Mengapa HDD mengalami kehilangan kinerja karena penurunan kapasitas?

15

Hari ini saya melihat-lihat lembar data HDD saya (Western Digital 500GB WD5000BPKT) dan saya perhatikan bahwa untuk seluruh keluarganya, baris "Kinerja" "Host ke / dari drive (berkelanjutan)" secara nominal menurun dalam kinerja membaca dan menulis karena kinerja penurunan kapasitas:

masukkan deskripsi gambar di sini

Ini membuat saya bertanya-tanya mengapa. Saya tidak melihat parameter lain yang berbeda pada tabel ini kecuali untuk kapasitas perangkat (750GB hingga 160GB). Saya juga mencari keluarga lain dan saya menemukan perilaku yang sama (Samsung dan Seagate tidak menunjukkan parameter kinerja ini pada lembar data mereka).

Jadi, mengingat semua disk milik keluarga yang sama dan pada dasarnya sama, apakah seseorang tahu alasan fisik yang tepat untuk perilaku ini?

hard-drive performance Diogo
sumber

Jawaban:

17

Kepadatan penyimpanan hard drive yang lebih besar lebih tinggi daripada kepadatan hard drive yang lebih kecil. Dengan kecepatan rotasi yang sama (7200 RPM), ini berarti bahwa data dapat dibaca / ditulis lebih cepat.

Dari kepadatan penyimpanan Memori # Efek pada kinerja - Wikipedia, ensiklopedia gratis :

Meningkatkan kepadatan penyimpanan suatu media hampir selalu meningkatkan kecepatan transfer di mana media tersebut dapat beroperasi. Ini paling jelas ketika mempertimbangkan berbagai media berbasis disk, di mana elemen penyimpanan tersebar di permukaan disk dan harus diputar secara fisik di bawah "kepala" agar dapat dibaca atau ditulis. Kepadatan yang lebih tinggi berarti lebih banyak data bergerak di bawah kepala untuk setiap gerakan mekanis yang diberikan.

Mempertimbangkan floppy disk sebagai contoh dasar, kita dapat menghitung kecepatan transfer efektif dengan menentukan seberapa cepat bit bergerak di bawah kepala. Floppy disk standar 3½ "berputar pada 300 rpm, dan trek terdalam sekitar 66 mm (radius 10,5 mm). Pada 300 rpm, kecepatan linier media di bawah head adalah sekitar 66 mm x 300 rpm = 19800 mm / menit , atau 330 mm / s. Sepanjang lintasan tersebut bit disimpan pada kepadatan 686 bit / mm, yang berarti bahwa head melihat 686 bit / mm x 330 mm / s = 226.380 bit / s (atau 28,3 KiB / s) .

Sekarang pertimbangkan peningkatan desain yang menggandakan kepadatan bit dengan mengurangi panjang sampel dan menjaga jarak track yang sama. Ini akan segera menghasilkan dua kali lipat kecepatan transfer karena bit akan melewati di bawah kepala dua kali lebih cepat. Antarmuka floppy disk awal pada awalnya dirancang dengan kecepatan transfer 250 kbit / s dalam pikiran, dan sudah mengungguli dengan pengenalan disket "kepadatan tinggi" 1,44 MB (1,440 KiB) pada 1980-an. Sebagian besar PC termasuk antarmuka yang dirancang untuk drive kepadatan tinggi yang berjalan pada kecepatan 500 kbit / s. Ini juga sangat kewalahan oleh perangkat yang lebih baru seperti LS-120, yang dipaksa untuk menggunakan antarmuka berkecepatan tinggi seperti IDE.

(penekanan milikku)

Dennis
sumber
Hati-hati dengan perbandingan floppy. Antarmuka floppy disk (dan ST-506) memiliki data mentah ke / dari pengontrol pada PC host. Drive IDE dan SATA memiliki pengontrol disk terpasang yang sepenuhnya mendukung data setelah head baca. Kecepatan transfer PATA / SATA ke / dari PC host independen dan benar-benar terpisah dari operasi head R / W. Kecepatan transfer "berkelanjutan" dalam bagan tersebut adalah rata - rata yang mencakup waktu menganggur atau mati pada antarmuka (sementara sektor diakses / dibaca) serta transfer data 3 Gb / detik penuh.
serbuk gergaji
@sawdust: Analogi floppy hanya untuk menggambarkan bagaimana kepadatan yang lebih tinggi dapat menghasilkan kecepatan yang lebih tinggi. Mengatakan bahwa laju transfer host-to-drive independen dan benar-benar terpisah dari laju media agak jauh dibuat. Kecepatan transfer maksimum yang berkelanjutan dirata-rata selama periode waktu yang panjang dan biasanya ditentukan untuk pembacaan berurutan. Ini membuat head / silinder beralih ke minimum, sehingga laju media adalah faktor penentu.
Dennis
Oke, itu tidak jelas. Karena waktu transfer sektor dari read-head-to-sector-buffer dan sector-buffer-to-host dijumlahkan, keduanya secara matematis berkorelasi dengan tingkat transfer rata-rata. Tetapi dua operasi ini terjadi secara berurutan , tidak bersamaan. Data sektor dibaca ke dalam buffer (pada tingkat berdasarkan kepadatan bit platter). Ini kemudian divalidasi. Koreksi kesalahan diterapkan jika perlu, atau mungkin sektor ini harus dibaca kembali. Hanya setelah verifikasi adalah data sektor ditransfer ke tuan rumah (pada tingkat antarmuka, dalam hal ini SATA II 3Gb / detik).
serbuk gergaji
4

Nah, semua drive seharusnya memiliki ukuran yang sama (seperti tinggi, lebar, kedalaman). Jadi, untuk memasukkan lebih banyak data ke dalam ukuran itu, data harus dikemas dengan kepadatan yang lebih tinggi.

Bagian yang bergerak (seperti kepala) di HDD kemungkinan besar semuanya bergerak dengan kecepatan yang sama.

Jadi, jika Anda meningkatkan kepadatan data, tetapi kecepatan Anda memindahkan data tersebut tetap konstan, Anda meningkatkan throughput keseluruhan.

Der Hochstapler
sumber
1
Ya, tetapi - drive biasa mungkin memiliki satu, dua, atau tiga piring. Total kapasitas bukan merupakan indikator mutlak kepadatan data. Berikut adalah pos ( rml527.blogspot.com/2010/10/… ) yang mencantumkan drive Western Digital 2.5 inch dengan kepadatan 160 GB, 250 GB, 320 GB, dan 500 GB per piring.
Dave Becker
3

Saya percaya Format Lanjutan mengacu pada penggunaan sektor 4k, bukan 512bytes. Antara lain, perubahan ini berarti bahwa lebih sedikit bit pada platter yang perlu digunakan untuk kode ECC. Akibatnya bit yang sedikit lebih sedikit perlu dibaca untuk mendapatkan jumlah data tertentu dari drive; dengan yang lainnya sama, ini akan menghasilkan tingkat transfer maksimum yang sedikit lebih tinggi. Ini kemungkinan penjelasan untuk perbedaan antara dua drive 500MB.

Dan Neely
sumber
1

Yah, hanya tebakan liar, tapi:

Harddisk dibagi dalam beberapa trek, masing-masing dibagi menjadi beberapa blok yang sama besar.

Saat membaca data, hard drive pertama-tama menggerakkan kepalanya ke jalur yang benar dan kemudian menunggu hingga disk diputar ke blok yang benar. Untuk membaca berturut-turut dari file yang lebih besar yang mencakup beberapa blok dan melacak gerakan ini harus sering terjadi. (lebih banyak lagi dengan fragmentasi lebih tinggi)

Drive yang lebih besar memiliki laju data yang lebih tinggi yang disimpan di setiap trek atau berisi disk tambahan. Dengan cara ini kepala tidak dipaksa untuk memindahkan ini sering yang secara efektif meningkatkan kecepatan transfer.

(baca tentang waktu akses di wikipedia )

Baarn
sumber
1

Selain kepadatan bit yang lebih tinggi, jawaban lain yang mungkin adalah bahwa HD yang lebih besar memiliki lebih banyak piringan / disk. Dengan lebih banyak piring-piring Anda melihat lebih banyak bit pada saat yang sama tanpa harus memindahkan kepala baca. Juga, beberapa drive menuju 2 sisi piring dengan efek yang sama

Ron
sumber