Як вибрати жорсткий диск

Він: загадка: Що таке: 15 см в довжину, 7 см в ширину і дуже подобається жінкам?
Вона: Хм., Це так виглядає новий вінчестер на терабайт?)
Він: Банкнота в 100 $ насправді Він: ну і дівчата пішли ….
… Квітневим ввечері 1945 штандартенфюрер Штірліц розсікав на своєму «Хорьхе» по принишклому Берліну в очікуванні рандеву з партайгеноссе Борманом. У кишені плаща знаменитого розвідника лежав магнітофон, і котушки з тонкою магнітною стрічкою насторожено очікували перших звуків бесіди.
Стоп. Хоча радянський серил «17 миттєвостей весни» і прославився рекордною кількістю ляпів, цей знавців смішить особливо. Ніяк не міг лихий розвідник тішити слух татуся Мюллера фонограмами з похмурим голосом Бормана … Оскільки і диктофони, і сама магнітна стрічка, з’явилися набагато пізніше.
Магнітофони у німецької розвідки, зрозуміло, були, оскільки сам принцип магнітного запису був розроблений інженером Смітом ще в 1888 році, а магнітна лавсановая стрічка – в 1927 році. Однак більшість приладів для запису звуку в роки війни використовували для записі не стрічку, а металевий дріт. Запхнути такий магнітофон в кишеню було під силу хіба що Гулліверу у країні ліліпутів, але ніяк не витонченому акторові Тихонову.
До теми нашої книги сей історичний анекдот начебто має вельми опосередковане відношення: адже і магнітна плівка, і диктофони-магнітофони для нас давно вже в минулому. І все ж в комп’ютерному світі принцип магнітного запису і зберігання інформації використовується і до цього дня.
Як ми пам’ятаємо, перші обчислювальні пристрої зберігати інформацію на якомусь зовнішньому або внутрішньому носії не могли. Потім з’явилася паперова смужка з пробитими дірочками – перфолента, носій настільки ж незручний, наскільки і ненадійний. Одна сторінка цієї книги зайняла б кілька десятків метрів перфострічки! І тим не менш, саме папір справно працювала головним «запам’ятовуючим пристроєм» у комп’ютері протягом декількох десятиліть.
В кінці сорокових років на зміну продірявленій папері прийшла магнітний запис – цей принцип був відкритий ще в кінці XIX століття, а до практичного застосування доведений інженерами компанії BASF в 1934 р З магнітної записом знаком кожен з нас – хоча б на прикладі застарілих, але все ще популярних у нас аудіо- і відеокасет.
І ось нарешті в 1951 році папір змінила магнітний запис: комп’ютер Univac 1 отримав накопичувач на основі металевої стрічки. Пізніше магнітні накопичувачі (стримери) перейшли на полімерну стрічку, носієм інформації на якій служив шар магнітного матеріалу (спочатку їм була звичайна іржа – оксид заліза, а сьогодні все частіше використовується тонка плівка, що складається з молекул чистого заліза, кобальту та нікелю), товщина якого складає долі мікрона! Саме ця тонюсенькая плівочка, поміщена на скляну або металеву основу, і зберігає на собі всі ті гігабайти інформації, якими ми забиваємо наш комп’ютер.
Втім, гігабайти з’явилися не відразу. Перший жорсткий диск, «дідусь» сучасних вінчестерів IBM RAMAC, створений в 1956 році, міг вміщати всього 5 Мб інформації. І це при тому, що за розміром це чудовисько було більше, ніж два звичайних холодильника, а для зберігання цих жалюгідних за теперішніх часів п’яти мегабайт потрібно аж 50 металевих пластин діаметром близько 80 см.
Плівка прослужила комп’ютера рекордно довгий термін: ще в 90-х роках минулого століття багато домашні комп’ютери завантажували програми з магнітних касет. Хоча вже давно існувала заміна: в 1956 році компанія IBM випустила перший жорсткий диск під назвою RAMAC – «дідуся» сучасних вінчестерів. Розміром цей монстр був удвічі більше холодильника, а зберігати міг всього 5 Мб інформації, що було краплею в морі порівняно з стрічковими накопичувачами. І тим не менше перехід від стрічки до диска був штукою революційної: адже на стрічку можна було записувати тільки послідовно, швидкий доступ до окремих її ділянок був неможливий, а завантаження програм могла займати десятки хвилин!
У 1973 р IBM представила новий, більш ємний накопичувач IBM model 3340 disk drive. Ця модель мала два розділених шпинделя, кожен з ємністю в 30 Мб – з цієї причини накопичувач часто фігурував у документах під маркою «30-30». Дане найменування і породило прізвисько «вінчестер» – по асоціації з відомою маркою гвинтівки Вінчестер 30-30. Дивно, але ще на початку 80-х більшість користувачів просто не знало, чим заповнити такий гігантський обсяг … Адже все необхідне тоді програмне забезпечення (операційна система, текстовий редактор, пара-трійка ігор) спокійно вміщувалося в 2-3 Мб.

Ще в 80-х роках, як і динозаври, досягали колосальних розмірів: зовні багато з них нагадували каструлі і тазики, а старожили із задоволенням розкажуть вам, як свого часу пригальмовували обертові магнітні пластини пальцями. Втім, якщо хочете поностальгувати – перегляньте старий добрий «Термінатор 2», а саме сцену розгрому комп’ютерної лабораторії: там можна без зусиль відмітити якраз такі «тазики» – це вінчестери і є.
Сьогодні, звичайно, ми серйозно просунулися по шляху прогресу: ємність вінчестерів вже вимірюється терабайтами, і ах розміри значно поскромнелі. Однак принципи його пристрою не зазнали серйозних змін.
Як і раніше, будь-який «вінчестер» складається з трьох основних блоків.
Перший блок і є, власне, саме сховище інформації – один або кілька скляних (або металевих) дисків, покритих з двох сторін магнітним матеріалом, на які записуються дані.
Магнітна поверхня кожного диска розділена на концентричні доріжки, які, в свою чергу, діляться на відрізки-сектора. Але не будемо забувати про те, що жорсткий диск – пристрій все-таки об’ємне: дисків в корпусі вінчестера може бути кілька, та мають вони по дві робочі поверхні! Тому, поряд з доріжками і секторами, творці жорсткого диска передбачили ще й третє розподіл – на циліндри. Циліндр – це сума всіх співпадаючих один з одним доріжок по вертикалі. Таким чином, щоб дізнатися, яка кількість циліндрів містить жорсткий диск, нам необхідно просто помножити число доріжок на сумарне число робочих поверхонь, яке, в свою чергу, відповідає подвоєному числу дисків в вінчестері.
Розбивка вінчестера на доріжки і сектори відбувається ще на заводі, при його виготовленні – вона називається форматуванням низького рівня. Не плутайте його з іншим форматуванням – логічним, під час якого існуючі фізичні сектори об’єднуються в кластери. Цю операцію нам, можливо, доведеться робити самим, за допомогою спеціальних програм.
Другий блок – механіка жорсткого диска, відповідальна за обертання цього масиву «млинців», і точне позиціонування системи читаючих головок. Кожній робочої поверхні жорсткого диска відповідає одна читаюча голівка, яка літає над нею, немов шалений Карлсон, і «заряджає» інформацією одну магнітну частинку за одною. Причому розташовуються ці головки по вертикалі точним стовпчиком. А значить, в будь-який момент часу всі головки знаходяться на доріжках з однаковим номером. Тобто, працюють в межах одного циліндра. До речі, цікаво, що в якості одного з найважливіших технологічних параметрів будь-якого диска вказується саме число читаючих головок, а не збігається з ним кількість робочих поверхонь.
Нарешті, третій блок включає електронну начинку – мікросхеми, відповідальні за обробку даних, корекцію можливих помилок і управління механічною частиною, а також мікросхеми кеш-пам’яті (як і процесор, жорсткий диск потребує буфері для передачі даних).
Обсяги жорстких дисків ростуть настільки швидкими темпами, що тільки диву даєшся – як примудряються його крихітні пластини вміщати в тисячу разів більше даних, ніж 10-15 років тому? Звичайно, в першу чергу це відбувається шляхом збільшення щільності запису на пластину – на сьогодні вона досягла 500 Гб. Для цього довелося придумати цілу купу нових технологій – кілька років тому, коли здавалося, що потенціал ємності вінчестерів вже вичерпаний, на виручку прийшла технологія «перпендикулярного запису». Зрозуміти принцип її роботи найпростіше на прикладі самих звичайних сірників: їх можна викласти в лінійку – вийде довга і абсолютно некомпактності гусениця. А що буде, якщо намазати стіл клеєм і поставити ті ж самі сірники сторчма, щільно притиснувши один одному? Правильно – вони займе набагато меншу площу. Точно такий же фокус виконали і з магнітними частинками (доменами) на поверхні вінчестерів – це і дозволило за короткий період збільшити ємність накопичувачів в кілька разів. Сьогодні, втім, потенціал цієї вигадки вже вичерпаний і треба терміново вишукувати нові. І дещо вже вишукали – наприклад, Toshiba запропонувала технологію під назвою Discrete Track Recording (DTR), яка дозволила збільшити ємність стандартної пластини ще в півтора рази, до 516 Мбіт на квадратний міліметр. Ця технологія дозволяє створювати додаткові вертикальні елементи за рахунок формування між доріжками спеціальних поглиблень-канавок. Залишається сподіватися, що ця знахідка, не остання, бо потреба в дисковому просторі росте загрозливими темпами.
Втім, до цієї розмови ми ще повернемося. А зараз спробуємо перерахувати всі ті параметри, які важливі для нас при виборі накопичувача.
Якщо описувати кожен вінчестер «по науці», відповідно до його фізичними характеристиками, нам буде потрібно добрий десяток величин, більшість з яких до того ж нічого не скажуть звичайному користувачеві. Але кілька ми все ж вивчимо.

Почнемо з головного: жорсткі диски бувають:
• Великі (3,5 дюйма) і маленькі (2,5 дюйма). Перші призначені для великих комп’ютерів, другі – для ноутбуків.
• Внутрішні і зовнішні. Тут теж все ясно: перші живуть всередині системного блоку, другі – підключаються до нього через спеціальний роз’єм (USB, eSata).

У цьому розділі ми зосередимося виключно на внутрішніх дисках, про зовнішні же варіантах поговоримо трохи пізніше. Розмір же для нас теж не надто важливий, благо всі характеристики вінчестерів актуальні і для великих, і для маленьких моделей.
Тип інтерфейсу. Практично всі сучасні вінчестери розраховані на підключення до роз’єму Serial ATA (SATA). У стандарту SATA є кілька модифікацій, від яких залежить гранична швидкість передачі даних від накопичувача (не плутайте зі швидкістю ЧИТАННЯ, яка значно вище). S даний час більшість внутрішніх накопичувачів підтримує стандарт SATA-3, що дозволяв передавати дані з теоретичної швидкістю до 600 Мб / с.

Правда, традиційним жорстким дискам особливої ​​потреби в такому каналі немає, оскільки швидкість читання даних у них становить від сили 120 Мбіт / с. А ось при використанні SSD-дисків (про які ми теж поговоримо) переваги SATA 3 проявляються на всю котушку.

При роботі з накопичувачами, що підтримують специфікацію SATA 3, обов’язково переконайтеся, що SATA-контролер, до якого підключений даний диск, працює в режимі AHCI (Advanced Host Controller Interface). – Зробити це можна в BIOS вашого комп’ютера. Оскільки тільки в цьому режимі стають доступні такі «родзинки» сучасних вінчестерів, як технологія NCQ (Native Command Queuing), яка дозволяє забезпечити максимальну швидкість обміну даними.

Обсяг диска. Якщо інтерфейс та інші ТТХ вінчестера нас хвилюють виключно з міркувань «підійде – не підійде?», То ось ємність – питання і справді першорядне. Здавалося б, ще зовсім недавно і гігабайт здавався розкішшю … а сьогоднішні вінчестери успішно переступили 4-терабайтний рубіж! Просто подумайте, скільки можна упіхнуть в цей обсяг: близько 1000 фільмів в DVD-якості або близько 500 – в HD, порядку 40 тисяч музичних дисків у форматі MP3 і … страшно подумати, скільки всього ще! І тим не менше не так вже це і багато, за сьогоднішніми мірками – а тому купувати вінчестер об’ємом менше терабайта просто недоцільно: доплативши всього лише 30 відсотків, ви можете придбати вінчестер вдвічі більшою ємності. Не забувайте і про те, що одна тільки операційна система Windows 7 з мінімальним об’ємом прикладних програм зажадає від вас не менше 20 Гб дискового простору.
Проте ставити в комп’ютер один величезний вінчестер і радісно на сем заспокоюватися – нерозумно, та й не надто безпечно. При роботі Windows та прикладні програми (особливо торрент-гойдалки) постійно обмінюються даними з вінчестером, експлуатуючи його і в хвіст і в гриву. А об’ємні диски ні моральної, ні фізичної стійкістю не відрізняються, так що шанс «віддати кінці» через рік-другий такої роботи вкрай великий.
І ще один момент: при установці жорстких дисків великого обсягу можуть виникнути проблеми з їх розпізнаванням: Windows просто не бачить об’єм понад 2.19 Тб, а пов’язано це з обмеженням старого формату «змісту» диска – MBR (Master Boot Records). Щоб усунути цей недолік, треба вибрати інший тип «завантажувальної» записи – GPT, в якій таких проблем немає (це також робиться через меню Адміністрування Управління дисками Дія Створити Розділ GPT). І навіть у цьому випадку зробити трехтерабайтнік завантажувальним швидше за все не вийде, так що дотримуйтесь просте правило: вінчестер великої ємності потрібно або «розбивати» на два логічних диска, або, що ще краще, просто ставити його в систему другим. А першим – диск ємністю поменше, призначений виключно для операційної системи та програм.

Не надто вірте кількістю нулів на етикетці: насправді вінчестер вміщує куди менше. Справа в тому, що при розрахунку обсягу 1 Мб всупереч здоровому глузду визнається рівним 1000 кб, 1 Гб – 1000 Мб. Різниця в обсязі виходить, таким чином, не маленька – до 20 Гб! І різниця ця – зовсім не на користь споживачів …
Швидкість роботи. Швидкісних показників у диска багато. Наприклад, швидкість доступу до даних – вона показує, наскільки швидко диск може знайти потрібний вам файл або папку (вона становить від 4 до 15 мілісекунд). Є ще й швидкість читання даних, яка вимірюється сотнями мегабіт в секунду. Однак найпоширеніший показник – кількість оборотів, який пластини диска здійснюють на хвилину. На відміну від інших швидкісних показників, цей пишуть прямо на етикетці вінчестера. Варіантів у нас всього два – або повільний, але тихий вінчестер зі швидкістю 5400 обертів на хвилину, або – більш швидкий і галасливий, зі швидкістю 7200 обертів. Втім, особливо довіряти цим цифрам не варто: фахівці стверджують, що надмірні швидкості обертання диска насправді не надто прискорюють читання даних. А ось на надійність зберігання інформації і термін служби вінчестера впливають куди більш відчутно … Вінчестери з менше швидкістю обертання менше шумлять і гріються, вимагають менше енергії, та й надійність у них відчутно вище …
Об’єм кеш-пам’яті. Як і процесор, жорсткий диск оснащений швидкої «буферної» пам’яттю – кешем, який прискорює процес обміну даними з системною платою. Розмір цієї пам’яті може становити або 32, або 64 Мб – причому накопичувач з великими «мізками» працює трохи швидше.
Виходячи з цих характеристик, ми можемо розбити диски на дві умовні групи:
• «Спринтери». Їх козир – швидкість, малий час доступу до даних і висока швидкість читання. Досягається це за рахунок ємності – вона у «спринтерів» далеко не рекордна (благо в таких дисках використовується одна або дві пластини). Такі вінчестери варто використовувати в якості головних – на них можна встановлювати операційну систему, ноу і базовий набір прикладних програм. «Спринтери» є в лінійках всіх основних виробників жорстких дисках – так, у Western Digital це серія WD Caviar Black, у Seagate – Barracuda, а у Hitachi – сімейство Ultrastar. Характеристики цього типу дисків – висока швидкість обертання (7200 оборотів в хвилину і вище), час пошуку даних – не вище 9 мс.
• «Зелені». Тихі і відносно «холодні» диски, призначені для зберігання великих обсягів інформації, не потребує високої швидкості читання / запису. Ідеальні для зберігання цифрової музики, фільмів та інформаційних архівів – за рахунок своєї неспішності ці вінчестери можуть працювати цілодобово і служать набагато довше «спринтерів». Я рекомендую такий диск ставити в комп’ютер другим (а першим використовувати «спринтера» об’ємом від 500 Мб до терабайта). Представники сімейства: серії Seagate Green, Hitachi CinemaStar, WD Caviar Green. Характеристики: швидкість обертання диска 5400 обертів на хвилину, час доступу до даних – 12-14 мс.
• «Червоні», відмовостійкі диски, спеціально призначені для установки в RAID-масиви. Швидкість їх невелика, проте надійність в кілька разів вище, ніж навіть у «зелених» моделей, такі диски здатні працювати цілодобово і без збоїв. Мабуть, кращий варіант – диски серії WD Red, вартість яких приблизно на 10-20% вище, ніж у звичайних вінчестерів. Однак гріх економити, коли мова йде про збереження величезних покладів музики, фото, документів та іншого інфохлама, нажитого непосильною працею.

Що ж вибрати? В ідеалі – обидва варіанти: один жорсткий диск відносно невеликого обсягу (гігабайт в 500) зі швидкістю 7200 обертів на хвилину відвести під систему і прикладні програми. А для зберігання музики, фільмів та іншого развлекалово виділити окремий вінчестер зі швидкістю 5400 обертів (2-3 терабайта).

Посилання на основну публікацію