Как выбрать винчестер?

Сложно переоценить значение жесткого диска компьютера. Ведь кроме накопителя данных, жесткий диск служит устройством, на котором размещается одна или несколько операционных систем. И часто случается, что от качества накопителя многое зависит. Конечно, винчестеров сейчас много разных, но мы, в основном, будем говорить о самых популярных – дисках для настольных компьютеров, и, как правило, внутренних.
Заниматься тестированием и сравниванием тех или иных моделей мы не станем, лишь приведем ряд советов, которые помогут правильно выбрать жесткий диск, и помогут ответить на такие вопросы, как выбор оптимального интерфейса и чем отличаются некоторые стандарты, надежность, быстродействие, на что обратить внимание в магазине и тд.
ДлЯ решениЯ каких задаЧ вы предполагаете
использовать компьютер?
Для оптимальной работы компьютера необходимо, чтобы все компоненты в нем были сбалансированны по производительности. Очевидно, что высокопроизводительный компонент компьютера в окружении более медленных компонентов будет работать "в пол силы" и не оправдывать своей стоимости и, наоборот, медленный компонент в окружении более скоростных компонентов может "тормозить" всю систему. Следовательно, для выбора модели винчестера необходимо, чтобы основные характеристики винчестера соответствовали основным характеристикам компьютера. Для удобства выбора можно условно все компьютеры, в зависимости от выполняемых задач, разделить на несколько "классов", для которых можно рекомендовать определенный круг винчестеров:
1) Домашние и офисные компьютеры для стандартных офисных приложений (Word, Excel) и простых игр. Для таких компьютеров наиболее подходят винчестеры со следующими основными характеристиками: интерфейс – UDMA100 IDE, UDMA133 IDE, или UATA 133 IDE, скорость вращения диска – 5400 или 7200 оборотов в минуту, встроенный кэш объемом от 2 Мб.
2) Графические станции, издательские системы, системы автоматического проектирования, использующие "тяжелые" приложения под управлением "многозадачных" операционных систем типа Windows ХР, Mac OS. Для таких компьютеров наиболее подходят винчестеры со следующими основными характеристиками: интерфейс – Ultra160 Wide LVD SCSI или UDMA133 IDE, скорость вращения диска – 7200 об/мин, среднее время доступа – 8-10 мс, встроенный кэш объемом от 2 Мбайт.
3) Станции нелинейного видео-монтажа, сбора и обработки данных, работающие в реальном масштабе времени под управлением операционных систем типа Windows, Mac OS, UNIX. Для таких компьютеров наиболее подходят винчестеры со следующими основными характеристиками: интерфейс -UlDMA 160 SCSI , SATA или SAS, скорость вращения диска – 10000 об/мин, среднее время доступа – 6-8 мс, встроенный кэш объемом 2-8 Мбайт, средняя (непрерывная) скорость передачи данных – от 12 Мбайт/с.
4) Серверы баз данных, WEB-серверы, RAID-массивы под управлением операционных систем типа Windows Server, UNIX. Для таких компьютеров наиболее подходят винчестеры с интерфейсом – Ultra160 Wide LVD SCSI, Ultra320 Wide SCSI, SATA или SAS, скорость вращения диска – 10000 об/мин, среднее время доступа – 7-10 мс, встроенный кэш объемом 8 Мбайт, среднее время наработки на отказ 800-1000 тысяч часов.
Как выбрать
оптимальный интерфейс винЧестера?
Интерфейс IDE стандарт АТА.
При характеристике жестких дисков, чаще всего упор делают на скорость операций чтения/записи. И это правильно, ибо это главный показатель эффективности работы диска. Однако, с точки зрения компьютера, главным показателем является скорость обмена данными с жестким диском. Далеко не всегда быстрый "винт" сможет так же быстро передать данные. Взаимодействие с системной шиной контроллер жесткого диска осуществляет не непосредственно, а через специальный интерфейс устройств со встроенным контроллером – IDE (Integrated Drive Electronics).
На системной плате всегда имеется два 40-контактных IDE-разъема, а жесткий диск подключается к ним при помощи 40-жильного ленточного кабеля, известного в народе как «шлейф».
С помощью IDE-кабеля к одному IDE-разъему на системной плате можно подключить два IDE-устройства, поскольку кабель имеет один разъем для подключения к системной плате и два разъема для подключения устройств. Эти два устройства именуются главным (Master) и подчиненным (Slave).
Поскольку IDE-разъемов на системной плате два, то они именуются первичным (Primary) и вторичным (Secondary). Таким образом, всего в компьютере можно использовать четыре IDE-устройства, которые для BIOS будут именоваться: Primary Master, Primary Slave, Secondary Master и Secondary Slave.
В итоге аббревиатура IDE превратилась в некий обобщающий термин для любого дисковода со встроенным контроллером. Поэтому американский национальный институт стандартов – ANSI присвоил ему официальное название ATA (AT Attachment – AT-подключение), опубликовав в марте 1989 года стандарт CAM ATA. Таким образом, ATA и IDE – это синонимы, но в документациях используется именно ATA, поскольку существует уже несколько стандартов.
На сегодня существуют шесть версий стандарта ATA. Что приятно, все они обратно совместимы, т. е. устройства ATA-1 будут распрекрасно работать с интерфейсом ATA-5. Каждый последующий стандарт ATA основан на предыдущем.
Версия ATA-1 была окончательно утверждена в 1994 году. Этот стандарт определяет интерфейс ATA, в частности: 40/44-контактный разъем и кабель; параметры выбора конфигурации диска – Master/Slave (Главный/Подчиненный); параметры сигналов для основных режимов PIO и DMA. Режим программируемого ввода/вывода – PIO (Programmed I/O) указывает системе, с какой же скоростью производить обмен данными с жестким диском. В самом медленном режиме PIO-0 время передачи 16 бит (длительность цикла передачи) равняется 600 наносекундам (нс). При такой скорости за одну секунду можно передать максимум 3,3 Мб.
В большинстве современных жестких дисков поддерживается режим PIO-4 со временем цикла 120 нс и скоростью передачи 16,67 MBps (Мб/сек). Однако, для того, чтобы жесткий диск работал в этом режиме и даже в режиме PIO-3 (180 нс и 11,11 MBps), необходимо, чтобы IDE-порт компьютера относился к локальной шине, то есть работал через LV-Bus или PCI.
Большинство современных системных плат поддерживают оба эти режима.
Микросхему, которая обеспечивает работу контроллера непосредственно с памятью, в обход процессора, назвали микросхемой прямого доступа к памяти – DMA (Direct Memory Access).
Первые режимы DMA были не слишком-то быстрыми и, уж во всяком случае, не превосходили режим PIO-4. Начиная со спецификации стандарта ATA-4, интерфейс IDE стал поддерживать режимы скоростной передачи Ultra-DMA. Самый "медленный" режим Ultra-DMA 0 поддерживал такую же скорость, что и режим PIO-4 (16,67 Мб/с), а самый "быстрый" Ultra-DMA 5 обеспечивает передачу 100 Мб в секунду. Поскольку режимы DMA входят в спецификации стандартов ATA, то часто эти режимы называют Ultra-ATA. Причем, для режимов Ultra-DMA с 0-го по 2-й (16,67, 25 и 33,33 Мб/с соответственно), используют название Ultra-ATA/33; для режимов с 3-го по 4-й (44,44 и 66,67 Мб/с) – Ultra-ATA/66, ну а 5-й режим (время цикла 40 нс и передача 100 Мб/с) называют Ultra-ATA/100.
Стандарты ATA-2 и ATA-3 часто называют улучшенным IDE (Enhanced IDE – EIDE). Начиная с ATA-3, появился интерфейс ATAPI (ATA Packet Interface), позволяющий подключать к IDE-разъему также CD-ROM и накопитель на магнитной ленте.
ATA/ATAPI-4 появился в 1998 году, и в нем был реализован режим Ultra-DMA (UDMA) со скоростью передачи до 33 Мб/с. ATA/ATAPI-5 (начало 2000 г.) поддерживал уже UDMA/66 (Ultra-ATA/66). Разумеется, чтобы использовать режимы UDMA/33 и UDMA/66 нужно, чтобы этот режим поддерживал и интерфейс, и накопитель, и BIOS, и шлейф (для UDMA/33 80-жильный шлейф все же лучше 40-жильного).
В феврале 2000 года на официальном Форуме разработчиков Intel было объявлено о формировании рабочей группы по созданию стандарта последовательного ATA – SATA (Serial ATA).
В SATA используется 7-жильный кабель для обмена данными; обмен происходит по 1 биту за такт (в кабеле 1 линия для приема и 1 – для передачи) и 15-жильный силовой кабель. Одним кабелем можно подключить только одно устройство, что отменяет необходимость устанавливать перемычки (джампера) для устройства Master/Slave.
Узкий кабель в гораздо большей мере, чем шлейф параллельного ATA, способствует циркуляции воздуха внутри корпуса PC. Но самое главное – это скорость. Стандарт SATA-150 осуществляет передачу со скоростью 150 Мб/с, что в полтора раза выше, чем UDMA/100. Но SATA-300 и SATA-600 предполагают скорости 300 MBps и 600 MBps соответственно. Поэтому можно предположить, что постепенно будет происходить процесс вытеснения параллельного ATA его последовательным собратом SATA.
Но не спешите менять ваши девайсы ATA. SATA сегодня – это серверные решения. А для домашних, менее мощных машин, вполне достаточно даже ATA-4 (не говоря уже про офисные компьютеры).
Последовательные
интерфейсы
Последовательные технологии, такие как Serial ATA (SATA) и Serial Attached SCSI (SAS), позволяют преодолеть архитектурные ограничения, присущие традиционным параллельным интерфейсам. Свое название эти новые технологии получили от способа передачи сигнала, когда вся информация передается последовательно (англ. serial), единым потоком, в отличие от множественных потоков, которые используются в параллельных технологиях. Главное преимущество последовательного интерфейса заключается в том, что, когда данные передаются единым потоком, они движутся гораздо быстрее, чем при использовании параллельного интерфейса.
SATA расширяет возможности традиционной технологии ATA, обеспечивая передачу данных между дисковыми накопителями со скоростью 1,5 Гбайт в секунду и выше. Благодаря низкой стоимости в пересчете на гигабайты емкости диска, SATA будет оставаться господствующим дисковым интерфейсом в настольных ПК, серверах начального уровня и сетевых системах хранения информации, где стоимость является одним из главных соображений.
Технология SAS, преемница параллельного интерфейса SCSI, опирается на проверенную временем высокую функциональность своего предшественника и обещает значительно расширить возможности современных систем хранения данных масштаба предприятия. SAS обладает целым рядом преимуществ, не доступных традиционным решениям в области хранения данных. В частности, SAS позволяет подключать к одному порту до 16 256 устройств и обеспечивает надёжное последовательное соединение "точка-точка" со скоростью до 3 Гб/с.
Как выбрать винЧестер
с максимальным
быстродействием?
Быстродействие винчестера зависит от ряда параметров. Как скорость движения эскадры определяется скоростью самого медленного корабля, так и быстродействие винчестера определяется скоростью перемещения самых "тяжеловесных" его частей – механических узлов: пакета магнитных дисков и блока головок записи/чтения. Кроме того, "Внутренняя скорость передачи данных" зависит от того, как быстро данные на диске "пролетают" под головкой записи/чтения. Следовательно, для получения максимальной производительности, надо в любых случаях выбирать винчестер с максимальной "Скоростью вращения диска" и минимальным "Средним временем доступа".
Пиковая скорость работы винчестера, когда данные считываются не с диска, а из внутреннего кэша, зависит от "Внешней скорости передачи данных" и "Объема мультисегментного кэша". На эти параметры надо обращать внимание при выборе винчестера для файл-сервера или RAID-массива.
При выборе винчестера для работы в системах нелинейного
видеомонтажа или для многоканальных звуковых микшеров, где
Продолжение на стр. 9
недопустимы "разрывы" или "выпадения" в потоке данных, определяющим параметром будет "Непрерывная (потоковая) скорость передачи данных".
Как выбрать винЧестер
с максимальной
надежностью?
О надежности винчестера можно судить в первую очередь по параметру "Среднее время наработки на отказ (MBFT), час". Значение этого параметра получается исходя из результатов многочисленных тестовых испытаний данной модели винчестера на фирме – разработчике. Однако, как следует из названия, этот параметр – величина усредненная, и в какую сторону от этой середины попадет конкретный экземпляр – дело случая. Тем не менее, можно надеяться, что винчестер с MBFT=800 000 час. проработает много дольше, чем винчестер с MBFT=300 000 час.
Как и любое сложное электромеханическое устройство, винчестер очень чувствителен к механическим воздействиям – ударам и вибрации. Как показывает практика, достаточно однажды ударить винчестер, чтобы из-за деформации механических узлов, повреждения диска или головки записи/чтения, в винчестере стали появляться не устраняемые бэд-сектора. Параметр, характеризующий устойчивость винчестера к механическим воздействиям – "Перегрузка от удара в рабочем/нерабочем состоянии (Operating/ Nonoperating Shock), G".
недопустимы "разрывы" или "выпадения" в потоке данных, определяющим параметром будет "Непрерывная (потоковая) скорость передачи данных".
Как выбрать винЧестер
с максимальной
надежностью?
О надежности винчестера можно судить, в первую очередь, по параметру "Среднее время наработки на отказ (MBFT), час". Значение этого параметра получается исходя из результатов многочисленных тестовых испытаний данной модели винчестера на фирме – разработчике. Однако, как следует из названия, этот параметр – величина усредненная, и в какую сторону от этой середины попадет конкретный экземпляр – дело случая. Тем не менее, можно надеяться, что винчестер с MBFT=800 000 час. проработает много дольше, чем винчестер с MBFT=300 000 час.
Как и любое сложное электромеханическое устройство, винчестер очень чувствителен к механическим воздействиям – ударам и вибрации. Как показывает практика, достаточно однажды ударить винчестер, чтобы из-за деформации механических узлов, повреждения диска или головки записи/чтения, в винчестере стали появляться неустраняемые бэд-сектора. Параметр, характеризующий устойчивость винчестера к механическим воздействиям – "Перегрузка от удара в рабочем/нерабочем состоянии (Operating/ Nonoperating Shock), G".
Надежность винчестера в значительной степени зависит от температуры окружающей среды. Параметр, по которому можно судить о "жаростойкости" винчестера – "Рабочая температура (Operating temperature), °C". С другой стороны, сам винчестер потребляет электроэнергию, большую часть которой превращает в тепло, увеличивая температуру окружающей среды. Параметр, по которому можно судить о том, насколько винчестер будет нагреваться – "Потребляемая мощность (Power Management), Вт".
На Что обращать
внимание при покупке винЧестера?
1) Поинтересуйтесь гарантийным сроком, который дает фирма-продавец на покупаемый вами винчестер за указанную цену. Иногда цена, указанная в прайс-листе продавца, соответствует минимальному сроку гарантии (например, 6 месяцев), а за "фирменную" гарантию предлагается доплатить! Учтите, что большинство фирм-производителей дают на винчестеры гарантию не менее трех лет, и поэтому гарантия продавца в один или два года должна вас насторожить: либо эти винчестеры где-то долго лежали, либо они после ремонта, либо фирма-продавец не собирается заниматься этим продуктом так долго.
2) Поскольку многие фирмы-разработчики винчестеров имеют несколько заводов-изготовителей по выпуску винчестеров, которые находятся в разных странах с разным уровнем налогов и таможенных пошлин, цены на аналогичные модели, полученные от разных изготовителей, могут несколько отличаться. К сожалению, кроме цены, эти винчестеры могут отличаться по внешнему виду и, что хуже всего, по надежности. Особенно это касается винчестеров "Made in China". Поэтому, желательно перед покупкой навести справки у друзей и знакомых о внешнем виде покупаемого вами винчестера и стране, где винчестер был изготовлен, а при покупке сравнить предлагаемый вам винчестер с этими данными.
3) Остерегайтесь слишком низких цен.
В надежде, что мы смогли вам чем-то помочь, мы ждем вас на форуме www.forum.az с комментариями, отзывами, мнениями.

Владимир ЗИМИН