Parus16.ru

Парус №16
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Да, это жёстко: история и перспективы HDD

Да, это жёстко: история и перспективы HDD

В этом материале вы узнаете краткую историю жёстких дисков, их устройство, преимущества и недостатки, а также ближайшие перспективы развития подобных устройств. Материал подготовлен совместно со специалистом отдела корпоративных продуктов REG.RU Павлом Кишеней.

С чего всё начиналось

Необходимость хранить цифровые данные появилась сразу с изобретением первых компьютеров. Изначально объёмы информации были невелики и всё помещалось на бумажном носителе. Тексты программ операторы вводили в первые компьютеры в ручном режиме.

Следующим этапом в развитии носителей стала перфокарта — небольшой лист картона с отверстиями. При этом отсутствие отверстия обозначало цифру «1», а его присутствие — «0». Только двоичный код, только хардкор!

Источник: Computerhope.com

Дальнейшим развитием технологий стали накопители на магнитной ленте. От них, в отличие от перфокарт, не отказались даже и сегодня: в некоторых финансовых организациях их используют до сих пор. Во многом это связано с высокой стоимостью и сложностью их замены на другие типы накопителей.

Первый жёсткий диск появился в 1956 году. Он был величиной с крупный шкаф и весил почти тонну.

Источник: Thenextweb.com

Технологии постоянно совершенствовались, и уже в 1983 году появился всем привычный формат 3,5-дюймовых жёстких дисков, который широко распространён сегодня. При этом конструкция HDD также принципиально не менялась с того времени. Выросла только плотность упаковки информации.

Как работает HDD

Все накопители можно условно разделить на жёсткие диски (HDD) и твердотельные диски (SSD).

По строению HDD очень похожи на проигрыватели виниловых пластинок, в которых «пластинка» делает от 5 000 оборотов в минуту.

Источник: Ixbt.com

Чем больше дисков, тем больший объём информации можно записать на устройство. HDD производят из композитных материалов, особого пластика и стекла. Сами магнитные диски покрываются специальным ферромагнитным материалом. Именно этот тонкий слой и будет хранить информацию.

Вся площадь делится на окружности — дорожки.

Они, в свою очередь, делятся на отрезки, тем самым разделяя площадь всего диска на сектора. Если выделить все дорожки одного радиуса на всех пластинах, то получится цилиндр.

Так, чтобы получить доступ к отдельной ячейке памяти, нужно знать:

1. Номер цилиндра.

2. Номер головки чтения.

3. Номер сектора.

Основной недостаток жёстких дисков — большое количество движущихся частей. Со временем это приводит к отказу устройства, поэтому даже у самого надёжного HDD есть свой ограниченный ресурс. К физическим ограничениям производительности жёстких дисков относятся:

— ограничение скорости вращения самого диска;

— ограничение скорости перемещения считывающей головки;

— физическая инертность головки чтения-записи;

— плотность записи информации на единице площади пластины.

С твердотельными накопителями, которые появились значительно позже HDD (во второй половине 90-х), всё гораздо проще. Отсутствует понятие пластин, вместо них используются банки данных: на монтажной плате размещается некоторое количество MLC/SLC чипов, каждый из которых представляет собой условный банк данных. Данные на чипе хранятся постранично, что несколько напоминает структуру оперативной памяти.

Источник: Go-radio.ru

Чтобы получить доступ к единичному объёму данных, нам потребуется:

1. Номер банка памяти.

2. Номер страницы памяти.

К физическим ограничениям твердотельных накопителей можно отнести скорость передачи информации внутри платы, а также скорость работы флеш-накопителей.

SSD в целом значительно быстрее HDD, но цена 1 гигабайта в них выше.

Как измеряется производительность жёстких дисков

Для оценки скорости жёстких дисков используются три метрики:

1. Скорость последовательной записи или чтения. При таких бенчмарках информация записывается или считывается в ячейки памяти, идущие по порядку. Средний показатель для большинства HDD — 200–300 Мбит/с .

Читайте так же:
Вареный диск можно ли ездить

2. Скорость случайной записи или чтения. В подобных тестах данные записываются или считываются в ячейках памяти из разных областей, не следующих по порядку. Средний показатель для большинства HDD — 50–100 Мбит/с.

3. Количество операций ввода/вывода в секунду (IOPS). Здесь оценивается количество блоков, которое успевает считаться или записаться на носитель за секунду. В среднем HDD показывают от 130 до 230 IOPS. В то же время SSD могут демонстрировать результаты в десятки тысяч IOPS.

Также дополнительно существует параметр времени доступа. Он показывает время задержки от момента получения запроса доступа к данным до момента начала передачи информации.

Перспективы развития HDD

Спрос на хранение больших массивов данных постоянно увеличивается, и потребность в HDD в ближайшие 10–15 лет будет сохраняться на достаточно высоком уровне.

Кроме того, есть методы, которые отчасти нивелируют некоторые недостатки HDD. Например, RAID-массивы для ускорения работы и повышения надёжности. Также существует специальное ПО, позволяющее сочетать накопители разных типов, в том числе HDD и SSD.

Технология HDD применяется как в обычных домашних компьютерах, так и в дата-центрах. Например, в серверном оборудовании REG.RU мы используем только производительные HDD и SSD. Кроме того, мы постоянно обновляем парк наших устройств (сейчас в нём более 7 500 жёстких дисков и 4 500 твердотельных накопителей), чтобы у пользователей всегда было самое свежее железо. Также мы:

— Используем подходящий тип дисков для каждой задачи. Для хранения — HDD, для файлов, к которым нужно обращаться часто, — SSD.

— Применяем технологии дисковых массивов для увеличения производительности, надежности и объёма. Например, RAID 1 для повышения надёжности накопителей или RAID 0 для увеличения скорости.

— Мониторим состояние накопителей на серверах REG.RU. Наш основной инструмент — встроенная утилита самодиагностики дисков S.M.A.R.T. Именно по её показаниям можно спрогнозировать оставшийся ресурс накопителя. Отслеживаемые параметры для жёстких дисков и твердотельных накопителей несколько отличаются. Общими показателями для них являются температура (Airflow_Temperature_Cel) и количество ошибок чтения (Raw Read Error Rate).

— Следим за новинками индустрии и предлагаем самые современные решения.

Закат эпохи HDD возможен, если совпадут два ключевых фактора:

1. Цена гигабайта SSD сравняется или станет ниже цены гигабайта HDD.

2. Весь развлекательный контент (фильмы, сериалы, игры и другое) окончательно переедет в облака, и пользователям не понадобится хранить локально большие массивы данных. Однако все эти облачные массивы всё ещё будет необходимо где-то хранить глобально. Поэтому при таком сценарии возможно исчезновение жёстких дисков с рынка потребительской электроники, но сохранение сильных позиций в дата-центрах.

Так что, несмотря на то, что SSD за последние 10 лет существенно сбросили в цене, а облачные сервисы привлекают своей простотой и удобством всё больше пользователей, как технология жёсткие диски будут актуальны ещё долгое время!

Поделитесь в комментариях, какой накопитель используется в вашем компьютере или ноутбуке. А если у вас есть какой-нибудь раритет вроде 5,25-дюймовой дискеты, перфокарты или старого IDE-HDD, также обязательно напишите в комментариях и приложите фотографию! Иначе мы не поверим!

Названы самые ломкие жесткие диски в мире

Компания Backblaze, работающая в сфере облачного хранилища, подготовила статистику самых ненадежных и, наоборот, живучих жестких дисков по количеству вышедших из строя за II квартал 2021 г. С большим отрывом в этой категории «победили» накопители Seagate. При этом один HDD данной марки попал в рейтинг самых отказоустойчивых.

Читайте так же:
Гугл переводчик с русского на сербский

Не все жесткие диски одинаково надежны

Компания Backblaze назвала марки и модели, в наибольшей степени подверженные риску выхода из строя, и одновременно самые надежные. Как пишет портал TechSpot, самыми ненадежными специалисты компании признали накопители компании Seagate. Основанная в 2007 г. Backblaze сдает в аренду облачные хранилища и занимается резервным копированием данных.

Backblaze на собственном опыте отслеживает работоспособность жестких дисков на протяжении нескольких лет. Последний на момент публикации материала ее отчет характеризует положение дел во II квартале 2021 г. завершившемся 30 июня. На этот момент под наблюдением ее специалистов было почти 181,5 тыс. жестких дисков.

hdd600.jpg

Что примечательно, HDD компании Seagate оказались одновременно и самыми ненадежными и, наоборот, самыми отказоустойчивыми. Однако во второй категории их заметно меньше.

Антилидеры рейтинга

Во II квартале 2021 г. специалисты Backblaze выявили 439 вышедших из строя жестких дисков. 91 из них – это Seagate модели SD4000DM000 объемом 4 ТБ.

hdd601.jpg

На втором месте оказался 14-терабайтный MG07ACA14TA марки Toshiba – за три месяца «умерло» 55 таких винчестеров. Замыкает топ-3 самых ненадежных накопителей еще один HDD марки Seagate, ST12000NM0008 на 12 ТБ (46 шт.).

Четвертое и пятое место в этом рейтинге тоже удерживает Seagate со своими ST8000NM0055 (8 ТБ, 45 шт.) и ST12000NM0008 (12 ТБ, 41 шт.). Всего в таблице Backblaze представлено 23 модели, 11 из которых произведены Seagate. В общей сложности из общего количества сломавшихся накопителей (439 шт.) на HDD этой марки приходится 333 шт. или около 75,9%.

Самые надежные винчестеры

За период с 1 марта по 30 июня 2021 г. специалисты Backblaze выявили три модели HDD, ни разу не вышедшие из строя. Это в первую очередь 6-терабайтный Seagate ST6000DX000, а за ним следует Western Digital со своим WUH721816ALE6L0 на 16 ТБ. Аналогичный результат показал винчестер HUH721212ALE600 (12 ТБ) марки HGST, с 2012 г. и по настоящее время принадлежащей Western Digital.

Метод анализа надежности

Backblaze измеряет надежность HDD с использованием годовой частоты отказов (annualized failure rate, AFR). Чем ниже этот показатель, тем выше надежность жесткого диска.

Как пишет портал ZDnet, самая большая трудность в измерении надежности HDD заключается в том, что это можно сделать только ретроспективно. Чем старше привод, тем ненадежнее он становится.

К примеру, упомянутые накопители Seagate ST6000DX000, которые использует Backblaze (у компании 886 действующих), имеют средний возраст более шести лет, но при этом лишь один из них вышел из строя за последний год.

В то же время из более чем 151,2 тыс. жестких дисков Seagate ST14000NM0138 на 14 ТБ, установленных в серверы Dell не позднее шести месяцев назад, 23 вышли из строя, в результате чего AFR этой модели достиг колоссальных 5,55%. Причины «вымирания» этих HDD пока не выявлены.

Средний показатель AFR для жестких дисков за II квартал 2021 г. составил 1,01%, по сравнению с 0,85% в I квартале 2021 г. и 0,81% во II квартале 2020 г.

Результаты за восемь лет

Опубликовав итоги замеров надежности HDD за вторую четверть 2021 г., компания Backblaze также поделилась своими наблюдениями за последние восемь лет. В период с 20 апреля 2013 г. по 30 июня 2021 г. ее специалисты зафиксировали выход из строя 8793 жестких дисков. Почти половина их них – это все те же Seagate SD4000DM000, победившие в новом антирейтинге. За ним следуют Seagate ST12000NM0007 (12 ТБ, 1905 шт.) и Seagate ST8000NM0055 (8 ТБ, 699 шт.).

Читайте так же:
Можно ли выйти из системы

hdd602.jpg

Притом нельзя сказать, что дело в наработке часов. Средний возраст SD4000DM000 составляет около 68 месяцев или около 5,6 года, а ST12000NM0007 – меньше 32 месяцев или 2,64 года. Для сравнения, винчестеры HGST HM55C4040BLE640, коих за тот же промежуток времени «умерло» 295 шт., имеют средний возраст 56,4 месяца или 4,7 года.

Seagate все равно на коне

Несмотря на неутешительные показатели надежности, согласно отчету Backblaze, винчестеры Seagate остаются самыми популярными в мире, и доля компании на мировом рынке продолжает расти. Профильный портал Block & Files опубликовал статистику за I квартал 2021 г. на основе данных аналитических компаний IDC, Coughlin и TrendForce. В ней сказано, что Seagate удерживает 43% глобального рынка жестких дисков в натуральном выражении против 36% у Western Digital и 21% у Toshiba.

hdd603.jpg

Годом ранее на долю Seagate приходилось 42% рынка, у Western Digital было 37%, у Toshiba – 21%. В I квартале 2019 г. доли составляли 40,9%, 45,8% и 13,3% соответственно, то есть всего два года назад лидером была Western Digital.

Плюсы и минусы HDD-накопителя

Плюсы и минусы HDD-накопителяВ цифровую эпоху технологии хранения информации постоянно совершенствуются. На смену механическим жёстким дискам приходят твердотельные накопители, с которыми по быстроте и мощности не сравнится ни один винчестер. Однако SSD, появившись достаточно давно, до сих пор не вытеснили своих, казалось бы, безнадежно устаревших собратьев. Большинство компьютеров, как прежде, оснащаются «традиционными» жёсткими дисками, и тому есть причины.

Как устроен HDD

Жёсткий диск — электромеханический носитель информации, в основе которого лежит принцип магнитной записи. Преимущества и недостатки винчестера отчасти обусловлены его устройством. Поэтому, прежде чем говорить непосредственно о сильных и слабых сторонах носителя, несколько слов о том, как он работает и из чего состоит. А состоит он из следующих частей:

Плюсы и минусы HDD-накопителя

  • Интегральная схема, которую также называют платой электроники. Она синхронизирует накопитель с ПК и управляет процессами внутри самого HDD.
  • Электромотор. Шпиндельный двигатель заставляет вращаться магнитные диски, а плата электроники следит за тем, чтобы скорость вращения оставалась неизменной.
  • Блок пишущих головок. Поскольку современные винчестеры вмещают терабайты информации, одного магнитного диска для записи бывает недостаточно. Соответственно, используется и несколько считывающих головок. Каждая из них входит в состав механизма, который называется «коромысло». Он отвечает за перемещение головки над поверхностью магнитной пластины. Сама же головка в норме никогда не соприкасается с диском: между ними всегда имеется крошечный зазор, толщина которого в 5000 раз меньше, чем у человеческого волоса.
  • Магнитная пластина. Этой детали жёсткий диск и обязан своим названием. На пластину магнитная головка записывает информацию.
  • Корпус. Он вмещает в себя все детали накопителя. Состоит из пластмассы, однако крышка у него всегда металлическая. Корпус иногда называют гермозоной, поскольку внутри находится очищенный воздух, а иногда даже нейтральный газ. Особая среда нужна для того, чтобы защитить магнитные диски: повлиять на их работу способна даже крошечная пылинка.

Достоинства HDD

Теперь, когда мы разобрались с тем, как устроен винчестер, переходим к его плюсам и минусам. Поскольку они относительны, сравнивать HDD мы будем с его главным конкурентом — твердотельным накопителем.

Плюсы и минусы HDD-накопителя

Основное достоинство винчестера — низкая стоимость. Если жёсткий диск объёмом 2 Тб в 2019 году обойдется в 5-10 тысяч рублей, то за SSD того же объёма придётся отдать от 30 до 70 тысяч. Колоссальная разница в цене обусловлена относительной простотой производства в первом случае и сложностью во втором. HDD — всего лишь механизм, для изготовления которого не нужны ни редкоземельные элементы, ни особые условия. Вторая причина — экономическая: спрос на HDD всё ещё высок, поэтому компаниям не приходится завышать цену, чтобы покрыть производственные издержки, как в случае с SSD.

Читайте так же:
Гугл карты стали платными

Объём памяти

Ещё один плюс винчестера — его вместительность. Несмотря на то, что твердотельные накопители постепенно совершенствуются, они всё ещё не могут конкурировать со своими предшественниками на магнитных дисках в плане объёма. Сегодня SSD вмещают лишь до пяти терабайт данных, тогда как объём памяти у HDD доходит до 15 терабайт.

Возможность восстановления

Особенность HDD в том, что он часто выходит из строя постепенно, и у системы есть достаточно времени, чтобы предупредить пользователя о том, что его данные под угрозой. Программа самодиагностики S.M.A.R.T. постоянно контролирует состояние накопителя. Если же он всё-таки выходит из строя, восстановить файлы с него проще и дешевле, чем в случае с SSD. Ремонт компьютера с неисправным SSD обходится дорого.

Ограничения на перезапись

Плюсы и минусы HDD-накопителя

Вечных двигателей, как и вечных электронных устройств, не существует, однако в среднем жёсткие диски служат дольше, чем твердотельные накопители. Обусловлено это тем, что, в отличие от последних, у винчестеров нет ограничений на количество циклов перезаписи, так как информация находится на магнитных пластинах. SSD же устроены подобно флешкам, и файлы записываются на чипы памяти с ограниченным ресурсом. Когда он будет исчерпан, носитель выйдет из строя. Хотя в наши дни, когда компьютерные технологии развиваются стремительно, это достоинство уже не кажется важным: морально накопитель устареет раньше, чем физически.

Недостатки HDD

Несмотря на вышесказанное, жёсткий диск — носитель всё-таки устаревающий, и можно с уверенностью утверждать, что вскоре он полностью выйдет из употребления, как некогда дискета. Причина тому — недостатки HDD, которые и вынуждают производителей искать более совершенные методы записи, чтения и хранения информации.

Скорость

По сравнению с твердотельным накопителем HDD обрабатывает информацию в разы медленнее. Проблема в том, что быстрота чтения/записи у винчестера напрямую зависит от скорости вращения шпинделя, тогда как у SSD механическая часть попросту отсутствует, поэтому максимальная скорость чтения у наиболее дорогостоящих моделей достигает двух Гб/c.

Хрупкость

Плюсы и минусы HDD-накопителяВыше мы говорили о том, как устроен винчестер. Положение пишущих головок в нём настроено настолько точно, что даже незначительное физическое воздействие (например, вибрация или удар) может не только вывести из строя накопитель, но и вызвать физическое повреждение магнитных пластин, что уже чревато потерей данных. Твердотельный накопитель лишён этого недостатка и боится ударов не больше, чем любая другая микросхема с чипами.

Как и все механизмы, HDD при работе шумит. Звук он издаёт негромкий, но всё же постоянное потрескивание многих пользователей раздражает. В конструкции SSD подвижных элементов нет, а потому и звуков он не издает вообще.

Подводя итог, можно сказать, что, несмотря на все преимущества, винчестеры в скором времени уйдут в прошлое. Произойдет это тогда, когда производители найдут способ снизить среднюю стоимость твердотельных накопителей, то есть сделают их более доступными для рядового пользователя.

Читайте так же:
Можно ли удалить пост в инстаграме

Диски и насадки для УШМ: типы, назначение, особенности

Угловая шлифмашина (“болгарка”, или УШМ) — многофункциональный инструмент. С её помощью можно резать металл, бетон, кирпич, плитку, пластик и дерево; шлифовать, зачищать, полировать, снимать краску и ржавчину; использовать в качестве точильного станка. Для разных работ нужна различная оснастка. Давайте разберемся, какие бывают диски и насадки для УШМ.

РАЗМЕРЫ

Каждая угловая шлифовальная машина рассчитана на диски определенного внешнего диаметра. От этого параметра зависит глубина резки или площадь шлифуемой поверхности.

  • 115 мм — глубина резки 20-30 мм
  • 125 мм — глубина резки 30-40 мм
  • 180 мм — глубина резки 50 мм
  • 230 мм — глубина резки 50-60 мм

Есть еще два стандартных диаметра: 180 мм и 400 мм. Однако они редко используются.

Всегда устанавливайте на УШМ насадку соответствующего ей диаметра и перед началом работы узнавайте допустимую максимальную скорость вращения диска. Обычно это написано прямо на нём. Чем больше диаметр диска, тем на меньшее число оборотов он рассчитан. Не превышайте RPM, иначе диск может сломаться, разлететься, ранить вас и других. Кроме того, при установке большого диска придется снимать защитный кожух, что также небезопасно.

Диаметр внутреннего отверстия диска имеет стандартный размер — 22,2 мм. Об этой величине не стоит беспокоиться, она у всех одинакова.

Перед началом работы узнайте допустимую максимальную скорость вращения диска.

ОТРЕЗНЫЕ ДИСКИ

Резка материала — одна из главных функций угловой шлифовальной машины. Для этого существуют специальные отрезные диски. Их изобрели, чтобы быстро и точно разрезать материал компактным устройством и делать это, где угодно. УШМ + отрезные диски — это мобильность, простота использования и доступность.

Работать надо так же, как пилой. Вы включаете болгарку, слегка нажимаете на изделие и через несколько секунд оно разрезано! Однако в отличие от пилы резка отрезным диском, по сути, является тем же шлифованием. Поэтому общая длина изделия уменьшается, так как вы удаляете материал из определенной точки. Если взять шлифмашину диаметром в пару миллиметров и долго шлифовать одно и то же место, получится тот же результат.

Тонкость — это характерная черта отрезных дисков. Они напоминают DVD. Тонкость дает им возможность так легко разрезать изделия из любого материала. Они значительно тоньше всех других видов дисков для УШМ.

Чем тоньше отрезной диск, тем он опасней. Тонкие диски легко изгибаются и легче ломаются. Если вы работаете за верстаком с зажатым в тиски изделием, тонкий диск — это то, что нужно. Но если вы находитесь, например, под машиной в неудобном положении, лучше взять диск потолще (от 3 мм), который не сломается, если вы случайно шелохнетесь или потеряете равновесие.

С помощью болгарки можно разрезать практически любой материал: металл, бетон, камень, кирпич, керамическую плитку и дерево. Для каждого материала существует отдельный вид отрезных дисков.

Отрезные диски по металлу

Если вы терпеливы, можете пилить металл ножовкой. Но если требуется быстрое решение, ничто не сравнится с болгаркой в скорости. Отрезные диски по металлу сделают работу хорошо и быстро. Они используются для резки арматуры, болтов, железных ограждений, тонколистового и толстолистового металла.

Диски по металлу изготавливаются из оксида алюминия. Стоят недорого, но лучше покупать сразу пачку, так как они быстро изнашиваются. Обычно имеют синий цвет.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector