На что влияет скорость жесткого диска

Что влияет на скорость работы компьютера? 6 основных факторов

Главная ≫ Основы компьютера ≫ Аппаратное обеспечение ≫ Что влияет на скорость работы компьютера? 6 основных факторов

Опубликовано: 26 октября 2016 г.
0 комментариев

Скорость и производительность работы компьютера определяется множеством факторов. Невозможно добиться ощутимого повышения производительности за счёт улучшения характеристик какого-либо одного устройства, например, за счёт повышения тактовой частоты процессора. Только тщательно подобрав и сбалансировав все компоненты компьютера можно добиться существенного повышения производительности работы компьютера.

Следует помнить, что компьютер не может работать быстрее, чем самое медленное из устройств, задействованных для выполнения этой задачи.

Содержание:

Тактовая частота процессора

Наиболее важный параметр производительности компьютера — скорость процессора, или, как её называют, тактовая частота, которая влияет на скорость выполнения операций в самом процессоре. Тактовой частотой называют рабочую частоту ядра процессора (т. е. той части, которая выполняет основные вычисления) при максимальной загрузке. Отметим, что другие компоненты компьютера могут работать на частотах, отличных от частоты процессора.

Измеряется тактовая частота в мегагерцах (MHz) и гигагерцах (GHz). Количество тактов в секунду, выполняемых процессором, не совпадает с количеством операций, выполняемых процессором за секунду, поскольку для реализации многих математических операций требуется несколько тактов. Понятно, что в одинаковых условиях процессор с более высокой тактовой частотой должен работать эффективнее, чем процессор с более низкой тактовой частотой.

С увеличением тактовой частоты процессора увеличивается и число операций, совершаемых компьютером за одну секунду, а следовательно, возрастает и скорость работы компьютера.

Объем оперативной памяти

Важным фактором, влияющим на производительность компьютера, является объем оперативной памяти и её быстродействие (время доступа, измеряется в наносекундах). Тип и объем оперативной памяти оказывает большое влияние на скорость работы компьютера.

Самым быстро работающим устройством в компьютере является процессор. Вторым по скорости работы устройством компьютера является оперативная память, однако, оперативная память значительно уступает процессору по скорости.

Чтобы сравнить скорость работы процессора и оперативной памяти, достаточно привести только один факт: почти половину времени процессор простаивает в. ожидании ответа от оперативной памяти. Поэтому чем меньше время доступа к оперативной памяти (т. е. чем она быстрее), тем меньше постаивает процессор, и тем быстрее работает компьютер.

Чтение и запись информации из оперативной памяти осуществляется значительно быстрее, чем с любого другого устройства для хранения информации, например, с винчестера, поэтому увеличение объёма оперативной памяти и установка более быстрой памяти приводит к увеличению производительности компьютера при работе с приложениями.

Объем жёсткого диска и скорость работы жёсткого диска

На производительность компьютера влияет скорость связи шины жёсткого диска и свободный объем дискового пространства.

Объем жёсткого диска, как правило, влияет на количество программ, которые вы можете установить на компьютер, и на количество хранимых данных. Ёмкость накопителей для жёстких дисков измеряется, как правило, десятками и сотнями гигабайт.

Жёсткий диск работает медленнее, чем оперативная память. Так как скорость обмена данными для жёстких дисков Ultra DMA 100 не превышает 100 мегабайт в секунду (133 Мбайт/сек для Ultra DMA 133). Ещё медленнее происходит обмен данными в DVD и CD-приводах.

Важными характеристиками винчестера, влияющими на Скорость работы компьютера, являются:

• Скорость вращения шпинделя;
• Среднее время поиска данных;
• Максимальная скорость передачи данных.

Размер свободного места на жёстком диске

При нехватке места в оперативной памяти компьютера Windows и многие прикладные программы вынуждены размещать часть данных, необходимых для текущей работы, на жёстком диске, создавая так называемые временные файлы (swap files) или файлы подкачки.

Поэтому важно, чтобы на диске было достаточно свободного места для записи временных файлов. При недостатке свободного места на диске многие приложения просто не могут корректно работать или их скорость работы значительно падает.

После завершения работы приложения все временные файлы, как правило, автоматически удаляются с диска, освобождая место на винчестере. Если размер оперативной памяти достаточен для работы (не менее нескольких Гб), то размер файла подкачки для персонального компьютера не так существенно влияет на быстродействие компьютера и может быть установлен минимальным.

Дефрагментация файлов

Операции удаления и изменения файлов на диске приводят к фрагментации файлов, выражающейся в том, что файл занимает не соседние области на диске, а разбивается на несколько частей, хранящихся в разных областях диска. Фрагментация файлов приводит к дополнительным затратам на поиск всех частей открываемого файла, что замедляет доступ к диску и уменьшает (как правило, не существенно) общее быстродействие диска.

Для ускорения работы с жёстким диском, рекомендуется периодически проводить дефрагментацию диска. Дефрагментация диска — процесс перезаписи частей файла в соседние сектора на жёстком диске для ускорения доступа и загрузки.

Например, для выполнения дефрагментации в операционной системе Windows 7 щёлкните по кнопке Пуск и в раскрывшемся главном меню выберите последовательно команды Все программы, Стандартные, Служебные, Дефрагментация диска.

Количество одновременно работающих приложений

Windows — многозадачная операционная система, которая позволяет одновременно работать сразу с несколькими приложениями. Но чем больше приложений одновременно работают, тем сильнее возрастает нагрузка на процессор, оперативную память, жёсткий диск, и тем самым замедляется скорость работы всего компьютера, всех приложений.

Поэтому те приложения, которые не используются в данный момент, лучше закрыть, освобождая ресурсы компьютера для оставшихся приложений.

ХОТИТЕ СКАЗАТЬ СПАСИБО? ⇒ Поделитесь статьей

ХОТИТЕ СКАЗАТЬ БОЛЬШОЕ СПАСИБО? ⇒ Поддержите наш проект

Имеет ли значение скорость вращения жесткого диска?

Приветствую все, уважаемые читатели и посетители. 🙂

Продолжаем серию заметок о жестких дисках, и сегодня мне бы хотелось обратить внимание на такой параметр HDD, как скорость вращения шпинделя, на который насажены собственно пластины с данными. Важен ли этот параметр?

Жесткий диск — это сложное электромеханическое устройство. Оно сочетает в себе механическую и электронную часть. Механика обеспечивает вращение диска или пакета дисков (если жесткий диск построен на нескольких пластинах — как правило это диски большой емкости), обеспечивает сверхточное позиционирование головки над пластинами…Электроника — считывает, записывает и изменяет данные на диске непрерывно с очень большой скоростью.
Эти две составляющие должны работать слаженно и быть максимально надежными. В большей степени надежность зависит от механической части — примерно 80-90 процентов.

Один из главных составляющих механики диска — двигатель. Он должен обладать обязательным параметром — способностью очень долго поддерживать фиксированное число оборотов шпинделя.

Шпиндель должен вращаться заданное число оборотов. На сегодня есть несколько типов дисков, если смотреть на количество оборотов пластин:

5400 об/мин — В основном используются в ноутбуках, т.к. число оборотов низкое — значит выше надежность и ниже энергопотребление. А это критично для ноутбуков. Еще встречаются в настольных ПК в так называемых «зеленых» (экологичных) жестких дисках, которых отличает рекордно низкое потребление энергии.

7200 об/мин — 90% всех жестких дисков. Используются в основном в настольных ПК — они не критичны к потреблению энергии и им нужна высокая производительность. А производительность тем больше, чем больше оборотов делает шпиндель (это один из факторов). Можно сказать это золотая середина между скоростью и надежностью.

