HDD'ler neden kapasite düşüşü nedeniyle performans kaybından muzdarip?


15

Bugün HDD veri sayfama bakıyordum (Western Digital 500GB WD5000BPKT) ve tüm ailesi için, "Performans" satırı "Sürücüye / sürücüden ana bilgisayar (sürekli)" kapasite düşüşü:

resim açıklamasını buraya girin

Bu beni neden merak ediyor. Cihaz kapasitesi (750GB ila 160GB) dışında bu tabloda farklılık gösteren başka bir parametre fark etmedim. Diğer aileleri de aradım ve aynı davranışı buldum (Samsung ve Seagate bu performans parametrelerini veri sayfalarında göstermiyor).

Peki, tüm disklerin aynı aileye ait olduğunu ve özünde aynı olduğunu düşünürsek, birisi bu davranışın kesin fiziksel nedenini biliyor mu?

Yanıtlar:


17

Büyük sabit disklerin depolama yoğunluğu, küçük sabit disklerin yoğunluklarından daha yüksektir. Aynı dönme hızı (7200 RPM) ile bu, verilerin daha hızlı okunabileceği / yazılabileceği anlamına gelir.

Gönderen Bellek depolama yoğunluğuna # Etkileri performansına - Vikipedi, özgür ansiklopedi :

Bir ortamın depolama yoğunluğunun arttırılması, neredeyse her zaman ortamın çalışabileceği aktarım hızını geliştirir. Bu, depolama elemanlarının diskin yüzeyine yayıldığı ve okunması veya yazılması için fiziksel olarak "başlığın" altına döndürülmesi gereken çeşitli disk tabanlı ortamlar göz önüne alındığında en belirgindir. Daha yüksek yoğunluk, herhangi bir mekanik hareket için başın altında daha fazla veri hareketi anlamına gelir.

Disketi temel bir örnek olarak düşünerek, bitlerin kafa altında ne kadar hızlı hareket ettiğini belirleyerek etkili aktarım hızını hesaplayabiliriz. Standart bir 3½ "disket, 300 rpm'de döner ve en içteki yol yaklaşık 66 mm uzunluğunda (10.5 mm yarıçap). 300 rpm'de kafanın altındaki medyanın doğrusal hızı yaklaşık 66 mm x 300 rpm = 19800 mm / dakika'dır. Bu yol boyunca bitler 686 bit / mm'lik bir yoğunlukta saklanır, yani kafanın 686 bit / mm x 330 mm / s = 226.380 bit / s (veya 28.3 KiB / s) görür .

Şimdi örnek uzunluğunu azaltarak ve aynı iz aralığını koruyarak bitlerin yoğunluğunu iki katına çıkaran tasarımda bir gelişme düşünün. Bu, aktarım hızının iki katına çıkmasına neden olur, çünkü bitler kafanın altından iki kat daha hızlı geçer. İlk disket arayüzleri başlangıçta 250 kbit / s aktarım hızları düşünülerek tasarlandı ve 1980'lerde "yüksek yoğunluklu" 1,44 MB (1,440 KiB) disketlerin piyasaya sürülmesiyle daha iyi performans gösterdi. Bilgisayarların büyük çoğunluğu, 500 kbit / s hızında çalışan yüksek yoğunluklu sürücüler için tasarlanmış arayüzler içeriyordu. Bunlar da, IDE gibi daha yüksek hızlı arayüzler kullanmaya zorlanan LS-120 gibi yeni cihazlar tarafından tamamen boğulmuştu.

(benimkini vurgula)


Bir disketle karşılaştırırken dikkatli olun. Disket (ve ST-506) arabiriminin ana bilgisayardaki denetleyiciye / denetleyicisinden ham verileri vardır. IDE ve SATA sürücülerinde, okuma kafasından sonra verileri tam olarak arabelleğe alan yerleşik disk denetleyicileri bulunur. Ana PC'ye / ana bilgisayardan PATA / SATA aktarım hızları bağımsızdır ve R / W kafası işlemlerinden tamamen ayrıdır. Grafikte olanlar, "sürekli" aktarım oranları ortalama tam 3 Gb / sn veri transferi hem de arayüz (alanları erişildiğinde ise okuma /) üzerine serbest şekilde veya ölü zamanı vardır.
talaş

