Seagate hdd страна производитель
Жесткие диски знакомы всем пользователям, без них сложно представить современный компьютер. Конечно, SSD вытеснили жесткие диски в сценариях, где требуется максимальная производительность, например, для загрузочного раздела ОС. Но если нужна максимальная емкость, то без HDD не обойтись.
Сегодня жесткие диски достигли емкости 20 Тбайт, а скоро выйдут и более емкие модели, в том числе и благодаря технологии термомагнитной записи (HAMR). 3,5" форм-фактор жестких дисков сегодня утвердился, однако они не всегда были такими. В нашем цикле статей мы проведем небольшой экскурс в историю жестких дисков.
В первой части мы начали с 50-х годов прошлого века, во второй части мы перешли к эпохе миникомпьютеров, которые появились в 1980-е годы. В третьей части мы рассмотрели тему миниатюризации и поговорили о том, почему прогнозы не оправдались. Четвертая часть описывает наиболее значимые события индустрии жестких дисков до наших дней.
1990: Магниторезистивные головки
Сравнение магниторезистивной головки чтения (слева) и индукционной головки записи (справа) (источник: HGST)
В 1856 году Уильям Томсон, более известный как лорд Кельвин, открыл феномен магнетосопротивления, при котором действие магнитного поля приводило к изменению электрического сопротивления материала. В 1975 году IBM представила кассовые терминалы IBM Model 3660/3663 со считывателем магнитных полос пластиковых карт на основе магниторезистивных головок. Считываемый сигнал от подобной MR-головки оказался намного сильнее, чем от обычной индукционной головки. Фактически, главным отличием MR-головки является то, что она представляет собой резистивный датчик магнитного поля, а не генератор электродвижущей силы, как использовавшиеся ранее индукционные головки, в том числе тонкопленочные.
Но поскольку MR-головки подходят только для чтения, для накопителей IBM разработала уже комбинированную головку чтения/записи, состоящую из MR-головки чтения и индукционной головки записи, как показано на рисунке выше. Такие головки впервые были использованы в 1984 году в стримере на магнитных лентах IBM Model 3480. Лаборатория IBM в Сан-Хосе адаптировала эту технологию для жестких дисков под кодовым названием «Sawmill», которые вышли в ноябре 1990. MR-головки обеспечили преимущество по сравнению с конкурентами благодаря более плотной записи данных. У первого накопителя устанавливались два 5,25" жестких диска (HDA) на 1 Гбайт, у второй — два на 1,5-Гбайт. Плотность записи Sawmill достигла 107 Мбит/дюйм². В 1991 IBM удалось увеличить плотность записи до 132 Мбит/дюйм² с жесткими дисками Corsair, которые опирались на оптимизированные компоненты. В 1994 Fujitsu, Hitachi и Hewlett Packard разработали свои собственные MR-головки, независимо от IBM.
Переход на MR-головки позволил увеличить емкость накопителей от 1 до 30 Гбайт по мере совершенствования технологий.
Храните больше данных за меньшие деньги
Этот портфель тесно интегрированных решений призван обеспечить мобильность данных и эффективность гипермасштабируемых систем хранения.
Ускорение рабочих процессов хранения на периферии
Быстрый сбор и перенос больших объемов данных с периферии в облако.
Из истории накопителей
В 1920-1950-х годах в качестве способа хранения и передачи информации для компьютеров использовали перфокарты и перфоленты. Они пришли в компьютерную отрасль из ткацких станков.С помощью перфорации станки делали определённое количество опусканий и подъёмов нитей, чтобы отобразить рисунок на ткани. Скорость работы с этим носителем была невысокой, много времени уходило на перфорацию выведенных в процессе расчётов данных и ввод новых перфокарт в машину для дальнейших вычислений. Изобретатели в то время работали над относительно новыми способами ввода и хранения данных – над магнитными лентами и проволокой.
Способ магнитной записи был запатентован в 1898 году датским физиком и инженером Вальдемаром Поульсеном. В качестве носителя он использовал не ленту, а проволоку. С усилителя сигнал подавался на записывающую головку, вдоль которой с постоянной скоростью перемещалась проволока и намагничивалась соответственно сигналу. В 1927 году немецкий инженер Фриц Пфлеймер нанёс напыление порошка оксида железа на тонкую бумагу и запатентовал метод, но патент отменили из-за изобретения тридцатилетней давности. Обе эти идеи использовала компания AEG, представившая в 1935 году «Магнетофон-К1» на магнитной ленте производства химического концерна BASF.
«Магнетофон-К1»
В 1950 году Национальное бюро стандартов США построило компьютер SEAC. В нём в качестве накопителей использовали металлическую проволоку в кассетах.
Кассета с магнитной проволокой для компьютера SEAC
В 1951 году впервые использовали в компьютере магнитную ленту – в UNIVAC. Компьютер построили для нужд Военно-воздушных сил и топографической службы армии США. В качестве носителя использовали накопитель UNISERVO с лентами из никелированной бронзы шириной 13 миллиметров и длиной до 450 метров. Одна лента вмещала 1 440 000 шестибитных символов.
Ленточные накопители UNISERVO для UNIVAC
Магнитная лента в бытовых компьютерах в 1970-х годах использовалась в виде кассет. Программы воспроизводили либо с помощью специальных накопителей, либо с помощью обычных домашних аудиомагнитофонов. Магнитные ленты до сих пор используются — например, на них хранят результаты работы Большого адронного коллайдера в CERN, с ними работает НАСА и некоторые крупные корпорации с огромными архивами. На них делают бэкапы, когда нужно хранить большие объёмы данных.
Преимущество этого метода хранения состоит в цене. В IBM считают, что до 80% корпоративных данных можно записать на ленту. Но за низкую цену приходится платить низкой скоростью — доступ осуществляется последовательно, так что придётся ждать от нескольких десятков секунд до минуты для получения нужного файла.
Аппаратное оборудование
Заключение
Четвертая часть завершает цикл статьей, посвященных истории жестких дисков. В первой части мы начали с 50-х годов прошлого века, во второй части мы перешли к эпохе миникомпьютеров, которые появились в 1980-е годы. В третьей части мы рассмотрели тему миниатюризации и поговорили о том, почему прогнозы не оправдались. Четвертая часть описывает наиболее значимые события индустрии жестких дисков до наших дней.
Жесткие диски останутся с нами еще многие годы, впереди нас ждут новые интересные технологии, дальнейшее увеличение емкости и производительности.
На одном процессоре компьютеры далеко не уехали бы, как и на одной оперативной памяти или накопителях в виде аудиокассет. Несколько компаний стояли у истоков современных видов накопителей — HDD и SSD, переживших гибкие магнитные диски и перфокарты. Сегодня мы поговорим об истории Seagate, представившей в 1980 году первый жёсткий диск ёмкостью 5 мегабайт.
Системы хранения с гипермасштабируемой архитектурой становятся доступнее
В большинстве компаний и центров обработки данных не хватает систем хранения большой емкости, без которых не обойтись в современных условиях информационной экономики. Кульминацией более чем 40-летней работы компании Seagate в области систем хранения стало создание комплекса технологий, которые позволяют предприятиям строить экономичные и эффективные среды с гипермасштабируемой архитектурой на основе инновационного программного обеспечения и аппаратного оборудования, систем и устройств. Внедряйте эти передовые технологии сразу по мере выхода, чтобы обеспечить своему бизнесу конкурентное преимущество.
Лучшая в отрасли цена за терабайт, непревзойденная емкость жестких дисков и технология термомагнитной записи (Heat Assisted Magnetic Recording — HAMR) — все это доступно уже сейчас, а в перспективе емкость увеличится с 18 до 50 ТБ.
Технология параллельной работы с двойным приводом MACH.2 ™ в два раза повышает производительность жестких дисков, что позволяет соблюдать соглашения об уровне обслуживания без ущерба для емкости.
CORTX — это ПО для объектных хранилищ с полностью открытым исходным кодом, которое обеспечивает надежность, большую емкость, архитектурную эффективность и расширение до эксабайтных масштабов.
Альтернатива привычным RAID-массивам — защитное ПО для хранилищ большой емкости, ускоряющее восстановление дисков на 95% без ущерба для вместительности.
Компанию Seagate, известного ныне производителя жестких дисков, создали в 1979 году. Жесткий диск в 5,25-дюйма стал первой продукцией, которую выпустили год спустя. Это была модель ST-506, емкость которой в 5 Мб. Диски продавали успешно. Если 1993 году это был показатель в 50 миллионов штук, то в 1999 — уже 250 миллионов. В 2008 году был покорен рубеж в 1 миллиард штук!
В настоящее время компания выпускает множество серий HDD, у которых различная производительность, форм-факторы и назначения.
Самыми известными стали так называемые «звериные» серии: Барракуда и Гепард. Они прославились своими запредельными показателями скорости работы. В них нуждаются только высокопроизводительные системы. Серию Гепард представили в 1996 году. Первый «15-тысячник» — в 2000 году. Не менее известны и модели FreeAgent — внешние HDD.
Существуют и линейки жестких дисков, созданные для неторопливых бюджетных решений. И внутренние, и внешние.
За свою историю компания поглотила своих конкурентов: Conner Peripherals и Maxtor, которые тоже производили HDD. При покупке второго конкурента в 2005 году сохранили бренд. И теперь имя Maxtor — у линейки бюджетных жестких дисков Seagate.
У компании возникли серьезные проблемы, когда появились твердотельные накопители (SSD). Вначале Seagete предприняла попытку потребовать ввести некие ограничения на производство SSD, которая не увенчалась успехом. Потом компания сделала заявление о том, что первый SSD компании выйдет в 2008 году, однако слово свое не сдержала. Первый SSD от Seagate вышел только в 2009 году. Причем в самом конце года.
В конце ноября 2007 года в глобальной сети была распространена информация о том, что Seagate собирается купить какая-то китайская компания. Уже на следующий день последовало официальное опровержение этих слухов.
Однако и поныне некоторые говорят о том, что сделке просто помешали. Якобы вмешались службы национальной безопасности США. Именно они вроде бы были категорически против того, чтобы наработки компании, которая была последним американским производителем, достались Китаю. И поныне никому неизвестно, так это или нет.
Штаб-квартира Seagate расположена в городе Скотт Валей, Калифорния, США (Scotts Valley, California, USA). С 2000 года по апрель 2010 года компанию зарегистрировали на Каймановых островах, чтобы уменьшить налоги. В 2011 году Seagate приобрела подразделение компании Samsung, которое производит жесткие диски.
2013: Жесткие диски с гелиевым наполнением
Человечество создало огромные массивы цифровых данных. И каждый снимок или видеоролик увеличивают этот массив мегабайтами данных. Некоторые данные хранятся локально на смартфоне или ноутбуке, но значительная часть закачана в мессенджеры или социальные сети, чтобы делиться с друзьями. В таком случае компании хранят ваш контент в собственной базе данных. И совокупность подобных баз данных можно назвать облаком. Аппаратное обеспечение подобных облаков потребляет существенную мощность, поэтому они обычно располагаются в крупных дата-центрах рядом с дешевыми источниками энергии, например, ГЭС.
В подобных дата-центрах работают многие тысячи накопителей. Большая часть данных по-прежнему хранится на жестких дисках (HDD). Они записывают данные на магнитную поверхность вращающихся пластин. Чтобы объем хранимых данных был максимален, следует увеличивать плотность записи на квадратный дюйм пластины, а также упаковывать в форм-фактор HDD как можно большее число пластин.
Добавление пластин связано с преодолением различных механических проблем, причем увеличивается и энергопотребление, в результате чего HDD нагревается. Поскольку пластины и приводы головок становятся тоньше, внутренние вибрации превращаются в более серьезную проблему, поэтому головке сложнее удерживать дорожку для записи/чтения данных.
Наполнение жесткого диска гелием вместо воздуха решает обе проблемы. Плотность гелия в семь раз меньше воздуха. Трение с пластинами получается намного меньше, что снижает тепловыделение и нагрев, как и внутренние вибрации. Следовать дорожке становится проще, да и гелиевые HDD работают намного тише, что оценили пользователи. Но для появления гелиевых жестких дисков пришлось решить немало проблем. Главная в том, что гелий очень летучий, газ сложно сохранить внутри жесткого диска. Атомы гелия самые маленькие из всех, они очень быстро перемещаются и очень «скользкие» (не прилипают ни к чему). Гелий диффузно проникает в большинство материалов, даже воздушные шарики приходится фольгировать, чтобы снизить утечку гелия.
Жесткий диск Toshiba MG07ACA (источник: Toshiba)
На самом деле гелиевые жесткие диски пытались создать еще в 1970-х годах и даже раньше. Но успеха удалось добиться лишь в 2013 году, когда HGST (сегодня Western Digital) представила 3,5" жесткий диск Ultrastar He6 на 7.200 об/мин емкостью 6 Тбайт. Жесткий диск содержал семь пластин (вместо пяти у предыдущих воздушных поколений) в стандартном форм-факторе толщиной один дюйм. Причем в апреле 2017 удалось увеличить число пластин до 8 (Ultrastar He12), а в марте 2018 — до 9 (Toshiba MG07ACA). Толщина пластин была уменьшена с 1,27 мм до всего 0,635 мм. Сегодня гелий используется во всех высокоемких жестких дисках для дата-центров. Их выпускают все три оставшихся производителя HDD (Western Digital, Seagate и Toshiba)
Линейки HDD
Постараемся рассмотреть все модели жёстких дисков в «схожих» условиях — за основу возьмём модель на 1 ТБ.
Начнём с продукции компании Western Digital. Компания давала семействам дисков «цветовые» названия, окрашивая наклейки в соответствующие цвета.
WD Blue — универсальная линейка дисков, в которой соблюдён баланс как скоростных, так и надёжностных характеристик. Скорость вращения зафиксирована на отметке 7200 об./мин., современные диски ёмкостью в 1 ТБ оснащаются 64 мегабайтами кеш-памяти. Отличный вариант при использовании в качестве единственного жёсткого диска, если ваш бюджет ограничен. ~4 200 рублей и диск на 1000 (ну, почти) гигабайт — ваш.
WD Green — серия «экологичных» жёстких дисков. Они не ставят рекорды скорости, но отличаются пониженным энергопотреблением, а сами «блины» вращаются со скоростью 5400 об./мин. Подобные ограничения позволили снизить и тепловыделение, и уровень шума и вибраций. Ставить систему на такой диск мы не советуем, а вот для хранения данных, не требовательных к скорости доступа (фото, видео, музыки, дистрибутивов программ, документов и архивов) — самое то.
Цены начинаются от 4 560 рублей за версию на 1 ТБ, заканчиваются не совсем гуманными ~10400 рублей за 4 ТБ.
WD Black — «заряженные» диски, предназначенные для установки системы, «тяжёлого» ПО, игр. От WD Blue их отличают более высокие скоростные характеристики (при этом диски остаются в пределах технически комфортных 7200 оборотов в минуту) и улучшенные показатели по времени произвольного доступа: всё это позволяет диску быстрее управляться с большим количеством маленьких файлов, что актуально как при загрузке ОС, так и при работе в условиях высоких нагрузок и постоянных обращений к новым порциям данных на HDD. Платой за подобные характеристики являются повышенный уровень шума и потребляемой электроэнергии.
Купить WD Black можно за 5 300 рублей (1 ТБ). Кроме того, существуют также версии на 2, 3 и 4 ТБ (а также 320, 500, 750 ГБ), но их цена никого не радует, да и покупать диски «чёрной» серии такого объёма надо с чётким пониманием, зачем оно надо.
WD Red — специальная линейка жёстких дисков, предназначенная для работы в условиях 24/7 и установки в NAS дома или в небольшом офисе. Диски WD Red разработаны с учётом специфики использования в сетевых хранилищах. Разработчики постарались сократить потребление электроэнергии, увеличить защиту от механических повреждений, вибраций и перегрева. Увеличен запас прочности всей механики диска. Реальная скорость вращения — 5400 об./мин., однако производитель заявляет производительность, сравнимую с 7200. На практике диски несколько медленнее, но для их сферы применения скорость более чем достаточная.
Цены начинаются от ~4 800 рублей за версию с 1 ТБ, самая же ёмкая версия, на внушительных 6 ТБ, стоит около девятнадцати с половиной тысяч.
WD Purple — специальные диски для использования в системах видеонаблюдения. Western Digital заявляют кучу новых и полезных алгоритмов, уменьшающих шансы того, что видео будет «битым», ещё более высокую, чем у WD Red виборзащищённость. Для домашнего использования, в принципе, диски пригодны, но их специфика работы не позволит ставить ни рекорды скорости, ни наслаждаться тишиной. Цена — от ~4 500 за 1 ТБ.
Кроме «цветных» серий, у WD существую ещё три:
WD SE — предназначена для офисных систем хранения данных. Это быстрые, холодные, но шумные диски, разработанные с учётом офисной эксплуатации «и в хвост, и в гриву».
WD RE — для офисных рабочих станций. Высокоскоростные диски для корпоративного сегмента, в основном, отличающиеся наличием «софтовых» фич и интерфейсов по администрированию / управлению HDD.
WD VelociRaptor — для тех, кому мало скорости. «Велоцирапторы» — это сверхскоростные HDD со скоростью вращения 10 000 об./мин. Диск шумный, быстрый и горячий. Цена соответствует характеру — 1 терабайт обойдётся вам в 12 300 рублей. Применяется обычно там, где обычных WD Black недостаточно, а на сравнимые по ёмкости SSD не хватает средств.
Seagate — такой же крупный игрок на рынке, как и WD: фактически, они почти поровну «скупили» или «объединили» в себе других производителей HDD.
Seagate Barracuda 7200.14 — самый популярный и универсальный вариант. Аналог WD Blue — и швец, и жнец, и вообще отличный парень! Диск достаточно холодный, отличается от 1 ТБ конкурентов тем, что у него всего один «блин» внутри, из-за чего шум и вибрации сведены к минимуму. Скорость вращения — 7200 об./мин., объём кеш-памяти — 64 МБ.
Цена начинается с ~4 300 рублей за 1 ТБ и заканчивается внушительными ~7 300 за 3 ТБ.
Seagate HDD.15 — модель, предназначенная для хранения данных, не критичных к скорости записи/чтения. Во многом, аналог линейки WD Green, но отличается чуть более высокой скоростью вращения шпинделя: 5900 оборотов в минуту против 5400 у «зелёных».
К сожалению, цены за терабайт у нас нет, зато есть цена за 4. ~10700 рублей за тихий и холодный диск, который вы устанете забивать информацией, — не так уж и много.
Скоростным хранением данных компания Seagate не озаботилась, зато для NAS и прочих высоконагруженных условий дисков хоть отбавляй.
Seagate NAS HDD – тут, собственно, название говорит само за себя. Диск предназначен для установки в сетевые хранилища. Холодный, тихий, надёжный, с низким энергопотреблением. Ёмкость дисков — от 2 до 4 ТБ, цены, соответственно, от ~6 700 до ~11 750 рублей за штуку.
Для систем c высокими нагрузками, потоковой записи больших объёмов данных и видеонаблюдения предназначено сразу несколько моделей:
Seagate SV35 ST1000VX000, ST2000VM003, Surveillance HDD ST4000VX000 и Seagate Video 3.5 HDD, ST1000VM002. Первые три модели — просто жёсткие диски повышенной надёжности, отличающиеся увеличенным ресурсом подвижных частей и расчитанные на потоковую работу 24/7. Последний же — специализированная версия для организации систем видеоконтроля. В принципе, модели вполне употребимы и в «домашних» условиях в качестве дисков под высоконагруженную систему хранения больших данных, но особой потребности в таких монстрах дома обычно нет.
Не забыли в Seagate и про корпоративный сегмент.
Seagate Constellation CS — популярная серия дисков повышенной надёжности, устроенных по той же схеме, что и 7200.14: один терабайт — один «блин». Скорость вращения шпинделя — 7200 об./мин., 64 мегабайта памяти, до 80 000 часов (чуть больше девяти лет) официально заявленной наработки на отказ. Цена удовольствия — от ~5 600 рублей за 1 ТБ и до ~10 200 рублей за 3 ТБ. Гарантия производителя — 3 года.
У этой модели есть «старший брат» — серия Seagate Constellation ES.3. Она отличается увеличенным до 128 МБ кешем и увеличенным до 5 лет сроком гарантийного обслуживания. Разница в цене есть, но не так существенна. 1 ТБ обойдётся почти в ~6 000 рублей, а 4 ТБ — во внушительные ~15 300 рублей.
Технически, Hitachi Global Storage Technologies — куплена компанией Western Digital в 2011 году. Тем не менее, на дворе 2015-й, а жёсткие диски всё ещё производятся и продаются, но ориентированы они, в первую очередь, на корпоративный сегмент, а сама компания сменила бренд на HGST.
HGST Ultrastar 7K4000 — обычный жёсткий диск для рабочих станций, классические 7200 оборотов в минуту, 64 мегабайта кеш-памяти, и заявленные совершенно сумасшедшие 2 миллиона(!) часов наработки на отказ. Ко всему прочему — пятилетняя гарантия производителя. За модель с 2 ТБ памяти придётся отдать ~8300 рублей, в то время как за 4 ТБ — уже ~15 300.
Вторая линейка, HGST Deskstar NAS — предназначена для систем хранения данных. Доступные объёмы — от 3 до 6 ТБ, цены — от ~8 800 до ~20 100 рублей. Диск не ставит рекордов по скорости чтения и записи, но обладает трёхлетней гарантией и заявленным временем наработки на отказ в 1 000 000 часов.
Сегодня Toshiba производит как доступные и простые жёсткие диски, без излишеств, так и специальные диски для NAS’ов.
«Домашняя» линейка представлена одной моделью DT01ACA, объёмом от 500 ГБ до 3 ТБ. Диски часто ставят в компьютеры, которым важно просто наличие HDD, c которым не будет проблем. Вся серия очень тихая, не греется, да и цена не может не радовать ~4 000 рублей за 1 ТБ и «всего» ~7 500 за 3 ТБ.
Серия дисков для NAS, MC04ACA, имеет достойные характеристики — 7200 оборотов в минуту, 128 мегабайт кеша, до 800 000 часов наработки на отказ. Цена 2 ТБ начинается с ~7 950 рублей, максимальный же объём, 4 ТБ, обойдётся уже в ~13 700 рублей.
Слияния и поглощения
В 2006 году Seagate, выбранная Forbes компанией года, поглотила своего конкурента – компанию Maxtor Corporation. Maxtor до сделки была третьим в мире по величине производителем жёстких дисков, она была основана в 1982 году тремя бывшими сотрудниками IBM. Сумма сделки составила 1,9 миллиардов долларов. Samsung HDD обошлась компании дешевле — в 1,4 миллиарда долларов.
В 2011 году у компаний Western Digital, Hitachi, Seagate, Samsung HDD и Toshiba возникли проблемы с производством дисков. Предприятия в Таиланде, где изготавливали некоторые важные детали для дисков, затопило. Тогда же Seagate завершила покупку Samsung HDD. По условиям сделки Seagate получила все активы подразделения Samsung HDD, включая большинство предприятий, технологий, патентов и сотрудников. Вместе с подразделением в Seagate перешли несколько менеджеров высшего звена Samsung.
Спустя год Seagate приобрела 64,5% акций французской компании LaCie, с которой долгое время сотрудничала и выпускала некоторые модели жёстких дисков. Стоимость контрольного пакета акций оценили в 186 миллионов долларов, что немало, даже для крупных компаний.
Крупнейшие на данный момент игроки рынка HDD – Western Digital, Seagate и Toshiba. Доли практически не меняются с 2012 года: WD забрала 43-44%, Seagate – 39-40%, а Toshiba медленно выросла с 13,35% в 2012 году до 17% в 2016.
Услуги
Модернизация инфраструктуры резервного копирования
Обеспечьте непрерывность работы бизнеса благодаря современным средствам защиты данных при лучшей в отрасли цене за терабайт (ТБ).
1997: Deskstar 16GP и GMR-головки
Строение GMR-головки (источник: IBM)
Следующим этапом стали «гигантские магниторезистивные головки» (GMR), но термин «гигантский» относится не к размеру головки, которые, напротив, уменьшились. Суть в рабочем принципе, а именно в гигантском магниторезистивном эффекте, который был открыт независимо друг от друга сразу двумя учеными Питером Грюнбергом и Альбертом Фертом в конце 80-х годов двадцатого века. За данное открытие они в 2007 году получили Нобелевскую премию по физике. Суть открытия заключается в том, что в тонких слоях самых различных материалов наблюдается очень большое изменение сопротивления, когда на эти вещества воздействует сильное магнитное поле.
Исследования GMR-головок проводились под эгидой консорциума Information Storage Industry Consortium (INSIC), и в 1997 году IBM вместе с жестким диском Deskstar 16GP на 16,8 Гбайт представила свои первые GMR-головки. Плотность записи удалось увеличить до 1 Гбит/дюйм². В 1998 году на GMR-головки переходят другие производители жестких дисков, и к 2000 году все выпускаемые жесткие диски базировались на GMR-головках.
В линейке Deskstar 16XP присутствовали семь моделей емкостью от 3,2 Гбайт на одной пластине до «монстра» на 16,8 Гбайт с пятью пластинами. Скорость вращения шпинделя составляла 5.400 об/мин, скорость передачи данных 161,9 Мбит/с, использовался интерфейс ATA-33.
2004: Seagate Momentus II и TMR-головки
В 1975 году Мишель Жюльер открыл эффект туннельного магнитного сопротивления (TMR) — квантовомеханический эффект, который проявляется при протекании тока между двумя слоями ферромагнетиков, разделенных тонким (около 1 нм) слоем диэлектрика. При этом общее сопротивление устройства, ток в котором протекает из-за туннельного эффекта, зависит от взаимной ориентации полей намагничивания двух магнитных слоев. Сопротивление выше при антипаралельной намагниченности слоев. Эффект туннельного магнитного сопротивления похож на эффект гигантского магнитного сопротивления, но в нём вместо слоя немагнитного металла используется слой изолирующего туннельного барьера. Головки TMR позволили добиться плотности 84 Гбит/дюйм² в 2004 году с 2,5" 120-Гбайт Seagate Momentus II. Интересно, что с этими накопителями были предложены версии как со старым интерфейсом UltraATA, так и новым Serial ATA. Скорость вращения шпинделя Momentus 5400.2 составляла 5.400 об/мин, емкость одной пластины — 60 Гбайт, то есть в модели на 120 Гбайт использовались две пластины. Остальные производители HDD перешли на TMR-головки в 2005 году.
Три поколения MR-головок вместе с перпендикулярной магнитной записью позволили увеличить плотность до 1 Тбит/дюйм² к 2014 году. Кстати, настало самое время рассказать о перпендикулярной магнитной записи.
Современная экономика — это информационная экономика
Данные — деньги. Упущенные данные — потерянные деньги. Поэтому мы хотим сделать хранилища большой емкости доступными для всех.
2014: Плотность записи достигла 1 Тбит/дюйм²
Плотность записи показывает, сколько бит информации можно сохранить на единице площади записываемого диска. Плотность записи всегда была важным фактором, позволяющим оценить максимальную емкость накопителей на том или ином этапе развития технологий. Плотность записи характеризует магнитные, оптические и полупроводниковые накопители, но в нашем случае мы будем использовать ее применительно к жестким дискам. Плотность записи здесь рассчитывается как количество бит на линейный дюйм (bpi), умноженное на число дорожек на радиальный дюйм (tpi). У жестких дисков IBM 350 RAMAC в 1956 году плотность записи составляла 100 бит/дюйм, что при плотности дорожек 20 на дюйм давало 2.000 бит/дюйм².
Плотность записи HDD в Гбит/дюйм² в лабораторных условиях и готовых продуктах за последние годы (источник: Forbes)
Развитие технологий производства механики HDD, головок и дисков привели к тому, что уже в 1971 году выходит IBM 3330 с плотностью записи 780.000 бит/дюйм² (4040 bpi x 192 tpi), совокупный среднегодовой темп роста (CAGR) составил 50% в год. В следующие 20 лет технологии продолжили совершенствоваться, но рост замедлился до 25%. Изобретение магниторезистивных головок чтения, новых материалов пластин и интерфейсов затем увеличило темп роста до 60%. В апреле 2014 года Seagate впервые достигла плотности записи 1 Тбит/дюйм² с 3,5" жесткими дисками на 6 Тбайт, использующими черепичную магнитную запись SMR. В 2015 году Toshiba Corporation объявила о достижении планки 1 Тбит/дюйм² с 2,5" HDD, использующими традиционную магнитную запись CMR/PMR. В итоге плотность записи выросла с 2.000 бит/дюйм² в 1957 году (IBM RAMAC) до 1 триллиона байт в 2015 году (Toshiba). В целом, у жестких дисков совокупный среднегодовой темп роста составил 41%, что сравнимо с законом Мура для полупроводниковых устройств.
Рекламный слайд Seagate в 2012 году
Дальнейший рост плотности возможен при переходе на жесткие диски с термомагнитной записью (HAMR), с использованием микроволн (MAMR), с битовыми шаблонами (BPM). Подобный переход стартовал в 2020 году, о чем мы писали в статье «От витражей к терабайтам: разгадываем тайны HAMR». Новые технологии позволят увеличить плотность записи до 10 Тбит/дюйм² в обозримом будущем. Число выпускаемых жестких дисков наверняка продолжит снижаться, но совокупная емкость будет увеличиваться.
Основание Seagate Technology
В компании разработали интерфейс SCSI (Small Computer System Interface), который изначально неофициально назывался Shugart Associates System Interface.
Символично, что в издании Computerworld за 1976 год на одной странице уместилась заметка о похоронах перфокарт IBM и о запуске продаж мини-флоппи дисководов от Shugart Associates.
Computerworld, 1976 год
5 1⁄4-дюймовый флоппи-дисковод Shugart SA400
В 1979 году Алан Шугарт основал новую компанию — Shugart Technology. Целью предприятия было создание жёсткого диска размером с дисковод для 5,25-дюймовых флоппи-дисков, но в десять раз большей скоростью и в 15 раз большей ёмкостью. Сохранить название не удалось, так как уже существовала Shugart Associates, работавшая в той же отрасли, созданная тем же человеком, но принадлежавшая другой компании. Поэтому Shugart Technology переименовали в Seagate Technology.
2005: Перпендикулярная магнитная запись (PMR)
Жесткие диски Toshiba MK4007GAL & MK8007GAH в формате 1,8" с PMR
У перпендикулярной магнитной записи (PMR) магнитные домены ориентированы вертикально, что позволило увеличить плотность записи по сравнению с обычной продольной магнитной записью (LMR). Сначала инженеры Ampex применили технологию PMR для магнитной ленты, затем IBM провела исследования с жесткими дисками IBM 1301, но лишь в 2005 году технология достигла уровня коммерческой реализации. Как мы отметили ранее, сочетание дисков PMR и нового поколения MR-головок позволило выпустить жесткие диски емкостью в несколько терабайт с плотностью 1 Тбит/дюйм² и выше.
Плотность записи, которую можно получить на магнитной пластине, зависит от магнитной коэрцитивной силы материала, а последняя ограничена магнитным полем, которое можно получить на головке записи. Сочетание оптимизированного материала пластин PMR и новых головок позволило примерно удвоить магнитное поле записи по сравнению с LMR. Более сильное магнитное поле записи позволяет использовать диски с более высокой магнитной коэрцитивной силой, в итоге плотность записи повышается. После появления технологии PMR производителям жестких дисков удалось десятикратно увеличить плотность записи.
Жесткий диск HGST Deskstar 7K1000 (источник: Tom's Hardware)
В середине 70-х годов XX века профессор Шун-ичи Ивасаки из Университета Тохоку (Япония) доказал преимущества перпендикулярной магнитной записи. В 1995 году профессор Стен Чарап сделал прогноз, что плотность продольной магнитной записи будет ограничена эффектом суперпарамагнетизма, поэтому под эгидой консорциума National Storage Industry Consortium (NSIC) было проведено исследование, посвященное влиянию перпендикулярной магнитной записи на увеличение плотности. Toshiba, Seagate и HGST первыми реализовали PMR в своих коммерческих продуктах между концом 2005 и серединой 2006 года. У Toshiba MK4007GAL плотность записи составила 133 Гбит/дюйм². Все крупные производители перешли на технологию PMR, уже через два года HGST представила первый жесткий диск емкостью один терабайт, а именно Deskstar 7K1000 с плотностью 325 Гбит/дюйм².
Первый жесткий диск емкостью 1 Тбайт стал важной вехой для всей индустрии. Он поставил и другие рекорды. Накопитель перешел на интерфейс Serial ATA II, а также впервые получил 32 Мбайт кэша. Hitachi впервые реализовала поддержку PMR среди своих настольных жестких дисков, поскольку ранее технология поддерживалась только у мобильных Travelstar 5K160. Жесткий диск Deskstar 7K1000 получил пять пластин емкостью около 200 Гбайт каждая.
Упростите и удешевите свою инфраструктуру хранения данных.
Твердотельные накопители и гибриды
В 1978 году американская StorageTek разработала на основе RAM-памяти первый полупроводниковый накопитель современного типа. В 1982 году подобные накопители сделала Cray для суперкомпьютеров Cray-1 и Cray X-MP. Эти накопители работали со скоростью 100 МБит/с и 320 МБит/с соответственно.
Диски на flash-памяти появились в 1995 году, их представила израильская компания M-Systems. Они предназначались для нужд военных и созданы для работы при высоких температурах и сильных вибрациях, при которых обычная техника ломалась.
Лишь в 2006 году Samsung анонсировала первый в мире ноутбук с NAND-памятью вместо HDD. Это был Samsung Q30, ноутбук с 12,1-дюймовым дисплеем и 32 гигабайтами памяти SSD. Его продавали только на корейском рынке по цене в 3700 долларов. При этом процессор был не самый шустрый – 1,2 ГГц Celeron M753.
Для сравнения: ThinkPad X60 с 12-дюймовым дисплеем разрешением 1400х1050, HDD на 80 гигабайт и процессором Intel Core 2 Duo L7400 с тактовой частотой 1,5 ГГц стоил в России 2 500 долларов. За 3500 долларов можно было купить ASUS Lamborghini VX2 с Intel Core 2 Duo T7400 с тактовой частотой 2,1 ГГц и видеокартой NVIDIA GeForce Go 7700 на 512 мегабайт, на тот момент самой мощной среди ноутбуков.
Seagate подключилась к производству SSD-накопителей в 2007 году, выпустив гибрид. Через пару лет вышел первый SSD от компании.
В 2016 году, десять лет спустя, Seagate анонсировала 3,5-дюймовый SSD ёмкостью 60 терабайт. Подобные устройства рассматривают как продукт для высоконагруженных научных и/или метеорологических систем, производящих сложные вычисления.
В марте 2016 года Seagate представила самый быстрый PCI Express SSD в мире с пропускной способностью в 10 ГБ/с. Ближайший конкурент от Samsung показал результат только в 5,6 ГБ/с.
Производители жёстких дисков
В нашем магазине сейчас представлены четыре крупных бренда: Western Digital, Seagate, Hitachi HGST (Приобретена WD) и Toshiba. Своё производство жёстких дисков есть было и у Samsung (да и много ещё у кого, в Википедии насчитывается более 200 компаний, занимвашихся производством HDD), фактических же производителей железа и того меньше. Свои сборочные линии есть только у Seagate, WD и Toshiba. Все остальные комании, так или иначе, либо были перекуплены крупными производителями, либо покинули рынок HDD.
Успешная многооблачная стратегия
Наладьте эффективную работу многооблачной экосистемы благодаря экономичным системам хранения и высокой мобильности данных.
1996: Поставки HDD превысили 100 млн. штук в год
Рыночный аналитик Джеймс Портер, глава калифорнийской компании Disk/Trend of Mountain View, сообщил о превышении планки 100 млн. поставленных HDD в 1996 году. Совокупный среднегодовой темп роста с 1956 года составил 37%, поэтому индустрию HDD можно назвать одной из самых быстро растущих в мире. 85% жестких дисков составили 3,5" модели для настольных и вычислительных систем. Оборот индустрии подобрался к $30 млрд., лидерами рынка в то время были IBM, Seagate, Quantum, Fujitsu, Western Digital (WD) и Maxtor. Потребность в снижении затрат на производство привела к тому, что в Азии было построено множество заводов по сборке жестких дисков. Хотя многие наукоемкие операции, такие как производство тонкопленочных головок чтения/записи, по-прежнему осуществлялись в США.
Однако рост продаж не сопровождался увеличением прибыли, все же конкуренция на рынке только усиливалась, продуктовые циклы сокращались. Поэтому рано или поздно на рынке должны были остаться только самые крупные производители. В 1985 году производителей жестких дисков насчитывалось более 90, причем многие из них «отпочковались» от IBM. Но к концу XX века их осталось меньше 20. К 2015 году из шести топов 1996 года конкуренцию выдержали только Seagate и WD. Toshiba купила бизнес Fujitsu в 1999 году. Maxtor купила Quantum в 2000 году, затем Seagate приобрела Maxtor в 2006 году. IBM продала свое подразделение жестких дисков в 2002 году Hitachi, сформировав совместное предприятие Hitachi Global Storage Technologies (HGST), но в 2012 и оно было поглощено WD.
Ежегодные поставки жестких дисков в тысячах штук (источник: Forbes)
С 1996 года совокупный среднегодовой темп роста HDD замедлился к 2010 году примерно до 10%, по информации Statistica, Inc. поставки жестких дисков в 2010 году превысили 600 млн. штук. Но вместе с тем рост поставленной емкости составил 73% за тот же период, в 2012 году емкость выпущенных HDD достигла одного зеттабайта (за всю историю жестких дисков; начиная с 2020 года такая емкость будет выпускаться за год). В 2014 году оборот составлял $30 млрд., здесь он мало изменился по сравнению с 1996 годом. Рынок разделили между собой Seagate (41%), Toshiba (16%) и Western Digital (43%). В 2021 году доля Seagate выросла до 43%, Toshiba до 21%, а Western Digital упала до 36%. Оборот индустрии в 2021 году составит порядка $25 млрд.
Ежегодные поставки жестких дисков в экзабайтах емкости (источник: Forbes)
Если посмотреть на 2021 год, то производители жестких дисков выпустят всего около 260 млн. штук (прогноз Forbes). То есть объемы производства после пика 600 млн. штук в 2010 году сокращались. Но, опять же, рост емкости продолжается, в 2021 она вновь превысит зеттабайт в год.
1996: Поставки HDD превысили 100 млн. штук в год
Рыночный аналитик Джеймс Портер, глава калифорнийской компании Disk/Trend of Mountain View, сообщил о превышении планки 100 млн. поставленных HDD в 1996 году. Совокупный среднегодовой темп роста с 1956 года составил 37%, поэтому индустрию HDD можно назвать одной из самых быстро растущих в мире. 85% жестких дисков составили 3,5" модели для настольных и вычислительных систем. Оборот индустрии подобрался к $30 млрд., лидерами рынка в то время были IBM, Seagate, Quantum, Fujitsu, Western Digital (WD) и Maxtor. Потребность в снижении затрат на производство привела к тому, что в Азии было построено множество заводов по сборке жестких дисков. Хотя многие наукоемкие операции, такие как производство тонкопленочных головок чтения/записи, по-прежнему осуществлялись в США.
Однако рост продаж не сопровождался увеличением прибыли, все же конкуренция на рынке только усиливалась, продуктовые циклы сокращались. Поэтому рано или поздно на рынке должны были остаться только самые крупные производители. В 1985 году производителей жестких дисков насчитывалось более 90, причем многие из них «отпочковались» от IBM. Но к концу XX века их осталось меньше 20. К 2015 году из шести топов 1996 года конкуренцию выдержали только Seagate и WD. Toshiba купила бизнес Fujitsu в 1999 году. Maxtor купила Quantum в 2000 году, затем Seagate приобрела Maxtor в 2006 году. IBM продала свое подразделение жестких дисков в 2002 году Hitachi, сформировав совместное предприятие Hitachi Global Storage Technologies (HGST), но в 2012 и оно было поглощено WD.
Ежегодные поставки жестких дисков в тысячах штук (источник: Forbes)
С 1996 года совокупный среднегодовой темп роста HDD замедлился к 2010 году примерно до 10%, по информации Statistica, Inc. поставки жестких дисков в 2010 году превысили 600 млн. штук. Но вместе с тем рост поставленной емкости составил 73% за тот же период, в 2012 году емкость выпущенных HDD достигла одного зеттабайта (за всю историю жестких дисков; начиная с 2020 года такая емкость будет выпускаться за год). В 2014 году оборот составлял $30 млрд., здесь он мало изменился по сравнению с 1996 годом. Рынок разделили между собой Seagate (41%), Toshiba (16%) и Western Digital (43%). В 2021 году доля Seagate выросла до 43%, Toshiba до 21%, а Western Digital упала до 36%. Оборот индустрии в 2021 году составит порядка $25 млрд.
Ежегодные поставки жестких дисков в экзабайтах емкости (источник: Forbes)
Если посмотреть на 2021 год, то производители жестких дисков выпустят всего около 260 млн. штук (прогноз Forbes). То есть объемы производства после пика 600 млн. штук в 2010 году сокращались. Но, опять же, рост емкости продолжается, в 2021 она вновь превысит зеттабайт в год.
Для чего можно использовать HDD?
В наше время высокоскоростные диски SSD успешно отвоёвывают роль системных носителей. Несмотря на высокую цену, достаточно скромные (по сравнению с HDD) ёмкости и риск безвозвратной утери данных, диски на основе микросхем (а не движущихся частей), всё чаще становятся носителями OS и чувствительного к скорости обмена данными с диском софта. Дело в том, что их показатели IOPS и времени произвольного доступа в разы выше, чем у «классических» жёстких дисков. К счастью, списывать проверенную временем технологию рано. Во-первых, по соотношению количества сохраняемой информации к цене у жёсткого диска практически нет равных, а уж тем более в условиях домашнего использования. Во-вторых, цены на SSD и так были не самыми радостными, а теперь ещё и этот кризис… В общем, HDD пока жив и живее всех живых. Так как же можно его применять?
- Как универсальный диск «для всего»: системы, софта, игр, хранения данных;
- Как диск сравнительно небольшого (от 300 ГБ до 1 ТБ) объёма для приложений, чувствительных к скорости обмена данными с дисковой подсистемой;
- Как диск для долговременного хранения данных, не представляющих высокой ценности и не требующих высоких скоростей доступа: музыки, фильмов, фотографий, игр, резервных копий и всего того, что одинаково будет работать хоть на старом железе, хоть на новом;
- Диск для использования под Torrent-закачки. Обычно такие диски испытываю либо постоянные (чуть ли не 24/7) или почти постоянные нагрузки: вечно что-то пишется, что-то читается;
- Диск для длительного хранения важной информации.
Вторая же группа, как раз, сражается с SSD за внимание пользователя. С одной стороны, соревноваться с «твердотельниками» у «классики» нет никакой возможности, с другой — даже самый простенький SSD на 64 гигабайта (чтобы хватило на систему и самый важный софт) + самый дешёвый под данные HDD стоят больше, чем один скоростной диск сравнимого объёма. От таких жёстких дисков требуется высокая скорость вращения шпинделя, хорошие показатели IOPS, надёжная вибро- и шумоизоляция.
Для хранения информации, которую можно достать ещё раз (в интернете, на другом диске) на первое место вылезает соотношение цены и объёма. Скоростные характеристики в данном случае не так важны: даже 4k2k-видео, если вы такое найдёте, не забъёт всю пропускную способность «медленных» HDD.
Диски, активно используемые для обмена файлами в пиринговых сетях, испытывают наибольшие нагрузки: торрент постоянно что-то читает, что-то пишет, делает это не по порядку, часто одновременно и «не вовремя». Сюда же, в принципе, можно отнести и всякие записи с веб-камер, особенно длящиеся 24/7. Ключевая характеристика для таких нагрузок — долговечность и рассчитанные на подобные «мытарства» элементы механики HDD: привода головки, двигателя, раскручивающего «блины», управляющей электроники.
Особняком стоят системы хранения важных данных. На самом деле, лучший вариант сохранить действительно важные файлы — поместить их в облако, создать резервную копию, следить, чтобы она была работоспособной и регулярно повторять как диагностику хранилищ, так и операции по резервному копированию. Само собой, на первое место всплывают безотказность и надёжность устройства.
Прогнозы на будущее
В Википедии твердотельный накопитель определили как «компьютерное немеханическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти, которое пришло на смену HDD». У нас уже есть SSD и в 500 ГБ, и в 1 ТБ, но мы продолжаем упорно пользоваться жёсткими дисками.
Стоит вспомнить Историю «мягких» (гибких) накопителей: CERN для хранения результатов работы Большого адронного коллайдера использует магнитную ленту, кроме них совмещают облака с магнитными лентами НАСА и телеканал Discovery. А магнитная лента – гораздо более архаичный, на первый взгляд, инструмент для хранения данных.
В 2015 году корпорации собирали менее 30% всей информации, а к 2025 году по прогнозу IDC они будут создавать около 60% мировых данных. За последние десять лет данные создавались в основном за счёт развлекательного контента, теперь объёмы данных будут расти из-за автоматизации и межмашинного взаимодействия. «Классические» жёсткие диски продолжат превалировать на рынке благодаря соотношению цены, скорости и качества. Пока цены на HDD и SSD не сравняются, это вряд ли изменится.
Привет, гиктаймс!
Сегодня у нас необычный материал, статья-ликбез: выбираем правильные HDD в зависимости от предполагаемых сценариев использования. Дело в том, что производители наплодили целую кучу разных линеек, и, если не следить за темой регулярно, через год-полтора можно легко забыть, какая серия к чему относится, зачем нужна и чем отличается.
Этот пост был бы неполным без небольшой теоретической части, поэтому приступим.
Гонка за ёмкостью и скоростью
Спустя год после основания Seagate Technology компания представила жёсткий диск ST 506 ёмкостью 5 мегабайт. Продажи шли успешно благодаря двум факторам: ряд компаний взял диски Seagate за стандарт, и IBM выбрала этот диск для своего компьютера IBM PC/XT.
В 1981 наступил переломный момент: компания выпустила ST-412 — жёсткий диск, вмещавший 10 Мб, в котором для записи использовался метод RLL. Метод прибавлял диску до 50% скорости передачи данных благодаря более плотной упаковке данных.
Семейство персональных компьютеров PC/XT компания IBM представила 8 марта 1983 года. Новые модели ПК получили 5,25-дюймовые жёсткие диски объёмом от 10 или 20 мегабайт.
В 1982 году Seagate захватила половину рынка с продажами более 40 миллионов долларов США, а в 1984 году стала крупнейшим производителем, продав жёстких дисков на 344 миллиона долларов. В 1986 году компания производила 200 000 дисков в месяц, в 1988 отгрузила более пяти миллионов жёстких дисков — в том числе благодаря успешным продажам Commodore 64 PC.
В начале 1980-х годов появился первый коммерчески успешный портативный компьютер — 11-килограммовый Osborne-1 с флоппи-дисководами. Чуть позже появился Compaq PORTABLE с похожим дизайном. Commodore SX-64 стал первым лэптопом с цветным дисплеем.
В 1990-х устройства стали гораздо более лёгкими и компактными, на рынок вышли NEC UltraLite, который впервые получил обозначение «ноутбук», Apple PowerBook 100 и IBM ThinkPad. Компактным моделям было нужно подходящее по размерам устройство для хранения данных. В 1990-м Seagate предложила 2,5-дюймовый жёсткий диск.
В 1992 году на арену вышли диски Barracuda — первые HDD со шпинделем, вращающимся со скоростью 7200 оборотов в минуту. Их ёмкость составила 6,8 гигабайт — этого хватало для хранения почти полутора сотен музыкальных альбомов. Через четыре года спустя вышла новая линейка — Cheetah со скоростью вращения шпинделя 10 000 оборотов в минуту.
В 1993 году, когда Всемирная паутина состояла из 130 сайтов, Seagate стала первой компанией, продавшей 50 миллионов HDD. Через пару лет в США количество домохозяйств с одним компьютером или более превысило 36 миллионов.
За 20 лет ёмкость жёстких дисков увеличилась в тысячи раз. В 2005 году в моём компьютере стоял диск на 500 гигабайт. К марту 2012 года Seagate удалось добиться плотности записи в 1 терабит на квадратный дюйм.
Не обошлось и без проблем. В 2009 году в Barracuda 7200.11 нашли ошибку, которая приводила к блокировке жёсткого диска и невозможности получить доступ к данным без специального оборудования. Некоторым пользователям удавалось восстанавливать данные самостоятельно, с помощью информации от друзей и на форумах.
Программное обеспечение
Рентабельная объектная система хранения для многооблачной среды.
Свободная и безопасная передача больших объемов данных между облаком и периферией.
Полностью управляемые услуги переноса данных с любых носителей.
Предварительно настроенное объектное хранилище большой емкости, совместимое с S3, для развертывания в частном облаке и на периферии.
Удобное и доступное решение для переноса данных между облаком и периферией.
Храните большие объемы данных на периферии и перемещайте их в считаные дни, а не за несколько недель.
Правильные решения для хранения данных — удобные, надежные, недорогие.
Для круглосуточной работы с большими объемами данных.
ПО с открытым исходным кодом для объектных хранилищ, рассчитанных на серьезные рабочие нагрузки.
Какие бывают HDD?
Казалось бы, жёсткий диск и жёсткий диск, выбрал нужный объём, посмотрел на цену, устраивает — пошёл и купил. Естественно, в жизни всё несколько сложнее. Параметров у жёстких дисков больше, чем «цена» и «сколько на него влезает».
Основные характеристики HDD таковы:
Ёмкость – собственно, «сколько на него влезает» – это значение характеризует количество информации, которое можно записать на диск. При этом хитрые производители используют десятичные приставки обычной метрической системы: в 1 килобайте у них 1000 байт, в мегабайте, соответственно, миллион, в терабайте — триллион. В операционной же системе килобайт, мегабайт и прочие единицы измерения кратны 1024. Из-за такой, казалось бы, небольшой разницы, накапливается приличная «погрешность», разумеется, не в нашу с вами пользу: если на красивой этикетке диска указана ёмкость в 1 терабайт, то на практике пользователю доступно примерно 931-932 ГБ полезного пространства.
Скорость вращения шпинделя – основная характеристика, отвечающая за скорость работы диска при последовательном чтении или записи информации. Чем быстрее вращается мотор, тем быстрее пролетают под «головкой» сектора блинов. Основные популярные значения — 5400, 7200, 10000 и 15000 оборотов в минуту, хотя есть модели и с промежуточными значениями.
Объём кеш-памяти – объём специального высокоскоростного буффера, в котором оседают файлы на чтение или запись, прежде чем диск или система выполнит предыдущую операцию. Чем больше объём кеш-памяти, тем проще диску работать с большим количеством маленьких файлов.
Интерфейс подключения – способ связи жёсткого диска с остальным железом вашего компьютера. Самые популярные на сегодняшний день — SATA 2 (300) и SATA 3 (600) для дисков «внутреннего» назначения, и USB 2.0 / 3.0 для «внешних» накопителей.
В большинстве случаев от этих аппаратных возможностей зависят показатели скорости чтения и записи, долговечность самого диска, уровни шума и энергопотребления. Различное сочетание данных характеристик позволяет производителю влиять на непосредственно скоростные и надёжностные свойства HDD. Нас с вами интересуют следующие показатели:
Количество операций ввода-вывода в секунду (IOPS) — в двух словах — возможности жёсткого диска по чтению и записи определённого количества блоков (обычно, по 4 килобайта) информации за одну секунду. Подробнее об этой характеристике можно почитать в Википедии, информация в статье просто исчерпывающая. Чем больше значение IOPS — тем быстрее диск может проводить операции с файлами.
Время произвольного доступа — то есть то время, которое требуется для позиционирования головки считывающего / записывающего устройства на произвольный участок магнитного диска. Чем меньше — тем быстрее «отклик» у жёсткого диска на запросы системы.
Устройство HDD
Все жёсткие диски устроены примерно одинаково. Внутри находятся один или несколько «блинов», приводимых в движение высокоскоростным мотором, да блок считывающих головок. Всё это спрятано в герметичной зоне, где нет пыли. По соседству с «механикой», можно найти несколько микросхем и плат, но они, скорее, относятся к электронике управления, чем непосредственно к хранению информации.
На данном изображении — старенький Seagate из конца 90-х годов. Конструктивно с тех пор почти ничего не поменялось. Когда диск раскручивается до минимально допустимых конструкцией оборотов, блок управления выводит головки в рабочее положение, и считывающий элемент начинает «парить» в долях миллиметра над магнитной поверхностью блинов.
На данном этапе отличаться может как количество оборотов в минуту у привода «блинов», так и количество самих пластин, на которых хранится информация. На своеобразной «расчёске», закреплённой между магнитными пластинами, установлены считывающие головки. Обычно их вдвое больше, чем пластин (хотя и встречаются исключения), перемещаются они все вместе. Количество самих пластин почти всегда напрямую зависит от объёма диска, но современные технологии позволяют «запихать» на один квадратный миллиметр всё больше и больше информации, увеличивая «плотность» информации в самом что ни на есть прямом смысле. Таким образом, например, можно встретить старый жёсткий диск на 1 ТБ с тремя «блинами» по 333 ГБ каждый, а можно найти новый HDD на 1.5 ТБ с двумя, но по 750.
Читайте также: