Test disků: ATA, Serial ATA... RAID - co koupit? | Kapitola 12

Tato část popisuje základní pojmy z oblasti pevných disků.

Mechanika disku a základní elektronika

i Zdroj: PCTuning.cz

Je skutečným základem každého disku klasické koncepce (ten pak sestává z rotujících ploten z kterých je čteno/zapisováno pomoci hlaviček umístěných na výkyvných raméncích). Zde můžeme nalézt tyto aspekty (nezávisle na typu disku):

• Kapacita a hustota záznamu - je základní vlastnosti disku (ten slouží přece pro ukládaní dat). Hustota záznamu nás při nákupu nemusí zajímat, je jen cestou jak zvyšovat kapacitu a rychlost při zachování stejných vnějších rozměrů. Hustota záznamu se uvádí v MB / čtvereční palec či stále častěji v GB na jednu plotnu (poslední dosaženou hodnotou je pak 100GB/plotnu). Plotna obvykle mívá dvě strany které "obsluhují" dvě hlavičky.
• Přístupová doba - (Random Access) se uvádí v milisekundách. Říká, za jakou průměrnou dobu je disk schopen nalézt libovolnou požadovanou informaci. Vzhledem k tomu, že se požadované informace často nachází na různých stopách (a v různých sektorech), musí hodně práce odvést přesné a rychlé polohování raménka s hlavičkou. Při čtení mnoha malých souborů (a náhodném čtení) pak toto raménko intenzivně kmitá přechodem na různé stopy (umístěné na různých poloměrech plotny) a to za charakteristického hrčení. Při formátování, i když je disk vytížen na 100%, je tichý jako pěna - hlavička jen klouže na sousední stopy (poznámka: stopy u HD jsou soustřednými kružnicemi a nikoliv spirálou - jako v případě CD).

Z technického hlediska lze prodlevu (latency) rozdělit na tu potřebnou pro nalezení požadované stopy (seek time) a na dobu potřebnou pro natočení ploten do správné polohy (rotational latency). Ta odpovídá průměrně době za kterou se otočí celá plotna o půl otáčky. Obvykle pro nalezení konkrétních dat se totiž hlavička přemístí nad příslušnou stopu, ale pak ještě musí počkat, až se pod ní objeví požadovaný sektor ... a to trvá v průměru právě půl otáčky.

• Rychlost otáčení diskových ploten - uvádí se v otáčkách za minutu. Čím rychleji se disk otáčí, tím se zvyšuje rychlost "datového proudu" a snižuje "rotační latence". V dnešní době lze říci, že 5400 otáček/min. je nižším standardem, 7200 průměrem, 10 000 špičkovou hodnotou (zatím pouze speciální disky) a 15 000ot./min. maximem.

Poznámka: Měření přístupové doby (a také částečně přenosové rychlosti) je, na rozdíl od stanovení kapacity HD, velmi závislé na metodice. Je to něco podobného, jako měření průměrné spotřeby u automobilu (i ta totiž závisí na mnoha podmínkách). Je jasné, že přesun hlavičky na sousední stopu potrvá méně (typicky 1-3ms), než přesun mezi krajními polohami (2.5-3cm za 15-20ms). Různé programy pak zobrazují různé přístupové hodnoty podle toho jakou "sadu přesunu" používají k měření. Každý program tak stanoví svou vlastní "normu" - to je důležité si pamatovat a nesrovnávat "jablka a hrušky". P.S. Výrobci (jako obvykle) uvádějí docela optimistické hodnoty - ty naštěstí však mají skutečný základ - 8.2ms disky bývají skutečně rychlejší než 9ms typy :-))

Cache disku

I disky dnes používají zápisníkové mezipaměti, podobně jako np. procesory. Tyto moduly snižují nesoulad mezi pomalou mechanikou a rychlou elektronikou rozhraní - Cache tvoří vlastně složitý vstupně-výstupní zásobník. Pokud je np. přijat požadavek na čtení dat, které se v cache paměti disku již nacházejí, jsou poskytnuta ihned z a to mnohem rychleji, než by byla přečtena z ploten. Cache navíc funguje jak při čtení, tak při zápisu (ten však nebývá opožděn z ohledem na bezpečnost dat). Poznámka: Dnešní disky mají většinou 2 MB či 8 MB paměti cache, přičemž čím více, tím lépe.

Přenosová rychlost

Přenosová rychlost (Sequential Linear Speed) vyjadřuje trvalý "datový tok" - tedy jaký objem dat je disk schopen za jednotku času zapsat nebo přečíst. Jednotkou přenosové rychlosti jsou MB/s nebo kB/s.

i Zdroj: PCTuning.cz

plotna disku - začíná se zapisovat (poměrně netypicky) na vnější straně disku

Jak vidíte, přenosová rychlost není konstantní, ale mění se v závislosti na poloměru, kde jsou data zapisována (to je přirozené - rychlost otáčení je konstantní, mění se však obvodová rychlost).

Přístupová doba (a latence)

Přístupová doba (Random Access) se uvádí v milisekundách. Říká, za jakou průměrnou dobu je ramémko schopné přemístit čtecí/zápisovou hlavu nad požadovanou stopu. Při čtení mnoha malých souborů (a náhodném čtení) pak toto raménko intenzivně kmitá přechodem na různé stopy (umístěné na různých poloměrech plotny) a to za charakteristického hrčení.

Přesto při formátování, i když je disk vytížen na 100%, je tichý jako pěna - hlavička totiž jen klouže na sousední stopy (poznámka: stopy jsou u HD soustřednými kružnicemi a nikoliv spirálou - jako v případě CD).

K přístupové době je nutné přičíst tzv. rotační latenci - přibližně dobu, za kterou se otočí celá plotna o půl otáčky. Obvykle pro nalezení konkrétních dat se totiž hlavička přemístí nad příslušnou stopu, ale pak ještě musí počkat, až se pod ní objeví požadovaný sektor ... a to trvá v průměru právě půl otáčky.

Příklad: Disk s 10.000 otáčkami /min. (tj. s 166 ot./s) a průměrnou - řekněme mírně nižší - přístupovou dobou 10ms nalezne data rychleji než disk s 5400 ot./min. (což činí 90 ot./s) a přístupovou dobou 8ms, protože jeho celková průměrná přístupová doba je 10ms + 3ms = 13ms (oproti 8ms + 5.5ms = 13.5ms).

i Zdroj: PCTuning.cz