Обзор производительности современных накопителей

Поддерживаемые технологии и функция TRIM

SSD диск, в зависимости от модели и установленного в нем контроллера, может поддерживать различные технологии, призванные улучшить его работу. Многие производители разрабатывают свои фирменные технологии, которые приносят больше пользы в плане маркетинга, чем реальной пользы пользователям. Я не буду их перечислять, эта информация есть в описаниях конкретных моделей.

Самой важной функцией, которая должна поддерживаться любым современным SSD является TRIM (уборка мусора). Ее работа заключается в следующем

SSD диск может записывать данные только в свободные ячейки памяти. Пока свободных ячеек достаточно, SSD диск записывает данные в них. Как только свободных ячеек становится мало, SSD диску нужно очистить ячейки, данные из которых уже не нужны (файл был удален). SSD без поддержки TRIM производит очистку этих ячеек непосредственно перед записью новых данных, что значительно увеличивает время операций записи. Получается, что по мере заполнения диска скорость записи деградирует.

SSD с поддержкой TRIM, получив уведомление от операционной системы об удалении данных, также помечает ячейки в которых они были как неиспользуемые, но производит их очистку не перед записью новых данных, а заранее в свободное время (когда диск используется не очень активно). Это и называется уборкой мусора. В результате скорость записи всегда поддерживается на максимально возможном уровне и сейчас это умеют все SSD.

Время доступа

Время доступа определяет с какой скоростью диск находит требуемый файл после получения запроса от какой-либо программы или операционной системы. У обычных жестких дисков этот показатель находится в диапазоне 10-19 мс (миллисекунд), значительно влияет на отзывчивость системы и скорость копирования мелких файлов.

У SSD дисков, в связи с отсутствием движущихся частей, скорость доступа в 100-300 раз выше.

Поэтому на этом параметре обычно не заостряют внимание, любой SSD обеспечивает невероятно высокую скорость доступа и даже самый недорогой SSD показывает себя лучше любого HDD, значительно увеличивая отзывчивость системы

Что такое HDD и SSD

HDD (Hard Disk Drive), или винчестер — устройство для записи информации магнитного типа. Данные записываются на алюминиевые или стеклянные пластины, которые покрыты слоем ферромагнитного материала. Обычно применяется диоксид хрома. На одной оси, которая называется шпиндель, используется одна или пара пластин.

Информация с поверхности дисков считывается при помощи специальных головок. Для вращения используется электромотор с отдельным приводом на каждый диск. Данные записаны в виде тонких дорожек, как на виниловую пластинку, но не от края к центру, а от центра к краю.

В рабочем режиме считывающие головки не касаются поверхности дисков. Это снижает шум при работе и обеспечивает увеличение продолжительности срока эксплуатации. Падение головки на поверхность магнитного диска — серьезный дефект, для устранения которого следует обратиться в сервисный центр. Как правило, ремонту такой диск не подлежит, но инженеры могут помочь восстановить утерянные данные. За синхронизацию работы компонентов отвечает специальная микросхема.

В 2019 году, несмотря на развитие технологий для хранения данных, винчестер в качестве локального накопителя продолжает удерживать лидирующие позиции. Альтернативу, но никак не конкуренцию, составляют SSD — твердотельные накопители. Принцип работы таких устройств отличается. Это микросхемы памяти, которые используют кристаллы для хранения данных. Принципы записи данных также отличаются, поэтому такие накопители не требуют дефрагментации.

В основе таких устройств — энергонезависимая память типа NAND. На стоимость ССД влияет конкретный вид используемой памяти. Современные ССД бывают трех типов:

  • SLC — одноуровневые. Каждая ячейка может перезаписать данные до 100 000 раз. Самый дорогой тип используемой памяти.
  • MLC — двухуровневые. Информацию можно перезаписывать от 3 000 до 5 000 раз. Средний по стоимости тип ячеек.
  • TLC — трехуровневые. Рассчитаны на 1 000 циклов перезаписи. Самые дешевые.

Главным недостатком твердотельных накопителей можно считать то, что срок их жизни существенно меньше по сравнению с традиционными винчестерами. Приближаясь к критической отметке, диск начинает работать с перебоями и глюками, а при ее достижении, как правило, выходит из строя.

Объем SSD диска

Объем является самым главным параметром SSD диска.

Если SSD диск нужен вам только для ускорения загрузки Windows, программ и повышения отзывчивости системы, то хватит объема 120-128 Гб (гигабайт).

Для игрового компьютера необходимо приобретать SSD объемом не менее 240-256 Гб, а если вы заядлый геймер и хотите держать на диске много игр, то на 480-512 Гб.

В дальнейшем ориентируйтесь на ваши потребности (сколько нужно места для ваших программ, игр и т.д.) и финансовые возможности. Использовать SSD для хранения данных не целесообразно, для этого нужен более емкий и дешевый жесткий диск (HDD) объемом 1-6 Тб.

Рекомендую приобретать SSD диск не впритык под ваши потребности, а с запасом емкости, так как большинству пользователей не хватает выбранного ими с целью экономии объема.

Дисковое устройство

С самого начала эволюции компьютеров требовалось где-то хранить данные вне оперативной памяти, которая при выключении питания обнулялась. Кроме того, хранить данные требовалось не только между включениями компьютера, но и во время его работы — ведь оперативная память не безгранична, поэтому нужно где-то размещать промежуточные данные или окончательный результат их обработки.

В течение продолжительного периода для долговременного хранения данных использовали жёсткие магнитные диски (HDD, Hard Disk Drive) и магнитные ленты (МТ, Magnetic Tape). Первые — обеспечивают произвольный доступ к данным и, поэтому, высокую скорость операций с ними. Вторые — записывают и считывают данные последовательно, поэтому их скорость доступа к данным невысока, зато себестоимость хранения данных на лентах чрезвычайно низкая.

В последнее десятилетие бурно развиваются носители нового типа — на базе полупроводниковой энергонезависимой памяти, в быту: «флэш-памяти». Для совместимости с прежними системами её стали выпускать в корпусах и с разъёмами, совместимыми с корпусами и разъёмами жёстких дисков. В результате, их стали тоже называть дисками, но твёрдотельными (SSD, Solid-State Drive), хотя, конечно, никаких подвижных частей в них нет. Их правильное русское название — твёрдотельный накопитель.

Далее мы рассмотрим основные характеристики устройств, обеспечивающих быстрый и произвольный доступ к хранимым данным — жёстких магнитных дисков и твёрдотельных накопителей.

Проблемы бенчмаркинга

Одним из главных факторов, порождающих неоднозначность при оценке производительности подсистемы хра­не­ния данных, являются технологии, связанные с кэшированием чтения и отложенной записью. Стремление раз­ра­бот­чиков ОС повысить производительность дисковых операций, подменив, насколько это возможно, чтение и за­пись накопителя копированием данных в оперативной памяти, логично и ожидаемо. Вместе с тем, задача разра­бот­чи­ка утилит измерения скорости диска существенно усложняется — ведь если не принять специальных мер, то вместо накопителя тестированию будут подвергнуты программные кэширующие механизмы, а результаты на по­ря­док и более превысят физическую пропускную способность SATA интерфейса.

Как протестировать накопитель? Есть два подхода, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

  • Первый путь состоит в явном отказе от механизма кэширования, используя опции, задаваемые во входных параметрах функций ОС API. В системах Microsoft — это флаг FILE_FLAG_NO_BUFFERING, от­ме­ня­ющий бу­фе­ризацию и кэширование чтения и флаг FILE_FLAG_WRITE_THROUGH , запрещающий отложенную запись. От­ка­зав­шись от буферизации, приложение получает «аппаратную» производительность устройства, возложив на себя заботу о ряде низкоуровневых факторов, в частности — выравнивании размера пе­ре­да­ва­е­мых блоков в со­от­ветствии с размером сектора. Отметим очевидную «синтетичность» такого сценария, поскольку в ре­аль­ной жизни буферизация по умолчанию включена.
  • Второй путь неявно устраняет кэширование, оперируя большими блоками данных, что приводит к пере­пол­не­нию кэша. Файлы или фрагменты, кэшированные в оперативной памяти, оказываются вытесненными к моменту их использования и ОС вынуждена читать информацию с диска. Это сказывается на общей произ­во­ди­тельности подсистемы хранения данных, так как на выполнение кэширования, результаты которого не­вос­тре­бо­ва­ны, потрачен ценный системный ресурс — время. Такой механизм ближе к ситуации, имеющей место в реальных приложениях и не использует системно-зависимых опций ОС API.

Сравнительные характеристики HDD и SSD

Шустрые «твердотельники» хороши для установки системы и работы с требовательным софтом, при этом для увеличения срока службы ССД лучше снизить обращение ОС к накопителю. При регулярном задействовании дискового пространства целесообразно приобрести винчестер, который станет надёжным хранилищем данных. Чтобы провести сравнение HDD и SSD, рассмотрим основные параметры накопителей, являющиеся важными при выборе.

Скорость накопителей SSD и HDD

По данному критерию перевес на стороне твердотельных накопителей. Система на SSD загружается и работает намного быстрее, чем когда она установлена на HDD. То же касается и любого другого программного обеспечения, твердотельный накопитель мгновенно откликается на запросы. Это обусловлено принципиально разным конструктивным исполнением накопителей.

Средняя и максимальная ёмкость SSD и HDD

Если нужен объёмный накопитель, лучшим решением будет приобретение винчестера, средний объём которого составляет 1 Тб. Уже появились и сверхобъёмные HDD на 20 Тб корпоративного класса. Хотя сегодня можно найти модели SSD и ёмкостью 4 Тб, или даже 8 Тб, за такой объём пространства придётся выложить внушительную сумму. Стандартный же размер твердотельного накопителя составляет 265 Гб, его будет достаточно для установки системы и основных программ.

Фрагментация

В процессе эксплуатации жёсткому накопителю периодически требуется дефрагментация. Это связано с тем, что после многочисленных процедур записи, копирования, удаления файлов винчестер работает медленнее, поскольку при просмотре файла считывающая головка ищет фрагменты по всей поверхности диска, затрачивая время.

Явление называют фрагментацией, а для ускорения жёсткого диска применяют процедуру дефрагментации, позволяющую собрать такие фрагменты воедино.

Способ записи SSD совершенно иной, данные пишутся в любой сектор памяти и могут быть мгновенно считаны, поэтому дефрагментация твердотельному накопителю ни к чему.

Надёжность и срок службы

Что надёжнее, SSD или HDD, сказать сложно. Долговечность зависит от многих факторов. Жёсткий диск, отличающийся неограниченным количеством циклов перезаписи, может прослужить в среднем около 7 лет и более. При этом HDD является хрупким устройством и не переносит механического воздействия, даже небольшая вибрация может привести к появлению битых секторов, хотя это и не означает выхода из строя носителя.

С SSD в этом плане проще, данные, записанные на нём, не пострадают от удара или падения, потому твердотельный накопитель лучше использовать в ноутбуках. Зато у ССД другой весомый недостаток – ограниченный ресурс, так что если регулярно перезаписывать информацию, это неизбежно приведёт к выработке носителя. Производители указывают гарантийный срок эксплуатации, но ресурс может выработаться раньше или позже, по окончании срока службы накопитель теряет ёмкость и больше не принимает данные. Ещё один момент – непереносимость SSD скачков напряжения. Если в случае с хардом выйдет из строя контроллер и данные могут быть восстановлены, то твердотельный собрат сгорит со всей информацией.

Форм-фактор

В зависимости от типа девайса могут устанавливаться накопители разных размеров. Например, 3,5-дюймовые и 2,5-дюймовые диски подойдут для компьютера, тогда как для портативных устройств нужен небольшой носитель.

В случае с SSD формат 2,5-дюйма был принят в угоду совместимости, но сегодня можно встретить ультрабуки в тонком корпусе с более компактными чипами.

Шум

Возникновение шума при работе жёсткого накопителя вызвано вращением дисков в процессе функционирования устройства. Операции чтения и записи также приводят в движение головку, которая перемещается по поверхности устройства с огромной скоростью, что тоже провоцирует характерный звук. Накопители SSD работают бесшумно.

Применение внешних накопителей

Прежде чем принять решение о покупке диска необходимо учесть, для чего Вы им будете пользоваться:

  • для передачи больших объемов данных между различными компьютерами / местами работы
  • для проведения резервного копирования файлов
  • для увеличения объема хранимых данных без установки дополнительного диска

Что такое внешний жесткий диск

Внешний жесткий диск – это портативный носитель данных (запоминающее устройство) в специальном корпусе, оснащенном интерфейсом USB 2.0 или более поздней версии. Такой вид памяти работает от порта USB. Как правило, внешний диск использует магнитный носитель, менее популярными являются внешние накопители SSD. Как правило, стандартными емкостями являются 512 Гб, 1 Тб, 2 Тб или больше.

Нормы скорости жесткого диска

Перед проведением теста, необходимо узнать оптимальные показатели. В качестве эталонных, будут указаны значения, при которых быстродействие ПК будет комфортным для пользователей.

Что касается твердотельных накопителей, что при подключении через SATAII, скорость чтения файла составит 305 Мбайт/с (3 Gb/s), а при использовании интерфейса SATA III обеспечивается скорость обмена данными, равная примерно 570 Мбайт/с (6 Gb/s). Низкая скорость записи ssd во многом зависит от использования устаревших материнских плат, или подключения диска через интерфейс SATAII.

Внимание! При использовании жесткого диска, сравнение типов используемого интерфейса (SATA II или SATA III), не имеет значения. В среднем, скорость работы «винчестера» будет равна показателю до 150 Мбайт/с

↓ 06 — jDiskMark | Windows | macOS | Linux

Простая утилита Java для тестирования производительности диска. Тестирование выполняется путем создания и чтения файлов данных в пользовательский каталог, который можно настроить. При выполнении комбинированной операции чтения и записи кеш диска не очищается автоматически, поэтому приложение необходимо перезапустить, чтобы кеш не влиял на производительность операций чтения и ввода-вывода. Особенности

  • Скорость чтения / записи дискового ввода-вывода
  • Кросс-платформенное решение Java
  • Сохраняет информацию о предыдущем запуске
  • Одно- или многофайловый вариант
  • Последовательный или случайный вариант
  • Обнаруживает информацию о модели привода
  • Регулируемый размер блока

Как проверить скорость диска (HDD, SSD). Тест скорости

Доброго дня.

От скорости работы диска — зависит скорость работы всего компьютера в целом! Причем, что удивительно, многие пользователи недооценивают этот момент… А ведь скорость загрузки ОС Windows, скорость копирования файлов на диск/с диска, скорость запуска (загрузки) программ и т.д. — все упирается в скорость диска.

Сейчас в ПК (ноутбуках) встречаются два типа дисков: HDD (hard disk drive — привычные жесткие диски) и SSD (solid-state drive — новомодный твердотельный диск). Порой их скорость различается в разы (например, Windows 8 на моем компьютере с SSD стартует за 7-8 сек., против 40 сек. с HDD — разница колоссальна!).

А теперь о том, какими утилитами и как можно проверить скорость работы диска.

CrystalDiskMark

Одна из лучших утилит для проверки и тестирования скорости дисков (утилита поддерживает как HDD, так и SSD диски). Работает во всех популярных ОС Windows: XP, 7, 8, 10 (32/64 bits). Поддерживает русский язык (хотя, утилита достаточно простая и разобраться легко и без знания английского).

Рис. 1. Главное окно программы CrystalDiskMark

Чтобы протестировать свой диск в CrystalDiskMark нужно:

  • выбрать количество циклов записи и чтения (на рис. 2 это число равно 5, оптимальный вариант);
  • 1 GiB — размер файла для тестирования (оптимальный вариант);
  • «C:» — буква диска для тестирования;
  • для начала теста просто нажмите кнопку «All». Кстати, в большинстве случаев ориентируются всегда на строку «SeqQ32T1» — т.е. последовательная запись/чтение — поэтому, можно просто выбрать тест конкретно этого варианта (требуется нажать одноименную кнопку).

Рис. 2. проведенный тест

Первая скорость (колонка Read, с англ. «читать») — это скорость чтения информации с диска, вторая колонка — запись на диск. Кстати, на рис. 2 был протестирован SSD диск (Silicon Power Slim S70): скорость чтения 242,5 Mb/s — не самый хороший показатель. Для современных SSD оптимальной скоростью считается скорость не ниже

400 Mb/s, при условии подключении по SATA3* (хотя и 250 Mb/s это больше чем скорость обычного HDD и прирост в скорости виден невооруженным глазом).

* Как определить режим работы SATA жесткого диска?

После ее запуска, обратите внимание на строчку «Режим передачи» (см. рис

3). Если в этой строке у вас отображается SATA/600 (до 600 МБ/с) — значит диск работает в режиме SATA 3 (если в строке отображается SATA/300 — т.е. максимальная пропускная способность 300 МБ/с — это SATA 2).

Рис. 3. CrystalDiskinfo — главное окно

AS SSD Benchmark

Сайт автора: http://www.alex-is.de/ (ссылка на скачивание в самом низу страницы)

Еще одна очень интересная утилита. Позволяет легко и быстро протестировать жесткий диск компьютера (ноутбука): быстро узнать скорость чтения и записи. В установке не нуждается, пользоваться стандартно (как с предыдущей утилитой).

Рис. 4. Результаты теста SSD в программе.

PS

Рекомендую так же ознакомиться со статьей про лучшие программы для жесткого диска: https://pcpro100.info/testirovanie-zhestkogo-diska/

Кстати, весьма неплохая утилита для всестороннего тестирования HDD — HD Tune (кому не подойдут вышеприведенные утилиты, можете так же брать в арсенал :)). На этом у меня все. Всем хорошей работы диска!

Проверяем скорость жесткого диска с помощью программы HD Tune

Первой программой, которую мы рассмотрим, является программа HD Tune . С помощью данной программы можно протестировать скорость жесткого диска.

Программа HD Tune распространяется в двух версиях: бесплатная версия HD Tune и платная версия HD Tune Pro. HD Tune Pro может работать 15 дней без регистрации, поэтому вы можете скачать любую из этих версий.

С помощью программы HD Tune можно проверить скорость записи и чтения с жесткого диска. Для этого запустите программу, и на вкладке «Benchmark» выберите один из режимов тестирования «Read» или «Write». Если в вашем компьютере несколько жестких дисков, не забудьте выбрать тот, который собираетесь проверять. После этого нужно запустить проверку жесткого диска с помощью кнопки «Start».

После окончания проверки жесткого диска программа выдаст результаты. Данные будут показы в цифровом и графическом представлении.

Рассмотрим основные показатели, которые можно получить при проверке скорости жесткого диска с помощью данной программы:

  • Minimum – это наименьшая скорость передачи данных, которую показал жесткий диск за все время тестирования (MB/сек).
  • Maximum – это наибольшая скорость передачи данных, которую показал жесткий диск за все время тестирования (MB/сек). Именно это значение, чаще всего указывают производители дисков. Но, максимальная скорость является далеко самым важным показателем. Также необходимо отметить, что минимальная и максимальная скорость передачи данных могут серьезно отличаться, но это далеко не всегда свидетельствует о технических проблемах.
  • Rate Average – это средняя скорость передачи данных, которую показал данный жесткий диск за все время теста (MB/сек). Этот показатель уже более полезен, но его нельзя учитывать в отрыве от остальных данных.
  • Access Time – это время доступа к файлам на диске (ms). В теории, чем ниже время доступа к файлам, тем лучше.
  • Burst Rate – это пиковая скорость передачи данных. Это значение также довольно часто выдают за реальную скорость жесткого диска, однако достичь ее в реальных условиях удается далеко не всегда.
  • CPU Usage – этот параметр покывает загрузку центрального процессора (%) во время тестирования.

Как проверить скорость диска (HDD, SSD). Тест скорости

Доброго дня.

От скорости работы диска — зависит скорость работы всего компьютера в целом! Причем, что удивительно, многие пользователи недооценивают этот момент… А ведь скорость загрузки ОС Windows, скорость копирования файлов на диск/с диска, скорость запуска (загрузки) программ и т.д. — все упирается в скорость диска.

Сейчас в ПК (ноутбуках) встречаются два типа дисков: HDD (hard disk drive — привычные жесткие диски) и SSD (solid-state drive — новомодный твердотельный диск). Порой их скорость различается в разы (например, Windows 8 на моем компьютере с SSD стартует за 7-8 сек., против 40 сек. с HDD — разница колоссальна!).

А теперь о том, какими утилитами и как можно проверить скорость работы диска.

CrystalDiskMark

Одна из лучших утилит для проверки и тестирования скорости дисков (утилита поддерживает как HDD, так и SSD диски). Работает во всех популярных ОС Windows: XP, 7, 8, 10 (32/64 bits). Поддерживает русский язык (хотя, утилита достаточно простая и разобраться легко и без знания английского).

Рис. 1. Главное окно программы CrystalDiskMark

Чтобы протестировать свой диск в CrystalDiskMark нужно:

  • выбрать количество циклов записи и чтения (на рис. 2 это число равно 5, оптимальный вариант);
  • 1 GiB — размер файла для тестирования (оптимальный вариант);
  • «C:» — буква диска для тестирования;
  • для начала теста просто нажмите кнопку «All». Кстати, в большинстве случаев ориентируются всегда на строку «SeqQ32T1» — т.е. последовательная запись/чтение — поэтому, можно просто выбрать тест конкретно этого варианта (требуется нажать одноименную кнопку).

Рис. 2. проведенный тест

Первая скорость (колонка Read, с англ. «читать») — это скорость чтения информации с диска, вторая колонка — запись на диск. Кстати, на рис. 2 был протестирован SSD диск (Silicon Power Slim S70): скорость чтения 242,5 Mb/s — не самый хороший показатель. Для современных SSD оптимальной скоростью считается скорость не ниже

400 Mb/s, при условии подключении по SATA3* (хотя и 250 Mb/s это больше чем скорость обычного HDD и прирост в скорости виден невооруженным глазом).

* Как определить режим работы SATA жесткого диска?

После ее запуска, обратите внимание на строчку «Режим передачи» (см. рис

3). Если в этой строке у вас отображается SATA/600 (до 600 МБ/с) — значит диск работает в режиме SATA 3 (если в строке отображается SATA/300 — т.е. максимальная пропускная способность 300 МБ/с — это SATA 2).

Рис. 3. CrystalDiskinfo — главное окно

AS SSD Benchmark

Сайт автора: http://www.alex-is.de/ (ссылка на скачивание в самом низу страницы)

Еще одна очень интересная утилита. Позволяет легко и быстро протестировать жесткий диск компьютера (ноутбука): быстро узнать скорость чтения и записи. В установке не нуждается, пользоваться стандартно (как с предыдущей утилитой).

Рис. 4. Результаты теста SSD в программе.

PS

Рекомендую так же ознакомиться со статьей про лучшие программы для жесткого диска: https://pcpro100.info/testirovanie-zhestkogo-diska/

Кстати, весьма неплохая утилита для всестороннего тестирования HDD — HD Tune (кому не подойдут вышеприведенные утилиты, можете так же брать в арсенал :)). На этом у меня все. Всем хорошей работы диска!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector