Как узнать подойдет ли HDD для компьютера

Жесткий диск для компьютера — как выбрать по технологии производства, объему памяти, скорости, и производителю

Все программное обеспечение компьютера хранится на его жестком диске. При включении компьютера он одним из первых компьютерных узлов включается в работу и одним из последних – выключается. Любые операции считывания и сохранения информации, запуска программ и приложений, игр, музыки, фото и видео файлов пользователя происходят путем обращения к этому устройству. Магнитный жесткий диск для компьютера, установленный в ПК, сервере или ноутбуке разных производителей, должен обладать большим объемом, быть надежным и обеспечить пользователю скоростной доступ к его информации.

Винчестер, винт – так может называться постоянное запоминающее устройство компьютера, его основная память. Конструктивно он представляет собой параллелепипед длиной 10-15 см, шириной 7-10 см, толщиной 0,7-3 см. Различают встроенные в корпус ноутбука или настольного компьютера диски, и внешние, которые подключаются к компьютеру по USB-кабелю. При создании первых микроконтроллеров с применением микропроцессора применялись постоянные запоминающие устройства на микросхемах, стирание информации в которых производилось ультрафиолетовым облучением.

Создание ПК потребовало разработки устройства быстрой записи, считывания информации. Первые HDD (Hard Disk Drive) созданы по аналогии с виниловыми пластинками – в корпусе находится несколько дисков с магнитным покрытием на вращающемся шпинделе, считывающая и записывающая головка, работающая по принципу магнитной головки магнитофона, механизм ее позиционирования, интерфейс связи с материнской платой. Совсем недавно появились твердотельные накопители больших объемов информации SSD, которые идут на смену HDD, но они пока не сильно распространены ввиду дороговизны.

Технология производства HDD накопителей на жестком магнитном диске для компьютера совершенствуется несколько десятков лет. Сейчас массово используются HDD размером от 1 Тб и выше, стоимость которых от 3000 рублей. Дальнейший рост емкости памяти магнитных накопителей ограничен их размерами и технологическими возможностями. Серьезным их недостатком являются подвижные механические элементы, по вине которых выходит из строя все устройство при встрясках. HDD являются более дешевыми, чем объясняется их популярность для обычных домашних компьютеров.

Магнитные HDD не имели альтернативы до 2009 года, когда было предложено новое устройство хранения больших объемов информации – Solid State Drive (SSD). Основанный на применении микросхем, которые могут располагаться, как на материнской плате, так и в отдельном корпусе, этот тип накопителя появился в серийных детских компьютерах тайваньской компании Quanta Computer с 2007 года в качестве флэш-памяти. Затем уже ASUS начал комплектовать SSD-устройствами линейку нетбуков серии EEE PC 700. Плюсами этой технологии являются:

• беззвучная работа;
• высокая производительность накопителя;
• маленькие размеры;
• низкое энергопотребление.

На стыке двух технологий – старой HDD и инновационной SSD-памяти появился их гибрид – SSHD (Solid State Hybrid Drive). Он представляет из себя жесткий HDD, которому добавлена быстрая флэш-память MLC для организации быстрого и мощного кэша для хранения операционной системы и часто используемых пользователем программ. Объем кэша сейчас устанавливается размером до 8 Гб. При обращении к устройству памяти вначале информация ищется в кэше, и только при ее отсутствии – производится обращение к HDD-памяти. Результатом такой гибридизации является рост скорости работы на 30-40 %.

Основные характеристики жестких дисков

Форм-фактор

Существует несколько основных форм-факторов HDD. Первый – внешние жесткие диски. Чаще всего используются для хранения фильмов, сериалов, музыки и подобного контента. Подключаются, как правило, через USB-разъем, и совместимы не только с компьютерами и ноутбуками, но и с другими устройствами – например, современными телевизорами и смартфонами, при возможности USB-подключения.

Второй форм-фактор – это 3.5-дюймовые жесткие диски для настольных компьютеров. Они устанавливаются внутри системного блока и несовместимы с ноутбуками.

Третий вариант – 2.5-дюймовые HDD для ноутбуков. С настольными компьютерами совместимы, но, как правило, приобретать такие для системника нет смысла – они уступают 3.5-дюймовым по объему и скорости чтения/записи.

Сравнение 3.5 и 2.5-дюймовых жестких дисков

Тип подключения

Внешние жесткие диски подключаются при помощи USB-разъема, а актуальные внутренние используют интерфейс SATA3/SATA2/SATA. Все версии SATA обратно совместимы – к разъему SATA2 3Gb/s можно подключить SATA3 6Gb/s жесткий диск, но при этом максимальная скорость чтения и записи будет ограничена пропускной способностью старой версии интерфейса. Впрочем, в данном случае это не так важно – обычно «узким местом» выступает не интерфейс, а технические возможности самого жесткого диска.

В устаревших компьютерах используется интерфейс IDE. Он уступает по пропускной способности более современным и в новых системах не используется. Существуют и другие интерфейсы подключения жестких дисков, но, как правило, для домашних систем и пользовательских ноутбуков они не используются.

Распространенные интерфейсы подключения HDD

Емкость

Емкость жесткого диска – это максимальный объем информации, который можно на него записать. Емкость измеряется в гигабайтах и терабайтах. Как правило, не имеет смысла приобретать жесткий диск объемом менее 500 гигабайт даже для ноутбука. Если же HDD будет использоваться в настольном компьютере для хранения игр, фильмов или сериалов, рекомендуется брать модель на несколько терабайт, исходя из стоимости, скоростных характеристик и других факторов.

Скорость передачи данных

Скорость чтения и записи определяет, насколько комфортной будет работа с компьютером. Если на ПК установлен медленный жесткий диск, и он используется в качестве системного – система будет грузиться долго, иногда подтормаживать при открытии папок и файлов. Если на медленном жестком диске хранятся игры или видео – загрузка уровней и перемотка на какой-либо момент ролика также будут происходить медленно.

Существует распространенное мнение, что скорость чтения/записи жесткого диска зависит от скорости вращения его шпинделя. Это действительно один из основных факторов, влияющих на скоростные характеристики, но не единственный. На скорость влияют объем кэш-памяти, количество пластин и головок, и прочие факторы.

Прочие характеристики

Стоит упомянуть также следующие характеристики:

1) Уровень шума во время работы и в простое. Во многом зависит от конструкции и от скорости вращения шпинделя. Ориентироваться на этот показатель стоит в случае сборки «тихой» системы.

2) Энергопотребление. У современных жестких дисков энергопотребление настолько мало по сравнению с другими компонентами системы, что на него не следует обращать внимание.

3) Габариты. Как правило, определяются форм-фактором и количеством пластин внутри корпуса жесткого диска.

4) Надежность. Субъективный показатель, однако, у фирм-производителей бывают неудачные модели и бракованные серии, поэтому перед покупкой HDD желательно ознакомиться с обзорами и отзывами.

Как правило, жесткие диски с большим количеством пластин менее надежны – больше возможных точек отказа

Объём кэш-памяти жесткого диска

Кэш-память – это специализированное ОЗУ, которое выступает в роли промежуточного звена (буфера), для хранения данных, которые уже считаны с жесткого диска, но еще не были переданы непосредственно на обработку. Само наличие буфера было вызвано существенной разницей в скорости работы между остальными компонентами системы и жестким диском.

Как таковой характеристикой кэш-памяти HDD, является объем. На данный момент наиболее популярны жесткие диски с буфером 32 и 64 МБ. На самом деле, покупка жесткого диска с большим объемом кэш-памяти, не даст двухкратного увеличения производительности, как это может показаться исходя из классической арифметики. Более того, тестирования показали, что преимущество у жестких дисков с кэшем 64 Мб, проявляется довольно редко и только при выполнении специфических задач. Поэтому, по-возможности стоит приобрести жесткий диск с более объемной кэш-памятью, но если это будет идти в значительный ущерб ценнику, то это не тот параметр, на который следует ориентироваться в первую очередь.

Емкость жесткого диска

Первый жесткий диск появился в 1956 году, под название IBM 350. Его физический размер был соизмерим с холодильником. Весил он 971 кг и при всем этом, вмещал всего ~ 3,5 Мб полезной информации. До 1990 года включительно, развитие жестких дисков шло очень медленными темпами. Так в 1990 году максимальный размер жесткого диска составлял 320 Мб. В 1995 году его объем составил 2 Гб (2048 Мб), а в 2012 году — уже 4 Тб (4096 Гб или 4194304 Мб).

То есть получается, что за первые 34 года эволюции дисков, их объем увеличился всего в ~ 91 раз, но при этом существенный прорыв был достигнут в уменьшении размеров. За последующие 22 года, размеры особо не изменились, при этом объем дисков увеличился в ~ 13100 раз!

Геометрия диска, пластины и плотность записи

При выборе жесткого диска не следует слепо ориентироваться только на его общую емкость, по принципу «чем больше, тем лучше».Существуют и другие немаловажные характеристики, среди которых: плотность записи и число используемых пластин. Ведь от этих факторов напрямую зависит не только объем винчестера, но и скорость записи/считывания данных.

Сделаем небольшое отступление и скажем несколько слов о конструктивных особенностях современных накопителей на жестких магнитных дисках. Запись данных в них осуществляется на алюминиевые либо стеклянные диски, называемыми пластинами, которые покрыты ферромагнитной пленкой. За запись и считывание данных с одной из тысяч концентрических дорожек, расположенных на поверхности пластин, отвечают считывающие головки, размещающиеся на специальных поворотных кронштейнах-позиционерах, иногда называемых «коромыслами». Эта процедура происходит без прямого (механического) контакта между диском и головкой (они находятся на расстоянии порядка 7-10 нм друг от друга), что обеспечивает защиту от возможных повреждений и продолжительный срок службы устройства. Каждая пластина имеет две рабочие поверхности и обслуживается двумя головками (по одной на каждую сторону).

Для создания адресного пространства, поверхность магнитных дисков разделяется на множество кольцевых областей, называемых дорожками. В свою очередь дорожки делятся на равные отрезки – секторы. Из-за такой кольцевой структуры, геометрия пластин, а точнее их диаметр влияет на скорости чтения и записи информации.

Ближе к внешнему краю диска дорожки имеют больший радиус (большую длину) и вмещают большее количество секторов, а значит, и большее количество информации, которая может быть считана устройством за один оборот. Поэтому, на внешних дорожках диска скорость передачи данных больше, так как считывающая головка в данной области преодолевает за определенный временной промежуток большее расстояние, чем на внутренних дорожках, которые находятся ближе к центру. Таким образом, диски диаметром, равным 3,5 дюйма, отличаются более высокой производительностью, чем диски, у которых эта величина составляет 2,5 дюйма.

Внутри жесткого диска может располагаться сразу несколько пластин, на каждую из которых можно записать определенный максимальный объем данных. Собственно говоря, этим и определяется плотность записи, измеряемая в гигабитах на квадратный дюйм (Гбит/дюйм 2 ) или в гигабайтах на пластину (Гб). Чем больше эта величина, тем больше информации помещается на одной дорожке пластины, и тем быстрее осуществляется запись, а также последующее считывание информационных массивов (независимо от того, какова скорость вращения дисков).

Суммарный объем винчестера складывается из емкостей каждой из помещенных в него пластин. Например, появившийся в 2007 году, первый коммерческий накопитель емкостью 1000 Гб (1Тб) имел целых 5 пластин плотностью по 200 Гбайт каждая. Но технологический прогресс не стоит на месте и в 2011 году, благодаря совершенствованию технологии перпендикулярной записи, компания Hitachi представила первую пластину емкостью 1 Тб, которые повсеместно используются в современных жестких дисках большого объема.

Уменьшение количества пластин в жестких дисках несет в себе целый ряд важных преимуществ:

• Снижение времени считывания данных;
• Снижение энергопотребления и тепловыделения;
• Повышение надежности и отказоустойчивости;
• Уменьшение массы и толщины;
• Снижение себестоимости.

На сегодняшний день на компьютерном рынке одновременно присутствуют модели жестких дисков, в которых используются пластины с разными плотностями записи. Это значит, что винчестеры одного и того же объема могут иметь совершенно разное количество пластин. Если вы ищите наиболее эффективное решение, то лучше выбирать HDD с наименьшим количеством магнитных пластин и высокой плотностью записи. Но проблема в том, что, практически ни в одном компьютерном магазине в описаниях характеристик дисков значение вышеописанных параметров вы не найдете. Более того, эта информация часто отсутствует даже на официальных сайтах производителей. В итоге, для обычных рядовых пользователей, эти характеристики далеко не всегда являться определяющими при выборе жесткого диска, из-за своей труднодоступности. Тем не менее, перед покупкой мы рекомендуем обязательно разыскать значения данных параметров, что позволить подобрать винчестер с наиболее продвинутыми и современными характеристиками.

Шум при работе

Больше половины пользователей при покупке диска даже не задумываются об этом! Обычно, прозрение приходит в ночное время, когда вокруг становится тихо и начинаешь слышать шум (легкое потрескивание) от работы диска (тем более это огорчает, когда всё остальное железо в ПК практически бесшумно).

Вообще, если посмотреть внимательно тех. характеристики перед покупкой — можно увидеть такой параметр, как «Уровень шума во время работы» (измеряется шум в такой величине, как дБ).

Уровень шума при работе (скрин тех. характеристик одного из HDD с сайта DNS)

Так вот, чтобы понять вообще, большая ли величина, скажем, шум в 20 дБ, привожу ниже табличку.

Таблица с примерной оценкой шума по дБ

Если вам нужен очень тихий диск, ориентируйтесь на величину менее 15 дБ (но таких моделек мало, и стоят дорого).

Важно!

Совсем бесшумными можно назвать другой тип дисков — SSD. В них нет механических частей, а потому, работают они априори без шума. Но у них есть свои минусы: пока что еще более низкий объем (за одну и ту же цену), ограниченное кол-во циклов записи/перезаписи.

Более оптимальный вариант, на мой взгляд, около 20-25 дБ (относительно тихо. Правда, см. отзывы к конкретной модели, т.к. некоторые диски не выдерживают эту величину, и при сильной нагрузке иногда «потрескивают»).

Диски с шумом более 30 дБ для людей, любящих тишину, я бы не рекомендовал вовсе.

В помощь!

Если у вас уже есть диск, который шумит, рекомендую ознакомиться вот с этой заметкой (с помощью тонкой настройки можно сделать работу диск тише): https://ocomp.info/pochemu-shumit-i-treshhit-hdd.html

Краткий ликбез

Жесткий диск – важный элемент в структуре каждого компьютера, который отвечает за долгосрочное хранение информации. Вы можете столкнуться с различными названиями этого устройства – винчестер, винт, дисковый накопитель или HDD. Во всех случаях речь будет идти об одном устройстве.

Работа жестких дисков базируется на принципе энергетической независимости памяти. То есть, в отличие от оперативной памяти, информация на устройстве не обнуляется при отключении компьютера.

Массив для хранения информации жесткого диска состоит из нескольких круглых пластин. Сами пластины выполнены из алюминия или стеклокерамики. Последний вариант используется реже из-за высокой стоимости и хрупкости материала. Но в записи и хранении информации участвует только покрытие из ферромагнитного сплава, чаще всего из двуокиси хрома.

Пластины размещены с небольшим зазором и объединены осью, которая называется шпинделем. Скорость вращения пластин задается двигателем. А запись и считывание информации выполняет головка, размещенная на поворотной рамке. Процессами записи и чтения управляет собственная электронная схема – контроллер.

Производитель

Многие юзеры доверяют одним фирмам и совершенно игнорируют другие. В качестве проверенных поставщиков, выпускающих хорошие жесткие диски, могу порекомендовать WD, Toshiba, Seagate и Transcend. А вот вам несколько хороших моделей HDD, которые я бы и себе прикупил в случае необходимости:

• Western Digital Black 500GB 7200rpm 32MB WD5000LPLX 2.5 SATA III;
• Toshiba P300 1TB 7200rpm 64MB HDWD110UZSVA 3.5 SATA III;
• Seagate BarraCuda HDD 2TB 7200rpm 64MB ST2000DM006 3.5 SATA III.

О том, как и где лучше покупать комплектующие для системного блока, вы можете узнать из этой статьи. Спасибо за внимание и до встреч на страницах моего блога! Не забываем делиться публикациями в соц.сетях и подписываться на рассылку.