Podstawowe parametry dysków

Każdy dysk twardy opisany jest kilkoma parametrami, które mają bezpośredni wpływ na jego odczuwalną wydajność. Są to:

Prędkość obrotowa (ang. Spindle Speed), podawana jako ilość obrotów na minutę. Dziś najpopularniejsze są dyski o 7200 obr/min. Niemniej do specjalnych zastosowań produkuje się także takie o 10000 czy 15000 obr/min.

Ten parametr wpływa bezpośrednio na dwie składowe cząstkowe wydajności. Im szybciej obracają się talerze, tym szybciej dane przemieszczają się pod głowicami. Zatem tym większa jest prędkość liniowego odczytu i zapisu danych. To dlatego widać taką wyraźną dysproporcję między modelami 5400 obr/min a 7200 obr/min.

Drugą składową na którą wpływa prędkość obrotowa jest tzw. czas oczekiwania (ang. Rotational Latency) wyrażany w milisekundach. Im większa prędkość obrotowa, tym mniejszy czas potrzebny na wykonanie jednego pełnego obrotu talerzem, a zatem krótszy czas oczekiwania na to aż odpowiednie dane znajdą się pod głowicą. Napędom 7200 obr/min obrót talerzem zajmuje 8.3 ms i tyle w najgorszym wypadku dysk oczekuje na odczytanie danych. Dla dysków 10000 i 15000 obr/min to odpowiednio 6 i 4 ms.

Gęstość upakowania danych (ang. Areal Density) to kolejny parametr mający bezpośredni wpływ na szybkość liniowego odczytu i zapisu danych, wyraża się go najczęściej w Gigabitach na cal kwadratowy. Im więcej danych upakowanych jest na takiej samej powierzchni, tym więcej można ich odczytać zachowując tą samą prędkość obrotową. Dlatego właśnie najszybsze w swojej klasie są dyski, które daną pojemność mieszczą na jednym talerzu. Gęstość upakowania danych jest dziś jednym z najważniejszych parametrów wpływających na ogólną wydajność HDD.

Niestety gęstość upakowania danych negatywnie wpływa na jedną ze składowych czasu dostępu - czas pozycjonowania głowicy (ang. Seek Time). Im gęściej upakowane dane, tym trudniej pozycjonować nad nimi głowicę z odpowiednią szybkością. Dlatego dyski o pojemnych talerzach najczęściej mają nieco gorszy czas dostępu niż te z słabiej upakowanymi danymi.

Czas dostępu (ang. Access Time) do danych, to kolejny parametr mający bardzo duży wpływ na wydajność twardziela. Ten parametr jest w istocie sumą składowych czterech innych parametrów, z których dwa najważniejsze wyjaśniłem już wyżej: Czas pozycjonowania głowicy, oraz czas oczekiwania na dane. Kolejne dwa nieco mniej istotne, o których do tej pory nie mówiłem to: Czas ustawiania głowicy nad ścieżką (ang. Settle Time), czyli czas który dysk potrzebuje aby ustabilizować głowicę nad ścieżką po pozycjonowaniu. W nowoczesnych dyskach twardych trwa to zazwyczaj nie dłużej niż 0.1 ms; oraz tzw. Narzut (ang. Command Overhead) a więc czas który mija od przyjęcia przez HDD polecenia odczytu/zapisu danych do miejsca w którym dysk zaczyna faktycznie to polecenie wykonywać. Pomyślcie o tym, jako o czasie reakcji. W przypadku nowych dysków twardych jest to nie więcej niż 0.5 ms.

Kolejnym, najczęściej ignorowanym parametrem opisującym wydajność dysku twardego jest ilość operacji, jaką ten dysk jest w stanie wykonać w czasie sekundy (ang. IO/s lub IOPs). Parametr ten jeszcze szczególnie ważny jeśli dysk ma pracować w np. w serwerze, gdzie naraz może zdarzyć się wiele operacji odczytu i zapisu danych jednocześnie. Najlepsze dyski twarde są w stanie wykonać około 1000 operacji IO/s, typowe biurkowe konstrukcje okolice 600, dyski do notebooków około 300. Dla porównania, najlepsze SSD wykonują 10000 i więcej IO/s.

Powiedzieliśmy sobie już o wydajności, na co jeszcze warto zwrócić uwagę? Zaraz po wydajności, drugim najczęściej branym pod uwagę aspektem jest kultura pracy. Każdy chce, aby jego dysk był bardzo szybki i zarazem bezgłośny. Niestety tak, to dają tylko w Erze. W praktyce najszybsze konstrukcje należą także do najgłośniejszych. Dlatego właśnie producenci zaczęli nam serwować specjalnie wyciszone dyski przeznaczone głównie do magazynowania danych. Oczywiście efektem ubocznym takiego wyciszenia jest znacznie niższa wydajność. Kto potrzebuje ogromnej wydajności na magazynie danych? Nieliczni, którzy są w stanie przełknąć większy hałas generowany przez dyski.

Niejako przy okazji, takie napędy pobierają mniej prądu niż zwykłe przez co producenci lubują się w nazywaniu ich zielonymi. W praktyce różnice są na prawdę marginalne, sięgające maksymalnie kilku watów. Jeśli na prawdę chcecie zaoszczędzić na rachunku za prąd, pamiętajcie o wyłączeniu światła w łazience. Dla to znacznie lepsze rezultaty niż kupowanie zielonych dysków.



Nieco inna kategoria to dyski twarde przeznaczone specjalnie do pracy w macierzach RAID. Takim sztandarowym przykładem są dyski WD Raid Edition, obecne na rynku najdłużej ze wszystkich tego typu konstrukcji. Swoją serię nazwaną ES ma także Seagate, a ostatnio nawet Samsung wprowadził modele F1R. Ich wyróżnikiem w stosunku do zwykłych dysków jest głównie cena, są po prostu droższe od swoich typowych braci. Takie dyski nie będą wydajniejsze w naszych benchmarkach, a ich zaleta leży zupełnie w innym miejscu. Mają one specjalnie dostosowany do pracy w macierzy firmware, który sprawia że tam czują się najlepiej. Dzięki temu są przynajmniej pozornie mniej awaryjne niż zwykłe dyski pracujące w macierzach. W praktyce różnice widać dopiero w dużych macierzach składających się z nastu dysków. W domowym RAID-0 zwykły dysk będzie pracował równie dobrze.

Niektórzy producenci mają jeszcze inne, dedykowane do innych zastosowań dyski. Szczególnie Seagate lubuje się w "mnożeniu bytów ponad miarę", mając w ofercie jeszcze kilka serii przeznaczonych do dedykowanych zastosowań. O ile jestem w stanie zrozumieć dyski do magazynowania danych, specjalne napędy do macierzy, to twardziele przeznaczone do urządzeń RTV jakoś do mnie nie przemawiają. Wg. mnie w nagrywarce DVD z twardzielem równie dobrze sprawi się model do magazynowania danych niż taki specjalny. Oczywiście jeśli macie inne doświadczenia, to chętnie o nich podyskutuje w komentarzach.

To tyle teorii na dziś, przejdźmy do wyników wydajności dziś przetestowanych dysków.