FAQ: что такое HDD, SSD и гибридные накопители. Советы и справочная информация

Какие особенности винчестеров, используемых в ноутбуках?

Мобильные винчестеры в сравнении с накопителями для настольных систем, кроме того, что компактнее и потребляют меньше энергии, еще и обладают такой характеристикой, как стойкость к вибрациям, тряскам и падению. Причина этого в том, что ноутбук, используемый даже не в экстремальных условиях, постоянно двигается. А жесткий диск - система электронно-механическая.

Каковы основные параметры мобильных HDD в сравнении с настольными?

В наиболее популярных сегодня лэптопах используются винчестеры на 60-120 Гбайт, тогда как в настольные системы ставят накопители от 200 Гбайт. Причина в том, что в тонкий корпус мобильного HDD не удается установить более двух пластин, физический диаметр (форм-фактор) которых, как правило, 2,5 дюйма. В винчестерах для настольных систем используются более информационно-емкие 3,5-дюймовые пластины.

Энергопотребление у мобильных моделей жестких дисков 5 Вт и менее, тогда как настольные HDD потребляют 10-15 Вт и более. Проблема минимизации энергопотребления решается в основном за счет понижения частоты вращения дисков. Сегодня фактический стандарт для мобильных винчестеров - частота 5400 об/мин, тогда как в ПК диски вращаются с частотой 7200 (иногда 10 000 об/мин).

Среднее время доступа к хранимым данным, в значительной степени определяемое скоростью вращения пластин, в мобильном варианте увеличивается до 14-18 мс, тогда как в настольных системах оно составляет 8-15 мс.

От чего зависит объем винчестера?

От количества пластин, используемых технологий и методов записи.

Что такое перпендикулярная запись?

Перпендикулярная запись - это новая, более прогрессивная технология магнитной записи, в сравнении с широко используемой сейчас технологией продольной записи. Если при продольной записи биты информации сохраняются в располагаемых вдоль дорожки доменах, то при вертикальной - перпендикулярно дорожке. То есть в традиционном способе записи домена как бы лежат на дорожках, а в перпендикулярном - "вбиты" в дорожку подобно гвоздям.

Такая ориентация доменов позволяет использовать для записи более сильные магнитные поля и снизить занимаемую доменом площадь.

В настоящее время плотность записи у современных образцов - 100-150 Гбит/кв. дюйм (15-23 Гбит/кв. см), а в перспективе может достигнуть 400 - 500 Гбит/кв. дюйм (60 - 75 Гбит/кв. см). Предполагается, что совершенствование методов перпендикулярной записи позволит в 10 раз увечить объемы винчестеров. Максимально достижимая плотность записи для продольного метода оценивается в 150 Гбит/кв. дюйм (23 Гбит/кв. см).

Жесткие диски с перпендикулярной записью доступны на рынке с 2005 года.

Что такое скрытый раздел винчестера?

Многие крупные производители (IBM, Dell, Tochiba, Sony, Acer и др.) организовывают на винчестерах современных ноутбуков скрытый раздел, в котором располагается образ предустановленной ОС вместе с дополнительными программными пакетами от производителя. Такое решение позволяет восстанавливать при необходимости первоначальное состояние диска с установленной операционной системой и основными программами. Но при этом теряются все, либо только хранимые на диске С: пользовательские данные, поэтому нужно заранее позаботиться о их резервировании на других носителях.

Впрочем, и содержимое скрытого раздела рекомендуется скопировать на резервный CD/DVD на случай появления проблем с винчестером или его замены. Имея такую резервную копию, можно при необходимости получить дополнительное дисковое пространство, удалив предустановленную OC c помощью Partition Magic или другой подобной утилиты.

В чем разница между SATA и PATA винчестерами?

Разница в основном в типе используемого интерфейса. Электронно-механическая основа идентична. Традиционный параллельный интерфейс PATA (называемый до появления SATA просто АТА) имеет максимальную пропускная способность - 133 Мбайт/сек, хотя практически гораздо меньше. SATA (англ. Serial ATA) - имеет три модификации: SATA150, SATA300 и SATA600, работающих на частотах 1,5 ГГц, 3,0 ГГц и 6,0 ГГц и обеспечивающих пропускную способность до 150, 300 и 600 Мбайт/сек соответственно.

В сравнении с PATA последовательный принцип передачи позволил уменьшить количество проводов в интерфейсном кабеле с 80 до 7, а его максимальную длину увеличить с 46 см до 1 метра.

В PATA на один шлейф можно подключать по два устройства (при этом они делят общую пропускную способность канала), а каждое SATA-устройство использует отдельный интерфейсный кабель и может подключаться <на лету>, при включенном ПК. Еще один плюс SATA - не требуется выбирать вручную с помощью джамперов режимы - Master\Slave. Настройка, какой из винчестеров считать главным, производится в BIOS.

По новому кабелю питания для SATA-дисководов (распаиваемому на 15-ти контактный разъем) подается три напряжения питания: +12 В, +5 В и +3,3 В. Однако современные SATA-дисководы не требуют 3,3 В, что дает возможность использовать переходник с разъема питания РАТА на SATA. При этом ряд SATA-винчестеров имеют оба типа разъемов, и в этом случае необходимо помнить, что одновременное подключение питания к двум разъемам может привести к повреждению накопителя.

Что такое технология NCQ?

Эта технология используется в SATA-винчестерах для повышения быстродействия. NCQ - или Native Command Queuing (встроенная очередь команд) - позволяет накапливать запросы чтения\записи и оптимизировать порядок их выполнения с учетом минимизации количества перемещений головок и их простоя в ожидании нужного сектора. NCQ значительно повышает производительность при одновременной работе нескольких программ, которые используют произвольное чтение данных с винчестера. Технология должна поддерживаться и жестким диском, и SATA-контроллером чипсета.

Что такое твердотельный жесткий диск?

SSD (Solid-State Disk), или твердотельный диск - новый тип накопителей, начинка которых физически не имеет ничего общего с традиционными винчестерами. На самом деле - это массив флэш-памяти с винчестерным интерфейсом и способом доступа. Подключается к ПК SSD по традиционным интерфейсам SATA или PATA и внешне отличается от HDD лишь более компактными габаритами. SSD свойственны все преимущества и недостатки флэш-памяти.

SSD 256 Гб - ёмкость флэш-винчестеров приближается к таковой у HDD

К преимуществам SSD в сравнении с HDD можно отнести:

• меньшее время доступа (лишь при произвольном чтении);
• малое энергопотребление;
• полную бесшумность;
• уменьшенные размеры,
• высокую ударопрочность.

К недостаткам, кроме высокой цены, относятся:

• меньшая скорость чтения/записи (больших массивов данных);
• меньшая емкость (примерно в 2-5 раз).

Впрочем, указанных преимуществ уже достаточно, чтобы имело смысл оснащать SSD-накопителями бизнес-ноутбуки, а также ультрапортативные модели. Уже сегодня некоторые производители-сборщики предлагают устанавливать SSD вместо HDD в настольные ПК, но стоит такая замена пока недешево.

Что такое гибридные HDD?

Так называется новый тип винчестеров, в состав которых входит массив быстродействующей энергонезависимой флэш-памяти, используемой в качестве промежуточного звена между ОЗУ и винчестером. Гибридные винчестеры демонстрируют повышенное быстродействие при определенных типах операций чтения/записи, позволяют ускорить процесс первоначальной загрузки и уменьшить энергопотребление. Организовать такой режим работы позволяют программные технологии ReadyDrive и ReadyBoost, входящие в состав Windows Vista.

Samsung MH80 - а с виду обычный винчестер

Впрочем, применяемый опционально в платформе Santa Rosa модуль быстрой памяти (Robson) позволяет использовать в подобном режиме и обычные винчестеры.

Недостаток подобных винчестеров связан с ограниченным количеством циклов чтения/записи у флэш-памяти, что может вызывать уменьшение рабочей емкости флэш-массива задолго до окончания срока службы накопителя и ноутбука. Хотя с развитием технологий этот показатель постоянно увеличивается, но пока не превышает нескольких миллионов.

Первой выпуск гибридных HDD начала Samsung.

Что такое мобильные винчестеры?

Внешние жесткие диски, называемые также мобильными, позволяют легко перенести вашу фильмотеку или всю музыку с одного компьютера на другой, прихватить их с собой в отпуск или командировку. Конструктивно такие накопители представляют собой стандартный винчестер, помещенный в небольшой бокс и снабженный USB или FireWire (IEEE-1394) интерфейсом для подключения к компьютеру. Наиболее удобны и мобильны накопители с 2,5 или 1,8 дюймовыми пластинами.