10 или 15 000 об/мин — Самые производительные диски, но и самые ненадежные… Высокое число оборотов приводит к сильному нагреву пластины — при этом угроза потери данных просто огромна! Ну и конечно — механический износ… Этот фактор, как говорится, никто не отменял.

Итак, самыми приемлемыми на сегодня можно назвать диски с частотой вращения пластин 7200 оборотов в минуту. Нагрев приемлемый, и производительность выше, чем у дисков 5400 об/мин. Да и цена приемлемая. Высокооборотистые диски как правило очень дороги, а прирост производительности себя совершенно не оправдывает, из-за низкой надежности носителя.

А кому нужен жесткий диск, на котором опасно хранить информацию?

P.S. Напоминаю Вам, что очень скоро стартует мой новый проект, который целиком и полностью будет посвящен такому важному вопросу, как информационная безопасность. Подробности: www.oborona.info-dvd.ru.

Кстати как раз недавно прочитал статью на THG про «зеленый» WD
А все-таки насчет высокоскоростных дисков момент спорный — они же вроде позиционируются как серверные?

Так вот именно — на серверах они имеют смысл. Там каждые полпроцента скорости дороги…
А на настольном домашнем ПК они зачем?

«А на настольном домашнем ПК они зачем?»
Да вроде как и незачем, просто Вы говорите, что они самые ненадежные, что вступает в противоречие с серверным позиционированием… Меня это как-то смущает.

А. Так серверные они и устроены совсем по-другому… Там двигатели очень надежные, пластины намного меньше по площади, вследствии этого общая надежность повышается и чильно вырастает цена, емкость уменьшается…

Теперь все понятно

Спасибо Вам. Имею компьютер, но абсолютно не владею технической информацией о нём. Читая Ваши статьи каждый раз узнаю много полезного для себя. И следующий компьютер,думаю, смогу приобрести сама без рекомендаций консультанта. Потому как буду знать, что же нужно лично мне для успешной и плодотворной работы. Спасибо. Буду регулярно следить за Вашими статьями.

Скорость вращения шпинделя жесткого диска

При оценке производительности жестких дисков наиболее важной характеристикой является скорость передачи данных. При этом на скорость и общую производительность влияет целый ряд факторов:

• Интерфейс подключения — SATA/IDE/SCSI (а для внешних дисков — USB/FireWare/eSATA). Все интерфейсы имеют разную скорость обмена данных.
• Объем кэша или буфера жесткого диска. Увеличение объема буфера позволяет увеличить скорость передачи данных.
• Поддержка NCQ, TCQ и прочих алгоритмов повышения быстродействия.
• Объем диска. Чем больше данных можно записать, тем больше времени нужно на чтение информации.
• Плотность информации на пластинах.
• И даже файловая система влияет на скорость обмена данных.

Но если мы возьмем два жестких диска одинакового объема и одного интерфейса, то ключевым фактором производительности будет скорость вращения шпинделя.

Что такое шпиндель

Шпиндель — единая ось в жестком диске, на которой установлено несколько магнитных пластин. Эти пластины закреплены на шпинделе на строго определенном расстоянии. Расстояние должно быть таким, чтобы при вращении пластин считывающие головки могли читать и записывать на диск, но при этом не касались поверхности пластин.

Чтобы диск нормально функционировал, двигатель шпинделя должен обеспечивать стабильное вращение магнитных пластин на протяжении тысяч часов. Поэтому неудивительно, что иногда проблемы с диском связаны именно с заклиниванием шпинделя, а вовсе не с ошибками в файловой системе.

Двигатель отвечает за вращение пластин, и это позволяет работать жесткому диску.

Что такое скорость вращения шпинделя

Скорость вращения шпинделя (spindle speed) определяет, насколько быстро вращаются пластины в нормальном режиме работы жесткого диска. Скорость вращения измеряется в оборотах в минуту (RpM).

От скорости вращения зависит, как быстро компьютер может получить данные от жесткого диска. Перед тем как винчестер сможет считать данные, он должен их сначала найти.

Время, которое требуется для блока магнитных головок, чтобы перейти к запрошенной дорожке/цилиндру, называется временем поиска (seek latency). После того как считывающие головки переместятся в нужную дорожку/цилиндр, надо дождаться поворота пластин, чтобы необходимый сектор оказался под головкой. Это называется задержками на вращение (rotational latency time) и является прямой функцией скорости шпинделя. То есть, чем быстрее скорость шпинделя, тем меньше задержки на вращение.

Общие задержки на время поиска и задержки на вращение и определяют скорость доступа к данным. Во многих программах для оценки скорости hdd это параметр access to data time.

На что влияет скорость вращения шпинделя жесткого диска

Большинство стандартных 3,5″ жестких дисков сегодня имеют скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Для таких дисков время, за которое совершается половина оборота (avg. rotational latency), составляет 4,2 мс. Среднее время поиска у этих дисков — около 8,5 мс, что позволяет обеспечить доступ к данным примерно за 12,7 мс.

У жестких дисков WD Raptor скорость вращения магнитных пластин — 10 000 оборотов в минуту. Это уменьшает среднее время задержки на вращение до 3 мс. У «рапторов» и пластины меньшего диаметра, что позволило сократить среднее время поиска до

5,5 мс. Итоговое среднее время доступа к данным — примерно 8,5 мс.

Есть несколько моделей SCSI (например, Seagate Cheetah), у которых скорость вращения шпинделя достигает 15 000 оборотов в минуту, а пластины еще меньше, чем у WD Raptor. Среднее время rotational latency у них — 2 мс (60 сек / 15 000 RPM / 2), среднее время поиска — 3,8 мс, среднее время доступа к данным — 5,8 мс.

Диски с высокой частотой вращения шпинделя имеют низкие значения как времени поиска, так и задержки на вращение (даже при произвольном доступе). Понятно, что жесткие диски с частотой шпинделя 5600 и 7200 обладают меньшей производительностью.

При этом при последовательном доступе к данным большими блоками разница будет несущественна, так как нет задержки на доступ к данным. Поэтому для жестких дисков рекомендуется регулярно делать дефрагментацию.

Как узнать скорость вращения шпинделя жесткого диска

На некоторых моделях скорость шпинделя написана прямо на наклейке. Найти эту информацию несложно, так как вариантов немного — 5400, 7200 или 10 000 RpM.

Если на вашем жестком диске на наклейке нет этой информации (или просто нет желания доставать диск, чтобы посмотреть на наклейку), на помощь придут специальные программы. Большинство программ для проверки HDD и анализа SMART покажут вам скорость вращения шпинделя и другую информацию по жесткому диску.

Влияние SSD диска на скорость в играх

SSD — также известен как твердотельный накопитель. Намного быстрее и будет оказывать положительное влияние на игры, особенно с точки зрения времени загрузки. С другой стороны, жесткие диски имеют более длительный срок службы и намного экономичны в качестве решения для хранения больших объемов. В последние годы твердотельные носители, стали особенно популярными благодаря высокой скорости чтения/записи, которые полностью вытеснили традиционные механические винчестеры.

Это было не без уважительной причины, что геймеры по всему миру все чаще используют твердотельный накопитель для компьютера в играх. Но действительно ли они намного лучше?

Здесь будем сравнивать SSD и HDD накопитель по всем пунктам, обсуждать преимущества и недостатки использования, а также решать, какой из них в конечном итоге является лучшим игровым решением.

Нужен SSD диск или HDD накопитель?

На изображении можете увидеть, насколько быстрее время загрузки современного накопителя. Скорость будет отражать время загрузки в играх, а также общую производительность системы.

Скорость накопителей

Как уже было описано, соверменные носители превосходят жесткие диски, когда дело доходит до скорости, и в этом нет никаких сомнений. Скорость передачи данных твердотельного накопителя может несколько раз превосходить скорость винчестеров, хотя при практическом применении современного носителя примерно в 2 — 3 раза быстрее, чем жесткого диска.

Долговечность носителей

Жесткие диски имеют тенденцию прослужить дольше, чем современный носитель. В то время как отсутствие долголетия определенно существует, это едва заметно. Даже при интенсивном использовании твердотельного носителя, время эксплуатации может длиться более 5 лет.

Жесткие диски могут продержаться более 10 лет, хотя их скорость неизбежно ухудшается с течением времени.

Нельзя отрицать, что твердотельные накопители более прочны из-за отсутствия движущихся частей. С другой стороны, механические винчестеры подвержены сбоям в работе и физическому повреждению просто из-за механизмов, на которые опирается функционирование.

Вместимость SSD и HDD

На рынке сегодня можно найти как твердотельный носитель, так и жесткий диск, достигающие 8 ТБ или даже выше. Более важным фактором является соотношение цены и мощности.

HDD примерно в 4 раза дешевле теврдотельного носителя, когда речь идет о хранении. Например, HDD на 50 $ будет иметь 1 ТБ дискового пространства, в то время как накопитель нового поколения с аналогичной стоимостью будет иметь около 250 ГБ. Ситуация аналогична с другой стороны: 8-теробайтный HDD обойдется примерно в 300 долларов, а SSD 4+ TB будет стоить тысячи.

Механический шум дисков

Современный накопитель не имеет движущихся частей. Таким образом, он работает совершенно бесшумно. И наоборот, HDD должен создавать определенный шум, но не каждый HDD громче другого.

В конечном итоге громкость жесткого диска сводится к следующим факторам: Сегодня жесткие диски нижнего уровня начинаются со скоростью 5400 оборотов в минуту, тогда как более ориентированные на производительность варианты могут превышать 10000 оборотов. Чем быстрее будет вращаться жесткий диск, тем громче.

Возраст/повреждения HDD

Увидев, что движущиеся части имеют решающее значение для их функционирования, HDD может становиться все громче со временем из-за износа механизмов или из-за физического повреждения. Подробнее про возникновение шума, вы можете узнать в этой статье.

SSD намного лучше подходит для игр, чем HDD. Последний просто не может конкурировать со скоростью, предлагаемой твердотельными дисками, поэтому для тех, кто ценит производительность выше всего, это не проблема. Однако не без проблем. Действительно, они не так хороши, как долгосрочные решения для хранения данных, как из-за их более короткого срока службы, так и из-за того, что цены на твердотельные накопители большой емкости дороже.

Влияет ли SSD диск на FPS в играх?

Все зависит от того, что подразумеваете под «скоростью». Если возникли проблемы с FPS, твердотельный носитель — это не то что нужно. GPU является ключевым компонентом, и обновление до сверхбыстрого устройства не изменит ситуацию. Точка установки игр на твердотельный носитель — это резкое сокращение времени загрузки, что происходит из-за того, что скорость передачи данных (более 400 МБ/с) значительно выше, чем у жестких дисков, которые обычно обеспечивают скорость до 170 МБ/с.

Нужно ли устанавливать игры на SSD

Твердотельные накопители могут уменьшить «сцепление» в играх открытого мира. Как выяснилось, задержки — при прохождении на новые локации карты, возможно подтормаживание игрового процесса на долю секунд. Запуск игр на современном носителе повлияет лишь на быстроту ее загрузки.

Какой диск ставить? Установите оба.

Многие любители игр используют такой подход. Просто используйте SSD диск объемом 500 ГБ в качестве системного, где вы держите все свои игры в установленном виде, используя гораздо более доступный 1 ТБ или более винчестер для хранения ваших данных. В конечном счете, это положительно повлияет на скорость загрузки не только игр, но и всего компьютера.