Параметры жестких дисков

Форм-фактор определяет габариты жесткого диска. Для настольных систем основным считается формат 3, 5 дюйма, что означает воз­можность установки жесткого диска в соответствующие отсеки стан­дартных корпусов. Формат 5, 25 дюйма в настоящее время устарел, и такие жесткие диски больше не выпускаются. Для компактных ком­пьютеров предназначен формат 2, 5 дюйма, а сменные устройства выпускаются в специальных форматах 1, 8 дюйма (Toshiba PC Card Drives) или один дюйм (IBM Microdrive).

Плотность записи и емкость тесно связаны между собой. Поверхно­стная плотность записи зависит от расстояния между дорожками (поперечная плотность) и минимального размера магнитного домена (продольная плотность). Обобщающим критерием выступает плот­ность записи на единицу площади диска или емкость пластины. Чем выше плотность записи, тем больше скорость обмена данными между головками и буфером (внутренняя скорость передачи данных). В насто­ящее время стандартной считается емкость пластины 40 Гбайт, появи­лись диски с пластинами на 80 Гбайт (в ближайшей перспективе ожи­дается 120 Гбайт).

Скорость вращения шпинделя в основном влияет на сокращение сред­него времени доступа. Известно, что головке необходимо какое-то время на поиск данных (то есть для перемещения на нужную дорожку). К этому добавляется скрытое время доступа (задержки), обусловленное необходимостью провернуть диск до попадания сектора под головку. В лучшем случае оно окажется равным нулю, а в худшем будет равно времени полного оборота диска. Принято считать, что задержка в сред­нем равна времени полуоборота и составляет от 5, 6 мс (для дисков с частотой вращения 5400 об/мин) до 2 мс (для SCSI -дисков с частотой вращения 15000 об/мин).

Сегодня стандартом частоты вращения для жестких дисков с интер­фейсом IDE считается значение 5400 оборотов в минуту (среднее время доступа 9-10 мс), с интерфейсом SCSI — 7200 оборотов в минуту (среднее время доступа 7-8 мс). Изделия более высокого уровня имеют частоты вращения соответственно 7200 и 10000 оборотов в минуту (среднее время доступа 5-б мс). Для интерфейса SCSI появились диски с частотами вращения до 15000 оборотов в минуту.

Каждая «ступенька» прироста скорости обеспечивает увеличение общей производительности примерно на 25%. Следует обратить внимание на температурный режим работы устройств с высокими частотами вра­щения (особенно 10000 и более оборотов в минуту). Многие из них тре­буют специальных мер по охлаждению, вплоть до установки отдель­ных вентиляторов.

Объем буфера (кэш-памяти) в основном влияет на внутреннюю ско­рость передачи данных. В жестких дисках с интерфейсом IDE уста­навливают, как правило, буфер емкостью 2 Мбайт. В качестве исклю­чения можно назвать модель Western Digital Caviar Special Edition с буфером 8 Мбайт. Диски с интерфейсом SCSI обычно оснащают кэшпамятью объемом 4-8 Мбайт.

Эффективность контроллера определяет точность работы электро­механических и электронных компонентов жесткого диска и успеш­ность сопряжения с интерфейсом компьютера. Контроллер поддер­живает один из вариантов интерфейса в качестве основного и должен обеспечить совместимость «сверху вниз» с более старыми специфи­кациями. «Сердцем» контроллера является цифровой сигнальный процессор (DSP), программы для которого хранятся («зашиты») в самой микросхеме.

Сравнительно недавно фирмой Maxtor разработана технология DualWave (двойного потока). В контроллере диска впервые применено два процессора. Цифровой сигнальный процессор управляет приво­дами, отвечает за операции чтения-записи и коррекции ошибок. RISC-процессор собственной разработки Maxtor оптимизирован для опера­ций ввода-вывода и обработки команд интерфейса АТА. Оба процессора имеют свободный доступ к буферу данных и шине обмена данными между собой. Технология DualWave позволяет существенно повысить эффективность работы с потоковыми данными большого объема (видео, трехмерные игры, базы данных). Например, жесткий диск DiamondMax 6800 со скоростью вращения 5400 об/мин., осна­щенный блоком DualWave, на многих тестах уверенно опережает обычные диски со скоростью вращения 7200 об/мин.

Надежность — самый важный и, в то же время, неопределенный кри­терий. В принципе, каждый производитель указывает MTBF (Mean Time Between Failure) — среднее время наработки на отказ (измеря­ется в часах). Обычным показателем для дисков с интерфейсом IDE считается наработка на отказ 300 000-500 000 часов, с интерфейсом SCSI — до 1 000 000 часов. Этот параметр является чисто статисти­ческим. Для конкретного экземпляра он означает, что за период в 1000 часов его работы вероятность выхода из строя составит 0, 5% (при показателе наработки на отказ 200 000 часов). Таким образом, пятьсот тысяч часов MTBF, заявленных производителем, вовсе не означают, что ваш диск не сломается через час после покупки.

Если не заниматься ежедневным резервным копированием данных, то поломка жесткого диска влечет решение непростых проблем вос­становления информации. Иногда стоимость таких работ превышает цену нового винчестера. Поэтому при выборе жесткого диска обращают внимание на поддержку технологий сохранности данных.