Творческие личности могут купить набор <сделай сам>, состоящий из дешевого, легкого, прочного корпуса-бокса с интерфейсом USB, куда можно установить любой необходимый или уже имеющийся у вас накопитель.

Можно ли заменить винчестер в ноутбуке?

Замена винчестера - одна из немногих возможностей апгрейда ноутбука. Необходимо подбирать новый HDD под правильные габаритные размеры и интерфейс (SATA, PATA). Установка накопителя с меньшей частотой вращения возможна, но нецелесообразна. Повышенная скорость сможет дать некоторое увеличение производительности, но увеличит энергопотребление и тепловыделение, а возможный перегрев некоторых компонентов может привести к непредсказуемым последствиям.

Винчестеры каких фирм лучше покупать?

Производство жестких дисков - технология дорогостоящая, позволить ее себе могут лишь несколько крупных компаний. Большую часть всех винчестеров производят: Seagate, Western Digital, Samsung, а также подразделение Hitachi, ранее принадлежавшее IBM. Последняя в свое время считалась хорошим производителем, ее продукции доверяли. Однако позже появились серии, в которых массовые отказы винчестеров стали закономерностью. IBM решила избавиться от убыточного подразделения.

Fujitsu продолжает выпускать жесткие диски для ноутбуков, но покинула в 2001 году массовый рынок винчестеров для настольных систем.

Портативный внешний жесткий диск

Крупный производитель 2,5- и 1,8-дюймовых жестких дисков для ноутбуков - Toshiba. Одним из лидеров в производстве HDD являлась компания Maxtor, поглощенная в 2006-м Seagate. Это не первый подобный опыт Seagate - в середине 90-х компания приобрела другого, менее известного производителя - Conner.

Из присутствующих на рынке производителей жестких дисков для настольных систем наиболее популярны Western Digital и Seagate, при этом модели Western Digital считаются несколько более шумными. Многие предпочитают продукцию именно этих фирм, но те, кто не требует высоких характеристик, отдает предпочтение Samsung за выгодное соотношение цена/качество.

Что такое RAID?

Поддерживаемая всеми современными чипсетами технология RAID (Redundant Array of Independent Disks - избыточный массив независимых дисков) позволяет использовать несколько сравнительно небольших и недорогих дисков для получения производительности и отказоустойчивости, не достижимых для одного большого и дорогого диска.

Имеются три уровня технологии: RAID 0, RAID 1, RAID 0+1.

Ускорить работу HDD позволит использование RAID 0, при этом данные распределяются по двум или более жестким дискам. В результате почти удваивается скорость доступа к данным, однако при отказе одного из дисков теряются все данные.

Уровень RAID 1 увеличивает надежность хранения, при этом файлы с одного диска дублируются или, как говорят, <зеркалируются> на другом. Основное достоинство: ваша система продолжит работать, даже если один из дисков выходит из строя. Недостаток: для хранения данных отводится объем, равный емкости меньшего из дисков, и система не может использовать <избыточный> объем большего диска.

Уровень RAID 0+1 объединяет возможности и преимущества первых двух уровней, позволяя и распределять, и дублировать данные, однако для этого требуется уже не менее четырех дисков, что увеличивает тепловыделение и шум. Ноутбуки себе такой возможности пока позволить не могут, но первые два уровня для двухдисковых лэптопов вполне доступны. Примером может служить Fujitsu Siemens Computers AMILO серии X.

Нужен ли для винчестеров дополнительный вентилятор?

Энергопотребление и тепловыделение современных винчестеров вносит солидный вклад в общесистемные, и часто для винчестеров устанавливают дополнительное охлаждение. Однозначно необходимо оно в случае повышенной температуры внутри корпуса из-за недостаточной вентиляции. В противном случае особой необходимости в дополнительном охлаждении HDD нет, производители рассчитывают тепловые режимы всех компонентов накопителя и гарантируют его работоспособность без внешнего охлаждения.

Конечно, температура винчестера зависит от его загрузки, а долговечность и надежность снижаются при перегреве.

Вердикт: кулер для винчестера востребован только оверклокерами, для которых лишний градус внутри системного блока - неприятность, и владельцами RAID-массивов.

Виктор Чистяков, 05.10.2007
Источник: mobimag.ru