Скорость вращения шпинделя жесткого диска

Содержание

Скорость вращения шпинделя жесткого диска

При оценке производительности жестких дисков наиболее важной характеристикой является скорость передачи данных. При этом на скорость и общую производительность влияет целый ряд факторов:

  • Интерфейс подключения — SATA/IDE/SCSI (а для внешних дисков — USB/FireWare/eSATA). Все интерфейсы имеют разную скорость обмена данных.
  • 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 если мы возьмем два жестких диска одинакового объема и одного интерфейса, то ключевым фактором производительности будет скорость вращения шпинделя.

что такое шпиндель hdd

Что такое шпиндель

Шпиндель — единая ось в жестком диске, на которой установлено несколько магнитных пластин. Эти пластины закреплены на шпинделе на строго определенном расстоянии. Расстояние должно быть таким, чтобы при вращении пластин считывающие головки могли читать и записывать на диск, но при этом не касались поверхности пластин.

Чтобы диск нормально функционировал, двигатель шпинделя должен обеспечивать стабильное вращение магнитных пластин на протяжении тысяч часов. Поэтому неудивительно, что иногда проблемы с диском связаны именно с заклиниванием шпинделя, а вовсе не с ошибками в файловой системе.

Двигатель отвечает за вращение пластин, и это позволяет работать жесткому диску.

Что такое скорость вращения шпинделя

Скорость вращения шпинделя (spindle speed) определяет, насколько быстро вращаются пластины в нормальном режиме работы жесткого диска. Скорость вращения измеряется в оборотах в минуту (RpM).

От скорости вращения зависит, как быстро компьютер может получить данные от жесткого диска. Перед тем как винчестер сможет считать данные, он должен их сначала найти.

Время, которое требуется для блока магнитных головок, чтобы перейти к запрошенной дорожке/цилиндру, называется временем поиска (seek latency). После того как считывающие головки переместятся в нужную дорожку/цилиндр, надо дождаться поворота пластин, чтобы необходимый сектор оказался под головкой. Это называется задержками на вращение (rotational latency time) и 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 параметр access to data time.

Разобранный жесткий диск с заклинившим шпинделем

Специалист разбирает жесткий диск

На что влияет скорость вращения шпинделя жесткого диска

Большинство стандартных 3,5″ жестких дисков сегодня имеют скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Для таких дисков время, за которое совершается половина оборота (avg. rotational latency), составляет 4,2 мс. Среднее время поиска у этих дисков — около 8,5 мс, что позволяет обеспечить доступ к данным примерно за 12,7 мс.

У жестких дисков WD Raptor скорость вращения магнитных пластин — 10 000 оборотов в минуту. Это уменьшает среднее время задержки на вращение до 3 мс. У «рапторов» 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 которых скорость вращения шпинделя достигает 15 000 оборотов в минуту, а пластины еще меньше, чем у WD Raptor. Среднее время rotational latency у них — 2 мс (60 сек / 15 000 RPM / 2), среднее время поиска — 3,8 мс, среднее время доступа к данным — 5,8 мс.

Диски с высокой частотой вращения шпинделя имеют низкие значения как времени поиска, так и задержки на вращение (даже при произвольном доступе). Понятно, что 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 нет задержки на доступ к данным. Поэтому для жестких дисков рекомендуется регулярно делать дефрагментацию.

Как узнать скорость вращения шпинделя жесткого диска

Информация о скорости шпинделя на hdd hitachi

как узнать скорость вращения жесткого диска samsung

На некоторых моделях скорость шпинделя написана прямо на наклейке. Найти эту информацию несложно, так как вариантов немного — 5400, 7200 или 10 000 RpM.

Если на вашем жестком диске на наклейке нет этой информации (или просто нет желания доставать диск, чтобы посмотреть на наклейку), на помощь придут специальные программы. Большинство программ для проверки HDD и анализа SMART покажут вам скорость вращения шпинделя и другую информацию по жесткому диску.

Скорость вращения шпинделя жесткого диска. Максимальная и минимальная скорости, устройство, технические характеристики и влияние на работу жесткого диска

Скорость вращения шпинделя жесткого диска

Жесткий диск — это устройство, на котором хранятся данные компьютера, а именно: операционная система и прочие файлы, например, фильмы, игры, музыка и так далее. В статье будут представлены устройство жесткого диска и скорость вращения шпинделя.

Устройство механического накопителя

Устройство жесткого диска

Физическое устройство жесткого накопителя достаточно сложное, но в то же время вполне понятное.

Начать перечисление частей жесткого диска стоит со считывающей головки, расположенной прямо над поверхностью диска, которая является магнитной. Ее задача состоит в том, чтобы определять изменения магнитного потока, что производят нулевые и единичные биты.

Следующая часть жесткого диска — это соленоидный привод, который отвечает за доступ к данным путем передвижения головок к разным трекам магнитной пластины. Именно эта часть жесткого диска считается особо уязвимой, так как точность ее движений напрямую зависит от воздействия на нее внешних физических факторов.

Далее идет шпиндель, отвечающий за количество оборотов HDD в минуту, тем самым обеспечивая необходимую пропускную способность.

Четвертая часть винчестера — это магнитные пластины. Они закрепляются на шпинделе, их количество всегда разное, и они расположены друг на друге.

Следующая часть жесткого диска — это его питание, которое осуществляется с помощью специального кабеля, что ведет к блоку питания.

Интерфейс подключения необходим для интеграции с материнской платой и дальнейшей идентификации жесткого диска в системе.

Далее можно отметить и головку, которая отвечает за чтение и запись информации на жестком диске.

Роль постоянного магнита тоже важна — он удерживает в постоянной фиксации головки жесткого диска.

Поворотник позиционера отвечает за возможность устройства доступа к любой информации путем смены позиции и ее фиксации.

Последняя часть — это предусилитель головок, который необходим для усиления сигнала, поступающего от накопителя к системной плате и наоборот. Дело в том, что изначально сигнал, исходящий из винчестера, очень слабый, поэтому данная микросхема просто необходима для корректной работы и передачи данных между оборудованием.

Обороты жесткого диска

вращения шпинделя жесткого диска

В современном мире многие пользуются усовершенствованными видами накопителей — SSD. Однако по многим причинам большинство пользователей не желают расставаться со старыми жесткими дисками, оставляя их в качестве хранилища переменных данных вроде игр, фильмов и так далее.

На производительность механического накопителя напрямую влияет скорость вращения шпинделя, которая отвечает за передачу данных. Однако и данный параметр во многом зависит от нескольких переменных:

  • Интерфейс, через который осуществляется подключение к материнской плате. На данный момент существует интерфейс, способный передавать данные со скоростью до 600 мегабайт в секунду.
  • Буфер обмена данными необходим для передачи кратковременного содержания, поэтому его показатели должны быть максимальными.
  • Многие алгоритмы способны влиять на скорость обмена информацией, поэтому поддержка многих алгоритмов необходима.
  • Объем жесткого диска тоже немаловажен, так как от его размера зависит то, насколько быстро жесткий диск сможет определить и обнаружить нужный сектор, чтобы дать к нему доступ.
  • Обороты шпинделя. Этот показатель — один из основных, так как количество оборотов в минуту напрямую влияет на быстродействие системы в дальнейшей работе. Жесткие диски с разной скоростью вращения шпинделя работают в разных скоростных диапазонах.

Определение

Скорость вращения шпинделя

Скорость вращения шпинделя жесткого диска — это показатель, который демонстрирует максимальное количество оборотов при стандартной работе. Данный параметр необходим для предоставления максимальной возможности для передачи информации от винчестера к остальным комплектующим ПК. Вот на что влияет скорость вращения шпинделя.

Где находится шпиндель и какова его задача

Что такое шпиндель

Шпиндель находится внутри винчестера и играет роль оси, на которой находятся магнитные пластины. Пластины закрепляются на шпинделе таким образом, чтобы при считывании головки могли выполнять функцию чтения/записи, исключая соприкосновение с пластинами.

Для корректной работоспособности жесткого диска необходим исправный двигатель шпинделя, чтобы обеспечивать постоянное вращение пластин в течение многих часов. Самое интересное то, что большинство неисправностей жестких дисков происходит именно при дисфункции двигателя шпинделя.

Форматы жестких дисков

Форматы жестких дисков

Жесткие диски бывают двух видов — это 3,5 и 2,5. Их различие в том, что первый вариант используется в настольных компьютерах, а второй часто можно встретить в мобильных компьютерах или сборках серверов.

Скорость вращения шпинделя в форм-факторе 3,5 дюйма составляет 7200 об/мин. Такой показатель положительно сказывается на производительной части системы в целом. Максимальная скорость вращения шпинделя жесткого диска данного формата может достигать 15 тысяч об/мин.

У форм-фактора 2,5 по скорости нет разницы с первым вариантом — его количество оборотов в минуту может также варьироваться от 5400 до 15000 об/мин.

На данный момент в современных корпусах имеется специальная модификация, которая позволяет использовать жесткие диски формата 2,5 в разъемах 3,5 путем эксплуатации салазок.

Как определить количество оборотов на своем жестком диске

Как определить количество оборотов на своем жестком диске

Существует два способа определить скорость вращения шпинделя и об/мин.

Первый способ физический и самый простой. На каждом жестком диске есть этикетка, на которой будет изображено значение RPM, а напротив этих букв будут цифры — вот они и указывают на скорость вращения шпинделя внешнего жесткого диска или внутреннего.

Если нет желания разбирать корпус системного блока, то для таких случаев существует несколько программ, способных рассказать абсолютно все о жестком диске. Одна из таких программ — это CrystalDiskInfo, которая отображает температуру, используемый и поддерживаемый интерфейс, количество запусков и отработанных часов, количество оборотов (RPM) и общее состояние жесткого диска.

Еще одна программа, способная определить параметры жесткого диска — это AIDA64. Чтобы определить параметры вращения и оборотов, необходимо запустить программу и выбрать в левой таблице вкладку «Хранение данных», где будет отображен жесткий диск. Нажав на него левой кнопкой мыши, можно увидеть все данные касательно выбранного винчестера.

Соотношение оборотов и качества

Соотношение оборотов и качества

Скорость вращения шпинделя задается при создании жесткого диска, и превысить ее невозможно.

Жесткие диски с 5400 оборотов в минуту устанавливаются в ноутбуки по умолчанию, так как отвечают таким качествам, как низкое энергопотребление и высокая надежность. Иногда жесткие диски с такими показателями можно встретить и в настольных компьютерах, где они отмечены как «зеленые», то есть экологичные за счет значительно более низкого энергопотребления.

Золотая середина по количеству оборотов — это жесткие диски со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. Эти винчестеры достаточно быстры и разумно потребляют энергию. Жесткие диски с таким количеством оборотов можно встретить в 90 процентах настольных компьютеров.

Жесткие диски с оборотами от 10 до 15 тыс. в минуту зарекомендовали себя как самые высокоскоростные механические накопители. Однако с высокой производительностью пришел огромный риск потери данных, связанный с катастрофической ненадежностью конструкции. Дело в том, что такие большие обороты способны привести устройство в состояние перегрева, что понесет за собой необратимую потерю данных. На данный момент такие жесткие диски встречаются редко, и они очень дорогие.

Вывод

Скорость вращения шпинделя — это основной показатель при выборе любого механического накопителя. По этой причине для настольного компьютера идеальным вариантом станет жесткий диск, скорость вращения которого будет составлять 7200 об/мин. Он отвечает таким требованиям, как высокая производительность при разумном энергопотреблении и адекватном тепловыделении.

Как делается проверка скорости жёсткого диска

Производительность компьютера является комплексной величиной и зависит от характеристик всех компонентов в сборке. Один из факторов, напрямую влияющих на скорость выполнения операций — показатель скорости работы HDD. Его часто оставляют без внимания, хотя накопитель может ограничивать быстродействие компьютера, что выражается в низкой скорости обработки данных, копирования файлов, медленной загрузке операционной системы, игр и прочего софта.

Каждый пользователь может самостоятельно проверить скорость работы жёсткого диска, воспользовавшись штатным средством ОС или специальной утилитой, позволяющей протестировать накопитель.

Как проверить скорость жёсткого диска

От чего зависит скорость жёсткого диска

Данный параметр в совокупности с некоторыми другими характеристиками определяет эффективность взаимодействия с компьютером, тогда как скорость магнитного накопителя (Hard Disk Drive) тоже обусловлена несколькими факторами.

Вращение шпинделя

Вращение шпинделя

Функционирование жёсткого диска осуществляется за счёт движущихся механизмов, применённых в конструкции винчестера. Запись данных на носитель выполняется путём намагничивания магнитной головкой участков ферромагнитного покрытия, нанесённого на поверхность жёстких пластин. В процессе работы при необходимости считывания/ записи информации головка, приводимая в движение электроприводом, быстро движется над поверхностью вращающихся дисков. Так что, главное, от чего зависит скорость накопителя HDD, — скорость вращения частей устройства (об/мин).

При этом ввиду конструктивных особенностей данный тип носителей, являясь механическим устройством, в принципе не может работать быстро по современным меркам, то есть так же быстро, как это делает твердотельный SSD, поскольку на позиционирование магнитной головки и ожидание поворота диска всё равно затрачивается определённое время.

Сегодня стандартным значением для скоростных показателей шпинделя HDD считается 7200 оборотов в минуту. Модели жёстких дисков с большим показателем целесообразно использовать в серверных установках, а не дома. Следует учитывать, что кроме увеличения скорости и уменьшения задержки при перемещении головки (этот показатель измеряется в миллисекундах и в среднем оптимальным будет 7-14 мс) растёт и шум при работе устройства, а также тепловыделение и энергопотребление.

Ёмкость диска

Ёмкость диска

С учётом особенностей функционирования жёсткого диска на скорость чтения влияние оказывает и наполненность винчестера. Диск, который заполнен «под завязку» будет работать гораздо медленнее. Это связано с расположением дорожек и необходимостью перемещения по поверхности в поисках нужных секторов, которые могут находиться в разных участках.

На скоростные характеристики влияет и объём кэша, сохраняющий сведения при первом обращении к определённым данным для быстрого доступа в дальнейшем. Так, чем больше буфер, тем больше в него поместится, а значит, повторное считывание той же информации будет происходить в разы быстрее. Сегодня можно найти модели с 128 или 256 МБ кэш-памяти.

Поддержка технологий

Поддержка технологий

Не последнее значение имеет и поддержка стандартов жёстким диском. Например, технология NCQ, используемая в SATA-устройствах начиная с SATA/300 (Native Command Queuing — аппаратная установка очерёдности команд), позволяет накопителю принимать одновременно несколько запросов, перестраивая порядок их выполнения для наибольшей эффективности с учётом конструктивного исполнения устройства, что и способствует высокой скорости чтения. Устаревшая технология TCQ (тегированная очередь команд), используемая в некоторых ATA и SCSI жёстких дисках, похвастать высокой эффективностью по части повышения производительности не может ввиду некоторых ограничений по количеству посылаемых одновременно команд.

Другие факторы

SATA порты

Ещё один момент — скорость порта подключения диска к плате. SATA первого поколения обеспечивает пропускную способность до 1,5 Гбит/с, тогда как интерфейс SATA 2 уже может предложить до 3 Гбит/с, а спецификация SATA 3 — до 6 Гбит/С. Причём, хотя совместимость разъёмов и протоколов обмена и сохранена, на быстродействии может отразиться использование современного накопителя на старой материнке ввиду ограничений, так как использоваться будут возможности интерфейса предыдущего поколения. Чтобы выжать максимальное быстродействие, оба устройства должны поддерживать стандарт.

Отличаться производительность может на дисках, использующих разные файловые системы. Например, в случае с популярными системами FAT 32 и NTFS при прочих равных первая обеспечит накопителю более высокую скорость чтения, поскольку вторая более подвержена фрагментации системных участков, в результате чего совершается больше движений.

Нормы скорости

Чтобы взаимодействие с компьютером было комфортным, HDD должен работать на достаточной скорости, но учитывать нужно и характер выполняемых операций. Быстродействие отличается и при работе с файлами разного объёма.

Скорость обмена данными с жёстким диском — результат совокупности нескольких параметров, при этом зависит она по большей части от аппаратных характеристик носителя и не может быть искусственно увеличена, выйдя за рамки заданных производителем пределов. Программным способом удастся только уменьшить воздействие факторов, снижающих скоростные показатели.

Скорость средних HDD — 150-200 МБ/с, чего более чем достаточно для повседневных задач. Те винчестеры, чьи показатели превышают 200 МБ/с отличаются также и высокой стоимостью, поэтому чаще всего целесообразнее приобрести SSD, если есть необходимость в высокоскоростном накопителе. Файлы объёмом свыше 500 МБ должны читаться HDD со скоростью от 150 МБ/с, тогда как нормальной для системных файлов, обычно занимающих не более 8 Кб, будет 1 МБ/с.

Нормы скорости

Сторонние программы

Как мы выяснили, скорость, с которой осуществляется передача данных, зависит не только от той, с какой вращается шпиндель, а и от других показателей. Тестирование позволит получить нужную информацию и определить, соответствуют ли значения заявленным или нужно принять необходимые меры по оптимизации.

Проверка скорости жёсткого накопителя HDD в операционной системе Windows 7 или «Десятке» может выполняться с использованием стороннего софта или встроенного в систему инструмента. Результат будет получен после проведения тестирования винчестера. Для начала рассмотрим первый вариант и разберёмся, как узнать скорость HDD на примере нескольких популярных программ.

CrystalDiskMark

Одна из лучших утилит для работы с разными типами накопителей — HDD и SSD в ОС Windows 10, 8, 7 и других популярных системах, отличающаяся удобством и простотой интерфейса (поддерживается русский). Чтобы с её помощью проверить скорость чтения и записи жёсткого диска, нужно выполнить следующие действия:

  • Устанавливаем софт на компьютер, запускаем.
  • В окне утилиты выбираем количество циклов записи и чтения (оптимальным вариантом будет значение «5»).
  • Указываем размер файла для теста (рекомендуется 1 GiB).
  • Выбираем букву диска («C:»).
  • Чтобы начать тестирование, жмём кнопку «All».

CrystalDiskMark

Утилита определит скорость работы жёсткого диска компьютера и выведет результат на экран (в первой колонке — скорость чтения, во второй — записи).

HD Tune

Ещё одна отличная программа, выполняющая тест скорости жёсткого диска в Windows 10, 8, 7. Есть бесплатная версия программы и платная с 15-дневным демонстрационным периодом. Чтобы узнать, какая у тестируемого винчестера скорость чтения/записи, выполняем:

  • Инсталлируем на компьютер и запускаем софт.
  • Идём на вкладку «Benchmark» и выбираем режим для тестирования («Read» или «Write»).
  • Если на компьютере несколько винчестеров, указываем, какой нужно проверить.
  • Жмём «Start» для начала процедуры.

HD Tune проверка скорости HDD

По завершении утилита выдаст результаты тестов в цифрах и графиках, благодаря которым можно узнать минимальную, максимальную, среднюю, пиковую скорость, а также загрузку ЦП при тестировании.

Ashampoo HDD Control

Отличная утилита с понятным интерфейсом и достойным функционалом для контроля состояния жёсткого диска, поддерживающая разные типы накопителей. Программа платная с возможностью 40-дневного бесплатного использования, поддерживается русский интерфейс. С её помощью можно проанализировать, в том числе скорость передачи данных — бенчмарк даёт развёрнутую информацию. Чтобы провести тестирование, выполняем следующее:

  • Устанавливаем и запускаем программу.
  • Выбираем нужный диск для проверки и в разделе тестирования HDD переходим к тесту на скоростные характеристики.
  • Запускаем бенчмарк нажатием соответствующей кнопки, в результате появится график анализа.

Ashampoo HDD Control

По завершении процесса будет доступна подробная информация о скорости работы диска и задержках.

Командная строка PowerShell

Второй способ тестирования предполагает использование штатного инструмента системы. Рассмотрим, как можно проверить скорость жёсткого диска:

  • Запускаем тестирование через Командную строку или PowerShell (переходим, например, с помощью меню Пуск или поисковой строки, набрав запрос cmd или powershell).
  • Прописываем команду winsat disk, после чего жмём Enter. Если раздел не системный, используем атрибут:
  • -n N (где N — это номер диска, по умолчанию проверяется диск 0);
  • -drive (где X — буква диска, по умолчанию будет проверен диск C);

Тест HDD через командную строку

Атрибуты применяются только по отдельности.

  • По окончании тестирования HDD, видим в результатах информацию о скоростных характеристиках, где кроме скорости будет указан также индекс производительности.

Мы рассмотрели, как проверяют быстродействие жёсткого диска, и теперь вы сможете не только выяснить, с какой скоростью осуществляется вращение, но и узнать реальную скорость функционирования при данных условиях.

Источник https://www.datarc.ru/articles/hdd/skorost-vrashheniya-shpindelya.html

Источник https://fb.ru/article/431947/skorost-vrascheniya-shpindelya-jestkogo-diska-maksimalnaya-i-minimalnaya-skorosti-ustroystvo-tehnicheskie-harakteristiki-i-vliyanie-na-rabotu-jestkogo-diska

Источник https://nastroyvse.ru/programs/review/kak-uznat-skorost-zhyostkogo-diska.html

Источник

Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован.