Вы здесь:   Главная » Интересности    »    Жесткий диск. Что такое Винчестер и его разновидности

Жесткий диск. Что такое Винчестер и его разновидности

Цены и параметры жестких дисков давно сравнялись. Главное, чтобы винчестер не вышел из строя без возможности восстановления. У жестких дисков нет надежности. Вместо этого у них гарантийный талон) Независимо от производителя, из партии в 1000 дисков от 1 до 10 винчестеров возвращаются задолго до истечения гарантийного срока, даже если они позиционируются как серверные модели. Время от времени у всех производителей встречаются неудачные модели. К тому же, источник отказов зачастую располагается вне диска.

Восстановление данных с жёсткого диска

Немаловажен и такой параметр, как скорость вращения шпинделя. Обычно она составляет 7200 оборотов в минуту, но сейчас многие производители снижают ее до 5400 в целях уменьшения энергопотребления, шума и вибрации. Кстати, несмотря на то, что обычно основной шум про изводят кучи вентиляторов, расположенные в системном блоке, жесткий диск также может быть весьма шумным, особенно под нагрузкой. Так что последние параметры тоже важны. Конечно, за невысокую температуру во время работы и снижение шума приходится расплачиваться. Например, будет высокое время доступа. Это означает, что если ты запишешь на этот диск ОС и запустишь с него же несколько про грамм, то достойную скорость их работы получишь вряд ли. Или будет малая скорость. В 2013 году крупнейшая фирма производитель Seagate отказалась от производства жёсткий дисков 2,5 » со скоростью 5400.

Примечание!    Не стоит забывать и о том, что у каждого жесткого диска есть кэш-память, которая также оказывает влияние на производительность. Средний объем для дисков от Терабайта сегодня равен 32 Мб (16 Мб — это очень мало), но можно найти и модели с кэшем объемом 64 Мб,

Если диск шумит, то либо он сделан ранее 1999 года (древний), либо его уронили!

Самые вредные моменты для винта — это его пуск и остановка. В это время очень сильно изнашивается механическая часть. Повышается вероятность случайного повреждения поверхности. Вообще считается, что винт, который крутится без остановки, живет намного дольше.

IDE

IDE  — параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и оптических приводов) к компьютеру. Разработан в 1986 году фирмой Western Digital, позднее стал именоваться ATA, затем PATA.

Устаревший как морально так физически интерфейс подключения жёстких дисков, ныне не применяемый в компьютерах.

SATA

SATA (Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA).

Жёсткий диск SATA

SATA 1 (до 1,5 Гбит/с)

Первоначально стандарт SATA предусматривал работу шины на частоте 1,5 ГГц, обеспечивающей пропускную способность приблизительно в 1,2 Гбит/с (150 МБ/с). (20%-я потеря производительности объясняется использованием системы кодирования 8B/10B, при которой на каждые 8 бит полезной информации приходится 2 служебных бита). Пропускная способность SATA/150 незначительно выше пропускной способности шины Ultra ATA (UDMA/133). Главным преимуществом SATA перед PATA является использование последовательной шины вместо параллельной. Несмотря на то, что последовательный способ обмена принципиально медленнее параллельного, в данном случае это компенсируется возможностью работы на более высоких частотах за счёт отсутствия необходимости синхронизации каналов и большей помехоустойчивостью кабеля. Это достигается применением принципиально иного способа передачи данных (см. LVDS).

SATA 2 (до 3 Гбит/с)

Стандарт SATA/300 работает на частоте 3 ГГц, обеспечивает пропускную способность до 2,4 Гбит/с (300 МБайт/с). Впервые был реализован в контроллере чипсета nForce 4 фирмы «NVIDIA». Часто стандарт SATA/300 называют SATA II или SATA 2.0. Теоретически устройства SATA/150 и SATA/300 должны быть совместимы (как контроллер SATA/300 с устройством SATA/150, так и контроллер SATA/150 с устройством SATA/300) за счёт поддержки согласования скоростей (в меньшую сторону), однако для некоторых устройств и контроллеров требуется ручное выставление режима работы (например, на ЖД фирмы Seagate, поддерживающих SATA/300, для принудительного включения режима SATA/150 предусмотрен специальный джампер).

Data кабель SATA

SATA 3 (до 6 Гбит/с)

Спецификация SATA Revision 3.0 представлена в июле 2008 и предусматривает возможность передачи данных на скорости до 6 Гбит/с (600 Мбайт/с для данных с учетом 10b/8b кодирования). В числе улучшений SATA 3.0 по сравнению с предыдущей версией спецификации, помимо более высокой скорости, можно отметить улучшенное управление питанием. Также сохранена совместимость, как на уровне разъёмов и кабелей SATA, так и на уровне протоколов обмена.

кабель питания SATA

SATA Revision 3.1

Новшества:

  • mSATA, SATA для SSD накопителей в мобильных устройствах, PCI Express Mini Card-подобный разъем, который электрически несовместим
  • Zero-power оптического привода. В режиме ожидания оптический привод SATA не потребляет энергию
  • Queued TRIM Command улучшает производительность SSD накопителей
  • Required Link Power Management снижает общее энергопотребление системы из нескольких устройств SATA
  • Hardware Control Features позволяет хост-идентификацию возможностей устройства

SATA Revision 3.2 — SATA Express

  • SATA Express программно совместим с SATA, но в качестве несущего интерфейса используется PCI Express. Конструктивно представляет собой два рядом расположенных в длину SATA порта, что позволяет использовать как накопители с интерфейсом SATA, так и непосредственно накопители, изначально поддерживающие SATA Express. Скорость передачи данных при этом достигает 8 Гбит/с в случае использования одного разъема и 16 Гбит/с в случае если задействованы оба разъема SATA Express.
  • µSSD (micro SSD) — представляет из себя BGA интерфейс для подключения миниатюрных, встроенных накопителей.

AHCI, или как использовать преимущества Serial ATA

Вы купили новый винчестер с интерфейсом Serial ATA. И, конечно, много слышали о новой интересной функции, реализованной в последних моделях — NCQ. Предвкушая заметный прирост скорости загрузки Windows и программ, а также снижение шума винчестера, вы подключаете винчестер, устанавливаете операционку и… Теперь вам потребуется проделать дополнительные манипуляции, чтобы включить поддержку AHCI и установить подходящие драйверы. Иначе технология NCQ, равно как и другие интересные функции, останется незадействованной. Идея, лежащая в основе технологии NCQ (Native Command Queuing), уже не раз была реализована в жестких дисках и контроллерах, но не в тех, что применяются в обычных персоналках.

  • Итак, вот какой принцип лежит в основе NCQ. Как известно, жесткий диск работает довольно медленно, по сравнению с другими устройствами ПК ввиду его механической природы. Особенно много времени тратится на перемещение головок между дорожками, на которых расположены запрошенные системой сектора с данными. Чтобы эти перемещения минимизировать, можно применить хорошо известный в информатике метод переупорядочивания очереди команд. В данном случае в качестве критерия перестройки используется расстояние между дорожками, к которым будет производиться доступ. Команды на чтение, поступающие к жесткому диску со стороны системы, выполняются не по порядку, а накапливаются в очереди. Там они меняются местами таким образом, чтобы головка при выполнении соседних запросов смещалась как можно меньше. За счет этого и достигается ускорение. Не все запросы будут выполнены быстрее — некоторые могут «застрять» в очереди, пропуская другие запросы. А появление запроса на запись вообще осложняет обработку очереди команд, так как возможна ситуация нарушения целостности данных.

Кроме того, подобная технология даст выгоду только в том случае, если команды винчестеру поступают плотным потоком и намного быстрее, чем он успевает их выполнить. В условиях современных ПК такая ситуация происходит не очень часто — в основном в момент загрузки ОС и больших программных пакетов. Поэтому за реализацию технологии NCQ взялись только в последнее время, хотя в серверной среде интеллектуальное переупорядочивание команд применяется давно и успешно.

Протокол AHCI

Контроллер Serial ATA, согласно требованиям этого стандарта, должен поддерживать, как минимум, 2 режима работы. Первый — режим эмуляции стандартного контроллера ATA. В этом режиме контроллер полностью повторяет протокол обращения к жесткому диску PATA и, с точки зрения операционной системы и драйверов, не отличается от контроллера PATA. При этом подключенные к нему винчестеры эмулируются либо как устройства Master на отдельном канале, либо, если ОС «не понимает» более двух каналов — как пары устройств Master и Slave. Этот режим включен по умолчанию, он полностью поддерживается всеми ОС и BIOS.
Проблема в том, что в режиме эмуляции реализация дополнительных функций Serial ATA частично или полностью невозможна, иначе совместимость с классической реализацией ATA будет нарушена. Поэтому контроллер имеет возможность переключиться в «родной» (Native) режим Serial ATA.

Протокол AHCI (Advanced Host Controller Interface) как раз описывает поведение контроллера в режиме Native с точки зрения системы. Он описывает, каким образом контроллер обрабатывает очередь команд, где и как они хранятся, как программист должен помещать команды в очередь и где получать результаты их выполнения. Все условности протокола ATA отброшены, все сложности с манипулированием регистрами и флагами упразднены за ненадобностью. Реализация всех дополнительных функций Serial ATA, включая NCQ, Hot Swap, Port Multiplier, Staggered Spin-Up и т.д., теперь ничем не ограничивается.

AHCI является дополнением к стандарту SATA, который, в общем-то, не описывает требования к хост-контроллерам (контроллерам со стороны вычислительной системы, к которой подключен винчестер). Вместе с AHCI стандарт Serial ATA является законченным решением для организации дисковой подсистемы в ПК нового поколения.
Вместе с тем теряется совместимость с программным обеспечением, не поддерживающим Serial ATA изначально. Работать в двух режимах одновременно контроллер не может. Переключаясь в режим Native, он теряет возможность принимать команды от программного обеспечения, не «понимающего» протокол AHCI.
Таким программным обеспечением, как ни странно (или что неудивительно), является операционная система Windows. Как признаются разработчики этой операционной системы в специальном документе (www.microsoft.com/whdc/device…alATA_FAQ.mspx), дисковая подсистема всех версий Windows, вышедших до версии Vista, поддерживать AHCI не будет. Объясняют они это наличием особенностей в реализации AHCI производителями разных контроллеров. В будущем в ядре Windows будет реализован новый механизм подключения драйверов — Ataport, и в составе драйверов будет идти стандартный минипорт для Native-режима контроллера Serial ATA.
Мы обладатели новых операционных систем семейства Windows уже с лёгкостью можем пользоваться подобными благами увеличения производительности. В данный момент последние версии ОС Windows  неплохо устанавливаются без сторонних драйверов, что благотворно сказывается не только на имидже компании, но и на удобстве для обычного пользователя.

Ну вот и всё чем бы я хотел бы поделиться с Вами на тему жёсткого диска.

поделиться с друзьями:

обновлено: 9.06.2016

оставить комментарий

Подписаться на почтовую рассылку*
*политика конфиденциальности Google
Комментарии
  1. Евгений Фалчиян

Оставить комментарий

Авторизоваться через: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Ознакомиться с пользовательским соглашением

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: