких жестких дисков.
Возвращаемся к анализу емкости накопителей представленных в интернет-магазинах и видим, что наиболее популярным классом (как известно, спрос порождает предложение), являются накопители размером 500 Гб - 1 Тб.
Как по мне, для обычной домашней системы именно 500 ГБ более чем достаточно. Это в том, случае если у Вас нету вышеописанной страсти коллекционирования фильмов на жестком диске. В любом случае полный пакет установленных программ у вас будет занимать не более 60 Гб. Музыка скорее всего будет «плавать» в пределах 10-40 Гб. На фотографии и домашнее видео можно выделить также около 50 Гб, если снимаете много, то можно 100-150. Также, около 70-90 Гб на игры (для заядлых геймеров) и остаточные файлы различных типов. Итого, через несколько лет активного использования ресурсов жесткого диска, у вас будет занято всего лишь 250 Гб, а остальные 250 будут просто-напросто пустовать. Кстати, рекомендую пользоваться специальным софтом для тестирования жесткого диска , дабы избежать потерь информации. А вообще, как мы видим, для особо экономных подойдет вариант и с жестким диском на 250 или 320 Гб.
Хотелось бы отметить, что здесь все сугубо индивидуально, но вышеуказанные расчеты более чем покроют потребности среднестатистического пользователя. Перед покупкой вам просто потребуется продумать, что же вы там будете хранить, но даже если будет допущена ошибка в этих примерных расчетах, то ничего не мешает докупить еще один жесткий диск (в случае с десктопом). В случае с ноутбуком, можно с легкостью задействовать внешний накопитель.
Вот такие рассуждения относительно емкости жесткого диска. В итоге, окончательный выбор объёма, конечно же остается за вами.
Данная статья была вводной к серии статей относительно характеристик жестких дисков, остальные из которых мы подробно рассмотрим в последующих статьях.
Обладает множеством некоторых особенностей, о которых очень полезно будет узнать начинающим пользователям. Да и продвинутым не помешает. Сейчас мы подробнее остановимся на таком параметре, как емкость HDD. Любой пользователь ПК должен это знать. Чуть ниже мы разберем, что такое максимальная, заявленная и реальная емкость HDD. А также нами будут описаны причины, по которым размер жесткого диска может уменьшиться. Также сейчас получают распространение SSD - твердотельные накопители информации, в которых нет подвижных частей, как в привычных «хардах». Но пока что цена на них довольно высока, хоть и намечается тенденция к падению.
Максимальная емкость современных HDD
Когда-то пользователи были рады «винчестерам» с объемом в 40 Гбайт, но эти времена уже канули в Лету. Объем современных HDD измеряется теперь в терабайтах. Один терабайт равен примерно 1000 гигабайт. Согласитесь, это очень много. Но это только на первый взгляд. Постепенно HDD «забивается» фильмами и музыкой, и места катастрофически не хватает. Если вы решили собрать новый ПК, стоит обратить пристальное внимание на объем HDD. Как раз в этом случае - «больше - значит, лучше». В наше время максимальная емкость HDD, доступного для покупки, равняется 8 Тбайт. С таким параметром можно смело качать все, что угодно. А пара таких «винчестеров» в ПК позволят забыть о проблемах со свободным местом на долгое время. Конечно, цена этих монстров заметно отличается от стоимости бюджетных «двухтерабайтников» (коих гораздо больше).
Некоторые проблемы со старыми ПК
Владельцам старых ПК полезно будет узнать, что если они захотят заменить свой старенький «винчестер» на что-либо большего объема, то могут возникнуть некоторые проблемы. Дело в том, что некоторые старые материнские платы категорически отказываются поддерживать HDD объемом более 138 Гбайт. Это связано с ошибкой популярного для таких плат BIOS Award. В такой ситуации можно попробовать Award давно выпустили патч для этой ошибки. В любом случае интерфейса ATA не сможет поддерживать HDD большой емкости (терабайт и выше). Здесь понадобится замена всей материнской платы. А если менять нужно «материнку», то придется обновлять и все остальные компоненты ПК, включая корпус и блок питания. Так что проще купить сразу новый «системник».
HDD для ноутбуков
С ноутбуками получается не такая радужная ситуация, как с ПК. Установить на лэптоп жесткий диск большего объема, конечно, можно. Но особого прироста свободного места вы не заметите. Дело в том, что на данном этапе максимальная емкость составляет всего 2 Тбайт. Материнские мини-платы ноутбуков попросту не поддерживают тех емкостей, которые доступны пользователям ПК с полноразмерными «материнками». Здесь может спасти только покупка внешнего HDD. Конечно, по ему далеко до внутренних. Но все же какой-никакой прирост свободного места.
Уменьшение емкости HDD
В силу некоторых причин максимальная со временем может уменьшиться. Это связано в основном со внешними факторами. Сторонники популярного мифа о том, что от частого форматирования объем диска может уменьшиться, неправы. Емкость HDD может падать только от физического воздействия. К таким относятся удар, сильная встряска (только при работе), скачок напряжения от блока питания. Из-за воздействия этих факторов на поверхности диска появляются «битые» кластеры. Конечно, чтобы потеря объема была заметна, придется «убить» немалое их количество. Но в этом случае диск просто прекратит работать. Его можно будет выкидывать, так как «оживить» такое устройство совершенно невозможно.
Заявленный и реальный объем HDD
Производители жестких дисков обычно гордо пишут на своих устройствах объем пространства для хранения данных в целых числах. Однако реальная емкость HDD зачастую отличается от заявленной. С чем это связано?
Во-первых, производители заявляют максимальный объем «на глазок», руководствуясь тем, что в таблице международной системы измерений 1 Гбайт равен 1 миллиарду байт. На самом же деле гигабайт равен 107 миллиардам. Чем больше максимальный объем HDD, тем больше «гигов» в нем не хватает. К примеру, если у вас «винчестер» с заявленной емкостью в 200 Гбайт, то реальная его емкость составит 186 Гбайт. И с этим уже ничего сделать нельзя. Таблица измерений заверена ГОСТом.
Во-вторых, на каждом HDD имеется системный раздел для записи отладочной информации. Он тоже несколько ограничивает максимальную емкость HDD, хоть и не намного.
Заключение
Вообще, вопрос о максимальном объеме жесткого диска довольно обширен и одной статьи здесь не хватит. И все же некоторые общие аспекты были рассмотрены. Теперь гораздо легче понять, от чего зависит максимальный объем. Также многих интересовал вопрос о том, чем отличается реальный объем от заявленного и по каким причинам может уменьшиться емкость HDD. Что это за причины, мы разобрали. Следите за своим HDD и все с ним будет в порядке, пока он не «умрет» своей смертью.
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).
.jpg)
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.
