Жесткие диски: поможем выбрать

Конструктивно винчестер (именно так часто называют HDD) состоит из компактного корпуса, большую часть которого занимает герметично закрытый отсек, где на специальной оси (шпинделе) вращаются диски из жесткого материала. Диски обладают магнитными свойствами, благодаря чему на них можно записывать и впоследствии считывать информацию с помощью специальных головок – по две на каждый диск (для верхней и нижней поверхности). Управляет работой винчестера блок электроники, отвечающий за позиционирование головок, схему размещения файлов, передачу данных потребителю и т.д. От скорости вращения и количества дисков, плотности записи и характеристик электроники в конечном итоге и зависят потребительские свойства конкретных моделей винчестеров.

Определяющим параметром жесткого диска является емкость, доступная для записи пользовательских данных. Для современных винчестеров эта величина исчисляется гигабайтами (обозначается как ГБ), причем существует сразу два толкования этой величины: «математическая» 1 ГБ = 10⁹ байт (1 000 000 000 байт) и «двоичная» 1 ГБ = 2³⁰ байт (1 073 741 824 байт). Несмотря на то, что основополагающим для мира компьютеров является именно двоичная схема (нули и единицы), производители маркируют свои винчестеры согласно каноническому определению приставки гига- (миллиард). Поэтому не удивляйтесь, когда купив винчестер на 500 ГБ, в окне свойств нового устройства увидите доступную емкость «всего» 465 ГБ – операционная система считает гигабайты по естественной для нее двоичной схеме. Отметим, что ноутбучные модели HDD в силу меньшего физического размера отстают от стандартных винчестеров в вопросе максимальной емкости примерно в два раза.

Суммарная емкость винчестера конструктивно определяется количеством пластин и их емкостью, к примеру, 1 ТБ (терабайт, равен 1000 ГБ) можно получить, применив пять пластин по 200 ГБ, четыре пластины по 250 ГБ, или три – по 333 ГБ. Современные модели, как правило, используют меньшее количество более емких пластин, благодаря чему они легче, тише и «холоднее», а также обладают более простой (а значит более надежной) механикой привода. Вполне естественно, особенно в свете постоянного роста количества и качества мультимедийного контента, желание приобрести модель с максимальным объемом. Однако при выборе следует помнить о том, что «цена гигабайта» в различных по объему моделях существенно отличается – дороже всего обойдутся самые маленькие, как правило, снятые с производства, и самые объемные, только появившиеся на рынке, модели. Таким образом, самой выгодной покупкой станут максимально распространенные на данный момент модели (их можно примерно определить по количеству предложений в нашем каталоге), предлагающие оптимальное соотношение объем/стоимость.

Вторым важным параметром жесткого диска является его быстродействие, под которым в общем случае следует понимать, через какой промежуток времени после запроса система получит требуемые данные. Количественно этот параметр выражается в показателях среднего времени поиска (мс), внутренней скорости (Мб/с, от пластин к буферу) и внешней скорости (МБ/с, от буфера к ПК) передачи данных. Итоговое быстродействие винчестера зависит от множества параметров, среди которых частота вращения дисков, плотность записи на них, месторасположение данных на диске (внутренние/внешние дорожки), размер буфера кэш-памяти, оптимизация алгоритмов поиска, интерфейс и т.д. Однако самыми важными среди них (кроме интерфейсов, которые мы рассмотрим ниже) являются:

Частота вращения шпинделя – измеряется в оборотах в минуту (RPM), чем она больше, тем раньше при прочих равных условиях винчестер найдет нужные данные. Очевидно, что скоростные диски потенциально являются более «горячими» и шумными, что немаловажно при использовании в домашней системе. Однако не стоит думать, что самый быстрый диск всегда будет самым шумным – в современных моделях используются шумопонижающие технологии (снижение частоты вращения дисков в режиме простоя, менее агрессивный алгоритм перемещения головок, шумопоглощающие корпуса и т.д.). В настоящее время максимальной скоростью для потребительских жестких дисков является 10000 об/мин, однако большинство десктопных 3,5”-моделей обладают скоростями 5400 и 7200 об/мин. Винчестеры, предназначенные для установки в ноутбуки, обычно работают на скоростях 4200 и 5400 об/мин.

Объем кэш-памяти – современные модели HDD оснащаются особым типом оперативной памяти, используемой в роли буфера для хранения данных, которые уже считаны с пластин, но еще не успели уйти в систему, данных, к которым система обращается наиболее часто и т.п. Не в последнюю очередь необходимость подобного транзитного хранилища возникла из-за существенной разницы между скоростью считывания данных «внутри винчестера» и пропускной способностью коммуникационных интерфейсов. Таким образом, чем больше объем буфера (сейчас можно встретить модели с от 2 до 32 МБ), тем больше вероятность того, что нужные данные найдутся в быстром кэше, и системе не придется лишний раз «беспокоить» винчестер. Не менее важными для итогового быстродействия, чем собственно объем, являются алгоритмы работы управляющей электроники, предотвращающие ошибки при работе с буфером (хранение неактуальных данных, неоптимальный механизм предсказания, сегментирование и т.п.)

Конструктивно жесткие диски классифицируют по множеству параметров, однако для начала стоит определиться с типом корпуса. Самыми распространенными являются внутренние винчестеры, предназначенные для установки внутри системного блока (десктопа или ноутбука). Такие устройства могут работать только в составе «родительского» ПК, используя для коммутации и питания внутренние шлейфы (IDE, SATA) материнской платы. Внешние винчестеры напротив, используются в качестве самодостаточного съемного/мобильного хранилища данных и представляют собой обычные внутренние жесткие диски, установленные в специальные корпуса-«карманы». Такие диски поддерживают режим «горячей замены» и подключаются к ПК с помощью типичных коммуникационных интерфейсов (USB, FireWire, eSATA).

Вторым определяющим параметром является форм-фактор (или проще говоря, размер) жестких дисков, который принято измерять в дюймах. В десктопах традиционно используются стандартные 3,5” винчестеры, тогда как в более критичных к массогабаритным показателям ноутбуках – компактные 2,5” и 1,8” модели (первые в среднеформатных и крупноформатных ноутбуках, вторые – в ультрапортах). «Маленькие» винчестеры ожидаемо проигрывают старшим собратьям в плане максимального объема хранения данных и быстродействия, но потребляют заметно меньше электроэнергии, а также меньше шумят и греются.

Отметим, что характеристики внешних моделей существенно отличаются в зависимости от того, винчестер какого форм-фактора используется в качестве основы для их построения. Так, компактные 1,8” и 2,5”внешние модели не требуют отдельного блока питания и обычно используются в роли «сверхобъемных флешек», тогда как 3,5” винчестеры применяются для построения солидных хранилищ данных. Такие устройства могут содержать один-два внутренних винчестера (для увеличения суммарного объема и/или надежности хранения за счет использования RAID-контроллеров), интегрироваться в локальную сеть, использоваться в качестве FTP-сервера и т.д.

Для подключения жестких дисков к ПК используются коммуникационные интерфейсы, которые, как и сами винчестеры, можно разделить на две группы: внутренние и внешние. Первые применяются для подключения внутренних винчестеров напрямую к материнским платам десктопов и ноутбуков – к ним относятся параллельный IDE/PATA (Parallel ATA) и более свежий последовательный SATA (Serial ATA) порт. Внутренние винчестеры обычно приобретают для самостоятельной сборки ПК или апгрейда существующих систем, и если в первом случае выбор в пользу SATA очевиден, то во втором будет совсем не лишним уточнить, какой именно тип интерфейса поддерживает материнская плата вашего ПК.

В свою очередь внешние винчестеры подключаются к ПК с помощью стандартных коммуникационных интерфейсов, самым распространенным из которых является USB, за которым следуют более редкие FireWire и eSATA. В этом случае вопрос совместимости не стоит остро, так как все внешние винчестеры по умолчанию оснащаются USB-разъемом, которые присутствует в любом современном ПК. Вместе с тем этот интерфейс не может обеспечить высокую скорость передачи данных, выступая «бутылочным горлышком» между ПК и HDD. Если скорость обмена данными с внешним накопителем для вас критична (например, необходимо часто архивировать крупные объемы данных или наблюдаются «тормоза» при просмотре HD-видео), то стоит присмотреться к более дорогим моделям винчестеров, оснащенным разъемами FireWire и eSATA. Естественно, ваш ПК также должен быть оснащен выбранным вами портом, к слову, eSATA-разъем все чаще можно встретить в новых моделях ноутбуков. Ниже мы кратко охарактеризуем каждый из интерфейсов:

IDE – внутренний параллельный интерфейс, для передачи данных используется широкий плоский шлейф (40/80 контактов), в новых системах не используется в силу недостаточной для современных условий пропускной способности (самая быстрая ревизия стандарта – UATA-133 имеет показатель в 133 МБ/с);

SATA – внутренний последовательный интерфейс, благодаря более высокой скорости и продвинутых физических характеристик стал стандартным для материнских плат и винчестеров современных ПК (как десктопов, так и ноутбуков). Первая ревизия SATA (SATA/150) обладает пропускной способностью в 150 МБ/с, вторая – SATA/300 (также известная, как SATA II) – в 300 МБ/с;

SCSI – внутренний специализированный интерфейс, обычно используется в серверах и рабочих станциях, а вот в домашних ПК – исключительно редко, из-за высокой сложности и стоимости. Имеет около десятка различных реализаций, самая быстрая из которых (SCSI Ultra-320) имеет пропускную способность до 320 МБ/с;

USB – внешний коммуникационный интерфейс, стандарт «де-факто» для подключения к ПК любой периферии (от клавиатуры и мышек, до принтеров и винчестеров). Поддерживаются горячая замена и питание подключаемого устройства, существуют версии mini-USB и micro-USB для мобильных устройств. Первая массовая ревизия 1.1 имела удручающе малые скорости (1,5 МБ/с), современная версия USB 2.0 теоретически может работать на скоростях до 60 МБ/с;

FireWire (IEEE 1394) – внешний последовательный высокоскоростной интерфейс, первоначально использовался для подключения к ПК критичной к скорости передачи данных бытовой аудио- и видео- техники, также может использоваться в качестве связующего звена со сканерами, принтерами, винчестерами и т.д. Имеет множество ревизий с различными скоростями передачи данных, наиболее распространенные версии FireWire 400 и FireWire 800 имеют пропускную способность 50 и 100 МБ/с соответственно, самая свежая FireWire 1600 – 200 МБ/с. В среднеформатных ноутбуках, видеокамерах и компактных 2,5”-винчестерах используется миниатюрный разъем (4 pin) без шины питания; в десктопах, DTR-лэптопах и 3,5”-винчестерах – полноценные (6 pin и 9 pin) разъемы.

eSATA (External SATA) – внешний вариант интерфейса SATA, используется для подключения к ПК высокоскоростных внешних HDD, на сегодняшний день обеспечивает максимальную среди всех внешних интерфейсов скорость передачи данных, благодаря пропускной способности в 300 МБ/с.