Как узнать скорость вращения жесткого диска — Мир ПК

Изучаем скорость вращения шпинделя жесткого диска

Изучаем скорость вращения шпинделя жесткого диска

Добрый день уважаемые читатели, сегодня я хочу затронуть вот такую тему, что такое скорость вращения шпинделя жесткого диска, как ее определить, и понять какая скорость хорошая, а какая нет. Думаю это будет интересно начинающим инженерам систем хранения данных, так как от понимания данной темы будет зависеть производительность СХД систем, а именно сколько ваш дисковый массив сможет на себе тащить, без тормозов и аварий. Мне в момент начала моей трудовой деятельности не хватала данной информации в русскоязычном сегменте и чтобы все было структурировано, так что прошу любить и жаловать.

Скорость вращения шпинделя

Каждый из нас хочет, чтобы все его сервисы и оборудование быстро работало, и поставить в свои системы хранения данных, не у всех есть возможность по втыкать быстрые SSD диски, и единственным решением остаются жесткие диски. При оценке производительности жестких дисков наиболее важной характеристикой является скорость передачи данных. При этом на скорость и общую производительность влияет целый ряд факторов:

• Первый фактор это через какой интерфейс вы подключите жесткий диск, на выбор SATA/IDE/SCSI/SAS, логично, что каждый из них имеет свою скорость передачи данных. SCSI могут передавать данные до 80 мегабайт / сек, IDE последние версии могут иметь поддержку скорости передачи данных до 133 МБ/с, SATA до 6 Гбит / сек, SAS до 12 Гбит.
• 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.

Устройство HDD

Давайте рассмотрим физическое устройство жестких дисков, чтобы понять из каких деталей он состоит.

• Считывающая головка
• Соленоидный привод
• Шпиндель
• Пластины
• Питание
• Интерфейс подключения

• Головка чтения/записи
• Постоянный магнит
• Поворотная рамка позиционера
• Коммутатор-предусилитель блока головок

Что такое шпиндель

Винчестер представляет собой набор из одной или нескольких герметизированных пластин в форме дисков, покрытых слоем ферромагнитного материала и считывающих головок в одном корпусе. Пластины приводятся в движение при помощи шпинделя (вращающегося вала). Пластины жесткого диска закреплены на шпинделе на строго определенном расстоянии. При вращении пластин расстояние должно быть таким, чтобы считывающие головки могли читать и записывать на диск, но при этом не касались поверхности пластин.

Двигатель шпинделя должен обеспечивать стабильное вращение магнитных пластин на протяжении тысяч часов, чтобы диск нормально функционировал. Неудивительно, что иногда проблемы с диском связаны с заклиниванием шпинделя, и вовсе не являются ошибками в файловой системе.

Двигатель отвечает за вращение пластин, и это позволяет работать жесткому диску. Благодаря отсутствию контакта, жесткий диск можно перезаписать в среднем 100 тысяч раз. Также на продолжительность работы диска влияет герметический корпус (гермозона), благодаря которому внутри корпуса HDD создается пространство, очищенное от пыли и влаги.

Вот как выглядят шпиндели, у каждого производителя они немного внешне могут отличаться. Это вот шпиндели от винтов Samsung.

или вот еще подборочка.

spindle speed или по русски скорость вращения шпинделя, определяет насколько быстро вращаются пластины в нормальном режиме работы жесткого диска. Она измеряется в RpM, то есть оборотах в минуту. От RpM скорости, будет зависеть на сколько быстро будет работать ваш компьютер, а именно как быстро компьютер может получить данные от жесткого диска.

Время, которое требуется для блока магнитных головок, чтобы перейти к запрошенной дорожке/цилиндру называется время поиска (seek latency или задержкой). После того как считывающие головки переместятся в нужную дорожку/цилиндр, мы должны дождаться поворота пластин, чтобы нужный сектор оказался под головкой — это задержки на вращение (rotational latency time). И это 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 будет параметр access to data time. Более подробно о s.m.a.r.t показателях вы можете почитать по ссылке слева.

Влияние скорости вращения шпинделя жесткого диска

Винчестеры бывают двух форматов LFF и SFF, если рассказать в двух словах, то один имеет формат 2,5 дюйма, а второй 3,5. Формат 2,5 чаще всего идет либо в серверах или в ноутбуках, а второй так же в серверах и обычных системных блоках.

Если посмотреть среднюю скорость стандартных 3,5 » жестких дисков, то это скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Время совершения половины оборота в среднем (Avg. Rotational Latency) для таких дисков 4,2 мс. Эти диски обычно имеют среднее время поиска около 8,5 мс, что дает средний доступ к времени данным около 12,7 мс.

Есть диски, которые имеют скорость вращения магнитных пластин 10000 оборотов в минуту. Это уменьшает среднее время задержки на вращение до 3 мс. У Рапторов также 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 которые скорость вращения шпинделя 15 000 оборотов в минуту, и еще меньшие пластины. Среднее время Rotational Latency 2 мс (60 сек / 15 000 RPM / 2), среднее время поиска — 3,8 мс, и среднее время доступа к данным — 5,8 мс.

Диски с высокой частотой вращения шпинделя имеют низкие значения времени поиска и Rotational Latency даже при произвольном доступе. 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 не будет задержки на доступ к данным, поэтому для жестких дисков рекомендуется регулярно делать дефрагментацию.

У 2,5 коллег, скорость так же скачет от 5400 до 15 000 оборотов в минуту.

Определяем скорость вращения шпинделя жесткого диска

Тут я для вас америку не открою, скорость вращения шпинделя жесткого диска определить, не то что просто, а очень просто, тут два варианта. Если у вас есть возможность физически посмотреть на этикетку расположенную на диске, то вы сможете увидеть вот такой показатель RPM в данных примерах это 7200RPM.

Если же у вас жесткий диск стоит в устройстве или сервере, то скорость вращения шпинделя жесткого диска будем смотреть в специальных программах, коих куча, могу посоветовать

Конечно, чем выше скорость вращения шпинделя, тем быстрее диск, но есть и обратная сторона медали, с увеличением скорости вращения пластин диск сильнее нагревается и становится более шумным. Это может компенсироваться технологией, WD IntelliPower, которая уменьшает энергопотребление и шум за счет снижения скорости вращения шпинделя. А потерю производительности частично компенсируют оптимизацией алгоритмов кэширования. Похожая технология у HGST с целью сокращения энергопотребления называется CoolSpin.

Выводы

Думаю, вы в очередной раз убедились, что по возможности нужно переходить на твердотельные диски, так как они имеют много приимуществ

• Не нагреваются
• Нет механических деталей, если упадет, то ничего ему не будет
• Скорость в разы быстрее
• Долговечнее
• Но к сожалению имеют меньший объем и стоят пока дороже, хотя эта грань каждый год уменьшается.

Как проверить скорость диска (HDD, SSD). Тест скорости

Доброго дня.

От скорости работы диска — зависит скорость работы всего компьютера в целом! Причем, что удивительно, многие пользователи недооценивают этот момент… А ведь скорость загрузки ОС Windows, скорость копирования файлов на диск/с диска, скорость запуска (загрузки) программ и т.д. — все упирается в скорость диска.

Сейчас в ПК (ноутбуках) встречаются два типа дисков: HDD (hard disk drive — привычные жесткие диски) и SSD (solid-state drive — новомодный твердотельный диск). Порой их скорость различается в разы (например, Windows 8 на моем компьютере с SSD стартует за 7-8 сек., против 40 сек. с HDD — разница колоссальна!).

А теперь о том, какими утилитами и как можно проверить скорость работы диска.

CrystalDiskMark

Одна из лучших утилит для проверки и тестирования скорости дисков (утилита поддерживает как HDD, так и SSD диски). Работает во всех популярных ОС Windows: XP, 7, 8, 10 (32/64 bits). Поддерживает русский язык (хотя, утилита достаточно простая и разобраться легко и без знания английского).

Рис. 1. Главное окно программы CrystalDiskMark

Чтобы протестировать свой диск в CrystalDiskMark нужно:

• выбрать количество циклов записи и чтения (на рис. 2 это число равно 5, оптимальный вариант);
• 1 GiB — размер файла для тестирования (оптимальный вариант);
• «C:» — буква диска для тестирования;
• для начала теста просто нажмите кнопку «All». Кстати, в большинстве случаев ориентируются всегда на строку «SeqQ32T1» — т.е. последовательная запись/чтение — поэтому, можно просто выбрать тест конкретно этого варианта (требуется нажать одноименную кнопку).

Рис. 2. проведенный тест

Первая скорость (колонка Read, с англ. «читать») — это скорость чтения информации с диска, вторая колонка — запись на диск. Кстати, на рис. 2 был протестирован SSD диск (Silicon Power Slim S70): скорость чтения 242,5 Mb/s — не самый хороший показатель. Для современных SSD оптимальной скоростью считается скорость не ниже

400 Mb/s, при условии подключении по SATA3* (хотя и 250 Mb/s это больше чем скорость обычного HDD и прирост в скорости виден невооруженным глазом).

* Как определить режим работы SATA жесткого диска?

По ссылке выше, кроме CrystalDiskMark, можно так же просмотреть еще одну утилиту — CrystalDiskInfo . Эта утилита покажет вам SMART диска, его температуру и пр. параметры (в общем-то отличная утилита для получения информации о устройстве).

После ее запуска, обратите внимание на строчку «Режим передачи» (см. рис. 3). Если в этой строке у вас отображается SATA/600 (до 600 МБ/с) — значит диск работает в режиме SATA 3 (если в строке отображается SATA/300 — т.е. максимальная пропускная способность 300 МБ/с — это SATA 2).

Рис. 3. CrystalDiskinfo — главное окно

AS SSD Benchmark

Сайт автора: http://www.alex-is.de/ (ссылка на скачивание в самом низу страницы)

Еще одна очень интересная утилита. Позволяет легко и быстро протестировать жесткий диск компьютера (ноутбука): быстро узнать скорость чтения и записи. В установке не нуждается, пользоваться стандартно (как с предыдущей утилитой).

Рис. 4. Результаты теста SSD в программе.

PS

Рекомендую так же ознакомиться со статьей про лучшие программы для жесткого диска: https://pcpro100.info/testirovanie-zhestkogo-diska/

Кстати, весьма неплохая утилита для всестороннего тестирования HDD — HD Tune (кому не подойдут вышеприведенные утилиты, можете так же брать в арсенал :)). На этом у меня все. Всем хорошей работы диска!

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.

Проверка скорости чтения и записи HDD, SSD, флешки

Иногда требуется проверить скорость диска HDD, SSD или USB-флешки, но отсутствие опыта не позволяет. В статье я покажу как пользоваться одной простой программой – CrystalDiskMark, и провести тест скорости жесткого диска. Данная утилита поддерживается всеми версиями Windows 10/8/7.

CrystalDiskMark позволяет замерить скорость чтения и записи практически любого устройства хранения данных. Чуть ниже, в иллюстрации, я покажу как пользоваться интерфейсом данной программы и что означает каждое значение.

После запуска программы у вас появится по умолчанию такое вот окно.

• 5 – означает количество прогонов, то есть после прохождения всех 5 кругов теста выдается среднее значение по каждому параметру. Эту цифру можно уменьшить или увеличить, но я бы рекомендовал оставить как есть, так как при длительных нагрузках, очень часто можно встретить просадок в скорости.
• 1 GiB – объем файла для прогона. То есть выше рассмотренное значение 5 прогонов x 1 GiB = среднее значение скорости. Можно выбрать больший или меньший размер файла, нажав на выпадающий список.
• C: – раздел диска, для проверки скорости.
• Read [MB/s] – скорость чтения.
• Write [MB/s] – скорость записи.
• All – кнопка всех тестов.
• Seq Q32T1. Последовательное чтение/запись. Q – глубина очереди 32, T – количество потоков 1.
• 4KiB Q8T8. Q – глубина очереди 8, T – количество потоков 8.
• 4KiB Q32T1. Q – глубина очереди 32, T – количество потоков 1.
• 4KiB Q1T1. Q – глубина очереди 1, T – количество потоков 1.

Рекомендую все значения оставить по умолчанию и нажать кнопку All . Пойдет проверка скорости диска по всем заданным параметрам. В моем случае, в качестве примера, выбран раздел SSD.

После замера скорости не стоит пытаться расшифровать все значения, достаточно строки Seq Q32T1 . Именно согласно этому значению производители заявляют скорость SSD, HDD, Flash-памяти. Как видно на скриншоте, скорость чтения моего SSD составляет 545.1 MB/s, а записи 445.2 MB/s, тогда как заявлено производителем 550/450 MB/s, что полностью соответствует, не смотря на то, что 2/3 SSD заполнено. Строки 4KiB показывают скорость при работе с мелкими блоками файлов.

Еще один пример покажу на флешке «Kingston DataTraveler 100 G2» объемом 16 Гб. Перед тестом я поменял некоторые значения, так как скорость USB-флешек значительно ниже, чем у жестких дисков, и при тех же параметрах, проверка скорости флешки займет значительно больше времени. Количество прогонов я оставил также – 5, а вот размер файла для прогона выставил 50MiB, ну и, соответственно, выбрал раздел флешки – D.

Вот так вот просто можно проверить скорость чтения, записи жесткого диска.

От чего зависит скорость жесткого диска и как его увеличить

Низкая скорость диска может быть по нескольким причинам:

1. SSD рекомендуется держать на половину пустым, так как при большем заполнении теряется производительность и получаете маленькую скорость работы.
2. Скорость вращения шпинделя жесткого диска HDD. Имеет два значения – 5400 и 7200 оборотов в минуту, редко встречаются 5700/5900 об/мин. Чем выше скорость вращения, тем выше производительность, энергопотребление, нагрев, шум.
3. SATA интерфейсы.
   1. Sata интерфейсы материнской платы бывают SATA I, SATA II, SATA III. Имеют пропускную способность:
      1. SATA I – 150 Мб/с.
      2. SATA II – 300 Мб/с.
      3. SATA III – 600 Мб/с.
   2. Sata интерфейсы жесткого диска SATA I, SATA II, SATA III на практике имеют значительно меньшую скорость, чем поддерживает материнская плата:
      1. HDD SATA I – до 75 Мб/с.
      2. HDD SATA II – до 105 Мб/с.
      3. HDD SATA III – до 255 Мб/с.
      4. SSD SATA III – 350-600 Мб/с.
4. Буферная память HDD. Чем больше кэш, тем быстрее обрабатывает информацию жесткий диск.
5. Битые сектора или задержка при чтении. Если жесткий сыпется, то маленькая скорость в тесте может быть одним из показателей. Чтобы исключить или подтвердить гипотезу, рекомендую проверить состояние жесткого диска.

Примеры. Если в материнскую плату с поддержкой SATA II подключить HDD SATA III, то мы получим скорость меньше 300 Мб/с. Но не только от того, что пропускная способность SATA 2 материнской платы ограничена 300 Мб/с, но и потому что HDD SATA 3 на практике имеет скорость чтения не больше 255 Мб/с. Вывод: Если в материнскую плату с интерфейсом SATA II подключить HDD SATA III, то мы не потеряем скорость.

Но, если в тот же SATA II материнки подключить SSD, то вместо заявленных производителем 550 Мб/с, мы получим лишь до 300 Мб/с. Вывод: можно заметить прирост производительности, в отличии от работы на HDD, но правда заключается в том, что твердотельный жесткий диск не раскроет весь свой потенциал.

Имея цифры пропускной способности интерфейсов SATA материнской платы и практическую информацию по скорости SATA HDD/SSD, можно легко понять, на что рассчитывать при том или ином установленном носителе. Воспользовавшись этой информацией и применив ее на практике, вы можете попробовать увеличить скорость диска.

Если вас не устраивает скорость работы вашего HDD и вы хотели бы заменить его на SSD, но вас останавливают установленные важные программы и информация на жестком диске, то рекомендую просто клонировать Windows с HDD на SSD.

Лучшее «Спасибо» — ваш репост