@ sawdust: Disket benzetmesi sadece daha yüksek yoğunluğun daha yüksek hızlara nasıl yol açabileceğini göstermektir. Ana bilgisayardan sürücüye aktarım hızının , ortam hızından tamamen bağımsız ve tamamen ayrı olduğunu söyleyerek biraz fazla getirildi. Sürekli maksimum aktarım hızının uzun bir süre boyunca ortalaması alınır ve genellikle sıralı okumalar için belirtilir. Bu, kafa / silindir anahtarlarını minimumda tutar, bu nedenle ortam hızı belirleyici faktördür.
Dennis

Tamam, bu açıkça ifade edilmedi. Okuma-kafa-sektöre arabellek ve sektör-arabellek-sunucu arasındaki sektör aktarım süreleri toplandığından, her ikisi de matematiksel olarak ortalama aktarım hızı ile ilişkilidir. Ancak bu iki işlem aynı anda değil sıralı olarak gerçekleşir . Sektör verileri arabelleğe okunur (tablanın bit yoğunluğuna dayalı bir oranda). Daha sonra onaylanır. Gerekirse hata düzeltmesi uygulanır veya sektör yeniden okunmalıdır. Ancak doğrulamadan sonra sektör verileri ana bilgisayara aktarılır (arayüz hızında, bu durumda SATA II 3Gb / sn).
talaş

4

Eh, tüm sürücüler sözde aynı boyuttadır (yükseklik, genişlik, derinlik gibi). Bu nedenle, bu boyuta daha fazla veri sığdırmak için, verilerin daha yüksek yoğunlukta paketlenmesi gerekir.

HDD'lerdeki hareketli parçaların (kafa gibi) büyük olasılıkla hepsi aynı hızda hareket eder.

Bu nedenle, veri yoğunluğunu artırırsanız, ancak adı geçen veriler üzerinde hareket etme hızınız sabit kalırsa, genel verimi artırırsınız.


1
Evet, ancak - tipik bir sürücünün bir, iki veya üç plakası olabilir. Toplam kapasite, veri yoğunluğunun mutlak bir göstergesi değildir. Tabak başına 160 GB, 250 GB, 320 GB ve 500 GB yoğunluklara sahip Western Digital 2.5 inç sürücüleri listeleyen bir yazı ( rml527.blogspot.com/2010/10/… ).
Dave Becker

3

Gelişmiş Biçimin 512bayt yerine 4k sektör kullanımını ifade ettiğine inanıyorum. Diğer şeylerin yanı sıra, bu değişiklik, tablada daha az bitin ECC kodları için kullanılması gerektiği anlamına geliyordu. Sonuç olarak, sürücüden belirli bir miktarda veri almak için biraz daha az bitin okunması gerekir; her şey aynı olduğunda, bu biraz daha yüksek bir maksimum aktarım hızıyla sonuçlanır. Bu muhtemelen iki 500 MB'lık sürücü arasındaki farkın açıklamasıdır.


1

Sadece vahşi bir tahmin, ama:

Bir sabit sürücü birkaç parçaya bölünür, her biri eşit derecede büyük bloklara bölünür.

Verileri okurken bir sabit sürücü önce kafasını sağa doğru hareket ettirir ve sonra disk sağ bloğa dönene kadar bekler. Birkaç bloğa ve parçaya yayılan daha büyük dosyaların art arda okunması için bu hareketin oldukça sık gerçekleşmesi gerekir. (daha yüksek parçalanma ile daha da fazla)

Daha büyük sürücüler, her bir parçada daha yüksek oranda veri depolar veya ek bir disk içerir. Bu şekilde kafa, transfer hızını etkili bir şekilde artıran bunu sık sık hareket ettirmek zorunda kalmaz.

( wikipedia'da erişim süreleri hakkında bilgi edinin )


1

Daha yüksek bit yoğunluklarına ek olarak, olası diğer bir yanıt daha büyük HD'lerin DAHA FAZLA plak / diske sahip olmasıdır. Daha fazla plakayla, okuma kafalarını hareket ettirmek zorunda kalmadan aynı anda daha fazla bit görürsünüz. Ayrıca, bazı sürücüler aynı etkiye sahip 2 taraflı plakalara gider

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.