Позиционирование магнитных головок жесткого диска

Determination of the number of hours worked hard disk

Practically in each hard disk drive, there is a timer that increases its value by one unit for the period defined by the manufacturer, thus enabling the determination of the number of the hours fulfilled by an HDD since the moment of its manufacture. However, the period of different manufacturers differs. For example: “Seagate ” – one time an hour, “Maxtor ” – one time a minute, “Samsung ” – one time every 30 seconds, “Fujitsu ” – 3600 times an hour, etc. These values vary, and sometimes rather considerably, even for the same model of the same manufacturer. Thus, the instant definition of the number of hours fulfilled by a hard drive is of course not possible. SMARTHDD analyzes the value of the timer within 1 hour and calculates the number of the hours fulfilled by the storage device basing on its frequency.

Noise of the hard disk

One of the by-effects of an increase in performance of hard disk drives is a high level of acoustic noise that has forced manufacturers to develop technologies of noise blanking. The receptivity of a human ear in an audible range (20 Hz and 20 kHz) is not identical. The greatest receptivity characterizes the sounds with frequency from 1 to 3 kHz. The quality of perception can be varied depending on the dominating intensity of frequencies. Frequencies in a range of 1-3 kHz have the highest rates of energy, and they are the most annoying ones for the human ear. The reduction of the noise on these frequencies makes it possible to achieve a significant increase in the quality of the sound, even if its intensity at high frequencies in a complete spectrum is the same or above. Having realized this fact, manufacturers of hard drives revised the constructions of hard drives on purpose to suppress the sounds concerning this range.

:/>  Как добавить пользовательские шрифты в командную строку в Windows 10

In the audible noise can be divided into two components: the acoustic noise radiated purely by the disk drive and reaching the user by air, and the noise emitted by the case of the computer in which the HDD is installed. Not each situation can be characterized by sufficient rigidity and artistry, especially cheap, made of thin steel and riveted somehow quickly. Even the operation of super silent disk drives will force to shudder at calls to a disk in such cases. At the same time in qualitative cases, the storages with small acoustic characteristics can operate noiselessly.

During the search operations, the primary noise source is vibration owing to the fast-moving of magnetic heads to the required track. Two-position search at which head movement can be divided into two stages – acceleration till maximum speed to the middle of the motion path and deceleration in the second part of the way – is the most efficient one, but at the same time the noisiest. Changing the form and amplitude of a controlling signal, manufacturers of storages have made the management of the acoustic noise produced by the disk drive at information search possible. The possibility of programmed control of acoustic noise of a hard disk drive – AAM has officially appeared in ATA/ATAPI-6 standard though some manufacturers had been making experimental implementations even in previous versions of this standard. According to the specifications, the management is carried out by the change of value in a range from 128 to 254 that allows regulating noise, productivity, temperature, current power consumption and the period of the HDD operation life.

:/>  CHKDSK: Как запустить, команды, проверка диска

The management of acoustic noise level and advanced power-saving mode.

Usually, the difference in the productivity of average access time at the minimum and maximum value makes 5 ms, i.e. approximately 25%. The change of the AAM level keeps its operation going on even after the power supply turns off. In an idle mode, the main sources of noise are bearings of spindle motor and turbulence of air circulating with high speed in the hermetic block. It is impossible to get rid of this type of noise since the rate of rotation of magnetic disks is constant.

Скорость работы жесткого диска

Производительность дисковой системы зависит от быстродействия кинематики жесткого диска. Механические движущиеся детали пока остаются самым медленным звеном в цепи передачи данных от магнитной поверхности диска в оперативную память компьютера. Наиболее длительными фазами в операциях чтения/записи данных являются:

Скоростные характеристики жесткого диска обычно определяется двумя параметрами:

  • Среднее время доступа (результат деления времени, потребовавшегося для серии чтений случайного сектора, на количество считанных секторов).
  • Средняя скорость чтения (количество секторов, последовательно считанных с поверхности магнитного диска за определенный промежуток времени).

Однако часто используются и дополнительные параметры, позволяющие более точно определить производительность дисковой системы в целом:

  • Буферизированная скорость чтения (скорость обмена информацией между контроллером материнской платы и контроллером жесткого диска).
  • Устойчивая скорость чтения (наиболее часто повторяющаяся скорость при последовательном чтении одинаковых блоков информации).

Повышение скорости перемещения магнитных головок ограничивается инерционностью достаточно массивной системы позиционирования и разрушительной вибрацией, возникающей при быстрых хаотичных (несбалансированных) возвратно-поступательных движениях механических компонентов жесткого диска. Поэтому в эволюции жестких дисков основным путем увеличения производительности стало увеличение скорости вращения магнитного диска, что уменьшает время ожидания сектора и увеличивает скорость линейного чтения. Скорость линейного чтения увеличивается и при повышении плотности записи и удаления дорожки от центра вращения магнитного диска. Использование реализованной в жестких дисках технологии управления акустическим шумом (AAM) позволяет управлять скоростью позиционирования магнитных головок, т.е. регулировать среднее время доступа.

:/>  Основные горячие клавиши Windows

Переключение на другую дорожку в пределах одного цилиндра занимает в среднем порядка одной миллисекунды. Это время складывается из ничтожно малого времени переключения головок, производящегося электроникой жесткого диска, и времени позиционирования головки. Дорожки в цилиндре в силу погрешностей изготовления находятся не строго друг под другом, а с некоторым разбросом. Для того, чтобы установить головку точно на дорожку, требуется считать определенное количество сервометок, а на это уходит дополнительное время. Однако за миллисекунду шпиндель накопителя с частотой вращения 7200 об/мин успевает повернуться почти на одну восьмую оборота. Поэтому первый сектор следующей дорожки в цилиндре смещен относительно предыдущей примерно на 45 градусов, что позволяет избежать “холостого” оборота магнитного диска.

Переход к соседнему цилиндру также требует времени (типовое значение 2-4 мс). С учетом этого первый сектор первой дорожки следующего цилиндра сдвинут относительно последнего сектора последней дорожки предыдущего цилиндра. Это позволяет снизить потери времени на ожидание того момента, когда нужный сектор окажется под головкой в режиме непрерывного чтения файлов. Наиболее эффективным с точки зрения скорости чтения является линейное расположение секторов, принадлежащих одному файлу, поэтому необходимо периодически делать дефрагментацию файловой системы, чтобы полностью реализовать заложенный в накопителе потенциал.

Оставьте комментарий

Adblock
detector