Скорость вращения шпинделя жесткого диска. На что влияет скорость вращения шпинделя жесткого диска

При оценке производительности жестких дисков наиболее важной характеристикой является скорость передачи данных. При этом на скорость и общую производительность влияет целый ряд факторов:

• Интерфейс подключения - SATA/IDE/SCSI (а для внешних дисков - USB/FireWare/eSATA). Все интерфейсы имеют разную скорость обмена данных.
• Объем кэша или буфера жесткого диска. Увеличение объема буфера позволяет увеличить скорость передачи данных.
• Поддержка NCQ, TCQ и прочих алгоритмов повышения быстродействия.
• Объем диска. Чем больше данных можно записать, тем больше времени нужно на чтение информации.
• Плотность информации на пластинах.
• И даже файловая система влияет на скорость обмена данных.

Но если мы возьмем два жестких диска одинакового объема и одного интерфейса, то ключевым фактором производительности будет скорость вращения шпинделя.

Что такое шпиндель

Шпиндель - единая ось в жестком диске, на которой установлено несколько магнитных пластин. Эти пластины закреплены на шпинделе на строго определенном расстоянии. Расстояние должно быть таким, чтобы при вращении пластин считывающие головки могли читать и записывать на диск, но при этом .

Чтобы диск нормально функционировал, двигатель шпинделя должен обеспечивать стабильное вращение магнитных пластин на протяжении тысяч часов. Поэтому неудивительно, что иногда проблемы с диском связаны именно , а вовсе не с ошибками в файловой системе.

Двигатель отвечает за вращение пластин, и это позволяет работать жесткому диску.

Что такое скорость вращения шпинделя

Скорость вращения шпинделя (spindle speed) определяет, насколько быстро вращаются пластины в нормальном режиме работы жесткого диска. Скорость вращения измеряется в оборотах в минуту (RpM).

От скорости вращения зависит, как быстро компьютер может получить данные от жесткого диска. Перед тем как винчестер сможет считать данные, он должен их сначала найти.

Время, которое требуется для , чтобы перейти к запрошенной дорожке/цилиндру, называется временем поиска (seek latency) . После того как считывающие головки переместятся в нужную дорожку/цилиндр, надо дождаться поворота пластин, чтобы необходимый сектор оказался под головкой. Это называется задержками на вращение (rotational latency time) и является прямой функцией скорости шпинделя. То есть, чем быстрее скорость шпинделя, тем меньше задержки на вращение.

Общие задержки на время поиска и задержки на вращение и определяют скорость доступа к данным. Во многих программах для оценки скорости hdd это параметр access to data time .

На что влияет скорость вращения шпинделя жесткого диска

Большинство стандартных 3,5″ жестких дисков сегодня имеют скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Для таких дисков время, за которое совершается половина оборота (avg. rotational latency ), составляет 4,2 мс. Среднее время поиска у этих дисков - около 8,5 мс, что позволяет обеспечить доступ к данным примерно за 12,7 мс.

У жестких дисков WD Raptor скорость вращения магнитных пластин - 10 000 оборотов в минуту. Это уменьшает среднее время задержки на вращение до 3 мс. У «рапторов» и пластины меньшего диаметра, что позволило сократить среднее время поиска до ~5,5 мс. Итоговое среднее время доступа к данным - примерно 8,5 мс.

Есть несколько моделей SCSI (например, Seagate Cheetah), у которых скорость вращения шпинделя достигает 15 000 оборотов в минуту, а пластины еще меньше, чем у WD Raptor. Среднее время rotational latency у них - 2 мс (60 сек / 15 000 RPM / 2), среднее время поиска - 3,8 мс, среднее время доступа к данным - 5,8 мс.

Диски с высокой частотой вращения шпинделя имеют низкие значения как времени поиска, так и задержки на вращение (даже при произвольном доступе). Понятно, что жесткие диски с частотой шпинделя 5600 и 7200 обладают меньшей производительностью.

При этом при последовательном доступе к данным большими блоками разница будет несущественна, так как нет задержки на доступ к данным. Поэтому для жестких дисков рекомендуется регулярно делать дефрагментацию.

Как узнать скорость вращения шпинделя жесткого диска

На некоторых моделях скорость шпинделя написана прямо на наклейке. Найти эту информацию несложно, так как вариантов немного - 5400, 7200 или 10 000 RpM.

Лёгкие, быстрые и более эффективные: новые жёсткие диски для ноутбуков на 7200 об/мин от Hitachi, Samsung, Seagate и Western Digital.

Высокая производительность или массовый рынок?

Когда мы говорим о высокопроизводительных мобильных жёстких дисках, то подразумеваем модели на 7200 об/мин в 2,5" форм-факторе высотой 9,5 мм. У большинства 2,5" винчестеров высота как раз и составляет 9,5 мм, что позволяет устанавливать их во все ноутбуки, соответствующие стандарту. Однако некоторые ноутбуки используют 1,8" жёсткие диски , а другие - предоставляют дополнительное пространство для установки 2,5" винчестеров высотой 12,5 мм (например, 500-Гбайт модель Hitachi Travelstar 5K500 ).

Функции накопителя

Высокопроизводительные мобильные винчестеры на 7200 об/мин обычно сильнее нагреваются, дают более высокий уровень шума и не предоставляют такой же высокой ёмкости, как накопители для массового рынка, скорость вращения которых составляет более консервативные 5400 об/мин. Ёмкость кэша меняется от 8 до 16 Мбайт, хотя разница в обычных пользовательских сценариях не ощутима. Все 2,5" high-end винчестеры оснащаются интерфейсом Serial ATA и поддерживают "родную" очередь команд (NCQ), позволяющую накопителю изменять порядок входящих команд, чтобы эффективнее их выполнять. Всё это относится и к большинству винчестеров для массового рынка. Наличие интерфейса SATA/150 или SATA/300 никакого значения не имеет, поскольку 2,5" модели всё равное не могут приблизиться к пропускной способности 150 Мбайт/с у первого поколения Serial ATA.

Некоторые жёсткие диски содержат встроенное шифрование, у других есть датчик свободного падения, который позволяет парковать головки, если будет зафиксировано чрезмерное ускорение. Это позволяет избежать физического повреждения пластин или головок, если, например, вы случайно уроните ноутбук. Функции энергосбережения тоже довольно важны, и мы уделим им пристальное внимание в рамках данной статьи, поскольку некоторые жёсткие диски поддерживают более эффективные функции энергосбережения, чем другие.

Производительность имеет значение

2,5" мобильные винчестеры со скоростью вращения шпинделя 4200 об/мин, скорее всего, уйдут с рынка к концу этого года, поскольку разница в цене, уровне шума, тепловыделении и энергопотреблении между моделями на 4200 и 5400 об/мин невелика, а производительность на 5400 об/мин ощутимо выше. Переход на 7200 об/мин и далее сокращает время доступа и даёт более высокую скорость передачи данных, но приходится жертвовать ёмкостью. Поскольку жёсткие диски всегда были самым медленным компонентом системы, жертва вполне оправдана.

Опции: шифрование, датчик свободного падения

Всё большее число производителей жёстких дисков предлагают модели со встроенным аппаратным шифрованием, которое становится всё более важным для бизнес-пользователей и всё более интересным даже для домашних пользователей. Обычно после кражи ноутбука злоумышленник может легко получить доступ к хранящимся данным, подключив жёсткий диск к другой системе. Если вы не хотели подвергать свои данные подобной опасности, то можно было воспользоваться программным шифрованием файлов.

Подобные программы обычно хранят важные файлы в зашифрованных контейнерах. Но для работы с такими программами требуется некоторый минимум знаний - установка, задание пароля, открытие и закрытие контейнера, да и ресурсы процессора при этом тоже потребляются. Встроенные решения шифрования совершенно прозрачны до тех пор, пока вы не пожелаете получить доступ к жёсткому диску вне того окружения, в котором он был установлен; в таком случае вам придётся вводить master-пароль.

Если жёсткий диск или весь ноутбук украдут, то можно быть уверенным, что никто не получит доступ к вашим данным при условии использования аппаратного шифрования. Seagate называет эту функцию FDE, что расшифровывается как Full Disk Encryption (полное шифрование диска), но эта функция не поддерживается в новой линейке Momentus 7200.3. Hitachi называет эту функцию Bulk Disk Encryption (BDE) и выпускает все варианты ёмкости с данной опцией. Samsung и Western Digital пока не поддерживают аппаратное шифрование.

Датчик свободного падения

Датчики свободного падения уже достаточно давно устанавливаются в бизнес-ноутбуки, такие как линейка Lenovo T. Однако разумнее всего перенести эту функцию туда, где она востребована: в жёсткие диски. Физические воздействия по-прежнему являются одними из самых серьёзных проблем, поскольку если головки заденут поверхность магнитного диска, то вы получите вышедший из строя винчестер. В ряде случаев считать информацию можно будет только путём удаления головок и замены на рабочие - эта операция и производится компаниями, специализирующимися на сервисах восстановления данных, такими как CBL Data Recovery, Kroll Ontrack или Seagate Services, и стоит весьма приличной суммы денег.

Датчик ускорения позволяет избежать подобных ситуаций. Датчики постоянно отслеживают ускорение винчестера, определяя очень быстрое физическое перемещение. Если ускорение будет превышать допустимые пределы, то датчик свободного падения заставит жёсткий диск перевести головки в безопасное положение парковки, предотвращая крах головок (удар о поверхность диска).

Впрочем, у датчика свободного падения есть некоторый период задержки, то есть падающий ноутбук должен преодолеть минимальное расстояние, прежде чем датчик сработает - обычно оно составляет от 20 до 40 см. Вполне понятно, что датчики свободного падения не могут снять ответственность пользователя за аккуратное и бережное отношение к ноутбуку, чтобы жёсткие диски проработали положенное время.

Жёсткие диски против SSD-накопителей

Мы уже довольно долгое время отслеживаем ситуацию на рынке SSD-накопителей, где существуют решения, обеспечивающие скорость чтения до 130 Мбайт/с. Следующее поколение твёрдотельных накопителей, как обещают компании OCZ и Intel, должно дать скорость чтения до 200 Мбайт/с и выше, а также большие ёмкости. Впрочем, пока ещё неизвестно, смогут или нет новые продукты дать сбалансированную производительность. Это значит, что производительность записи, время доступа и производительность ввода/вывода должны быть, по крайней мере, на сравнимых уровнях с впечатляющей скоростью чтения, кроме того, при этом твёрдотельный накопитель должен отличаться пониженным энергопотреблением и приемлемой ёмкостью.

Характеристики SSD-накопителей

SSD-накопители на флэш-памяти обычно не используют кэш-память, поскольку ячейки флэш-памяти достаточно быстрее, чтобы добавление DRAM не приводило ни к какому эффекту - технология флэш-памяти приводит практически к нулевому времени доступа. Если у механических жёстких дисков требуется от 5 до 25 миллисекунд для доступа к нужным секторам, всё содержимое флэш-накопителя доступно практически мгновенно. В итоге SSD-накопители не только быстро находят данные, но и не требуют дефрагментации. (На самом деле, дефрагментация увеличивает износ ячеек флэш-памяти, которые обеспечивают только несколько тысяч циклов чтения/записи). Долгосрочные исследования пока не проводились, но время жизни SSD-накопителей должно быть не меньше, чем срок службы комплектующих механических жёстких дисков, который обычно составляет пять лет.

MLC или SLC?

SSD-накопители обладают достаточным потенциалом, чтобы легко обойти любой механический жёсткий диск по производительности, обеспечивая более высокую скорость чтения. Скорость записи и время доступа зависят от технологии флэш-памяти, которая используется в каждом конкретном случае: многоуровневые ячейки (multi-level cell, MLC) хранят несколько бит информации на ячейку, что снижает стоимость, и вместе с тем и скорость. Напротив, одноуровневые ячейки памяти (single-level cell, SLC), быстрее, но и дороже.

Флэш-память оказывается дороже

На данный момент механические жёсткие диски по-прежнему побеждают в любом сравнении с твёрдотельными накопителями по критериям ёмкости и стоимости. Большинство SSD-накопителей ограничены ёмкостью 32 и 64 Гбайт, а если вы решите выбрать более скоростные SLC-накопители, то цена легко взлетит выше трёхзначной суммы в долларах. MLC-накопители сегодня достигли 128 Гбайт ёмкости, что по сегодняшним меркам вполне приемлемо, но не все из них можно рекомендовать, поскольку часто встречаются такие недостатки, как низкая эффективность энергопотребления или медленная производительность записи файлов.

С другой стороны, традиционные жёсткие диски обеспечивают сегодня до 500 Гбайт ёмкости, да и дают вполне нормальные результаты по пропускной способности, что вы увидите в разделе тестов данной статьи. Впрочем, время доступа остаётся параметром, по которому механические жёсткие диски конкурировать по-прежнему не могут. Но многие HDD оказываются намного более эффективными, чем предыдущее поколение, да и цена является решающим аргументом. Стандартный 320-Гбайт мобильный винчестер стоит уже меньше $100, а если вам нужна высокая производительность по низкой цене, то вы можете получить от 80 до 120 Гбайт на 7200 об/мин по цене меньше $70.

Первый из четырёх жёстких дисков для ноутбуков на 7200 об/мин - Hitachi Travelstar 7K320, который знаменует значимую перемену поколений по сравнению с предшествующей линейкой Travelstar 7K200. Переход с 200 на 320 Гбайт означает увеличение ёмкости на 60%, поскольку Hitachi пропустила ёмкость 250 Гбайт. У данной модели на одну пластину сохраняется 160 Гбайт информации, то есть накопитель достигает максимальной ёмкости с двумя пластинами при толщине 9,5 мм.

Hitachi предлагает пять моделей с разной ёмкостью: 320, 250, 160, 120 и 80 Гбайт, кроме того есть и три разные линейки, отличающиеся интерфейсом (SATA/150 или SATA/300) и надёжностью. Есть так называемые "стандартные модели", которые поддерживают интерфейс Serial ATA/300, а также винчестеры BDE, поддерживающие аппаратное шифрование (Bulk Data Encryption), но ограниченные SATA/150. Модели Enhanced Availability (EA) предназначены для работы в режиме 24/7 с интерфейсом SATA/300. Hitachi не предоставляет жёсткие диски с интегрированным датчиком свободного падения, которые могли бы парковать головки в условиях чрезмерного ускорения.

Все модели оснащены 16 Мбайт кэш-памяти, работают со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин, с заявленным средним временем поиска 12 мс на чтение. Мы замерили время доступа 15,9 мс, что далеко не рекорд, поскольку Seagate Momentus 5400.4 на 5400 об/мин показал такой же уровень.

Хотя Travelstar 7K320 является самым медленным из четырёх высокопроизводительных жёстких дисков в данной статье по пропускной способности чтения и записи, он всё же быстрее других накопителей на 5400 об/мин, он хорошо показал себя в тесте запуска Windows XP PCMark05, где обошёл конкурентов. Впрочем, высокая производительность не является решающим аргументом в пользу этой модели.

Винчестер показал хорошую производительность на ватт в наших потоковых тестах и средние результаты в тестах ввода/вывода в сценарии рабочей станции. Мы использовали оба теста для расчёта рейтинга производительности на ватт.

Зато жёсткие диски Hitachi Travelstar самые продвинутые по сравнению с конкурентами по энергопотреблению. Hitachi реализовала и режимы с низким энергопотреблением, при которых мотор шпинделя не останавливается.

В спецификациях указано энергопотребление в режиме активного бездействия 1,0 Вт, что соответствует 1,00 Вт, измеренному нами. Указаны и значения для производительного режима бездействия, но нас больше заинтересовал экономичный режим бездействия, в котором Hitachi привела энергопотребление 0,8 Вт. Чтобы получить это значение, мы оставили жёсткий диск в режиме бездействия на 10 минут, после чего мы замерили энергопотребление в режиме бездействия 0,84 Вт, которые почти соответствуют значению, указанному Hitachi. Это не так мало, как у моделей 5K320 и 7K200 Travelstar, но всё равно приемлемо для жёсткого диска на 7200 об/мин. Пиковое энергопотребление 3,1 Вт - тоже прекрасный результат, однако жёсткий диск не может скрыть своё энергопотребление при воспроизведении постоянного потока данных, такого как проигрывание DVD-видео. Travelstar 7K320 требовал 1,6 Вт энергии, в среднем, что оказалось лучше только WD Scorpio Black.

Samsung показала неплохие результаты в сфере жёстких дисков. Компания не только первой представила скоростной 3,5" жёсткий диск на трёх пластинах с объёмом 1 Тбайт, но и выпустила 2,5" и 1,8" винчестеры через относительно короткий промежуток времени. Для данного обзора мы взяли жёсткий диск Samsung Spinpoint MP2 MH251JJ, который является современной моделью на 7200 об/мин.

В отличие от конкурентов, Samsung не предоставила ёмкость больше 250 Гбайт, что на 22% меньше, чем 320 Гбайт. Но есть и менее ёмкие модели на 200, 160, 120, 100 и 80 Гбайт. Все накопители работают с интерфейсом SATA/300 и поддержкой родной очереди команд (NCQ), а также оснащены 16 Мбайт кэш-памяти.

Samsung указала время доступа 11 мс, которое меньше 12 мс, приведённых Hitachi. Однако мы измерили большее время среднего доступа 17,6 мс. Это составляет самое длительное время доступа среди 2,5" жёстких дисков на 7200 об/мин. Производительность ввода/вывода соответствует, по большей части, времени доступа.

Жёсткий диск явно не был рассчитан на высокую производительность ввода/вывода в сценариях сервера и рабочей станции. Это жёсткий диск потребительского уровня для ноутбуков массового рынка, поскольку результаты пропускной способности оказались очень хороши. Максимальная пропускная способность почти 86 Мбайт/с оказалась очень близка к Seagate Momentus 7200.3, который обеспечивает 89 Мбайт/с. Но мы находим минимальную пропускную способность более впечатляющей, поскольку она остаётся в любое время выше 46 Мбайт/с. Наконец, Samsung показал себя очень хорошо в тесте приложений PCMark05.

У Spinpoint MP2 есть недостаток: относительно высокое энергопотребление. 1,42 Вт в режиме бездействия - это больше, чем потребляют другие жёсткие диски, которые остаются на уровне между 0,95 и 1,12 ВТ. Энергопотребление в режиме бездействия на 49% превышает самый экономичный жёсткий диск или почти на 27% превышает самого ближайшего конкурента. Наши тесты производительности на ватт показали такие же результаты. Производительность Spinpoint MP2 хороша, но высокое энергопотребление портит результаты эффективности: 4,59 Вт пикового энергопотребления - это слишком много.

Хотя у Spinpoint MP2 есть экономичный режим бездействия, 1,06 Вт в нём явно выше экономичного режима бездействия у конкурентов, да и жёсткий диск потребляет 2,0 Вт для воспроизведения потока DVD. Конкуренты в наших тестах потребляют между 1,9 Вт (Seagate Momentus 7200.3) и 1,3 Вт (WD Scorpio Black).

Seagate представила третье поколение высокопроизводительных мобильных жёстких дисков Momentus: Momentus 7200.3. Seagate не выпустила 250-Гбайт модели до линейки Momentus 7200.3, так что шаг вперёд довольно существенный. Seagate говорит о том, что "лидирующая в индустрии производительность 7200 об/мин сочетается с минимальным в индустрии уровнем энергопотребления". Смелое утверждение, которое надо бы проверить.

Среднее время доступа 15,6 мс - результат хороший, но оно хуже 14,3 мс у предшественника, не говоря уже о 15,4 мс у WD Scorpio Black. Тест ввода/вывода IOMeter даёт дальнейшие доказательства. Новый Momentus 7200.3 показывает себя хорошо, но это отнюдь не топовое решение.

Впрочем, надо признать, жёсткий диск даёт большую пропускную способность, чем любой другой 2,5" винчестер до этого: максимальная скорость чтения 89 Мбайт/с - это новый рекорд; средняя пропускная способность составлять лишь чуть ниже 70 Мбайт/с. Эти результаты вполне соответствуют 3,5" винчестерам возрастом два года.

Momentus 7200.3 хорошо показал себя в тесте запуска Windows XP PCMark05, хотя винчестер в нём и не доминирует, а в тесте записи файлов он находится на втором месте.

Seagate предлагает ёмкости 320, 250, 200, 160, 120 и 80 Гбайт, скорость вращения шпинделя у всех составляет 7200 об/мин, а кэш - 16 Мбайт. Интерфейс SATA/300 с поддержкой "родной" очереди команд NCQ.

Seagate - один из двух производителей жёстких дисков, которые дают полноценную гарантию на пять лет, и Momentus 7200.3 может работать в температурных условиях до 60°C. По обеим указанным спецификациям конкурировать может только Western Digital.

G-Force

Технология G-Force не имеет ничего общего с линейкой видеокарт nVidia GeForce, хотя звучат два слова совершенно одинаково. Под G-Force скрывается реализация Seagate датчика свободного падения. Seagate утверждает, что механизм срабатывает за три десятых доли секунды, что даёт хорошее представление об этой функции: она не сможет предотвратить повреждения, если, например, жёсткий диск работает вертикально, и его резко переворачивают в горизонтальное положение; или если вы роняете ноутбук на стол с короткого расстояния. Но технология поможет, если, например, ноутбук падает со стола на пол. Желательно не бетонный, конечно.

Seagate заявляет о лучшей эффективности в своём классе, и это совершенно справедливо. Мы замерили 0,95 Вт в режиме бездействия - самое низкое значение, которое мы получили для всех жёстких дисков на 7200 об/мин. На самом деле, только немногие мобильные винчестеры на 5400 об/мин показывают более высокие результаты. Когда жёсткий диск переключается в экономичный режим бездействия после некоторого простоя, энергопотребление снижается до 0,78 Вт, что довольно близко к заявленным 0,75 Вт для экономичного режима бездействия. Это самое низкое энергопотребление, которое мы получили в данном тестировании.

Всё это положительно сказывается на результатах производительности на ватт этого ноутбука, когда мы рассматривали сценарии нагрузки ввода/вывода рабочей станции и потокового чтения. В обоих случаях Momentus 7200.3 показал великолепные результаты.

Впрочем, почва для улучшения ещё есть. Когда требуется подавать только определённый поток данных (мы воспроизводили DVD с жёсткого диска), винчестер потребляет 1,9 Вт. Hitachi и Western Digital демонстрируют, что эту задачу можно выполнять и при намного меньшем энергопотреблении, что позволяет продлить время автономной работы ноутбука при просмотре фильмов.

Линейка Scorpio присутствует на рынке уже некоторое время, но Western Digital решила разделить её на два сегмента: Scorpio Black и Scorpio Blue. В линейке Blue присутствуют жёсткие диски высокой ёмкости со скоростью вращения 5400 об/мин, а линейка Black похожа на спортивные машины Mercedes AMG. Сравнение вполне уместное, поскольку Scorpio Black - высокопроизводительный винчестер. Как утверждает WD, он даёт "производительность класса настольных ПК для ноутбуков". Посмотрим, так ли это на самом деле.

Линейка Scorpio Black доступна в нескольких ёмкостях, начинаясь от 80 Гбайт, затем 120, 160 и 250 Гбайт, заканчиваясь на топовой 320-Гбайт модели, которую мы получили для обзора. Все жёсткие диски используют интерфейс 300 Мбайт/с SATA с поддержкой "родной" очереди команд, скорость вращения шпинделя составляет 7200 об/мин, объём кэша - 16 Мбайт.

Линейка Scorpio Black - единственная, которая может конкурировать с 5-летней гарантией Seagate, рабочая температура составляет 0 - 60°C. Hitachi и Samsung указывают диапазон 5 - 55°C.

Линейка Scorpio Black тоже доступна с датчиком свободного падения. Если вам он нужен, то выбирайте модель с суффиксом WJKT вместо BEKT (например, WD3200BJKT). По спецификациям, датчик свободного падения требует 200 мс для парковки головок, что быстрее, чем "треть секунды" у Seagate, но проверить на практике это сложно.

Сможет ли винчестер обойти Seagate по производительности? Наверное, многие читатели хотели бы задать именно этот вопрос. Линейка Scorpio Black обеспечивает чуть меньшее время доступа (15,4 против 15,6 мс) и ощутимо более высокую производительность ввода/вывода. На самом деле, перед нами самый скоростной 2,5" жёсткий диск SATA на 7200 об/мин по скорости транзакций ввода/вывода. Но Scorpio Black не может дать такую же пропускную способность, как Momentus 7200.3. Он достигает 84 Мбайт/с по сравнению с 89 Мбайт/с у винчестера Seagate; разница составляет 5%.

Scorpio - самый быстрый жёсткий диск в тесте запуска Windows XP PCMark05, и он оказывается чуть медленнее в тесте записи файлов (скорее всего, из-за чуть меньшей пропускной способности).

WD Scorpio Black достигает такой же великолепной производительности на ватт в сценарии ввода/вывода рабочей станции, и лишь немного уступает Momentus 7200.3 в тесте потокового чтения, который тоже фокусируется на соотношении производительности на ватт.

Если линейка Scorpio Black и потребляет больше энергии в режиме бездействия, при пиковой нагрузке и в экономичном режиме бездействия после нескольких минут простоя по сравнению с Momentus 7200.3, жёсткий диск оказался самым эффективным накопителем на 7200 об/мин, когда требуется считывать фиксированный поток данных. В тестах энергопотребления при считывании фильма DVD с жёсткого диска винчестеру требовалось всего 1,3 Вт, что меньше конкурентов и очень близко ко многим эффективным SSD-накопителям.

Тестовая конфигурация

Низкоуровневые тесты: эталонная тестовая система

Для всех низкоуровневых тестов мы использовали стандартную тестовую конфигурацию. Мы не меняли эту систему на протяжении более трёх лет, что позволяет сравнивать между собой результаты более сотни жёстких дисков.

Мобильная платформа для тестирования эффективности: Dell Latitude D630

К нашему стандартному тестированию мы добавили тесты производительности на ватт, которые проводились в паре с ноутбуком Dell Latitude D630 и состояли из трёх оценок. Первая оценка касается числа операций ввода/вывода за такт в сценарии рабочей станции (тест IOmeter). Вторая оценка тоже базируется на IOMeter, но учитывает производительность потокового чтения, жёсткие диски в этом сценарии работают близко к уровню максимальной последовательной пропускной способности. Для обоих тестов мы измеряли результаты производительности, среднего энергопотребления и вычисляли соотношение производительности на ватт. Третья оценка касается среднего энергопотребления жёсткого диска, которое ему требуется для обеспечения небольшого последовательного потока данных. Для этого мы воспроизводили фильм DVD (файлы.vob) с тестовых жёстких дисков.

Результаты тестирования

Особо комментировать нечего: Hitachi Travelstar 7K320 начинает со скорости 80 Мбайт/с, но всё равно обеспечивает 40 Мбайт/с, когда жёсткий диск почти заполнен (при этом информацию приходится записывать во внутренние секторы, которые имеют меньшую абсолютную скорость вращения).

Spinpoint MP2 даёт чуть более высокую скорость передачи данных, чем жёсткий диск Hitachi, но заметны характерные пики. Если вам важна минимальная скорость передачи данных, то оценивайте её по нижним границам пиков.

Перед нам явный победитель по пропускной способности: Seagate Momentus 7200.3 обеспечивает почти 90 Мбайт/с по скорости чтения и записи, и всегда остаётся выше уровня 40 Мбайт/с ближе к концу диска.

Новый жёсткий диск Scorpio Black чуть медленнее Momentus 7200.3, но диаграмма всё равно весьма приятная. Производительность находится на том же уровне, что у 3,5" настольных винчестеров всего двухлетнего возраста.

WD оказался самым быстрым по времени доступа, хотя результаты предыдущего поколения остаются непревзойдёнными. Жёсткий диск Samsung разочаровывает, время доступа 17,6 мс показывают и жёсткие диски на 5400 об/мин. Можно было надеяться, что винчестер Samsung будет потреблять меньше энергии, чем другие жёсткие диски, но это не так.

Данный тест отражает только максимальную пропускную способность, которую можно получить при записи или чтении из встроенных 16 Мбайт кэш-памяти. Результаты в повседневных приложениях значат мало.

Все четыре жёстких диска на 7200 об/мин занимают верхние позиции в диаграммах пропускной способности чтения. Однако Seagate Momentus 7200.3 явно можно назвать самым быстрым.

Результаты пропускной способности записи схожие: все четыре жёстких диска дают великолепную производительность, но если вам нужна высокая пропускная способность, то Seagate справляется со своей работой лучше.

В тесте производительности записи производится запись большого количества данных на размеченные разделы, обычно скорость соответствует нижнему уровню пропускной способности тестов на предыдущей странице. Samsung и Seagate доминируют, два этих жёстких диска дают превосходные результаты пропускной способности.

Тест загрузки Windows XP сочетает операции, зависящие от скорости доступа и высокой пропускной способности, его результаты довольно важны для оценки работы повседневных приложений. На этот раз Hitachi Travelstar 7K320 обеспечил лучшие результаты, но WD Scorpio, у которого самое маленькое время доступа, идёт следом. Seagate показал неплохой результат, но не смог обойти предшественника, по большей части в связи с тем, что у Momentus 7200.3 чуть больше время доступа.

Сначала мы оценили уровень производительности жёстких дисков в задачах ввода/вывода сценария рабочей станции на тестовом ноутбуке Dell Latitude D630. Благодаря малому времени доступа и высокой производительности ввода/вывода, WD Scorpio Black доминирует в тесте, за ним следуют Travelstar 7K320 и Momentus 7200.3. Теперь давайте посмотрим на среднее энергопотребление во время этого теста.

Хотя винчестер Seagate не смог обеспечить лучшую производительность, ему потребовалось меньше всего энергии, чтобы дать производительность на всё ещё высоком уровне. Samsung Spinpoint MP2 потребляет ощутимо больше энергии, чем конкуренты - 3,02 Вт. Теперь давайте разделим производительность на энергопотребление, что даст рейтинг производительности на ватт.

Seagate и WD разделяют два первых места, поскольку разница минимальная. WD обеспечивает больше производительности за счёт большего энергопотребления, что даёт такую же эффективность, как и у винчестера Seagate. Momentus 7200.3 не самый быстрый, зато самый эффективный.

Мы уже наблюдали, как Seagate Momentus 7200.3 обеспечивает максимальную скорость передачи, что отражается и в тесте потокового чтения. Все четыре жёстких диска занимают в тесте лидирующие позиции, поскольку все они обеспечивают высокие скорости передачи данных. Давайте посмотрим на энергопотребление.

Samsung Spinpoint MP2 требует целых 4,4 Вт энергии в среднем для последовательного считывания данных, что слишком уж много. Другие винчестеры наглядно доказывают, что с этим тестом можно справиться и с энергопотреблением, на 25% меньшим (как минимум).

Из-за высокого энергопотребления Samsung Spinpoint MP2 довольно плохо выглядит в тесте производительности на ватт. Seagate вновь доминирует, соответствуя обещаниям компании представить самый эффективный жёсткий диск в индустрии. Hitachi Travelstar 7K320 и WD Scorpio Black обеспечивают в этом тесте идентичную производительность на ватт.

Наконец, давайте посмотрим на энергопотребление при воспроизведении DVD с жёсткого диска. Тест оказывается весьма полезным для оценки того, есть ли у жёстких дисков режим низкого энергопотребления, когда считывается фиксированный небольшой поток информации.

Western Digital справляется с тестом очень хорошо, поскольку накопителю требуется всего 1,3 Вт для воспроизведения фильма DVD с жёсткого диска. Hitachi Travelstar 7K320 потребляет 1,6 Вт, а Seagate и Samsung - около 2,0 Вт. Это даёт заметную разницу, если вы планируете смотреть видео с ноутбука на протяжении длительного времени при питании от аккумулятора, особенно если обеспечить минимальное энергопотребление других компонентов (таких как дисплей и центральный процессор).

На данной диаграмме можно удобно сравнивать энергопотребление в режиме бездействия и под нагрузкой протестированных жёстких дисков. Samsung Spinpoint MP2 требует столько же энергии, сколько старый Hitachi Travelstar 7K100, который относится к первому поколению мобильных жёстких дисков на 7200 об/мин этой компании. Seagate и Hitachi показывают хорошие результаты по энергопотреблению.

На последней диаграмме показано энергопотребление жёстких дисков в режиме бездействия после 10-минутного периода ожидания - это позволяет жёстким дискам перейти в режим наиболее экономичного энергопотребления, не останавливая шпиндель. WD Scorpio Black и Seagate Momentus 7200.3 показывают себя очень хорошо. Если операционная система не обращается к жёсткому диску, обе модели потребляют меньше 0,8 Вт энергии в режиме бездействия, что очень близко к уровню многих твёрдотельных накопителей, а также лучше, чем у большинства SSD-накопителей первого поколения, которое не было оптимизировано под максимальную эффективность.

Заключение

Хотя мы обнаружили сильные и слабые стороны у всех четырёх протестированных винчестеров, все они соответствуют требованиям высокопроизводительных жёстких дисков для ноутбуков, результаты тестов очень даже хорошие. Однако не следует вслепую покупать ту или иную модель, поскольку характеристики протестированных жёстких дисков оптимально подходят для разных применений.

Samsung Spinpoint MP2 даёт хорошую производительность, пропускная способность до 86 Мбайт/с просто великолепна, жёсткий диск доминирует в тесте приложений PCMark05, что довольно важно для оценки работы повседневных приложений. Однако мы бы не стали его рекомендовать в целом, поскольку время доступа и производительность ввода/вывода слабоваты, да и потребляет энергии он столько же, сколько первое поколение жёстких дисков на 7200 об/мин от Hitachi и Seagate. По эффективности энергопотребления Samsung просто ещё не догнал конкурентов.

Отличается сбалансированной производительностью и даёт высокие результаты во всех тестах, но он так и не оказывается нигде на первом месте, за исключением теста запуска Windows XP пакета PCMark05. Если вы хотите получить максимальную производительность или эффективность, то лучше выбрать другой жёсткий диск, но если эта модель будет предустановлена в вашем ноутбуке, то причин огорчаться нет - продукт вполне достойный.

Western Digital Scorpio Black показал себя во всей красе. Винчестер обеспечивает быстрое время доступа и великолепную производительность ввода/вывода, обходя все другие 2,5" жёсткие диски. Пропускная способность не может сравняться с показателями винчестера Seagate, но WD смог выдать великолепные результаты во всех тестах. И, несмотря на хорошие, хотя и не самые лучшие показатели энергопотребления, мы обнаружили некоторые сюрпризы: WD интегрировала хорошую систему управления энергопотреблением, благодаря которой накопитель потребляет меньше всего энергии в экономичном режиме бездействия и при воспроизведении DVD с жёсткого диска.

Seagate Momentus 7200.3 . Мы рассмотрели все четыре жёстких диска с перспективы мобильного использования, поэтому мы уделяли важное внимание соотношению производительности на ватт. Seagate не только поставила новый рекорд по пропускной способности передачи данных, но и обошла конкурентов, обеспечив лучшую комбинацию низкого энергопотребления и высокой производительности. Жёсткий диск не побеждает во всех тестах, но, в целом, он находится среди лидеров. Впрочем, отрыв от WD очень невелик.

Приветствую все, уважаемые читатели и посетители!!! 🙂

Продолжаем серию заметок о жестких дисках, и сегодня мне бы хотелось обратить внимание на такой параметр HDD, как скорость вращения шпинделя, на который насажены собственно пластины с данными. Важен ли этот параметр?

Конечно же да…

Жесткий диск — это сложное электромеханическое устройство. Оно сочетает в себе механическую и электронную часть. Механика обеспечивает вращение диска или пакета дисков (если жесткий диск построен на нескольких пластинах — как правило это диски большой емкости), обеспечивает сверхточное позиционирование головки над пластинами…Электроника — считывает, записывает и изменяет данные на диске непрерывно с очень большой скоростью.
Эти две составляющие должны работать слаженно и быть максимально надежными. В большей степени надежность зависит от механической части — примерно 80-90 процентов.

