Главная задача жесткого диска – считывание и запись информации. Его быстродействие напрямую зависит от скорости чтения, а влияет на нее несколько параметров.
От чего зависит скорость чтения
Работа магнитного накопителя осуществляется с помощью специальных механизмов, функционирующих внутри корпуса. Они являются движущимися, поэтому от скорости их вращения напрямую зависит чтение и запись файлов. Сейчас золотым стандартом считается быстрота вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту.
Модели с большим значением используются в серверных установках и тут нужно учитывать, что тепловыделение и потребление электроэнергии при таком движении тоже больше. При чтении головка HDD должна переместиться на определенный участок дорожки, из-за этого возникает задержка, которая тоже влияет на быстроту считывания информации. Она измеряется в миллисекундах и оптимальным результатом для домашнего использования считается задержка в 7-14 мс.
Читайте также: Рабочие температуры разных производителей жестких дисков
Объем кэша тоже оказывает влияние на рассматриваемый параметр. Дело в том, что при первом обращении к данным они помещаются во временное хранилище — буфер. Чем больше объем этого хранилища, тем больше информации там может уместиться, соответственно, последующее ее считывание будет производиться в несколько раз быстрее. В популярных моделях накопителей, установленных в компьютеры обычных юзеров, установлен буфер размером 8-128 МБ, чего вполне хватает для ежедневного использования.
Читайте также: Что такое кэш-память на жестком диске
Поддерживаемые жестким диском алгоритмы тоже оказывают немалое влияние на быстродействие устройства. Взять за пример можно хотя бы NCQ (Native Command Queuing) — аппаратную установку очередности команд. Такая технология позволяет принимать несколько запросов одновременно и перестраивать их в максимально эффективном порядке. Из-за этого чтение будет производиться в несколько раз быстрее. Более устаревшей считается технология TCQ, обладающая некоторым ограничением на количество одновременно посылаемых команд. SATA NCQ — новейший стандарт, позволяющий работать единовременно с 32 командами.
Зависит скорость чтения и от объема диска, что напрямую связанно с расположением дорожек на накопителе. Чем больше информации, тем медленнее происходит перемещение к необходимому сектору, а файлы с большей вероятностью будут записаны в разные кластеры, что тоже отразится на считывании.
Каждая файловая система работает по своему алгоритму чтения и записи, и это приводит к тому, что быстродействие одинаковых моделей HDD, но на разных ФС, будет различной. Возьмем для сравнения NTFS и FAT32 — наиболее используемые файловые системы на операционной системе Windows. NTFS более подвержена к фрагментации конкретно системных областей, поэтому головки диска совершают больше движений, нежели при установленной FAT32.
Сейчас все чаще диски работают с режимом Bus Mastering, который позволяет обмениваться данными без участия процессора. Система NTFS при этом использует еще запоздалое кэширование, записывая большую часть данных в буфер позднее FAT32, а из-за этого страдает скорость чтения. Из-за этого можно сделать, что файловые системы FAT в целом быстрее NTFS. Не будем сравнивать все доступные на сегодняшний день ФС, мы лишь показали на примере, что разница в производительности присутствует.
Читайте также: Логическая структура жесткого диска
Напоследок хотелось бы отметить и версии интерфейса подключения SATA. SATA первого поколения имеет пропускную способность в 1,5 ГБ/c, а SATA 2 — 3 ГБ/c, что при использовании современных накопителей на старых материнских платах тоже может сказаться на быстродействии и вызвать определенные ограничения.
Читайте также: Способы подключения второго жесткого диска к компьютеру
Типы компьютерной памяти
Память в компьютере – это место, в котором хранятся данные. Память делится на эфемерную (например, оперативная память или ОЗУ), которая сохраняет данные только до тех пор, пока компьютер работает, и постоянную (энергонезависимая), которая хранит данные даже после отключения питания.
Её также можно разделить по устройству, а точнее – по типу. Можно выделить магнитные носители (например, жесткие диски HDD, SSHD), оптические, полупроводниковые и флеш-память.
Сравнительная таблица HDD жисков
*цены актуальны на ноябрь 2020 года
Если нужно обновить накопитель в ПК, который предназначался для хранения файлов, то лучше всего выбирать именно HDD. Но на рынке довольно много моделей от разных производителей. И в них легко запутаться.
В данном материале мы отобрали самые лучшие модели 2020 года для лэптопов и классических компьютеров
Они смогут удовлетворить даже самого взыскательного пользователя. Стоит рассмотреть их подробнее для того, чтобы сделать правильный выбор.
Принцип работы
Традиционный накопитель или как его принято называть ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) необходим для хранения данных даже после полного отключения питания. В отличие от ОЗУ (оперативного запоминающего устройства) или RAM, хранящиеся в памяти данные не стираются после выключения компьютера.
