Постоянная скорость записи на диск. Характеристики дисков SSD и HDD – что влияет на скорость чтения и записи

ну во-первых

Что такое скорость записи CD-R?

Термин "скорость записи" определяет, насколько быстро данные могут быть записаны на CD-R диск. Маркировка 1х, 2х, 4x показывает, во сколько раз быстрее устройство записывает данные по сравнению с односкоростным эталоном. Под одной скоростью понимается скорость передачи данных, равная 150 Кб/сек (для Form 1, обычного для CD-ROM) или 172 Кб/сек (для Form 2, обычного для Video-CD). Таким образом, маркировка 2х значит, что данные могут записываться со скоростью 300 Кб/сек, а 4х - 600 Кб/сек. Необходимо принять во внимание, что реальная скорость может различаться в зависимости от режимов записи (Form 1, Form 2, CDDA), так как, к примеру, данные Form 1 записываются в режиме 2048 байт на блок, а звуковая информация CDDA в режиме 2352 байта на блок.

Обычно в описании приводов CD-ROM указывают число, показывающее, с какой скоростью данные могут быть считаны (например, 24x для Acer 624A). Маркировка CD-рекордеров содержит два числа. Первое - скорость записи, второе - скорость считывания (например, 4x8 для CD-рекордера Panasonic 7502B). Если же маркировка состоит из трех цифр, то это значит, что такой привод может работать еще и с CD-RW дисками, возможная скорость записи на которые - вторая цифра в маркировке.

ну а во-вторых:

Бытует мнение, что лучше записывать диски на скоростях 2х и 1х, а не на 4x. Правда ли это?

В этом есть определенный смысл. Физические и химические процессы, протекающие при записи CD-R-дисков, дают лучший результат (более глубокие и более читаемые отметки на активной поверхности) при двукратной и менее высокой скорости записи, благодаря большей крутизне фронтов модуляции лазерного луча и большей длительности его воздействия на единицу (пит) информационной поверхности, а также более выгодному температурному режиму записи (на высоких скоростях записи из-за высокой мощности лазера наблюдается локальный разогрев активного слоя диска, то есть дорожка не успевает остывать за один оборот диска, передавая тепло соседнему витку дорожки, на который идет запись. В результате образуется концентрическая зона повышенной температуры диска, снижающая качество записи). Современные записывающие устройства и диски ориентированы на скорости записи 2х, 4х, 6x и даже 8х, однако такие скорости нужны для повышения производительности устройства при массовом тиражировании дисков, и вовсе не способствуют качеству записи.

В общем случае, диски с серебряным слоем (Metal Azo) более приспособлены к записи на высоких скоростях, чем диски с золотым слоем, из-за более высокой теплопроводности серебра, поэтому их можно рекомендовать любителям печатать коммерческие тиражи на скорости 4x и более. Аудиофилам же рекомендуется для записи звуковых CD (CDDA) использовать диски с фталоцианиновым слоем и записывать их на одинарной скорости - это обеспечивает наивысшее качество записи и ее долговечность

может ить эти факи немного устарели, но по-моему как раз в тему!

Приветствую, Дорогой Читатель!

Я же изложу то, в чем я сам убедился на практике, протестировав несколько десятков CD/DVD дисков в разных режимах скорости записи.

Производитель, изготовивший диск, тестирует его. Один из его элементов – проведение операций чтения/записи на разных скоростях. После комплексного тестирования образцов, помимо всего прочего, определяется рекомендуемый диапазон скоростей записи (пример: 4х-16х). Таким образом, определяется наиболее оптимальный режим работы носителя.

Однако, пользователю при записи можно выбрать любую возможную скорость из указанного на носителе диапазона.

Итак, утверждение, что “чем ниже скорость записи, тем меньше ошибок”, имеет под собой основания, но верно не всегда.

Иногда от снижения скорости записи становится намного хуже – на диске в 2 или 3 раза больше ошибок, чем если бы его записывали на максимально разрешенной для него скорости.

Дело в том, что нельзя вынести однозначный вердикт. Марок дисков много, и все они ведут себя по-разному.

