Какое количество информации несет в себе жесткий диск емкостью 4 терабайта

Обновлено: 07.07.2024

Хотя твердотельные накопители все больше и больше теснят «классические» жесткие диски на рынке систем хранения информации, отбирая с каждым годом приличную долю, у них есть один, но очень весомый недостаток: небольшая емкость устройства при высокой стоимости за гигабайт информации. Поэтому в большинстве случаев HDD является незаменимым компонентом системы, а SSD — дополнительным. Традиционные жесткие диски продолжают свое эволюционное шествие и предлагают пользователю с каждым годом все большие объемы. Например, недавно компания HGST начала отгрузку накопителей с гелиевой атмосферой и семью магнитными пластинами емкостью целых 6 Тбайт. Так что обычным винчестером на 4 Тбайт уже никого не удивишь.

Три разных серии, но как хорошо смотрятся вместе

Изначально жесткие диски едва делились на серии, но впоследствии разработчики научились ставить акценты и предлагать устройства для конкретных задач. Одним из таких производителей является компания Western Digital, выпускающая «разноцветные» HDD. Например, жесткие диски серии Green имеют плавающую скорость двигателя. Такие устройства хранения лучше всего подходят для «файлопомойки», когда от накопителя не требуется высокая производительность, но нужна тихая, надежная работа.

К нам в тестовую лабораторию приехало сразу три жестких диска Western Digital серии Black, RED и Se. Давайте разбираться, чем они отличаются.

WD Black

Начнем с самого известного в широких кругах накопителя — WD Black. «Черная» серия рассчитана для пользователей настольных ПК, которые желают получить максимально высокую скорость работы. В отличие от Blue- и Green-серий, Black-винчестеры имеют пятилетнюю гарантию, что для многих станет решающим фактором. Отличительной чертой «черных» дисков можно считать довольно крупный объем кэш-памяти (даже у младших HDD), стабильную и высокую скорость вращения двигателя — 7200 об/мин, а также использование двух процессоров в составе блока электроники.

Black — одни из быстрейших дисков в ассортименте WD

На лицевой стороне испытуемого накопителя наклеена основная этикетка, на которой отображены маркировка, серийные номера и некоторые другие параметры. В частности указаны объем, интерфейс и кэш-память устройства.

Диск выполнен в стандартном форм-факторе 3,5” с толщиной в 25,4 мм. С обратной стороны видна часть печатной платы, элементы которой интегрированы внутрь накопителя. Модель с серийным номером WD4001FAEX не является новой, она уже хорошо зарекомендовала себя на рынке и может служить неким эталоном.

Лицевая сторона жесткого диска Western Digital Black WD4001FAEX

Тыльная сторона жесткого диска Western Digital Black WD4001FAEX

На задней панели «темного рыцаря» распаяно поле контактов с перемычками и стандартные порты SATA. Накопитель поддерживает SATA 3.0 (скорость передачи до 6 Гбит/с), но все мы прекрасно понимаем, что для жесткого диска это не имеет принципиального значения из-за гораздо меньшей скорости работы самого устройства. Самим производителем заявлен уровень быстродействия порядка 154 Мбайт/с.

Задняя панель жесткого диска Western Digital Black WD4001FAEX

Среди существующих жестких дисков WD Black можно считать настоящим титаном, поэтому и стоимость аппарата находится на соответствующем уровне (порядка 9000 рублей). Накопитель прекрасно подойдет как для рабочего, так и игрового компьютера.

WD RED

Серия RED — новичок среди различных линеек компании-производителя. Прежде всего, «красные» жесткие диски предназначены для NAS (Network Attached Storage). Как и полагается массиву, он будет использовать дополнительные фирменные технологии, а потому ориентирован на стабильную и надежную работу в условиях постоянной загруженности. Но зачем тогда брать накопитель какой-либо другой серии? Однако не все так просто. Большинство преимуществ становятся заметны исключительно при высоких нагрузках или работе в NAS-устройствах. Например, в моменты, когда контроллер использует дополнительные алгоритмы и команды, перепроверяет данные и так далее. Все это накладывает свой отпечаток на эффективность, которая может оказаться несколько ниже эффективности обычных настольных решений.

RED — идеальный вариант для домашнего NAS

Western Digital отмечает, что накопители серии RED специально созданы для работы под постоянными нагрузками. Такую задачку для массива винчестеров может задать, например, встроенный клиент Bit-Torrent. Технология NASWare 2.0 оптимизирует работу сразу в нескольких направлениях. Во-первых, были сбалансированы функции энергопотребления и нагрева, благодаря чему снижен риск выхода из строя компонентов устройства (обычные накопители просто не рассчитаны на постоянную нагрузку и могут изнашиваться намного быстрее). Во-вторых, технология автоматически устраняет и корректирует ошибки. Аналогичным образом действуют устройства корпоративного уровня, но при этом серия жестких дисков RED стоит дешевле. Еще одним плюсом «красных» винчестеров стала защита от потери данных при резком сбое питания. Выходит, что данная линейка состоит из целого программно-аппаратного комплекса для решения специфичных (для рядового пользователя) задач.

Внешне жесткий диск серии RED ничем не отличается от своих настольных аналогов. Перед нами девайс все того же форм-фактора и стандартных габаритов. На верхнюю крышку наклеен стикер со всей необходимой информацией: маркировками, серийными номерами и штрих-кодами. Дополнительно производитель указал объем устройства.

Тыльная сторона диска не примечательна. «Красный» винчестер легко спутать со многими другими 3,5-дюймовыми запоминающими устройствами.

Решение задач по теме "Количество информации" (10кл)

Пример 1. В коробке 32 карандаша, все карандаши разного цвета. Наугад вытащили красный. Какое количество информации при этом было получено?

Решение.
Так как вытаскивание карандаша любого цвета из имеющихся в коробке 32 карандашей является равновероятным, то число возможных событий равно 32.
N = 32, I = ?
N = 2 I , 32 = 2 5 , I = 5 бит.
Ответ: 5 бит.

Решение.
Вероятность вытаскивания белого шара
P₁ = 40/50 = 0,8
Вероятность вытаскивания чёрного шара
P₂ = 10/50 = 0,2
Количество информации о вытаскивании белого шара I₁ = log₂(1/0,8) = log₂1,25 = log1,25/log2 = 0,32 бит
Количество информации о вытаскивании чёрного шара I₂ = log₂(1/0,2) = log₂5 = log5/log2 » 2,32 бит
Ответ: 0,32 бит, 2,32 бит

Решение.
Количество информации вычисляется по формуле: 2 i = N, где i - искомая величина, N - количество событий. Следовательно, 2 3 =8.
Ответ: 3 бита.

Пример 5. Заполнить пропуски числами:

а) 5 Кбайт = __ байт = __ бит, б) __ Кбайт = __ байт = 12288 бит; в) __ Кбайт = __ байт = 2 13 бит; г) __Гбайт =1536 Мбайт = __ Кбайт; д) 512 Кбайт = 2__ байт = 2__ бит.

Решение.
а) 5 Кбайт = 5120 байт =40 960 бит,
б) 1,5 Кбайт = 1536 байт = 12 288 бит;
в) 1 Кбайт = 2 10 байт = 2 13 бит;
г) 1,5 Гбайт = 1536 Мбайт = 1 572 864 Кбайт;
д) 512 Кбайт = 2 19 байт = 2 22 бит.

Решение.
1) 1/512 Мб * 1024 = 2 Кб * 1024 = 2048 байт
2) К = 2048 символов, следовательно, i = 1 байт = 8 бит
3) 2 i = N; 2 8 = 256 символов

Ответ: 1) 1/512 Мб * 1024 = 2 Кб * 1024 = 2048 байт
2) К = 2048 символов, следовательно, i = 1 байт = 8 бит
3) 2 i = N; 2 8 = 256 символов.

Пример 7.Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц; на каждой странице - 40 строк, в каждой строке - 60 символов. Каков объем информации в книге?

Решение.
Мощность компьютерного алфавита равна 256. Один символ несет 1 байт информации.
Значит, страница содержит 40*60=2400 байт информации. Объем всей информации в книге: 2400*150 = 360 000 байт.
Ответ: 360 000 байт.

Решение.
Для кодировки одной из 10 цифр необходимо 4 бита. Это получаем из 2 3 < 10 < 2 4 . Объём 150 символов получим 150*4=600(бит).
Ответ: 600 бит.

Пример 9.В кодировке Unicode на каждый символ отводится два байта. Определите информационный объем слова из двадцати четырех символов в этой кодировке.

Решение.
I= K*i; I = 24*2 байт = 48 байт = 48*8бит = 384 бит.
Ответ: 384 бита.

Решение.
Количество информации вычисляется по формуле: 2 i = N, где i - искомая величина, N - количество событий.
2 i =128. Следовательно, i=7.
Ответ: 7 бит.

При хранении и передаче информации с помощью технических устройств информацию следует рассматривать как последовательность символов - знаков (букв, цифр, кодов цветов точек изображения и т.д.).

N=2 i	i	Информационный вес символа, бит
N	Мощность алфавита
I=Ki*	K	Количество символов в тексте
I	Информационный объем текста

Возможны следующие сочетания известных (Дано) и искомых (Найти) величин:

Тип	Дано	Найти	Формула
1	i	N	N=2 i
2	N	i	N=2 i
3	i,K	I	I=Ki*
4	i,I	K
5	I, K	i
6	N, K	I	Обе формулы
7	N, I	K
8	I, K	N

Если к этим задачам добавить задачи на соотношение величин, записанных в разных единицах измерения, с использованием представления величин в виде степеней двойки мы получим 9 типов задач.
Рассмотрим задачи на все типы. Договоримся, что при переходе от одних единиц измерения информации к другим будем строить цепочку значений. Тогда уменьшается вероятность вычислительной ошибки.

Решение: В одном байте 8 бит. 32:8=4
Ответ: 4 байта.

Решение: Поскольку 1Кбайт=1024 байт=1024*8 бит, то 12582912:(1024*8)=1536 Кбайт и
поскольку 1Мбайт=1024 Кбайт, то 1536:1024=1,5 Мбайт
Ответ:1536Кбайт и 1,5Мбайт.

Задача 3. Компьютер имеет оперативную память 512 Мб. Количество соответствующих этой величине бит больше:

1) 10 000 000 000бит 2) 8 000 000 000бит 3) 6 000 000 000бит 4) 4 000 000 000бит Решение: 512*1024*1024*8 бит=4294967296 бит.
Ответ: 4.

Задача 4. Определить количество битов в двух мегабайтах, используя для чисел только степени 2.
Решение: Поскольку 1байт=8битам=2 3 битам, а 1Мбайт=2 10 Кбайт=2 20 байт=2 23 бит. Отсюда, 2Мбайт=2 24 бит.
Ответ: 2 24 бит.

Задача 6. Один символ алфавита "весит" 4 бита. Сколько символов в этом алфавите?
Решение:
Дано:

i=4	По формуле N=2 i находим N=2 4 , N=16
Найти: N - ?

Ответ: 16

Задача 7. Каждый символ алфавита записан с помощью 8 цифр двоичного кода. Сколько символов в этом алфавите?
Решение:
Дано:

i=8	По формуле N=2 i находим N=2 8 , N=256
Найти:N - ?

Ответ: 256

Задача 8. Алфавит русского языка иногда оценивают в 32 буквы. Каков информационный вес одной буквы такого сокращенного русского алфавита?
Решение:
Дано:

N=32	По формуле N=2 i находим 32=2 i , 2 5 =2 i ,i=5
Найти: i- ?

Ответ: 5

Задача 9. Алфавит состоит из 100 символов. Какое количество информации несет один символ этого алфавита?
Решение:
Дано:

N=100	По формуле N=2 i находим 32=2 i , 2 5 =2 i ,i=5
Найти: i- ?

