Как выбрать жесткий диск

Каждый обладатель компьютера рано или поздно сталкивается с необходимостью покупки жесткого диска. Либо места на старом накопителе хронически не хватает, либо он вообще вышел из строя – в любом случае рано или поздно вы столкнетесь с проблемой выбора. Производителей много, корпуса разные, в характеристиках указана куча непонятных цифр и слов – все это путает и сбивает с толку.

Чтобы сделать правильный выбор, необходимо понимать, что означают и на что влияют те или иные параметры жестких дисков. Но сначала давайте разберемся, как вообще устроен HDD (Hard Disk Drive).

Информация в таком накопителе хранится в магнитном виде на алюминиевых или стеклянных пластинах, покрытых ферромагнитным материалом. Электрический привод вращает эти пластины, и специальные головки считывают или записывают на них данные. Головки не касаются пластин – они «парят» над ними благодаря воздушному потоку, который образуется при вращении пластин. Их касание может повредить ферромагнитное покрытие, поэтому до тех пор, пока пластина не наберет нужную скорость, головка «отдыхает» в нейтральном положении.

Чем больше пластин содержит конструкция, тем больше объем (и цена) накопителя, но тем ниже его надежность. Поэтому производители стараются удерживать количество пластин в разумных пределах (в современных моделях их обычно от 2 до 7) и увеличивать плотность записи. Основное достоинство HDD в сравнении с другими видами накопителей – это большой объем хранимых данных и его низкая удельная стоимость.

Объем

Первый серийный накопитель на жестких дисках, IBM 350 RAMAC был размерами с двухкамерный холодильник, весил около тонны и мог хранить «аж» 3,75 МБ информации. Но это было в далеком 1956 году. Современные жесткие диски имеют гораздо больший объем. В домашних компьютерах в основном используются модели емкостью от 250 ГБ до 6 ТБ.

Для офисного рабочего компьютера достаточно 500 ГБ, а, скажем, для видеомонтажа и 15 ТБ может не катастрофически не хватать. Поэтому с требуемым объемом вам придется определиться самостоятельно. Ставить дорогой вместительный диск в рабочий ПК, на котором будут стоять только операционная система и офисные приложения, довольно бессмысленно.

Очень важно знать, под какой ОС вы планируете работать с вашим диском, и какая файловая система будет на нем задана. Например, Windows XP х32 (и более старые версии) не работает с томами объемом более 2 ТБ. К тому же особенности самой материнской платы могут накладывать ограничения на емкость HDD – если вы собираетесь купить диск объемом 4 или 6 ТБ, загляните сначала в инструкцию к плате.

Форм-фактор

Форм-фактор определяет физические размеры жесткого диска и, соответственно, возможность его установки в те или иные устройства. На сегодняшний день наиболее распространены модели форм-фактора 3,5″ и 2,5″. Первые из них используются в стационарных ПК, хранилищах данных, серверах – в общем, в более габаритных системах. Накопители второго вида легче и более экономны, поэтому их применяют в ноутбуках и портативных компьютерных системах. Нужно отметить, что при помощи специального переходника диск 2,5″ можно легко установить в отсек, рассчитанный на формат 3.5″.

Существуют накопители и меньших размеров (например, 1,8″), но они ориентированы на более специфические ультракомпактные устройства и встречаются относительно редко.

Скорость

Чем выше скорость вращения магнитных пластин, тем быстрее (производительнее) жесткий диск. Правда, с ростом скорости увеличиваются его энергопотребление и шум. Самые распространенные модели имеют частоту вращения 5400, 5900, 7200 или 10000 об/мин.

Диски с частотой 5400-5900 об/мин – оптимальный вариант для рабочего компьютера или ноутбука. Они тихо работают, слабо греются и довольно экономичны. Реальная скорость передачи данных у таких моделей достигает 150 МБ/сек. Как правило, чем меньше скорость вращения, тем дольше прослужит накопитель, поэтому HDD, используемые в серверах и электронных хранилищах, обычно относятся к этой же категории.

Модели с частотой 7200 об/мин подойдут для стационарных компьютеров среднего и топового класса. Реальная скорость чтения/записи таких накопителей достигает 180 МБ/с.

Суперскоростные HDD с частотой 10000 об/мин и больше – это дорогие и шумные устройства. Объем у таких накопителей довольно небольшой, и они ощутимо нагреваются при нагрузке, поэтому рекомендуется устанавливать на них дополнительную систему охлаждения.

Скорость передачи данных составляет примерно 200-250 МБ/с. Отметим, однако, что с развитием и удешевлением твердотельных накопителей (SSD) смысл в покупке таких сверхбыстрых HDD постепенно пропадает.

Еще одна важная характеристика скорости работы жесткого диска – IOPS (Input/Output Operations Per Second). Эта величина показывает, сколько операций ввода/вывода данных за секунду может сделать накопитель. Вычисляется она путем измерения скорости записи и чтения небольших (единицы-десятки килобайт) блоков данных – как в последовательном, так и в случайном порядке.

Как правило, значение IOPS не указывают в общих характеристиках – его можно найти в документации к накопителю или в результатах тестирования на специализированных ресурсах. У бытовых накопителей это значение лежит в пределах 75-200. Чем выше показатель IOPS, тем быстрее накопитель справляется со множеством параллельно запущенных задач и одновременных запросов.

Объем буфера

Буфер – это быстрая промежуточная память HDD. Она служит для сглаживания разницы между скоростями чтения/записи и последующей передачи информации по интерфейсу. К тому, она позволяет последовательно считывать данные с близких участков магнитного диска, собирая их затем в нужный файл, что существенно повышает скорость чтения.

Теоретически, чем больше объем буфера, тем лучше, но на практике это не всегда так. Если компьютер используется только для доступа в Интернет, просмотра видео или офисных приложений, то смысла в дорогом накопителе с буфером 128 МБ просто нет. Для ноутбука достаточно HDD с 16 или 32 мегабайтами буферной памяти. Для стационарного ПК можно ограничиться величиной 64 МБ.

Если точнее – операционную систему, сложный софт и требовательные игры лучше устанавливать на диск c объемным (в разумных масштабах) буфером, а вот хранить любимые фильмы, музыку и фотографии можно и на более скромном (по этому параметру) накопителе.

Интерфейс

Интерфейс – это способ (как кабель с разъемами, так и протокол передачи данных по нему), при помощи которого жесткий диск соединяется с материнской платой. Самым распространенным в настоящее время является интерфейс последовательного подключения SATA, который существует уже в трех вариантах (поколениях) – SATA, SATA II и SATA III.

Внешне они абсолютно одинаковы, и отличаются только своей пропускной способностью. SATA-интерфейс мог передавать до 150 МБ/с, SATA II – 300 МБ/с, SATA III – до 600 МБ/с. Как правило, все они взаимозаменяемы: скажем, если на вашей материнской плате есть только порты SATA II, то вы можете подключить к ней и HDD с интерфейсом SATA первого либо третьего поколения. Но встречаются и редкие исключения, так что лучше предварительно заглянуть в инструкцию от накопителя и убедиться в совместимости. Если диск с SATA III подключить в порт SATA II, он заработает, но скорость передачи данных будет ограничена пропускной способностью интерфейса на материнской плате.

Конечно же, SATA – не единственный интерфейс подключения накопителя. В компьютерах прошлых поколений использовался порт параллельного подключения IDE, но производство таких дисков уже прекратилось. Если вам нужен новый жесткий диск, а менять материнскую плату не хочется, можно воспользоваться специальным переходником SATA-IDE.

В более сложных системах (серверах, дисковых массивах) иногда встречается интерфейс SAS, обладающий более широкими возможностями по сравнению с SATA. Основные преимущества SAS-интерфейса – возможность применения длинных кабелей передачи данных (до 10 м) и подключения множества SAS-устройств к одному порту.

В домашних условиях устройства такого рода практически не используют. Но на всякий случай полезно знать, что SAS обратно совместим с SATA второго и третьего поколений, то есть к SAS-системе можно подключать накопители с интерфейсами SATA II и SATA III.

Прочие характеристики

Есть и другие параметры, на которые стоит обращать внимание при выборе.

1. Уровень шума – это средняя громкость звука, издаваемого механическими частями жесткого диска при работе. Для домашнего применения этот параметр очень важен. Если вы терпеть не можете посторонние звуки, не стоит покупать модель с уровнем шума выше 25 дБ.
2. Потребляемая мощность не так уж важна для стационарного ПК, а вот для ноутбуков этот параметр достаточно критичен.
3. Время наработки на отказ – «запас прочности» накопителя. Магнитные свойства покрытия пластин HDD со временем снижаются, и диск теряет свою емкость (зачастую вместе с хранимой информацией). Чем выше эта цифра, тем надежнее жесткий диск. Данная характеристика довольно важна для серверов и хранилищ информации.
4. Тип коннектора питания нужно знать для проверки совместимости жесткого диска с материнской платой. Традиционному белому MOLEX-коннектору пришел на смену SATA-разъем, который предусматривает шину питания 3,3 В (помимо привычных 5 В и 12 В). Однако эта шина используется не во всех SATA-накопителях, поэтому во многих случаях можно обойтись и просто переходником MOLEX/SATA.

SSD-накопители

Относительно недавно на рынке появились твердотельные накопители – SSD (Solid State Drive). В них информация хранится не на магнитных пластинах, а в микросхемах памяти. Появились такие устройства еще в 1978 году, но коммерческое их использование началось значительно позже. И хотя они радикально отличаются конструкцией от жестких дисков, функционально они схожи с HDD, поэтому мы считаем необходимым рассказать и о них.

SSD-накопители делятся на два вида по типу используемой в них памяти: RAM (как в оперативной памяти ПК) и NAND. Первые – очень дорогие и обладают исключительным быстродействием. Используют их в основном для ускорения крупных баз данных или промышленных графических систем.

NAND-накопители, о которых пойдет речь дальше, появились значительно позже и первое время уступали жестким дискам не только в объеме, но и в скорости. Но несколько лет назад ситуация поменялась, SSD превзошли HDD в скорости чтения/записи и «ушли в отрыв» (значение параметра IOPS у топовых моделей составляет сотни тысяч единиц). К немногочисленным недостаткам (надеемся, временным) можно отнести высокую цену и скромный по сравнению с HDD объем.

Производятся SSD-накопители разных форм-факторов. Самый распространенный из них – это плата в корпусе 2,5″. Он универсален – такие модели можно установить в ноутбук или стационарный ПК (через переходник). Подобные накопители оснащены интерфейсом SATA III и SATA-коннектором питания; скорость чтения/записи у них достигает 550 МБ/с. Есть и модели в корпусе 1,8″, но они встречаются намного реже.

Существуют и бескорпусные накопители. М.2 – плата шириной 22 мм и длиной 42, 60, 80 или 110 мм. Для подключения такого модуля необходим соответствующий порт M.2.

Такие SSD-накопители применяются в современных стационарных ПК и обеспечивают скорость до 10 Гб/с. Планируется применять этот интерфейс и в портативных устройствах. В названии такого накопителя всегда присутствуют четыре цифры, означающие его размеры: например, 2242 – это плата 22х42 мм.

Если в вашем компьютере есть М.2-порт, перед покупкой обязательно посмотрите в инструкции, какого размера платы SSD и с каким коннектором можно использовать. Уже существуют коннекторы трех типов – В (вырез слева), М (вырез справа) и ВМ (вырезы с обеих сторон). Будут появляться и другие виды интерфейсов M.2 с другими буквами, так что будьте внимательны.

Платы формата mSATA используются в основном в ноутбуках, и изредка – на материнских платах стационарных ПК. Это модуль размером 30х50,95 мм; он изначально разработан для применения в компактных устройствах, в которых не помещается накопитель форм-фактора 2,5″. В перспективе на смену этому форм-фактору придет M.2.

Такие накопители устанавливаются в mSATA-слот. Внешне он очень похож на порт Mini PCI-E, но на электрическом уровне они несовместимы – будьте внимательны.

Есть еще один тип интерфейса для SSD – SATA Express, реализованный на линиях PCI Express 2.0. Накопители, предназначенные специально для него, только начали появляться. Этот порт обратно совместим с обычными SATA-устройствами. Для подключения используется специальный переходник на один четырехконтактный разъем питания и два семиконтактных SATA III.

И, наконец, самые мощные на данный момент SSD-накопители – платы под слот PCI-E 2.0, всем знакомый порт на материнской плате стационарного ПК. Пропускная способность такого порта второй ревизии на скорости х4 в двухстороннем режиме составляет 32 Гб/с.

Скорость чтения/записи у таких устройств колоссальна – к примеру, у модели Asus Raidr Express 240 GB эти значения превышают 800 МБ/с.

Появились подобные накопители относительно недавно, и пока используются только в мощных стационарных ПК. Стоят они немало, но существенно ускоряют работу системы, и поэтому имеют огромный спрос у геймеров – современные игры требуют серьезных ресурсов.

Гибридные накопители

Успех SSD-технологий привел к появлению так называемых гибридных накопителей – SSHD (Solid State Hybrid Drive). Они представляют собой обычный жесткий магнитный диск с дополнительным SSD-кэшем.

Как правило, этот кэш имеет объем 8 ГБ. Иногда встречаются и большие значения, но цена таких накопителей существенно выше, и они не особо популярны. В SSD-части операционная система хранит наиболее используемые данные, к которым она часто обращается, и доступа к ней пользователь не имеет.

Такое решение позволяет значительно ускорить работу системы – в частности, скорость загрузки ПК. Однако общая скорость (IOPS) у SSHD лишь примерно на 15% выше, чем у обычных HDD. Отметим, что у гибридных дисков есть и традиционный буфер объемом несколько десятков мегабайт. Для получения максимально возможной производительности настоятельно рекомендуется использовать для подключения SSHD-накопителей интерфейс SATA III.

Частота оборотов магнитных дисков у гибридных накопителей такая же, как у традиционных HDD. Единственное – ввиду и так неплохих скоростных параметров SSHD с частотой выше 7200 об/мин не выпускаются. Низкое энергопотребление и достаточно высокая производительность подобных накопителей позволяет успешно применять их в ноутбуках, а также в качестве системного диска стационарных ПК.

Итоги

Производством накопителей занимается множество компаний – Seagate, Western Digital, Toshiba  (HDD),  Intel,  OCZ, Kingston (SSD) и многие другие. Кто из них «лучше» – сказать сложно: жесткая конкуренция не дает фирмам права на ошибку. Поэтому выбор стоит делать, исходя из характеристик и назначения накопителя. Компании маркируют свою продукцию по предполагаемой области применения – к примеру, серия Purple дисков Western Digital предназначена для систем наблюдения, а или серия Red – для систем хранения данных.

Если вам нужен накопитель для хранения большого количества данных (скажем, фильмов, фотографий и т. д.) – обратите ваше внимание на HDD с буфером 64 МБ и скоростью 5400-7200 об/мин: такие диски недороги и имеют большой объем. Для серверов также есть прекрасные серии HDD-накопителей – например, Seagate Pipeline или Constellation или Western Digital Red, обладающие повышенной надежностью. Если вам не нужна мощная система для игр или видеомонтажа, но вы не любите «тормоза» ОС – лучшим выбором станет SSHD-гибрид, совмещающий в себе быстродействие системы SSD и цену HDD. Ну а любителям скорости и высоких мощностей определенно стоит присмотреться к SSD-накопителям.

Изображения взяты из источников: pixabay.com