Клуб экспертов THG.ru

Клуб экспертов THG.ru (http://www.thg.ru/forum/index.php)
-   Личный опыт (http://www.thg.ru/forum/forumdisplay.php?f=50)
-   -   Экспериментальные системы по снижению шума HDD (http://www.thg.ru/forum/showthread.php?t=97623)

Staind 30.04.2017 23:51

Экспериментальные системы по снижению шума HDD
 
Не так давно мой ПК переехал в новый корпус. До этого был корпус закрытого типа, сейчас же корпус практически полностью открытого типа. Спереди, снизу, сверху - пылевые фильтры, задняя часть тоже частично открыта.
Ранее мой компьютер издавал довольно много шума, но весь этот шум довольно надежно закрывался внутри корпуса. За шумом от остальных компонентов HDD был просто неслышен. Сейчас же, его было слышно.
Я решил отказаться от всех встроенных отсеков для жестких дисков. Я использую только 1 HDD, а для него держать подножку и 2 отсека для 3 дисков каждый - не целесообразно. Тем более, что в корпусе есть 2 пустующих отсека под 5.25" дисководы. По этому я принял решение переселить свой винчестер именно в один из 5.25" отсеков. Хотел все сделать нормально и купил в Китае специальные металлические салазки. К сожалению после установки диск с ними стал довольно сильно передавать вибрацию на корпус, что привело к появлению фонового низкочастотного шума в по время работы. Не помогло даже то, что я заблаговременно при монтаже завинтил на боковины диска резиновые шайбы. Но видимо изза того, что они оказались слишком тонкими, звук во время работы все же был.
Сегодня это все меня окончательно достало и я решил покончить с шумом. Отвинтил диск, отсоединил от него салазки, и начал изучать тему как поступают в таких случаях. Оказалось, что эта проблема достает не только меня и есть много всяких решений разного уровня сложность реализации. Но, в основном, они все сводятся к тому, чтобы либо диск установить на поролоновые вставки, либо чтобы привинтить диск к корпусу через резиновые прокладки.
Меня не устроили эти варианты, и я решил подумать как можно сделать подвесной вариант антивибрационных креплений.
В итоге, нашел дома 2 сегмента резинки для одежды по 30см каждый.
Дальше я изготовил квадратные металлические шайбы из монтажного крепления для окон (оставшегося после ремонта). Дырочки в нем уже были, осталось только нарезать это все квадратами ножницами по металлу.
Таким образом, я сделал подвес для левой и правой сторон диска.
Сами резинки привинчены к корпусу диска через квадратные металлические шайбы (на иллюстрации я их не рисовал).

Далее я для крепления к корпусу использовал уже существующие отверстия для водянок и вентиляторов. Через них продел скрепки, которые фиксируют сведенные концы резинок. Сами отверстия дополнительно имеют родные резиновые накладки, которые тоже поглощают вибрации. Но они фактически влияния никакого не имеют, т.к. все вибрации гасятся еще на уровне резинок просто не способных передать такие колебания.

Сам результат меня честно говоря очень обрадовал. Вибрации сведены к нулю. Остался звук от парковки головок, но это такая мелочь по сравнении с шумом от вибраций на корпус...
Диск висит горизонтально в пространстве 5.25" отсеков. От диска все вибрации гасятся резинкой благодаря отсутствию жесткого контакта диска с корпусом.

grotesque 30.04.2017 23:56

Оффтоп

Staind 30.04.2017 23:58

Цитата:

Сообщение от grotesque (Сообщение 2168035)
Такой же подвес - может прилично сократить срок службы диска, IMHO.

За счет чего? Какое негативное влияние может оказать подвес поглощающий колебания?

Злой Геймер 01.05.2017 00:48

У меня такое впечатление, что такой подвес только усиливает естественные механические колебания HDD, хотя при этом шумовые параметры и менее заметны.

Добавлено через 3 минуты
ИХМО если надо понизить шум от HDD, то в век SSD, нужно просто брать низкооборотистые харды.

prudovik 01.05.2017 01:38

"Звезда в шоке!" (С) как говорил один известный куафер. Такой подвес никак не поглощает колебания, он просто не передаёт их на корпус.
Staind, ты просто собрал маятник со всеми вытекающими.

Helge Muller 01.05.2017 07:11

grotesque,
Цитата:

Вангую, где-то плачет Ву-Танг... По теме:
такое крепление может негативно сказаться на диске. Идеальные условия: зажим в тисках. Такой же подвес может прилично сократить срок службы диска, IMHO.
Мюллер тоже плачет - этого ни в коем случае делать нельзя.
Дело в том, что резкие движения коромысла с пакетом головок порождают обратную реакцию и она весьма ощутима для небольшой (до 0,7кг) массы HDD, т.е. головки попадают не туда, куда им надо, а на сместившуюся в противофазе поверхность (это если говорить о перемещениях головки вдоль поверхности пластины).
Я проводил подобные эксперименты на HDD c 7200rpm и получил для HDD, зажатого в массивные тиски сокращение времени доступа на 0,5 ... 0,8 мс. Это по сравнению с HDD, просто лежащим на гладком столе, сравнивать это с HDD на подвесе у меня рука не поднялась гробить хард.
Есть еще и колебания, изменяющие высоту головки над пластиной, это уже пострашнее, они-то и сокращают жизнь HDD.
Так что рецепт может быть лишь один: не покупать корпуса из китайской кровельной жести, HDD зажимать покрепче, сами корзины в корпусе тоже можно снаружи расклинивать.
Цитата:

если надо понизить шум от HDD, то в век SSD, нужно просто брать низкооборотистые харды.
Или харды от Seagate - они потише.

Wu-Tang 01.05.2017 07:23

grotesque,
Helge Muller,
вы правы коллеги, я вас полностью поддерживаю в данном техническом аспекте.
дополнять что-то не буду, тк Helge Muller изложил основную суть вопроса.
только мертвое крепление и только оно!

тему закрываю, как вредную!

nobrain 01.05.2017 10:04

Вложений: 1
Дополню немного информацией из мира серверов.

Виброгасящие системы крепления HDD с резиновыми или войлочными демпферами существуют. И они немного, но гасят шум и вибрации.
Весь вопрос в их предназначении: это видеорегистраторы, где идёт простая последовательная запись, без рысканий блока головок. И то, есть предупреждение о том, что применение антивибрационного демпфера создаёт риск преждевременного выхода HDD из строя. И применяются эти системы исключительно для низкооборотистых HDD и только в видеорегистраторах, а всё, что крутится со скоростью 7200 об/мин и выше - должно крепиться жёстко.

Staind 01.05.2017 14:31

Цитата:

Сообщение от Wu-Tang (Сообщение 2168069)
я просто рыдаю (от некомпетентности), просто рукалицо, других слов нет.

У меня к Вам простой вопрос - по какой причине я должен проявлять исключительную компетентность в вопросах физики колебаний жестких дисков во время работы?
Я разве являюсь экспертом по дисках? Разве это информация буквально всем досконально известна?
Честно говоря, после Вашего поста возникли некоторые сомнения сможете ли Вы аргументированно объяснить суть процесса на конкретном примере с конкретными цифрами (и ссылаться на коллег - это всего лишь удобная возможность избегать ответа. Но, Вы же, на сколько я знаю, единственный профильный эксперт в данный теме на нашем Форуме. Положение, все же, обязывает). По этому, ответ в стиле "Вы не компетентны. Рукалицо. Коллеги правы, объяснять не буду! Тема вредна, закрываю!" - это не ответ эксперта.

Цитата:

Сообщение от Wu-Tang (Сообщение 2168069)
тему закрываю, как вредную!

Мою тему прошу не закрывать. Она является в любом случае полезной. Если в процессе обсуждения будет доказано, что таким образом можно в короткий срок привести жесткий диск в негодность - читателям будет ясно чего делать не стоит (и почему так происходит), если этого доказано не будет, то тема будет полезна как пример эффективной борьбы с шумом от жесткого диска.

Цитата:

Сообщение от Wu-Tang (Сообщение 2168069)
дополнять что-то не буду, тк Helge Muller изложил основную суть вопроса, хотя я мог бы вдаться в более глубокий экскурс.

Helge Muller изложил свой опыт в сравнении диска лежащего на столе и прикрученного жестко в корпусе. По этому данный пример не является релевантным.
Физика диска лежащего на столе совершенно другая, чем закрепленного на эластичной подвеске. На столе диск вибрируя во время работы "подпрыгивает" и постоянно ударяется о стол. По этому мы и слышим очень громкий гул изза этого.

А теперь непосредственно по сути вопроса

Давайте рассмотрим современные варианты крепления. Как правило в современных корпусах есть металлический драйв бэй.

Вариант первый
Выглядит он в моем случае так



Соответственно, каретка для диска являет собой каркас из очень гибкого пластика с силиконовыми "фиксаторами". Фактически, эта каретка являет собой эластичный подвес. Выглядит он в моем случае так



Так вот, если прислонить палец к диску во время работы, когда он на корпусном эластичном подвесе, то чувствуются колебания ровно такой же силы, как и на моем самодельном подвесе на резинках.

Если прислонить палец к драйв бэй, то на нем колебания не чувствуется. По этому, я делаю вывод что они на него не передаются, а гасятся эластичной пластиковой кареткой. Тоже самое, происходит и с моим вариантом подвеса - вибрации не передаются на корпус.

Это я описал свои, так сказать, тактильные ощущения.

Вариант второй
На зарубежном форуме посвященном уменьшению шума ПК есть отдельная тема, посвященная эластичным подвесам для жестких дисков. Также есть много вариантов реализации.







Как видно, их всех тоже объединяет одно - они все предотвращают передачу колебаний на корпус.

Вот, я предлагаю разобраться в физике явления, здраво оценить не просто вредно/полезно, а на сколько вредно или полезно делать эластичную подвеску для жесткого диска. Чего стоит ожидать и если угрожает это все реальному здоровью диска то примерно на сколько лет беспроблемной работы можно рассчитывать. Т.е. цели - оценить реальные риски, а не воображаемые. Или вообще выяснить, что никаких реальных рисков на самом деле нет.

Таким образом, ув. коллеги, я предлагаю хотя бы сделать попытку найти истину.
А то разговор происходит примерно такой - дышать загрязненным воздухом вредно, надо дышать чистым. Но это же не значит, что условия городского воздуха прям таки не пригодны для жизни.

Злой Геймер 01.05.2017 16:40

Staind, ну тебе уже раньше объяснили что на мягком подвесе из HDD получается маятник (или дергунчик), т.к согласно второму закону Ньютона у каждого действия есть противодействие. То что и у других экспериментаторов появилась идея мягкого подвеса, не говорит о пользе такого решения, а лишь о пытливости умов неугомонных пользователей.

Wu-Tang 01.05.2017 17:12

Злой Геймер,
ты прав, кто-то придумал этот бред, не зная ни матчасти, ни особенностей работы hdd, ни тонкостей работы механики и тд...

Добавлено через 11 минут
Staind,
а что изменится, если я напишу простыню с объяснением и доказательствами?
HM изложил физику процессов, просто и ясно, зачем мне повторяться, если человек опередил и дал грамотный ответ уже, что еще надо то?
я увидел реакцию и мне все понятно.
многое по этой тематике, я разжевывал в своем разделе и ни раз.
статус мой обязывает пресекать такого рода глупости, касаемо моего профильного направления.

Staind 01.05.2017 17:58

Злой Геймер, хочу разобраться в вопросе, чтобы нормально кто то объяснил что есть там центробежная сила, например,она действует в такой то момент так то, есть сила инерции, она в такой то момент воздействует на это. И в итоге если так и так - получаем, например, что головки задевают поверхность диска.
При чем точно определить с какими скоростями, в каких режимах, при каких условиях как что работает.

Тема на зарубежных форумах существует уже лет 15. Жалоб на проблемы нет. У некоторых по 5 лет массивы дисков на подвесе работают без сбоев.

Также надо учесть, что за последние годы жесткие диски сильно уменьшили вибрации сами по себе. У меня например, Баракуда середины 2015 года. Он шумит сильно меньше от моих остальных более древних хардов. А шумит меньше по тому, что меньше вибрирует (поправьте, если ошибаюсь).

Цитата:

Сообщение от Злой Геймер (Сообщение 2168099)
согласно второму закону Ньютона у каждого действия есть противодействие

Вот об этом я все время и думаю. Вот если прикинуть как это на самом деле работает:
1. Винчестер постоянно производит сверх мелкие колебания (вибрацию), которая выводится на корпус
2. дальше колебания переходят на крепления и на то, к чему привинчен сам HDD.
3. и вот здесь очень интересно - мне кажется, что эти колебания как раз таки начинают гасится в этот момент.
Получается у нас могут быть несколько вариантов:
А) винчестер намертво вкручен в жесткую металлическую корзину корпуса.
В) винчестер размещен в эластичной каретке, которая помещена в корзину для дисков
С) винчестер подвешен моим способом на эластичных резинках.

Теперь рассмотрим каждый случай
Вариант А - так как накопитель жестко прикручен, то его вибрация полностью передается на металлическую корзину, которая колеблясь вместе с винчестером сама гасит силу вибрации, частично передает остаточную вибрацию на остальной корпус. Получаем заметный гул от колебаний в корпусе, сам накопитель получает жесткое противодействие оказываемое корзиной. Если сталь металл тонкий, то винчестеру возможно даже удается больше раскачать корзину. В итоге накопитель имеет микроход и жесткие установки по сопротивлению материала. Мне кажется это худший вариант.
Вариант В - механически, на мой взгляд, нахождение винчестера в эластичной пластиковой каретке практически не отличается от варианта С, когда реализована полная подвеска на резинках. Опять таки, если я чего то не учитываю - обязательно напишите.
Вариант С - во время работы диск создает вибрации, которые передаются на резиновую подвеску. Эта резинка получает импульсы, но они на столько малы, что тот час гасятся (поглощаются ею). Т.е. энергия вибрации выполняет работу по микро растягиванию ризинки. А сама резинка сразу же стягивается назад, приходя в равновесное состояние. Таким образом, жесткого сопротивления резинка обратно диску не оказывает. Причем приведение в равновесное состояние благодаря эластичным свойствам резинки происходит не резко, а плавно. И действительно не понимаю как это максимально щадящее воздействие может повлиять на работу диска.

Безусловно, я могу где то ошибаться, могу даже ошибаться везде. Могу не учитывать того или иного, но мне важно выяснить суть проблемы. Я не физик - мне простительно. Если владеете необходимыми знаниями - напишите доступно механизм происходящего.

ПС
Также когда то читал что винчестеры закрепленные в одной корзине на болтах могут своими колебаниями влиять на работу друг друга, вызывая резонансные явления. Вот тут более менее понятно что и почему происходит, хотя бы в общих чертах. А вот при эластичном подвесе - мне далеко не все понятно. Даже скорее не понятно.

Добавлено через 37 минут
Цитата:

Сообщение от Wu-Tang (Сообщение 2168103)
статус мой обязывает пресекать такого рода глупости, касаемо моего профильного направления.

Во первых, если эксперт видит какое то несоответствие или очевидное заблуждение человека, он объясняет в чем именно состоят заблуждение, в чем ошибки или просчеты, как можно их предотвратить или предлагает альтернативные варианты решения. Вы же просто все называете - "глупость", "другие сказали", "я много писал по тематике" и все. А по части ответа - ноль.
Это не ответ эксперта, это - нетактичное, невоспитанное шапкозакидательство.

В теме присутствует множество вопросов без ответа. Множество белых пятен. Ответов по факту особо то и нет. Часть как бы ответов нерелевантны (я объяснял почему выше).

Цитата:

Сообщение от Wu-Tang (Сообщение 2168103)
а что изменится, если я напишу простыню с объяснением и доказательствами?

Если ответ на этот вопрос для Вас не очевиден - отвечу:
1. Вы выполните свою функцию как эксперт по теме
2. пользователи (возможно) получат полезную информацию к размышлениям
3. люди, задавшие вопросы, смогут наконец то получить на них ответы.

ПС
Я понимаю, что многое зависит от уровня воспитания человека, но все же попрошу Вас более тщательно подбирать выражения. Заранее благодарен.

Злой Геймер 01.05.2017 18:00

ИХМО вариант В с эластичной кареткой более оптимален, т.к обеспечивает и жёсткое крепление и шумоизоляцию.

Helge Muller 01.05.2017 18:57

Staind,
Цитата:

Вот, я предлагаю разобраться в физике явления
Ok. Пойдем дальше.
Цитата:

…изложил свой опыт в сравнении диска лежащего на столе и прикрученного жестко в корпусе. По этому данный пример не является релевантным.
Физика диска лежащего на столе совершенно другая, чем закрепленного на эластичной подвеске. На столе диск вибрируя во время работы "подпрыгивает" и постоянно ударяется о стол. Поэтому мы и слышим очень громкий гул из-за этого.
Это не так. Попробуйте сдвинуть пальцем диск, лежащий на гладком столе, а потом его приподнять.
На сколько отличаются усилия? Раз в 6-8?
Так и с противореакцией коромыслу – смещения по горизонтали будут во столько же раз больше.
Диск на столе практически не ”подпрыгивает”, связано это еще и с тем, что коромысло совершает не осевые, а радиальные перемещения. Т.е. этот эффект более, чем на порядок меньше и не он меня в этом эксперименте интересовал, а среднее время доступа на чтение/запись, которые уменьшались с привычных 8,5/9,5 мс на 0,5 … 0,8 мс. Это говорит об относительном количестве промахов головки при поиске дорожки и удержании ее в полете над дорожкой (цилиндром).
Цитата:

На столе диск вибрируя во время работы "подпрыгивает" и постоянно ударяется о стол.
Этот эффект много меньше по сравнению с горизонтальной компонентой вибрации.
Цитата:

Поэтому мы и слышим очень громкий гул из-за этого.
Не поэтому, тогда бы мы слышали не гул, а стук.
Меж тем, возмущающие воздействия в вибрации передают виброперемещение и на соседние оси в пространстве (строго говоря суммарный вектор более отклонен к оси вращения, чем это можно ожидать от перемещения коромысла в перпендикулярном ему направлении).
Когда HDD хорошо зафиксирован эти негативные являния минимизируются – нет реактивного виброперемещения.
Цитата:

Физика диска лежащего на столе совершенно другая, чем закрепленного на эластичной подвеске.
Совершенно верно – другая. И на “мягкой” подвеске HDD уж есть где всласть “порезвиться” по всем 3 осям.
+ резонансные, уже выражающиеся единицами миллиметров маятниковые колебания (сколько позволит подвеска), на что Вам уже указал prudovik.

Теперь о негативе.
В пределе – касание головкой поверхности.
При переменной высоте над магнитными доменами – их неравномерное намагничение/размагничивание.
Повышенный износ шпинделя и оси коромысла.
Цитата:

есть отдельная тема, посвященная эластичным подвесам для жестких дисков. Также есть много вариантов реализации.
Могу лишь развести руками - невежества в мире еще много.

prudovik 01.05.2017 19:11

Кто еще в школе физику не учил?
Цитата:

Сообщение от Злой Геймер (Сообщение 2168099)
согласно второму закону Ньютона у каждого действия есть противодействие.

Это - третий закон.
Цитата:

Сообщение от Staind (Сообщение 2168108)
Вариант С - во время работы диск создает вибрации, которые передаются на резиновую подвеску. Эта резинка получает импульсы, но они на столько малы, что тот час гасятся (поглощаются ею). Т.е. энергия вибрации выполняет работу по микро растягиванию ризинки. А сама резинка сразу же стягивается назад, приходя в равновесное состояние. Таким образом, жесткого сопротивления резинка обратно диску не оказывает. Причем приведение в равновесное состояние благодаря эластичным свойствам резинки происходит не резко, а плавно. И действительно не понимаю как это максимально щадящее воздействие может повлиять на работу диска.

Не бывает жесткого и мягкого сопротивления. Сопротивление либо есть, причем с силой равной воздействию, либо его нет. Приведение подобной системы в равновесное состояние происходило бы с затухающими колебаниями, будь такое воздействие единичным. Но, при условии постоянной работы диска, создается система с автоколебаниями, причем при определенных условиях (упругости подвеса и частоты колебаний диска) возможен резонанс, у которого никакой пощады к элементам.


Часовой пояс GMT +4, время: 01:35.

Работает на vBulletin® версия 3.6.10.
Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd.
Перевод: zCarot