Жесткий диск

Первый жесткий диск (1956): IBM RAMAC, имел емкость порядка 5 мегабайт, хранящихся на пятидесяти 24-х дюймовых дисках. Плотность записи составляла порядка 2000 бит на квадратный дюйм, скорость передачи данных — 8800 бит в секунду.

Похоже, рынок жёстких дисков продолжит развиваться, особенно в области ёмкости и скорости. За последние несколько лет жёсткие диски практически удвоили свою ёмкость, в отличие от производительности процессоров и системы в целом. А в будущем нам предстоит а от 2,5» до 1». Впрочем, в нашем обзоре мы не будем затрагивать внешние модели.

При выборе жёсткого диска пользователи больше всего смотрят на следующие факторы: соотношение цены и ёмкости, производительность, а также встроенные функции. Ну и, конечно, немалую роль играет репутация производителя. Среди других важных факторов отметим уровень шума и тепловыделение. Однако в этой области за последние несколько лет произошли существенные продвижения. В целом, сегодня все жёсткие диски работают очень тихо. Кроме тихого жужжания шпинделя, у жёстких дисков слышны только передвижения головок.

На момент выхода этой статьи переход с UltraATA на Serial ATA (SATA) идёт в полную силу. По сути, сегодня продаётся больше приводов SATA, чем моделей UltraATA, хотя, как нам кажется, оба интерфейса будут идти бок о бок ещё несколько лет. Слишком уж много систем UltraATA сегодня у пользователей, чтобы их игнорировать. И наверняка эти системы подвергнутся модернизации хотя бы раз.

Кроме того, Serial ATA по-прежнему обгоняет UltraATA лишь в немногих случаях. Хотя обе версии SATA (150 и 300 Мбайт/с) теоретически быстрее UltraATA/133 и UltraATA/100, на практике максимальная скорость чтения с физических дисков не превосходит 80 Мбайт/с, а у большинства моделей - 70 Мбайт/с. На практике и этого значения достигнуть сложно, поскольку файловая система (для большинства установок Windows это NTFS) вносит свой негативный вклад и последовательное считывание большого числа секторов происходит нечасто.

Время поиска для обычных моделей на 7200 об/мин меняется от 8 до 9 мс, в результате чего среднее время доступа составляет от 12 до 15 мс. Единственным исключением является линейка Raptor на 10 000 об/мин от Western Digital, которая отличается меньшим временем доступа и более высокой скоростью передачи данных.

SATA предлагает ещё одно преимущество, не считая простого и компактного кабеля, которое способно увеличить производительность под тяжёлыми нагрузками. Мы имеем в виду «родную» очередь команд Native Command Queuing (NCQ), которая сегодня уже поддерживается большим числом контроллеров и жёстких дисков. Благодаря NCQ, привод анализирует запросы на запись и чтение, после чего выстраивает их в наиболее оптимальном порядке. Целью NCQ является уменьшение числа передвижений головки.

К счастью, сегодня почти все производители решили проблему шума, перейдя с шариковых на гидродинамические подшипники. Переход с горизонтального на перпендикулярное магнитное поле, которое используется при вертикальной записи, должен обеспечить более высокую плотность хранения данных (обычно выражается в битах на квадратный дюйм). Поэтому в будущем можно ожидать приводы с более высокой ёмкостью, чем сегодня. Пока же производители предлагают ёмкость до 140 Гбайт на пластину, так что более высокие ёмкости жёстких дисков обусловлены установкой нескольких пластин в корпус. Со временем ёмкости пластин будут расти.

Хранение данных осуществляется через намагничивание крошечных доменов на пластине жёсткого диска. Магнитные домены организованы в секторы фиксированной ёмкости на концентрических дорожках, которая идёт из внутреннего участка диска наружу. Ориентация доменов всегда была горизонтальной, то есть параллельной поверхности пластины.

Продолжающаяся миниатюризация магнитных доменов жёстких дисков привела к «супер-парамагнитному эффекту», когда отдельные домены влияют на соседние и даже могут в некоторых ситуациях поменять их ориентацию. В результате можно получить невосстанавливаемую потерю данных.

Эта проблема приводит к пределу ёмкости хранения на пластинах. Однако этот барьер будет обойдён в 2006 году с выходом на рынок технологии вертикальной (перпендикулярной) записи. По названию понятно, что она меняет расположение доменов на перпендикулярное к поверхности диска, позволяя получить существенный прирост ёмкости в ближайшем будущем. Как предсказывает Hitachi, к 2007 году появятся 3,5» накопители с ёмкостью 1 Тбайт, а 1» накопители MicroDrives смогут хранить до 20 Гбайт.

Но вернёмся к настоящему времени. Давайте обсудим, как лучше всего выбрать жёсткий диск для вашего компьютера. Начнём с того, что решение следует принимать на основе реальных потребностей. Конечно, 400-Гбайт жёсткий диск кажется хорошей инвестицией на будущее, но он стоит больше, чем два накопителя по 200 Гбайт. Вряд ли подобное различие в цене будет оправдано, если жёсткий диск не будет заполнен и на половину.

Собственно, именно поэтому сегодня чаще всего покупают жёсткие диски не больше 250 или 300 Гбайт. Соотношение между ценой и ёмкостью (цена на гигабайт) у них очень даже хорошее, а ёмкости хватит на ближайшие 12-24 месяца. Да и цена от $100 до $150 кажется вполне разумной.

Если вы собираете новый ПК или обновляете старый, мы рекомендуем выбирать в качестве интерфейса Serial ATA. Он работает чуть быстрее благодаря очереди команд, его проще подключать, а накопители SATA стоят лишь чуть дороже эквивалентных моделей UltraATA (а иногда и столько же). Если же ваш компьютер поддерживает только UltraATA, не стоит приобретать дополнительный SATA-контроллер: небольшая разница в производительности не оправдывает дополнительных затрат.

Если доступны две версии одного и того же привода, отличающиеся только объёмом встроенного кэша, выбирайте модель с большим кэшем, если, конечно, разница в цене невелика. Как правило, следует брать накопитель с кэшем 8 или 16 Мбайт.

Наконец, рассмотрим некоторые сценарии использования. Любой жёсткий диск вполне подойдёт в качестве системного для настольного ПК, независимо от производителя. Если вы желаете взять самую тихую модель, обратите внимание на жёсткие диски от Samsung или Seagate. Хотя мы не проводили измерений уровня шума во время нашего тестирования, эти жёсткие диски хорошо известны своей тихой работой.

Ещё одно замечание: если вы хотите получить скоростную дисковую подсистему, но RAID 0 использовать не желаете, помните, что для данного случая лучшего всего выбирать Western Digital WD740 Raptor. Однако при цене $200 или больше за 74-Гбайт модель этот накопитель можно назвать весьма дорогим. Впрочем, прирост производительности будет действительно ощутим - скажем, при запуске Windows или Photoshop - по сравнению с другими настольными жёсткими дисками.

Компания Hitachi разработала новую головку записи/чтения для жестких дисков, которая позволит увеличить емкость винчестеров до 4Тб к 2011 году. Компания уже заявляла недавно, что достигла прорыва в своих исследованиях. Благодаря этому достижению, удалось создать головку записи/чтения размером 30-50 нанометров (примерно в 2000 раз тоньше человеческого волоса). Эта технология получила название «направленных перпендикулярно к плоскости магниторезистовых головок записи/чтения». Созданная Альбертом Фертом (Albert Fert) и Питером Грунбергом (Peter Grunberg), технология получила нобелевскую премию в области физики в 2007 году.

Благодаря новой разработке, Hitachi получила возможность увеличить емкость стандартных 3,5 дюймовых жестких дисков до 4 Тб, а 2,5-дюймовых до 1Тб. Компания планирует внедрить 50-нанометровую технологию к 2009 году, а 30-нанометровую к 2011 году. Таким образом, достигается плотность хранения информации в 500 гигабайт на квадратный дюйм (текущая плотность – 200 гигабайт на квадратный дюйм). Другим преимуществом новой разработки Hitachi является крайне малый уровень шума, при работе жесткого диска. Всего 30-40 дБ. Такие емкие и малошумные винчестеры будут отличным выбором для производителей цифровых видеоплееров.

Seagate Barracuda 7200.11: ещё одна модель на 1 Тбайт Первой жёсткий диск на 1 Тбайт представила Hitachi, недавно за ней последовала Western Digital. Теперь настала очередь Seagate. Новая линейка Barracuda 7200.11 обеспечивает ёмкость до 1 Тбайт и обладает великолепной производительностью, в ряде тестов обходя WD Raptor на 10 000 об/мин.Сегодня на рынке есть ёмкие винчестеры от трёх производителей, но какой из них выбрать?

Hitachi бьет рекорды и представляет самые маленькие жесткие диски

• http://www.thg.ru/storage/Hard Disk * http://www.samsung.ru/press/awards/infosys/?id=3702Тестирование современных жестких дисков IDE

• http://www.thg.ru/storage/raid_scaling_1/index.htmlRAID * http://www.prohdd.ruВсе о жестких дисках в мелочах