Один из главных составляющих механики диска — двигатель. Он должен обладать обязательным параметром — способностью очень долго поддерживать фиксированное число оборотов шпинделя.

Шпиндель должен вращаться заданное число оборотов. На сегодня есть несколько типов дисков, если смотреть на количество оборотов пластин:

5400 об/мин — В основном используются в ноутбуках, т.к. число оборотов низкое — значит выше надежность и ниже энергопотребление. А это критично для ноутбуков. Еще встречаются в настольных ПК в так называемых «зеленых» (экологичных) жестких дисках, которых отличает рекордно низкое потребление энергии.

7200 об/мин — 90% всех жестких дисков. Используются в основном в настольных ПК — они не критичны к потреблению энергии и им нужна высокая производительность. А производительность тем больше, чем больше оборотов делает шпиндель (это один из факторов). Можно сказать это золотая середина между скоростью и надежностью.

10 или 15 000 об/мин — Самые производительные диски, но и самые ненадежные… Высокое число оборотов приводит к сильному нагреву пластины — при этом угроза потери данных просто огромна! Ну и конечно — механический износ… Этот фактор, как говорится, никто не отменял. 😉

Итак, самыми приемлемыми на сегодня можно назвать диски с частотой вращения пластин 7200 оборотов в минуту. Нагрев приемлемый, и производительность выше, чем у дисков 5400 об/мин. Да и цена приемлемая. Высокооборотистые диски как правило очень дороги, а прирост производительности себя совершенно не оправдывает, из-за низкой надежности носителя.

А кому нужен жесткий диск, на котором опасно хранить информацию?

P.S. Напоминаю Вам, что очень скоро стартует мой новый проект, который целиком и полностью будет посвящен такому важному вопросу, как информационная безопасность. Подробности:

С каждым годом IT-индустрия практически в каждом из компонентов системного блока, стремится повысить скорость. Скорость вычислений, скорость доступа, скорость передачи – все это увеличивается ежеквартально.

Не обошли стороной эти скоростные изменения и сферу накопителей информации – жестких дисков. Здесь постоянно увеличивалась и увеличивается скорость вращения шпинделя жесткого диска, которая, в свою очередь влияет на скорость доступа к данным, скорость записи и скорость чтения информации.

Скорость вращения шпинделя жесткого диска

Скорость вращения шпинделя жесткого диска – это основная характеристика жесткого диска, которая напрямую влияет на результирующую производительность устройства.

На данный момент для десктопных вариантов систем, популярностью пользуются три вида жестких дисков по скорости вращения шпинделя – это 5400 об/мин., 7200 об./мин и 10 000 об./мин.

Естественно, у более скоростных жестких дисков помимо достоинств перед собратьями меньшими, существуют и недостатки для потребителя – это повышенная цена, более высокий уровень шума и большее энергопотребление. По поводу уровня шума – это довольно спорный и незначительный момент. На фоне подавляющего большинства шумных кулеров для обычных систем – может быть вообще не заметен.

Что же дает более высокая скорость вращения шпинделя для повышения скорости работы системы? Во-первых, это скорость случайного доступа к какой-либо информации на жестком диске. Естественно, время за которое головка чтения доходит до определенного места на пластине жесткого диска, в случае с 5400 об./мин. – существенно падает, по сравнению с 7200 об./мин или же 10 000 об./мин. Такая же ситуация и со скоростью записи.

Тестирование жестких дисков

Теперь давайте все это рассмотрим на показательных примерах. На ixbt.com провели тестирование четырех жестких дисков, которые существенно разнятся по параметрам. В результате были получены очень показательные графики, на которых четко видно превосходство более высокой скорости вращения шпинделя.

Итак, модели для тестирования:

• Western Digital Green - WD10EZRX (5400 об./мин.)
• Western Digital Blue - WD10EALX (7200 об./мин.)
• Western Digital Black WD1002FAEX (7200 об./мин.)
• Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ (10 000 об./мин.)

В большей мере нас интересуют три модели с разной скоростью вращения.

Теперь давайте рассмотрим графики тестирования:

1. Скорость чтения и скорость записи

Как видно из графиков тестирования, Green-серия с 5400 об./мин, провально отстает от всех. Особенно четко можно увидеть градацию по скорости вращения шпинделя, именно на графике времени доступа при чтении.

2. Произвольный доступ

Опять же, четко прослеживается заметное преимущество жестких дисков с 7200 об./мин. над «низкооборотистой» Green-серией, при чем на одном из графиков они вплотную подбираются к Veloci Raptor с 10 000 об./мин.

При тестировании жестких дисков в большинстве приложений, а также в игровых нагрузках, соблюдается все то же отставание Green-серии.

Итоги

После всего этого остается только подвести небольшие итоги. Безусловно, не все тесты были провальны со стороны Green с 5400 об./мин, так как скорость вращения шпинделя решает не все, но подавляющее большинство тестов, оказались печальными для Green-диска. В любом случае не стоит заострять внимание на одной характеристике. Для того же копирования файлов необходимо увеличении плотности записи, а не повышение скоростей вращающихся элементов накопителя. Так что комплексность анализа характеристик остается единственным правильным решением при выборе жесткого диска. Также важно помнить про основную характеристику жесткого диска – это объем памяти HDD , ведь «как ни крути», основная задача накопителя - хранить информацию.