A capacidade de armazenamento afeta o desempenho do disco rígido?


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Li em algum lugar que discos rígidos menores (em termos de espaço em disco) são mais rápidos que discos equivalentes, mas maiores. Quão verdadeiro é isso? Em outras palavras, digamos que eu tenho dois discos rígidos. Ambos são exatamente da mesma marca e especificações, mas um é de 80 GB e o outro é de 500 GB. Qual seria mais rápido? Ou a capacidade de armazenamento não afeta a velocidade?


Não consigo entender o tipo de confusão de idéias que fez com que você fizesse essa pergunta. Talvez você possa me esclarecer por que você pensou isso?
waiwai933

Bem, eu tenho dois discos rígidos quase idênticos; 500GB e 80GB. Suas especificações são quase exatamente as mesmas, e recentemente tive que instalar um sistema operacional em cada um deles, e parecia que o de 80 GB era um pouco mais rápido (principalmente na inicialização). Fiquei me perguntando se a capacidade de armazenamento tinha algo a ver com isso ou se era algo completamente não relacionado.
Sasha Chedygov 30/08/2009

compare as unidades com a sintonia HD. no site deles, você também encontrará um navegador de resultados abrangente para comparar seus resultados com outras unidades do mesmo modelo.

Eu tinha um HD Seagate de 160 GB com o Win 7 e atualizei para um HD Seagate de 500 GB. O disco rígido menor foi muito mais rápido que os 500 GB. Fiquei surpreso e um pouco decepcionado. Ambos os discos rígidos eram novos. Troquei apenas porque queria colocar o menor em outro computador.

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Nos limites fundamentais, a resposta é "sim". Quanto maior a unidade, para uma determinada tecnologia , maiores serão os cilindros, mais pesado será o braço de acesso, etc. e, portanto, o acesso será mais lento. (A mesma generalização é verdadeira para a RAM.) Mas o efeito geralmente não é muito significativo, uma vez que uma determinada linha de discos rígidos tende a ser projetada começando pelo maior e depois diminuindo o tamanho sem um ajuste significativo no desempenho.
Daniel R Hicks

Respostas:


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Uma generalização não é útil, mas principalmente quando se fala de modelos similares / mesma série, eu diria que a unidade maior seria mais rápida devido à maior densidade de dados de alguma forma (seja mais travessas e cabeças ou apenas travessas mais densas).

O modelo maior provavelmente também seria mais novo e poderia se beneficiar do firmware e de outras melhorias na produção.

Isso é ainda mais verdadeiro no mundo do SSD, onde as opções de maior capacidade geralmente são mais rápidas devido a mais paralelismo. Por outro lado, a taxa de transferência sustentada nem sempre é o fator importante de um SSD em comparação com os drives mecânicos, mas a baixa latência na leitura / gravação de acesso aleatório pequeno - que será a mesma na maioria dos cenários, independentemente do número de chips.


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O tamanho é apenas uma das inúmeras considerações na determinação do desempenho real realizado de uma unidade.

A velocidade de rotação é um dos fatores que determina a taxa de gravação. Uma unidade de 15k RPM provavelmente seria mais rápida que uma unidade de 10K RPM com as mesmas especificações e tamanho. (Assumindo que todas as coisas são iguais e na maioria dos casos não são)

A próxima coisa a considerar é a conveniência em que a bobina de voz pode mover as cabeças de leitura / gravação para uma busca ou acesso contínuo a arquivos. A latência introduzida pelo cabeçote de leitura / gravação da bobina móvel de voz talvez seja a fonte mais significativa de atrasos no processo de leitura / gravação.

A placa controladora eletrônica e o barramento de conectividade que ela suporta também são outra determinação significativa de velocidade. Um bom exemplo são as várias versões dos discos SCSI que suportam velocidades cada vez mais altas a cada revisão do padrão scsi. As unidades SAS oferecem desempenho adicional em SCSI, IDE e SATA devido ao aumento da largura de banda do BUS.

O número de pratos também é um fator, mas não a consideração mais crítica do desempenho.


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Excelente visão geral, e eu votaria em você, mas você não respondeu à minha pergunta. Tudo igual , 80GB ou 500GB seria mais rápido? Conheço a velocidade de rotação e busco a latência; estava me perguntando se o tamanho da unidade tinha algum papel no desempenho.
Sasha Chedygov

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Na maioria das circunstâncias, a unidade de 500 GB seria mais rápida.
Axxmasterr

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Você não pode. A velocidade da unidade depende de muitas coisas, principalmente da densidade de dados do disco (a velocidade de rotação é igual).

Se puder, entre dois discos com a mesma capacidade, use um com menor número de pratos.


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Um número menor de pratos também não corresponde a um número menor de cabeças de leitura / gravação conectadas à bobina de voz?
Axxmasterr

Eu presumo que isso significa que o atuador da cabeça pode se mover mais rapidamente no posicionamento da cabeça, além de melhorar os tempos de rotação / rotação.
RCIX

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hum ... "bobina de voz"? Não estamos falando de discos rígidos, não de alto-falantes?
21119 Chris Pietschmann

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Infelizmente, alguns estenderam erroneamente essa idéia de que um número menor de pratos e cabeças R / W sempre beneficia o desempenho.
serragem

Em servidores e configurações de RAID, mais pratos significa mais desempenho, porque os trabalhos de leitura / gravação podem ser divididos em partes e executados simultaneamente em muitas cabeças e pratos de uma só vez. (Eu sei que o Q é sobre unidades individuais e desktops, eu só queria cabeça fora os "pratos mais baixos == melhor" meme antes de chegar muito longe)
Matt Wilkie

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http://www.tomshardware.com/reviews/understanding-hard-drive-performance.1557-3.html

A alta densidade de dados é desejável, pois tem um impacto positivo no desempenho da transferência de dados: quanto mais bits o drive puder ler simultaneamente, mais rápido será. Como resultado, um novo disco rígido de 3,5 "7.200 RPM supera sempre um modelo mais antigo. No entanto, o tempo de acesso não se beneficia de maiores densidades de armazenamento, pois o posicionamento da cabeça não pode ser acelerado sem sobrecarregar mecanicamente os componentes.


O uso da palavra "simultaneamente" em relação à leitura dos dados é enganoso, se não impreciso. Apenas um cabeçote R / W está ativo por vez e o fluxo de dados é serial em bits.
serragem

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Se sua pergunta era sobre o tamanho físico das unidades, sim - uma unidade de 2,5 "7200 rpm é mais rápida que uma unidade de 3,5" 7200 rpm do mesmo tamanho. As cabeças de leitura e gravação não precisam se mover tão longe.


Não, eu estava perguntando sobre a capacidade de armazenamento, mas é bom saber, obrigado.
Sasha Chedygov

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Um HDD de 2,5 "normalmente possui um atuador de cabeça menor, mais lento e mais preciso (também conhecido como bobina de voz) em comparação com uma classe similar de HDD de 3,5". O resultado é que eles tendem a ter tempos de busca muito semelhantes, apesar das diferenças no tamanho do prato.
serragem

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Em geral, eu concordo com as respostas de todos os outros. Dado dois discos rígidos, sendo todos os demais iguais, o disco com maior densidade de dados superará o do disco com menor densidade de dados.

Posso pensar em dois cenários em que uma capacidade maior de unidade é um prejuízo para o desempenho. Nos dois casos, não é a unidade que é o gargalo, mas o sistema de arquivos.

  • Formatando a unidade

Isso é simplesmente uma questão de bom senso. Como a formatação toca cada byte em uma unidade, uma capacidade maior leva mais tempo para formatar. Como isso geralmente é feito apenas durante uma instalação do sistema operacional, não é realmente um problema. Na maioria dos casos, é desnecessário executar uma operação de formato completo de qualquer maneira.

  • Esbarrando nas limitações do sistema de arquivos em uso

O melhor exemplo disso foi o momento em que as capacidades da unidade começaram a ultrapassar os limites do sistema de arquivos FAT. Sem ficar muito técnico, o FAT foi projetado para capacidades de disco com uma fração do tamanho de seus limites teóricos. O limite do FAT16 era de cerca de 2 GB, mas conforme as partições se aproximavam desse limite, eles não apenas desperdiçavam quantidades significativas de espaço, como também o desempenho geral do sistema de arquivos diminuiu. O FAT32 quebrou a barreira de 2 GB e teve um desempenho melhor que o FAT16, mas teve o mesmo problema quando as capacidades do inversor começaram a se aproximar do seu limite teórico (é de cerca de 2 TB, mas seria ridículo até tentar)

Cada sistema de arquivos possui diferentes e melhores condições de execução. Os sistemas de arquivos modernos são projetados para, pelo menos, manter o desempenho, se não melhorá-lo, à medida que a capacidade da unidade aumenta à custa do baixo desempenho em unidades pequenas. Um trade-off razoável considerando as capacidades de acionamento continua a crescer.


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Um disco rígido tem alguns pratos. Se 80g e 500g tiverem o mesmo número de pratos. Isso significaria que o sistema operacional instalado cairia em vários pratos no 80G, sendo 1 ou 2 no 500G.

Cada prato teria sua própria leitura e gravação. Assim, no 80G é atendido por mais cabeças do que no 500G. Então é mais rápido.


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A capacidade de armazenamento afeta o desempenho do disco rígido?

Puramente baseado na capacidade de armazenamento: Não.

No entanto, uma unidade maior (como em, com mais capacidade de armazenamento) tende a ser mais moderna e mais rápida. Então, na prática: geralmente sim.


Do ponto de vista mecânico, e assumindo a ferrugem rotativa:

  • Uma unidade é mais rápida, gira mais rápido (mais RPM).
    Isso significa mais rotação do prato abaixo da cabeça r / w em um período de tempo e menos tempo aguardando a chegada de um setor sob a cabeça.
  • Uma unidade mais moderna costuma ter maior densidade de dados. Pense nisso como ler um livro (na mesma velocidade). Quando você escreve em letras menores, pode ler / escrever mais na mesma distância.
  • O acionamento mais moderno tende a ser maior e a ter outras vantagens tecnológicas (por exemplo, movimento mais rápido da cabeça).
  • Dirigir com mais pratos geralmente é mais rápido, porque um interruptor de cabeça é mais rápido do que esperar meia hora de rotação. E mais pratos, maior capacidade.

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"Mais ou menos"

Para discos de ferrugem / discos rígidos tradicionais, existem alguns elementos que determinam a velocidade.

tamanho da bandeja - um disco rígido de 2,5 polegadas seria mais rápido que um disco rígido de 3,5 polegadas, com todas as outras coisas iguais. Há uma "área de superfície" menor a ser procurada e, muitas vezes, melhores velocidades de leitura. Provavelmente isso é mais verdadeiro com as unidades empresariais, pois uma unidade típica de 2,5 polegadas é otimizada para laptop.

o tamanho do cache afetaria o 'estouro' das velocidades de transferência. Caches de ram maiores são melhores e algumas unidades modernas têm um enorme cache ssd. Isso pode ser um fator crítico, pois é provável que uma unidade mais nova tenha um cache maior. Se tivermos um SSHD - um híbrido com um grande cache nand , você certamente verá uma diferença lá.

velocidade de rotação afeta a velocidade e a taxa de transferência, mais rápido é mais rápido.

Mais pratos significa maior produtividade (já que os dados podem ser obtidos de cada um dos muitos pratos), mas em alguns casos os tempos de busca são afetados, uma vez que as cabeças se movem no mesmo atuador.

As interfaces são importantes. Você provavelmente está no SATA - embora 80 GB e 250 GB estejam na mesma época em que trocamos o PATA. As unidades SAS possuem codificação um pouco mais eficiente, pipelines de dados mais amplos e, em alguns casos, podem ser mais rápidos. A última geração de unidades está pendurada diretamente no barramento PCI e é absurdamente rápida . Duvido que esteja no escopo aqui.

Em este caso específico, porém, as chances são de uma unidade de 250GB mais moderna teria melhores charecteristics desempenho do que uma unidade de 80GB da mesma velocidade de rotação

Com SSDs, o cache ainda é um fator. No entanto, o número de canais e o fato de os SSDs serem de armazenamento de acesso aleatório significam que todas as outras coisas iguais a um SSD maior normalmente seriam mais rápidas e dividem as leituras entre os chips nand.


O SAS usa as mesmas taxas de transferência e codificação de nível mais baixo que o SATA. A diferença está na estrutura dos blocos de comando. O SAS usa comandos SCSI em vez de comandos ATA, mas isso não afeta a taxa de transferência. Existe principalmente uma correspondência 1: 1 entre os dois conjuntos de comandos, pelo menos onde é importante. Obviamente, as unidades SAS são muito mais caras porque atendem ao mercado corporativo e, portanto, tendem a se esforçar um pouco mais para obter todo o desempenho possível. A menos que você esteja usando gabinetes de ataque de hardware e SANs, não notará diferença.
Psusi 28/10/2015

Também vai até 12gbps. Eu disse "alguns casos"
Journeyman Geek

A maior vantagem do SAS (imho) não está no desempenho (que até tendia a ser um pouco mais lento usando o comando SCSI comparado ao ATA), mas na recuperação adequada de erros e multiplicadores de portas que funcionavam bem. Nenhum dos quais tende a ser importante para o SOHO.
Hennes

@JourneymanGeek, agora? No passado, os dois se uniram (já que compartilham 100% da camada PHY) de 1,5 a 3 a 6 gbps ... Gostaria de saber por que a interrupção agora? Provavelmente tão novo que o novo padrão SATA que o introduziu ainda não foi lançado.
Psusi 29/10/2015

Eu vi portas SAS de 12gbps. Eu suspeito que o futuro do armazenamento SOHO rápido está em NVMe, que usa conectores de estilo SAS, mas uma interface elétrica e lógica muito diferente baseado fora PCIe
Journeyman Geek

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Eu sugiro executar o teste no_meu_drive, em vez de em dois modelos diferentes, não importa quão semelhantes sejam.

Os HDDs são mídias muito lentas em comparação com os processadores e até mesmo um único link diferente no caminho de E / S pode significar desempenho maior ou menor.

O que eu sugiro é usar o LVM no Linux para simular uma unidade de menor capacidade em um disco rígido. Digamos que cerca de 10 a 15% da capacidade total do disco rígido. Execute um ciclo de carga de trabalho que você deseja testar.

Em seguida, expanda o número de blocos na unidade lógica usando o LVM para a capacidade total. Liberar cache do bloco linux. E, novamente, execute seu ciclo de carga de trabalho.

Na minha experiência pessoal, desempenho (10% HDD) >> desempenho (100% HDD). Receio não ter dados de desempenho prontamente à mão. Vou executar alguns testes e publicar resultados aqui.

A resposta de todos aqui está focada na densidade do disco. Um fator que está faltando na resposta de quase todo mundo é 'duração da rotação'. Se você tiver um número menor de blocos, percorrerá menos comprimento na superfície do disco, seu tempo de rotação diminuirá tremendamente.

Embora a densidade do disco ofereça mais dados por polegada quadrada, na minha experiência, a duração da rotação possui uma participação muito maior na latência do disco. Eu vi o desempenho piorando em 10 vezes ao passar de 10% da capacidade do HDD para 100% da capacidade do HDD para a mesma densidade. Mesmo que unidades de maior capacidade ofereçam 10 vezes de densidade (o que duvido), o disco ainda terá que girar mais para cobrir muito mais blocos.

Portanto, o efeito de maior densidade é desfeito pela maior contagem de blocos.

Para um exemplo prático, veja as unidades SAS. Em sua opinião, qual é a capacidade normalmente disponível para os HDs SAS? É 300GB. Em um mundo de unidades SATA com capacidade de 1 TB, as empresas são burras o suficiente para vender unidades com capacidade de 30% a preços super premium.


A diferença entre uma unidade SAS de 10k-15k rpm e uma unidade SATA de 7200 rpm é enorme, em muitos níveis. Você não pode comparar facilmente um ao outro, assim como não pode olhar para nenhuma outra métrica única e concluir que qualquer item é "muito melhor" que outro.
um CVn

Qual é o motivo do voto negativo desta resposta? Não apenas unidades sas & sata ... mesmo unidades sata podem ser muito diferentes umas das outras ... essa é exatamente a razão que eu indiquei na minha resposta para usar a mesma unidade para benchmarking ... em vez de dois modelos diferentes.
philosopher.stoned
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