Классический жесткий диск состоит из нескольких металлических «блинов» с магнитным покрытием, а считывание и запись данных происходит с помощью специальной головки, которая перемещается над поверхностью вращающегося на высокой скорости диска.
У твердотельных накопителей совершенно иной принцип работы. В SSD напрочь отсутствуют какие-либо движимые компоненты, а его «внутренности» выглядят как набор микросхем флэш-памяти, размещенных на одной плате.
Такие чипы могут устанавливаться как на материнскую плату системы (для особо компактных моделей ноутбуков и ультрабуков), на карту PCI Express для стационарных компьютеров или специальный слот ноутбука. Используемые в SSD-чипы отличаются от тех, что мы видим во флешке. Они значительно надежнее, быстрее и долговечнее.
HDD или SSD
Это два разных типа накопителей. Вот чем они отличаются.
HDD (hard disk drive — «жесткий диск»). Принцип работы основан на магнитной записи. Внутри корпуса размещаются диски из особой смеси металла и стекла с напылением сверху. На верхний слой записывается информация — по сути, тем же способом, что и на виниловых пластинках. Технология энергонезависимая: информация остается на диске и без подключения электричества.
У HDD есть большой минус — хрупкость. Достаточно небольшого удара, и диски сдвинутся с места, напыление повредится, и данные потеряются. Поэтому HDD или используют внутри системного блока или ноутбука, или помещают в специальный корпус и обращаются супернежно. Зато есть небольшая возможность восстановить данные даже с частично неисправного диска.
Так работает HDD-накопитель
SSD (solid-state drive — «твердотельный накопитель»). Такой диск состоит из контроллера и набора микросхем, на которых хранится информация.
Мельчайшие элементы внутри микросхем принимают значение «1» либо «0». Дальше процессор считывает эти значения и преобразует их в привычные нам файлы: документы, картинки, видео. SSD можно сравнить с продвинутой и объемной флешкой.
Из минусов SDD обычно называют цену и емкость: в продаже сложно найти SDD с объемом больше 2 Тб. И стоят такие диски обычно дороже, чем HDD.
Так работает SSD-накопитель
SSHD (solid-state hybrid drive — «гибридный жесткий диск»). Это устройство, в котором данные хранятся и на дисках, и во флеш-памяти.
Такие устройства повышают производительность компьютера за счет особой архитектуры: они записывают на SSD-часть диска информацию, которая нужна для загрузки операционной системы. Во время следующего включения компьютера система начнет работать быстрее, потому что ее данные расположены на быстрой части диска.
Моментами такие устройства работают быстрее, но по сути остаются теми же HDD со всеми их недостатками.
Внешне гибриды выглядят как обычные HDD
Например:
Жесткий диск HDD на 1 Тб — Seagate за 4036 Р
Твердотельный накопитель SSD на 500 Гб — Samsung за 5299 Р
Гибридный жесткий диск SSHD на 2 Тб — Seagate за 10 490 Р
Плюсы и минусы SSD и HDD
Задачи накопителей каждого класса сводятся к одному: обеспечить пользователя работающей операционной системой и позволить хранить ему персональные данные. Но и у SSD, и у HDD есть свои характерные особенности.
Цена
SSD намного дороже традиционных HDD. Для определения разницы используется простая формула: цена накопителя делится на его емкость. В результате, получается стоимость 1 ГБ емкости в валюте.
Итак, стандартный HDD на 1 ТБ в среднем обходится в $50 (3300 руб). Стоимость одного гигабайта составляет $50/1024 ГБ = $0,05, т.е. 5 центов (3,2 рубля). В мире SSD все намного дороже. SSD емкостью в 1 ТБ в среднем обойдется в $220, а цена за 1 ГБ по нашей несложной формуле составит 22 цента (14,5 рублей), что в 4.4 раза дороже HDD.
Радует то, что стоимость SSD стремительно снижается: производители находят более дешевые решения для производства накопителей и ценовой разрыв между HDD и SSD сокращается.
RPM — что это такое
При всех прочих равных параметрах быстрее будет считываться информация с hard disk, у которого быстрее вращается ось. 
Объясняется тем, что за одно и то же время под магнитной головкой «пробегает» больше секторов с записанной на них информацией.
Выход из строя привода — вторая распространенная причина потери функциональности винчестера, на что может влиять, в том числе и механическое воздействие.
При ударе или падении, ось может попросту заклинить.
Также распространенная поломка — выход из строя электропривода. Детальнее про поломки и срок службы HDD вы можете почитать здесь.
Скорость вращения шпинделя в об/мин обозначается как RPM. Эта характеристика всегда указана на шильдике, который наклеен на верхней крышке девайса(или же в подробных характеристиках на оф.сайте производителя).
Так какой же жесткий диск выбрать?
Здесь в первую очередь нужно определится с его назначением. Если на новый жесткий диск будет устанавливаться операционная система, вместе с “тяжелыми” программами и играми, пуская и находящимися на отдельном локальном диске, то чтобы не получить сильного снижения производительности, лучше взять диск на 7200 оборотов.
Если же вы планируете использовать жесткий диск как хранилище фильмов, фото или музыки, и в придачу к уже имеющемуся жесткому диску, на котором стоит операционная система, то лучше взять диск на 5400 об/мин.
А вообще, если вы берете диск под операционную систему, советуем вам обратить внимание на SSD диски.
Лучший способ отблагодарить автора статьи- сделать репост к себе на страничку
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.
От чего зависит скорость записи и чтения
Различия в конструкции
В случае компьютерных дисков – HDD и SSD – скорость записи и чтения зависит, в первую очередь, от их типа. HDD-носители более механические, это может в некоторых случаях замедлить процесс чтения и записи. SSD не имеют движущихся механических частей, благодаря чему запись и считывание происходит быстрее, независимо от расположения файла на диске.
RPM
Для дисков HDD большое влияние на скорость действия имеет скорость вращения (об/мин), т.е. количество оборотов пластины диска за минуту. Чем оно больше, тем быстрее жесткий диск реагирует на команды.
Лучше всего выбрать модель, которая имеет скорость вращения шпинделя 7200 об/мин. Большее значение имеет смысл в случае диска, который будет использоваться для хранения операционной системы и программ.
Емкость диска
Конечно, всегда важным остаётся вопрос о емкости диске и количестве свободного места – быстрее будет работать жесткий диск, на котором осталось не менее 10% свободного места (т.е. в случае диска 1 ТБ должно быть ок. 100 ГБ), чем заполненный «под упор».
Очень большое значение имеет размер кэш-памяти, которая ускоряет доступ к данным. Чем её больше, тем лучше. В данный момент на рынке вы найдете как модели, которые имеют 128 или 256 МБ кэш-памяти.
Стандарт SATA
Большое значение имеет также интерфейс. В старых компьютерах это был интерфейс ATA (англ. Advanced Technology Attachment, известный также как IDE – Integrated Drive Electronics), который со временем был вытеснен более поздней версии SATA (Serial ATA).
В данный момент материнские платы компьютеров оснащаются интерфейсом SATA III, который может работать со скоростью до 6 Гбит/с и обеспечивает пропускную способность 600 МБ/сек.
SATA III обратно совместим с SATA II – это означает, что диск SATA III будет работать через интерфейс SATA II материнской платы в компьютере, но будет делать это заметно медленнее, в соответствии со стандартом SATA II. С совместимостью SATA III и SATA I бывает по-разному, но, как правило, всё должно работать.
В случае выбора HDD стоит руководствоваться тем, какой интерфейс у вас на материнской плате компьютера и выбрать диск в таком же стандарте, благодаря чему, Вы будете использовать все возможности компьютера.
Если вы ищете диск SSD в стандарте SATA, даже к старой материнской плате в стандарте SATA II можно подключить диск SSD SATA III – он лучше использует свои возможности даже в этом случае, хотя и не так быстро, из-за ограничения скорости на материнской плате. Однако, будет работать значительно лучше и быстрее, чем HDD с тем же интерфейсом.
Протокол обмена данных
Еще одним важным вопросом является используемый протокол. В случае SSD это может быть AHCI или NVMe.
Протокол AHCI был создан для жестких дисков HDD, в то время, когда ещё никто не ждал появления более быстрых носителей. Возникшие позже SSD-накопители имели огромный потенциал в плане потока данных, однако, он сильно ограничивался устаревшим протоколом.
Для новых быстрых жестких дисков был создан новый протокол NVMe. Его возможности показывает приведенная ниже таблица:
Проверка скорости чтения жесткого диска
Выше вы уже узнали о том, от чего зависит скорость чтения жесткого диска и какое значение является нормальным. Далее возникает вопрос, как самостоятельно измерять этот показатель на имеющемся накопителе. В этом помогут два простых способа — можно воспользоваться классическим приложением Windows «PowerShell» либо загрузить специальное программное обеспечение. После проведения тестов вы сразу же получите результат. Подробные руководства и объяснения по этой теме читайте в отдельном нашем материале по следующей ссылке.
Подробнее: Проверка скорости работы жесткого диска
Теперь вы ознакомлены с информацией касаемо скорости чтения внутренних жестких дисков. Стоит заметить, что при подключении через USB-разъем в качестве внешнего накопителя скорость может быть другой, если только вы не используете порт версии 3.1, поэтому учтите это при приобретении накопителя.
Читайте также:
Как сделать внешний накопитель из жесткого диска
Советы по выбору внешнего жесткого диска
Как ускорить работу жесткого диска
Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы. Опишите, что у вас не получилось.
Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.
Помогла ли вам эта статья?
ДА НЕТ
Энергопотребление
Для замеров энергопотребления мы воспользовались стандартной проверенной методикой: фиксировалось падение напряжения при подключении резистора номиналом 0.1 Ом в линию с 5 В и 12 В каналами, затем высчитывалась и складывалась потребляемая мощность по каждой из цепей питания. В качестве нагрузки давался тест IOMeter с 256 I/O операциями по сценарию «Рабочая станция».
Интересно, что Deskstar оказался самым экономным диском в состоянии покоя, но проявил богатырский аппетит под нагрузкой. Spinpoint и Barracuda разделяют лишь доли Ватт; в зависимости от режима работы они попеременно передают друг другу пальму первенства. В то же время, энергопотребление Caviar находится на стабильно высоком уровне.
Приводы SMR
Жесткие диски, в которых используется черепичная магнитная запись (SMR), значительно отличаются по характеристикам производительности записи от обычных (CMR) дисков. В частности, непрерывная произвольная запись значительно медленнее на дисках SMR.
Как обеспечить длительную работу жесткого диска
Важный момент при выборе устройства не только его производитель, скорость чтения или записи, но и оптимальный уход за устройством в будущем. Владелец носителя также несет ответственность за то, как долго он прослужит.
Чем сложнее условия работы жесткого диска, тем меньше он проработает. Что поможет оттянуть момент поломки, ухудшения работы:
- Использование ИБП. Бесперебойник обеспечивает защиту накопителю.
- Использование специальных программ для контроля. Подобные программы регулярно или после запуска диагностируют состояние винчестера. В случае поломки на экране появляются дальнейшие рекомендации по их устранению.
- Обеспечение необходимого охлаждения. Если нагрузка очень большая, обычного охлаждения системы бывает недостаточно. В таком случае есть необходимость вставить дополнительные вентиляторы в систему.
- Выбор правильного блока питания.
В совокупности все мероприятия позволят продлить работу винчестера.
Надежность и срок службы
Помните главное преимущество SSD-накопителей? Верно, отсутствие движущихся элементов. Именно поэтому вы можете использовать ноутбук с SSD в транспорте, по бездорожью или условиях, неизбежно связанных с внешними вибрациями. На стабильности работы системы и самого накопителя это не скажется. Хранящиеся на SSD данные не пострадают даже в случае падения ноутбука.
У HDD все с точностью наоборот. Считывающая головка располагается всего в нескольких микрометрах от намагниченных болванок, и поэтому любая вибрация может привести к появлению «битых секторов» — областей, которые становятся непригодными для работы. Регулярные толчки и неосторожное обращение с компьютером, который работает на базе HDD, приведет к тому, что рано или поздно такой винчестер попросту, говоря на компьютерном жаргоне, «посыпется» или перестанет работать.
Несмотря на все преимущества SSD, у них есть тоже весьма существенный недостаток — ограниченный цикл использования. Он напрямую зависит от количество циклов перезаписи блоков памяти. Другими словами, если вы ежедневно будете копировать/удалять/вновь копировать гигабайты информации, то очень скоро вызовите клиническую смерть своего SSD.
Современные SSD-накопители оснащены специальным контроллером, который заботится о равномерном распределении данных по всем блокам SSD. Так удалось значительно повысить максимальное время работы до 3000 – 5000 циклов.
Насколько долговечен SSD? Просто взгляните на эту картинку:
А потом сравните с гарантийным сроком эксплуатации, который обещает производитель конкретно вашего SSD. 8 – 13 лет для хранения, поверьте, не так и плохо. Да и не стоит забывать о том прогрессе, который приводит к постоянному увеличению емкости SSD при неизменно снижающейся их стоимости. Думаю, через несколько лет ваш SSD на 128 ГБ можно будет отнести к музейному экспонату.
Форм-фактор
Битва размеров накопителей всегда была вызвана типом устройств, в которых они устанавливаются. Так, для стационарного компьютера абсолютно некритична установка как 3.5-дюймового, так и 2.5-дюймового диска, а вот для портативных устройств, вроде ноутбуков, плееров и планшетов нужен более компактный вариант.
Самым миниатюрным серийным вариантом HDD считался 1.8-дюймовый формат. Именно такой диск использовался в уже снятом с производства плеере iPod Classic.
И как не старались инженеры, построить миниатюрный HDD-винчестер емкостью более 320 ГБ им так и не удалось. Нарушить законы физики невозможно.
В мире SSD все намного перспективнее. Общепринятый формат в 2,5-дюйма стал таковым не из-за каких-либо физических ограничений с которыми сталкиваются технологии, а лишь в силу совместимости. В новом поколении ультрабуков от формата 2.5‘’ постепенно отказываются, делая накопители все более компактными, а корпуса самих устройств более тонкими.