УЧЕРЖДЕНИЕОБРАЗОВАНИЯ
БЕЛОРУССКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ ИРАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Факультетнепрерывного и дистанционного обучения
Специальность:Автоматизированные системы обработки информации
РЕФЕРАТ
ПО АРХИТЕКТУРЕЭВМ
Тема: Выборвинчестера для дома
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Объемвинчестера
Интерфейсподключения винчестера
Типнакопителя винчестера
Скоростьвращения дисков
Кэш-памятьжестких дисков
Заключение
ВВЕДЕНИЕ
Основные критерии привыборе домашнего винчестера:
- Объемхранимой информации;
При современном темпероста объемов мультимедийной и других видов информации возникает необходимостьвыбора винчестера с большим объемом информации. Например: один файл фильмакачества «HDRip» (копия DVDили Blue-Rayимеющая меньший размер при сравнительно незаметном снижения качества, путем, какправило, снижения разрешения) занимает примерно от одного до двух гигабайтместа на носителе информации, а уже файл фильма качества «HDRemux»(полноценная копия в качестве 720 или 1080 строк) занимает от десяти до сорокагигабайт пространства на носителе информации.
- Тепловыделениепри работе винчестера;
В силу того, чтодомашний компьютер, как правило, используется для развлекательных целей, в немустанавливаются более производительные комплектующие, чем в компьютерахофисного типа. При работе такие комплектующие также выделяют определенноеколичества тепла. Повышенное тепловыделение винчестера не благоприятствуетработе, как самого винчестера, так и других комплектующих, а также влечеткосвенные расходы на покупку дополнительного охлаждения для компьютера.
- Энергопотреблениевинчестера;
Домашний компьютер, вбольшинстве случаев включен достаточно большое количество времени. Увеличенноепотребление питания возлагает повышенную нагрузку на источник питания и безтого нагруженный другими комплектующими.
- Скоростьдоступа к данным;
Учитывая большой объемхранения информации, становится важно учитывать такой параметр винчестера какскорость доступа к хранящейся информации. При маленькой скорости доступа кфайлам возникают проблемы — от медленного воспроизведения самой информации, домедленного копирования информации с накопителя и на него.
ОБЪЕМ ВИНЧЕСТЕРА
В настоящее время объембольшинства современных винчестеров варьируется в пределах от 40-80 гигабайт до3 терабайт. В случае использования в домашнем компьютере, оптимальным будетвыбор винчестера емкостью от 500 гигабайт до 1 терабайта.
Выбор винчестерабольшого объема обусловлен, прежде всего, ростом объемов хранимой информации.Мультимедийного и развлекательного контента. В настоящее время уже никого неудивляет, что современная игра занимает порой до 10-20 гигабайт места нажестком диске, а качественные копии фильмов занимают от пары гигабайт додесятков гигабайт.
Также, второстепеннымфактором при выборе винчестеров является, цена. Для домашнего компьютера вособенности, ведь при выборе домашнего компьютера бюджет на его покупку, какправило, ограничен. Покупка винчестер емкостью меньше 320 – 500 гигабайт простонецелесообразна.
Например, стоимостьвинчестера HDD 80 GbIDE WesternDigital CaviarBlue на январь месяц 2011 года длягорода Минска находится на уровне 47-50 долларов США, в то время как, за такуюже цену можно приобрести винчестер модели HDD 500 Gb SATA 6Gb/s Western DigitalCaviar Blue емкостью 500 гигабайт против 80 и скоростью доступа 6Gb/s,что также немаловажно.
Верхняя «планка»при выборе винчестера в 1 терабайт продиктована также ценой на сами накопители.Т.к. если разбежка в цене на винчестеры 500 Gbи 1 Tb отличается незначительно, то уже начиная от объемов в 1,5 терабайта разница в ценестановится более существенной и менее оправданной. В определенный момент, какправило ближе к емкости накопителя в 2 терабайта. при его цене 100-230 долларовСША выгоднее купить несколько накопителей по 500 гигабайт или 1 терабайту.
Таким образом, оптимальнуюемкость винчестера для домашнего использования примем за 500 гигабайт – 1терабайт.
ИНТЕРФЕЙС ПОДКЛЮЧЕНИЯВИНЧЕСТЕРА
Существуют несколькоразновидностей интерфейсов подключения винчестеров:
- IDE(Integrated Drive Electronics) — этоназваниетипажесткихдисков,имеющихинтерфейсATA (AT Attachment).
Один канал ATA можетподдерживать до двух дисков, первый — master и вторичный — slave. Очень часто,если не сказать, почти всегда, пользователи ставят на один канал жесткий дисккак master и другое, более медленное устройство, типа CD-ROM, как slave. Но таккак IDE может обращаться только к одному устройству на канале одномоментно, тотаким образом снижается производительность системы в целом.
Сегодня на рынкеприсутствуют три основных стандарта IDE дисков:
· ATA/33
· ATA/66
· ATA/100
В данном случае числопоказывает максимальную пропускную способность в мегабайтах в секунду.
Все IDE диски должныработать со всеми вариантами ATA. Диск ATA/100 должен отлично функционировать сконтроллером ATA/33, а диск ATA/33 должен так же прекрасно работать сконтроллером ATA/100. Но, понятно, что работать винчестер будет на скоростисамого медленного компонента. В обоих, приведенных случаях это будет скоростьATA/33, то есть максимальная пропускная способность будет равна 33Мб/сек.
На самом деле разница впроизводительности между ATA/33, 66 и 100 не так уж велика, так как разговоридет о пиковой пропускной способности, которая в реальной работе достигаетсякрайне редко. Не существует дисков ATA/100 обеспечивающих передачу данных дажев 66Мб/сек, и очень мало таких. Что позволяют передачу в 33Мб/сек.
Главным недостатком IDEпо-прежнему остается малая скорость.
Таким образомиспользовать данные винчестеры для дома можно, но нецелесообразно ввидуустаревания технологии и низкой скорости передачи данных, что становится всеболее актуально.
- SCSI
Стандарт SCSIподдерживает гораздо большее количество устройств на канале (до 8 на такназываемом узком и до 16 на широком) и позволяет использовать длинные кабелядля подключения (до 12 метров).
Ultra SCSI позволяетпередачу 20Мб/сек и имеет 8 адресов. Широкая (wide) версия Ultra SCSI поднимаетпропускную способность вдвое, то есть до 40Мб/сек. Ultra2 SCSI, известный также как LVD (Low Voltage Differential) SCSI, имеет пропускную способность40Мб/сек, и, соответственно, wide версия его дает нам 80Мб/сек. Ultra160 SCSIпродолжает традицию удвоения пропускной способности, но бывает только вварианте wide, что дает нам 16 устройств на канале и 160Мб/сек.
К косвенным недостаткамданной технологии, при домашнем использовании, можно отнести сложностьустановки для неопытных пользователей и высокую стоимость SCSIустройств.
- SATA
последовательныйинтерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитиемпараллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA былпереименован в PATA (Parallel ATA).
Существует трипоколения стандарта SATA:
· SATA Revision 1.x (до1.5 Гбит/с)
· SATA Revision 2.x (до3 Гбит/с)
· SATA Revision 3.x (до6 Гбит/с)
SATA использует 7-контактныйразъём вместо 40-контактного разъёма у PATA. SATA-кабель имеет меньшую площадь,за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующиекомпьютера, упрощается разводка проводов внутри системного блока.
SATA-кабель за счётсвоей формы более устойчив к многократному подключению. Питающий шнур SATAтакже разработан с учётом многократных подключений. Разъём питания SATA подаёт3 напряжения питания: +12 В, +5 В и +3,3 В; однако современные устройства могутработать без напряжения +3,3 В, что даёт возможность использовать пассивныйпереходник со стандартного разъёма питания IDE на SATA. Ряд SATA-устройствпоставляется с двумя разъёмами питания: SATA и Molex.
Стандарт SATA отказалсяот традиционного для PATA подключения по два устройства на шлейф; каждомуустройству полагается отдельный кабель, что снимает проблему невозможностиодновременной работы устройств, находящихся на одном кабеле (и возникавшихотсюда задержек), уменьшает возможные проблемы при сборке (проблема конфликтаSlave/Master устройств для SATA отсутствует).
Стандарт SATA непредусматривает горячую замену активного устройства (используемого ОперационнойСистемой) (вплоть до SATA Revision 3.x), дополнительно подключенные дискиотключать нужно постепенно — питание, шлейф, а подключать в обратном порядке —шлейф, питание.
Таким образом, стандартSATA, на сегодняшний день являетсянаиболее перспективным, и дружественным к домашнему пользователю. Обеспечиваетнаибольшие скорости передачи данных и простую установку устройств.
В данной главе не былирассмотрены винчестеры с возможностью подключения Fibre Channel (оптоволоконныйканал), IEEE1394, USBпопричине узкой целевой направленности данных устройств, либо предназначение ихдля внешнего использования (например USB).
