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.
Но есть еще один фактор влияющий на производительность винтов и это скорость вращения шпинделя жесткого диска. Если взять два одинаковых HDD, но с разной скоростью вращения шпинделя, то вы увидите разницу в производительности, и при чем существенную
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.
Сколько раз я видел тормозные ноутбуки, в которых было по 4 ГБ оперативной памяти, там стоял процессор Intel core i3 или даже i5, но стоял блин hdd со скоростью вращения 5400 оборотов в минуту, и это был полный трешь, такие винты нужно сразу вытаскивать и ставить ssd иначе работать было не возможно
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
- crystalmark
- aida64
- speccy
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.
Среди обычных пользователей, не относящих себя к сегменту энтузиастов-сборщиков или просто интересующихся ПК-техникой юзеров, бытует мнение, что скорость компьютера в первую очередь зависит от частоты процессора и объема оперативной памяти. Отчасти это правда, но многие часто недооценивают другой очень важный компонент современного компьютера – диск для пользовательских данных и операционной системы. От того, насколько быстро работает система хранения файлов вашего ПК, сильно зависит скорость работы компьютера в целом. Именно поэтому пользователям, которые хотят прокачать производительность компьютера, первым делом советуют купить SSD, поскольку работает он гораздо быстрее обычных жестких дисков.
Существует много поводов проверить скорость работы диска. От банального любопытства до диагностики просадки производительности или сравнения заявленных производителем скоростей с настоящими. Проверка скорости диска в Windows 10 также поможет вам понять, стоит ли заменить диск на другой для увеличения производительности.
К сожалению, в Windows 10 нет встроенных механизмов для измерения скорости диска, а поэтому будем пользоваться сторонними приложениями для выполнения этой задачи.
CrystalDisk Mark - проверка скорости жесткого диска
Одна из самых популярных утилит для проверки скорости работы диска в Windows 10. Простая, бесплатная, удобная, а также русифицирована. Кроме того, ее можно скачать из магазина Microsoft Store, что еще больше упростит задачу пользователю.
Для справки : версия из магазина ничем не отличается от версии на официальном сайте. Все дело в удобстве установки.
Тест скорости диска в AS SSD Benchmark
Вполне возможно, что вы увидите показатели ниже заявленных производителем вашего диска (в первую очередь это касается SSD). В таком случае советуем проверить интерфейс подключения SSD к компьютеру. Чтобы «раскрыть потенциал» обычного 2.5” диска, используйте SATA3-подключение. Оно обеспечивает скорость до 600 Мб/сек. Диски SATA3 могут подключаться к SATA и SATA2-интерфейсу, но в таком случае их максимальная скорость будет не выше 150 и 300 Мб/сек. Самые высокие значения будут демонстрировать диски в RAID-конфигурации или с интерфейсом PCIe. Если при проверке жесткого диска вы заметили очень низкие показатели скорости, быть может, на диске есть некоторое количество «битых секторов». В таком случае рекомендуем вам . Это поможет вам решить, стоит ли менять систему хранения вашего ПК или же существующие накопители еще могут поработать кое-какое время.
Проверить тип интерфейса можно на материнской плате компьютера или в стороннем софте. Разработчик CrystalDisk Mark создал утилиту, которая понадобится вам для проверки типа SATA. Она не только покажет подключенный интерфейс, но и другую важную информацию, вроде состояния здоровья диска, его температуру, «пробег» и так далее.
В Интернете существует большое количество других приложений для тестирования скорости ваших дисков. В этой статье мы сосредоточили внимание лишь на двух, так как считаем их возможности достаточными для обычного пользователя. В паре с CrystalDisk Info они обеспечивает потребителя всеми необходимыми инструментами для диагностики скорости и состояния здоровья накопителя.
Небольшая бесплатная Windows-программка CrystalDiskMark предназначена для определения скорости чтения и записи жестких дисков – HDD, SSD, USB-носителей. Это простейший инструмент, ориентированный на обычных пользователей. На официальном сайте программы доступны две ее редакции – обычная Standard Edition и Shizuku Edition с оформлением интерфейса в стиле японских мультфильмов. Обе редакции доступны для скачивания в портативной и обычной версиях. При установке в систему последней необходимо внимательно отслеживать шаги мастера инсталляции, чтобы избежать попутной установки в систему ненужных программ.
Запустив CrystalDiskMark, в небольшом окошке программы увидим таблицу, где в дальнейшем будут показаны результаты тестирования. Вверху окна обнаружим отдельные настраиваемые параметры, это исходные данные для запуска тестирования. Диски, флешки, прочие накопители как цельные устройства программа не определяет. Перед запуском тестирования в правом углу окна необходимо выбрать букву раздела HDD, SSD или подключенной флешки.
Выпадающий список с числовыми показателями – это циклы чтения и записи специального тестового файла, который будет временно помещен программой CrystalDiskMark на исследуемый раздел диска или флешку. Размер этого тестового файла выбирается в выпадающем списке рядом. Предустановленные 5 циклов и размер тестового файла в 1 Гб – это оптимальные параметры для тестирования HDD. Эти параметры, чтобы SSD лишний раз не подвергать износу (или чтобы, например, сократить время тестирования), можно изменить, снизив число циклов чтения и записи до 3-х раз. Размер файла можно сменить на меньший и выбрать, например, 100 Мб.
CrystalDiskMark предусматривает 4 типа тестов. Кнопка «All» в левом верхнем углу окна запускает все предусмотренные программой тесты чтения и записи данных. Кнопки ниже – это кнопки запуска каждого из тестов в отдельности. Кнопки «Seq Q32T1» и «Seq» запускают тесты последовательного чтения и записи данных в один поток при глубине очереди диска, соответственно, 32 и 1. Кнопки «4K Q32T1» и «4К» предназначены для тестов случайного чтения и записи блоков с размером 4 Кб при показателях очереди диска 32 и 1 соответственно. Все эти тесты покажут среднюю скорость чтения и записи данных в своих условиях. Скорость чтения будет отображаться в столбце графы «Read», а скорость записи – в графе «Write».
Если стоит вопрос в проверке средней скорости чтения и записи данных, обещанных производителем или продавцом жесткого диска, ориентироваться необходимо на результаты тестов «Seq» и «Seq Q32T1». Показатели тестирования последовательного чтения и записи данных, как правило, и указываются в характеристиках жестких дисков по принципу представления наиболее выгодных данных о продукте.
На жестких дисках компьютеров и ноутбуков хранятся файлы, операционная система, все, что есть в памяти устройства. Скорость и стабильность работы ПК во многом зависит от того, как быстро проходит обмен данными на разных сегментах жесткого диска. Современным пользователям предлагаются HDD и SSD диски, каждый вариант можно проверить на скорость, стабильность работы.
Какой должна быть скорость работы
Единой эталонной скорости работы жестких дисков не существует. Однако, есть рекомендованные скорости для разных типов оборудования.
HDD-диски
Скорость обмена данных зависит от типа подключения диска к материнской плате:
- SATA1 – 150 мб/с;
- SATA2 – 300 мб/с;
- SATA3 – 600 мб/с.
На большинстве современных компьютеров устанавливаются типы SATA2. Максимальная скорость работы для них составляет 750 мб/с. Несмотря на перечисленные мощности, средняя скорость обмена данных составляет в среднем 85 мб/с.
SSD-диски
Диски типа SSD работают намного быстрее HDD. Опытные пользователи и геймеры предпочитают устанавливать именно этот тип жестких дисков. SSD стоят дороже и предлагают меньший объем места для хранения данных, но в них нет механических частей, которые в процессе работы изнашиваются и замедляют работу оборудования.
В среднем, скорость работы SSD-дисков превышает HDD в 55-80 раз. Минимальная скорость 780 мб/с.
Проверка стандартной утилитой WinSat
Для работы с встроенной утилитой необходимо войти в командную строку:
- Нажать Пуск или кнопку Windows, перейти в Программы – Стандартные – Командная строка;
- Нажать Пуск, в поисковой строке ввести cmd, клавишу ввода;
- Нажать сочетание клавиш Win+R, ввести cmd, кликнуть по кнопке «Выполнить».
Когда откроется черное окошко командной строки, нужно ввести простую запись «winsat disk», нажать Enter. Системе понадобится некоторое время для проведения проверки.
Когда в командной строке вновь появится курсор для ввода записей, можно оценить результат. Пристальное внимание следует обратить на следующие записи:
- Disk Sequential 64.0 Read – скорость, с которой память считывает последовательные блоки;
- Disk Random 16.0 Read – скорость, с которой память считывает случайные блоки;
- Disk Sequential 64.0 Write – скорость, с которой жесткий диск записывает данные на последовательных блоках.
В крайнем правом столбце выставляется оценка производительности каждому из типов операций. Чем моложе версия Windows, тем лучше оценки следует ожидать.
Проверка сторонними программами
Стороннее программное обеспечение разрабатывается для системных администраторов и рядовых пользователей, которые берутся за проверку и починку своих устройств.
CrystalDiskMark
Утилита небольшого веса, распространяется бесплатно. Скачать можно с официального сайта разработчика.
После запуска CrystalDiskMark проводит сравнительный анализ скорости работы жесткого диска при выполнении различных операций. В небольшом окне отображается информация о мощностях оборудования при чтении и записи данных.
CrystalDiskInfo
Также бесплатная программа, скачивается на сайте разработчика. Утилиту необходимо установить на ПК, запустить. В рабочем окне отображается информация не только о скорости работы, но и текущем состоянии жесткого диска.
CrystalDiskInfo предназначена для своевременной проверки, оценки и диагностики жесткого диска. С утилитой возможно предупредить поломки, посмотреть, каково текущее состояние оборудования.
HD Tune
Еще одна утилита, которая распространяется бесплатно. HD Tune можно скачать у зарубежных разработчиков.
Программа подходит более продвинуты пользователям, т.к. возможны сложности с расшифровкой результата.
AS SSD Benchmark
Утилита создана единственным программистом, она бесплатная и по внешнему виду похожа на CrystalDiskMark. Основное отличие заключается в расширенном интерфейсе.
Важна для системы. Устройство помогает функционировать устройству, сохраняет данные пользователя и является своеобразным флеш-накопителем компьютера. Но винчестер может быть очень разным, поэтому многие хотят узнать, как проверить скорость жесткого диска.
Работа устройства
Для чего нужен винчестер, и как его скорость влияет на работоспособность? Запоминающее устройство хранит данные и дает свободный доступ к ним. Механизм построен на магнитной записи.
Внешне будет непросто понять, как узнать скорость жесткого диска. Под пластиковым корпусом размещены магнитные диски и считывающая головка. В рабочем состоянии она не касается пластин. Минимальное расстояние между деталями обеспечивает процесс чтения и записи информации благодаря потоку воздуха.
Сейчас жесткий диск все больше получает критики со стороны пользователей. Особенно после появления твердотельного накопителя. Благодаря SSD пользователи узнали, что в системе может стоять более скоростной диск, который легко справляется с самыми ресурсоемкими задачами.
Но пока что твердотельные накопители очень дорогие, поэтому большинство использует лишь комбинированный вариант или вовсе предпочитает обходиться без SSD.
Характеристики жесткого диска
Прежде чем понять, как проверить скорость жесткого диска, необходимо понимать, какие еще есть параметры винчестера, которые бы повлияли на производительность устройства.
Интерфейс ЖД сейчас универсальный. SATA III является самым распространенным вариантом взаимодействия двух устройств, в нашем случае винчестера и ПК. Благодаря интерфейсу можно подключить ЖД к компьютеру, и они будут взаимодействовать корректно. Помимо SATA также доступны eSATA, SAS, FireWire и т. д.
Выбирая жесткий диск, пользователь обращает внимание на емкость. Для многих это самый главный параметр, поскольку нужно рассчитывать, какой объем информации можно будет сохранить. Сейчас наиболее оптимальным является ЖД объемом 500 Гб - 1 Тб. Этого вполне хватит для установки игр, ресурсоемких программ и скачивания фильмов.
Следующий параметр влияет на производительность. Время произвольного доступа указывает на средний показатель времени, за которое осуществляется позиционирование головки для чтения и записи.
Данный параметр может иметь показатели от 2,5 до 16 мс. Чем он меньше, тем быстрее будет работать устройство. Для сравнения: все твердотельные накопители имеют время произвольного доступа меньше 1 мс. Отсюда и молниеносная загрузка системы и ресурсоемких программ, работающих с SSD.
Следующий параметр также влияет на общую скорость жесткого диска. Как проверить количество вращений шпинделя? Тут можно использовать информацию в интернете либо установить соответствующую утилиту.
Данный показатель дает информацию об оборотах шпинделя. Характеристика влияет на время доступа и среднюю скорость передачи данных. В данном случае лучше выбирать винчестер, который бы имел показатель от 7200 оборотов в минуту. Хотя для домашних ПК может подойти устройство со скоростью 5400 и 5900. Но нужно быть готовым к тому, что загрузка системы и ресурсоемкие программы будут загружаться медленно.
Для серверов и рабочих станций выбирают винчестеры с 10 000 и 15 000 оборотов в минуту.
Скорость передачи данных также можно узнать во время теста жесткого диска. Этот показатель непосредственно влияет на производительность винчестера. Чем выше скорость передачи данных, тем быстрее можно переписывать файлы на ЖД.
Проверка
Как проверить скорость работы жесткого диска? Конечно же, первое что приходит в голову в этом случае - специальные утилиты. Благодаря программе можно выяснить любые параметры винчестера, а также просканировать устройство на наличие ошибок.
Но не только софт может помочь узнать, как проверить скорость жесткого диска. Благодаря программным компонентам компьютера также можно осуществить анализ параметров устройства.
Программные компоненты
Чтобы проверить скорость чтения и записи жесткого диска, необходимо использовать специальную команду. Но для этого нужно запустить «Командную строку». В «Пуске» нужно выбрать раздел «Служебные», а далее Windows. В новом окне можно найти «Командную строку». Далее правой кнопкой мыши (ПКМ) необходимо запустить сервис от имени администратора.
Также можно использовать комбинацию клавиш Win + R, где «Win» - значок операционной системы на клавиатуре. В строке «Выполнить» необходимо ввести команду «cmd».
Для тестирования винчестера необходимо ввести команду «winsat disk», не используя кавычки. Система соберет все данные об устройстве и выведет их в диалоговом окне. На что нужно обратить внимание?
Disk Random 16.0 Read, Disk Sequential 64.0 Read и Disk Sequential 64.0 Write. Тут же будет указан индекс производительности устройства, который также можно найти в свойствах системы.
Чтобы получить дополнительные данные о ЖД, необходимо не выходя из «Командной строки» вводить нужные команды. Например, чтобы определить скорость чтения, вводим «-read», записи - «-write» (без кавычек).
Программы
Но лучшего всего тест жесткого диска можно провести с помощью вспомогательных программ. Например, CrystalDiskMark простой и понятный софт, который поможет собрать данные о винчестере и твердотельном накопителе. Его можно установить на компьютер с операционной системой версии Windows XP и выше. С официального сайта можно скачать утилиту бесплатно и с русским интерфейсом.
Также можно использовать программу AS SSD Benchmark. Эта утилита похожа на предыдущую, имеет аналогичный интерфейс. Она быстро собирает данные о винчестере или твердотельном накопителе и систематизирует их в простую таблицу. Несмотря на английский интерфейс, в отчете все равно можно разобраться и найти необходимые данные.
Настройка программы CrystalDiskMark и AS SSD Benchmark
Конечно, можно углубиться в этот вопрос, разобраться в технологиях оверклокинга винчестера, но есть большой риск того, что неопытный пользователь может испортить устройство, что приведет к сбоям в системе. Поэтому многие предлагают регулярно выполнять некоторые операции, которые помогут пусть незначительно, но все же ускорить работу ЖД.
Желательно регулярно проводить проверку диска. Для этого нужно перейти в «Мой компьютер», выбрать один из разделов и кликнуть по нему ПКМ. После выбрать «Свойства» и зайти во вкладку «Сервис». Тут же можно сделать дефрагментацию диска.