Но вот что интересно, качественные диски знаменитых фирм (Verbatim, TDK, Imation, Sony) в большинстве случаев выдают примерно одинаковое количество ошибок (в обоих случаях – приемлемое), как на низких, так и на максимальных скоростях. Безусловно, это и есть признак качества носителей. Особенно здесь хотелось бы отметить диски TDK – которые ведут себя наиболее стабильно.

Конечно, диски каких-то других малоизвестных фирм ведут себя не так предсказуемо. Результат может отличаться, что называется, “от болванки к болванки”. Т.е. один диск показывает лучшие результаты на низкой скорости, а другой – идентичный первому, наоборот демонстрирует меньшее количество ошибок на максимальных скоростях.

Во-первых, покупайте диски от известных фирм.

Во-вторых, записывайте диск на скорости, не выше той, что рекомендована для данного диска. Рекомендуемая максимальная скорость записи почти всегда указывается на самой болванке.

Вот, собственно, и все…

Что же до утверждения, что “меньшая скорость это лучше”, то хочу подметить: это далеко не всегда верно. Далеко. И не всегда.

В некоторых случаях понижение скорости записи может сыграть злую шутку, сильно повысив количество ошибок на диске.

P.S. Напоминаю Вам, что очень скоро стартует мой новый проект, который целиком и полностью будет посвящен такому важному вопросу, как информационная безопасность. Подробности: www.oborona.info-dvd.ru .

Я записываю данные в реальном времени в пустой вращающийся диск последовательно. (EDIT: он не обязательно должен быть последовательным, если я могу его прочитать, как если бы он был последовательным.) Данные поступают со скоростью 100 МБ/с, а диски имеют среднюю скорость записи 120 МБ/с.

Иногда (особенно, когда свободное пространство начинает уменьшаться) скорость диска составляет менее 100 МБ/с в зависимости от того, где на диске, на котором записывается диск, и мне приходится бросать важные данные.

Есть ли способ записи на диск в шаблоне (или каким-либо другим способом) для обеспечения постоянной скорости записи, близкой к средней скорости? Независимо от того, сколько данных на данный момент имеется на диске.

Некоторые замечания о том, почему я думаю, что это должно быть возможно.

Когда обычно записывается на диск, он начинается с быстрой части диска, а затем записывается в сторону более медленных частей. Однако, если бы я мог записать половину данных в быструю часть и половину данных на медленную часть (т.е. За 1 секунду она могла бы записать 50 МБ в быструю часть и 50 МБ в медленную часть), они должны встречаться посередине. Я мог бы достичь постоянной скорости?

Как программист, я не уверен, как я могу решить, где на пластинке записываются данные или даже если ОС может достичь чего-то подобного.

6 ответов

Разделите диск на два одинаковых размера. Напишите несколько секунд данных, чередующихся между разделами. Таким образом, вы получаете почти всю обычную последовательную скорость, хорошо усредненную. Один диск ищет каждые несколько секунд почти не съедает. Один запрос в секунду сокращает время использования от 1000 мс до ~ 990 мс, что на 1% снижает пропускную способность. Чем больше RAM вы можете выделить для буферизации, тем меньше вам нужно искать.

Используйте больше разделов для увеличения эффекта усреднения.

Если бы мне пришлось делать это в обычной системе Windows, я бы использовал устройство с более высокой средней скоростью записи, чтобы дать мне больше возможностей для хранения. Ожидающая средняя скорость записи 100 Мбайт/с по всему диску, рассчитанная на 120 Мбайт/с, вызовет у вас проблемы. Спиннинг жестких дисков не имеет постоянной скорости записи на весь диск.

Обычным решением этой проблемы является буфер в ОЗУ, чтобы покрыть редкие замедления. Чем больше оперативной памяти вы используете в качестве буфера, тем дольше вы сможете справиться с медленностью. Это компромиссы, которые вы должны сделать. Если ваша проблема - известное замедление во внутренних секторах вращающегося диска, то ваше устройство просто недостаточно быстро.

Еще одна вещь, которая может помочь, - это как можно быстрее получить доступ к диску и обеспечить его совместное использование другими частями системы. Используйте отдельное физическое устройство, не отформатируйте его с файловой системой, не напишите непосредственно в разделенное пространство. Да, вам придется иметь дело с некоторыми проблемами, которые решает файловая система для вас, но вы также пропускаете кучу кода, который вы не можете контролировать. Даже тогда ваше приложение может столкнуться с проблемами с расписанием в Windows. Windows не является ОСРВ, нет гарантий относительно сроков. Опять же, это поможет больше с временными замедлениями от очистки файловой системы, очистки грязных страниц и т.д. Вероятно, это не поможет с "последней проблемой записи 100 ГБ при 80 МБ/с".

Если вы действительно застряли с диском, который идет от 120 Мбайт/с → 80 МБ/с вне дома (вы должны протестировать свой собственный код и не доверять спецификациям от производства, чтобы вы знали, что вы имея дело), ​​тогда вам придется играть в игры с разделением, как это предлагали другие. На механическом диске это приведет к серьезному поиску головы, которое может съесть ваше улучшение. Чтобы свести к минимуму запросы, было бы еще более важно обеспечить его выделенным диском, который ОС не использует ни для чего другого. Кроме того, используйте большие буферы и пишите много мегабайт за раз, прежде чем искать до конца диска. Вместо разбиения на разделы вы можете напрямую писать на блок-устройство и управлять тем, за какими блоками вы пишете. Я не знаю, как это сделать в Windows.

Чтобы решить эту проблему на Linux, у меня возникнет соблазн проверить mdadm raid0 на два раздела на одном диске и посмотреть, работает ли это. Если это так, то работа выполняется, и вам не нужно писать и проверять сложный механизм записи.

Я боюсь, что это может быть сложнее, чем вы понимаете:

• Если ваша средняя скорость записи 120 Мбайт/с - это значение производителя, то это, скорее всего, "оптимистично" в лучшем случае.
• Даже эталонная скорость записи обычно выполняется на диске безразделения/форматирования и будет выше, чем вы обычно видели в фактическом использовании (насколько выше это хороший вопрос).
• Более важным является минимальная скорость записи. Например, из Tom Hardware 2013 HDD Benchmarks привод со средним значением 120 МБ/с имеет минимум 76 МБ/с.
• Привод, который используется другими приложениями одновременно (например, Windows), будет иметь значительно меньшую скорость записи.
• Еще большее значение имеет фактическая измеренная производительность приводов. Я бы сделал простое приложение, похожее на ваш случай использования, который записывает данные на диск как можно быстрее, пока он не заполнит диск. Сделайте это за несколько (десяток) раз, чтобы получить более реалистичное среднее/минимальное/максимальное значение скорости записи... оно, вероятно, будет ниже, чем вы ожидали.
• Как вы отметили, даже если ваша "реальная" средняя скорость записи выше 100 МБ/с, вы сталкиваетесь с проблемами, если вы запускаете медленную скорость записи непосредственно перед тем, как диск заполнится, если вы не имеете где-то еще напишите данные. Использование буфера в этом случае не помогает.
• Я не уверен, действительно ли вы можете указать физическое местоположение для записи на жесткий диск в эти дни, не входя в прошивку накопителя. Даже если бы вы могли это сделать, мой последний выбор для решения.

Несколько конкретных вещей, на которые я хотел бы рассмотреть вашу проблему:

Прежде всего, я надеюсь, что вы используете сырые диски, а не файловую систему. Если вы используете файловую систему, вы должны:

Создайте пустой, не разреженный файл, размер которого будет соответствовать размеру файловой системы.

Получите сопоставление с позиций логических файлов на блоки диска.

Отмените это сопоставление, чтобы можно было отобразить из блоков диска в позиции логического файла. Конечно, некоторые блоки недоступны из-за использования файловой системы.

В этот момент диск выглядит как необработанный диск, к которому вы обращаетесь с помощью блока диска. Это допустимое предположение, что эта блочная адресация в основном монотонна для физического номера цилиндра. IOW, если вы увеличиваете номер блока диска, номер цилиндра никогда не будет уменьшаться (или никогда не увеличиваться - в зависимости от привода LBA к порядку физического сопоставления).

Также обратите внимание, что средняя скорость записи может быть задана на цилиндр или на единицу хранения. Откуда вы знаете? Вам понадобится последний номер, и единственный верный способ получить его - сравнить его самостоятельно. Вам нужно заполнить весь диск данными, многократно нажимая на диск нулевую страницу, переходя по блоку и разделяя общий объем данных, написанных на сумму, которую он взял. Вам нужен доступ к диску или файлу в прямом режиме. Это должно отключить буферизацию ОС для данных файла, а не метаданные файловой системы (если не использовать необработанный диск).

В этот момент все, что вам нужно сделать, это написать блоки данных разумных размеров на двух крайних значениях номеров блоков: вам нужно заполнить диск с обоих концов внутрь. Размер блоков данных зависит от потери пропускной способности, которую вы можете разрешить для поиска. Вы также должны предположить, что жесткий диск может потребоваться время от времени для обновления своих служебных данных. Предполагая, что в наихудшем случае требуется 15 мс, вы тратите 1,5% полосы пропускания в секунду для каждого поиска. Предполагая, что вы можете сэкономить не более 5% полосы пропускания, с 1 поиском в среднем для самого накопителя, вы можете искать два раза в секунду. Таким образом, размер вашего блока должен быть your_bandwith_per_second/2 . Эта полоса пропускания - это не пропускная способность диска, а ширина полосы пропускания вашего источника данных.

Увы, если только там, где это легко. Как правило, оказывается, что ширина полосы в середине диска не средняя пропускная способность. Во время теста вы также должны обратить внимание на скорость записи по более мелким разделам диска, скажем, каждые 1% диска. Таким образом, при записи в каждый раздел диска вы можете выяснить, как разделить данные между секцией "низкий" и "высокий", которую вы пишете. Предположим, что вы начинаете с 0% и 99% позиций на диске, а нижнее положение имеет полосу пропускания mean*1.5 , а верхняя позиция имеет ширину полосы mean*0.8 , где mean - ваше желаемое среднее значение пропускная способность. Затем вам нужно записать 100% * 1.5/(0.8+1.5) данных в низкое положение, а оставшийся (100% * 0.8/(0.8+1.5)) в более медленное высокое положение.

Что такое скорость записи CD-R.

Термин "скорость записи" определяет, насколько быстро данные могут быть записаны на CD-R диск. Маркировка 2х, 4x, 6x, 8x, 12x, 16x, 20x, 24x,32х, 40х, 48х показывает, во сколько раз быстрее устройство записывает данные по сравнению с односкоростным эталоном. Под одной скоростью понимается скорость передачи данных, равная 150 Кб/сек. Таким образом, маркировка "2х" означает, что данные могут записываться со скоростью 300 Кб/сек, соответственно "8х" - 1.2 Мб/сек, а "16x" - 2.4 Мб/сек. Необходимо принять во внимание, что реальная скорость может различаться в зависимости от выбранного формата записи , так как данные записываются в режиме 2"048 байт на блок, а звуковая информация - в режиме 2"352 байта на блок.

Поэтому реальное время записи одного полного диска в зависимости от формата может несколько отличаться. Обычно маркировка приводов CD-ROM состоит из одной цифры, отражающей, с какой максимальной скоростью данные могут быть считаны. При этом указывается самый быстрый для чтения формат - CD-ROM Mode 1, да еще, к тому же, при измерении на внешнем периметре диска. Маркировка CD рекордеров содержит три цифры: первая - скорость записи CD-R дисков, вторая - скорость перезаписи (CD-RW диски), третья - скорость чтения. Соответственно, маркировка 16x10x40 для CD рекордера означает, что он способен записывать CD-R диски со скоростью 2.4 Мб/сек, CD-RW диски со скоростью 1.5 Мб/сек, читать диски со скоростью 6 Мб/сек. Если же маркировка состоит из двух цифр, то это значит, что такой привод не может работать с CD-RW дисками.

Режимы записи диска:

запись диска в режиме disc-at-once (DAO):

Это такой режим записи, когда диск записывается сразу от начала до конца, без перерывов. Т.е. луч лазера включается в начале записи диска, а отключается только по окончании записи. Вначале на диск записывается специальная информация, отмечающая начало записи (lead-in), затем непосредственно данные, а в конце финальная информация (lead-out). Как правило, метод DAO предпочтителен в том случае, если в дальнейшем диск будет передан для тиражирования на завод, а записываемый CD-R является мастер-диском. Запись в режиме DAO позволяет избежать связок входных (run-in) и выходных (run-out) блоков, которые ассоциируются оборудованием мастеринга с мультисессионной (multisession) записью и делают диск непригодным для изготовления матрицы, с которой будет производиться тиражирование cd .

запись диска в режиме track-at-once (TAO):

Режим записи TAO позволяет записывать диск не сразу от начала до конца, а в несколько заходов: первоначально на диск можно записать одну звуковую дорожку (track), затем другую и так далее. Соответственно, сколько дорожек записано на диске, столько раз при записи лазерный луч будет включаться и выключаться. Включение-выключение лазера воспринимается звуковыми проигрывателями, как пауза между дорожками длительностью в 2 сек. Следует отметить, что звуковой диск, записанный таким образом, сможет считываться на обычном CD плеере только после того, как будет записана таблица содержания (TOC - table of content). После записи TOC добавление дорожек на диск становится невозможным.

запись диска в режиме session-at-once (SAO):

Режим записи SAO обычно применяется при записи формата CD-Extra - формата, сочетающего на диске звуковую часть (формат CD-DA) и программную часть (формат CD-ROM). При записи в режиме SAO луч лазера включается в начале записи звуковой части, выключается по окончанию записи треков, затем включается в начале записи части данных и выключается по окончании записи. Для подготовки дисков в формате CD-Extra также применим режим TAO. В этом случае во время записи звуковой части лазер будет включаться/выключаться такое количество раз, сколько на диске размещается треков.

режим записи multisession (мультисессия)

ультисессией называется режим записи, позволяющий дописывать компакт-диск, то есть добавлять новую информацию к ранее записанной. Каждая сессия содержит запись начала сессии (lead-in), затем сами данные и финальную информацию о сессии (lead-out). В отличие от режима записи в одну сессию (disc-at-once) или компакт-диска, выпущенного методом литья под давлением, таких сессий на одном диске может быть до 99. При записи в режиме мультисессии, информация о структуре предыдущих записей копируется в новую сессию и может быть исправлена. Таким образом, при записи в режиме мультисессии пользователь может уничтожить информацию о структуре уже ненужных или устаревших записей, не включив ее в новую таблицу содержания (TOC - table of content). Это означает, что появляется возможность "стирать" ненужную ему информацию с компакт-диска, хотя на самом деле физически она продолжает оставаться на диске и может быть восстановлена с помощью специального программного обеспечения. Недостатком режима мультисессии является то, что непроизводительно расходуется объем диска, так как отделяет одну сессию от другой. Каждый раз теряется около 13.5 Мб (6"750 блоков). Чем больше сессий записано на диске, тем больше теряется места под разделители сессий. Кроме того, некоторые старые модели CD-ROM (обычно выпуска до 1994 года) не могут считывать мультисессионные диски, следовательно

Подробно о скоростях чтения и записи основных типов дисков в оптическом приводе. Скорости DVD-RW, DVD+RW, DVD-R, DVD+R, DVD-RОМ, DVD-R DL, DVD+R DL, а также СD-R, СD-RОМ, СD-RW.

Выбирая привод, сперва точно решите, с дисками каких форматов вы будете работать, и какое время записи и считывания данных вас устроит.

Помните, что обычно скорости считают в «иксах». Скорость 1x для дисков CD - это быстрота считывания Audio CD на первых образцах оптических приводов, равная 150 кбайт/с. 1x для DVD равняется уже 1,385 Мбайт/с, т. е. больше в 9 раз.

Да и скорость вращения диска DVD больше в 3 раза, чем CD, на 1x скорости. Стало быть, круговая скорость у DVD при 16x такая же, как у CD диска при 48x.

Рассмотрим ниже основные параметры дисков известных типов.

CD-ROM - покупаемые диски только для чтения объемом 700 Мбайт с музыкой, видео, программами.

Скорость чтения максимальная - 56x. Традиционная - 52 x, 48 x, 40 x. Зачастую производители ограничивают скорость значением 40 x (т.e. 6 Mбaйт/c), поскольку при последующем её увеличении привод начинает сильно шуметь во время работы.

CD-R - на таких дисках можно выполнить запись 1 раз. Объем - 700 Мбайт.

Читают с той же скоростью, что и CD-ROM. Запись, длящаяся меньше 3-4 минут, чаще всего происходит со скоростями 40x или 48x. Но бывают и значения промежуточные: 32, 24, 16, 8, 4, 2, 1 x.

Чтобы записать 700 Мбайт данных при скорости 1 x уйдет 1 ч. 20 мин. (вспомните маркировку на диске «80 минут»!).

CD-RW - данные диски для перезаписи. Ёмкость у них тоже 700 Мбайт. Выдерживают 1000 циклов перезаписи.

Скорость чтения бывает редко больше 40x. Также встречается 24x и 32x. Вопрос с записью обстоит сложнее.

Нет, к сожалению, CD-RW-дисков, способных выполнять перезапись в большом скоростном диапазоне. Носителей имеется 4 типа: Ultrа Hi-Sрееd+(UНS+, 24-32х), Ultrа Нi-Sрееd (UНS, 12-24х), Нi-Sрeеd СD-RW (НS, 4-12х) и СD-RW (1-4х).

Самые популярные — диски UHS. Современными приводами поддерживается перезапись с наибольшей скоростью 32x или 24x, но они при этом являются обратно совместимыми с болванками, которые не так быстры.

DVD-ROM - покупаемые диски ёмкости 4,7 Гбайт (для 1-слойных) или 8,5 Гбайт (для 2-слойных). Выполняют только чтение. Отметим, что данные «гигабайты» необычные, тут 1Кбaйт = 1000 бaйт, a 1Mбaйт = 1000 Кбaйт.

Итого, для 1-слойного диска действительный доступный для чтения объем - 4,377 Гбайт, а для 2-слойного — 7,916 Гбайт.

DVD+R и DVD-R - служащие для одноразовой записи диски ёмкости 4,7 Гбайт. На «+» и «-» они делятся с периода войны форматов.

Хотя сейчас все модели приводов способны поддерживать как плюсовые болванки, так и минусовые.

Быстрые приводы имеют максимальную скорость чтения 16x, соответствующую DVD-ROM. В моделях более старого образца она может равняться 10x, 12x и даже 8x.

Наибольшая скорость выполнения записи - 16x, а наименьший срок записи - 6,5 мин. Бывает и медленнее: 8, 4 ,2 ,1x. Запись при скорости 1x продлится около 56 мин.

DVD+R DL и DVD-R DL - 2х-слойные, для одноразовой записи, диски объема 8,5 Гбайт.Наверное, это самый поздний из форматов DVD. Далее прогресс двинулся в сторону Blu-ray формата и HD-DVD.

Быстрота чтения 2-слойных дисков — 8 x, это для них предел. Ряд приводов быстрее 4-6x не разгоняются. На сегодня скорости чтения достигают значения 4x y DVD-R DL и y DVD+R DL - 8x.

DVD+RW и DVD-RW - данные диcки для перезаписи. Размер - 4,7 Гбайт. 6-8x — обычная быстрота чтения. Запись на DVD+RW выполняется со скоростью 8x, нa DVD-RW- 6x.

DVD-RАМ также для перезаписи, на них чтение и запись могут происходить одновременно. Размер - 4,7 Гбайт.

Производятся в 2-х модификациях - с наличием защитного картриджа и без него. С картриджем сильно растет ресурс диска. Относительно дорогие.

Скорость записи и чтения таких дисков постоянна. Максимум на сегодня - 5x.