ТИП НАКОПИТЕЛЯВИНЧЕСТЕРА
В настоящее времясуществует две основные разновидности винчестеров:
· винчестерына жестких магнитных дисках
· винчестерына SSD накопителях
Винчестеры на SSDнакопителях появились относительно недавно. SSDрасшифровывается как solid-state drive — называть его «диском»неправильно, так как в конструкции SSD не присутствует дисков как таковых:накопитель состоит из микросхем памяти и контроллера, подобно флэш-памяти).
К преимуществам SSDнакопителей можно отнести скорость их работы по сравнению с обычными жесткимидисками, малые габариты и энергопотребление. Однако их высокая стоимость загигабайт места пока еще достаточно высока для домашнего использования.Использование SSD накопителейоправданно, к примеру, в некоторых ноутбуках или чаще в нет буках и другихмобильных устройствах, т.к. SSDнакопители менее подвержены физическом воздействию.
Таким образомоптимальным выбором для домашнего использования является винчестер, вклассическом его понимании, на жестких магнитных дисках.
СКОРОСТЬ ВРАЩЕНИЯДИСКОВ
Жесткие диски такжеотличаются по скорости вращения самих магнитных дисков.
Существуют жесткие соскоростью вращения 5400 об/мин, 7200 об/мин, 10 000 об/мин. В редких случаяхбольше, но мы не будем их рассматривать ввиду излишне высокой стоимости,неоправданной для домашнего винчестера.
Наиболее оптимальнойскоростью вращения шпинделя жесткого диска считается 7200 об/мин. Даннаяскорость позволяет получать доступ к данным на высокой скорости, и сотносительно низким уровнем шума, по сравнению с дискам со скоростью 10 000об/мин.
Диски с меньшейскоростью – 5400 об/мин используются, как правило, в ноутбуках и другихпортативных устройствах. Меньшая скорость позволяет достичь меньшегоэнергопотребления, теплоотдачи и более надежного хранения информации вмобильных устройствах, незначительно снижая скорость доступа к данным.
КЭШ ПАМЯТЬ ВИНЧЕСТЕРА
Эффект от большего кэшавиден при работе с большим количеством маленьких файлов. Для домашнегоиспользования объем кэш-памяти больше влияет на цену диска и, в меньшейстепени, на его производительность.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Исходя из приведенныхранее фактов, для домашнего использования следует выбирать винчестер:
· собъемом данных от 500 гигабайт до 1 терабайта
· синтерфейсом подключения SerialATA
· нажестких магнитных дисках
На сегодняшний деньрынок винчестеров представлен разнообразием производителей. Наиболее крупными изаслуживающими внимания являются Western Digital,Seagate, Samsung,Hitachi, Fujitsu.
Также встречаютсяпредложения винчестеров от других производителей. Как правило, этоспециализированный сегмент. Например, винчестеры для ноутбуков от компании Toshiba,или винчестеры на SSD накопителях.Донедавнего времени широкое распространение имели винчестеры Maxtor.Компания Maxtor была третьим повеличине в мире производителем винчестеров. Но в 2006 году компания Maxtorбыла приобретена компанией Seagateи дальнейшее производство винчестеров ведется под этой маркой.Таккак винчестеры одинакового объема разных производителей находятся примерно водном ценовом диапазоне выбор винчестера для домашнего использования был сделанв пользу производителя WesternDigital. Решающим фактором привыборе данного производителя была известная надежность накопителей на жесткихдисках по отзывам покупателей, сервисных центров по ремонту жестких дисков, атакже независимых тестов.
Также, неплохим выбороммогут быть винчестеры компании Seagate,которой также принадлежат торговые марки жёстких, гибридных дисков и SSD- Barracuda, Cheetah,Savvio, Constellation,Pulsar, DiamondMax,Momentus. Однако проблема сновыми винчестерами Seagateв начале 2009 года ставит под сомнение бесперебойное функционированиенакопителя в некоторых случаях.
/>
По материаламгазеты «Компьютерные вести»:
Покупателипервых жёстких дисков серии Barracuda 7200.11 поначалу не могли нарадоватьсявысокой скорости и тихой работе этих устройств. Но по прошествии буквальнонескольких месяцев после начала продаж стали появляться сообщения о загадочномвнезапном выходе винчестеров из строя. А в ремонтные мастерские и гарантийныеотделы винчестеры Seagate стали поступать в больших количествах, не характерныхдля типичного процента брака, составляющего обычно менее 1% поломок в течениепервого года эксплуатации.
Симптомыболезни, уже получившей меткое прозвище «муха CC», обычно следующие.Винчестер Barracuda 7200.11 нормально работает в течение 3-6 месяцев послепокупки. Потом в один далеко не прекрасный день во время нормальной работыкомпьютера происходит зависание или «синий экран», и послеперезагрузки винчестер не определяется и на команды не отвечает.
Причинувозникающей неисправности специалисты обнаружили сразу — саморазрушениемикрокода (firmware) жёсткого диска из-за имеющихся в нём программных ошибок.Наиболее часто выход из строя происходит при выполнении фонового сканированияповерхности на предмет обнаружения ошибок чтения-записи.
Секторы,содержащие ошибки, должны помечаться как сбойные в специальной таблице, а им назамену назначаться резервные секторы, имеющиеся в каждой зоне. Но ошибка,возникающая в микропрограмме винчестера Seagate, приводит к тому, что таблицадефектов (alt-list на профессиональном жаргоне) или таблица SMART, хранящиеся вслужебной зоне, портятся — заполняются «мусором».
Послеперезагрузки возникает ошибка инициализации, и винчестер фактически зависает.Для его «оживления» придётся обратиться к специалистам-ремонтникам,которые смогут быстро вернуть работоспособность винчестера и сделать копию данных,хранившихся на нём.
Не сразуSeagate признала наличие проблемы с микропрограммой винчестеров. Сообщенияпользователей на фирменном сайте поначалу безжалостно удалялись, но когдаделать вид, что всё в порядке, было уже невозможно, разработчики взялись заисправление ошибок.
На сегодняофициальный сайт Seagate предлагает всем желающим скачать образ загрузочногокомпакт-диска (.ISO), который позволит обновить микропрограмму винчестераBarracuda 7200.11 и тем самым избежать возможных проблем с его выходом изстроя.
Кпреимуществам винчестеров Western Digital такжестоит отнести три линейки жестких дисков:
· WDCaviar Blue
· WDCaviar Green
· WDCaviar Black
Основныеособенности:
WD Caviar Blue
— накопители этогосемейства имеют интерфейс SATA или PATA, объем кэш-памяти до 32 МБ и полныйспектр функций, способствующих повышению быстродействия;
— хотя интерфейс SATAуже стал отраслевым стандартом, компания WD продолжает выпускать накопители длянастольных ПК с интерфейсом PATA, предназначенные для уникальных или старыхсистем;
— бесшумность и крайненизкая температура;
— технология парковки головок NoTouch;
WDCaviar Green
— емкость до трехтерабайт;
— уменьшенноеэнергопотребление;
— низкая температура ибесшумность;
WD Caviar Black
— высокоскоростная электроника (два процессора, колоссальный кэш, интерфейс SATA до 6 Гб/с)
— особонадежная механика (Двухприводнаясистема позиционирования головок)
— технология StableTrac — Вал электродвигателя закреплен собоих концов, что позволяет уменьшить влияние внешней вибрации истабилизировать вращение пластин, благодаря чему достигается точноепозиционирование блока головок во время операций чтения и записи.
Исходя из обозначенныхранее критериев выбора винчестера для дома, наиболее подходящим является серия WDCaviar Green.
Наиболее подходящимивинчестерами для домашнего использования являются:
- HDD 500 Gb SATA-II 300 Western DigitalCaviar Green 64Mb
винчестер интерфейс накопитель жесткий дискОбщие характеристики Форм-фактор 3.5" Линейка WD Caviar Green Применение для настольного компьютера Характеристики накопителя Объем 500 Гб Объем буферной памяти 64 Мб Механика/Надежность Ударостойкость при хранении 300 G Ударостойкость при работе 30 G Уровень шума простоя 23 дБ Уровень шума работы 27 дБ Интерфейс Внешняя скорость передачи данных 300 Мб/с Подключение SATA 3Gb/s
HDD1 Tb SATA-II 300 Western Digital Caviar Green 64MbОбщие характеристики Форм-фактор 3.5" Линейка WD Caviar Green Применение для настольного компьютера Характеристики накопителя Объем 1000 Гб Объем буферной памяти 64 Мб Механика/Надежность Ударостойкость при хранении 300 G Ударостойкость при работе 30 G Уровень шума простоя 23 дБ Уровень шума работы 27 дБ Интерфейс Внешняя скорость передачи данных 300 Мб/с Подключение SATA 3Gb/s
Решающим фактором привыборе из двух данных моделей, является только цена, которую готов заплатитьпокупатель за винчестер.