Ответ: 5

Задача 10. У племени "чичевоков" в алфавите 24 буквы и 8 цифр. Знаков препинания и арифметических знаков нет. Какое минимальное количество двоичных разрядов им необходимо для кодирования всех символов? Учтите, что слова надо отделять друг от друга!
Решение:
Дано:

N=24+8=32	По формуле N=2 i находим 32=2 i , 2 5 =2 i ,i=5
Найти: i- ?

Ответ: 5

Задача 11. Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц. На каждой странице — 40 строк, в каждой строке — 60 символов. Каков объем информации в книге? Ответ дайте в килобайтах и мегабайтах
Решение:
Дано:

K=360000	Определим количество символов в книге 1504060=360000. Один символ занимает один байт. По формуле I=Ki*находим I=360000байт 360000:1024=351Кбайт=0,4Мбайт
Найти: I- ?

Ответ: 351Кбайт или 0,4Мбайт

Задача 12. Информационный объем текста книги, набранной на компьютере с использованием кодировки Unicode, — 128 килобайт. Определить количество символов в тексте книги.
Решение:
Дано:

I=128Кбайт,i=2байт	В кодировке Unicode один символ занимает 2 байта. Из формулыI=Ki* выразимK=I/i,K=128*1024:2=65536
Найти: K- ?

Ответ: 65536

I=1,5Кбайт,K=3072	Из формулы I=Ki* выразимi=I/K,i=1,510248:3072=4
Найти: i- ?

Ответ: 4

N=64, K=20	По формуле N=2 i находим 64=2 i , 2 6 =2 i ,i=6. По формуле I=Ki* I=20*6=120
Найти: I- ?

Ответ: 120бит

N=16, I=1/16 Мбайт	По формуле N=2 i находим 16=2 i , 2 4 =2 i ,i=4. Из формулы I=Ki* выразим K=I/i, K=(1/16)10241024*8/4=131072
Найти: K- ?

Ответ: 131072

Мы заканчиваем наши сводные обзоры жёстких дисков разной ёмкости в 3,5" формате. В четвёртой статье мы рассмотрим десять HDD ёмкостью 4 Тбайт. Напомним, что ранее мы сравнили 11 жёстких дисков по 1 Тбайт, 12 HDD по 2 Тбайт и семь винчестеров по 3 Тбайт. Для нашего сводного тестирования мы получили различные HDD от HGST (Deskstar, Ultrastar), Seagate (Desktop HDD, Constellation, NAS HDD), Toshiba (Enterprise) и Western Digital (Black, RE, SE, Red). Разве что Seagate не смогла предоставить нам "3.5 Video HDD". Все жёсткие диски в нашем обзоре имеют ёмкость 4 Тбайт, но они принадлежат к разным семействам, ценовым сегментам и нацелены на разные аудитории пользователя. В нашей статье мы рассмотрим, насколько велики внутренние технические отличия разных моделей, а также сравним производительность.

Настало время сравнить между собой накопители высокой ёмкости в 4 терабайта. Как обычно, производители сначала перешли на 4 Тбайт в дорогом корпоративном сегменте, а также представили несколько моделей для настольных ПК. До расширения недорогих линеек на сегмент 4 Тбайт должно пройти некоторое время. Интересно и то, что почти все жёсткие диски опираются на пять пластин ёмкостью 800 Гбайт. Только настольный HDD.15, WD Red и NAS HDD от Seagate используют 4 пластины по терабайту. Как вы увидите ниже, это напрямую сказалось на производительности и энергопотреблении. Всё же более высокая плотность хранения данных на дизайне с четырьмя пластинами обеспечивает большую пропускную способность - по крайней мере, теоретически. Практический эффект мы оценим в наших тестах.

Но перейдём к протестированным моделям. В следующей таблице мы привели технические спецификации протестированных жёстких дисков:

Теперь, после вводной таблицы, позвольте перейти к описанию каждого протестированного жёсткого диска.

Читайте также: