Что такое HDD на вашем компьютере и какие у него бывают характеристики? FAQ по маркировке и технологиям HDD Western Digital.

У каждого цвета свои особенности, преимущества, недостатки и предназначение.

Все мы привыкли выбирать такие устройства по двум критериям – вместимости и цене. То есть если в кармане достаточно денег на элемент с определенной вместимостью, мы его покупаем.

На самом же деле все намного сложнее и рассматриваемое понятие напрямую относится к выбору ЖД.

Cодержание:

Классификация

Все намного проще, чем может показаться на первый взгляд. Дело в том, что существует достаточно немного производителей жестких дисков и Western Digital – один из них.

Но руководство этой фирмы приняло решение избрать нестандартный подход к названию линеек своей продукции.

Здесь используются не какие-то слова, а просто разные цвета. Так существуют такие линейки, как WD Blue (то есть синий), WD Green (зеленый), WD Black (черный) и другие.

На самих физических устройствах есть наклейки соответствующих цветов.

Таблица 1. Сравнительные характеристики

Название	Предназначение	Особенности	Цена за HDD объемом 1 Тб, долларов США	Средняя скорость работы, оборотов в минуту
Blue	Универсальные	Баланс между скоростью и надежностью	70$	7200
Green	«Экологические» устройства для тех, кто ценит чистоту планеты и тишину работы	Пониженное потребление энергии, уровень шума и вибрации, низкая скорость работы	80$	5400
Black	для повышенных нагрузок	Обычно ЖД серии Black используют для установки операционной системы, тяжелых игр и программ	90$	7200
Red	для круглосуточной работы преимущественно в сетевых устройствах	Улучшенная защита от повреждений, а также перегрева, пониженное потребление энергии	85$	5400 (производитель заявляет о 7200)
Purple	Используются в системах видеонаблюдения	Используется множество алгоритмов и программ для обработки видео и улучшения его качества, защита от вибраций, при этом низкая скорость и высокая громкость работы	80$	5400 максимум (обычно намного меньше)

Уже по этим характеристикам можно очень много сказать о данных устройствах, но мы постараемся рассмотреть их более подробно.

Blue

Как было указано выше, это универсальная категория, которая подходит всем рядовым пользователям. Они сравнительно недорогие и быстрые.

Скорость работы достигается за счет . В данном случае возможны варианты с 16 и больше Мб памяти (есть и меньше, но на сегодняшний день в таком маленьком объеме просто нет смысла).

Что касается шума, то здесь используется технология WhisperDrive, которая снижает его. Они лучше всего подойдут для выполнения простых повседневных задач, возможно, для несложной работы в офисе.

Для игр и , а также всевозможных вычислений лучше выбирать что-то более мощное.

Классический образец данной линейки – WD10EZEX. Стоит такой аппарат как раз 72 доллара с центами. Его характеристики следующие :

• объем – 1 Тб;
• интерфейс – SATA;
• вращения – 7200 об/мин;
• объем буфера – 64 Мб;
• форм-фактор – 3,5 дюймов.

Green

Основным отличием от всех остальных является сниженное потребление энергии (на 40% ниже по заявлению представителей компании).

Также пользователи пишут, что такие накопители достаточно надежны в использовании.

Обязательно стоит сказать, что здесь используется технология IntelliPower, которая, собственно, и снижает энергопотребление.

Ее смысл состоит в том, чтобы достичь идеального соотношения скоростей вращения и передачи данных.

Они являются одними из самых «холодных» в своем роде. Это означает, что температура их работы сравнительно низкая.

Также у них очень . Но скорость работы часто из-за всего этого сильно страдает.

Как пример «зеленых» дисков можно вспомнить WD20EZRX. Особенности данного образца такие :

• объем – 2 Тб;
• интерфейс – SATA;
• объем буфера – 64 Мб;
• форм-фактор – 3,5 дюймов.

Скорость вращения производитель не указывает и пишут просто «IntelliPower». На практике же она составляет 5400 оборотов в минуту.

Black

Эти устройства вполне подходят для выполнения всевозможных тяжелых задач, таких как , математическое моделирование, и так далее.

Их можно использовать дома, но для работы над офисными задачами они даже слишком мощные. на одном из ЖД WD Black будет просто летать, как и другие подобные программы.

7200 оборотов в минуту – это минимум, бывает и больше. Кроме того, в таких устройствах отличные показатели времени произвольного доступа.

Также их отличительной особенностью является низкая температура при работе и отличная защита от вибраций.

Благодаря этому и другим интересным особенностям достигается максимальная скорость работы.

Объем здесь может достигать 64 Мб, что, опять же, повышает быстродействие.

Также стоит обратить внимание на двухприводную систему определения местоположения головок накопителя.

За счет нее достигается очень высокая точность размещения головок, что очень важно при работе с данными.

В качестве образца данной линейки можно привести модель WD10JPLX по цене 95 долларов. Купить его в некоторых магазинах можно за 50 долларов, но обычно больше (100 баксов и выше). Вот ее особенности :

• объем – 1 Тб;
• интерфейс – SATA;
• вращения – 7200 об/мин;
• объем буфера – 32 Мб;
• форм-фактор – 2,5 дюймов.

WD Black WD10JPLX

Red

Предназначены для работы с еще большими нагрузками, чем «черные». Их обычно используют в больших , офисах, серверах и тому подобных устройствах.

Для домашнего использования они вряд ли подойдут, разве что речь идет о системах NAS. Тогда WD Red можно использовать и в небольших офисах.

Если вы не знаете, о каких системах идет речь, значит, такие устройства вам не нужны.

Среди преимуществ: повышенная надежность, а также защита от повреждений, вибраций и слишком высокой температуры. Интересно, что скорость вращения обычно меньше, чем заявляет производитель.

В качестве образца возьмем модель WD60EFRX. Она как раз предназначена для серверов или сетевых хранилищ.

Цена – 250 долларов (может быть больше или меньше в зависимости от магазина). Ее характеристики :

• объем – 6 Тб;
• интерфейс – SATA;
• объем буфера – 64 Мб;
• форм-фактор – 3,5 дюймов.

Здесь рядом с вращением также пишется «IntelliPower».

Современный жёсткий диск — уникальный компонент компьютера. Он уникален тем, что хранит в себе служебную информацию, изучая которую, можно оценить «здоровье» диска. Эта информация содержит в себе историю изменения множества параметров, отслеживаемых винчестером в процессе функционирования. Больше ни один компонент системного блока не предоставляет владельцу статистику своей работы! Вкупе с тем, что HDD является одним из самых ненадёжных компонентов компьютера, такая статистика может быть весьма полезной и помочь его владельцу избежать нервотрёпки и потери денег и времени.

Информация о состоянии диска доступна благодаря комплексу технологий, называемых общим именем S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analisys and Reporting Technology, т. е. технология самомониторинга, анализа и отчёта). Этот комплекс довольно обширен, но мы поговорим о тех его аспектах, которые позволяют посмотреть на атрибуты S.M.A.R.T., отображаемые в какой-либо программе по тестированию винчестера, и понять, что творится с диском.

Отмечу, что нижесказанное относится к дискам с интерфейсами SATA и РАТА. У дисков SAS, SCSI и других серверных дисков тоже есть S.M.A.R.T., но его представление сильно отличается от SATA/PATA. Да и мониторит серверные диски обычно не человек, а RAID-контроллер, потому про них мы говорить не будем.

Итак, если мы откроем S.M.A.R.T. в какой-либо из многочисленных программ, то увидим приблизительно следующую картину (на скриншоте приведён S.M.A.R.T. диска Hitachi Deskstar 7К1000.С HDS721010CLA332 в HDDScan 3.3):

В каждой строке отображается отдельный атрибут S.M.A.R.T. Атрибуты имеют более-менее стандартизованные названия и определённый номер, которые не зависят от модели и производителя диска.

Каждый атрибут S.M.A.R.T. имеет несколько полей. Каждое поле относится к определённому классу из следующих: ID, Value, Worst, Threshold и RAW. Рассмотрим каждый из классов.

• ID (может также именоваться Number ) — идентификатор, номер атрибута в технологии S.M.A.R.T. Название одного и того же атрибута программами может выдаваться по-разному, а вот идентификатор всегда однозначно определяет атрибут. Особенно это полезно в случае программ, которые переводят общепринятое название атрибута с английского языка на русский. Иногда получается такая белиберда, что понять, что же это за параметр, можно только по его идентификатору.
• Value (Current) — текущее значение атрибута в попугаях (т. е. в величинах неизвестной размерности). В процессе работы винчестера оно может уменьшаться, увеличиваться и оставаться неизменным. По показателю Value нельзя судить о «здоровье» атрибута, не сравнивая его со значением Threshold этого же атрибута. Как правило, чем меньше Value, тем хуже состояние атрибута (изначально все классы значений, кроме RAW, на новом диске имеют максимальное из возможных значение, например 100).
• Worst — наихудшее значение, которого достигало значение Value за всю жизнь винчестера. Измеряется тоже в «попугаях». В процессе работы оно может уменьшаться либо оставаться неизменным. По нему тоже нельзя однозначно судить о здоровье атрибута, нужно сравнивать его с Threshold.
• Threshold — значение в «попугаях», которого должен достигнуть Value этого же атрибута, чтобы состояние атрибута было признано критическим. Проще говоря, Threshold — это порог: если Value больше Threshold — атрибут в порядке; если меньше либо равен — с атрибутом проблемы. Именно по такому критерию утилиты, читающие S.M.A.R.T., выдают отчёт о состоянии диска либо отдельного атрибута вроде «Good» или «Bad». При этом они не учитывают, что даже при Value, большем Threshold, диск на самом деле уже может быть умирающим с точки зрения пользователя, а то и вовсе ходячим мертвецом, поэтому при оценке здоровья диска смотреть стоит всё-таки на другой класс атрибута, а именно — RAW. Однако именно значение Value, опустившееся ниже Threshold, может стать легитимным поводом для замены диска по гарантии (для самих гарантийщиков, конечно же) — кто же яснее скажет о здоровье диска, как не он сам, демонстрируя текущее значение атрибута хуже критического порога? Т. е. при значении Value, большем Threshold, сам диск считает, что атрибут здоров, а при меньшем либо равном — что болен. Очевидно, что при Threshold=0 состояние атрибута не будет признано критическим никогда. Threshold — постоянный параметр, зашитый производителем в диске.
• RAW (Data) — самый интересный, важный и нужный для оценки показатель. В большинстве случаев он содержит в себе не «попугаи», а реальные значения, выражаемые в различных единицах измерения, напрямую говорящие о текущем состоянии диска. Основываясь именно на этом показателе, формируется значение Value (а вот по какому алгоритму оно формируется — это уже тайна производителя, покрытая мраком). Именно умение читать и анализировать поле RAW даёт возможность объективно оценить состояние винчестера.

Этим мы сейчас и займёмся — разберём все наиболее используемые атрибуты S.M.A.R.T., посмотрим, о чём они говорят и что нужно делать, если они не в порядке.

Аттрибуты S.M.A.R.T.

0x

0x

Перед тем как описывать атрибуты и допустимые значения их поля RAW, уточню, что атрибуты могут иметь поле RAW разного типа: текущее и накапливающее. Текущее поле содержит значение атрибута в настоящий момент, для него свойственно периодическое изменение (для одних атрибутов — изредка, для других — много раз за секунду; другое дело, что в программах чтения S.M.A.R.T. такое быстрое изменение не отображается). Накапливающее поле — содержит статистику, обычно в нём содержится количество возникновений конкретного события со времени первого запуска диска.

Текущий тип характерен для атрибутов, для которых нет смысла суммировать их предыдущие показания. Например, показатель температуры диска является текущим: его цель — в демонстрации температуры в настоящий момент, а не суммы всех предыдущих температур. Накапливающий тип свойственен атрибутам, для которых весь их смысл заключается в предоставлении информации за весь период «жизни» винчестера. Например, атрибут, характеризующий время работы диска, является накапливающим, т. е. содержит количество единиц времени, отработанных накопителем за всю его историю.

Приступим к рассмотрению атрибутов и их RAW-полей.

Атрибут: 01 Raw Read Error Rate

Для всех дисков Seagate, Samsung (начиная с семейства SpinPoint F1 (включительно)) и Fujitsu 2,5″ характерны огромные числа в этих полях.

Для остальных дисков Samsung и всех дисков WD в этом поле характерен 0.

Для дисков Hitachi в этом поле характерен 0 либо периодическое изменение поля в пределах от 0 до нескольких единиц.

Такие отличия обусловлены тем, что все жёсткие диски Seagate, некоторые Samsung и Fujitsu считают значения этих параметров не так, как WD, Hitachi и другие Samsung. При работе любого винчестера всегда возникают ошибки такого рода, и он преодолевает их самостоятельно, это нормально, просто на дисках, которые в этом поле содержат 0 или небольшое число, производитель не счёл нужным указывать истинное количество этих ошибок.

Таким образом, ненулевой параметр на дисках WD и Samsung до SpinPoint F1 (не включительно) и большое значение параметра на дисках Hitachi могут указывать на аппаратные проблемы с диском. Необходимо учитывать, что утилиты могут отображать несколько значений, содержащихся в поле RAW этого атрибута, как одно, и оно будет выглядеть весьма большим, хоть это и будет неверно (подробности см. ниже).

На дисках Seagate, Samsung (SpinPoint F1 и новее) и Fujitsu на этот атрибут можно не обращать внимания.

Атрибут: 02 Throughput Performance

Параметр не даёт никакой информации пользователю и не говорит ни о какой опасности при любом своём значении.

Атрибут: 03 Spin-Up Time

Время разгона может различаться у разных дисков (причём у дисков одного производителя тоже) в зависимости от тока раскрутки, массы блинов, номинальной скорости шпинделя и т. п.

Кстати, винчестеры Fujitsu всегда имеют единицу в этом поле в случае отсутствия проблем с раскруткой шпинделя.

Практически ничего не говорит о здоровье диска, поэтому при оценке состояния винчестера на параметр можно не обращать внимания.

Атрибут: 04 Number of Spin-Up Times (Start/Stop Count)

При оценке здоровья не обращайте на атрибут внимания.

Атрибут: 05 Reallocated Sector Count

Поясним, что вообще такое «переназначенный сектор». Когда диск в процессе работы натыкается на нечитаемый/плохо читаемый/незаписываемый/плохо записываемый сектор, он может посчитать его невосполнимо повреждённым. Специально для таких случаев производитель предусматривает на каждом диске (на каких-то моделях — в центре (логическом конце) диска, на каких-то — в конце каждого трека и т. д.) резервную область. При наличии повреждённого сектора диск помечает его как нечитаемый и использует вместо него сектор в резервной области, сделав соответствующие пометки в специальном списке дефектов поверхности — G-list. Такая операция по назначению нового сектора на роль старого называется remap (ремап) либо переназначение , а используемый вместо повреждённого сектор — переназначенным . Новый сектор получает логический номер LBA старого, и теперь при обращении ПО к сектору с этим номером (программы же не знают ни о каких переназначениях!) запрос будет перенаправляться в резервную область.

Таким образом, хоть сектор и вышел из строя, объём диска не изменяется. Понятно, что не изменяется он до поры до времени, т. к. объём резервной области не бесконечен. Однако резервная область вполне может содержать несколько тысяч секторов, и допустить, чтобы она закончилась, будет весьма безответственно — диск нужно будет заменить задолго до этого.

Кстати, ремонтники говорят, что диски Samsung очень часто ни в какую не хотят выполнять переназначение секторов.

На счёт этого атрибута мнения разнятся. Лично я считаю, что если он достиг 10, диск нужно обязательно менять — ведь это означает прогрессирующий процесс деградации состояния поверхности либо блинов, либо головок, либо чего-то ещё аппаратного, и остановить этот процесс возможности уже нет. Кстати, по сведениям лиц, приближенных к Hitachi, сама Hitachi считает диск подлежащим замене, когда на нём находится уже 5 переназначенных секторов. Другой вопрос, официальная ли эта информация, и следуют ли этому мнению сервис-центры. Что-то мне подсказывает, что нет:)

Другое дело, что сотрудники сервис-центров могут отказываться признавать диск неисправным, если фирменная утилита производителя диска пишет что-то вроде «S.M.A.R.T. Status: Good» или значения Value либо Worst атрибута будут больше Threshold (собственно, по такому критерию может оценивать и сама утилита производителя). И формально они будут правы. Но кому нужен диск с постоянным ухудшением его аппаратных компонентов, даже если такое ухудшение соответствует природе винчестера, а технология производства жёстких дисков старается минимизировать его последствия, выделяя, например, резервную область?

Атрибут: 07 Seek Error Rate

Описание формирования этого атрибута почти полностью совпадает с описанием для атрибута 01 Raw Read Error Rate, за исключением того, что для винчестеров Hitachi нормальным значением поля RAW является только 0.

Таким образом, на атрибут на дисках Seagate, Samsung SpinPoint F1 и новее и Fujitsu 2,5″ не обращайте внимания, на остальных моделях Samsung, а также на всех WD и Hitachi ненулевое значение свидетельствует о проблемах, например, с подшипником и т. п.

Атрибут: 08 Seek Time Performance

Не даёт никакой информации пользователю и не говорит ни о какой опасности при любом своём значении.

Атрибут: 09 Power On Hours Count (Power-on Time)

Ничего не говорит о здоровье диска.

Атрибут: 10 (0А — в шестнадцатеричной системе счисления) Spin Retry Count

О здоровье диска чаще всего не говорит.

Основные причины увеличения параметра — плохой контакт диска с БП или невозможность БП выдать нужный ток в линию питания диска.

В идеале должен быть равен 0. При значении атрибута, равном 1-2, внимания можно не обращать. Если значение больше, в первую очередь следует обратить пристальное внимание на состояние блока питания, его качество, нагрузку на него, проверить контакт винчестера с кабелем питания, проверить сам кабель питания.

Наверняка диск может стартовать не сразу из-за проблем с ним самим, но такое бывает очень редко, и такую возможность нужно рассматривать в последнюю очередь.

Атрибут: 11 (0B) Calibration Retry Count (Recalibration Retries)

Ненулевое, а особенно растущее значение параметра может означать проблемы с диском.

Атрибут: 12 (0C) Power Cycle Count

Не связан с состоянием диска.

Атрибут: 183 (B7) SATA Downshift Error Count

Не говорит о здоровье накопителя.

Атрибут: 184 (B8) End-to-End Error

Ненулевое значение указывает на проблемы с диском.

Атрибут: 187 (BB) Reported Uncorrected Sector Count (UNC Error)

Ненулевое значение атрибута явно указывает на ненормальное состояние диска (в сочетании с ненулевым значением атрибута 197) или на то, что оно было таковым ранее (в сочетании с нулевым значением 197).

Атрибут: 188 (BC) Command Timeout

Такие ошибки могут возникать из-за плохого качества кабелей, контактов, используемых переходников, удлинителей и т. д., а также из-за несовместимости диска с конкретным контроллером SATA/РАТА на материнской плате (либо дискретным). Из-за ошибок такого рода возможны BSOD в Windows.

Ненулевое значение атрибута говорит о потенциальной «болезни» диска.

Атрибут: 189 (BD) High Fly Writes

Для того чтобы сказать, почему происходят такие случаи, нужно уметь анализировать логи S.M.A.R.T., которые содержат специфичную для каждого производителя информацию, что на сегодняшний день не реализовано в общедоступном ПО — следовательно, на атрибут можно не обращать внимания.

Атрибут: 190 (BE) Airflow Temperature

Не говорит о состоянии диска.

Атрибут: 191 (BF) G-Sensor Shock Count (Mechanical Shock)

Актуален для мобильных винчестеров. На дисках Samsung на него часто можно не обращать внимания, т. к. они могут иметь очень чувствительный датчик, который, образно говоря, реагирует чуть ли не на движение воздуха от крыльев пролетающей в одном помещении с диском мухи.

Вообще срабатывание датчика не является признаком удара. Может расти даже от позиционирования БМГ самим диском, особенно если его не закрепить. Основное назначение датчика — прекратить операцию записи при вибрациях, чтобы избежать ошибок.

Не говорит о здоровье диска.

Атрибут: 192 (С0) Power Off Retract Count (Emergency Retry Count)

Не позволяет судить о состоянии диска.

Атрибут: 193 (С1) Load/Unload Cycle Count

Не говорит о здоровье диска.

Атрибут: 194 (С2) Temperature (HDA Temperature, HDD Temperature)

О состоянии диска атрибут не говорит, но позволяет контролировать один из важнейших параметров. Моё мнение: при работе старайтесь не допускать повышения температуры винчестера выше 50 градусов, хоть производителем обычно и декларируется максимальный предел температуры в 55-60 градусов.

Атрибут: 195 (С3) Hardware ECC Recovered

Особенности, присущие этому атрибуту на разных дисках, полностью соответствуют таковым атрибутов 01 и 07.

Атрибут: 196 (С4) Reallocated Event Count

Косвенно говорит о здоровье диска. Чем больше значение — тем хуже. Однако нельзя однозначно судить о здоровье диска по этому параметру, не рассматривая другие атрибуты.

Этот атрибут непосредственно связан с атрибутом 05. При росте 196 чаще всего растёт и 05. Если при росте атрибута 196 атрибут 05 не растёт, значит, при попытке ремапа кандидат в бэд-блоки оказался софт-бэдом (подробности см. ниже), и диск исправил его, так что сектор был признан здоровым, и в переназначении не было необходимости.

Если атрибут 196 меньше атрибута 05, значит, во время некоторых операций переназначения выполнялся перенос нескольких повреждённых секторов за один приём.

Если атрибут 196 больше атрибута 05, значит, при некоторых операциях переназначения были обнаружены исправленные впоследствии софт-бэды.

Атрибут: 197 (С5) Current Pending Sector Count

Натыкаясь в процессе работы на «нехороший» сектор (например, контрольная сумма сектора не соответствует данным в нём), диск помечает его как кандидат на переназначение, заносит его в специальный внутренний список и увеличивает параметр 197. Из этого следует, что на диске могут быть повреждённые секторы, о которых он ещё не знает — ведь на пластинах вполне могут быть области, которые винчестер какое-то время не использует.

При попытке записи в сектор диск сначала проверяет, не находится ли этот сектор в списке кандидатов. Если сектор там не найден, запись проходит обычным порядком. Если же найден, проводится тестирование этого сектора записью-чтением. Если все тестовые операции проходят нормально, то диск считает, что сектор исправен. (Т. е. был т. н. «софт-бэд» — ошибочный сектор возник не по вине диска, а по иным причинам: например, в момент записи информации отключилось электричество, и диск прервал запись, запарковав БМГ. В итоге данные в секторе окажутся недописанными, а контрольная сумма сектора, зависящая от данных в нём, вообще останется старой. Налицо будет расхождение между нею и данными в секторе.) В таком случае диск проводит изначально запрошенную запись и удаляет сектор из списка кандидатов. При этом атрибут 197 уменьшается, также возможно увеличение атрибута 196.

Если же тестирование заканчивается неудачей, диск выполняет операцию переназначения, уменьшая атрибут 197, увеличивая 196 и 05, а также делает пометки в G-list.

Итак, ненулевое значение параметра говорит о неполадках (правда, не может сказать о том, в само́м ли диске проблема).

При ненулевом значении нужно обязательно запустить в программах Victoria или MHDD последовательное чтение всей поверхности с опцией remap . Тогда при сканировании диск обязательно наткнётся на плохой сектор и попытается произвести запись в него (в случае Victoria 3.5 и опции Advanced remap — диск будет пытаться записать сектор до 10 раз). Таким образом программа спровоцирует «лечение» сектора, и в итоге сектор будет либо исправлен, либо переназначен.

В случае неудачи чтения как с remap , так и с Advanced remap , стоит попробовать запустить последовательную запись в тех же Victoria или MHDD. Учитывайте, что операция записи стирает данные, поэтому перед её применением обязательно делайте бэкап!

Иногда от невыполнения ремапа могут помочь следующие манипуляции: снимите плату электроники диска и почистите контакты гермоблока винчестера, соединяющие его с платой — они могут быть окислены. Будь аккуратны при выполнении этой процедуры — из-за неё можно лишиться гарантии!

Невозможность ремапа может быть обусловлена ещё одной причиной — диск исчерпал резервную область, и ему просто некуда переназначать секторы.

Если же значение атрибута 197 никакими манипуляциями не снижается до 0, следует думать о замене диска.

Атрибут: 198 (С6) Offline Uncorrectable Sector Count (Uncorrectable Sector Count)

Параметр этот изменяется только под воздействием оффлайн-тестирования, никакие сканирования программами на него не влияют. При операциях во время самотестирования поведение атрибута такое же, как и атрибута 197.

Ненулевое значение говорит о неполадках на диске (точно так же, как и 197, не конкретизируя, кто виноват).

Атрибут: 199 (С7) UltraDMA CRC Error Count

В подавляющем большинстве случаев причинами ошибок становятся некачественный шлейф передачи данных, разгон шин PCI/PCI-E компьютера либо плохой контакт в SATA-разъёме на диске или на материнской плате/контроллере.

Ошибки при передаче по интерфейсу и, как следствие, растущее значение атрибута могут приводить к переключению операционной системой режима работы канала, на котором находится накопитель, в режим PIO, что влечёт резкое падение скорости чтения/записи при работе с ним и загрузку процессора до 100% (видно в Диспетчере задач Windows).

В случае винчестеров Hitachi серий Deskstar 7К3000 и 5К3000 растущий атрибут может говорить о несовместимости диска и SATA-контроллера. Чтобы исправить ситуацию, нужно принудительно переключить такой диск в режим SATA 3 Гбит/с.

Моё мнение: при наличии ошибок — переподключите кабель с обоих концов; если их количество растёт и оно больше 10 — выбрасывайте шлейф и ставьте вместо него новый или снимайте разгон.

Атрибут: 200 (С8) Write Error Rate (MultiZone Error Rate)

Атрибут: 202 (СА) Data Address Mark Error

Атрибут: 203 (CB) Run Out Cancel

Влияние на здоровье неизвестно.

Атрибут: 220 (DC) Disk Shift

Влияние на здоровье неизвестно.

Атрибут: 240 (F0) Head Flying Hours

Влияние на здоровье неизвестно.

Атрибут: 254 (FE) Free Fall Event Count

Влияние на здоровье неизвестно.

Подытожим описание атрибутов. Ненулевые значения :

При анализе атрибутов учитывайте, что в некоторых параметрах S.M.A.R.T. могут храниться несколько значений этого параметра: например, для предпоследнего запуска диска и для последнего. Такие параметры длиной в несколько байт логически состоят из нескольких значений длиной в меньшее количество байт — например, параметр, хранящий два значения для двух последних запусков, под каждый из которых отводится 2 байта, будет иметь длину 4 байта. Программы, интерпретирующие S.M.A.R.T., часто не знают об этом, и показывают этот параметр как одно число, а не два, что иногда приводит к путанице и волнению владельца диска. Например, «Raw Read Error Rate», хранящий предпоследнее значение «1» и последнее значение «0», будет выглядеть как 65536.

Надо отметить, что не все программы умеют правильно отображать такие атрибуты. Многие как раз и переводят атрибут с несколькими значениями в десятичную систему счисления как одно огромное число. Правильно же отображать такое содержимое — либо с разбиением по значениям (тогда атрибут будет состоять из нескольких отдельных чисел), либо в шестнадцатеричной системе счисления (тогда атрибут будет выглядеть как одно число, но его составляющие будут легко различимы с первого взгляда), либо и то, и другое одновременно. Примерами правильных программ служат HDDScan, CrystalDiskInfo, Hard Disk Sentinel.

Продемонстрируем отличия на практике. Вот так выглядит мгновенное значение атрибута 01 на одном из моих Hitachi HDS721010CLA332 в неучитывающей особенности этого атрибута Victoria 4.46b:

А так выглядит он же в «правильной» HDDScan 3.3:

Плюсы HDDScan в данном контексте очевидны, не правда ли?

Если анализировать S.M.A.R.T. на разных дисках, то можно заметить, что одни и те же атрибуты могут вести себя по-разному. Например, некоторые параметры S.M.A.R.T. винчестеров Hitachi после определённого периода неактивности диска обнуляются; параметр 01 имеет особенности на дисках Hitachi, Seagate, Samsung и Fujitsu, 03 — на Fujitsu. Также известно, что после перепрошивки диска некоторые параметры могут установиться в 0 (например, 199). Однако подобное принудительное обнуление атрибута ни в коем случае не будет говорить о том, что проблемы с диском решены (если таковые были). Ведь растущий критичный атрибут — это следствие неполадок, а не причина .

При анализе множества массивов данных S.M.A.R.T. становится очевидным, что набор атрибутов у дисков разных производителей и даже у разных моделей одного производителя может отличаться. Связано это с так называемыми специфичными для конкретного вендора (vendor specific) атрибутами (т. е. атрибутами, используемыми для мониторинга своих дисков определённым производителем) и не должно являться поводом для волнения. Если ПО мониторинга умеет читать такие атрибуты (например, Victoria 4.46b), то на дисках, для которых они не предназначены, они могут иметь «страшные» (огромные) значения, и на них просто не нужно обращать внимания. Вот так, например, Victoria 4.46b отображает RAW-значения атрибутов, не предназначенных для мониторинга у Hitachi HDS721010CLA332:

Нередко встречается проблема, когда программы не могут считать S.M.A.R.T. диска. В случае исправного винчестера это может быть вызвано несколькими факторами. Например, очень часто не отображается S.M.A.R.T. при подключении диска в режиме AHCI. В таких случаях стоит попробовать разные программы, в частности HDD Scan, которая обладает умением работать в таком режиме, хоть у неё и не всегда это получается, либо же стоит временно переключить диск в режим совместимости с IDE, если есть такая возможность. Далее, на многих материнских платах контроллеры, к которым подключаются винчестеры, бывают не встроенными в чипсет или южный мост, а реализованы отдельными микросхемами. В таком случае DOS-версия Victoria, например, не увидит подключённый к контроллеру жёсткий диск, и ей нужно будет принудительно указывать его, нажав клавишу [Р] и введя номер канала с диском. Часто не читаются S.M.A.R.T. у USB-дисков, что объясняется тем, что USB-контроллер просто не пропускает команды для чтения S.M.A.R.T. Практически никогда не читается S.M.A.R.T. у дисков, функционирующих в составе RAID-массива. Здесь тоже есть смысл попробовать разные программы, но в случае аппаратных RAID-контроллеров это бесполезно.

Если после покупки и установки нового винчестера какие-либо программы (HDD Life, Hard Drive Inspector и иже с ними) показывают, что: диску осталось жить 2 часа; его производительность — 27%; здоровье — 19,155% (выберите по вкусу) — то паниковать не стоит. Поймите следующее. Во-первых, нужно смотреть на показатели S.M.A.R.T., а не на непонятно откуда взявшиеся числа здоровья и производительности (впрочем, принцип их подсчёта понятен: берётся наихудший показатель). Во-вторых, любая программа при оценке параметров S.M.A.R.T. смотрит на отклонение значений разных атрибутов от предыдущих показаний. При первых запусках нового диска параметры непостоянны, необходимо некоторое время на их стабилизацию. Программа, оценивающая S.M.A.R.T., видит, что атрибуты изменяются, производит расчёты, у неё получается, что при их изменении такими темпами накопитель скоро выйдет из строя, и она начинает сигнализировать: «Спасайте данные!» Пройдёт некоторое время (до пары месяцев), атрибуты стабилизируются (если с диском действительно всё в порядке), утилита наберёт данных для статистики, и сроки кончины диска по мере стабилизации S.M.A.R.T. будут переноситься всё дальше и дальше в будущее. Оценка программами дисков Seagate и Samsung — вообще отдельный разговор. Из-за особенностей атрибутов 1, 7, 195 программы даже для абсолютно здорового диска обычно выдают заключение, что он завернулся в простыню и ползёт на кладбище.

Обратите внимание, что возможна следующая ситуация: все атрибуты S.M.A.R.T. — в норме, однако на самом деле диск — с проблемами, хоть этого пока ни по чему не заметно. Объясняется это тем, что технология S.M.A.R.T. работает только «по факту», т. е. атрибуты меняются только тогда, когда диск в процессе работы встречает проблемные места. А пока он на них не наткнулся, то и не знает о них и, следовательно, в S.M.A.R.T. ему фиксировать нечего.

Таким образом, S.M.A.R.T. — это полезная технология, но пользоваться ею нужно с умом. Кроме того, даже если S.M.A.R.T. вашего диска идеален, и вы постоянно устраиваете диску проверки — не полагайтесь на то, что ваш диск будет «жить» ещё долгие годы. Винчестерам свойственно ломаться так быстро, что S.M.A.R.T. просто не успевает отобразить его изменившееся состояние, а бывает и так, что с диском — явные нелады, но в S.M.A.R.T. — всё в порядке. Можно сказать, что хороший S.M.A.R.T. не гарантирует, что с накопителем всё хорошо, но плохой S.M.A.R.T. гарантированно свидетельствует о проблемах . При этом даже с плохим S.M.A.R.T. утилиты могут показывать, что состояние диска — «здоров», из-за того, что критичными атрибутами не достигнуты пороговые значения. Поэтому очень важно анализировать S.M.A.R.T. самому, не полагаясь на «словесную» оценку программ.

Хоть технология S.M.A.R.T. и работает, винчестеры и понятие «надёжность» настолько несовместимы, что принято считать их просто расходным материалом. Ну, как картриджи в принтере. Поэтому во избежание потери ценных данных делайте их периодическое резервное копирование на другой носитель (например, другой винчестер). Оптимально делать две резервные копии на двух разных носителях, не считая винчестера с оригинальными данными. Да, это ведёт к дополнительным затратам, но поверьте: затраты на восстановление информации со сломавшегося HDD обойдутся вам в разы — если не на порядок-другой — дороже. А ведь данные далеко не всегда могут восстановить даже профессионалы. Т. е. единственная возможность обеспечить надёжное хранение ваших данных — это делать их бэкап.

Напоследок упомяну некоторые программы, которые хорошо подходят для анализа S.M.A.R.T. и тестирования винчестеров: HDDScan (Windows, DOS, бесплатная), MHDD (DOS, бесплатная).

Является неотъемлемым устройством для любого персонального компьютера. Вопрос выбора жесткого диска, как правило, встает при сборке настольного персонального компьютера, так как мобильные устройства (ноутбуки и нетбуки), как правило, изначально оснащаются жесткими дисками того или иного объема и необходимость их замены возникает в редких случаях. Тем не менее, в последнее время мы можем отметить рост спроса на мобильные винчестеры. Как правило, они используются для создания внешних накопителей. Приобретение кейса с мостом SATA=>USB 2.0 или SATA=>USB 3.0 позволяет организовать внешний мобильный накопитель индивидуального дизайна и объема. В ходе выполнения данных задач возникает единственный и главный вопрос, - какими критериями руководствоваться при выборе жесткого диска или винчестера?
Надежность винчестера

В первую очередь, следует понимать, что любой жесткий диск - это перезаписываемое устройство, предназначенное для многократной записи и удаления информации. Как правило, информация на жестких дисках хранится благодаря ферромагнитным пластинам и головкам, которые двигаясь по ним осуществляют считывание/запись данных. Поэтому главным критерием для всех жестких дисков является - надежность. Практически у всех существующих на сегодняшний день жестких дисков нет какой-либо модели, которые имели бы проблемы с надежностью. Данный критерий необходимо учитывать при приобретении жесткого диска на вторичном рынке. Нередко, в регионах нашей страны системные блоки пользователей собирают на базе бывших в употреблении жестких дисков. Связано это с тем, что в отличие от другого оборудования, жесткие диски персональных компьютеров переходят из одного системного блока в другой и, как правило, на вторичном рынке продаются винчестеры, имеющие те или иные проблемы на ферромагнитных пластинах или в контроллере.

Проблемы с контроллером жесткого диска легко можно выявить, считав его таблицу S.M.A.R.T. в которой в идеале указывается степень изношенности и количество ошибок возникающих в устройстве в ходе считывания или записи данных с него. Когда количество ошибок в S.M.A.R.T. достигает критического уровня, БИОС персонального компьютера уведомляет пользователя о том, что пора заменять жесткий диск. В любом случае, данную информацию можно найти в любой из информационной программ - HD Tune, Everest Ultimate и т.д.

С ошибками на ферромагнитных пластинах ситуация гораздо более тяжелая. Связано это с тем, что с данной проблемой многие пользователи борются уже на протяжении многих лет. Еще со времен операционной системы DOS мы помним о "Bad sectors", - это сектора жесткого диска, в которых хранение данных невозможно из-за его физического повреждения. На сегодняшний день поверхность жесткого диска проверяется в крайнем случае. Во многом это связано с повышением надежности существующих устройств. Тем не менее, появление одного или двух "плохих секторов" является сигналом для пользователя о том, что пора от данного накопителя избавляться. Связано это с тем, что хранение данных на данных винчестерах является достаточно рискованным занятием и начавшийся процесс разрушения пластин, как правило, необратим и постепенно прогрессирует.

Маркировка винчестера Hitachi с указанием даты выпуска. Картинка кликабельна --

Возникает вопрос: как проконтролировать, что у вас в руках новый винчестер? На самом деле, это достаточно просто. Новые винчестеры всегда поставляются в антистатическом пакете. Уважающий себя и покупателя поставщик либо не открывает антистатический пакет, либо открывает его на глазах у покупателя. Если же вы приобретали готовый системный блок, то просто обратите внимание на дату выпуска винчестера, который ОБЯЗАТЕЛЬНО указывается на его передней стенке. Если эта дата превышает 12 месяцев, то вероятность того, что в ваш системный блок был установлен бывший в употреблении винчестер, повышается во много раз. Никогда не следует забывать о гарантии на устройства. Многие производители дают на свои винчестеры гарантию 36 месяцев, некоторые ограничиваются 12 месяцами. Если же продавец говорит вам о том, что на винчестер он дает менее 12 месяцев гарантии - мы рекомендуем задуматься о надобности его приобретения у него.

Говоря о надежности существующих винчестеров , нельзя не коснуться о фирме производителе. Наиболее популярными производителями жестких дисков поставляемых в нашу страну являются: Seagate, Western Digital (WD), Hitachi, Samsung, Fujitsu. С полной ответственностью и основываясь на своем опыте накопленном в течение шести лет работы с продукцией данных производителем можно сказать - надежность всех устройств, на сегодняшний день, находится на соответствующем уровне. Да, несколько лет назад были проблемы у винчестеров Fujitsu, у которых из-за не смытого флюса на контроллере - они сгорали, а контроллеры винчестеров Samsung, также умудрялись показать себя не с лучшей стороны. Но данные "детские болезни" давно исправлены и надежность жестких дисков ни от одного из производителей не вызывает каких-либо сомнений.

Объем винчестера

Вторым важным параметром приобретаемого жесткого диска является его объем или емкость. Говоря об объеме жесткого диска, я всегда избегаю конкретных цифр. Связано это с тем, что рынок винчестеров меняется со стремительной скоростью. Появляются накопители все большего и большего объема, что позволяет производителям увеличивать объем своего программного обеспечения. Если вы максималист, то следует приобретать винчестеры максимального объема, но для большинства пользователей мы рекомендуем смотреть на показатель стоимости 1 Гб объема винчестера. Для этого стоимость винчестера необходимо разделить на его объем.

Приведем пример . На момент написания статьи стоимость винчестеров различных объемов находилась на следующих уровнях:
- Жесткий диск 320. 0 Gb Hitachi HDS721032CLA362 SATA-II 1285 рублей
- Жесткий диск 500. 0 Gb Hitachi HDS721050CLA362 SATA-II 1320 рублей
- Жесткий диск 1Tb Hitachi HDS721010CLA332 SATA-II 2000 рублей

Из представленных данных даже без дополнительных расчетов видно, что наиболее выгодным приобретением будет винчестер объемом 1 Тб.
Говоря об объеме винчестера нельзя не упомянуть о таком важном параметре, как плотность записи. Показатель плотности записи характеризует тот объем информации, который может быть размещен на одной ферромагнитной пластине винчестера. Следует понимать, что производители жестких дисков взяты в достаточно жесткие технологические рамки. Размер настольных жестких дисков не может превышать 3,5 дюймов, а размер мобильных жестких дисков ограничен 2,5 дюймами. Поэтому размеры ферромагнитных пластин не могут быть увеличены, может быть увеличена лишь плотность записи на них. Поэтому имеет смысл поинтересоваться на базе скольких пластин собран тот или иной винчестер. Как правило, данная информация зашифрована в серийном номере устройства.

Пластины винчестера с головками чтения/записи. Картинка кликабельна --

Для примера, разберем маркировку одного из представленных выше винчестеров: 500. 0 Gb Hitachi HDS721050CLA362 SATA-II. Маркировкой данного винчестера является последовательность символов: HDS721050CLA362. Итак, по порядку :
- первая буква "H" означает маркировку фирмы производителя - Hitachi,
- вторая буква "D" символизирует серию устройств. В данном случае это настольный винчестер Deskstar. При этом у Hitachi существуют мобильные и серверные решения серий Travelstar, Ultrastar, Endurostar,
- третья буква "S" говорит пользователю о том, что винчестер является стандартным серийным образцом,
- четвертая и пятая цифра "72" символизируют частоту вращения шпинделя винчестера. В данном случае это 7200 об/мин, при этом на рынке существуют модели с частотой вращения 5400 об/мин, 5900 об/мин и 10000 об/мин,
- шестая и седьмая цифра "10" говорят о максимальной объеме винчестера данной серии помноженной на сто, то есть в данном случае 1000 Гб - это максимальный объем серии,
- две другие цифры "50" характеризуют объем данного винчестра умноженного на десять, то есть 500 Гб,
- буква "C" отмечает серию устройства,
- буква "L" отмечает высоту устройства, в данном случае L - это 26,1 мм,
- символы "A3" говорят о том, что применен интерфейс Serial ATA со скоростью передачи данных 3 Гб/с,
- цифра "6" указывает на объем кэш-памяти контроллера. В данном случае "6" - это 16 Мб, если будет цифра "3", то это уже 32 Мб,
- последняя цифра указывает на количество пластин в устройстве или является зарезервированным производителем числом для дальнейших нужд.

В данном случае мы имеем цифру "2", что говорит о том, что данный винчестер основан на базе двух ферромагнитных пластин. Следовательно, плотность записи данных на одну пластину составляет 250 Гб.

Если вы посмотрите на маркировку 1 Тб экземпляра от того же производителя 1Tb Hitachi HDS721010CLA332 SATA-II , то вы увидите, что данный винчестер также основан на базе двух ферромагнитных пластин с плотностью записи 500 Гб на пластину. Ранее данные винчестеры основывались на четырех пластинах по 250 Гб, но производители увеличили плотность записи, что позволило снизить стоимость винчестеров, выпустить более объемные экземпляры и, самое главное, - увеличить их производительность.

С ростом плотности записи на одну пластину возрастает скорость чтения данных с винчестера, так как количество головок у одной пластины остается неизменным, и они могут считать тот же физический объем, что и раньше. Поэтому если вы переплатите за винчестер выпущенный два года назад основанный на четырех пластинах по 250 Гб вы не получите более высокую производительность, - вы просто получите винчестер на устаревших технологиях.

Говоря о емкости винчестера, необходимо остановится на том факте, что производители несколько обманывают покупателей . При этом обман длиться на протяжении многих лет и его величина напрямую зависит от объема накопителя. Производителями принято, что 1 Кб данных это не реальные 1024 байта, а 1000 байт. Соответственно, 1 Гб вмещает не 1024 Мб, а 1000 Мб; 1 Тб = 1000 Мб, а не 1024 Мб. Данное несоответствие вы можете найти и на своем компьютере, заглянув в раздел "Свойства" своего винчестера. Потери оказываются существенными. Например, винчестер объемом 250 Гб реально имеет объем 220 Гб или более пяти фильмов в DVD качестве и сотен тысяч музыкальных записей. К сожалению, это факт свершившийся и принятый всеми производителями, а нам пользователям приходится все принимать "как есть".

Интерфейс винчестера

Следующим важным параметром любого является его интерфейс. На сегодняшний день внутренние винчестеры представлены тремя интерфейсами: IDE, SATA II и SATA III. Внешние винчестеры дополнительно могут оснащаться USB, eSATA интерфейсами.

Вначале остановимся на интерфейсах внутренних винчестеров. Интерфейс IDE стоит у истоков компьютеростроения. Существовали различные версии данного интерфейса, которые между собой отличались лишь пропускной способностью. К примеру, IDE 33 означает интерфейс ATA с максимальной передачей данных 33 Мб/с. Максимальной скоростью данного интерфейса является 133 Мб/с, который и поддерживают все устройства данного формата, представленного на рынке. Все разновидности интерфейса IDE совместимы между собой, поэтому приобретать более современный винчестер можно без оглядки на имеющийся у вас в материнской плате контроллер. В принципе, для стандартного винчестера скорости интерфейса IDE 133 Мб/с вполне хватает, так как редкий экземпляр устройства может продемонстрировать более высокую производительность.

Наиболее популярным на сегодняшний день интерфейсом жестких дисков является интерфейс SATA . Существует три разновидности данного интерфейс - SATA I, SATA II, SATA III. Все данные интерфейсы отличаются лишь максимальной скоростью передачи данных и полностью обратно совместимы. Интерфейс SATA I обеспечивает скорость передачи данных 1,5 Гб/с, SATA II - 3 Гб/с, SATA III - 6 Гб/с. Практически все представленные на рынке винчестеры имеют интерфейс SATA II, что связано с популярностью данного интерфейса у пользователей. Интерфейс SATA III появился относительно недавно и поддерживается не всеми материнскими платами. Его появление во многом связано не с возросшими потребностями жестких дисков, а появление твердотельных накопителей, которые обладают в разы превышающей производительностью винчестеров. Тем не менее, следует понимать, что в скором будущем все винчестеры будут иметь интерфейс SATA III. Данный интерфейс обратно совместим с интерфейсом SATA II, поэтому никаких ограничений пользователь, имеющий более старый контроллер, не почувствует.

Представлены популярные интерфейсы винчестеров. Выше расположен интерфейс IDE с широким шлейфом серого цвета, ниже представлен интерфейс SATA с узким шлейфом красного цвета --

Внешние винчестеры должны обладать возможностью горячего подключения, которые ему обеспечивают интерфейсы USB и eSATA . Наиболее популярным интерфейсом является интерфейс передачи данных USB 2.0. Данный интерфейс имеется у всех современных компьютеров, но он обладает достаточно низкой производительностью. Производительности интерфейса USB 2.0 зачастую не хватает для полноценной реализации скоростного потенциала современных внешних жестких дисков, поэтому был разработан интерфейс USB 3.0. Интерфейс USB 3.0 активно внедряется в современные материнские платы, ноутбуки и нетбуки. На рынках появилось множество внешних устройств хранения данных с поддержкой данного интерфейса, который обеспечивает передачу данных на уровне 5 Гб/с. При этом интерфейс USB 3.0 обратно совместим с интерфейсом USB 2.0, но пользователь, воспользовавшийся данной совместимостью заметно потеряет в производительности своего внешнего накопителя.

Интерфейс eSATA достаточно давно существует на рынке компьютерных комплектующих. Многие ноутбуки, системные блоки, материнские платы оснащены данным интерфейсом. Но, как правило, данный интерфейс существует лишь в устройствах более дорого ценового сегмента и его относительно низкая распространенность в офисной среде не привела к росту популярности, которая ждет новый интерфейс USB 3.0.

P.S. В рамках данной статьи мы не останавливаемся на серверных внутренних интерфейсах SAS и SCSI.

Объем кэш-памяти контроллера винчестера

КЭШ-память винчестера - это второй параметр, после интерфейса передачи данных, который оценивается у контроллера жесткого диска. В данном случае, справедливо утверждение: "Чем больше объем кэш-памяти, - тем лучше". Как говорится, "кашу маслом не испортишь". Тем не менее, не следует думать, что разница в уровне производительности между двумя винчестерами с кэш-памятью 16 и 32 Мб будет различаться в два и более раза. Как правило, данной разницы либо вообще нет, либо она находится в пределах 5-10%.

Распаянные чипы КЭШ-памяти от компании Hynix на контроллере винчестера. Картинка кликабельна --

Прирост производительности от лишних мегабайт кэш-памяти винчестера зависит от настроек контроллера, объема винчестера, типа данных, которые вы на него записываете. Если вы осуществляете считывание больших файлов, то более высокий объем кэш-памяти, безусловно, ускорит вашу работу, если же это обычные музыкальные файлы по несколько мегабайт - прирост будет минимальным.

Следует отметить, что пользователь сам может помощь контроллеру увеличить эффективность использования кэш-памяти. Для этого необходимо регулярно выполнять дефрагментацию размещенных данных на жестком диске. Во время выполнения дефрагментации осуществляется сбор кусков одного файла в единую последовательность, что позволяет более эффективно использовать единым блоком считанные данные с винчестера.

Скорость вращения шпинделя жесткого диска

Ферромагнитные пластины жесткого диска нанизаны на шпиндель моторчика, который осуществляет их вращение между головками. Чем быстрее вращается шпиндель тем чаще необходимая поверхность пластины подпадает под головку и быстрее пользователь получает запрошенные данные. На сегодняшний день существуют винчестеры со скоростью вращения шпинделя:

- 5400 об/мин . Как правило, это мобильные винчестеры и настольные винчестеры больших объемов. Если для мобильных винчестеров данная скорость вращения шпинделя является вполне приемлемой, то для настольного винчестера она низкая. Достаточно часто, производители говорят об энергосберегающих технологиях и по гораздо более выгодной цене хотят продать экземпляры с данной скоростью вращения шпинделя;

Топовый винчестер WD Raptor с частотой вращения шпинделя 15 000 об/мин. Картинка кликабельна --

- 7200 об/мин . Данная скорость вращения шпинделя винчестера является "золотым стандартом" для настольного сегмента. В мобильном сегменте редко встречаются винчестеры с данной скоростью вращения шпинделя, но практически каждый производитель предлагает своим покупателям один-два экземпляра мобильных винчестеров со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. Данные мобильные винчестеры имеют одно явное преимущество - высокую производительность, но имеют следующие недостатки: высокий уровень шума, высокий уровень вибраций, высокое энергопотребление, - что не совсем сочетается с функциями мобильных ноутбуков и нетбуков;

- 10000 об/мин и 15000 об/мин . Данной частотой вращения шпинделя обладали продвинутые варианты устройств для серверов с интерфейсом SAS или SCSI, а также винчестеры Raptor от Western Digital. Данные винчестеры обладали высокой производительностью, при высоком уровне тепловыделения и шума. На сегодняшний день они уходят в прошлое, так как на их замену пришли твердотельные накопители, которые имеют низкое тепловыделение, низкое энергопотребление, абсолютно бесшумны и во много раз более производительнее, нежели данные "продвинутые" в прошлом устройства.

Заключение

Очень хочется надеяться, что данная статья будет полезной для многих людей, интересующихся компьютерами. Вопрос выбора жесткого диска всегда наиболее остро стоит, как при сборе офисного, так и при сборе игрового компьютера. Мы принципиально не стали останавливаться на таких серверных интерфейсах передачи данных, как SCSI и SAS. Спрос на данные контроллеры и винчестеры ограничен, врятли когда-либо они спустятся в "пользовательский сегмент", поэтому добавлять о них информацию, в данной статье мы считаем излишней.

Компания WD - один из первопроходцев и давних лидеров рынка средств хранения данных.
Компания разрабатывает и производит надежные и высокоскоростные накопители на жестких дисках и твердотельные накопители, помогающие пользователям всегда держать необходимые данные под рукой и защитить их от потери.

Потребитель часто сталкивается со сложностями при выборе и принятии правильного решения ему приходится сравнивать до двух десятков значимых характеристик продуктов одного класса.

Компания Western Digital (WD) приняла решение изменить название популярных линеек встраиваемых накопителей на жестких магнитных дисках для настольных ПК, ноутбуков и мобильных устройств и присвоить каждому семейству жестких дисков определенный цвет.

Простая цветовая дифференциация позволяет четко привязать набор характеристик продукта к визуальному образу, минимизировать время на поиск необходимого продукта и упростить выбор жестких дисков.

Теперь накопители называются WD Blue, WD Green, WD Black и WD Red, каждое семейство по-прежнему обладает уникальными характеристиками и этикеткой соответствующего цвета.

В настоящий момент в сегменте накопителей для ПК WD представляет следующие решения с цветовой маркировкой:

WD Blue, универсальные накопители, оптимизированные для решения повседневных задач;
- WD Green, накопители, характеризующиеся низкой рабочей температурой и бесшумностью, что делает эти накопители идеальными для хранения архивов;
- WD Black, накопители, обладающие высокой производительностью и рекомендованные для использования в мощных геймерских системах и других ПК, требующих быстродействия;
- WD Red, накопители специально предназначенные для работы в системах NAS для дома и небольшого офиса.
- WD Purple, специально разработаны для круглосуточной эксплуатации в системах видеонаблюдения высокой четкости.
- WD Gold, накопители предназначенные для использования в серверах и дата-центрах.

В конце 2015 года компания WD официально объявила об объединении линеек жёстких дисков WD Green и WD Blue.
Теперь WD Blue остается единственным семейством накопителей для неспециализированных ПК.

Об изменении маркировки не сообщается и в настоящий момент она такая:

Пример: WD20EARX

1.
WD - Western Digital.

2.
2 - 2 терабайта.

От одной до трех цифр, служат для определения объёма диска.
Единица измерений определяется п.4 .

3.
0 - параллельный.

Метод записи.
1 - перпендикулярный.

4.
E - терабайт/форм-фактор - 3.5".

Единица измерений и форм-фактор.
A - Гбайт/3.5"
B - Гбайт/3.5" или Гбайт/2.5"
С - 3.5"
F - 10 Гбайт/3.5"
G/H - Гбайт/3.5".

5.
А - Desktop/Caviar.

Сегмент рынка, для которого предназначен диск, и семейство, к которому он принадлежит.
B - Enterprise/RE2 (3-пластинные)/RE2-GP;
D - Enterprise/Raptor;
E, P - Mobile/Scorpio Blue;
G - Enthusiast/Raptor X;
J - Mobile/Scorpio Black;
L - Enterprise/VelociRaptor;
V - Audio-Video (Audio and Video Equipment);
Y - Enterprise/RE2 (4-пластинные)/RE2-GP/RE3/RE4.

6.
R - от 5400 об/мин до 7200 об/мин (IntelliPower - в зависимости от нагрузки на HDD)/кэш 64 МБ.

Скорость вращения шпинделя и объёмом кэша.
B - 7200 об/мин и 2 МБ кэша;
C - от 5400 об/мин до 7200 об/мин (IntelliPower) и 16 МБ кэша;
D - от 5400 об/мин до 7200 об/мин (IntelliPower) и 32 МБ кэша;
F - 10000 об/мин и 16 МБ кэша;
G - 10000 об/мин и 8 МБ кэша;
H - 10000 об/мин и 32 МБ кэша;
J - 7200 об/мин и 8 МБ кэша;
K - 7200 об/мин и 16 МБ кэша;
L - 7200 об/мин и 32 МБ кэша;
P - от 5400 об/мин до 7200 об/мин (RE2/RE4-GP GreenPower) и 16 МБ-64 Мб кэша;
Y - 7200 об/мин и 16 МБ-64 МБ кэша;
S/E - 7200 об/мин и 64 МБ кэша;
V - 5400 об/мин и 8 МБ кэша.

7.
Х - SATA 6 Гбит/с.

Интерфейс.
B - PАТА-100;
G - SAS 6 Гбит/с;
E - PATA-133;
D - SATA 1.5 Гбит/с;
S - SATA 3 Гбит/с.

Н акопитель на жестком диске является, чуть ли не одним из самых важных элементов современного компьютера. Так как он предназначен в первую очередь для долгосрочного хранения ваших данных, это могут быть игры, фильмы и другие объемные файлы, хранящиеся у вас на вашем ПК. И было бы очень жалко если он мог бы неожиданно сломаться, в результате чего вы можете потерять все свои данные, которые бывает очень сложно восстановить. И чтобы правильно эксплуатировать и заменять этот элемент, необходимо понимать как он работает и что из себя представляет – жесткий диск.

Из этой статьи вы узнаете о работе жесткого диска, его компонентах и технических характеристиках.

Обычно главными элементами жесткого диска являются несколько круглых пластин из алюминия. В отличие от гибких дисков(забытых дискеток) их сложно согнуть, поэтому и появилось название жесткий диск. В некоторых устройствах они устанавливаются несъемные, и называются фиксированными (fixeddisk). Но в обычных стационарных компьютерах и даже некоторых моделей ноутбуков и планшетов их можно без проблем заменить.

Рисунок: Жесткий диск без верхней крышки

Заметка!

Почему жесткие диски иногда называют – винчестер и какое отношение они имеют к огнестрельному оружию. Когда то в 1960-х годах компания IBMвыпустила скоростной на тот момент жесткий диск с номером разработки 30-30. Что совпало с обозначением известного нарезного оружия Winchester, и поэтому этот термин вскоре закрепился в компьютерном жаргонном сленге. А на самом же деле жесткие диски не имеют ничего общего с настоящими винчестерами.

Как работает накопитель на жестких дисках

Запись и считывание информации, находящейся на концентрических окружностях жесткого диска, разбитых на секторы, производится посредствам универсальных головок записи/чтения.

Все стороны диска предусматривают свою собственную дорожку для записи и чтения, однако головки располагаются на общем для всех дисков приводе. По этой причине головки перемещаются синхронно.

Видео YouTube: Работа открытого жесткого диска

Нормальная работа накопителя не допускает касаний между головками и магнитной поверхностью диска. Однако в случае отсутствия электроэнергии и остановки устройства головки все же опускаются на магнитную поверхность.

Во время работы жесткого диска между поверхностью вращающейся пластины и головкой образуется незначительный воздушный промежуток. Если в этот промежуток проникает пылинка или устройство подвергается встряске, велика вероятность того, что головка столкнется с вращающейся поверхностью. Сильный удар может стать причиной выхода из строя головки. Результатом этого выхода может быть повреждение нескольких байтов или же полная неработоспособность устройства. По этой причине во многих устройствах магнитная поверхность легируется, после чего на нее наносится специальная смазка, позволяющая справляться с периодической встряской головок.

Некоторые современные диски используют механизм загрузки/разгрузки, который не позволяет головкам касаться магнитной поверхности даже в случае отключения электропитания.

Форматирование высокого и низкого уровня

Использование форматирования высокого уровня позволяет операционной системе создавать структуры, упрощающую работу с хранящимися на жестком диске файлами и данными. Все имеющиеся разделы (логические диски) снабжаются загрузочным сектором тома, двумя копиями таблицы размещения файлов и корневым каталогом. Посредствам вышеуказанных структур, операционной системе удается производить распределение дискового пространства, отслеживание расположения файлов, а также обход поврежденных участков на диске.

Другими словами, форматирования высокого уровня сводится к созданию оглавлений диска и файловой системы (FAT, NTFS и т.п.). К «настоящему» форматированию можно отнести лишь форматирование низкого уровня, во время которого происходит деление диска по дорожкам и секторам. Посредствам DOS-команды FORMAT гибкий диск подвергается сразу обоим типам форматирования, тогда как жесткий - лишь форматированию высокого уровня.

Для того, что бы произвести низкоуровневое форматирование на жестком диске, необходимо использование специальной программы, чаще всего предоставляемой компанией-производителем диска. Форматирование гибких дисков посредствам FORMAT подразумевает выполнение обеих операций, тогда как в случае с жесткими дисками вышеуказанные операции следует выполнять по раздельности. Более того, жесткий диск подвергается и третьей операции - созданию разделов, которые являются необходимым условием для использования на одном ПК более одной операционной системы.

Организация нескольких разделов предоставляет возможность устанавливать на каждый из них свою операционную инфраструктуру с отдельным томом и логическими дисками. Каждый том или логический диск имеет своё буквенное обозначение(например диск C,D или E).

Из чего состоит жесткий диск

Практически каждый современный винчестер включает один и тот же набор компонентов:

диски (их количество чаще всего доходит до 5 штук);

головки чтения/записи (их количество чаще всего доходит до 10 штук);

механизм привода головок (данный механизм устанавливает головки в необходимое положение);

двигатель привода дисков (устройство, приводящее во вращение диски);

воздушный фильтр (фильтры, расположенные внутри корпуса накопителя);

печатную плату со схемами управления (посредствам этого компонента производится управление накопителем и контроллером);

кабели и разъемы (электронные компоненты HDD).

В качестве корпуса для дисков, головок, механизма привода головок и двигателя привода дисков чаще всего используется герметичный короб — HDA. Обычно данный короб является единым узлом, который практически никогда не вскрывается. Иные компоненты, не входящие в HDA, к числу которых можно отнести элементы конфигурации, печатную плату и лицевую панель, — съемные.

Автоматическая парковка головок и система контроля

На случай отключения питания предусмотрена контактная парковочная система, задача которой сводится к тому, чтобы опустить штангу с головками на сами диски. Независимо от того, что накопитель выдерживает десятки тысяч подъемов и спусков считывающих головок, происходить это все должно на специально отведенных для этих действий участках.

Во время постоянных подъемов и спусков происходит неизбежная абразия магнитного слоя. Если после износа накопитель подвергнется встряске, то вероятней всего произойдет повреждение диска или головок. Для предотвращения вышеуказанных неприятностей, современные накопители снабжаются специальным механизмом загрузки/разгрузки, представляющим собой пластину, которая помещается на внешнюю поверхность жестких дисков. Эта мера позволяет предотвратить касание головки и магнитной поверхности даже в случае отключения питания. При отключении напряжения накопитель самостоятельно «паркует» головки на поверхности наклонной пластины.

Немного о воздушных фильтрах и воздухе

Практически все жесткие диски снабжены двумя воздушными фильтрами: барометрическим и фильтром рециркуляции. Отличает вышеуказанные фильтры от сменяемых моделей, используемых в накопителях старшего поколения, то, что они помещены внутрь корпуса и их замена не предусматривается до конца эксплуатационного срока.

Старые диски использовали технологию постоянной перегонки воздуха внутрь корпуса и обратно, используя при этом фильтр, который нуждался в периодической смене.

Разработчикам современных накопителей от этой схемы пришлось отказаться, а потому фильтр рециркуляции, который расположен в герметичном корпусе HDA, применяется лишь для фильтрации находящегося внутри короба воздуха от мельчайших частиц, оказавшихся внутри корпуса. Независимо от всех предпринятых мер предосторожности, мелкие частицы все же образуются после многократных «посадок» и «взлетов» головок. С учетом того, что корпус накопителя отличается своей герметичностью и в нем происходит перекачка воздуха, он продолжает функционировать даже в условиях сильно загрязненной окружающей среды.

Интерфейсные разъемы и соединения

Многие современные накопители на жестких дисках снабжены несколькими интерфейсными разъемами, предназначенными для подключения к источнику питания и к системе в целом. Как правило, накопитель содержит минимум три разновидности разъемов:

интерфейсные разъемы;

разъем для подачи питания;

разъем для заземления.

Отдельного внимания заслуживают интерфейсные разъемы, поскольку они предназначены для получения/передачи накопителем команд и данных. Многие стандарты не исключают возможность подключения нескольких накопителей к одной шине.

Как уже упоминалось выше, накопители на HDD могут быть снабжены несколькими интерфейсными разъемами:

MFM и ESDI - вымершие разъемы, использовавшиеся на первых винчестерах;

IDE/ATA - разъем для подключения накопителей, который долгое время был самым распространённым по причине своей невысокой стоимости. Технически этот интерфейс схож с 16-разрядной шиной ISA. Последующее развитие стандартов IDE поспособствовало росту скорости обмена данными, а также появлению возможности напрямую обратиться к памяти посредствам DMA технологии;

Serial ATA - разъем, заменивший собой IDE, который физически является однонаправленной линией, используемой для последовательной передачи данных. Будучи в режиме совместимости схож с IDE интерфейсом, однако, наличие «родного» режима позволяет воспользоваться дополнительным набором возможностей.

SCSI - универсальный интерфейс, который активно применялся на серверах для подключения HDD и иного рода устройств. Несмотря на хорошие технические показатели, не стал таким распространенным как IDE по причине своей дороговизны.

SAS - последовательный аналог SCSI.

USB - интерфейс, который необходим для подключения внешних винчестеров. Обмен информацией в данном случае происходит посредствам протокола USB Mass Storage.

FireWire - разъем аналогичный USB, необходим для подключения внешнего HDD.

Fibre Channel -интерфейс, используемый системами высокого класса за счет высокой скорости передачи данных.

Показатели качества жестких дисков

Емкость — объем информации, вмещаемый накопителем. Этот показатель в современных винчестерах может достигать до 4 терабайт(4000 гигабайт);

Быстродействие . Данный параметр оказывает непосредственное влияние на время отклика и среднюю скорость передачи информации;

Надежность – показатель, определяемый средним временем наработки на отказ.

Ограничения физической емкости

Максимальный объем емкости, используемой жестким диском, зависит от целого ряда факторов, к числу которых можно отнести интерфейс, драйвера, операционную и файловую систему.

У первого накопителя АТА, выпущенного в 1986 году, имелось ограничение емкости, максимальное значение которого составляло 137 Гб.

Разные версии BIOS также способствовали уменьшению максимальной емкости жестких дисков, а потому системы, скомпонованные до 1998 г., имели емкость – до 8,4 Гб, а системы, выпущенные до 1994 г., - 528 Мб.

Даже после решения проблем с BIOS ограничение емкости накопителей с интерфейсом подключения АТА осталось, максимальное его значение составляло в 137 Гб. Это ограничение было преодолено посредствам стандарта ATA-6, выпущенного в 2001 г. Данный стандарт использовал расширенную схему адресации, что, в свою очередь, поспособствовало увеличению емкости накопителей до 144 Гб. Подобное решение позволило явить свету накопители с интерфейсами PATA и SATA, у которых объем вмещаемой информации — выше указанного ограничения в 137 Гб.

Ограничения ОС на максимальный объем

Практически все современные операционные системы не накладывают каких-либо ограничений на такой показатель как емкость жестких дисков, чего нельзя сказать о более ранних версиях операционных систем.

Так, например, DOS не распознавал жесткие диски, емкость которых превышала 8,4 Гб, поскольку доступ к накопителям в данном случае выполнялся посредствам LBA-адресации, при этом в DOS 6.x и более ранних версиях поддерживалась лишь CHS-адресация.

Ограничение емкости жесткого диска также имеется в случае установки ОС Windows 95. Максимальное значение этого ограничения — 32 Гб. Помимо этого, обновленными версиями Windows 95 поддерживается лишь файловая система FAT16, которая, в свою очередь, налагает ограничение в размере 2 Гб на размеры разделов. Из этого следует, что в случае использования жесткого диска на 30 Гб, его нужно поделить на 15 разделов.

Ограничения операционной системы Windows 98 допускают использование жестких дисков большего объема.

Характеристики и параметры

Каждый жёсткий диск обладает перечнем технических характеристик, согласно которым и устанавливается его иерархия использования.

Первым делом, на что следует обратить внимание, так это на тип используемого интерфейса. С недавних пор каждый компьютер в качестве усовершенствованного и более скоростного интерфейса начал использовать SATA .

Второй не менее важный момент — объём свободного места на жёстком диске. Минимальное его значение на сегодняшний день составляет лишь 80 Гб, при этом максимальное – 4 Тб.

Еще одной важной характеристикой в случае приобретения ноутбука является форм-фактор жесткого диска.

Наиболее востребованными в этом случае считаются модели, размер которых — 2,5 дюйма, при этом в настольных ПК размер составляет 3,5 дюйма.

Не стоит пренебрегать и скоростью вращения шпинделя, минимальные значения – 4200, максимальные – 15000 оборотов в минуту. Все вышеуказанные характеристики оказывают непосредственное влияние на скорость работы винчестера, которая выражается в Мб/С.

Скорость работы жесткого диска

Немаловажным значением обладают скоростные показатели жёсткого диска, которые определяются:

Скоростью вращения шпинделя , измерение которой проводится в оборотах в минуту. В ее задачу не входит непосредственное выявление реальной скорости обмена, она лишь позволяет отличить более скоростное устройство от менее скоростного устройства.

Временем доступа . Данный параметр вычисляет затрачиваемое винчестером время от получения команды до передачи информации по интерфейсу. Чаще всего фигурирую среднее и максимальное значения.

Временем позиционирования головок . Это значение указывает затрачиваемое головками время для перемещения и установки с одного трека на другой трек.

Пропускной способностью или производительностью диска во время последовательной передачи больших объёмов данных.

Внутренней скоростью передачи данных или скоростью передаваемой информации от контроллера к головкам.

Внешней скоростью передачи данных или скоростью передаваемой информации по внешнему интерфейсу.

Немного о S.M.A.R.T.

S.M.A.R.T. – утилита, предназначенная для самостоятельной проверки состояния современных винчестеров, поддерживающих интерфейс PATA и SATA, а также работающих в персональных компьютерах с операционной системой Windows (от NT до Vista).

S.M.A.R.T. производит подсчет и анализ состояния подключенных жестких дисков через равные отрезки времени, независимо от того запущена операционная система или нет. После того, как анализ был проведен, значок результата диагностики отображается в правом углу панели задач. Основываясь на результатах, полученных во время S.M.A.R.T. диагностики, значок может указывать:

На отличное состояние каждого подключенного к компьютеру винчестера, поддерживающего S.M.A.R.T. технологию;

На то, что один или несколько показателей состояния не соответствуют пороговому значению, при этом у параметров Pre-Failure / Advisory нулевое значение. Вышеуказанное состояние жесткого диска не считается предаварийным, однако если этот винчестер содержит важную информацию, рекомендуется как можно чаще сохранять ее на другом носителе или произвести замену HDD.

На то, что один или несколько показателей состояния не соответствуют пороговому значению, при этом у параметров Pre-Failure / Advisory активное значение. По мнению разработчиков жестких дисков, это состояние предаварийное, и хранить информацию на таком винчестере не стоит.

Фактор надежности

Такой показатель, как надежность хранения данных является одним из наиболее важных характеристик жесткого диска. Фактор отказа у винчестера — раз в сто лет, из чего можно сделать вывод, что HDD считается наиболее надежным источником хранения данных. При этом на надежность каждого диска непосредственное влияние оказывает условие эксплуатации и само устройство. Порой производители поставляют на рынок еще совсем «сырой» продукт, а потому пренебрегать резервным копированием и полностью полагаться на винчестер нельзя.

Стоимость и цена

С каждым днем стоимость HDD становится всё меньше. Так, например, сегодня цена жесткого диска ATA на 500 Гб составляет в среднем 120 долларов, к сравнению, в 1983 г. винчестер емкостью 10 Мб стоил 1800 долларов.

Из вышесказанного утверждения можно сделать вывод, что стоимость HDD будет продолжать падать, а потому в дальнейшем все желающие смогут приобрести довольно емкие диски по приемлемым ценам.