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Indicadores técnicos del rendimiento del disco duro
Hoy en día, a menudo vemos en anuncios, revistas y periódicos cuál es la capacidad de un disco duro, la interfaz es ATA100, el caché de datos es 4 MB, etc., ¿son estos indicadores? ¿Afecta el rendimiento del disco duro? ¿Cuáles son los indicadores técnicos que afectan el rendimiento del disco duro? El autor hizo una estadística y ahora las enumera a continuación:
1. Velocidad de rotación
No hay duda de que la velocidad de rotación es el más llamativo de todos los indicadores del disco duro. además de los parámetros de rendimiento. Cuando salga un disco duro, su velocidad de rotación se mencionará en el primer elemento de sus materiales promocionales. La velocidad de rotación tiene un gran impacto en la velocidad de transferencia instantánea y sostenida del disco duro. Tengo una discusión especial sobre su mecanismo en el primer número de esta revista, así que no la repetiré aquí. Actualmente los discos duros IDE se componen principalmente de dos series: 5400RPM y 7200RPM.
2. Capacidad de un solo disco
Si la velocidad de rotación es el primer factor del rendimiento del disco duro, entonces el segundo factor sin duda debería ser la densidad de grabación magnética en la superficie del disco. Porque actualmente, los gabinetes de disco duro IDE de escritorio generalmente solo pueden acomodar hasta 4 discos, y solo IBM puede acomodar 5 discos. Evidentemente, no es factible ampliar la capacidad añadiendo discos para satisfacer la creciente demanda de capacidad de almacenamiento. Sólo aumentar la capacidad de cada disco puede resolver fundamentalmente este problema. El tamaño estándar de los discos duros IDE de escritorio es de 3,5 pulgadas (diámetro del disco). Por lo tanto, se debe aumentar la densidad de grabación magnética. Sin embargo, a medida que aumenta la densidad de los discos, las cabezas deben volverse cada vez más sensibles. La capacidad máxima de un solo disco que pueden soportar los cabezales de MR tradicionales es de aproximadamente 4,5G. En la actualidad, todos los discos duros con una capacidad de un solo disco superior a 5G han utilizado cabezales GMR.
Además de su contribución al crecimiento de la capacidad, otra importancia importante de la capacidad de un solo disco es aumentar la velocidad de transferencia de datos del disco duro. El aumento en la capacidad de un solo disco se debe al aumento en el número de pistas y al aumento en la densidad magnética lineal dentro de las pistas. El aumento en el número de pistas es de gran beneficio para reducir el tiempo de búsqueda del cabezal magnético, debido a que el radio de la placa magnética es fijo, el aumento en el número de pistas significa el acortamiento de la distancia entre las pistas y la La cabeza necesita moverse de una pista a otra. El tiempo de bit se acortará. Esto ayudará a aumentar las velocidades de transferencia de datos aleatoria. El crecimiento de la densidad magnética lineal dentro de la pista está directamente relacionado con la velocidad de transferencia continua de datos del disco duro. Debido a que los discos duros IDE actuales ya no requieren un factor de entrelazado, cada vez que el disco pasa por debajo del cabezal, los datos de destino en la pista donde se encuentra el cabezal se leerán una vez. El aumento de la densidad lineal dentro de la pista permite almacenar más datos en cada pista, de modo que se leen más datos desde el cabezal al búfer del disco duro en cada movimiento circular del disco. La nueva generación de tecnología de cabezal magnético GMR garantiza que este crecimiento no se verá frenado por el límite de sensibilidad del cabezal magnético. Esta es la razón por la que, en muchos casos, un disco duro de 5400 RPM con una capacidad de plato único mayor tiene un rendimiento mayor que un disco duro de 7200 RPM con una capacidad de plato único menor.
Por lo tanto, la capacidad de un solo disco es el segundo parámetro de rendimiento más importante después de la velocidad de rotación, que determina directamente la velocidad de transferencia continua de datos del disco duro. La diferencia más obvia entre las diferentes generaciones de productos de las series 5400RPM y 7200RPM es la capacidad de un solo disco.
3. Tiempo medio de búsqueda
Este es el tiempo medio que tarda el cabezal magnético en llegar a la pista donde se encuentran los datos del objetivo. Este tiempo, junto con la latencia promedio del cabezal (completamente determinada por la velocidad de rotación), determina el tiempo que tarda el cabezal del disco duro en encontrar el clúster donde se encuentran los datos. Este tiempo afecta directamente la velocidad de transferencia aleatoria de datos del disco duro. Además de la capacidad de un solo disco descrita anteriormente, el principal factor determinante del tiempo de búsqueda promedio del cabezal magnético es la velocidad de funcionamiento del brazo de potencia del cabezal magnético. Entre los discos duros convencionales actuales, a excepción del ATA Barracuda de WestJet, que es ligeramente más rápido con 7,6 milisegundos. Los modelos convencionales de otras marcas son básicamente de 8,5 a 9 milisegundos.
4. Caché de datos
Además de los tres factores mencionados anteriormente, aumentar la capacidad de la caché del disco duro también es un atajo para mejorar el rendimiento general del disco duro.
Porque la velocidad de transferencia de datos interna del disco duro (la velocidad de los datos del disco a la memoria caché) y la velocidad de transferencia de la interfaz (la velocidad de la memoria caché del disco duro a la memoria principal del sistema) son diferentes . Por lo tanto, se necesita un caché que actúe como adaptador de velocidad. La promoción del rendimiento del disco duro por parte de la caché se refleja principalmente en los dos aspectos siguientes:
Durante el proceso de lectura de datos, el chip de control en el disco duro emite instrucciones para enviar instrucciones del sistema a los clústeres adyacentes que se están leyendo. Los datos del siguiente o varios clústeres se leen en la memoria caché del disco duro. Cuando las instrucciones del sistema comienzan a leer los datos del siguiente clúster, el disco duro no necesita reiniciar una operación de lectura. Solo necesita transferir los datos. el caché simplemente colóquelo en la memoria principal del sistema. Debido a que la transferencia de datos desde la memoria caché del disco duro a la memoria principal del sistema es solo un movimiento electrónico, es mucho más rápido que el movimiento mecánico requerido para que el disco duro pueda leer. Debido a que los datos se almacenan de forma relativamente continua en el disco, la tasa de aciertos del siguiente grupo en esta lectura previa es muy alta. El aumento de la capacidad de la caché permite acomodar más datos de lectura anticipada.
En la operación de escritura de datos en el disco, los datos primero se escribirán desde la memoria principal del sistema al caché. Una vez completada esta operación, el sistema puede pasar a la siguiente instrucción de operación sin esperar la instrucción. datos en el caché que se van a escribir. La operación de inserción del disco se completa. De esta forma se acorta considerablemente el tiempo de espera del sistema. El aumento de la capacidad de la caché ahorra más tiempo de espera del sistema. Por lo tanto, el tamaño del búfer también tiene un gran impacto en la velocidad de transferencia continua de datos del disco duro. Por lo tanto, casi todos los discos duros convencionales del mercado han aumentado su caché a 2 M. Los productos recién lanzados por varias empresas utilizan la capacidad de caché para transmitir el posicionamiento del producto al mercado. El caché de 2M indica que es un modelo convencional, mientras que el caché de 512K es sin duda un modelo económico posicionado en el mercado de gama baja.
5. Tipo de interfaz
La interfaz también es un factor importante que afecta el rendimiento del disco duro. Afecta directamente la transmisión máxima de datos externos admitida por el disco duro actual. El tipo de interfaz del disco duro es Ultra ATA/66, mientras que la última interfaz ATA es Ultra ATA/100. Desde que se propuso el estándar de interfaz Ultra ATA/66 a mediados de 1998, casi todos los discos duros IDE recientemente lanzados ahora admiten DMA66 sin excepción. Sin embargo, debido a las limitaciones de los platos del disco duro y la tecnología de disco, la velocidad de transferencia de datos interna actual y la transmisión continua de datos de los discos duros no pueden alcanzar los 66 MB/s. La velocidad de transferencia de los discos duros generales ahora está entre 35 y 45 MB/s. hasta ahora no ha sido posible lograrlo. No se pueden utilizar todas las capacidades de Ultra ATA/66.
6. Mecanismo de protección de datos
A medida que aumentan la capacidad y la velocidad de los discos duros, las personas tienen cada vez mayores requisitos de seguridad del disco duro. A raíz de ello, diversas empresas han desarrollado sistemas de protección de datos.
El más distintivo es Data Guard de Western Digital. Esta tecnología se basa en S.M.A.R.T., pero es independiente de S.M.A.R.T., y el proceso de trabajo específico es algo similar al ScanDisk de Microsoft (la tecnología "Data Guard" es totalmente compatible con S.M.A.R.T. y ScanDisk), pero es más automatizado: cuando el disco duro acumula Después de que la energía alcance las 8 horas, una vez que el sistema esté inactivo durante más de 15 segundos, el disco duro puede detectar y reparar automáticamente datos erróneos. Si el proceso de escaneo se interrumpe debido a que el sistema reanuda el trabajo o se apaga durante el proceso de escaneo. El disco duro estará inactivo nuevamente (o después de que el sistema esté inactivo) y continuará escaneando después de 15 segundos hasta que se complete la tarea. Un análisis completo tarda sólo 8 minutos para un disco duro de 4,3G y 20 minutos para un disco duro de 13G. Es un buen asistente para proteger los datos del disco duro.
Además, están el DFT (Drive Fitness Test, prueba de rendimiento de la unidad) de IBM y el DPS (Sistema de protección de datos) de Quantum, MaxSafe de MAXTOR y el diseño anticolisión de hasta 300G de WestJet.
Estos mecanismos de protección son todos similares.