Все вы знаете, что жёсткий диск является единственным в компьютерной системе электронно-механическим устройством, если не считать СD/DVD-приводы. Увеличивая свои показатели в объёме и скорости, на его «плечи» ложится ещё и груз ответственности за собственную надёжность, и он ещё должен обеспечить комфортные условия работы пользователя.

Шум

Шумит в компьютере не только винчестер, но ещё и ряд вентиляторов: блока питания, центрального процессора и видеокарты. Во многих случаях сила их шума не превышает 34 дБ. Выходит, что если шум жёсткого диска не будет превышать это значение, то его мы и не будем слышать. Зачастую так оно и есть.Но не всегда.

Различаются в жёстком диске два вида шума: шум в режиме холостого хода и шум в режиме поиска/записи данных. Шум холостого хода чаше соответствующий 30-32 дБ, мы даже не всегда замечаем. А вот при поиске данных шум увеличивается на 4-5 дБ, что не ощутить его уже просто невозможно.

Небольшое отступление: в бытовых условиях жёсткий диск может использоваться не только в компьютерной системе, но и в различных аудио- и видеоустройствах. В них же редко встречается встроенный вентилятор, а значит, шум. издаваемый жёстким диском, куда отчётливее становится слышимым. Идеальным вариантом считается, если винчестер при работе холостого хода издаёт шум не более 24-25 дБ и при поиске на 2-3 дБ выше. В такие параметры почти вписывается, например, жёсткий диск Seagate Barracuda.

При работе жёсткого диска в режиме холостого хода шум могут издавать только подшипники шпинделя двигателя. Используемые в своё время металлические, а затем керамические давно уже заменены теперь гидродинамическими (жидкостными). Поэтому-то двигателя почти (или почти) неслышно. Кроме того, производителями уделено внимание и на поглощение издаваемого шума. Сюда можно отнести и специальные материалы для изготовления корпуса, его толщину и использование специальных звукопоглощающих прокладок.

Другое дело при поиске/записи данных - при перемещении головки начинают порой издавать такое пение, что соловьям не угнаться. Как правило, в жёстких дисках используется двухпозиционный механизм перемещения блока магнитных головок - разгон, потом торможение. Такой механизм способствует наиболее максимальному быстродействию.

Шум есть, и надо с ним бороться, для этого производители жёстких дисков напридумывали ряд технологий уменьшения акустического шума. Вот примеры.

Один из лидеров компьютерного рынка, компания Seagate, давно уже применяет в своих винчестерах микродвигатели с гидродинамическими подшипниками, которые носят название SоftSопiс. Также реализована технология Sound Barrier Technology, с помощью которой осуществляется режим «тихого» поиска. В жёстких дисках серии Momentus (обычно используемых в портативных компьютерах - ноутбуках) можно наблюдать применение технологии QuietStep. которая обеспечивает снижение шума в момент парковки головок. Кто-то наверняка встречался и с технологией SeaShield - это резиновая «рубашка» на винчестере, которая тоже «улучшает» звуковые параметры жёсткого диска.

Если вы являетесь обладателем жёсткого диска компании Samsung, то на вас «работают» две её известные технологии: NoiseGuard - особая форма короба жёсткого диска и применение звукопоглощающих материалов. В результате: снижение акустического шума на частотах, наиболее восприимчивых нашим слухом. Технология SilentSeek служит уменьшению шума при поиске данных и реализована в особом перемещении магнитных головок.

Хотя исчезли из продажи жёсткие диски компании Maxtor, но во многих компьютерах они ещё живут и работают. И помогает им в этом технология Quiet Drive Technology Plus, т.е. «тихий поиск». Кроме того, минимальный уровень шума обеспечивается и наличием гидродинамических подшипников (FDB) микродвигателя.

Всё то же самое можно сказать и про жёсткие диски других компаний: Hitachi, Western Digital и Fujitsu - микродвигатели с использованием гидродинамических подшипников, демпфирующие прокладки и т.д. Кроме того, компанией Western Digital была заявлена технология шумоподавления - Whisper Drive.

Ударные воздействия

Достаточно часто жёсткие диски сокращают свой срок жизни за счёт получения ударных воздействий, и как это звучит ни парадоксально, но факт остаётся фактом. В связи с чем производителями также разработан ряд технологий, предотвращающих вредные воздействия ударных нагрузок.

Так, например компания Seagate для этого использует технологию GFP (G-Force Ргоtесtiоп), что обеспечивает большую степень защиты двигателя, подшипников вращения шпинделя, дисков, гибкого держателя головок и самих головок. Технология ОРRС (Onсе Рег Revolution Compensation) обеспечивает коррекцию головок на каждый оборот диска. В некоторых жёстких дисках компании Samsung встречается технология защиты от ударов ImpactGuard и Shock Skin Bumper. Антишоковую оснастку можно встретить и в ряде винчестеров других производителей.

Если вам в документации к жёстким дискам пришлось встретить информацию об использовании технологии AirLock, то знайте, что это всего лишь защёлка. Но практическая польза от неё достаточно велика, так как она сильно спасает винчестер при ударах или падениях, обычно сопровождаемых выходом головки из парковочной зоны в рабочую и прилипанием к поверхности диска.

Для винчестеров 2,5 дюйма, кроме того, разработана специальная технология, учитывая мобильность устройств, где используются подобные жёсткие диски. Это своеобразный антишоковый парковщик, который мгновенно фиксирует головку в момент удара, когда накопитель находится в работе, Т.е. головки находятся в рабочей зоне. Обычно это пластиковая конструкция, сбалансированная особым образом, которая в свободном состоянии болтается (это можно даже услышать, если повертеть диск в руках), а в момент удара конструкция стопорит штангу блока головок и не даёт ей двигаться.

Повышение производительности

А вот и ещё одна известная технология: NCQ (Native Command Queuing) - технология маршрутизации запросов.

Что в нашей системе до сих пор «является самым слабым звеном»? Догадались? - жёсткий диск. При обращении к жесткому диску значительная часть времени уходит на поиск необходимых дорожки и сектора для считывания или записи данных. С ростом производительности всех компонентов системы растёт и производительность винчестеров - не заметить это нельзя: увеличивается скорость вращения шпинделя, увеличивается объём жёстких дисков вследствие увеличения плотности записи данных. Но... Прирост производительности от этого мало выигрывает, а вот цена винчестера возрастает. Вот если задействовать NCQ, то...?

Технология NCQ пришла к нам со SСSI-винчестеров, где служит оптимизации передачи данных посредством интерфейса, благодаря чему можно наблюдать значительное повышение производительности. В SСSI-винчестерах существует ещё одна аналогичная технология ТСО (Tagged Command Queueing), которую производители НDD одно время пытались «пристроить» В жёстких дисках РАТА. Но ничего из этого не получилось, а вот на интерфейсе Serial АТА это вполне удалось с технологией NCQ. В спецификации Serial АТА - I она стала дополнительной функцией, но и в SATA II, несмотря на то, что должна была стать обязательным компонентом, всё ещё остаётся всего лишь как дополнение.

Тем не менее среди подавляющего большинства жёстких дисков технология сортировки очереди команд, а именно так звучит дословный перевод «Native Command Queuing», стала в последнее время достаточно «популярной». Очередь команд позволяет диску предвидеть, какие данные были затребованы и что необходимо записать, тем самым позволяя оптимизировать эффективность передачи данных, значительно увеличивая производительность. Host-контроллер может отдавать множественные команды устройству (до 32 команд), не ожидая завершения выполнения команды этим устройством, вследствие чего происходит максимально быстрое позиционирование головок. Количество перемещений головок для чтения и/или записи информации уменьшается, а отсюда и сокращение суммарного времени на выполнение операций. Например, при поступлении запроса считать данные с 10, 11, 32 и 75 дорожек, а головка, находясь в этот момент на 33-й дорожке, не будет «шариться в потёмках», начиная чтение с 11-й дорожки, а сначала возьмёт данные с 32-й и только потом отправится на 11-ю.

Выигрываем мы, мгновенно получая информацию, выигрывает от этого и жёсткий диск: траектория «полёта» головки упрощается, а значит, снижается нагрузка на блок магнитных головок, да и количество оборотов шпинделя сокращается. Следовательно, диск прослужит немного дольше за счёт уменьшения его механического износа.

Всё это хорошо. Да только польза от всего этого проявляется лишь в многозадачной среде, с массой запросов к винчестеру, к его различным участкам. В качестве примера может служить, например, серверная система. Домашний же пользователь, с его линейными операциями чтения/записи, где сортировка вовсе не требуется, пользы от такой «полезняшки» получит почти нуль, а NCQ тем не менее трудится в «поте лица», нагружая при этом контроллер. Надо это вам или нет - решайте сами. Но если же вы всё-таки решили воспользоваться данной технологией, то...

1. Требуется поддержка технологии NCQ со стороны самого винчестера. Сейчас это не редкость. О поддержке вашим жёстким диском этой технологии можете выяснить либо при покупке, прочитав характеристики, либо на сайте производителя вашего НDD.

2. Наличие соответствующего драйвера в операционной системе, который устанавливается в момент её инсталляции.

3. Поддержка технологии со стороны контроллера SATA материнской платы (или внешнего, к которому подключен винчестер). Соответствующую информацию также узнавайте при приобретении материнской платы у продавцов или же на сайте изготовителя вашей материнской платы.

И всё же толк от этой фишки есть. В случае выполнения дефрагментации раздела на жёстком диске. 3десь как нигде можно «почувствовать» присутствие этой технологии. Время на выполнение задания уменьшается значительно.

О самых различных технологиях, применяемых в жёстких дисках, можно ещё рассказывать достаточно долго. Если же у вас появился интерес к этой теме, то непременно советую посетить сайты производителей винчестеров. Там вы сможете познакомиться не только с используемыми технологиями, но и узнать много другой полезной для себя информации.