какую роль играет жесткий диск в ноутбуке
Роль жесткого диска в работе компьютера 27.03.2017
Современному компьютеру или ноутбуку обязательно требуется устройство для хранения большого объема самых разных данных. Роль жесткого диска (винчестера), как раз и сводится к хранению информации, которая в отличие от оперативной памяти сохраняется даже после отсоединения компьютера от системы питания. Еще один важный момент – на него устанавливается операционная система и с него же она и загружается. В основном на жестком диске хранятся фильмы, музыка, компьютерные игры, личная информация и поэтому часто требуется его замена для увеличения объема памяти. И если понадобилось заменить его на более вместительный или просто установить еще один дополнительный, то купить качественный жесткий диск можно лишь ознакомившись с самыми важными его характеристиками на сайте «Электронный мир» и там же оформить заказ. Не стоит забывать, что ошибка в выборе чреваты проблемами и значительно сократят срок службы ЖД.
Типы жестких дисков:
HDD изготовлен из покрытых ферромагнитным слоем алюминиевых или стеклянных пластин и работает по принципу магнитной записи и поэтому является самой устаревшей моделью. Хотя многие по привычке еще им пользуются.
SSHD объединяет в себе технические характеристики обеих предыдущих устройств, но мало востребован из-за высокой стоимости. Оптимальным вариантом будет покупка и установка отдельных HDD и SSD дисков.
Прежде чем совершать покупку жесткого диска нужно:
На современном рынке компьютерных комплектующих можно найти множество моделей жестких дисков с самыми разными техническими характеристиками, но чтобы совершить удачную покупку, нужно посмотреть каталог на сайте elmir.ua, в котором предлагаются варианты накопителей – от бюджетных и до профессиональных. Избежать ненужных денежных расходов и непредвиденных ситуаций поможет приобретение жесткого диска большего объема, чем нужен на данный момент. Это в любой момент может стать вариантом резервной копии.
Прокомментировать эту статью:
Пожалуйста, зарегистрируйтесь для комментирования.
Как работает жесткий диск и основы диагностики на примере HDDScan
Содержание
Содержание
Низкая производительность компьютера не всегда исчисляется возрастом процессора или видеокарты. На мощность сборки могут влиять и другие комплектующие. Например, отзывчивость компьютера сильно зависит от качества дисков. Пусть в нем будет хоть дюжина ядер — если диск не может «прокормить» столько ртов, то комфортной работы в таких условиях не добиться. Эту проблему полностью решили с помощью твердотельных накопителей с высокими скоростями, но основной сегмент объемных накопителей все еще населяют старые добрые винчестеры. Их особенность такова, что со временем они начинают «сыпаться» и значительно снижают производительность. Чтобы отловить подлеца и вернуть свежесть рабочей лошадке, положимся на специальный софт. В нашем примере это утилита HDDScan. Заодно посмотрим, что она умеет делать с SSD.
Скорость работы диска прямо пропорционально влияет на производительность компьютера. Все потому, что на диске хранятся не только фотографии и музыка, но и тысячи мелких системных файлов, к которым бесконечно обращается процессор во время работы. Соответственно, чем быстрее он получает необходимые данные, тем счастливее пользователь.
Вообще, специфику доставки файлов с диска можно сравнить с работой курьера. Если дорога ровная, пустая и без пробок, то товар доберется до покупателя мгновенно. Когда курьер каждый раз попадает на красный сигнал светофора или просто физически не может ехать быстрее из-за ям и кочек, доставка пиццы или видеокарты затягивается.
Так и со скоростью работы диска: чем меньше препятствий найдется на пути к оперативной памяти и процессору, тем быстрее работает компьютер. Только вместо светофоров и дорог здесь свои нюансы, а такое примитивное сравнение помогает легко разобраться в том, как работают накопители, и для чего нужно проверять диски на битые секторы. Начнем с классики.
Как работает жесткий диск
Обойдем дебри радиоэлектроники стороной и поверхностно рассмотрим конструкцию жесткого диска. Обычный винчестер состоит из четырех основных деталей:
На пластинах содержится информация в виде намагниченных секторов. Каждый сектор может содержать от 512 байт данных. Он находится в связке с другими на треке. Треков у пластины тоже несколько, их количество зависит от плотности. Для чтения информации используются магнитные «головки», которые молниеносно двигаются по всей поверхности пластины и считывают сектор за сектором.
В идеальных условиях головка должна последовательно считывать каждый сектор в одном треке и плавно переезжать на следующий по мере чтения информации, как это происходит при проигрывании виниловых пластинок. Но дело в том, что информация на диске раскидана по всей поверхности, что значительно усложняет скорость доступа к определенным секторам.
Представим, что нужно собрать 100 яблок. В саду растет 100 деревьев и между ними расстояние 100 метров. Условие такое: один человек собирает яблоки только с одного дерева, другой собирает только по одному с каждого. Конечно, первый наберет нужное количество в несколько раз быстрее, потому что не будет затрачивать время на беготню между деревьями.
То же самое происходит и в жестком диске — только вместо людей там магнитные головки, вместо яблок — секторы, а за стометровку принят трек. Впрочем, работу диска лучше посмотреть вживую:
Так работает подвижная часть устройства, которая управляется материнской платой. На ней расположены основные элементы:
Система управления диском работает подобно настоящему компьютеру: чем мощнее процессор и больше оперативной памяти у диска, тем быстрее он обрабатывает данные с магнитных пластин. Соответственно, у таких устройств бывают сбои и проблемы аппаратного характера.
Как ломается жесткий диск
Бить нельзя ронять
А пластина в это время вращается со скоростью 7200 об/мин. После такого «касания» диск можно выкидывать:
Чтобы исключить случаи с «запилами» на пластинах, производители научили головки парковаться. Теперь считывающее устройство при отсутствии задания на чтение и запись отъезжает в безопасное место и не «нависает» над вращающимся диском. И тогда бей, пинай — диску все равно (шутка).
Количество включений и заклинивание шпинделя
На продолжительность безотказной работы диска также влияет количество раскручиваний шпинделя, который вращает магнитные пластины. При включении двигатель потребляет повышенные токи по сравнению с рабочим состоянием, поэтому драйвер, который управляет его скоростью, может запросто вылететь от перегрузки.
Это вряд ли грозит новому диску, но легко может подкосить пожилой накопитель. Поэтому для «послуживших» рекомендуют отключать функции энергосбережения и сна, чтобы не провоцировать технику повышенным потреблением.
Обратная сторона такого подхода — нагрев. Если не следить за рабочими температурами винчестера, можно довести его до ручки и перегреть. Из-за этого уменьшается тепловой зазор в движущихся частях двигателя и, как следствие, выдавливается смазка. Работа без масла и охлаждения приводит к заклиниванию шпинделя.
«Посыпался»
Диск рассыпается, конечно, не в прямом смысле, просто выходят из строя секторы с данными. Те, которые содержат по 512 байт информации и располагаются в треках. Причиной повреждения секторов может быть физическое воздействие на пластины — запилы от головок или попадание и растаскивание грязи по дискам. Также на целостность магнитной поверхности влияет температурный режим накопителя и просто количество часов наработки.
При считывании информации каждому сектору необходимо время, чтобы намагнититься или размагнититься. Свежие и шустрые секторы (блоки) делают это очень быстро, поэтому новый диск всегда работает заметно шустрее. Когда реакция блоков на изменения состояния снижается, то время, которое необходимо для полного считывания информации из сектора, увеличивается. А за ним снижается и скорость.
Модифицируем наш пример с яблоками. фрукты, висящие на нижних ветках, собирать легче и быстрее, а те, которые поспели на верхушке, достать тяжело. Соответственно, чем быстрее достает до яблока сборщик, тем быстрее наберется нужное количество. А тот, кто полезет за фруктом на вершину, будет тормозить весь процесс.
Если блоки не отвечают на запросы считывающих головок, их считают битыми или бэдами (сокращение от bad block — «плохой блок»). Такие блоки появляются на всех винчестерах без исключения и даже попадаются на новых дисках с завода. Это издержки технологии производства магнитных накопителей. Тем не менее, это и единственная частая поломка, которую можно найти самостоятельно в домашних условиях. Для этого существуют специальные утилиты, к одной из которых мы и обратимся за помощью.
Находим и устраняем BADы
Для поиска «плохишей» на поверхности магнитных пластин используется разный софт. Некоторые программы работают только в системе DOS, другие можно запустить в Windows. Одна из таких утилит HDDScan. Это очень простая программа и она заточена под быстрый прогон дисков и поиск битых секторов, чем мы и займемся. Для этого нам нужны добровольцы — это винчестер 3.5 для настольных компьютеров и старый ноутбучный 2.5 диск. Посмотрим, у кого из них завелись «плохиши».
S.M.A.R.T
При первом запуске программы необходимо выбрать, над каким устройством будем ставить эксперименты.
Затем можно перейти во вкладку SMART, чтобы узнать о состоянии диска, которое мониторится с помощью программы самотестирования в прошивке диска. Для этого щелкаем первую кнопку в программе и смотрим на вывод.
Зеленые точки — все классно. Желтые восклицательные знаки обращают внимание на недочеты в работе. Именно в этом диске система SMART говорит о превышении переназначенных секторов и множественных ошибках чтения информации. Коды ошибок — 005, 197 и 198.
Что такое переназначенный сектор — это область, которая выпала из магнитной пластины и была переназначена на дополнительное место, где для таких случаев производитель оставляет некоторое количество запасных секторов. Их запас ограничен, поэтому при исчерпании лимита диск ругается на превышение.
Так выглядит SMART исправного винчестера:
Тест поверхности диска
Отлавливать плохие блоки интересно, но очень долго. Причем длительность проверки поверхности будет зависеть от объема жесткого диска. Хорошо, что для тестов к нам в руки попали модели с небольшим объемом, а один диск — еще и битый до чертиков. Другими словами, то, что нужно для наглядного тестирования. Итак, выбираем нужный накопитель в программе и щелкаем по кнопке «Tests».
Программа предложит четыре варианта тестирования:
Для наших экспериментов достаточно Verify. Щелкаем и запасаемся терпением: спим, гуляем, работаем, играем.
Во время теста программа будет рисовать квадраты. Это блоки. Каждый заполняется определенным цветом исходя из скорости отклика: чем быстрее блок, тем меньше времени ему нужно на отклик. Время отзыва измеряется в миллисекундах и указывается справа в окне программы. Там же указано общее количество блоков. Этот диск исправен и блоки в нем довольно отзывчивые, основная часть из них работает быстрее 10 миллисекунд. Три — самые быстрые и еще три отзываются за 20 мс. Такой диск посыпаться не должен.
Теперь проверим другой накопитель, который был снят с ноутбука из-за низкой производительности. Включаем тот же тест:
Вот они, «плохиши». Буквально с самого запуска посыпались бэды. А еще кучка разноцветных блоков. Это самые ленивые точки на поверхности диска, которые очень долго реагируют на команды и скоро превратятся в Bads — блоки, которые вышли из строя полностью и являются фактически пробоинами на поверхности пластин.
Для сравнения, вот что показывает пятилетний SSD в этом же тесте:
Почти все блоки отвечают за 5 мс и меньше. Это не удивительно, ведь SSD-диски твердотельные и не имеют намагниченных пластин. Они менее склонны к деградации от физических воздействий и не реагируют на попадание грязи. Зато у них есть микросхемы памяти, которые непременно начнут терять «банки» после преодоления заводского лимита на перезапись. Для каких-то дисков это 100 терабайт, для каких-то — больше. Этот SSD сыпется из-за большого пробега:
Прочие возможности
Программа умеет показывать температуру накопителей. При тестировании винчестеры работают на износ и ощутимо нагреваются, поэтому необходимо обязательно следить за температурой и создавать хорошие условия для охлаждения дисков:
Поддержка этих функций зависит от накопителя, поэтому некоторые из них могут быть недоступны для регулировки.
Когда нужно подыскивать замену
Программа позволяет быстро проверить состояние накопителей, причем не только HDD, но и современных SSD. Это пока доступно не всем утилитам, а HDDScan в этом плане удобна и интуитивна. Тем более, что утилита запускается из под работающей системы и не требует создания загрузочного диска.
Очевидный вопрос читателя — как понять, что диск скоро начнет сыпаться и когда начинать поиск замены. Для этого ориентируемся на количество разноцветных блоков:
Видно, что диск еще не теряет секторы, но несколько цветных блоков портят картину и указывают на то, что поверхность пластин уже изнашивается. При интенсивном использовании этого накопителя красные и зеленые блоки превратятся в бэды. Эти блоки, между прочим, очень заметны в играх и проявляют себя как фризы или даже вылеты. Так диск начинает сыпаться. Крайне не рекомендуется хранить на нем важную информацию.
Поэтому стоит подумать о замене старого доброго винчестера на новый или переехать на современный твердотельный диск с высокой скоростью. К слову, последние все чаще становятся доступны даже для сборки бюджетных систем.
Как выбрать жёсткий диск для ноутбука
Накопитель на жестком диске (он же HDD – от «Hard Disk Drive») долгое время оставался основным устройством хранения информации для всех видов вычислительной техники. В том числе и для ноутбуков – ограниченное пространство в корпусе повлекло появление нового форм-фактора жестких дисков – 2,5 дюйма.
Однако с появлением SSD-накопителей монополия жестких дисков пошатнулась – новые устройства были намного компактнее и в разы быстрее. Сегодня уже можно со всей определенностью сказать, что HDD «доживают» в компьютерах последние годы – по цене SSD уже вплотную к ним приблизились, продолжая опережать их по скорости в 4-5 раз.
Немаловажным преимуществом SSD являются малый размер и пониженное энергопотребление, что очень важно для мобильной техники. Поэтому многие ноутбуки сегодня комплектуются именно SSD-накопителем. В тоже время, совсем списывать со счетов жесткие диски для ноутбуков пока рано, в некоторых случаях установка классического HDD будет предпочтительнее:
По тестам ign штатный HDD на ps4 зачастую дает лучшие показатели, чем SSHD или SSD
Так что причины сделать выбор в пользу 2,5″ HDD накопителя есть, однако не стоит покупать первый приглянувшийся жесткий диск. Разные модели HDD обладают различными характеристиками, могущими повлиять как на скорость и удобство работы, так и вообще на возможность его установки в ноутбук.
Покупать 2,5″ HDD для установки в стационарный компьютер вместо полноразмерного 3,5″ особого смысла не имеет – основные преимущества 2,5″ жестких дисков заключаются в меньших габаритах и меньшем энергопотреблении; ни то, ни другое для стационарного ПК не важно.
Характеристики 2,5″ жестких дисков
Первое, на что смотрит покупатель жесткого диска – это его объем. Именно от объема зависит, сколько программ, фильмов, фотографий и музыкальных композиций сможет храниться на ноутбуке. Объем же определяет и цену устройства – чем он больше, тем диск дороже. Диски небольшого объема (до 500 ГБ) стоят недорого, но если принимать в расчет не цену самого устройства, а цену 1 ГБ, то картина не столь однозначна:
Как видно из графика, наименьшая цена 1ГБ достигается на жестких дисках объемом 2ТБ. Цена 1 ГБ на дисках объемом 1, 3, 4 и 5 ТБ чуть выше, но находится примерно на одном уровне. А вот с уменьшением объема ниже 1ТБ цена единицы дискового пространства начинает стремительно расти.
Если вы собираетесь приобрести новый жесткий диск объемом более 2 ТБ (при том, что старый был меньше) следует убедиться, что ваш ноутбук сможет его полноценно использовать. Для этого должно быть выполнено 3 условия:
Впрочем, все ноутбуки, выпущенные после 2011 года, этим требованиям удовлетворяют; проблемы могут возникнуть только с техникой постaрше.
Толщина– важный параметр 2,5″ жестких дисков. Форм фактор HDD определяет только ширину и длину накопителя, толщина же его может варьироваться в довольно широких пределах. И если для стационарного ПК с его просторными отсеками для накопителей это не имеет особого значения, то при установке нового диска в ноутбук могут начаться проблемы, если его толщина больше толщины штатного жесткого диска. Следует обратиться к документации на ноутбук и уточнить максимальную толщину жесткого диска, либо просто брать не толще старого.
Стандартная толщина 2,5″ жестких дисков – 9,5 мм. Однако сегодня с развитием технологий все большую популярность приобретает тонкий (thin) стандарт – 7 мм. Также довольно распространены (особенно среди накопителей большого объема) «толстые» диски с толщиной 15мм. Если штатное место в ноутбуке предназначено для 7 или 9,5 мм hdd, то такой накопитель на свое место просто не встанет. В обратной ситуации тоже не всё просто – если жесткий диск закреплен на салазках, то замена жесткого диска на тонкий никаких проблем не вызовет. Но в некоторых моделях салазок нет, жесткий диск удерживается разъемом и не болтается благодаря плотному прижиму к корпусу. В этом случае при замене на тонкий диск, его следует прижать к корпусу уплотнителем из диэлектрического материала (иногда он идет в комплекте к жесткому диску), иначе диск будет болтаться в корпусе и возрастет нагрузка на разъем.
Чем больше скорость вращения шпинделя, тем быстрее данные с жесткого диска будут считаны головкой. Но это в теории. На практике считываемый файл часто бывает «разбросан» по всей поверхности диска и на производительность большее влияние оказывает скорость выполнения операций позиционирования, никак не связанная со скоростью вращения. В среднем, высокооборотные диски действительно имеют большую скорость передачи данных, чем низкооборотные, но также они более шумные и потребляют больше энергии.
У жестких дисков, использующихся для хранения данных, объем буфера незначительно влияет на скорость работы и 32 МБ обычно бывает вполне достаточно для хранения служебной информации о диске. Однако диск для ноутбука почти всегда используется не только для хранения данных, но и как системный – и сама система, и многие рабочие программы хранят на нем множество мелких файлов. Поэтому имеет смысл выбрать кэш объемом побольше. Впрочем, специально за этим гнаться не стоит – прирост скорости при увеличении кэша с 32 до 64 МБ составит считанные проценты, и визуально вы его вряд ли заметите.
Интересное решению предлагают гибридные SSHD накопители – в них реализован кэш второго уровня на микросхемах Flash-памяти. Фактически, это HDD-накопитель в паре с SSD-накопителем, использующимся в качестве кэша. Объем SSD-буфера уже достаточно велик, чтобы в него поместились все основные файлы системы. Это позволяет значительно ускорить работу с диском – как если бы в компьютере стоял полноценный SSD-накопитель. Увы, как только потребуется записать новые данные на диск или считать что-то из «не попавшего» в SSD-кэш, скорость упадет до обычных значений. Поэтому эффект от использования такого диска будет, если используемый вами в работе объем данных сравним с объемом SSD-буфера – в этом случае можно надеяться на прирост производительности диска в 30-40%.
Выбирая интерфейсжесткого диска, следует руководствоваться спецификацией материнской платы ноутбука – какой интерфейс им поддерживается, такой надо брать и накопитель. Современные диски для передачи данных используют либо SATA, (являющийся развитием интерфейса IDE, издавна использовавшегося на ПК), либо SAS (основанный на серверном интерфейсе SCSI). HDD SATA можно подключать к контроллеру SAS, а наоборот – нет.
Эксплуатация 2,5″ жестких дисков связана с повышенными ударными нагрузками – если жесткий диск в стационарном компьютере никто «не беспокоит», то внутри мобильного ноутбука он часто испытывает значительные сотрясения. Обратите внимание на этот параметр, если вы работаете с ноутбуком не за столом, а на весу, на коленях или случайных поверхностях – в этом случае обычной для стационарных HDD ударостойкости при работе в 40G (падение с высоты 1″) уже может быть недостаточно.
Варианты выбора 2,5″ жестких дисков
Если вам нужен накопитель для ноутбука по минимальной цене – выбирайте среди недорогих 2,5″ жестких дисков.
Если вам надоела нехватка места на диске вашего ноутбука, выбирайте среди больших HDD.
Производительность компьютера во многом зависит от скорости жесткого диска. Установка быстрого HDD – один из немногих доступных способов «расшевелить» старый ноутбук.
Если вас раздражает любой шум при работе – выбирайте среди тихих жестких дисков.
2,5″ жесткие диски за счет меньшей массы движущихся деталей быстрее 3,5″ аналогов, поэтому они нередко используются и в серверных решениях. Серверные модели имеют повышенную надежность и снабжены интерфейсом SAS.