Основная характеристики жестких дисков - скорость вращения шпинделя. Как выбрать HDD? Что необходимо знать о скорости вращения жестких дисков 7200 оборотов мин

Когда речь заходит о жестких дисках , то возникает один главный вопрос: а какой диск лучше всего? Я не буду отвечать конкретно, так как на каждый товар есть свой покупатель. Я просто приведу Вам характеристики двигателей жестких дисков. Удивлены?

А удивляться не стоит, поскольку двигатель жесткого диска - это его сердце. И это сердце отвечает за скорость вращения пластин жесткого диска. А от скорости зависит многое, а главное - процесс износа жесткого диска (HDD ). Итак, переходим к характеристикам скорости HDD.

На сегодняшний день есть три основных скорости вращения дисков: 5400 об/мин , 7200 об/мин и 10 или 15.000 об/мин . В чем разница, а проще говоря: какая скорость лучше? Смотрим:

1) скорость 5200 об/мин - самая низкая скорость HDD. В основном, жесткие диски с такой скоростью вращения устанавливают в ноутбуки . Такая мера уменьшает расход энергии ноутбука, а следовательно - батарея медленнее разряжается. Плюс ко всему прочему такая скорость снижает риск критической нагрузки на систему. Единственный «минус» такой скорости - низкая производительность (кстати, такие же диски можно встретить и на некоторых домашних компьютерах);

2) 7200 об/мин - эта скорость вращения шпинделя жесткого диска самая распространенная. В этой скорости соединились сразу два плюса: во-первых, диски с такой скоростью не требовательны к потреблению энергии, а во-вторых, обладают высокой производительностью. В общем, друзья, 7200 об/мин - это как шампунь «два в одном»: и скорость и производительность на достойном уровне;

3) от 10 до 15.000 об/мин - эту уже настоящий «монстр». Производительность просто супер! Но есть два громадных «минуса»: температура нагрева пластин жесткого диска и быстрый износ. При установке HDD с такой скоростью, Вам сначала необходимо позаботиться о достойном охлаждении данного монстра, а также запастись хорошими флешками или «болванками»: хранить ценную информацию на таких дисках я бы не рискнул!

Подводя итог, смело можно указать пальцем на диски со скоростью 7200 об/мин и сказать: «Это то, что надо!». Кроме достойной производительности, эти диски еще и не нагреваются до критических показателей. Да и вопрос цены и качества идеально подходит именно к 7200 об/мин, чего не скажешь о 5200 об/мин и 15.000 об/мин.

Итак, друзья, надеюсь, что данная статья поможет Вам в будущем (а может уже и сейчас) сделать ПРАВИЛЬНЫЙ выбор в отношении скоростных данных жестких дисков.

Устройство механического накопителя

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.

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.

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

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 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

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.

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.

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.

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.

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.