Как работает современный винчестер? Принцип работы для всех
современных винчестеров одинаков: данные при помощи пишущей/считывающей
головки записываются на один или несколько магнитных дисков. Все это
очень похоже на работу проигрывателя виниловых пластинок (см. рисунок
выше). Но есть очень важное отличие: пишущая/считывающая головка
физически не касается диска, а располагается над ней. Кроме того,
скорость вращения шпинделя винчестера составляет в среднем 7200
об./мин., а особо быстрые модели достигают даже 10 000 об./мин. и
больше. Однако эта техника имеет и свои недостатки. Каковы недостатки обычных винчестеров?
1. Нагрев: из-за быстрого вращения диск сильно нагревается. Если
температура нагревания в течение длительного времени превышает
определенное значение (как правило, 50°) это может привести к ошибкам
записи и считывания, а в худшем случае – даже к потере данных. 2.
Чувствительность к сотрясениям: во время работы пишущая/считывающая
головка находится всего лишь в нескольких микрометрах (тысячные доли
миллиметра) над поверхностью диска. Если в это время компьютер
подвергнуть сильному сотрясению, то может произойти так называемый «head
crash». При этом пишущая/считывающая головка (Head) заденет поверхность
дисков. Магнитный слой может быть разрушен, а если это произойдет,
сохраненные в этом месте данные будут утрачены безвозвратно. 3.
Энергопотребление: мотор, приводящий диски в движение, потребляет много
электроэнергии. В портативных компьютерах (ноутбуках) из-за этого
значительно снижается продолжительность работы от аккумулятора. 4.
Замедление: после продолжительного периода эксплуатации скорость работы
любого жесткого диска замедляется вследствие фрагментации. Причина в
том, что пишущая/считывающая головка сохраняет данные в разные секторы
винчестера. Даже данные одного документа сохраняются в разных сегментах.
Из-за этого увеличивается время доступа, поскольку пишущая/считывающая
головка должна многократно менять свое положение. Что такое гибридные винчестеры?
Слово «гибрид» – латинского происхождения и означает «смешанный». И
если в отношении экологически безопасных автомобилей оно подразумевает
сочетание стандартного двигателя внутреннего сгорания и электрического,
то в отношении винчестеров оно означает «смесь» обычных дисков и
флэш-накопителей. Во флэш-накопителях применяется та же технология,
что и в картах памяти или в привычных флэш-драйвах. Правда, емкость
памяти в них не такая, как в больших винчестерах, которые могут
сохранять до 1 Тб данных. Флэш-накопитель служит в качестве
«быстрого» буфера данных и сохраняет в промежуточной памяти файлы,
которыми операционная система часто пользуется. Пока происходит
считывание с флэш-накопителя и запись на него, магнитные диски
винчестера пребывают в состоянии покоя. Они активизируются, только когда
промежуточная память заполняется. Каковы преимущества гибридных винчестеров?
1. Быстрота: время доступа крайне мало: вместо 5-15 миллисекунд,
которые требуются винчестеру, флеш-накопитель затрачивает меньше одной
миллисекунды. Таким образом, данные читаются гораздо быстрее.
Гибридный диск оперативно реагирует на запросы не только в процессе
эксплуатации компьютера, он также может сокращать время запуска ПК. Ведь
при этом операционная система должна загрузить множество данных с
жесткого диска. Благодаря сокращенному времени доступа флэш-накопителя
гибридный винчестер и при запуске компьютера работает быстрее. Если на компьютере установлена Windows Vista, операционная система подключает функцию ускорения Ready-drive.
Эта технология распознает дополнительный флэш-накопитель на жестком
диске и целенаправленно использует его для ускоренной загрузки или
ускоренного запуска программ из режима Stand-by. 2. Сниженное
энергопотребление: поскольку флэш-накопитель не имеет подвижных частей,
расход электроэнергии сокращается. А так как дискам в гибридном
винчестере приходится вращаться реже, то и весь винчестер потребляет ее
значительно меньше. За счет этого продолжительность работы аккумулятора в
ноутбуках увеличивается примерно на 30 мин. 3. Уровень шума:
пишущая/считывнающая головка меньше двигается, а магнитные диски
винчестера реже вращаются. Благодаря этому уровень шума при работе
винчестера существенно ниже. 4. Надежность: поскольку
преимущественно используется флэш-накопитель, диски вращаются лишь в
редких случаях. В состоянии покоя они в значительно меньшей степени
подвержены сотрясениям. Поэтому неполадки, вызванные head crash,
случаются гораздо реже. 5. Уровень нагрева: за счет сниженного
энергопотребления гибридные винчестеры меньше нагреваются. Это
предотвращает возникновение дефектов и облегчает охлаждение компьютера,
что особенно актуально для ноутбуков. Есть ли у гибридных винчестеров недостатки?
Гибридные винчестеры функционируютв настоящее время только с системой
Windows Vista. Появится ли соответствующее программное расширение для
Windows XP, пока неизвестно, но скорее всего, это маловероятно.
Определенно можно сказать только одно: гибридные винчестеры будут стоить
дороже, чем обычные модели жестких дисков. Существуют ли альтернативные варианты?
Да. Можно также использовать функцию Readyboost, имеющуюся в Windows
Vista, с флэш-драйвом (см. рисунок ниже). Некоторые производители также
предлагают материнские платы с дополнительным флэш-накопителем для
функции Readyboost, который подключается к компьютеру через USB.
Аналогичный принцип предусматривается в технологии Intel Turbo-Memory
(также известной под названием Robson), которая создана, прежде всего,
для использования в ноутбуках: за счет флэш-накопителя объемом 512 или
1024 Мб, находящегося на материнской плате, передача данных будет
осуществляться быстрее, чем через USB-порт. При этом в качестве
винчестеров используются обычные модели жестких дисков. Еще одной
альтернативой являются винчестеры, состоящие только из флэш-накопителя.
Эти так называемые Solid-State-винчестеры вообще не имеют подвижных
частей и работают как в Windows XP, так и в Vista. Они функционируют
даже в экстремальных условиях; оснащенные ими ноутбуки могут выдержать
даже очень сильное сотрясение. Их существенный недостаток в том, что они
маленькие и дорогие. Один только винчестер с памятью 32 Гб стоит
порядка $500. Для сравнения: за $100-150 можно приобрести обычный
винчестер для ноутбука с памятью 160 Гб. Самые большие
Solid-State-винчестеры имеют «на борту» 256 Гб и стоят больше $1000.
|