Общие технические требования к НЖМД, их технические характеристики

Надежность

В описаниях накопителей можно встретить такой параметр, как среднестатистическое время между сбоями (Mean Time Between Failures – MTBF), которое обычно колеблется от 20 до 500 тыс. часов и более. Для правильного понимания этого важного параметра накопителя следует знать, как производители его вычисляют. Большинство фирм-производителей довольно продолжительное время выпускают накопители на жестких дисках, которые работают в компьютерах пользователей миллионы часов (если просуммировать время работы всех моделей). Для всех моделей накопителя вычисляется коэффициент сбоев отдельных компонентов, который затем учитывается при проектировании компонентов нового накопителя. Для платы управления используются стандартизованные промышленные методы предсказания сбоев. Таким образом, производитель может для новой модели накопителя на жестких дисках оценить вероятность сбоев на основе полученных ранее статистических данных.

Не менее важно понимать, что среднестатистическое время между сбоями определяется для всех накопителей одной модели, а не для отдельного накопителя. Если указано,что это время равно 500 тыс. ч, значит, ошибка может появиться при общем времени работы 500 тыс. ч всех накопителей данной модели. Если выпущен 1 млн. накопителей данной модели, и все они одновременно работают, то можно ожидать ошибку каждые полчаса. Параметр «среднестатистическое время между сбоями» неприменим для отдельного накопителя или небольшой выборки накопителей одной модели.

Кроме того, необходимо правильно понимать значение слова «ошибка». В определении описанного выше параметра под ошибкой подразумевается полный выход из строя накопите­ля (т.е. его следует вернуть производителю), а не появляющиеся ошибки чтения или записи файлов.

Некоторые производители описанный параметр называют средним временем до первого сбоя. «Между сбоями» – это время, в течение которого восстановленный после первого сбоя накопитель будет работать до следующего (второго) сбоя.

Быстродействие

Можно оценить по двум параметрам:

• среднестатистическому времени поиска (average seek time);

• скорости передачи данных (data transfer rate).

Под среднестатистическим временем поиска, которое измеряется в миллисекундах, подразумевается среднее время перемещения головок с одного цилиндра на другой (причем расстояние между этими цилиндрами может быть произвольным). Производители дисководов в качестве среднего времени поиска часто указывают временной интервал, который необходим для перемещения головок на расстояние, равное одной трети ширины зоны записи данных на диске. Среднее время поиска почти исключительно зависит от конструкции накопителя (точнее, от механизма привода головок), а не от типа интерфейса или контроллера.

Существует еще один параметр, позволяющий оценить быстродействие, – среднее время доступа, который отличается от времени поиска тем, что при его измерении учитывается запаздывание. Под запаздыванием в данном случае подразумевается среднее время, которое уходит на то, чтобы искомый сектор оказался под головкой после ее выведения на дорожку.

Скорость передачи данных

Одна из наиболее важных характеристик является скорость передачи данных. Она определяет, какие объемы данных могут быть переданы из накопителя в систему и обратно за определенные промежутки времени. Скорость передачи данных зависит, во-первых, от конструкции блока HDA и, во-вторых, от параметров контроллера.

Зная параметры жесткого диска, можно определить максимальную скорость передачи данных MDTR (Maximum Data Transfer Rate) в мегабайтах в секунду по следующей формуле:

MDTR=SPTx512XRPM/60/1000000,

где SRT (Sectors Per Track) – количество секторов на дорожке;

512 – количество байтов данных в каждом секторе;

RPM (Rotations Per Minute) – частота вращения дисков (оборотов в минуту);

60 – количество секунд в минуте.

Программы кэширования и кэш-контроллер

Быстродействие дискового накопителя можно существенно повысить, если воспользоваться специальными программами кэширования, например SMARTDRV (DOS) или VCASHE (Windows 9x, Windows NT и Windows 2000). Эти программы «подключаются» к прерыванию жесткого диска на уровне BIOS (перехватывают прерывание BIOS) и обрабатывают запросы на считывание и запись, направляемые приложениями и драйверами устройств в BIOS.

Если приложению понадобилось считать порцию данных с жесткого диска, кэш-программа перехватывает соответствующий запрос, проверяет наличие определенных условий (о которых будет сказано ниже) и, если они не удовлетворяются, передает запрос в неизменном виде контроллеру накопителя. Считанные в накопителе данные не только передаются приложению, но и сохраняются в специальном буфере. В зависимости от размера кэша, в нем могут храниться данные из достаточно большого количества секторов.

Если приложению нужно считать дополнительные данные, кэш-программа вновь перехватывает запрос и проверяет, не хранятся ли запрошенные данные в буфере. Если это так, то они немедленно передаются приложению, без непосредственного обращения к диску. Большинство современных контроллеров включают встроенный кэш той или иной разно­видности, которому не нужно перехватывать и использовать прерывания BIOS. Кэширование осуществляется на аппаратном уровне, и обычные программы измерения быстродействия накопителей его «не замечают». Именно благодаря использованию кэш-памяти IDE- и SCSI-накопители отличаются столь высоким быстродействием.

Емкость

В рекламе накопителя может фигурировать одна из четырех цифр:

• неформатированная емкость в миллионах байтов;

• форматированная емкость в миллионах байтов;

• неформатированная емкость в мегабайтах (Мбайт);

• форматированная емкость в мегабайтах (Мбайт).

В настоящее время большинство производителей IDE- и SCSI-накопителей указывают для своих изделий только форматированную емкость, поскольку жесткие диски выпускаются уже отформатированными. Форматированную и неформатированную емкости в рекламных проспектах обычно указывают в миллионах байтов, поскольку цифры при этом получаются более впечатляющими, чем при использовании в качестве единицы измерения мегабайта.

Путаница вызвана тем, что стандартная приставка «мега» (равно как «тера» и «гига») используется для обозначения как «десятичной», так и «двоичной» кратной величины, и не существует общепринятого способа различить их при измерении емкости накопителей. Поэтому, в зависимости от обстоятельств, аббревиатура MB может обозначать разные единицы измерения. Изготовители накопителей всегда используют «десятичные мегабайты», так как числовое значение емкости при этом получается несколько большим.

Поиск по сайту: