Контрольная работа: Выбор винчестера для дома

УЧЕРЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Факультет непрерывного и дистанционного обучения

Специальность: Автоматизированные системы обработки информации

РЕФЕРАТ

ПО АРХИТЕКТУРЕ ЭВМ

Тема: Выбор винчестера для дома

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Объем винчестера

Интерфейс подключения винчестера

Тип накопителя винчестера

Скорость вращения дисков

Кэш-память жестких дисков

Заключение

ВВЕДЕНИЕ

Основные критерии при выборе домашнего винчестера:

- Объем хранимой информации;

При современном темпе роста объемов мультимедийной и других видов информации возникает необходимость выбора винчестера с большим объемом информации. Например: один файл фильма качества "HDRip" (копия DVD или Blue-Ray имеющая меньший размер при сравнительно незаметном снижения качества, путем, как правило, снижения разрешения) занимает примерно от одного до двух гигабайт места на носителе информации, а уже файл фильма качества "HDRemux" (полноценная копия в качестве 720 или 1080 строк) занимает от десяти до сорока гигабайт пространства на носителе информации.

- Тепловыделение при работе винчестера;

В силу того, что домашний компьютер, как правило, используется для развлекательных целей, в нем устанавливаются более производительные комплектующие, чем в компьютерах офисного типа. При работе такие комплектующие также выделяют определенное количества тепла. Повышенное тепловыделение винчестера не благоприятствует работе, как самого винчестера, так и других комплектующих, а также влечет косвенные расходы на покупку дополнительного охлаждения для компьютера.

- Энергопотребление винчестера;

Домашний компьютер, в большинстве случаев включен достаточно большое количество времени. Увеличенное потребление питания возлагает повышенную нагрузку на источник питания и без того нагруженный другими комплектующими.

- Скорость доступа к данным;

Учитывая большой объем хранения информации, становится важно учитывать такой параметр винчестера как скорость доступа к хранящейся информации. При маленькой скорости доступа к файлам возникают проблемы - от медленного воспроизведения самой информации, до медленного копирования информации с накопителя и на него.

ОБЪЕМ ВИНЧЕСТЕРА

В настоящее время объем большинства современных винчестеров варьируется в пределах от 40-80 гигабайт до 3 терабайт. В случае использования в домашнем компьютере, оптимальным будет выбор винчестера емкостью от 500 гигабайт до 1 терабайта.

Выбор винчестера большого объема обусловлен, прежде всего, ростом объемов хранимой информации. Мультимедийного и развлекательного контента. В настоящее время уже никого не удивляет, что современная игра занимает порой до 10-20 гигабайт места на жестком диске, а качественные копии фильмов занимают от пары гигабайт до десятков гигабайт.

Также, второстепенным фактором при выборе винчестеров является, цена. Для домашнего компьютера в особенности, ведь при выборе домашнего компьютера бюджет на его покупку, как правило, ограничен. Покупка винчестер емкостью меньше 320 – 500 гигабайт просто нецелесообразна.

Например, стоимость винчестера HDD 80 GbIDEWesternDigitalCaviarBlue на январь месяц 2011 года для города Минска находится на уровне 47-50 долларов США , в то время как, за такую же цену можно приобрести винчестер модели HDD 500 Gb SATA 6Gb/s Western Digital Caviar Blue емкостью 500 гигабайт против 80 и скоростью доступа 6Gb/s, что также немаловажно.

Верхняя "планка" при выборе винчестера в 1 терабайт продиктована также ценой на сами накопители. Т.к. если разбежка в цене на винчестеры 500 Gb и 1 Tb отличается не значительно, то уже начиная от объемов в 1,5 терабайта разница в цене становится более существенной и менее оправданной. В определенный момент, как правило ближе к емкости накопителя в 2 терабайта. при его цене 100-230 долларов США выгоднее купить несколько накопителей по 500 гигабайт или 1 терабайту.

Таким образом, оптимальную емкость винчестера для домашнего использования примем за 500 гигабайт – 1 терабайт.

ИНТЕРФЕЙС ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВИНЧЕСТЕРА

Существуют несколько разновидностей интерфейсов подключения винчестеров:

- IDE(Integrated Drive Electronics) - этоназваниетипажесткихдисков, имеющихинтерфейс ATA (AT Attachment).

Один канал ATA может поддерживать до двух дисков, первый - master и вторичный - slave. Очень часто, если не сказать, почти всегда, пользователи ставят на один канал жесткий диск как master и другое, более медленное устройство, типа CD-ROM, как slave. Но так как IDE может обращаться только к одному устройству на канале одномоментно, то таким образом снижается производительность системы в целом.

Сегодня на рынке присутствуют три основных стандарта IDE дисков:

· ATA/33

· ATA/66

· ATA/100

В данном случае число показывает максимальную пропускную способность в мегабайтах в секунду.

Все IDE диски должны работать со всеми вариантами ATA. Диск ATA/100 должен отлично функционировать с контроллером ATA/33, а диск ATA/33 должен так же прекрасно работать с контроллером ATA/100. Но, понятно, что работать винчестер будет на скорости самого медленного компонента. В обоих, приведенных случаях это будет скорость ATA/33, то есть максимальная пропускная способность будет равна 33Мб/сек.

На самом деле разница в производительности между ATA/33, 66 и 100 не так уж велика, так как разговор идет о пиковой пропускной способности, которая в реальной работе достигается крайне редко. Не существует дисков ATA/100 обеспечивающих передачу данных даже в 66Мб/сек, и очень мало таких. Что позволяют передачу в 33Мб/сек.

Главным недостатком IDE по-прежнему остается малая скорость.

Таким образом использовать данные винчестеры для дома можно, но нецелесообразно ввиду устаревания технологии и низкой скорости передачи данных, что становится все более актуально.

- SCSI

Стандарт SCSI поддерживает гораздо большее количество устройств на канале (до 8 на так называемом узком и до 16 на широком) и позволяет использовать длинные кабеля для подключения (до 12 метров).

Ultra SCSI позволяет передачу 20Мб/сек и имеет 8 адресов. Широкая (wide) версия Ultra SCSI поднимает пропускную способность вдвое, то есть до 40Мб/сек. Ultra2 SCSI, известный так же как LVD (Low Voltage Differential) SCSI, имеет пропускную способность 40Мб/сек, и, соответственно, wide версия его дает нам 80Мб/сек. Ultra160 SCSI продолжает традицию удвоения пропускной способности, но бывает только в варианте wide, что дает нам 16 устройств на канале и 160Мб/сек.

К косвенным недостаткам данной технологии, при домашнем использовании, можно отнести сложность установки для неопытных пользователей и высокую стоимость SCSI устройств.

- SATA

последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA).

Существует три поколения стандарта SATA:

· SATA Revision 1.x (до 1.5 Гбит/с)

· SATA Revision 2.x (до 3 Гбит/с)

· SATA Revision 3.x (до 6 Гбит/с)

SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у PATA. SATA-кабель имеет меньшую площадь, за счёт чего уменьшается сопротивление воздуху, обдувающему комплектующие компьютера, упрощается разводка проводов внутри системного блока.

SATA-кабель за счёт своей формы более устойчив к многократному подключению. Питающий шнур SATA также разработан с учётом многократных подключений. Разъём питания SATA подаёт 3 напряжения питания: +12 В, +5 В и +3,3 В; однако современные устройства могут работать без напряжения +3,3 В, что даёт возможность использовать пассивный переходник со стандартного разъёма питания IDE на SATA. Ряд SATA-устройств поставляется с двумя разъёмами питания: SATA и Molex.

Стандарт SATA отказался от традиционного для PATA подключения по два устройства на шлейф; каждому устройству полагается отдельный кабель, что снимает проблему невозможности одновременной работы устройств, находящихся на одном кабеле (и возникавших отсюда задержек), уменьшает возможные проблемы при сборке (проблема конфликта Slave/Master устройств для SATA отсутствует).

Стандарт SATA не предусматривает горячую замену активного устройства (используемого Операционной Системой) (вплоть до SATA Revision 3.x), дополнительно подключенные диски отключать нужно постепенно — питание, шлейф, а подключать в обратном порядке — шлейф, питание.

Таким образом, стандарт SATA, на сегодняшний день является наиболее перспективным, и дружественным к домашнему пользователю. Обеспечивает наибольшие скорости передачи данных и простую установку устройств.

В данной главе не были рассмотрены винчестеры с возможностью подключения Fibre Channel (оптоволоконный канал), IEEE1394, USBпо причине узкой целевой направленности данных устройств, либо предназначение их для внешнего использования (например USB).

ТИП НАКОПИТЕЛЯ ВИНЧЕСТЕРА

В настоящее время существует две основные разновидности винчестеров:

· винчестеры на жестких магнитных дисках

· винчестеры на SSD накопителях

Винчестеры на SSD накопителях появились относительно недавно. SSD расшифровывается как solid-state drive - называть его "диском" неправильно, так как в конструкции SSD не присутствует дисков как таковых: накопитель состоит из микросхем памяти и контроллера, подобно флэш-памяти).

К преимуществам SSD накопителей можно отнести скорость их работы по сравнению с обычными жесткими дисками, малые габариты и энергопотребление. Однако их высокая стоимость за гигабайт места пока еще достаточно высока для домашнего использования. Использование SSD накопителей оправданно, к примеру, в некоторых ноутбуках или чаще в нет буках и других мобильных устройствах, т.к. SSD накопители менее подвержены физическом воздействию.

Таким образом оптимальным выбором для домашнего использования является винчестер, в классическом его понимании, на жестких магнитных дисках.

СКОРОСТЬ ВРАЩЕНИЯ ДИСКОВ

Жесткие диски также отличаются по скорости вращения самих магнитных дисков.

Существуют жесткие со скоростью вращения 5400 об/мин, 7200 об/мин, 10 000 об/мин. В редких случаях больше, но мы не будем их рассматривать ввиду излишне высокой стоимости, неоправданной для домашнего винчестера.

Наиболее оптимальной скоростью вращения шпинделя жесткого диска считается 7200 об/мин. Данная скорость позволяет получать доступ к данным на высокой скорости, и с относительно низким уровнем шума, по сравнению с дискам со скоростью 10 000 об/мин.

Диски с меньшей скоростью – 5400 об/мин используются, как правило, в ноутбуках и других портативных устройствах. Меньшая скорость позволяет достичь меньшего энергопотребления, теплоотдачи и более надежного хранения информации в мобильных устройствах, незначительно снижая скорость доступа к данным.

КЭШ ПАМЯТЬ ВИНЧЕСТЕРА

Эффект от большего кэша виден при работе с большим количеством маленьких файлов. Для домашнего использования объем кэш-памяти больше влияет на цену диска и, в меньшей степени, на его производительность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исходя из приведенных ранее фактов, для домашнего использования следует выбирать винчестер:

· с объемом данных от 500 гигабайт до 1 терабайта

· с интерфейсом подключения SerialATA

· на жестких магнитных дисках

На сегодняшний день рынок винчестеров представлен разнообразием производителей. Наиболее крупными и заслуживающими внимания являются Western Digital, Seagate, Samsung, Hitachi, Fujitsu.

Также встречаются предложения винчестеров от других производителей. Как правило, это специализированный сегмент. Например, винчестеры для ноутбуков от компании Toshiba, или винчестеры на SSD накопителях.До недавнего времени широкое распространение имели винчестеры Maxtor. Компания Maxtor была третьим по величине в мире производителем винчестеров. Но в 2006 году компания Maxtor была приобретена компанией Seagate и дальнейшее производство винчестеров ведется под этой маркой.Так как винчестеры одинакового объема разных производителей находятся примерно в одном ценовом диапазоне выбор винчестера для домашнего использования был сделан в пользу производителя WesternDigital. Решающим фактором при выборе данного производителя была известная надежность накопителей на жестких дисках по отзывам покупателей, сервисных центров по ремонту жестких дисков, а также независимых тестов.

Также, неплохим выбором могут быть винчестеры компании Seagate, которой также принадлежат торговые марки жёстких, гибридных дисков и SSD - Barracuda, Cheetah, Savvio, Constellation, Pulsar, DiamondMax, Momentus. Однако проблема с новыми винчестерами Seagate в начале 2009 года ставит под сомнение бесперебойное функционирование накопителя в некоторых случаях.

По материалам газеты "Компьютерные вести":

Покупатели первых жёстких дисков серии Barracuda 7200.11 поначалу не могли нарадоваться высокой скорости и тихой работе этих устройств. Но по прошествии буквально нескольких месяцев после начала продаж стали появляться сообщения о загадочном внезапном выходе винчестеров из строя. А в ремонтные мастерские и гарантийные отделы винчестеры Seagate стали поступать в больших количествах, не характерных для типичного процента брака, составляющего обычно менее 1% поломок в течение первого года эксплуатации.

Симптомы болезни, уже получившей меткое прозвище "муха CC", обычно следующие. Винчестер Barracuda 7200.11 нормально работает в течение 3-6 месяцев после покупки. Потом в один далеко не прекрасный день во время нормальной работы компьютера происходит зависание или "синий экран", и после перезагрузки винчестер не определяется и на команды не отвечает.

Причину возникающей неисправности специалисты обнаружили сразу - саморазрушение микрокода (firmware) жёсткого диска из-за имеющихся в нём программных ошибок. Наиболее часто выход из строя происходит при выполнении фонового сканирования поверхности на предмет обнаружения ошибок чтения-записи.

Секторы, содержащие ошибки, должны помечаться как сбойные в специальной таблице, а им на замену назначаться резервные секторы, имеющиеся в каждой зоне. Но ошибка, возникающая в микропрограмме винчестера Seagate, приводит к тому, что таблица дефектов (alt-list на профессиональном жаргоне) или таблица SMART, хранящиеся в служебной зоне, портятся - заполняются "мусором".

После перезагрузки возникает ошибка инициализации, и винчестер фактически зависает. Для его "оживления" придётся обратиться к специалистам-ремонтникам, которые смогут быстро вернуть работоспособность винчестера и сделать копию данных, хранившихся на нём.

Не сразу Seagate признала наличие проблемы с микропрограммой винчестеров. Сообщения пользователей на фирменном сайте поначалу безжалостно удалялись, но когда делать вид, что всё в порядке, было уже невозможно, разработчики взялись за исправление ошибок.

На сегодня официальный сайт Seagate предлагает всем желающим скачать образ загрузочного компакт-диска (.ISO), который позволит обновить микропрограмму винчестера Barracuda 7200.11 и тем самым избежать возможных проблем с его выходом из строя.

К преимуществам винчестеров WesternDigital также стоит отнести три линейки жестких дисков:

· WD Caviar Blue

· WD Caviar Green

· WD Caviar Black

Основные особенности:

WDCaviarBlue

- накопители этого семейства имеют интерфейс SATA или PATA, объем кэш-памяти до 32 МБ и полный спектр функций, способствующих повышению быстродействия;

- хотя интерфейс SATA уже стал отраслевым стандартом, компания WD продолжает выпускать накопители для настольных ПК с интерфейсом PATA, предназначенные для уникальных или старых систем;

- бесшумность и крайне низкая температура;

- технология парковки головок NoTouch;

WDCaviarGreen

- емкость до трех терабайт;

- уменьшенное энергопотребление;

- низкая температура и бесшумность;

WDCaviarBlack

- высокоскоростная электроника (два процессора, колоссальный кэш, интерфейс SATA до 6 Гб/с)

- особонадежная механика (Двухприводная система позиционирования головок)

- технология StableTrac — Вал электродвигателя закреплен с обоих концов, что позволяет уменьшить влияние внешней вибрации и стабилизировать вращение пластин, благодаря чему достигается точное позиционирование блока головок во время операций чтения и записи.

Исходя из обозначенных ранее критериев выбора винчестера для дома, наиболее подходящим является серия WDCaviarGreen.

Наиболее подходящими винчестерами для домашнего использования являются:

- HDD 500 Gb SATA-II 300 Western Digital Caviar Green <WD5000AARS> 64Mb

винчестер интерфейс накопитель жесткий диск

HDD 1 Tb SATA-II 300 Western Digital Caviar Green <WD10EARS> 64Mb

Решающим фактором при выборе из двух данных моделей, является только цена, которую готов заплатить покупатель за винчестер.