Характеристики жесткого диска

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.