От чего зависит плотность записи на оптический диск от скорости вращения

Обновлено: 14.07.2024

В этой статье мы поговорим о такой важной характеристике жестких дисков, как скорость вращения, разберемся, на что она влияет, и узнаем, как посмотреть скорость вращения винчестера, установленного в вашем компьютере.

Жесткий диск состоит из нескольких магнитных пластин, закрепленных на единой оси — шпинделе. Эти пластины вращаются, в то время как считывающие головки перемещаются в нужные сектора, чтобы осуществить чтение или запись данных. От скорости вращения шпинделя, которая измеряется в оборотах в минуту (RpM), зависит, насколько быстро компьютер будет получать считанные с жесткого диска данные.

По количеству оборотов в минуту жесткие диски можно разделить на несколько типов:

  • 5400 RPM — наименьшая на сегодня скорость вращения HDD. Такие жесткие диски чаще всего устанавливают в ноутбуки, поскольку они расходуют меньше энергии и, соответственно, аккумулятор в этом случае разряжается медленнее.
  • 7200 RPM — наибольшее число современных жестких дисков вращается со скоростью 7200 оборотов в минуту. Диски этого типа имеют высокую производительность при довольно умеренном потреблении энергии;
  • 10000/15000 RPM — самые быстрые и производительные диски, однако менее надежные, так как за счет большого нагрева увеличивается риск поломки и потери данных.

Как узнать скорость вращения шпинделя установленного в вашем ПК жесткого диска? Во-первых, скорость вращения всегда указана на наклейке на корпусе жесткого диска. Во-вторых, вы можете найти информацию о модели своего HDD на сайте производителя, там будут указаны все характеристики. Ну а в-третьих, можно установить специальную программу, которая покажет все параметры жесткого диска.

Узнаём скорость жесткого диска с помощью утилиты «AIDA 64»

Одной из таких утилит является приложение «AIDA 64», отображающее подробные сведения не только о жестких дисках, но и обо всех остальных компонентах ПК.

2. Дожидаемся окончания загрузки, инсталлируем программу и запускаем ее.

3. В списке в левой части окна раскрываем раздел «Хранение данных», а затем щелкаем на подраздел «ATA».

  1. В правой верхней части окна в секции «Описание устройства» мы видим, какие жесткие диски установлены на нашем компьютере. Кликаем интересующий нас диск – ниже будут показаны подробные сведения о нем. Нас интересует строчка «Скорость вращения» в секции «Свойства устройства ATA», в которой отображается скорость выбранного диска в оборотах в минуту.

2. Дожидаемся окончания загрузки, инсталлируем программу и запускаем ее.

3. В списке в левой части окна раскрываем раздел «Хранение данных», а затем щелкаем на подраздел «ATA».

4. В правой верхней части окна в секции «Описание устройства» мы видим, какие жесткие диски установлены на нашем компьютере. Кликаем интересующий нас диск – ниже будут показаны подробные сведения о нем. Нас интересует строчка «Скорость вращения» в секции «Свойства устройства ATA», в которой отображается скорость выбранного диска в оборотах в минуту.

В предыдущей статье я уже говорил, что процессе записи на оптическом диске неизбежно образуются ошибки, просто мы этого не замечаем: многие ошибки исправляются приводом в процессе чтения, а некоторые могут быть фатальными. Тогда при чтении информации либо выдается ошибка, либо компьютер “подвисает”, либо диск вообще не опознается в приводе.

Все это – симптомы того, что диск испорчен. Причем, даже если внешне на нем нет никаких царапин (которые чаще всего являются причиной выхода диска из строя), это вовсе не означает, что диск абсолютно нормальный.

Ошибки на диске – ничуть не меньшая угроза данным, чем царапины. Восстановить данные очень и очень трудно – как в том так и в другом случае.

Ошибки на диске могут возникать по разным причинам. Однако, существует среди пользователей утверждение, что они зависят от скорости записи диска. Чем быстрее записывается диск, тем больше на нем будет ошибок.

Давайте посмотрим, имеет ли эта точка зрения под собой основания и какие…

Я изучал много материалов на эту тему. Проводил свои собственные исследования, однако, что бы изложить все результаты моих и чужих исследований, понадобится десяток страниц “утомительного” текста. 😉

Поэтому, чтобы мои слова не казались вам чем-то абстрактным и непонятным, я хочу представить Вашему вниманию работу одной тестовой лаборатории, результаты которой довольно подробно изложены доступным языком.

Думаю, вам будет интересно ознакомиться со всеми подробностями этого вопроса и посмотреть на десяток примеров. Материал довольно старенький, однако, его актуальность от этого не уменьшается:

Я же изложу то, в чем я сам убедился на практике, протестировав несколько десятков CD/DVD дисков в разных режимах скорости записи.

Производитель, изготовивший диск, тестирует его. Один из его элементов – проведение операций чтения/записи на разных скоростях. После комплексного тестирования образцов, помимо всего прочего, определяется рекомендуемый диапазон скоростей записи (пример: 4х-16х). Таким образом, определяется наиболее оптимальный режим работы носителя.

Однако, пользователю при записи можно выбрать любую возможную скорость из указанного на носителе диапазона.

Итак, утверждение, что “чем ниже скорость записи, тем меньше ошибок”, имеет под собой основания, но верно не всегда.

Иногда от снижения скорости записи становится намного хуже – на диске в 2 или 3 раза больше ошибок, чем если бы его записывали на максимально разрешенной для него скорости.

Дело в том, что нельзя вынести однозначный вердикт. Марок дисков много, и все они ведут себя по-разному.

Но вот что интересно, качественные диски знаменитых фирм (Verbatim, TDK, Imation, Sony) в большинстве случаев выдают примерно одинаковое количество ошибок (в обоих случаях – приемлемое), как на низких, так и на максимальных скоростях. Безусловно, это и есть признак качества носителей. Особенно здесь хотелось бы отметить диски TDK – которые ведут себя наиболее стабильно.

Конечно, диски каких-то других малоизвестных фирм ведут себя не так предсказуемо. Результат может отличаться, что называется, “от болванки к болванки”. Т.е. один диск показывает лучшие результаты на низкой скорости, а другой – идентичный первому, наоборот демонстрирует меньшее количество ошибок на максимальных скоростях.

Итак, какие рекомендации я хотел бы дать:

Во-первых, покупайте диски от известных фирм.

Во-вторых, записывайте диск на скорости, не выше той, что рекомендована для данного диска. Рекомендуемая максимальная скорость записи почти всегда указывается на самой болванке.

Вот, собственно, и все…

Что же до утверждения, что “меньшая скорость это лучше”, то хочу подметить: это далеко не всегда верно. Далеко. И не всегда.

В некоторых случаях понижение скорости записи может сыграть злую шутку, сильно повысив количество ошибок на диске.

Продолжаем серию заметок о жестких дисках, и сегодня мне бы хотелось обратить внимание на такой параметр HDD, как скорость вращения шпинделя, на который насажены собственно пластины с данными. Важен ли этот параметр?


Жесткий диск — это сложное электромеханическое устройство. Оно сочетает в себе механическую и электронную часть. Механика обеспечивает вращение диска или пакета дисков (если жесткий диск построен на нескольких пластинах — как правило это диски большой емкости), обеспечивает сверхточное позиционирование головки над пластинами…Электроника — считывает, записывает и изменяет данные на диске непрерывно с очень большой скоростью.
Эти две составляющие должны работать слаженно и быть максимально надежными. В большей степени надежность зависит от механической части — примерно 80-90 процентов.

Один из главных составляющих механики диска — двигатель. Он должен обладать обязательным параметром — способностью очень долго поддерживать фиксированное число оборотов шпинделя.

Шпиндель должен вращаться заданное число оборотов. На сегодня есть несколько типов дисков, если смотреть на количество оборотов пластин:

7200 об/мин — 90% всех жестких дисков. Используются в основном в настольных ПК — они не критичны к потреблению энергии и им нужна высокая производительность. А производительность тем больше, чем больше оборотов делает шпиндель (это один из факторов). Можно сказать это золотая середина между скоростью и надежностью.

10 или 15 000 об/мин — Самые производительные диски, но и самые ненадежные… Высокое число оборотов приводит к сильному нагреву пластины — при этом угроза потери данных просто огромна! Ну и конечно — механический износ… Этот фактор, как говорится, никто не отменял. 😉

Итак, самыми приемлемыми на сегодня можно назвать диски с частотой вращения пластин 7200 оборотов в минуту. Нагрев приемлемый, и производительность выше, чем у дисков 5400 об/мин. Да и цена приемлемая. Высокооборотистые диски как правило очень дороги, а прирост производительности себя совершенно не оправдывает, из-за низкой надежности носителя.

А кому нужен жесткий диск, на котором опасно хранить информацию?

Устройство и типы жёстких дисков

Как было сказано выше, жёсткий диск предназначен для постоянного хранения информации, и отличие его памяти от ОЗУ в том, что она энергонезависима – то есть сохраняется на носителе при отключении питания. Жёсткий диск представляет собой электромеханическое устройство, то есть имеет движущиеся детали, и состоит из нескольких основных частей.


Это интегральная схема, которая управляет процессами записи/чтения и работой диска. Она устанавливается поверх основного корпуса диска. В самом же корпусе спрятано сердце винчестера, состоящее из шпинделя (электромотора), который вращает диск; считывающей головки (коромысла), которое подвижно и считывает информацию непосредственно с поверхности носителя, и самих магнитных дисков памяти (их может быть разное количество, располагаются они один над другим, слоями).


На рынке сейчас распространены три типа жёстких дисков:

· HDD – жёсткий магнитный диск
· SSHD – гибридный жёстки диск, с небольшим объёмом твердотельной флэш-памяти (вернёмся к этому типу позже)
· SSD– полностью твердотельный диск

SSD диски пока достаточно дороги, но выигрывают у HDD в скорости, SSHD – компромисс между твердотельными носителями и магнитными. Если обобщить общие преимущества и недостатки HDD по сравнению с SSD, то получим следующий список.

Гибридные жёсткие диски SSHD


Гибридный жёсткий диск не поможет вам загрузить быстрее операционную систему, поскольку флэш-память начинает работать только после загрузки системы, но работу с программами ускорит заметно. Также разница в максимальной скорости передачи файлов с обычным HDD будет невелика – порядка 15%, но вот скорость доступа к файлам может отличаться в десятки раз.
SSHD – это хороший выбор для домашнего медиа-диска, если вы хотите повысить общую скорость работы при большом объёме накопителя, и если скорость для вас важна, но не критична. Пожалуй, лучший выбор из магнитных жёстких дисков. Хотя и минусы тоже есть – цена на SSHD почти вдвое выше, и очень мало моделей поддерживает оптимизацию под RAID-массив (хотя в этом у рядового пользователя редкая необходимость).

Какого объёма кэша хватит?

Речь идёт о объёме кэша 1-го уровня – его величина может колебаться, можно встретить модели с объёмами от 16 до 256 МБ. Это высокоскоростная флэш-память, которая ускоряет работу жёсткого диска, но это ускорение незначительно (порядка 5-10%), и происходит не для всех операций. Например, при последовательном чтении с диска или переносе больших файлов разница в кэше заметна не будет.

Не стоит гнаться за максимальным значением данного параметра – эффективность работы кэша зависит больше от алгоритмов работы кэше, чем от его объёма, к тому же производители стараются для каждой модели подобрать максимально подходящий размер кэша.


Также объём кэша зависит от общей ёмкости жёсткого диска – для моделей до 500 ГБ стоит ориентироваться на 16 Мб кэша, при объёме до 2 ТБ кэш обычно составляет 32-64 МБ. Модели с кэшем 64 МБ и меньше при объёме диска больше 2 ТБ могут оказаться не самыми быстрыми вариантами, стоит это учитывать.

Для объёма диска 2 ТБ и более стандартный объём кэша – 128 МБ, причём для объёмов в 6-10 ТБ предпочтительней, естественно, кэш 256 МБ.
Хотя сам параметр кэша и не очень критичен для скорости работы HDD, но при небольшой разнице в стоимости лучше рассматривать модель с большим объёмом.

Скорость вращения шпинделя – 5400 или 7200?

Один из главных параметров жёсткого диска, непосредственно влияющий на скорость работы: чем физически быстрее считывающая головка окажется в нужной позиции, тем быстрее произойдёт чтение/запись. На сегодняшний день существует средний разброс по скорости стандартных HDD – от 5400 до 7200 об/м. Есть также диски с оборотами в 10 000 об/мин и более, но они на сегодня теряют смысл из-за высокой цены, сопоставимой с SSD дисками или даже дороже, и при этом уступают им в скорости и надёжности.


Максимальная скорость передачи данных

Не всегда конечный параметр скорости передачи данных определяет скорость шпинделя – кроме этого есть ещё алгоритмы работы и внутренняя конструкция самого жёсткого диска. Например, на скорость может влиять количество магнитных дисков внутри – ёмкость в 1 ТБ может состоять как из 1-го диска, так и из 4-ёх по 250 ГБ.

Таким образом, по скорости можно выделить две группы HDD –со средними скоростями до 200 Мб/с, и более дорогая, но и самая скоростная среди магнитных жёстких дисков группа со скоростью более 200 Мб/с.

Дорогие модели HDD могут отличаться от дешёвых при равном объёме именно скоростью передачи данных, она будет заметно выше, благодаря многим факторам: может быть лучше оптимизирована кэш-память, иначе организован электро-механический узел, разное количество магнитных дисков на равный объём. Также зачастую дорогие диски более надёжны и устойчивы к внешним воздействиям.

Скорость передачи данных – совокупный результат всех остальных параметров и применённых в диске технологий, поэтому, если ваш выбор зависит в основном от скорости диска, то удобно ориентироваться именно по нему. Чем более диск скоростной, тем он будет дороже.

Ценовые категории

До 5000 рублей – можно позволить себе стандартный жёсткий магнитный диск ёмкостью до 2 ТБ, без кэша второго уровня. В этой группе лучше обратить внимание на модели ёмкостью в 500 ГБ – 1 ТБ. Они вряд ли будут отличаться высокими параметрами скорости, но это хороший и недорогой вариант, если вам нужен просто винчестер для рабочего компьютера.

От 10000 до 20000 рублей – неплохим приобретением станет уже на 4 ТБ. Возможности растут пропорционально вложенным средствам – доступный объём увеличивается вплоть до 6-8 ТБ, при этом можно найти модель с повышенной скоростью передачи данных, от 200 Мб/с.

В истории оптических носителей информации были и существуют различные форматы оптических дисков с разной скоростью записи / чтения данных.

Существует два основных типа скорости диска: угловая и линейная. Если диск вращается с постоянной угловой скоростью , линейная скорость на внешней кромке увеличивается в 2,4 раза.

СОДЕРЖАНИЕ

Скорость записи / чтения различных форматов оптических дисков

Сравнение различных оптических носителей информации. Параметры: шаг дорожки (p), ширина пита (w) и минимальная длина (l), а также размер лазерного пятна (⌀) и длина волны (λ).
СМИ 1 × скорость Емкость одного слоя (десятичная)
Емкость одного слоя ( бинарный )
Время полного чтения
(мин)
Мбит / с кБ / с МБ / с
CD 1,229 153,6 0,15 734 МБ 700 МБ 80
DVD 11,080 1385,0 1,38 4,7 ГБ 4,38 ГиБ 103
HD DVD 36 000 4500,0 4.5 15,0 ГБ 13,96 ГиБ 110
Блю рей 36 000 4500,0 4.5 25,0 ГБ 23,28 ГиБ 180

Современные компакт-диски поддерживают скорость записи 52 × и выше, а некоторые современные DVD поддерживают скорость до 24 ×. Важно отметить, что скорость записи DVD в 1 × ( 1 385 000 байт в секунду ) составляет примерно 9 раз быстрее, чем писать CD на 1 × ( 153 600 байт в секунду ). Однако фактическая скорость зависит от типа данных, записываемых на диск.

Для дисков Blu-ray скорость 1x определяется как 36 мегабит в секунду (Мбит / с), что равно 4,5 мегабайта в секунду (МБ / с). Однако, поскольку минимально необходимая скорость передачи данных для дисков с фильмами Blu-ray составляет 54 Мбит / с, минимальная скорость для привода Blu-ray, предназначенного для воспроизведения коммерческих фильмов, должна быть 2 ×. Самая быстрая скорость Blu-ray - 16 ×. 1-кратная скорость записи эквивалентна 1-кратной скорости чтения, которая, в свою очередь, представляет собой скорость, с которой часть носителя может быть полностью прочитана, 74 минуты. Эти 74 минуты приходятся на максимальное время воспроизведения, которое Красная книга (стандарт аудио компакт-дисков) определяет для цифрового аудио компакт-диска (CD-DA); хотя сейчас большинство записываемых компакт-дисков могут вмещать 80 минут данных. Диски DVD и Blu-ray содержат больший объем данных, поэтому для чтения или записи этих дисков за один и тот же 74-минутный интервал времени требуется более высокая скорость передачи данных.

Что касается видеоигр, различия имели иное значение, чем в киноиндустрии конца 2000-х. Игры для PlayStation 3 хранились на однослойном диске Blu-ray, который по умолчанию имеет более высокую скорость передачи данных в секунду, но множитель скорости привода консоли был установлен на 2 × (9 МБ / с). На Xbox 360 видеоигры хранились на обычных двухслойных DVD-дисках объемом 8,5 ГБ, но с 12-кратным множителем скорости привода консоли (16,5 МБ / с) Xbox 360 могла обеспечить до 85% более высокую скорость передачи данных, чем PlayStation 3. Более медленная передача. Скорость на PlayStation 3 побудила многих разработчиков мультиплатформ к обязательной установке части содержимого диска на жесткий диск консоли, чтобы компенсировать такие проблемы, как более длительное время загрузки. Xbox 360 могла устанавливать целые игры на жесткий диск и потенциально улучшать время загрузки, но это никогда не было обязательным. Видеоигры седьмого поколения редко заполняли пространство всего однослойного диска Blu-ray (25 ГБ) или требовали двух или более DVD на Xbox 360.

Теоретическая и практическая скорость письма

Почти все современные программы для записи CD / DVD поддерживают несколько скоростей записи на записываемый диск. Однако вариант, который выбирает пользователь, определяет только теоретический максимум процесса записи диска . Есть и другие факторы, которые влияют на время, необходимое для записи диска:

  • Ресурсы, доступные программе: чтение или запись данных на диск потребляет от среднего до высокого уровня системных ресурсов (включая ресурсы памяти и ЦП ), а одновременный запуск других программ может вынудить привод CD / DVD автоматически выбрать более низкую скорость. , чтобы вместить доступные ресурсы.
  • Качество диска: записывающие устройства оптических дисков определяют доступные параметры скорости на основе данных, имеющихся на самом диске. Однако для некоторых низкокачественных дисков программному обеспечению доступна высокоскоростная опция, в то время как процесс записи никогда не может достичь такой скорости на практике.
  • Процесс чтения и записи может происходить с нестабильной скоростью. Приводы компакт-дисков и многие ранние приводы DVD сохраняли данные с постоянной линейной скоростью , так что скорость передачи данных оставалась неизменной независимо от положения оптической головки. Современные DVD-приводы используют постоянную угловую скорость, чтобы передавать данные с максимальной поддерживаемой физической скоростью вращения и / или произвольным доступом без необходимости регулировать физическую скорость вращения при каждом переходе, и Zoned Constant Linear Velocity для надежной записи с разными скоростями передачи данных в разных зонах. .

Оптимальная скорость записи

Более высокая скорость записи приводит к более быстрой записи диска, но оптическое качество может быть ниже (т. Е. Диск имеет меньшую отражающую способность). Если отражательная способность слишком низкая для точного чтения диска, некоторые части могут быть пропущены или это может привести к нежелательным звуковым артефактам, таким как писк и щелчки. Для получения оптимальных результатов рекомендуется записывать диск на номинальной скорости.

Читайте также: