Эволюция жестких дисков: как изменились винчестеры за 60 лет существования

История развития

  • 1978 год — американская компания StorageTek разработала первый полупроводниковый накопитель современного типа (основанный на RAM-памяти).
  • 1982 год — американская компания Cray представила полупроводниковый накопитель на RAM-памяти для своих суперкомпьютеров Cray-1 со скоростью 100 Мбит/с и Cray X-MP со скоростью 320 Мбит/с, объёмом 8, 16 или 32 миллиона 64-разрядных слов.
  • 1995 год — израильская компания M-Systems представила первый полупроводниковый накопитель на flash-памяти.
  • 2007 год — компания ASUS выпустила нетбук EEE PC 701 с SSD-накопителем объёмом 4 ГБ.
  • 2008 год — южнокорейской компании Mtron Storage Technology удалось создать SSD-накопитель объёмом 128 ГБ со скоростью записи 240 МБ/с и скоростью чтения 260 МБ/с.

В 2013 году крупнейшими производителями микросхем NAND были Samsung, Toshiba, Micron и SK-Hynix, микросхем контроллеров для SSD — LSI-SandForce, Marvell, Silicon Motion, Phison и JMicron.

В том же году Samsung, Toshiba и Micron начали выпускать накопители с микросхемами 3D-NAND, которая позволила снизить стоимость устройств, особенно высокой ёмкости.

В 1 квартале 2016 года крупнейшими производителями SSD были компании Samsung Electronics (первое место, около 40 % рынка), SanDisk (12 %), Lite-On (Plextor, Lite-On), Kingston, Intel, Micron, HGST.

Флеш-память NAND для SSD выпускалась компаниями SanDisk, Toshiba, Samsung, Intel, Micron. Несмотря на то, что Toshiba была и является одним из крупнейших производителей микросхем NAND, доля компании на рынке SSD составляла только 3,9 %.

С 2016 г. Samsung выпускает «потребительские» SSD с микросхемами 3D NAND исключительно собственного производства.

Уровень возможностей SSD

Так как промышленность и вычислительная техника не стоят на месте, пользователю с каждым годом становятся доступны диски со все большим объемом информации. Не так давно самый большой SSD-диск имел размер 1 Tb, сейчас же этот показатель составляет 10 Tb, и производители заявляют, что это не предел. Поэтому в мире вычислительной техники развитие происходит мгновенно, что позволяет с каждым годом удешевлять продукцию.

Если вы покупаете нетбук для игр, то уточните сразу, какой объем диска в нем инсталлирован и можно ли расширить память. Обычный ноутбук использует накопители с расширением стандарта SATA 3, под этот стандарт можно подобрать как гибридные системы SSHD и HHDD, так и классику — механические HDD. Также рынок предложит объемные, но медленные твердотельные SSD-накопители с типом памяти TLC. К тому же потихоньку дешевеют и накопители MLC SSD.

Помните: как только SSD-диску доведется определиться с меньшим объемом, чем было ранее, это укажет на его износ. С этой минуты и до отказа его объем может уменьшиться еще в несколько раз. Сильнее всего нагружают SSD-накопители торрент-клиенты, так что, используя дешевые диски с памятью TLC, лучше отказаться от закачки фильмов.

Другие характеристики

Ударостойкость
— уровень чувствительности жесткого диска к ударам

Если накопитель планируется использовать в качестве переносного, то на данную характеристику следует обратить внимание. Различают ударостойкость при хранении (от 75 до 3000 G) и при работе (от 3-3000 G)

Чем выше уровень данной характеристики, тем лучше жесткий диск защищен от внешнего воздействия.

Потребляемая мощность
— чем ниже мощность, тем меньше энергии потребляет жесткий диск. Данный параметр важен зачастую для жестких дисков в ноутбуках, т.к. питание идет от аккумулятора.

Компания Fixstars, занимающаяся созданием носителей информации на основе flash-памяти, решила затмить все предыдущие рекорды, установленные производителями SSD-накопителей. Эта компания выпустила самый емкий SSD в мире, с объемом в 13 ТБ. С ним идет и менее емкая модель, с объемом памяти в 10 ТБ.

Таким образом, компания поставила еще и второй рекорд, оторвавшись даже от производителей традиционных HDD. К примеру, компания Seagate, как и несколько других производителей жестких дисков, выпускает HDD с максимальным объемом памяти в 10 ТБ. А здесь SDD с 13 ТБ.

Производительность устройства также на высоте, во всяком случае, так заявляет сам производитель.

Как и в случае с гелиевыми HDD, этот SSD не предназначен для обычных потребителей с их домашними персональными компьютерами. Эти накопители предназначены, в первую очередь, для дата-центров, поддерживающих работу облачных сервисов. Накопители идеально походят в условиях получения и передачи огромных объемов информации, включая стриминг, создание CG/VFX, обработку видео. Как можно догадаться, стоимость таких SSD равна цене небольшой яхты. За модель объемом в 13 ТБ придется выложить $19000. Стоимость ГБ в этом случае составляет около $1.46 — это гораздо больше, чем в потребительских моделях.

В 2,5 дюймовом SSD используется собственный контроллер, а также память Toshiba MLC NAND. Скорость последовательного чтения — 580 МБ/с, записи — 540 МБ/с. Энергопотребления 3 ВТ в состоянии простоя и 6,5 ВТ при пиковых нагрузках.

Интересно, что технически это 2,5 дюймовый накопитель, но его высота составляет 15 мм. В ноутбук такой SSD вряд ли поместится.

Вероятно, позволить приобрести такой накопитель позволят себе только достаточно богатые организации. Для того, чтобы цена такого SSD составила примерно $1000, стоимость ГБ должна опуститься до отметки в 7-8 центов. Это вряд ли случится в ближайшем обозримом будущем.

Уменьшение емкости HDD

В силу некоторых причин максимальная со временем может уменьшиться. Это связано в основном со внешними факторами. Сторонники популярного мифа о том, что от частого форматирования объем диска может уменьшиться, неправы. Емкость HDD может падать только от физического воздействия. К таким относятся удар, сильная встряска (только при работе), скачок напряжения от блока питания. Из-за воздействия этих факторов на поверхности диска появляются «битые» кластеры. Конечно, чтобы потеря объема была заметна, придется «убить» немалое их количество. Но в этом случае диск просто прекратит работать. Его можно будет выкидывать, так как «оживить» такое устройство совершенно невозможно.

Объем жесткого диска

Главный параметр, на который следует обращать внимание при выборе накопителя для компьютера, это его объем. В зависимости от того, какие задачи будут стоять перед конкретным накопителем и компьютером, можно выделить некоторые алгоритмы подбора оптимального объема

Объем жесткого диска (HDD) для компьютера или ноутбука

Операционная система Windows в настоящее время занимает на накопителе около 10-20 Гб, в зависимости от версии и редакции. Соответственно, весь остальный объем накопителя будет отводиться под хранение другой информации — программ, мультимедиа, документов и прочего. Рекомендуем руководствоваться следующими способами подбора жесткого диска оптимального объема:

  • Выбирая жесткий диск для офисного компьютера, на котором происходит работа с документами и взаимодействие с интернетом, можно остановиться на варианте накопителя от 320 до 500 гигабайт;
  • Для домашнего компьютера, на котором будут хранить фильмы, различные программы и прочее, лучше выбирать накопитель с объемом не менее 1 терабайта. Учитывая, что в настоящее время фотографии и фильмы из-за высокого разрешения весят все больше, накопитель до 1 терабайта крайне быстро заполнится информацией;
  • Для домашнего компьютера, который будет использоваться в качестве хранилища данных, и на нем будут установлены игры, тяжелые приложения (например, для монтажа или создания 3D графики), лучше выбрать жесткий диск с объемом от 2 терабайт.

Обратите внимание: Если у вас монитор, подключенный к компьютеру, поддерживает разрешение 4K, имеет смысл выбирать более емкие жесткие диски, поскольку один фильм в разрешении 4K может весить около 100 гигабайт.

Объем SSD накопителя для компьютера или ноутбука

Выбор объема SSD накопителя полностью зависит от финансов покупателя. SSD диски значительно быстрее, чем HDD, но и стоят они в разы дороже.

Если требуется SSD накопитель, чтобы установить на него только операционную систему, тогда можно выбирать варианты с объемом от 32 гигабайт. Но при этом стоит отметить, что в некоторых ситуациях выгоднее приобрести SSHD диск, то есть гибридный накопитель с небольшим объемом твердотельной памяти для установки операционной системы.

Если же SSD накопитель приобретается для компьютера, на котором пользователь активно работает с “тяжелыми” приложениями, например, Adobe Photoshop, After Effect, Sony Vegas и другими, имеет смысл установить такие приложения на твердотельный диск, чтобы они работали быстрее. Соответственно, выбирать объем диска нужно, исходя из того, сколько места на нем займут такие приложения. Достаточным для большинства пользователей станет SSD диск на 128-256 гигабайт.

Обратите внимание: В продаже сейчас можно найти SSD диски в несколько терабайт. Цена на них в десятки раз отличается от стоимости HDD накопителей подобных объемов.

Что лучше: один диск большого объема или несколько малого

При выборе жесткого диска для компьютера у пользователя может возникнуть вопрос, наиболее оптимально приобрести один накопитель или несколько.

Если приобретается накопитель для ноутбука, приходится исходить из свободного места в корпусе портативного компьютера. Чаще всего, в нем есть место для одного или двух дисков.

Если приобретается жесткий диск для стационарного компьютера, в котором достаточно места для установки дисков, лучше купить несколько накопителей, нежели один большого объема.
Оптимально, когда операционная система стоит на отдельном диске (лучше SSD), чтобы в случае возникшей проблемы с накопителем не пострадали остальные файлы. Рабочие программы и файлы также лучше хранить на отдельном диске, при этом делая бэкап самого необходимого на еще один жесткий диск большого объема.

Удобно, приобрести жесткий диск на несколько терабайт (можно не самый быстрый по скорости работы), чтобы на нем хранить различную информацию — бэкапы, фотографии, фильмы и прочее. Отдельный жесткий диск (SSD) отвести под систему, и еще один под рабочие программы.

Обратите внимание: Когда приобретается жесткий диск для стационарного компьютера, не стоит выбирать SSHD вариант. Подобные решения ориентированы, в первую очередь, для ноутбуков.

Transcend StoreJet 25H3

Внешние диски этой марки имеют корпус, который покрыт резиновым слоем. Таким образом, производитель побеспокоился о механической прочности, приспособив внешние жесткие диски данной серии к неожиданным механическим ударам и нагрузкам. Модели, выпускаемые в линейке, имеют объем памяти 500 гигабайт, а также 1 и 2 ТБ. Если говорить о цветовом решении, то жесткие диски серии выпускаются в фиолетово-черном оформлении, а также в синем цвете. Длина кабеля для синхронизации с ПК составляет порядка 45 сантиметров.

Отличительная черта, особенность данного модельного ряда заключается в том, что на корпусе имеется кнопка, служащая для быстрого повторного подключения. Она помогает активировать специальный режим. При этом нет надобности отсоединять и отключать жесткий диск, а затем снова синхронизировать его с компьютером. При своей массе в 216 грамм версии диска на 500 ГБ и 1 ТБ имеют следующие габариты: длина – 131,8 мм, ширина – 80,8 мм, а толщина – 19 миллиметров. Модель, которая рассчитана на 2 терабайта встроенной памяти, немного толще (24,5 мм) и весит чуть больше (284 грамма).

Итак, при выборе жесткого диска:

1.
Важно!

Вам нужно выяснить -какой разьем
у Вашего старого жесткого диска. Если IDE
, то советую посмотреть разьемы на

При наличии SATA
-подключения
, лучше купить SATA-жесткий диск.
При отсутствии SATA,
покупаете IDE
.

2.
Важно!
Выяснить, потянет ли Ваш старый блок питания с мощностью, как правило, 300 Ватт — новый

(возможно, более обьемный и скоростной
)
жесткий диск.

Для нормальной работы дисков их надо периодически, раз в месяц, дефрагментировать.

Итак, что же такое — фрагментация…
В процессе работы файлы, записываемые на накопитель, зачастую располагаются не в подряд расположенных кластерах, а разносятся на несколько кусочков в разных частях пластины. Это происходит и при увеличении размера файла в процессе работы компьютера и при записи больших файлов на заполненный винчестер, когда на нем просто нет достаточного количества идущих подряд свободных кластеров. Чем чаще модифицируются файлы, тем больше растёт их фрагментация (т. е. файл дробится на большее количество «кусков») . Это приводит к тому, что чтение файла будет занимать всё большее время, потому что жёсткому диску придётся интенсивно двигать головками, собирая по всей площади пластин разрозненные куски файла. Чем больше фрагментов в файле, тем медленней работает наш компьютер. Наверное, каждый из нас хоть раз злился на то, как медленно подгружается уровень игры или запускается «тяжёлое» приложение вроде Adobe Photoshop.
Итак, фрагментация файлов — зло. А со злом надо беспощадно бороться, причём, лучше на его территории. 🙂
Главным оружием в борьбе с фрагментацией файлов служат программы-дефрагментаторы. Их довольно много, но суть их работы одна. В процессе анализа жесткого диска создается карта размещения файлов по кластерам, после чего осуществляется перемещение фрагментированных файлов на свободное пространство таким образом, чтобы весь файл оказался в последовательно расположенных кластерах. Рассмотрим программу дефрагментации.

Defraggler 1.01

Разработчик
Piriform Ltd

Размер дистрибутива:
445 Кбайт

Работа под управлением:
Windows 2K/XP/2003/Vista

Способ распространения:
freeware (http://www.defraggler.com/download)

Цена:
бесплатно

Defraggler — очень простой и удобный инструмент для проведения дефрагментации, отличающийся высокой скоростью работы и предлагаемый бесплатно. Программа предельно проста в управлении, не требует никаких настроек и очень компактна — для ее запуска необходим лишь один файл, который можно скопировать на флэшку и в дальнейшем использовать на любом компьютере без установки. Принцип работы Defraggler несколько отличается от аналогичных решений.

Вначале программа анализирует указанный диск и выдает полный список имеющих фрагментацию файлов, причем с указанием полного пути до каждого из них. А затем, также по требованию пользователя, она может провести дефрагментацию выбранных папок и файлов либо сразу всего диска в целом. При дефрагментации программа обрабатывает даже очень , но пропускает заблокированные системой файлы и область MFT.

Какой объем данных выбрать

Это нас подводит к выводу, что такой объем накопителя будет излишним, а подходит он только для специфических требований. Но не нужно исключать того факта, что есть любители коллекционировать фильмы или игры, которые просто лежат и «пылятся» на жестком диске, но таких странных людей очень мало, так как практически у всех есть интернет. Или есть люди, которым действительно нужно держать исходники не обжатых видео файлов после монтажа. Такие файлы действительно занимают много места, так что может понадобиться и несколько накопителей по 5Тб. Если вы такой любитель снимать видео или хранить много фильмов, то такой вариант как раз для вас.

Но возвращаясь к обзору интернет магазинов компьютерной техники, видим, что накопители размером от 500 до 1000Гб есть наиболее популярными. Для обычного персонального компьютера достаточно и 500Гб на наше мнение. Объясним почему: объем установленного софта (операционная система, разные программы) не превысит размер 50-60Гб, музыка будет занимать (если вы не меломан) около 10-60Гб, фильмы, игры будут занимать место в районе 100-150Гб, на все остальное уйдет около 20-50Гб. В итоге после нескольких лет накопления информации у вас будет занято около 250Гб, а еще 250Гб будет просто пустовать. Если следовать таким расчетам, то для особо экономных пользователей хватит жесткого диска и на 250- 320Гб.

Отметим то, что все представленное в этой статье сугубо индивидуально, но вышеуказанные расчеты вполне покроют запрос среднего пользователя персональным компьютером. Так что перед выбором жесткого диска для своего персонального компьютера вам в первую очередь стоит подумать, что именно вы будет хранить на жестком диске. Даже если расчеты будут неверны, вы всегда можете докупить еще один накопитель. Если у вас ноутбук, то всегда можно докупить внешний жесткий диск. Конечно, при выборе жесткого диска нужно учитывать много факторов, таких как цена или объем, скорость передачи данных, но об этом позже.

Такие вот рассуждения на тему об объеме жестких дисков на персональный компьютер. В конечном итоге выбор объема накопителя остается за вами.

Жесткий диск, который у нас больше известен как винчестер, — крайне важный компонент любого компьютера или ноутбука. По сути, это устройство для хранения информации, которое является основным в большинстве ПК. Сегодня выбор винчестеров просто огромный, поэтому найти подходящий для себя вариант крайне сложно. Сегодня я расскажу вам о своем взгляде на жесткие диски, который, надеюсь, поможет вам осознать, какое из устройств лучше приобрести.

Скорость

HDD-диски
— для этоготипа дисков важной характеристикой является скорость доступа
— среднее время доступа к единице информации. Показывает, насколько быстро механизм жесткого диска может позиционировать головку чтения/записи над нужной дорожкой информации

Чем выше скорость доступа, тем меньшее время понадобится, например, для записи большого количества файлов.

Давайте вникаем в суть дела! Этот дизайн очень прост в дизайне. Все диски в вашем массиве объединены, мы говорим об удалении или разбиении полосы. Действительно, диски часто являются узким местом, потому что переводы длинные. Аналогично при воспроизведении диски одновременно получают доступ к своей части информации и отправляют ее одновременно на материнскую плату. Из-за этого, если один из дисков выходит из строя, вы теряете все данные!

Вам нужно как минимум два диска для рейда 0, поэтому доступное пространство — это емкость меньших дисков в кластере, умноженная на количество дисков. Таким образом, вы не улучшаете производительность записи, улучшаете чтение, потому что одновременно запрашивается несколько дисков. Преимущество заключается в очень хорошей отказоустойчивости, поскольку, если вы потеряете диск, всегда есть другой, который содержит одни и те же данные. Однако это связано с тем, что вы «теряете» 50% своего дискового пространства.

У SSD
дисков
нет механических движущихся частей, поэтому указывают скорость чтени
я и скорость записи
. Чем выше оба эти показателя, тем быстрее будет работать система, поставленная на такой жесткий диск, и тем скорее будут копироваться файлы. Скорость чтения всегда выше, чем скорость записи.

При выборе SSD-диска следует помнить: его скорость работы зависит от объема. Чем больше объем, тем выше скорость работы. Минимальный рекомендуемый объем —
128
Гб
.

Полезное пространство здесь — это только пространство только одного из дисков, и если они не одного размера, самого маленького из них. Расчет четности позволяет восстановить всю информацию в случае сбоя диска. Тем не менее, следует знать, что в случае потери диска время, необходимое для восстановления кластера, не является незначительным. Однако система остается пригодной для использования во время восстановления, даже если она замедляется.

Кроме того, вероятности показывают, что у человека больше шансов потерять второй диск, когда только что вышел. В игру вступают многие факторы, но есть два очевидных. Если диски имеют одинаковое количество часов работы и одинаковы, вполне вероятно, что сбои произойдут после аналогичного количества часов использования. Когда диск выходит из строя, остальные диски сильно загружаются для перестройте массив. Если один из оставшихся дисков показывает слабые места, возможно, что это ходатайство заставит его отказаться от призрака. Наконец, текущие жесткие диски имеют коэффициент ошибок чтения.

Скорость работы жесткого диска может зависеть от разных параметров.

  • Для HDD
    дисков указывают скорость вращения шпинделя, от 5400 до 15000 об./с. Следует помнить, что чем она выше, тем сильнее нагревается устройство. Для настольных компьютеров достаточно приобрести диск с скоростью вращения — 5400 или 7200 об./с, свыше 7200 — это преимущественно SAS жесткие диски для серверов.
  • Для любого типа жесткого диска играет роль объем буфера
    — чем больше, тем выше скорость доступа к данным на жестком диске. На данный момент наиболее популярный объем 2-64 Мб для HDD-дисков, от 32 Мб — для SSD-дисков.
  • Интерфейс подключения
    — обычно именно способ подключения жесткого диска определяет скорость доступа к данным, т.е. превысить пропускную способность интерфейса невозможно.

Как выбрать жесткий диск: характеристики

Объем жесткого диска — это важный параметр, но от него не зависит скорость и долговечность устройства. Есть ряд параметров HDD и SSD накопителей, которые напрямую сказываются на их работе

Именно на них рекомендуем обращать внимание при подборе накопителя

Скорость вращения

Первоочередной параметр для каждого жесткого диска, выполненного с использованием магнитных пластик, то есть для HDD и SSHD вариантов. SSD диски не имеют вращающихся элементов, поэтому у них данный параметр не может указываться.

От скорости вращения шпинделя диска зависит его скорость работы. Параметр скорости вращения пределен, и его нельзя повышать до бесконечности, иначе это приведет к большему шансу выхода устройства из строя. В данный момент большая часть дисков, представленных на рынке, имеют скорость вращения от 5400 до 7200 оборотов за минуту.

Чем выше скорость вращения, тем быстрее считываются данные с диска. Но при этом, устройство работает более , сильнее греется, потребляет больше энергии.

Размер буфера памяти

Под размером буфера памяти жесткого диска понимается размер кэш-памяти. То есть, это память, которая позволяет быстро производить незначительные операции. В современных жестких дисках размер буфера памяти не превышает 128 Мб. При этом для нормальной работы жесткого диска достаточно буфера в 32 Мб
, поскольку отправляемая в кэш жесткого диска информация, чаще всего, незначительная.

Скорость линейного чтения

Под данным параметром понимается скорость работы жесткого диска. Она зависит от самих компонентов устройства, а также от скорости вращения, если речь идет о HDD или SSHD вариантах накопителей.

В современных жестких дисках (HDD, SSHD) нормальная скорость чтения составляет около 150-200 Мб/с.
Не рекомендуем рассматривать к покупке более медленные жесткие диски, которые имеют скорость линейного чтения ниже 100 Мб/с, особенно если на таком накопителе будет установлена операционная система.

Обратите внимание: Медленные большеобъемные жесткие диски можно рассмотреть в качестве хранилища информации, например, для складирования фотографий.

Что касается SSD дисков, они значительно быстрее. В среднем, скорость потребительских твердотельных накопителей находится на уровне в 450-500 Мб/с.
Есть и более медленные (и дешевые) варианты, но их выбирать нецелесообразно по стоимости и отдаваемым характеристикам, лучше отдать предпочтение скоростному HDD.

Важно: Скорость линейного чтения обычно не указывается в характеристиках жесткого диска — HDD или SSHD. Проверить ее можно с помощью приложений

У SSD дисков скорость чтения указывается.

Скорость линейной записи

Рекомендуем прочитать:

Как можно понять из названия, это скорость, с которой информация записывается на жесткий диск. Обычно, у дисков скорость линейной записи ниже, чем скорость линейного чтения. Это связано с тем, что данный параметр практически никак не влияет на скорость работы диска — время загрузка операционной системы, отклика программ и так далее.

Важно: У качественных SSD дисков скорость линейного чтения равна скорости линейной записи.

Время доступа

Еще один важный параметр, на который следует обратить внимание, это время доступа. От него напрямую зависит скорость чтения и записи информации на жесткий диск

Чем меньше время доступа, тем лучше. Это время указывает на то, в какой срок при обращении к жесткому диску со стороны системы, накопитель дает ответ, то есть предоставляет необходимые данные.

Для HDD дисков время доступа обычно варьируется от 13 до 15 мс, если речь идет о качественных накопителях.
Не рекомендуется приобретать диски с временем отступа выше, особенно если на этом накопителе будет находиться операционная система. Это приведет к серьезному замедлению работы всего компьютера.

Для SSD дисков обычно параметр времени доступа производители не указывают, поскольку он в сотни раз ниже, чем у HDD накопителей.

Ссылка на основную публикацию