В чём преимущество 15 000 об/мин?
Скорость вращения 7 200 об/мин давно стала стандартом для настольных жёстких дисков, поскольку она позволяет получить разумный компромисс между надёжностью, приемлемым уровнем шума, ценой и производительностью. Среди ноутбуков распространены 2,5" винчестеры со скорость вращения от 4 200 до 5 400 об/мин, поскольку здесь на первом месте стоят вопросы энергопотребления. Поэтому скорость передачи данных 2,5" винчестеров для ноутбуков обычно ниже.
Ситуация в сфере серверов отличается, поскольку там скорость вращения жёстких дисков составляет не меньше 10 000 об/мин, а у high-end серверных моделей она вообще достигает 15 000 об/мин. В чём же заключается преимущество суперскоростных жёстких дисков?
Если не считать технологию записи данных, то скорость вращения шпинделя является самым важным фактором, влияющим на производительность. У большинства пользователей увеличение скорости вращения связывается с повышением скорости передачи данных, поскольку это наиболее очевидное преимущество винчестеров с большой скоростью вращения шпинделя. Будете ли вы загружать Windows или копировать файлы, занимающие объём в сотни мегабайт или даже гигабайты, высокая скорость вращения шпинделя сокращает время выполнения упомянутых задач. Сочетание высокой скорости вращения с передовой технологией перпендикулярной магнитной записи (PMR, perpendicular magnetic recording) позволило установить новые рекорды производительности.
Но высокая скорость вращения шпинделя приводит и к другим преимуществам по производительности, например, по времени доступа. Здесь важно различать время поиска (seek time) и время доступа (access time), поскольку только последнее действительно важно для повседневных приложений. Время доступа является суммой времени поиска и задержкой вращения, которая происходит, когда головка уже перешла на нужную дорожку и ждёт вращения пластины до требуемых секторов. Чем выше скорость вращения шпинделя, тем меньше будет задержка вращения, соответственно, и ниже будет среднее время доступа.
К сожалению, жёсткие диски на 15 000 об/мин (15k) стоят существенно дороже менее скоростных моделей. Кроме того, если вы соберётесь потратиться на жёсткие диски 15k, то придётся смириться со сниженными ёмкостями. Мы сравнили Seagate Savvio 10k.2 и Savvio 15k.1 при независимой работе жёстких дисков, а также в массиве из четырёх накопителей в конфигурациях RAID 0 и RAID 5.
2,5" формат на смену 3,5"
Переход с 3,5" на 2,5" жёсткие диски произошёл как на мобильном, так и на серверном рынках. Кроме снижения веса и энергопотребления, которое увеличило популярность 1,8" накопителей в секторе медиаплееров и субноутбуков, у жёстких дисков с небольшим диаметром есть свои преимущества.
С одной стороны, у 2,5" винчестеров диаметр пластины намного меньше, поэтому меньше и масса, что приводит к снижению трения вращения. С другой стороны, рабочий диапазон движений кронштейна, несущего головки чтения/записи, меньше, что при равных скоростях вращения и механических компонентах положительно влияет на время доступа по сравнению с 3,5" моделями. Хотя 2,5" серверные винчестеры и дают иногда меньшую скорость последовательной передачи данных по сравнению с 3,5" моделями, но они обходят их по времени доступа.
2,5" накопители SAS сегодня достигли ёмкости 147 Гбайт на 10 000 об/мин и 73 Гбайт на 15 000 об/мин. Вместе с тем, 3,5" винчестеры SAS и SCSI корпоративного класса уже вышли в ёмкостях 300 Гбайт. Есть и другие модели корпоративного класса на 3,5", которые вышли из рынка настольных винчестеров, но проходят особые стадии валидации и сертификации, чтобы гарантировать работу в режиме 24/7. Эти накопители поставляются только с интерфейсом SATA, моделей SAS нет.
Впрочем, 2,5" жёсткие диски SAS позволяют увеличить так называемую плотность хранения данных, поскольку занимаемое ими пространство намного меньше по сравнению с 3,5" винчестерами. Под определением плотности хранения данных подразумевают ёмкость на физический объём, но возможна и оценка производительности на объём. Популярные хранилища имеют высоту в 1U и позволяют установить либо четыре 3,5" винчестера, либо целых десять 2,5" жёстких дисков. Хорошим примером можно назвать Infostation от StorCase. Десяток жёстких дисков не будет потреблять существенно больше энергии, чем четыре 3,5" винчестера, но они обойдут четыре 3,5" винчестера по производительности в два, а иногда и в 2,5 раза. Если вы будете использовать массив из 4-6 2,5" винчестеров, то получите производительность не хуже, но со сниженным общим энергопотреблением.