La capacità di archiviazione influisce sulle prestazioni del disco rigido?


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Ho letto da qualche parte che più piccolo (in termini di spazio su disco) i dischi rigidi sono più veloci rispetto agli hard disk equivalenti ma più grandi. Quanto è vero? In altre parole, dire che ho due dischi rigidi. Entrambi sono dello stesso identico marchio e specifiche, ma uno è un 80GB mentre l'altro è da 500 GB. Quale sarebbe più veloce? Oppure capacità di stoccaggio non ha alcun effetto sulla velocità a tutti?


Non riesco a capire il tipo di confusione di idee che ti ha portato a porre questa domanda. Forse puoi illuminarmi sul perché hai pensato questo?
waiwai933,

Bene, ho due dischi rigidi quasi identici; un 500GB e un 80GB. Le loro specifiche sono quasi esattamente lo stesso, e di recente ho dovuto installare un sistema operativo su ciascuno, e sembrava come quella da 80 GB è stato leggermente più veloce (soprattutto l'avvio). Mi stavo chiedendo se la capacità di stoccaggio ha avuto nulla a che fare con essa, o se era qualcosa di completamente estraneo.
Sasha Chedygov,

eseguire il benchmark delle unità con HD Tune. sul loro sito Web troverai anche un ampio browser di risultati per confrontare i tuoi risultati con altre unità dello stesso modello.

Ho avuto un 160 GB di Seagate HD con Win 7, e poi ho spostato in una Seagate 500 GB di HD. Il disco rigido più piccolo era molto più veloce dei 500 GB. Sono stato sorpreso e un po 'deluso. Entrambi i dischi rigidi erano nuovi di zecca. Li ho scambiati solo perché volevo mettere quello più piccolo in un altro computer.

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Ai limiti fondamentali, la risposta è "sì". Maggiore è l'azionamento, per una data tecnologia , più grandi devono essere i cilindri, più pesante sarà il braccio di accesso, ecc., E quindi l'accesso sarà più lento. (La stessa generalizzazione è vera per la RAM.) Ma l'effetto di solito non è molto significativo, poiché una determinata linea di dischi rigidi tenderà a essere progettata a partire dal più grande, per poi ridimensionarsi senza un significativo tuning delle prestazioni.
Daniel R Hicks,

Risposte:


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Una generalizzazione non è utile, ma soprattutto quando si parla modelli simili / stessa serie direi l'unità più grande sarebbe più veloce grazie alla maggiore densità di dati in qualche modo (sia esso più piatti e teste, o semplicemente più denso piatti).

Il modello più grande sarebbe probabilmente più recente come bene e potrebbe beneficiare di firmware e altri miglioramenti produttivi.

Questo è ancora più vero nel mondo di SSD in cui le opzioni di capacità più grandi sono generalmente più veloce a causa di più il parallelismo. D'altro canto, sostenuti rendimento non è sempre il fattore importante di uno SSD rispetto alle unità meccaniche, ma piuttosto la bassa latenza sul piccolo accesso casuale in lettura / scrittura - che sarà lo stesso in maggior parte degli scenari indipendentemente dal numero di chip.


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La dimensione è solo uno dei numerosi considerazioni nel determinare il rendimento effettivo realizzato di un azionamento.

velocità di rotazione è uno dei fattori che determinano la velocità di scrittura. Un disco 15K RPM sarebbe probabilmente più veloce di un disco 10K RPM delle stesse specifiche e le dimensioni. (Supponendo che tutte le cose sono uguali, che essi non sono nella maggior parte dei casi)

La prossima cosa da considerare è l'opportunità in cui la bobina può muovere le testine di lettura / scrittura di cercare o di accesso ai file continuato. La latenza introdotta dalla bobina muovendo testina di lettura / scrittura è forse la più importante sorgente di ritardi nel processo di lettura / scrittura.

La scheda di controllo elettronica e quale connettività BUS supporta è anche un'altra significativa determinazione della velocità. Un buon esempio sono le varie versioni dei dischi SCSI che supportano velocità sempre più elevate con ogni revisione dello standard scsi. Le unità SAS offrono prestazioni adizionali su SCSI, IDE e SATA a causa della maggiore larghezza di banda BUS.

Anche il numero di piatti è un fattore, ma non la considerazione delle prestazioni più critica.


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Ottima panoramica e ti voterei, ma in realtà non hai risposto alla mia domanda. A parità di condizioni , un 80 GB o un 500 GB sarebbero più veloci? So di velocità di rotazione e cerco di latenza, mi stavo chiedendo se la dimensione dell'unità giocato un ruolo in termini di prestazioni.
Sasha Chedygov,

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Nella maggior parte dei casi, l'unità da 500 GB sarebbe più veloce.
Axxmasterr,

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Non puoi. La velocità dell'unità dipende da molte cose, principalmente dalla densità dei dati del disco (la velocità di rotazione è uguale).

Se puoi, tra due dischi con la stessa capacità, utilizzane uno con un numero inferiore di piatti.


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Un numero inferiore di piatti non corrisponde anche a un numero inferiore di testine di lettura / scrittura collegate alla bobina?
Axxmasterr

Presumo che ciò significhi che l'attuatore della testa può muoversi più velocemente nel posizionamento della testa, oltre a migliorare i tempi di rotazione / rotazione.
RCIX

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um ... "voice coil"? Non stiamo parlando di dischi rigidi, non altoparlanti?
Chris Pietschmann

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Sfortunatamente, alcuni hanno erroneamente esteso l'idea che un numero inferiore di piatti e teste R / W avvantaggino sempre le prestazioni.
segatura

Nei server e nelle configurazioni RAID più piatti significa più prestazioni, perché i lavori di lettura / scrittura possono essere suddivisi in pezzi e fatti contemporaneamente su più teste e piatti contemporaneamente. (So ​​che la Q riguarda singole unità e desktop, volevo solo uscire dal meme "lower platters == better" prima che arrivasse troppo lontano)
matt wilkie,

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http://www.tomshardware.com/reviews/understanding-hard-drive-performance,1557-3.html

Alta densità dei dati è auspicabile, in quanto ha un impatto positivo sulle prestazioni di trasferimento dati: il più bit l'unità può leggere contemporaneamente, più veloce è. Di conseguenza, un nuovo disco rigido da 7.200 RPM da 3,5 "supera sempre un modello precedente. Tuttavia, i tempi di accesso non beneficiano di densità di archiviazione più elevate, poiché il posizionamento della testa non può essere accelerato senza mettere a dura prova i componenti.


L'uso della parola "contemporaneamente" per quanto riguarda la lettura dei dati è fuorviante, se non imprecisa. È attivo solo un head R / W alla volta e il flusso di dati è bit seriale.
segatura

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Se la tua domanda erano circa le dimensioni fisiche delle unità, allora sì - un 2.5" da 7200 RPM è più veloce di un drive da 3.5" 7200 rpm delle stesse dimensioni. Le testine di lettura-scrittura non si ha bisogno di muoversi per quanto.


No stavo chiedendo la capacità di archiviazione, ma bene sapere, grazie.
Sasha Chedygov

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Un HDD da 2,5" in genere hanno un più piccolo, più lento e più preciso attuatore testa (aka bobina), rispetto a una classe simile di 3.5" HDD. Il risultato è che essi tendono ad avere molto simile tempi di ricerca, nonostante le differenze di dimensioni piatto.
segatura

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In generale sono d'accordo le risposte di tutti gli altri. Dati due dischi rigidi con ogni essere parità di altre condizioni l'unità con una maggiore densità di dati sorpasserà quella con minore densità dati.

Mi vengono in mente due scenari in cui una capacità disco più grande è un danno per le prestazioni. In entrambi i casi non è l'unità che è il collo di bottiglia, ma il sistema di file.

  • La formattazione del disco

Questa è semplicemente una questione di buon senso. Dal momento che la formattazione tocca ogni byte in un'unità una capacità disco più grande ci vorrà più tempo per formattare. Dal momento che questo di solito è fatto solo durante l'installazione del sistema operativo non è davvero un problema. Nella maggior parte dei casi la sua inutile per eseguire un'operazione completa disposizione in ogni caso.

  • Sbattere contro i limiti del file system in uso

Il miglior esempio di ciò è stato il punto in cui le capacità dell'unità hanno iniziato a spingere i limiti del file system FAT. Senza diventare troppo tecnico, il FAT è stato progettato per le capacità del disco una frazione della dimensione dei suoi limiti teorici. limite di FAT16 è stato di circa 2 GB, ma come partizioni avvicinati questo limite non solo hanno sprecare una notevole quantità di spazio, ma le prestazioni generali del sistema di file degradato. FAT32 ha rotto la barriera da 2 GB e ha funzionato meglio di FAT16 ma ha riscontrato lo stesso problema quando le capacità del convertitore hanno iniziato ad avvicinarsi al limite teorico (circa 2 TB, ma sarebbe ridicolo persino tentare)

Ogni file system presenta condizioni di esecuzione migliori e peggiori diverse. I moderni file system sono progettati per mantenere almeno le prestazioni se non per migliorarle man mano che la capacità dell'unità aumenta a scapito delle prestazioni inferiori su unità di piccole dimensioni. Un ragionevole compromesso in considerazione delle capacità di guida continua a crescere.


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Un hdd ha alcuni piatti. Se sia 80g che 500g hanno lo stesso numero di piatti. Ciò significherebbe che il sistema operativo installato rientrerebbe in diversi piatti sull'80G, mentre come 1 o 2 piatti sul 500G.

Ogni piatto avrebbe la sua lettura e scrittura. Quindi sull'80G è servito da più teste rispetto al 500G. Quindi è più veloce.


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La capacità di archiviazione influisce sulle prestazioni del disco rigido?

Basato esclusivamente sulla capacità di memoria: No.

Tuttavia, un'unità più grande (come in, con una maggiore capacità di archiviazione) tende ad essere più moderna e più veloce. Quindi in pratica: spesso sì.


Da un punto di vista meccanico, e ipotizzando la ruggine rotante:

  • Un'unità è più veloce se gira più velocemente (più RPM).
    Questo significa più piatto che gira sotto la testa destra in un periodo di tempo e meno tempo in attesa che un settore arrivi sotto la testa.
  • Un'unità più moderna ha spesso una maggiore densità di dati. Pensalo come leggere un libro (alla stessa velocità). Quando scrivi in ​​lettere più piccole puoi leggerne / scriverne di più alla stessa distanza.
  • Una guida più moderna tende ad essere più grande e presenta altri vantaggi tecnologici (ad esempio un movimento più veloce della testa).
  • Guidare con più piatti è spesso più veloce perché un interruttore principale è più veloce dell'attesa di mezzo tempo di rotazione. E più piatti hanno una capacità maggiore.

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"Tipo"

Per la rotazione della ruggine / dischi rigidi tradizionali ci sono alcuni elementi che determinerebbero la velocità.

dimensioni del piatto : un HDD da 2,5 pollici sarebbe più veloce di un HDD da 3,5 pollici, con tutte le altre cose uguali. C'è una 'superficie' più piccola da cercare e molto spesso una velocità di lettura migliore. Ciò è probabilmente più vero con le unità aziendali poiché una tipica unità da 2,5 pollici è ottimizzata per laptop.

la dimensione della cache influirebbe sulla "burstiness" delle velocità di trasferimento. Le cache di ram più grandi sono migliori e alcune unità moderne hanno una cache ssd enorme. Questo potrebbe essere un fattore critico poiché è probabile che un'unità più recente abbia una cache più grande. Se abbiamo un SSHD - un ibrido con una grande cache nand , vedresti sicuramente una differenza lì.

la velocità di rotazione influisce sulla velocità di ricerca e sul rendimento, più veloce è più veloce.

Più piatti significano una maggiore produttività (poiché i dati possono essere acquisiti da ciascuno di molti piatti) ma in alcuni casi i tempi di ricerca sono influenzati, poiché le teste si muovono sullo stesso attuatore.

interfacce sono importanti. Probabilmente sei su SATA, anche se 80 GB e 250 GB sono più o meno nel momento in cui siamo passati da PATA. Le unità SAS hanno una codifica leggermente più efficiente, pipeline di dati più ampie e in alcuni casi possono essere più veloci. Le unità di ultima generazione sono sospese direttamente dal bus PCI e sono incredibilmente veloci . Dubito che questo rientri nello scopo qui.

Nel questo caso specifico, tuttavia, è probabile che un'unità da 250 GB più moderna avrebbe caratteristiche di prestazione migliori rispetto a un'unità da 80 GB con la stessa velocità di rotazione

Con SSD, la cache è ancora un fattore. Tuttavia, il numero di canali e il fatto che gli SSD siano storage ad accesso casuale significa che tutte le altre cose ugualmente un SSD più grande in genere sarebbe più veloce e dividere le letture tra i chip nand.


SAS utilizza le stesse velocità di trasferimento e codifica di livello inferiore di SATA. La differenza sta nella struttura dei blocchi di comandi. SAS utilizza i comandi SCSI anziché i comandi ATA, ma ciò non influisce sulla velocità effettiva. Esiste principalmente una corrispondenza 1: 1 tra i due set di comandi, almeno dove è importante. Ovviamente, le unità SAS sono molto più costose in quanto soddisfano il mercato aziendale e quindi tendono a fare un po 'più di sforzo per persuadere tutte le prestazioni possibili. A meno che non si utilizzino enclosure e SAN raid hardware, non si noterà alcuna differenza.
psusi,

Va anche a 12 gbps. Ho detto "alcuni casi"
Journeyman Geek

Il più grande vantaggio di SAS (imho) non è nelle prestazioni (che tendevano ad essere un po 'più lente usando il comando SCSI rispetto ad ATA), ma nel corretto recupero degli errori e moltiplicatori di porte ben funzionanti. Nessuno dei due tende ad avere importanza per SOHO.
Hennes,

@JourneymanGeek, lo fanno adesso? In passato entrambi hanno intensificato insieme (poiché condividono il 100% del livello PHY) da 1,5 a 3 a 6 gbps ... Mi chiedo perché la pausa ora? Probabilmente così nuovo che il nuovo standard SATA che lo introduce non è ancora uscito.
psusi,

Ho visto porte SAS a 12 gbps. Sospetto che il futuro dello storage SOHO veloce sia in NVMe, che utilizza connettori in stile SAS ma un'interfaccia elettrica e logica molto diversa basata su PCIe
Journeyman Geek

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Suggerirei di eseguire test su_the_same_drive piuttosto che su due modelli diversi, indipendentemente da quanto possano essere simili.

Gli HDD sono supporti molto lenti rispetto ai processori e anche un singolo collegamento diverso nel percorso di I / O potrebbe significare prestazioni superiori o inferiori.

Quello che suggerirei è usare LVM su Linux per simulare un'unità a bassa capacità su un HDD. Diciamo che circa il 10-15% della capacità totale dell'HDD. Eseguire un ciclo di carico di lavoro che si desidera verificare.

Quindi espandere il numero di blocchi nell'unità logica utilizzando LVM a piena capacità. Svuota la cache dei blocchi di Linux. E di nuovo esegui il tuo ciclo di carico di lavoro.

Nella mia esperienza personale, prestazioni (10% HDD) >> prestazioni (100% HDD). Temo di non avere prontamente a portata di mano i dati sulle prestazioni. Eseguirò un paio di test e pubblicherò i risultati qui.

Ciò su cui la risposta di tutti qui si sta concentrando è la densità del disco. Un fattore che manca alla risposta di quasi tutti è la "lunghezza di rotazione". Se hai un numero minore di blocchi, attraversi meno lunghezza sulla superficie del disco, il tempo di rotazione diminuisce enormemente.

Mentre la densità del disco ti dà più dati per pollice quadrato, nella mia esperienza la lunghezza di rotazione porta una condivisione molto più alta nella latenza del disco. Ho visto un peggioramento delle prestazioni di 10 volte passando dal 10% della capacità dell'HDD al 100% della capacità dell'HDD per la stessa densità. Anche se unità con capacità più elevata offrono una densità 10 volte (che dubito), il disco dovrebbe comunque ruotare più per coprire un numero maggiore di blocchi.

Quindi l'effetto di una maggiore densità è in qualche modo annullato dal maggior numero di blocchi.

Per un esempio pratico, guarda le unità SAS. Cosa pensi sia la capacità comunemente disponibile per gli HDD SAS? È di 300 GB. In un mondo di unità SATA da 1 TB di capacità, le aziende sono abbastanza stupide da vendere unità con una capacità del 30% a prezzi super premium.


La differenza tra un'unità SAS da 10k-15k rpm e un'unità SATA da 7200 rpm è enorme, su molti livelli. Non è possibile confrontare facilmente l'uno con l'altro più di quanto si possa guardare in qualsiasi altra singola metrica e concludere che ogni elemento è "molto meglio" di un altro.
un CVn

Qual è il motivo del voto negativo di questa risposta? Non solo unità sas e sata ... anche le unità sata possono essere molto diverse l'una dall'altra ... questo è esattamente il motivo che ho indicato nella mia risposta per utilizzare la stessa unità per il benchmarking piuttosto che due modelli diversi.
filosofo.
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