Что такое форм фактор 2 5. Размеры SSD
Технологии в IT-индустрии вот уже несколько десятков лет неуклонно развиваются стремительными темпами. Такой бурный рост приводит к быстрому изменению стандартов, быстрой смене поколений архитектур и огромному количеству продуктов на рынке. Каждый из них обладает набором уникальных параметров, разобраться в которых иногда затруднительно даже техническим специалистам - что уж говорить про обычных пользователей! Взять, к примеру, жёсткий диск (hard disk drive, HDD) - устройство, применяемое в компьютерах для хранения информации. Данный класс компонентов обладает целым рядом характеристик: вид интерфейса, ёмкость, объём кэша (буфера) и так далее. Сегодня мы остановимся на одном из них, и расскажем про форм-фактор HDD: что это такое, как этот параметр влияет на работу накопителя, и как правильно его выбрать. Какой подойдёт для ноутбуков, неттопов, какой - для десктопов. И, главное, обо всех этих компьютерных терминах мы расскажем по-русски!
Под форм-фактором понимают технический стандарт, который задаёт габариты компонента, а также описывает прочие геометрические размеры и параметры, например, диаметр отверстий для крепежа, расположение посадочных мест и так далее. Подобная унификация позволяет добиться взаимозаменяемости компонентов персонального компьютера. Это означает, что при условии совместимости стандартов, различные узлы могут быть переставлены с одной вычислительной машины на другую.
Форм-факторы жёстких дисков для стационарных ПК
Современные жёсткие диски («винчестеры») для стационарных компьютеров выпускаются в двух форм-факторах: 2,5” и 3,5”, где цифры указывают ширину устройства в дюймах (двойной штрих рядом с числом является принятым обозначением данной единицы измерения). Исторически трёхдюймовые модели появились раньше, поэтому до сих пор наиболее популярны для стационарных ПК. Их распространённости также способствует ряд технических преимуществ: большая, нежели у 2,5”, скорость вращения шпинделя (что повышает скорость доступа к данным) и возможность вмещения большего количества информации.
Преимущества 3,5”
1. Высокая производительность благодаря увеличенной скорости вращения шпинделя;
2. Возможность хранения большого объёма информации;
3. Цена: как правило, при аналогичных показателях, трёхдюймовые модели стоят дешевле;
4. Не требуется переходник при установке в стационарный ПК.
Из минусов можно отметить высокий (по сравнению с 2,5”) уровень шума, сильный нагрев, крупные габариты.
Преимущества 2,5”
1. Универсальность и малые габариты: такой «винчестер» можно инсталлировать как в стационарный системный блок (так называемый десктоп), так и в компактные и переносные ПК: лэптопы (ноутбуки), моноблоки (компьютеры, в которых системный блок и дисплей совмещены в одном корпусе), неттопы (компактные настольные ПК);
2. Пониженное электропотребление - ведь диски изначально проектировались для лэптопов - устройств, в которых потребление электроэнергии крайне критично;
3. Низкий уровень шума, который достигается пониженной скоростью вращения шпинделя.
Стоит сказать, что для в обычный системный блок, вам потребуется покупка дополнительного переходника, а также специальных салазок, если в корпусе вашего компьютера отсутствует отсек 2,5”. Поэтому универсальность, пусть она и присутствует, достигается с помощью дополнительных технических средств.
Таким образом, выбор размера «винчестера» для стационарного ПК, зависит от того, какие из характеристик имеют для вас больший приоритет: производительность и объём - 3,5”, небольшие габариты и универсальность - 2,5”.
Размеры HDD для ноутбуков
В большинстве современных ноутбуках применяются жёсткие диски формата 2,5” - что существенно облегчает поиск и выбор этого компонента. Но стоит отметить, что HDD для лэптопов могут иметь высоту в 9,5 мм и 7 мм - более тонкие модели применяются в ультра-буках. Поэтому обязательно определите высоту посадочного места перед «апгрейдом» - иначе компонент может физически не поместиться в корпус. В нетбуках также могут применяться диски 1,8”, хотя производители активно отказываются от данного формата.
Размеры внешних накопителей
Внешние накопители представляют собой обычный стационарный «винчестер», снабжённый USB-контроллером и помещённый в специальный бокс (корпус). Соответственно, и форм-факторы сохраняются типичные: 1,8”, 2,5” и 3,5”. Подавляющее большинство внешних «винчестеров» выпускается в формате 2,5”, поскольку он обеспечивает оптимальное отношение между производительностью и компактностью, являющуюся важным параметром для любой переносной электроники.
Внешние HDD, выполненные в форм-факторе 3.5”, требуют дополнительного источника питания. Такие жёсткие диски не предназначены для переноски. Они спроектированы как стационарное устройство хранения информации, применяющееся в том случае, когда установка HDD внутрь компьютера осложнена или невозможна: например, при использовании моноблоков или ноутбуков.
Размеры SSD
В настоящее время активно набирает популярность перспективный вид запоминающих устройств, названный твердотельным накопителем (англ. solid-state drive, SSD). Этот класс имеет принципиальные отличия от классических жёстких дисков: в конструкции SSD отсутствуют механические компоненты. Такое внутренне исполнение даёт несколько преимуществ: многократное повышение скорости чтения-записи, отсутствие шума при работе. Исполнения твердотельных накопителей, благодаря отказу от механических двигающихся частей, намного разнообразнее: так, существуют SSD, выполненные в виде платы расширения для шины PCIe. Однако большинство производителей выпускает твердотельные накопители в стандартных форм-факторах HDD, а именно - в 1,8-, 2,5-, а также 3,5-дюймовых форматах. Это сделано для максимальной совместимости с существующими корпусами ноутбуков и системных блоков: ведь SSD закрепляются в тех же отсеках, что и HDD.
Наиболее распространённый размер современных SSD - 2,5”. Этот формат - с точки зрения производителей - наиболее выгоден экономически, поскольку совместим и с ноутбуками, и с моноблоками, и с классическими системными блоками. Однако стоит иметь в виду, что для установки SSD в типичный настольный компьютер, вам потребуется специальный переходник (салазки) на 3,5”, поскольку отсек формата 2,5” отсутствует во многих корпусах.
На рынке также представлены внешние SSD с размерами 1,8” или 2,5”. С практической точки зрения, в портативных твердотельных накопителях этот параметр ни на что не влияет, кроме удобства эксплуатации: устройство меньших размеров, разумеется, проще переносить.
Итак, современные устройства накопления информации выпускаются в трёх основных видах форм-факторов: 1,8”, 2,5” и 3,5”. Каждый из них применяется в своей нише:
— 1,8” - внешние переносные SSD;
— 2,5” - портативные устройства, накопители для ноутбуков и настольных ПК с небольшими габаритами;
— 3,5” - стационарные «винчестеры», предназначенные для установки в системный блок десктопов.
Можно сказать так про форм-фактор HDD: что это параметр, который следует выбирать в первую очередь исходя из типа вашего персонального компьютера (нетбук, ноутбук, моноблок, неттоп, стационарный системный блок) и конструкции его корпуса.
В нашей статье мы не будем в очередной раз обсуждать тему перехода с традиционных магнитных пластин на твёрдотельные накопители. Нет, мы рассмотрим переход с 3,5" форм-фактора на 2,5" винчестеры, а также распространение меньших по размеру жёстких дисков в корпоративном сегменте. Все крупные производители жёстких дисков сегодня предлагают, по крайней мере, одну линейку 2,5" винчестеров для корпоративного рынка, а некоторые уже объявили о прекращении поддержки высокоскоростных 3,5" винчестеров на 15 000 об/мин. SSD обеспечивают большую производительность, а менее скоростные 3,5" жёсткие диски - ёмкость до 2 Тбайт. Модели же в промежутке, похоже, переходят на 2,5" форм-фактор по причинам, которые мы постараемся выяснить в нашей статье.
Магическое слово в сфере корпоративных хранилищ - это "плотность", под которой обычно подразумевается доступная ёмкость хранения в определённых физических габаритах. Плотность начинается с уровня жёсткого диска, где под ней подразумевается плотность хранения данных на квадратном дюйме поверхности или на пластине. При переходе на системный уровень появляется плотность в расчёте на объём - сколько информации вы сможете хранить в сервере 1U, 2U, 4U или даже в стойке целиком?
Плотность хранения данных взаимосвязана с возможностью увеличения производительности подсистемы хранения данных, что тоже поднимает вопрос о переходе с 3,5" на 2,5" форм-фактор. Действительно, производительность массивов RAID масштабируется при увеличении числа используемых жёстких дисков, поэтому очевидно, что большее количество 2,5" винчестеров даст серьёзное преимущество по сравнению с небольшим массивом из 3,5" HDD. В статье мы рассмотрим производительность, энергопотребление, ёмкости и некоторые сферы применения, например, blade-серверы. Наконец, 2,5" форм-фактор является доминирующим для SSD, что открывает путь для простой и удобной модернизации. Но позвольте начать с обсуждения флэш-технологий.
Флэш повсюду?
В ближайшие годы твёрдотельные накопители появятся во многих клиентских ПК и серверах, поскольку для операционной системы и набора приложений особенно большой ёмкости не требуется. Однако текущий бум технологии SSD связан либо с low-end сегментом, где ёмкость и производительность не так важны, либо с high-end производительным сегментом.
Позвольте вкратце напомнить потенциальные преимущества технологии флэш-памяти.
Самая высокая производительность ввода/вывода : если жёсткие диски корпоративного класса могут обеспечивать несколько сотен операций ввода/вывода в секунду (IOPS), то приличные SSD могут выдавать тысячи операций. Это критично для многих корпоративных применений.
Высокая пропускная способность : жёсткие диски сегодня дают, максимум, 200 Мбайт/с, хотя SSD с лёгкостью превышают данный уровень. Флэш-накопители также дают намного более высокую и стабильную среднюю пропускную способность, чем HDD.
Снижение расходов на обслуживание : поскольку данные динамически распределяются по каналам и ячейкам флэш-памяти контроллером, дефрагментировать SSD не требуется. Дефрагментация может даже ухудшить производительность.
Эффективность энергопотребления : жёстким дискам требуется до 20 Вт энергии, а SSD обычно потребляют очень небольшое количество энергии, как правило, всего несколько ватт. В результате эффективность энергопотребления, выраженная в пропускной способности на ватт или производительности ввода/вывода на ватт, может быть весьма впечатляющей.
Хорошо продуманные SSD могут дать высокую пропускную способность, лучшую эффективность энергопотребления и производительность ввода/вывода, намного превосходящую жёсткие диски. Впрочем, жёсткие диски для массового рынка, которые используются, как минимум, в трёх четвертях всех поставляемых систем и серверов, не могут быть заменены SSD, несмотря на потенциал твёрдотельных накопителей.
Ниже мы вкратце привели список существующих проблем.
Ёмкость : современные SSD для корпоративного рынка дают от 32 до 256 Гбайт, в то время как HDD корпоративного класса имеют ёмкость до 600 Гбайт. А высокоёмкие хранилища теперь можно собирать из 2-Тбайт винчестеров, сертифицированных для корпоративного сегмента.
Цена : цены на SSD для корпоративного рынка начинаются примерно там, где заканчиваются цены на high-end жёсткие диски для этого же рынка.
Валидация : многие жёсткие диски уже валидированы для тех или иных окружений, в то время как SSD - (пока) нет. Это касается совместимости и надёжности, а также предсказуемости производительности.
Итог будет очевидным: технология SSD может действительно давать преимущества, но вам придётся начинать всё с нуля, если требуется правильная реализация.
2,5" против 3,5": примеры накопителей
Сначала хотелось бы напомнить, что 2,5" жёсткие диски корпоративного класса имеют большую высоту, чем 2,5" винчестеры для потребительского рынка. Последние доступны с высотой 9,5 мм (ноутбуки) или 12,5 мм (портативные накопители), но все HDD корпоративного класса имеют высоту 15 мм. Это связано с тем, что им обычно требуется вмещать три физические пластины. То же самое верно и для 12,5-мм 2,5" винчестеров, но увеличение скорости вращения шпинделя до 10 000 об/мин или даже до 15 000 об/мин накладывает свои ограничения. Да и следует помнить, что пластины внутри 2,5" и 3,5" жёстких дисков корпоративного класса на самом деле имеют одинаковый диаметр, то есть основным преимуществом 3,5" винчестера по сравнению с 2,5" является возможность вмещать четыре или даже большее количество пластин. Как видим, это касается максимальной ёмкости, которая, как мы уже упоминали выше, не является приоритетом для данных жёстких дисков корпоративного класса.
3,5" Fujitsu MBA3147RC (15 000 об/мин, 147 Гбайт)
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
Для сравнения производительности разных форм-факторов мы взяли жёсткий диск Fujitsu MBA3147RC. Этот накопитель является хорошим примером 3,5" высокопроизводительного жёсткого диска корпоративного класса. Он оснащён буфером 16 Мбайт, интерфейсом SAS на 3 Гбит/с и имеет время наработки на отказ (MTBF) 1,4 миллиона часов. Toshiba, купившая Fujitsu в прошлом году, не планирует выпускать 600-Гбайт 3,5" жёсткий диск, в результате чего линейка MBA заканчивается на отметке 300 Гбайт. Другие популярные продукты - это линейки Hitachi Ultrastar 15K и Seagate Cheetah 15K. Следует отметить, что другие, более новые 3,5" жёсткие диски на 15 000 об/мин дают намного более высокую пропускную способность, но производительность ввода/вывода остаётся на одинаковом уровне, поскольку головки чтения и записи нельзя ускорять бесконечно. Всё же физические ограничения существуют. Более скоростные 3,5" жёсткие диски будут давать от 150 до 200 Мбайт/с.
Нажмите на картинку для увеличения.
2,5" Toshiba MBF2600RC (10 025 об/мин, 600 Гбайт)
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
Перед нами один из новейших 2,5" жёстких дисков корпоративного класса. Линейка MBF от Toshiba предлагает ёмкость до 600 Гбайт в 2,5" форм-факторе. Это один из первых жёстких дисков SAS с интерфейсом 6 Гбит/с, который даёт в два раза более высокую пропускную способность, чем у предшественника. Впрочем, в реальности это не так и важно, поскольку производительность передачи данных с пластин не превышает 147 Мбайт/с. Накопитель даёт большую пропускную способность, чем наш 3,5" винчестер Fujitsu, взятый для сравнения, но уступает новейшим жёстким дискам на 15 000 об/мин. Производительность ввода/вывода во многом определяется скоростью вращения шпинделя, от которой зависит задержка на вращение. Схожие продукты доступны от Hitachi (C10K300) и Seagate (NS.2), но только Seagate и Toshiba сегодня поставляют модели с ёмкостью 600 Гбайт.
Нажмите на картинку для увеличения.
2,5" против 3.5": производительность и энергопотребление
Довольно важно сравнить производительность и энергопотребление у 2,5" и 3,5" накопителей. Индекс корпоративной производительности, приведённый выше, базируется на результатах проведённых нами тестов, в нём пропускная способность и производительность ввода/вывода имеют вес 40%, а производительность PCMark Vantage - 20 процентов. Вы можете перейти к разделу тестов, чтобы сравнить отдельные результаты, но картина общей производительности вполне чёткая: новое поколение 600-Гбайт моделей в 2,5" форм-факторе со скоростью вращения шпинделя 10 000 об/мин даёт вполне приличную пропускную способность до, примерно, 150 Мбайт/с, но оно не может обойти 3,5" жёсткие диски на 15 000 об/мин по производительности ввода/вывода. Впрочем, небольшое падение производительности вполне приемлемо, учитывая преимущества 2,5" форм-фактора по сравнению с 3,5", которые мы рассмотрим чуть ниже.
Не менее интересно взглянуть на энергопотребление в сценарии нагрузки ввода/вывода рабочей станции. Если жёстким дискам на 15 000 об/мин требуется от 7,8 Вт в режиме бездействия до 12,4 Вт при максимальной активности ввода/вывода, то 600-Гбайт 2,5" жёсткий диск Toshiba MBF2600RC урезает это энергопотребление наполовину. Во время интенсивной нагрузки ввода/вывода он потребляет всего 7,1 Вт, что впечатляет. А в режиме бездействия - всего 3,5 Вт.
Наконец, поговорим об эффективности. Энергопотребление снижается намного сильнее, чем производительность, поэтому мы вправе ожидать от 2,5" жёстких дисков большую производительность в расчёте на ватт.
2,5" против 3,5": ёмкость и цена
Нужно учитывать и некоторые другие факторы, прежде чем говорить о ёмкости и плотности. Как правило, производители жёстких дисков пытаются создавать модели с разумным числом вращающихся пластин. Накопители на одной пластине наиболее интересны для потребительского и клиентского рынков, где важны минимальные расходы.
Множество пластин используются для получения более высоких ёмкостей или для достижения нужной ёмкости на проверенной временем технологии и плотности записи. Впрочем, быстрые 3,5" жёсткие диски с большим количеством пластин пытаются сочетать высокую производительность с высокой ёмкостью, что часто сопровождается повышением цены. 3,5" жёсткий диск на 7200 об/мин дёт в три раза большую ёмкость примерно за треть себестоимости, а SSD завоёвывают производительный сегмент.
Остаётся средний уровень ёмкости - его как раз дают продукты для корпоративного массового рынка. И здесь лучше всего себя показывает 2,5" форм-фактор. Да, придётся смириться с небольшим падением производительности, но энергопотребление, эффективность и цена хорошо сбалансированы. Кроме того, один продуктовый цикл часто бывает достаточным, чтобы компенсировать падение производительности. Существующие плотности записи позволяют выпускать 2,5" жёсткие диски на 10 000 об/мин с 200 Гбайт ёмкости на пластину. В итоге Seagate и Toshiba смогли представить модели с ёмкостью 300, 450 и 600 Гбайт. Как мы ожидаем, вскоре за ними последует и Hitachi.
С точки зрения ёмкости
Учитывая, что в одном и том же стоечном пространстве можно уместить намного больше 2,5" винчестеров, чем 3,5", то мы получаем намного более высокую плотность хранения и эффективность энергопотребления на гигабайт. Два 2,5" 300-Гбайт жёстких диска корпоративного класса на 10 000 об/мин в правильном массиве RAID обойдут один 600-Гбайт 3,5" винчестер на 15 000 об/мин. В то же время цена и энергопотребление останутся примерно сравнимыми.
С точки зрения производительности
Если мы посмотрим на сценарий 3,5" против 3,5", то для повышения производительности, ёмкости или эффективности необходимо использовать несколько винчестеров. В крупных корпоративных хранилищах используются не только отдельные жёсткие диски, но и HDD, объединённые в разделы JBOD. Позвольте привести простой пример.
Подсистема хранения должна обеспечивать минимум 1000 операций ввода/вывода в секунду для файлового сервера и должна иметь ёмкость не меньше 3 Тбайт. Идеальным вариантом можно считать хранилище 1U с четырьмя 3,5" винчестерами. Если брать 600-Гбайт жёсткие диски на 15 000 об/мин, то мы получим требуемую производительность, но не добьёмся требуемой ёмкости. Система 2U могла бы увеличить чисто дисков, но и расходы при этом тоже возрастут. Альтернативой можно считать хранилище 1U, которое может вместить десять 2,5" винчестеров. В нашем примере вы можете установить шесть 2,5" 600-Гбайт жёстких дисков на 10 000 об/мин. В массиве RAID 5 они обеспечат требуемую ёмкость и производительность при меньших суммарных затратах, меньшем энергопотреблении и намного более высокой эффективности энергопотребления по сравнению с 3,5" решением.
Наконец, давайте рассмотрим разницу в цене, если вы захотите установить SSD. Один накопитель, скорее всего, даст требуемую производительность, но нам придётся использовать не меньше 24 SSD по 128 Гбайт каждый, чтобы получить желаемую ёмкость. При этом мы даже не обеспечим избыточность хранения, да и получающееся решение будет массивным. Нам придётся продумать массив RAID, найти подходящие RAID-контроллеры и оснастки, чтобы использовать 24 (или более) SSD.
Давайте поговорим о том, сколько накопителей могут работать в серверах типичных стоечных форм-факторов. Следующие цифры базируются на моделях с передней загрузкой устройств. Впрочем, конечно, бывают и стоечные серверы, в которых используется . Кроме того, бывают и другие опции, например, две системы внутри одного blade-корпуса, добавление или исключение оптического привода, более функциональная панель с интерфейсами ввода/вывода и так далее. Таким образом, в зависимости от конкретного продукта, у него может быть и меньше отсеков, чем приведено в списке.
| Стоечный сервер | 3,5" отсеки для приводов | 2,5" отсеки для приводов |
| 1U | 4 | 10 |
| 2U | 12 | 24 |
| 3U | 16 | - |
| 4U | 36 | - |
Серверы 2U могут вместить 20 2,5" жёстких дисков при их горизонтальной установке, либо 24 накопителя, если они установлены вертикально. Кроме того, оснастки и отсеки для 2,5" жёстких дисков требуют намного меньше места, чем для сравнимых 3,5" решений, поскольку накопители меньше по всем трём измерениям.
Решения 3U обычно поддерживают 16 3,5" жёстких дисков. Честно говоря, мы не встречали решений 3U и более крупных, в которых работает ещё большее количество 2,5" жёстких дисков, поскольку даже в сервер 2U можно установить 24 накопителя.
Некоторые специальные решения позволяют вместить большую вычислительную мощность в очень ограниченное пространство. Хорошим примером можно считать Supermicro SC809T-1200B , сдвоенную систему 1U, которая обеспечивает четыре 2,5" отсека для каждого внутреннего сервера. Поскольку на передней панели необходимы элементы управления, в подобную систему нельзя вместить максимум из десяти 2,5" жёстких дисков.
Blade-серверы
Нажмите на картинку для увеличения.
На фотографии выше показана небольшая стойка 12U, вмещающая три устройства: систему 4U снизу, blade-шасси 7U с 10 модулями посередине и сервер 2U сверху. Как правило, blade-серверы устанавливаются в шасси 7U, причём допускается установка до 10 blade-серверов и разнообразных модулей. Если обычные стоечные серверы включают блоки питания и поддержку сети, то у blade-серверов общее питания и сеть. Конечно, blade-серверы являются наиболее эффективным способом увеличения плотности вычислений в серверном окружении.
И здесь проявляется серьёзное преимущество 2,5" жёстких дисков по сравнению с 3,5" моделями: последние просто не уместятся в отдельные blade-серверы, то есть все blade-серверы должны оснащаться 2,5" винчестерами. Это экономит не только место, но и энергию. Действительно, в полное шасси с 10 blade-серверами можно установить до 60 2,5" жёстких дисков. Умножьте 60 на потребление 7,1 Вт у Toshiba MBF2600RC под интенсивной нагрузкой ввода/вывода, и вы получите типичное энергопотребление 426 Вт. Напротив, то же количество 3,5" винчестеров потребует шасси не меньше 9U и 744 Вт питания.
Многие blade-серверы поддерживают три или шесть 2,5" винчестеров (для сдвоенных blade), что позволяет настроить массив с избыточностью и приличной производительностью.
Тестовая конфигурация
| Системное аппаратное обеспечение | |
| CPU | Intel Core i7-920 (45 нм, 2,66 ГГц, кэш L2 8 Мбайт) |
| Материнская плата (Socket 1366) | Supermicro X8SAX, Revision: 1.1, чипсет: Intel X58 + ICH10R, BIOS: 1.0B |
| Память | 3 Гбайт DDR3-1333 Corsair CM3X1024-1333C9DHX |
| Системный HDD | Seagate NL35 400 Гбайт, ST3400832NS, 7200 об/мин, SATA/150, кэш 8 Мбайт |
| Блок питания | OCZ EliteXstream 800 Вт, OCZ800EXS-EU |
| Тесты | |
| Измерение производительности | h2benchw 3.12 PCMark Vantage 1.0 |
| Производительность ввода/вывода | IOMeter 2006.07.27 Fileserver-Benchmark Webserver-Benchmark Database-Benchmark Workstation-Benchmark Streaming Reads Streaming Writes |
| Системное ПО и драйверы | |
| Операционная система | Windows Vista Ultimate SP1 |
| Драйверы чипсета Intel | INF Chipset Installation Utility 9.1.0.1007 |
| Графические драйверы AMD | Catalyst 8.12 |
| Intel Matrix Storage Drivers | 8.7.0.1007 |
Диаграммы передачи данных
Помните, что PCMark Vantage - это не серверный тест. Однако он полезен для выявления разницы между жёсткими дисками для разных сегментов рынка. Результаты теста больше зависят от пропускной способности, чем от производительности ввода/вывода.
Температура поверхности дисков не очень отличается, поскольку 3,5" винчестер способен рассеивать своё тепло по намного большей поверхности.
Энергопотребление в режиме бездействия 3,5 Вт по сравнению с 7,8 Вт является существенным преимуществом.
Да и при нагрузке пиковой пропускной способностью 6,1 Вт у 2,5" накопителя - это существенно лучше 11,3 Вт.
Энергопотребление 2,5" винчестера Toshiba MBF2600RC под небольшой ограниченной нагрузкой весьма близко к режиму бездействия. 3,5" Fujitsu MBA3147RC на 15 000 об/мин при данной нагрузке находится ближе к пиковому энергопотреблению.
В сценарии нагрузки ввода/вывода разница по эффективности не такая существенная, но результаты у 2,5" жёсткого диска Toshiba почти удваиваются.
Заключение
Наверное, было бы слишком банально сказать, что 2,5" жёсткие диски лучше, чем 3,5" винчестеры. Форм-фактор 2,5" нельзя назвать превосходным во всех отношениях, следует всё же учитывать разницу в плотности хранения данных, да и в скорости вращения шпинделя. В целом, 3,5" жёсткие диски на 7200 об/мин останутся весьма важными для систем с высокой ёмкостью, а 2,5" производительные жёсткие диски найдут в ближайшие годы широкое применение в серверах. SSD тоже становятся всё более интересными, но пока, в основном, это касается окружений с высокой производительностью или модернизации накопителей на 15 000 об/мин.
Без сомнения, высокая скорость вращения шпинделя и самые современные технологии дают очень высокую пропускную способность. Но производительность ввода/вывода всё равно ограничена физической производительностью головок чтения/записи. Поскольку ускорять их работу до бесконечности не получится, они естественным образом ограничивают производительность ввода/вывода. Диаметр пластин 3,5" и 2,5" винчестеров для корпоративного сегмента остаётся постоянным, поэтому и производительность ввода/вывода меняется слабо. В нашем тестировании 3,5" жёсткий диск Fujitsu на 15 000 об/мин оказался быстрее 2,5" модели Toshiba на 10 000 об/мин только по той причине, что он имеет более высокую скорость вращения шпинделя, которая приводит к уменьшению задержки вращения.
Пару слов об интерфейсе: выбор SAS 6 Гбит/с или 3 Гбит/с может быть важен для подключения оснасток и систем JBOD к контроллеру или host-адаптеру, но для отдельных накопителей это не имеет значения.
Что касается корпоративных окружений, то легко увидеть, что, как правило, вы можете уместить в два раза больше 2,5" жёстких дисков в стоечное пространство для 3,5" винчестеров. Blade-серверы не поддерживают 3,5" винчестеры вообще из-за их физических габаритов. Поскольку ёмкость и производительность ввода/вывода почти идентичны между 3,5" и 2,5" жёсткими дисками корпоративного уровня, но энергопотребление и габариты у 2,5" моделей намного меньше, в итоге мы получаем удвоение эффективности и плотности хранения данных при переходе на 2,5" винчестеры.
Мы немало внимания уделяем жестким дискам. Это одна из тех составляющих системы, от которой во многом зависит комфорт работы с ПК. И если ранее мы рассматривали в основном возможности 3,5-дюймовых накопителей, то теперь не меньший интерес представляют винчестеры с диаметром пластин 2,5″ – такие HDD используются не только в мобильных устройствах, но и в моноблоках, неттопах и других компактных экономичных ПК. Имея одинаковый принцип работы, диски этих двух формфакторов заметно отличаются техническими характеристиками. Как именно? Давайте разбираться.
Физические размеры
Первое, на что обращаешь внимание при взгляде на накопители двух формфакторов, – разница в их габаритах. 2,5-дюймовые диски гараздо меньше своих собратьев с магнитными пластинами диаметром 3,5″.
Объем пространства, занимаемого стандартным HDD, почти в шесть раз больше, чем в случае с мобильным винчестером толщиной 9,5 мм. При этом если подсчитать емкость хранимой информации на единицу объема, взяв за основу 750-гигабайтовый портативный диск и десктопный накопитель на 2 ТБ, то разница будет более чем двукратной, причем не в пользу последнего (11,3 ГБ/cм3 и 5,1 ГБ/cм3).
Плотность записи
Диаметр магнитных дисков накопителей обоих типов отличается на 40%, при этом пластины 3,5-дюймовых винчестеров имеют в 1,8 раза большую рабочую площадь. Такое же соотношение сохраняется, если рассматривать максимальную емкость дисков, используемых в HDD, – для портативных накопителей это 375 ГБ, для десктопных – 667 ГБ. С технологической точки зрения поверхностная плотность записи на магнитных пластинах для обоих формфакторов оказывается примерно одинаковой. Если учитывать только форматируемую область, доступную для записи пользовательских данных, то для наиболее емких пластин это порядка 330 Гб на кв. дюйм.
| Габариты
Компактные размеры – одно из основных преимуществ 2,5-дюймовых накопителей. Несмотря на то что диаметр их пластин меньше всего в 1,4 раза, они занимают намного меньше места в корпусе системы. При стандартизированных длине и ширине диски отличаются толщиной: ультратонкие – 7 мм, наиболее популярные модели с двумя пластинами – 9,5 мм, емкие трехдисковые – 12,5 мм, винчестеры для серверных решений – 15 мм. | Габариты
Здесь 3,5-дюймовым накопителям крыть нечем: размеры их корпуса значительно больше, чем у портативных моделей. Впрочем, для домашних настольных ПК это не столь принципиально, в корпусах десктопов всегда есть корзина для нескольких винчестеров такого типа. Ну а для компактных систем выбор формфактора жесткого диска очевиден. |
|||
| Объем
Текущая максимальная емкость – 1 ТБ. К тому же подобные HDD состоят из трех магнитных пластин и имеют толщину 12,5 мм вместо характерных для большинства современных моделей 9,5 мм. Двухпластинные диски пока ограничены объемом в 750 ГБ. Если не говорить о массиве из нескольких накопителей, то для создания емкого хранилища данных они не очень подходят. | Объем
Сравнительно большие габариты накопителя позволяют производителям при необходимости устанавливать четыре и даже пять магнитных пластин. Учитывая, что каждая из них уже способна хранить до 670 ГБ, суммарный объем диска 3,5″ может превышать 3 ТБ. На текущий момент популярные модели HDD оснащаются 333–500-гигабайтовыми пластинами общей емкостью 1,5–2 ТБ. |
|||
| Производительность
Вопрос быстродействия не столь однозначен, как может показаться на первый взгляд. С одной стороны, мобильные накопители несколько медленнее НDD для настольных систем. С другой, самые производительные жесткие диски для ПК – WD VelociRaprot – используют именно 2,5-дюймовые магнитные пластины. Поэтому здесь важны нюансы. Если все же говорить о привычных винчестерах с толщиной корпуса 9,5 мм, двумя пластинами по 320 ГБ и скоростью вращения шпинделя 5400 об/мин, то фактически они уже не уступают по скоростным характеристикам экономичным моделям 3,5-дюймовых HDD. Средняя линейная скорость чтения/записи – 65–70 МБ/c с пиком в начале диска ~90 МБ/c. | Производительность
Типичные модели со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин без проблем переигрывают массовые устройства 2,5″ как по линейным трансферам, так и по скорости доступа. Однако разница в производительности уже не столь велика. При равной плотности записи на пластины и скорости их вращения компактные накопители практически не уступают большим HDD. |
|||
| Энергопотребление
2,5-дюймовые НDD достаточно экономичны. Типичный уровень энергопотребления для двухдисковых моделей – 2–4 Вт в режиме чтения/записи данных. Да, именно по этой причине после замены в ноутбуке жесткого диска на SSD не удается получить заметного прироста автономности – данные винчестеры потребляют не намного больше твердотельных накопителей. | Энергопотребление
Диски с 7200 об/мин во время активной работы в среднем расходуют порядка 8–12 Вт, тихоходные модели – 6–8 Вт. То есть заметно больше, чем винчестеры с диаметром пластин 2,5″. Для настольных ПК, в которых используются 3,5-дюймовые HDD, накопители на жестких магнитных дисках – далеко не основные потребители электроэнергии, потому 3–5 Вт здесь не играют важной роли. Но если вы хотите создать действительно экономичную систему, стоит внимательнее присмотреться к портативным моделям. |
|||
| Шум и нагрев
Как правило, шумят 2,5-дюймовые накопители меньше – звук от шпинделя заметно приглушен, да и стрекот перемещающихся головок во время активного поиска также едва слышен. Что касается нагрева, то здесь многое зависит от условий работы и системы охлаждения, но в целом закон сохранения энергии никто не отменял: меньше энергопотребление – меньше нагрев. | Шум и нагрев
Шум жесткого диска – актуальный вопрос для владельцев настольных систем. Звук работы двигателя винчестера 3,5″ слышен лишь на открытом стенде, а вот похрустывание при перемещении головок может быть достаточно ощутимым, хотя здесь многое зависит от жесткости конструкции шасси корпуса и наличия демпфирующих прокладок. На уровень нагрева HDD влияет температура окружающей среды, количество магнитных пластин и скорость вращения шпинделя. Рабочий режим – 40–50 ˚С. |
|||
| Цена
По стоимости хранения информации портативные модели все еще уступают 3,5-дюймовым, однако за последние пару лет разница существенно сократилась. Например, компактный диск популярной емкости 500 ГБ стоит всего на $15–20 дороже HDD аналогичного объема с пластинами 3,5″. | Цена
В последние несколько лет наряду с увеличением объемов стоимость хранения данных на 3,5-дюймовых жестких дисках регулярно снижается. Так, $0,065 за 1 ГБ – рекордный показатель, благодаря которому эти винчестеры еще долго будут оставаться актуальным типом устройств для хранения данных. |
Технологии в IT-индустрии вот уже несколько десятков лет неуклонно развиваются стремительными темпами. Такой бурный рост приводит к быстрому изменению стандартов, быстрой смене поколений архитектур и огромному количеству продуктов на рынке. Каждый из них обладает набором уникальных параметров, разобраться в которых иногда затруднительно даже техническим специалистам - что уж говорить про обычных пользователей! Взять, к примеру, жёсткий диск (hard disk drive, HDD) - устройство, применяемое в компьютерах для хранения информации. Данный класс компонентов обладает целым рядом характеристик: вид интерфейса, ёмкость, объём кэша (буфера) и так далее. Сегодня мы остановимся на одном из них, и расскажем про форм-фактор HDD: что это такое, как этот параметр влияет на работу накопителя, и как правильно его выбрать. Какой подойдёт для ноутбуков, неттопов, какой - для десктопов. И, главное, обо всех этих компьютерных терминах мы расскажем по-русски!
Под форм-фактором понимают технический стандарт, который задаёт габариты компонента, а также описывает прочие геометрические размеры и параметры, например, диаметр отверстий для крепежа, расположение посадочных мест и так далее. Подобная унификация позволяет добиться взаимозаменяемости компонентов персонального компьютера. Это означает, что при условии совместимости стандартов, различные узлы могут быть переставлены с одной вычислительной машины на другую.
Форм-факторы жёстких дисков для стационарных ПК
Современные жёсткие диски («винчестеры») для стационарных компьютеров выпускаются в двух форм-факторах: 2,5” и 3,5”, где цифры указывают ширину устройства в дюймах (двойной штрих рядом с числом является принятым обозначением данной единицы измерения). Исторически трёхдюймовые модели появились раньше, поэтому до сих пор наиболее популярны для стационарных ПК. Их распространённости также способствует ряд технических преимуществ: большая, нежели у 2,5”, скорость вращения шпинделя (что повышает скорость доступа к данным) и возможность вмещения большего количества информации.
Преимущества 3,5”
1. Высокая производительность благодаря увеличенной скорости вращения шпинделя; 2. Возможность хранения большого объёма информации; 3. Цена: как правило, при аналогичных показателях, трёхдюймовые модели стоят дешевле; 4. Не требуется переходник при установке в стационарный ПК.
Из минусов можно отметить высокий (по сравнению с 2,5”) уровень шума, сильный нагрев, крупные габариты.
Преимущества 2,5”
1. Универсальность и малые габариты: такой «винчестер» можно инсталлировать как в стационарный системный блок (так называемый десктоп), так и в компактные и переносные ПК: лэптопы (ноутбуки), моноблоки (компьютеры, в которых системный блок и дисплей совмещены в одном корпусе), неттопы (компактные настольные ПК); 2. Пониженное электропотребление - ведь диски изначально проектировались для лэптопов - устройств, в которых потребление электроэнергии крайне критично; 3. Низкий уровень шума, который достигается пониженной скоростью вращения шпинделя.
Стоит сказать, что для установки такого жёсткого диска в обычный системный блок, вам потребуется покупка дополнительного переходника, а также специальных салазок, если в корпусе вашего компьютера отсутствует отсек 2,5”. Поэтому универсальность, пусть она и присутствует, достигается с помощью дополнительных технических средств.
Таким образом, выбор размера «винчестера» для стационарного ПК, зависит от того, какие из характеристик имеют для вас больший приоритет: производительность и объём - 3,5”, небольшие габариты и универсальность - 2,5”.
Размеры HDD для ноутбуков
В большинстве современных ноутбуках применяются жёсткие диски формата 2,5” - что существенно облегчает поиск и выбор этого компонента. Но стоит отметить, что HDD для лэптопов могут иметь высоту в 9,5 мм и 7 мм - более тонкие модели применяются в ультра-буках. Поэтому обязательно определите высоту посадочного места перед «апгрейдом» - иначе компонент может физически не поместиться в корпус. В нетбуках также могут применяться диски 1,8”, хотя производители активно отказываются от данного формата.
Размеры внешних накопителей
Внешние накопители представляют собой обычный стационарный «винчестер», снабжённый USB-контроллером и помещённый в специальный бокс (корпус). Соответственно, и форм-факторы сохраняются типичные: 1,8”, 2,5” и 3,5”. Подавляющее большинство внешних «винчестеров» выпускается в формате 2,5”, поскольку он обеспечивает оптимальное отношение между производительностью и компактностью, являющуюся важным параметром для любой переносной электроники.
Внешние HDD, выполненные в форм-факторе 3.5”, требуют дополнительного источника питания. Такие жёсткие диски не предназначены для переноски. Они спроектированы как стационарное устройство хранения информации, применяющееся в том случае, когда установка HDD внутрь компьютера осложнена или невозможна: например, при использовании моноблоков или ноутбуков.
Размеры SSD
В настоящее время активно набирает популярность перспективный вид запоминающих устройств, названный твердотельным накопителем (англ. solid-state drive, SSD). Этот класс имеет принципиальные отличия от классических жёстких дисков: в конструкции SSD отсутствуют механические компоненты. Такое внутренне исполнение даёт несколько преимуществ: многократное повышение скорости чтения-записи, отсутствие шума при работе. Исполнения твердотельных накопителей, благодаря отказу от механических двигающихся частей, намного разнообразнее: так, существуют SSD, выполненные в виде платы расширения для шины PCIe. Однако большинство производителей выпускает твердотельные накопители в стандартных форм-факторах HDD, а именно - в 1,8-, 2,5-, а также 3,5-дюймовых форматах. Это сделано для максимальной совместимости с существующими корпусами ноутбуков и системных блоков: ведь SSD закрепляются в тех же отсеках, что и HDD.
Наиболее распространённый размер современных SSD - 2,5”. Этот формат - с точки зрения производителей - наиболее выгоден экономически, поскольку совместим и с ноутбуками, и с моноблоками, и с классическими системными блоками. Однако стоит иметь в виду, что для установки SSD в типичный настольный компьютер, вам потребуется специальный переходник (салазки) на 3,5”, поскольку отсек формата 2,5” отсутствует во многих корпусах.
На рынке также представлены внешние SSD с размерами 1,8” или 2,5”. С практической точки зрения, в портативных твердотельных накопителях этот параметр ни на что не влияет, кроме удобства эксплуатации: устройство меньших размеров, разумеется, проще переносить.
Итак, современные устройства накопления информации выпускаются в трёх основных видах форм-факторов: 1,8”, 2,5” и 3,5”. Каждый из них применяется в своей нише: - 1,8” - внешние переносные SSD; - 2,5” - портативные устройства, накопители для ноутбуков и настольных ПК с небольшими габаритами;
3,5” - стационарные «винчестеры», предназначенные для установки в системный блок десктопов.
Можно сказать так про форм-фактор HDD: что это параметр, который следует выбирать в первую очередь исходя из типа вашего персонального компьютера (нетбук, ноутбук, моноблок, неттоп, стационарный системный блок) и конструкции его корпуса.
ruinfocomp.ru
Что такое жёсткий диск: назначение а также принцип работы и форм - факторы
Здравствуйте, друзья.
Многие не знают, что такое жёсткий диск. Стоит заполнить этот пробел в знаниях, так как они рано или поздно оказываются полезными любому современному человеку. Во-первых, владея нужной информацией, вы сможете самостоятельно выбрать себе жесткий. Во-вторых, каждому пользователю желательно знать назначение и особенности таких важных составляющих компа как эта. Приступим.
Знакомимся ближе
Чтобы вы сразу понимали, о чем пойдет речь, дам саму простую формулировку: жесткий диск - это та деталь вашего компьютера, которое является неким файлохранилещем. То есть к примеру все мультимедийные файлы у пользователей хранятся именно на жёстком диске. В системе Windows диски называются «Локальными» (не только жёсткие, но и твёрдотельные накопители так называются).
Откуда появились названия?
Жесткий диск имеет несколько названий. Если вы встретите в этой статье или в других источниках такие слова как «винчестер», «HDD» или «HMDD», знайте, что это одно и то же.
Первое название появилось вместе с первой моделью устройства (3340) в 1973 году. Разработчики называли его между собой «30-30», то есть 2 модуля по 30 Гб. Это наименование было созвучным с американской винтовкой 30-30 Winchester.
В случае с остальными двумя вариантами все просто - это английские аббревиатуры. Первая расшифровывается как «hard disk drive», а во второй добавлено слово «magnetic».
Чтобы вы вдруг не попали в неловкую ситуацию, пошутив на тему «почему жесткий диск не мягкий», знайте, что он называется именно так неспроста. В нем действительно стоят жесткие пластины, в то время как появившиеся в то же время дискеты оснащались гибкими деталями.
Внешний вид и принцип работы
Если рассматривать изделие изнутри, с технической точки зрения, то оно включает в себя расположенные на оси привода пластины круглой формы, покрытые слоем ферромагнитного материала. Запись и считывание информации выполняется за счет подвижных головок.
Принцип работы напоминает проигрыватель с виниловыми пластинками, только головки не касаются «блинов», они как бы плывут над поверхностью.
Подвижная головка имеет две части: для записи и чтения.
То есть когда вы создали файл и хотите его сохранить, работает первая, когда вы его открываете повторно - вторая.
Чтобы обеспечить взаимодействие головок с пластинами используется магнит. Когда на головки подается электричество, они начинают крутиться с очень большой скоростью за счёт работы моторчика. Таким образом, между ними и «блинами» возникает магнитное поле.
Внутри винчестера осушенный воздух и мельчайшие пылинки могут повлиять на его работу. Если диск был вскрыт (отремонтирован) то скорее всего он долго не проживёт, так как внутри него должна быть идеальная чистота.
Изнутри всё это выглядит примерно так:
Управляет всей работой диска плата контроллер, в ней находятся вся логика, биос, кэш и т.д.
Крепится обычно с нижней стороны устройства и именно на ней расположены разъёмы подключения и питания от компа:
Главные параметры
HDD делятся на два типа. Первые предназначены для установки внутрь компьютера. Вторые - внешние - служат в качестве некой альтернативы флешкам и обычным дискам, только имеют гораздо больший объем памяти.
Вам приходится часто носить с собой большой объем мультимедийной информации? Или у вас просто накопилось много фотографий, фильмов и других файлов, которые некуда уже девать? В таких случаях и спасают выносные жесткие. 
Какой бы ни был накопитель, он имеет несколько основных параметров, на которые стоит обращать внимание при выборе:
Я думаю это всем понятно, чем больше ёмкость - тем больше файлов можно разместить на винте. Сейчас уже этот параметр измеряется терабайтах -Тб (1024 Гигабайт). Меньше терабайта брать уже не стоит.
Говоря простым языком, это кабель, которым ваш жесткий подключается к материнской плате. Диски, устанавливаемые внутри современных компьютеров, подсоединяются к разъему SATA.
Он может быть разных версий, которые отличаются скоростью обмена данными. Например, SATA 1.0 передает до 1,5 Гбит/с, следующая версия - 3 Гбит/с, а третья - до 6 Гб/с.
Раньше винчестеры имели интерфейс PATA (IDE), который до сих пор можно встретить. Но он считается устаревшим и практически вышел из употребления. Если речь идет о внешнем жестком, то он подключается к компьютеру с помощью USB-кабеля.
Есть ещё стандарт дисков под названием SCSI. Данный интерфейс считается самым быстрым пока что. Пропускная способность достигает до 640 Мбайт/сек. Принцип работы отличается от предыдущих, но ёмкости у таких дисков обычно не очень большие. Используют их в основном в серверах и стоят они обалденно дорого. Отличаются диски такого типа ещё тем, что они с повышенной ударостойкостью.
Непопулярность их в домашних копах обуславливается ещё тем, что появились SSD накопители - которые гораздо дешевле, а по скорости почти одинаковы.
- Скорость вращения шпинделя
От этого параметра тоже зависит скорость обмена данными (частично). Самой низкой скоростью вращения шпинделя - 5400 оборотов в минуту - обладают диски для моноблоков и некоторых ноутбуков.
Но благодаря этому они мало шумят, меньше потребляют энергии и выделяют тепла. Чаще всего встречаются винты на 7200 об/мин, которые устанавливаются практически во всех компьютерах.
Есть и модели с 10000 и 15000 об/мин, однако такая скорость не рациональна, потому что в процессе работы сильно нагреваются пластины, потребляется много энергии и повышается уровень шума.
Это ширина накопителя, измеряемая в дюймах. Ее диапазон: от 0,85 до 3,5 дюймов.
Стандартным размером устройств для ПК является 3,5 дюйма, а для ноутбука - на дюйм меньше.
Выбираете выносной винт? Лучше брать модель с форм-фактором не больше 2,5 дюймов, так как она будет компактной и потреблять мало энергии.
Кэш винта (второе название буфер) - это что то типа оперативной памяти. Данная область служит для временного хранения часто используемых файлов и является неким промежуточным звеном. К примеру если вы хотите записать данные на диск, то они сначала попадают в кэш а потом уже на сами блины.
Теоретически чем больше кэш память, тем быстрее работа диска, так как кэш - это микросхема на контроллере и обмен данными с ней выполняется быстрее. Но это не всегда так в том случае, если вы работаете с файлами большого размера.
Существуют и другие отличительные черты винчестеров, как например, время безотказной работы, уровень шума, ударостойкость, и пр.
Однако они имеют второстепенное значение. Разобранных выше параметров достаточно, чтобы вы смогли подобрать именно тот жесткий, который вам подойдет.
На этом я думаю пора заканчивать повествование.
Я не прощаюсь, а говорю до свидания:).
Подписывайтесь на обновления блога друзья и сохраняйте его в закладки своего браузера.
profi-user.ru
Форм-фактор 2.5 или 3.5 что это в чем разница, жесткие диски размер и сравнительная таблица производительности и характеристики на примере Dell
Большинство жестких дисков (Форм-фактор 2.5 или 3.5) предназначены для установки в массиве или в корпусе сервера, портативного компьютера или другого вычислительной системы и выпускаются в одном из стандартных размеров и форм. Сравнение моделей
Обзор гарантийной поддержки Dell (PDF) 
Большинство жестких дисков (Форм-фактор 2.5 или 3.5) предназначены для установки в массиве или в корпусе сервера, портативного компьютера или другого вычислительной системы и выпускаются в одном из стандартных размеров и форм. Эти стандарты называются форм фактор жесткого диска и, прежде всего, относятся к его габаритным размерам. Причина стандартизации форм-факторов является совместимость. Без этих стандартов, форм фактор жесткого диска были бы только на заказ, чтобы соответствовать разным серверам и компьютерам. Самая распространенный форм фактор сегодня "3.5-дюймовый" и "2,5-дюймовый". Эти цифры в целом относятся к ширине диска. Форм-фактор 2.5 или 3.5 отраслевые стандарты диктуют варианты длины, ширины и высоты дисков, а также интерфейса разъема. Форм-фактор 2.5 или 3.5 в корпоративных системах 2,5-дюймовый, также известный как Малый форм-фактор (SFF) и 3,5-дюймовый, также известны как большой форм-фактор (LFF). Измерения 2,5-дюймовые и 3,5-дюймовые представляют диаметр привода. Корпуса серверов HDD корпоративного класса, как правило, имеют стандартную длину и ширину. Форм-фактор 2.5 или 3.5 имеют разницу в общем возможном объеме, скорости чтения и записи, энергопотреблении и теплоотдачи, см. таблицу различий ниже. dellexpert.ru
Размер имеет значение или история форм-факторов HDD
Современный компьютер невозможно представить без основного носителя информации - жесткого диска. Это один из основных компонентов системы, вытеснить который не смогли никакие новомодные концепции вроде популярной несколько лет назад идеи "тонких клиентов" - бездисковых интернет-терминалов, использующих в качестве постоянного хранилища данных ресурсы всемирной сети. Наоборот, в наши дни жесткие диски все чаще находят применение в устройствах, далеких от персональных компьютеров - это и цифровые видеомагнитофоны, и бытовые mp3-плееры, mp3-автомагнитолы и так далее. Даже в, казалось бы, такой специфической области, как цифровая фотография, где одним из важнейших факторов является мобильность, только жесткий диск (например, IBM "Microdrive") способен на сегодняшний день предоставить емкость, измеряемую сотнями мегабайт. Однако в большинстве случаев термин "жесткий диск" ассоциируется с 3,5-дюймовым устройством (рис. 1). И это не удивительно, так как это самый популярный форм-фактор жестких дисков. Но его появлению и закреплению в качестве стандарта предшествовали многие события…
http://hdd.kulichki.net/article/rodime/rodime-hdd.jpg
Рис. 1 - Один из первых 3,5" жестких дисков в мире.
Немного истории
Первый жесткий диск был представлен фирмой IBM в 1956 году. Он назывался RAMAC, обладал 5-ти мегабайтной емкостью и состоял из 50-ти 24-х дюймовых пластин. Безусловно, кроме названия и основных принципов работы, это устройство ни имеет ничего общего с тем, что мы привыкли подразумевать под жестким диском. В то время еще даже не существовало названия "винчестер", которое прочно вошло в лексикон всех, кто имеет отношение к информационным технологиям. Этот термин появился лишь в 1973 году, когда все та же IBM представила модель 3340, имевшую неофициальное название "Винчестер". Это был 60-ти мегабайтный жесткий диск, состоявший из четырех 14-ти дюймовых пластин. Нужно сказать, что физический размер накопителей на ранних этапах развития компьютерной индустрии был далеко не самым важным фактором при их проектировании и производстве, так как основной упор делался на емкость и скорость. Однако со временем достаточно остро встал вопрос об уменьшении размеров жестких дисков. И вот через 6 лет после выпуска "Винчестера", в 1979 году, IBM была анонсирована модель 3310 - первый жесткий диск с 8-ми дюймовыми пластинами. Этот форм-фактор пришел на смену 14-ти дюймовому, который являлся стандартом де-факто на протяжении почти 10-ти лет. Практически вслед за этим событием (в 1980 году) Seagate представила жесткий диск ST-506, имевший форм-фактор 5,25 дюйма (5 мегабайт, 4 пластины). Достижение столь малых по тем временам размеров накопителей позволило использовать их в первых персональных компьютерах. Данный форм-фактор приобрел небывалую популярность и использовался в ПК на протяжении многих последующих лет. Даже появление в 1984 году первого жесткого диска с более прогрессивным размером 3,5", ставшим в последствии одним из важнейших стандартов всей индустрии информационных технологий, практически не повлияло в тот момент на ситуацию на рынке, где продолжали доминировать 5,25" устройства.
Компанией, представившей первый 3,5" жесткий диск была небольшая шотландская фирма Rodime plc. Модель называлась RO352, имела емкость 10 мегабайт и две 3,5" пластины. Практически сразу же после выпуска этого диска Rodime запатентовала данный форм-фактор, как свое изобретение. Патент был выдан без каких-либо препятствий и в тот момент никто из производителей жестких дисков не придал этому факту особого значения.
Практически одновременно с Rodime разработками в области 3,5" жестких дисков занимался Дервуд Кинси (Derwood Kinsey), основатель калифорнийской фирмы Evkin Corp. Но ряд просчетов в проектировании и отсутствие достаточного количества финансовых вложений сделали свое дело: ни один жесткий диск компанией Evkin Corp. не был выпущен.
Нужно отметить, что первоначально этот форм-фактор использовался преимущественно в портативных ПК, но со временем получил безоговорочное признание и в среде их настольных собратьев.
Шотландские пионеры
Итак, что же это за загадочная компания, внесшая столь весомый вклад в развитие компьютерной индустрии, название которой сегодня практически никому неизвестно?
Rodime была основана в 1979 году в Шотландии и до недавнего времени занималась исследованиями в области устройств хранения данных. В начале 80-х годов прошлого столетия помимо чисто исследовательской деятельности компания занималась непосредственно выпуском жестких дисков разнообразных форм-факторов. Однако, не выдержав конкуренции с гигантами винчестерного строения, в 1991 году компания полностью ушла с рынка жестких дисков и распродала практически все свои активы на аукционе. Штат был сокращен до минимума, и активная деятельность вскоре полностью прекращена. Тем не менее, Rodime не закрылась, оставаясь владельцем десятка разнообразных патентов, связанных с устройствами хранения данных. В число этих патентов, конечно же, входил и упоминавшийся выше патент на 3,5" жесткие диски.
Как уже было сказано, анонс 3,5" жесткого диска не произвел революции среди производителей, так как диски, использующие новую технологию, были поначалу слишком дороги в производстве (как, впрочем, подавляющее большинство продуктов новых технологий на этапе внедрения на рынок) и, кроме этого, существовал достаточно большой спрос на 5,25" устройства. Кроме того, если во время появления 5,25" жестких дисков уже были распространены флоппи-дисководы соответствующего форм-фактора, то в случае 3,5" устройств такого катализатора не было. Однако некоторое движение на зарождающемся рынке жестких дисков нового форм-фактора все же происходило. Seagate, уже тогда являвшийся одним из ведущих производителей в отрасли, практически через год после появления 3,5" дисков продемонстрировал работающий прототип такого устройства. Но клиенты компании посчитали, что особой нужды в новом форм-факторе нет, и Seagate прекратил разработки в этом направлении до лучших времен, которые, как известно, наступили достаточно быстро.
Тем временем практически все производители жестких дисков, выпускавшие 3,5" винчестеры, приобрели соответствующую лицензию у Rodime. Все, кроме крупнейшего на тот момент - Seagate Technology Inc. Вообще нужно сказать, что политика Seagate в отношении патентов, принадлежащих конкурентам, всегда была непримиримой. То есть, если юристы компании считали, что лицензионные отчисления можно не платить, так как патент, по их мнению, неправомерен, то эти самые отчисления не платились и патент всячески пытались аннулировать.
Нет ничего удивительного в том, что такой подход не устраивал компанию Rodime, которой отнюдь не помешали бы свежие финансовые вливания. Поэтому в 1991 году Rodime инициировала судебное разбирательство в отношении Seagate. Предметом разбирательства стали жесткие диски модели ST157, безоговорочно попадавшие, по мнению Rodime, под действие пресловутого патента.
Seagate, в свою очередь, попыталась доказать, что патенты такого рода не имеют права на существование. Для этого в начале 1992 года Seagate создала специальную группу, которая должна была добиться отмены патента на 3,5" форм-фактор. В группу вошли: IBM, Digital Equipment Corp., Maxtor, Quantum, Micropolis, Areal, Kalok, Fujitsu, Hitachi, Toshiba и Alps (последняя - на правах наблюдателя). От Hewlett-Packard, Conner Peripherals и JVC был получен отказ. Очевидно, что у такой группы была масса возможностей осуществить задуманное Seagate. Но нельзя забывать, что все члены группы к этому времени уже заплатили Rodime соответствующие отчисления. И хотя вся эта акция была затеяна не только для отмены конкретного патента Rodime, но для устранения самого понятия "патент на физические размеры жесткого диска", внутри группы вскоре произошел раскол, и давление на Службу патентов и торговых знаков США было ослаблено.
Во время судебного разбирательства Rodime находилась в весьма плачевном состоянии. К 1998 году в компании осталось 3 сотрудника (2 в Шотландии и один в США), а одна акция компании стоила около полутора американских центов.
Тем не менее, такая, казалось бы, безнадежная ситуация, в итоге завершилась триумфом Rodime. И хотя на это потребовалось 9 (!) лет судебных разбирательств, Rodime была щедро вознаграждена - сумма штрафа, назначенная судом, составила 45 миллионов долларов США.
Такое окончание дела привело к резкому скачку стоимости акций Rodime, что, в свою очередь, обусловило дальнейшую, несколько неожиданную, судьбу компании: в конце 2000 года Rodime купила фирму Littlewoods Leisure, занимающуюся разнообразными играми, ставками, лотереями вокруг профессиональных спортивных состязаний и была переименована в Sportech plc.
Но не стоит забывать, что кроме патента на 3,5" жесткий диск у Rodime есть и другие действующие патенты…
Поводом для написания данной публикации стало обновление конфигурации моего основного ПК. В частности, спустя 6-7 лет эксплуатации, не мешало бы, заменить дисковые накопители.
Собственно при смене корпуса я задался вопросом, а почему бы не сменить старые 3.5-дюймовые диски на более компактные 2.5-дюймовые? Основная цель – экономия места, низкий уровень шума, хорошая производительность и низкий нагрев. Так можно ли использовать 2.5” для дестопного ПК?
На эти вопросы мы и попробуем ответить.
Устоявшееся мнение
Так уж сложилось исторически, что диски форм-фактора 3.5” принято считать дестопными, т.е. ориентированными на настольные ПК. Собственно диски этого типоразмера используются и в серверах.
Диски форм-фактора 2.5” изначально проектировались для использования в ноутбуках (лэптопах). Основным фактором при создании этих дисков изначально была компактность.
С течением времени диски на 2.5 дюйма стали повсеместно использовать в HTPC, игровых консолях, моноблоках и компактных ПК. К примеру в моём резервном Dell Optiplex 780 USFF используется именно такой диск.
Со временем к «маленьким» дискам стали предъявляться повышенные требования, зачастую, сопоставимые с требованиями, предъявляемыми к дискам 3.5”.
Как для 2.5”, так и для 3.5” в настоящее время используется интерфейс SATA, старый IDE окончательно ушел на покой. Остальные серверные решения рассматривать не будем. Блоки питания современных компьютеров оснащены специальным разъемом питания SATA, а на материнках, даже относительно стареньких присутствуют SATA-порты, так что проблем с подключением не будет.
Главное выбирать диски и материнскую плату с поддержкой актуального SATA-III.
Что ж, приступим к сравнению?
Физические размеры (габариты)
Как несложно догадаться, диски 2.5” заметно компактнее, тоньше и легче дисков 3.5”. Большие размеры десктопных дисков связаны с уровнем развития технологий на момент их создания, а именно с плотностью записи. Ранее существовали диски с 5-ю рабочими пластинами, в то время как сейчас зачастую применяется всего 2 пластины.
Большая площадь для первых дисков была залогом увеличения объема хранимой информации в расчете на квадратный сантиметр площади. При современном уровне развития технологий, размеры 3.5-дюймовых дисков явно избыточны.
Большой диск занимает больше места и увеличивает общий вес. Впрочем, компьютер вы ж не носите с собой, ведь так?
Другое дело, если вы будете собирать систему на базе системной платы mini-ITX или Micro-ATX. Большинство компактных корпусов хоть и рассчитаны на установку больших дисков, в то же время могут возникнуть вопросы с полноценным охлаждением таких дисков.
Большие габариты также не лучшим образом сказываются на прохождении воздушных потоков. В компактном корпусе каждый сантиметр имеет значение и в этом плане, компактные диски 2.5” смотрятся куда более интересно.
Есть также нюанс, связанный с толщиной диска. Для форм-фактора 2.5” доступны сразу 3 «типоразмера»: ультратонкие 7 мм, стандартные 9.5 мм и 12.5 мм.
Диски толщиной 7 мм рассчитаны на установку в ультратонких ноутбуках и нетбуках, где физически нет возможности уместить диск 9.5 мм. Казалось бы, 2,5 мм – разница не большая, но на практике вы просто не сможете закрыть крышку ноутбука, если установите стандартный диск в тонкий ноутбук. В дисках, толщиной 9.5 мм применяется 2 пластины, при этом считывание происходит только с трех плоскостей. Для дисков 12.5 мм могут использоваться как 2, так и 3 диска.
При выборе диска для десктопного ПК, на типоразмер можно практически всегда закрывать глаза при выборе диска, в 99.5% случаев конструкция корпуса позволит установить диск любой толщины.
Емкость, объем хранимых данных
Раньше одним из ключевых факторов в пользу 3.5-дюймовых дисков была большая емкость хранимых данных.
С развитием технологий жестких дисков ситуация существенно изменилась, рост плотности записи позволил уместить на компактных дисках до 750 Гбайт или даже 1 Тбайт данных.
В свою очередь, диски 3.5 дюйма по-прежнему занимают пальму первенства с доступными устройствами хранения на 2 или даже 4 Тбайт. Поэтому если вы собираете домашний NAS или вам требуется хранить очень большие объемы данных, ваш выбор, скорее всего, будет очевиден, и явно не в пользу компактных дисков.
В то же время, как показывает практика, среднестатистическому пользователю достаточно диска на 500 Гбайт, при условии, что под ОС он использует отдельный SSD.
Производительность: скорость чтения, записи, случайный доступ
По части производительности не всё так просто и однозначно, как может показаться на первый взгляд.
Как правило, «малые» диски работают на скорости 5400 об/мин, «большие» – на скорости 7200 об/мин. Казалось бы, диск на 7200 будет работать быстрее? Однако это утверждение не совсем корректное. У 2.5-дюймовых дисков большой емкости (500-750 Гб) используются пластины высокой плотности, что на практике обеспечивает им уровень производительности, сопоставимый с десктопными решениями.
Зачастую, для емкости до 500 Гб (особенно 120-320 Гб) диск 3.5” будет быстрее обычного «ноутбучного» диска и при этом будет стоить дешевле.
Ниже результат теста с двух 2.5-дюймовых дисков:
Seagate Momentus 5400.5 на 320 ГБ (арт. ST9320320AS, 5400 RPM, 2 диска / 4 поверхности, буфер 8 МБ, SATA-II).
Seagate Momentus 5400 (SpinPoint M8) на 750 ГБ (арт. ST750LM022 HN-M750MBB, 5400 RPM, 2 диска / 3 поверхности, буфер 8 МБ, SATA-II).
Если же вы делаете свой выбор в пользу 2.5 дюймов, дабы не прогадать, лучше выбирать диски на 750 Гб – 1 Тб, по возможности и на 7200 об.
Уровень энергопотребления
Часто при сравнении двух форм-факторов многие пользователи считают различие в уровне энергопотребления не существенным. К примеру, среднестатистический компактный диск потребляет порядка 2-4 Вт в режиме чтения/записи. В то время как десктопные решения могут потреблять от 6 до 12 Вт в активном режиме. Причем 6 Вт будут потреблять «зеленые» диски со скоростью 5400.
На фоне видеокарт и процессоров, способных выдавать 65-150 Вт TDP это кажется не столь существенной экономией. Но не следует забывать про нагрев, ведь меньшее энергопотребление это практически всегда меньший нагрев и тепловыделение.
Нагрев диска и уровень шума в процессе работы
Лично для меня уровень нагрева и издаваемого шума очень важен. Во-первых, повышенная температура всегда приводит к сокращению времени эксплуатации, всегда. Чем больше температура – тем быстрее происходит физический износ электроники и механических элементов. Берем несколько горячих дисков и компактный корпус – на выходе получаем повышенные требования к системе охлаждения, как следствие повышение шума от СО.
Говоря о шуме, издаваемом от самих HDD. Вы можете собрать конфигурацию на самом топовом железе, с ультратихой системой охлаждения, но ваши HDD чаще всего будут выделяться на общем фоне что бы вы не делали. Проблема в том, что шум низкочастотный и убрать его не так просто как может показаться, из-за необходимости обеспечения должного охлаждения самого диска.
Во многом шум от HDD зависит от качества корпуса, если быть точнее, от его жесткости, толщины применяемого металла и наличия демпфирующих прокладок.
Как правило, компактные 2.5-дюймовые диски более тихие и холодные, хотя встречаются модели со «стрекочущими» головками, которые отчетливо прослушиваются при установке в пластиковые корпуса ноутбуков. Шум этот носит более высокочастотный характер, нежели гул от работающего двигателя. Собственно многие жесткие диски 3.5” грешат повышенным уровнем шума, издаваемого мощным двигателем, который вращает большие пластины на высокой скорости.
Итоговая стоимость
За размер приходится платить, в данном случае, за миниатюрность 2.5-дюймовых дисков приходится доплачивать небольшую сумму. Впрочем, вообще за всё требуется доплачивать – за объем хранимых данных, за объем кеш-памяти, за скорость доступа. Так что плата за компактность всецело оправдана.
Как выбрать HDD для ПК? 2.5 или 3.5 дюйма?
Я сейчас не буду рассматривать ситуацию с ноутбуками, там все чуть сложней в силу конструктивных особенностей (место под 1 диск). Вместо этого поговорим про использование в десктопных конфигурациях.
Во-первых, на дворе 2017-й год и я заранее предполагаю, что под системный раздел вы используете SSD (Solid State Drive), благо доступных дисков на 60-120 Гбайт сейчас предостаточно. Даже самый простенький SSD обеспечит существенный прирост производительности на фоне любого, даже самого производительного жесткого диска (HDD). И, если при работе с большими файлами, разница не столь ощутима, то при работе с маленькими файлами у HDD попросту нет ни единого шанса.
Конечно, есть и обратная сторона медали. Когда «умирает» HDD, данные с него можно восстановить, если же вы случайно удалили файл – данные можно восстановить. В случае с SSD вышедший из строя диск проще выбросить.
При выборе жесткого диска для десктопного ПК в первую очередь следует ориентироваться на сферу применения и возлагаемые задачи. Для очень сложных задач как то рендеринг, монтаж, обработка фото, хранение очень больших объемов данных – использование стандартных 3.5-дюймовых HDD оправдано и по сей день.
Для всех остальных задач существенных различий между 2.5” и 3.5” не будет. Лично для себя я сделал однозначный выбор в пользу компактного диска, он меньше греется, не столь шумный, отнимает меньше места, а уровень производительности примерно на том же уровне.
Многие незаслуженно пинают компактные диски за низкую надежность, забывая при этом, что диски эти зачастую применяются в ноутбуках, т.е. переносятся в процессе работы, что прямо влияет на срок службы. Внешние и переносимые диски всегда служат меньше. Полагаю, наработка на отказ будет примерно той же при прочих равных.
Из-за особенностей использования «ноутбучных» HDD, в них применяется система парковки головок, которая при выключении убирает головки с поверхности диска. В дорогих решениях для большей защиты также применяется гиросенсор, который убирает головки в случае падения или удара. Встречается такая система и у десктопных дисков, но далеко не во всех.
Минусом системы парковки можно считать особенности её работы под некоторыми операционными системами. Лично у меня после последней переустановки, Windows 7 решил парковать головки и останавливать шпиндель, после двух недель такой «оптимизации» на диске WD Green появились плохие сектора. Совпадение? Почитав тематические форумы, я пришел к выводу, что не я один такой счастливчик. Так что, как по мне, парковку однозначно отключать.
По поводу выбора фирмы, на любителя: Western Digital (WD), Seagate, Toshiba и HGST (Hitachi). Диски Samsung, исходя из субъективного личного опыта, а также отзывов на Яндекс Маркете и других интернет-магазинах, чаще других уходят на покой.
Основную долю потребительского рынка формируют Seagate и Western Digital. Toshiba и Hitachi делают хорошие диски, ничем не уступающие WD и Seagate. Вообще при выборе необходимо прямо сравнивать конкретные модели, поскольку у каждой фирмы есть десятки самых разнообразных моделей с сильно отличающимися характеристиками.
По поводу надежности. В некоторых сервис-центрах чаще поступают Seagate, в некоторых чаще WD. Распределение это сильно субъективное из-за присутствия на рынке «неудачных» серий, в которых заранее были косяки. Лучше всего смотреть отзывы по конкретной модели.
Отдельно стоит отметить Hitachi (HGST), диски этой компании отличаются повышенной надежностью на фоне WD и Seagate. К слову, не так давно WD выкупили Hitachi, сохранив при этом автономность подразделения. По этой причине диски WD и HGST – разные устройства.
Лично для себя я выбираю между HGST Travelstar 7K1000 и Seagate FireCuda SSHD 1TB 5400rpm 128MB.
Выбирая диск, обращайте внимание на скорость вращение, объем буфера и интерфейс подключения. Объем буфера влияет на производительность не так явно, как это может показаться на первый взгляд, но в целом, больший объем обеспечивает более высокую производительность.
Загрузка...
