Какой выбрать жесткий диск, чтобы он хорошо и долго работал. Western Digital Red: специальные HDD для NAS

Разные сегменты рынка сегодня

Рынок 3,5" жёстких дисков разбит на различные сегменты, но разобраться в них довольно просто. Есть жёсткие диски, которые нацелены на максимальную производительность со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин, а есть продукты, которые призваны обеспечивать максимальную ёмкость при минимальном энергопотреблении. Причём в обоих сегментах могут присутствовать модели как для потребителей, так и для корпоративных пользователей. Собственно, так в нашем случае и получилось: Samsung Spinpoint F3EG - экономичный высокоёмкий жёсткий диск для потребителей, а Constellation ES - производительный и ёмкий винчестер для корпоративных клиентов. На этот раз мы решили опустить разделение рынка на сегменты, поскольку оба винчестера являются потенциальными кандидатами на работу в хранилищах NAS или файловых серверах как дома, так и в сфере малого и среднего бизнеса.

История двух терабайт

Первые 2-Тбайт жёсткий диск представила Western Digital - модель . Перед нами экономичный жёсткий диск с четырьмя пластинами, и потребовалось несколько месяцев, прежде чем WD и конкуренты представили на рынок 2-Тбайт винчестеры с высокой производительностью. Spinpoint F3EG появился совсем недавно, до него у Samsung просто не было 2-Тбайт моделей.

Все другие производители жёстких дисков уже обновили и модифицировали свои модели на 2 Тбайт, увеличив плотность хранения данных, производительность и эффективность. Но отметка 2 Тбайт по-прежнему является максимальной ёмкостью, которую вы можете получить от одного жёсткого диска - и мы предполагаем, что так оно будет до второй половины этого года. Поэтому у энтузиастов нет альтернативы - им придётся выбирать для хранилищ с высокой ёмкости одну из 2-Тбайт моделей.

7200 или 5400 об/мин?

На этот вопрос можно довольно быстро ответить исходя из предназначения жёсткого диска: планируете ли вы использовать его для операционной системы или приложений? Если вы будете устанавливать в ПК только один винчестер для ОС, то тогда имеет смысл брать самую быструю модель, какую вы сможете найти - поэтому винчестер должен иметь скорость вращения шпинделя 7200 об/мин. Всем остальным, кто планирует запускать ОС и приложения со скоростного жёсткого диска или даже с супер-быстрого твёрдотельного SSD-накопителя , лучше посмотреть в сторону более эффективных по энергопотреблению высокоёмких жёстких дисков. То же самое касается и использования жёстких дисков во внешних устройствах или оснастках: модели на 5400 об/мин будет достаточно, если вам требуется только хранить, резервировать или архивировать файлы.

В данном обзоре мы рассмотрим новый жёсткий диск Samsung Spinpoint F3EG, который не призван побеждать по производительности, но зато отличается высокой эффективностью энергопотребления. Второй жёсткий диск Seagate Constellation ES - производительная модель, нацеленная на корпоративных клиентов, причём на рынке появились модели с интерфейсами SATA 3 Гбит/с или SAS 6 Гбит/с. Какой жёсткий диск лучше всего подходит для ваших нужд?

Нажмите на картинку для увеличения.

Суффикс EG у названия моделей жёстких дисков Samsung расшифровывается как EcoGreen, и по нему уже сразу же становится понятно предназначение накопителя: он должен потреблять минимум энергии. Но здесь, как обычно следует разделять медленные маломощные накопители и модели с наибольшей эффективностью, то есть с лучшей производительностью на ватт. К какому классу относится новинка Samsung? Это вы узнаете из нашей статьи.

Данный новичок на рынке прекрасно справился с обеспечением высокой ёмкости при низком энергопотреблении. В наших тестах участвовала 2-Тбайт топовая модель, но вы можете приобрести 1,5-Тбайт версию. Ограниченный выбор ёмкости подчёркивает, что данный продукт нацелен на окружения с максимальным объёмом хранения данных. Ещё раз отметим, что перед нами первый 2-Тбайт жёсткий диск Samsung, а также первый винчестер этой компании, использующий четыре пластины. Этот производитель обычно поддерживал высокую ёмкость при малом числе пластин (Samsung стал первым, представившим 1-Тбайт винчестер на трёх пластинах), но времена меняются.

Накопитель по-прежнему использует интерфейс SATA 3 Гбит/с. Впрочем, установка SATA 6 Гбит/с вряд ли что-то изменила бы, поскольку винчестер ограничивается физической скоростью чтения с пластин. Мы получили максимальную скорость передачи данных (чтение) 115 Мбайт/с - хороший результат. Средняя и минимальная пропускная способность, с другой стороны, несколько разочаровали. То же самое можно сказать про время доступа и производительность ввода/вывода: этот винчестер явно был нацелен на минимальное энергопотребление, но, увы, при этом ему пришлось избавиться от всех амбиций на высокую производительность, за исключением пропускной способности. Зная его результаты производительности в тесте PCMark Vantage, мы не рекомендуем использовать этот винчестер в качестве системного накопителя.

Каковы же новости по энергопотреблению? Мы измерили энергопотребление в режиме бездействия на уровне 4,1 Вт - это не рекорд по сравнению с другими жёсткими дисками, но всё же меньше, чем энергопотребление в режиме бездействия Barracuda LP, также экономичного жёсткого диска с четырьмя пластинами. Впрочем, рекорд по минимальному энергопотреблению по-прежнему принадлежит винчестеру WD RE4. Энергопотребление при фиксированных нагрузках, таких как проигрывание потока видео FullHD или активность ввода/вывода в сценарии рабочей станции, тоже было невысоким, но, опять же, новых рекордов мы не получили.

В итоге, данная модель жёсткого диска даёт приятную пропускную способность и низкое энергопотребление, да и нагревается корпус винчестера минимально. Но, увы, производительность в приложениях разочаровывает, эффективность энергопотребления находится на среднем уровне. Жёсткий диск Samsung прекрасно подходит для таких сфер хранения данных, как резервирование или архивация. Но в качестве системного накопителя или для запуска приложений мы бы его не рекомендовали.

Нажмите на картинку для увеличения.

Приветствую все, уважаемые читатели и посетители!!! 🙂

Продолжаем серию заметок о жестких дисках, и сегодня мне бы хотелось обратить внимание на такой параметр HDD, как скорость вращения шпинделя, на который насажены собственно пластины с данными. Важен ли этот параметр?

Конечно же да…

Жесткий диск — это сложное электромеханическое устройство. Оно сочетает в себе механическую и электронную часть. Механика обеспечивает вращение диска или пакета дисков (если жесткий диск построен на нескольких пластинах — как правило это диски большой емкости), обеспечивает сверхточное позиционирование головки над пластинами…Электроника — считывает, записывает и изменяет данные на диске непрерывно с очень большой скоростью.
Эти две составляющие должны работать слаженно и быть максимально надежными. В большей степени надежность зависит от механической части — примерно 80-90 процентов.

Один из главных составляющих механики диска — двигатель. Он должен обладать обязательным параметром — способностью очень долго поддерживать фиксированное число оборотов шпинделя.

Шпиндель должен вращаться заданное число оборотов. На сегодня есть несколько типов дисков, если смотреть на количество оборотов пластин:

5400 об/мин — В основном используются в ноутбуках, т.к. число оборотов низкое — значит выше надежность и ниже энергопотребление. А это критично для ноутбуков. Еще встречаются в настольных ПК в так называемых «зеленых» (экологичных) жестких дисках, которых отличает рекордно низкое потребление энергии.

7200 об/мин — 90% всех жестких дисков. Используются в основном в настольных ПК — они не критичны к потреблению энергии и им нужна высокая производительность. А производительность тем больше, чем больше оборотов делает шпиндель (это один из факторов). Можно сказать это золотая середина между скоростью и надежностью.

10 или 15 000 об/мин — Самые производительные диски, но и самые ненадежные… Высокое число оборотов приводит к сильному нагреву пластины — при этом угроза потери данных просто огромна! Ну и конечно — механический износ… Этот фактор, как говорится, никто не отменял. 😉

Итак, самыми приемлемыми на сегодня можно назвать диски с частотой вращения пластин 7200 оборотов в минуту. Нагрев приемлемый, и производительность выше, чем у дисков 5400 об/мин. Да и цена приемлемая. Высокооборотистые диски как правило очень дороги, а прирост производительности себя совершенно не оправдывает, из-за низкой надежности носителя.

А кому нужен жесткий диск, на котором опасно хранить информацию?

P.S. Напоминаю Вам, что очень скоро стартует мой новый проект, который целиком и полностью будет посвящен такому важному вопросу, как информационная безопасность. Подробности:

Добрый день уважаемые читатели, сегодня я хочу затронуть вот такую тему, что такое скорость вращения шпинделя жесткого диска , как ее определить, и понять какая скорость хорошая, а какая нет. Думаю это будет интересно начинающим инженерам систем хранения данных, так как от понимания данной темы будет зависеть производительность СХД систем, а именно сколько ваш дисковый массив сможет на себе тащить, без тормозов и аварий. Мне в момент начала моей трудовой деятельности не хватала данной информации в русскоязычном сегменте и чтобы все было структурировано, так что прошу любить и жаловать.

Скорость вращения шпинделя

Каждый из нас хочет, чтобы все его сервисы и оборудование быстро работало, и поставить в свои системы хранения данных, не у всех есть возможность по втыкать быстрые SSD диски , и единственным решением остаются жесткие диски. При оценке производительности жестких дисков наиболее важной характеристикой является скорость передачи данных. При этом на скорость и общую производительность влияет целый ряд факторов:

• Первый фактор это через какой интерфейс вы подключите жесткий диск, на выбор SATA/IDE/SCSI/SAS, логично, что каждый из них имеет свою скорость передачи данных. SCSI могут передавать данные до 80 мегабайт / сек, IDE последние версии могут иметь поддержку скорости передачи данных до 133 МБ/с, SATA до 6 Гбит / сек, SAS до 12 Гбит.
• Объем кэша или буфера жесткого диска. Увеличение объема буфера позволяет увеличить скорость передачи данных.
• Поддержка NCQ, TCQ и прочих алгоритмов повышения быстродействия
• Объем диска, чем больше данных можно записать, тем больше времени нужно на чтение информации.
• Плотность информации на пластинах.
• И даже файловая система влияет на скорость обмена данных.

Но есть еще один фактор влияющий на производительность винтов и это скорость вращения шпинделя жесткого диска. Если взять два одинаковых HDD, но с разной скоростью вращения шпинделя, то вы увидите разницу в производительности, и при чем существенную

Устройство HDD

Давайте рассмотрим физическое устройство жестких дисков, чтобы понять из каких деталей он состоит.

• Считывающая головка
• Соленоидный привод
• Шпиндель
• Пластины
• Питание
• Интерфейс подключения

• Головка чтения/записи
• Постоянный магнит
• Поворотная рамка позиционера
• Коммутатор-предусилитель блока головок

Что такое шпиндель

Винчестер представляет собой набор из одной или нескольких герметизированных пластин в форме дисков, покрытых слоем ферромагнитного материала и считывающих головок в одном корпусе. Пластины приводятся в движение при помощи шпинделя (вращающегося вала). Пластины жесткого диска закреплены на шпинделе на строго определенном расстоянии. При вращении пластин расстояние должно быть таким, чтобы считывающие головки могли читать и записывать на диск, но при этом не касались поверхности пластин.

Двигатель шпинделя должен обеспечивать стабильное вращение магнитных пластин на протяжении тысяч часов, чтобы диск нормально функционировал. Неудивительно, что иногда проблемы с диском связаны с заклиниванием шпинделя, и вовсе не являются ошибками в файловой системе.

Двигатель отвечает за вращение пластин, и это позволяет работать жесткому диску. Благодаря отсутствию контакта, жесткий диск можно перезаписать в среднем 100 тысяч раз. Также на продолжительность работы диска влияет герметический корпус (гермозона), благодаря которому внутри корпуса HDD создается пространство, очищенное от пыли и влаги.

Вот как выглядят шпиндели, у каждого производителя они немного внешне могут отличаться. Это вот шпиндели от винтов Samsung.

или вот еще подборочка.

spindle speed или по русски скорость вращения шпинделя, определяет насколько быстро вращаются пластины в нормальном режиме работы жесткого диска. Она измеряется в RpM, то есть оборотах в минуту. От RpM скорости, будет зависеть на сколько быстро будет работать ваш компьютер, а именно как быстро компьютер может получить данные от жесткого диска.

Сколько раз я видел тормозные ноутбуки, в которых было по 4 ГБ оперативной памяти, там стоял процессор Intel core i3 или даже i5, но стоял блин hdd со скоростью вращения 5400 оборотов в минуту, и это был полный трешь, такие винты нужно сразу вытаскивать и ставить ssd иначе работать было не возможно

Время, которое требуется для блока магнитных головок, чтобы перейти к запрошенной дорожке/цилиндру называется время поиска (seek latency или задержкой ) . После того как считывающие головки переместятся в нужную дорожку/цилиндр, мы должны дождаться поворота пластин, чтобы нужный сектор оказался под головкой - это задержки на вращение (rotational latency time). И это является прямой функцией скорости шпинделя. То есть, чем быстрее скорость шпинделя, тем меньше задержки на вращение.

Общие задержки на время поиска и задержки на вращение и определяют скорость доступа к данным. Во многих программах для оценки скорости hdd это будет параметр access to data time. Более подробно о s.m.a.r.t показателях вы можете почитать по ссылке слева.

Влияние скорости вращения шпинделя жесткого диска

Винчестеры бывают двух форматов LFF и SFF , если рассказать в двух словах, то один имеет формат 2,5 дюйма, а второй 3,5. Формат 2,5 чаще всего идет либо в серверах или в ноутбуках, а второй так же в серверах и обычных системных блоках.

Если посмотреть среднюю скорость стандартных 3,5 " жестких дисков, то это скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Время совершения половины оборота в среднем (Avg. Rotational Latency) для таких дисков 4,2 мс. Эти диски обычно имеют среднее время поиска около 8,5 мс, что дает средний доступ к времени данным около 12,7 мс.

Есть диски, которые имеют скорость вращения магнитных пластин 10000 оборотов в минуту. Это уменьшает среднее время задержки на вращение до 3 мс. У Рапторов также и пластины меньшего диаметра, что позволило сократить среднее время поиска до ~5,5 мс. Итоговое среднее время доступа к данным примерно 8,5 мс.

Есть несколько моделей SCSI (например, Seagate Cheetah), у которые скорость вращения шпинделя 15 000 оборотов в минуту, и еще меньшие пластины. Среднее время Rotational Latency 2 мс (60 сек / 15 000 RPM / 2), среднее время поиска - 3,8 мс, и среднее время доступа к данным - 5,8 мс.

Диски с высокой частотой вращения шпинделя имеют низкие значения времени поиска и Rotational Latency даже при произвольном доступе. Жесткие диски с частотой шпинделя 5600 и 7200 обладают меньшей производительностью.

При этом при последовательном доступе к данным большими блоками разница будет несущественна, так как не будет задержки на доступ к данным, поэтому для жестких дисков рекомендуется регулярно делать дефрагментацию.

У 2,5 коллег, скорость так же скачет от 5400 до 15 000 оборотов в минуту.

Определяем скорость вращения шпинделя жесткого диска

Тут я для вас америку не открою, скорость вращения шпинделя жесткого диска определить, не то что просто, а очень просто, тут два варианта. Если у вас есть возможность физически посмотреть на этикетку расположенную на диске, то вы сможете увидеть вот такой показатель RPM в данных примерах это 7200RPM.

Если же у вас жесткий диск стоит в устройстве или сервере, то скорость вращения шпинделя жесткого диска будем смотреть в специальных программах, коих куча, могу посоветовать

• crystalmark
• aida64
• speccy

Конечно, чем выше скорость вращения шпинделя, тем быстрее диск, но есть и обратная сторона медали, с увеличением скорости вращения пластин диск сильнее нагревается и становится более шумным. Это может компенсироваться технологией, WD IntelliPower, которая уменьшает энергопотребление и шум за счет снижения скорости вращения шпинделя. А потерю производительности частично компенсируют оптимизацией алгоритмов кэширования. Похожая технология у HGST с целью сокращения энергопотребления называется CoolSpin.

Выводы

Думаю, вы в очередной раз убедились, что по возможности нужно переходить на твердотельные диски, так как они имеют много приимуществ

• Не нагреваются
• Нет механических деталей, если упадет, то ничего ему не будет
• Скорость в разы быстрее
• Долговечнее
• Но к сожалению имеют меньший объем и стоят пока дороже, хотя эта грань каждый год уменьшается.

С каждым годом IT-индустрия практически в каждом из компонентов системного блока, стремится повысить скорость. Скорость вычислений, скорость доступа, скорость передачи – все это увеличивается ежеквартально.

Не обошли стороной эти скоростные изменения и сферу накопителей информации – жестких дисков. Здесь постоянно увеличивалась и увеличивается скорость вращения шпинделя жесткого диска, которая, в свою очередь влияет на скорость доступа к данным, скорость записи и скорость чтения информации.

Скорость вращения шпинделя жесткого диска

Скорость вращения шпинделя жесткого диска – это основная характеристика жесткого диска, которая напрямую влияет на результирующую производительность устройства.

На данный момент для десктопных вариантов систем, популярностью пользуются три вида жестких дисков по скорости вращения шпинделя – это 5400 об/мин., 7200 об./мин и 10 000 об./мин.

Естественно, у более скоростных жестких дисков помимо достоинств перед собратьями меньшими, существуют и недостатки для потребителя – это повышенная цена, более высокий уровень шума и большее энергопотребление. По поводу уровня шума – это довольно спорный и незначительный момент. На фоне подавляющего большинства шумных кулеров для обычных систем – может быть вообще не заметен.

Что же дает более высокая скорость вращения шпинделя для повышения скорости работы системы? Во-первых, это скорость случайного доступа к какой-либо информации на жестком диске. Естественно, время за которое головка чтения доходит до определенного места на пластине жесткого диска, в случае с 5400 об./мин. – существенно падает, по сравнению с 7200 об./мин или же 10 000 об./мин. Такая же ситуация и со скоростью записи.

Тестирование жестких дисков

Теперь давайте все это рассмотрим на показательных примерах. На ixbt.com провели тестирование четырех жестких дисков, которые существенно разнятся по параметрам. В результате были получены очень показательные графики, на которых четко видно превосходство более высокой скорости вращения шпинделя.

Итак, модели для тестирования:

• Western Digital Green - WD10EZRX (5400 об./мин.)
• Western Digital Blue - WD10EALX (7200 об./мин.)
• Western Digital Black WD1002FAEX (7200 об./мин.)
• Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ (10 000 об./мин.)

В большей мере нас интересуют три модели с разной скоростью вращения.

Теперь давайте рассмотрим графики тестирования:

1. Скорость чтения и скорость записи

Как видно из графиков тестирования, Green-серия с 5400 об./мин, провально отстает от всех. Особенно четко можно увидеть градацию по скорости вращения шпинделя, именно на графике времени доступа при чтении.

2. Произвольный доступ

Опять же, четко прослеживается заметное преимущество жестких дисков с 7200 об./мин. над «низкооборотистой» Green-серией, при чем на одном из графиков они вплотную подбираются к Veloci Raptor с 10 000 об./мин.

При тестировании жестких дисков в большинстве приложений, а также в игровых нагрузках, соблюдается все то же отставание Green-серии.

Итоги

После всего этого остается только подвести небольшие итоги. Безусловно, не все тесты были провальны со стороны Green с 5400 об./мин, так как скорость вращения шпинделя решает не все, но подавляющее большинство тестов, оказались печальными для Green-диска. В любом случае не стоит заострять внимание на одной характеристике. Для того же копирования файлов необходимо увеличении плотности записи, а не повышение скоростей вращающихся элементов накопителя. Так что комплексность анализа характеристик остается единственным правильным решением при выборе жесткого диска. Также важно помнить про основную характеристику жесткого диска – это объем памяти HDD , ведь «как ни крути», основная задача накопителя - хранить информацию.