क्षमता में कमी के कारण HDD प्रदर्शन के नुकसान से क्यों ग्रस्त हैं?


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आज मैं अपनी HDD डेटाशीट (एक पश्चिमी डिजिटल 500GB WD5000BPKT) देख रहा था और मैंने देखा कि इसके पूरे परिवार के लिए, "प्रदर्शन" पंक्ति "होस्ट टू / ड्राइव (निरंतर)" मुख्य रूप से पढ़ने और लिखने के प्रदर्शन के कारण घट रही है क्षमता में कमी:

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इससे मुझे आश्चर्य होता है कि क्यों। मैंने डिवाइस की क्षमता (750GB से 160GB) को छोड़कर इस तालिका में भिन्न किसी भी अन्य पैरामीटर पर ध्यान नहीं दिया। मैंने अन्य परिवारों की भी तलाश की और मुझे वही व्यवहार मिला (सैमसंग और सीगेट इस प्रदर्शन मापदंडों को अपने डेटाशीट्स पर नहीं दिखाते हैं)।

तो, यह देखते हुए कि सभी डिस्क एक ही परिवार के हैं और समान रूप से हैं, क्या किसी को इस व्यवहार का सटीक शारीरिक कारण पता है?

जवाबों:


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बड़ी हार्ड ड्राइव का भंडारण घनत्व छोटे लोगों की घनत्व से अधिक है। समान घूर्णी गति (7200 RPM) के साथ, इसका अर्थ है कि डेटा को तेजी से पढ़ा / लिखा जा सकता है।

से मेमोरी भंडारण घनत्व प्रदर्शन पर # प्रभाव - विकिपीडिया, मुक्त विश्वकोश :

एक माध्यम के भंडारण घनत्व में वृद्धि लगभग हमेशा स्थानांतरण गति में सुधार करती है जिस पर वह माध्यम काम कर सकता है। विभिन्न डिस्क-आधारित मीडिया पर विचार करते समय यह सबसे स्पष्ट है, जहां भंडारण तत्व डिस्क की सतह पर फैले हुए हैं और पढ़ने या लिखे जाने के लिए "सिर" के तहत भौतिक रूप से घुमाए जाने चाहिए। उच्च घनत्व का अर्थ है किसी दिए गए यांत्रिक आंदोलन के लिए सिर के नीचे अधिक डेटा चालें।

फ्लॉपी डिस्क को एक मूल उदाहरण के रूप में देखते हुए, हम यह निर्धारित करके प्रभावी स्थानांतरण गति की गणना कर सकते हैं कि बिट्स सिर के नीचे कितनी तेजी से चलते हैं। एक मानक 3 300 "फ्लॉपी डिस्क 300 आरपीएम पर घूमती है, और अंतरतम ट्रैक लगभग 66 मिमी लंबा (10.5 त्रिज्या) है। 300 आरपीएम पर सिर के नीचे मीडिया की रैखिक गति इस प्रकार लगभग 66 मिमी x 300 आरपीएम / 19800 मिमी / मिनट है। , या 330 मिमी / एस। उस ट्रैक के साथ बिट्स 686 बिट / मिमी के घनत्व पर संग्रहीत किए जाते हैं, जिसका अर्थ है कि सिर 686 बिट / मिमी x 330 मिमी / एस = 226,380 बिट / एस (या 28.3 KiB / s) देखता है। ।

अब डिजाइन में सुधार पर विचार करें जो नमूना लंबाई को कम करके और समान ट्रैक रिक्ति को बनाए रखते हुए बिट्स के घनत्व को दोगुना करता है। इससे तुरंत स्थानांतरण गति दोगुनी हो जाएगी क्योंकि बिट्स सिर के नीचे से दो बार तेजी से गुजरेंगे। प्रारंभिक फ्लॉपी डिस्क इंटरफेस मूल रूप से 250 kbit / s ट्रांसफर गति को ध्यान में रखते हुए डिजाइन किए गए थे, और 1980 के दशक में "उच्च घनत्व" 1.44 एमबी (1,440 KiB) फ्लॉपी की शुरूआत के साथ पहले से ही बेहतर प्रदर्शन कर रहे थे। पीसी के विशाल बहुमत में उच्च घनत्व ड्राइव के लिए डिज़ाइन किए गए इंटरफेस शामिल थे जो इसके बजाय 500 kbit / s पर चलते थे। ये भी एलएस -120 जैसे नए उपकरणों से पूरी तरह से अभिभूत थे, जिन्हें आईडीई जैसे उच्च गति वाले इंटरफेस का उपयोग करने के लिए मजबूर किया गया था।

(जोर मेरा)


एक फ्लॉपी की तुलना से सावधान रहें। फ़्लॉपी डिस्क (और ST-506) इंटरफ़ेस में होस्ट पीसी पर नियंत्रक से / से कच्चा डेटा है। IDE और SATA ड्राइव में ऑन-बोर्ड डिस्क कंट्रोलर होते हैं जो रीड हेड के बाद डेटा को पूरी तरह से बफ़र करते हैं। होस्ट पीसी से / के लिए PATA / SATA स्थानांतरण दर स्वतंत्र और पूरी तरह से R / W हेड ऑपरेशन से अलग हैं। चार्ट में उन "निरंतर" अंतरण दर औसत हैं जिनमें इंटरफ़ेस पर निष्क्रिय या मृत समय (जबकि क्षेत्रों तक पहुँचा / पढ़ा जाता है) के साथ-साथ पूर्ण 3 जीबी / सेकंड डेटा ट्रांसफर भी शामिल हैं।
चूरा

@ साडस्ट: फ्लॉपी सादृश्य केवल यह वर्णन करने के लिए है कि उच्च गति में उच्च घनत्व कैसे हो सकता है। यह कहना कि होस्ट-टू-ड्राइव ट्रांसफर दर स्वतंत्र और मीडिया दर से पूरी तरह से अलग है, थोड़ा दूर है। निरंतर अधिकतम अंतरण दर समय की लंबी अवधि में औसतन होती है और आमतौर पर अनुक्रमिक रीड्स के लिए निर्दिष्ट होती है। यह सिर / सिलेंडर स्विच को न्यूनतम रखता है, इसलिए मीडिया दर निर्णायक कारक है।
डेनिस

ठीक है, यह स्पष्ट रूप से नहीं लिखा गया था। चूंकि रीड-हेड-टू-सेक्टर-बफर और सेक्टर-बफर-टू-होस्ट के सेक्टर-ट्रांसफर समय को सारांशित किया जाता है, इसलिए दोनों को गणितीय रूप से औसत हस्तांतरण दर से सहसंबद्ध किया जाता है। लेकिन ये दोनों ऑपरेशन क्रमिक रूप से होते हैं , समवर्ती रूप से नहीं। सेक्टर डेटा को बफर में (प्लैटर के बिट घनत्व के आधार पर एक दर पर) पढ़ा जाता है। फिर इसे मान्य किया जाता है। यदि आवश्यक हो, तो त्रुटि सुधार लागू किया जाता है या शायद सेक्टर को फिर से पढ़ना पड़ता है। सत्यापन के बाद ही होस्ट को डेटा स्थानांतरित किया जाता है (इंटरफ़ेस की दर पर, इस मामले में SATA II 3Gb / sec)।
चूरा

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ठीक है, सभी ड्राइव समान आकार (ऊंचाई, चौड़ाई, गहराई) के समान हैं। इसलिए, उस आकार में अधिक डेटा को फिट करने के लिए, डेटा को उच्च घनत्व पर पैक करना होगा।

एचडीडी में चलने वाले भागों (सिर की तरह) सबसे अधिक संभावना है कि सभी समान गति से चलते हैं।

इसलिए, यदि आप डेटा घनत्व बढ़ाते हैं, लेकिन जिस गति से आप डेटा को स्थिर रखते हैं, उस गति को बढ़ाते हैं, तो आप समग्र थ्रूपुट को बढ़ाते हैं।


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हां, लेकिन - एक विशिष्ट ड्राइव में एक, दो, या तीन प्लैटर हो सकते हैं। कुल क्षमता डेटा घनत्व का एक पूर्ण संकेतक नहीं है। यहां एक पोस्ट ( rml527.blogspot.com/2010/10/… ) है, जो 160 जीबी, 250 जीबी, 320 जीबी और 500 जीबी प्रति प्लेटर की घनत्व वाली पश्चिमी डिजिटल 2.5 इंच ड्राइव को सूचीबद्ध करता है।
डेव बेकर

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मेरा मानना ​​है कि उन्नत प्रारूप 512bytes के बजाय 4k क्षेत्रों के उपयोग को संदर्भित करता है। अन्य बातों के अलावा, इस बदलाव का मतलब यह था कि ईसीसी कोड के लिए उपयोग किए जाने वाले प्लाटर पर कम बिट्स का उपयोग किया जाना चाहिए। नतीजतन, ड्राइव से डेटा की दी गई राशि प्राप्त करने के लिए थोड़ा कम बिट्स को पढ़ने की आवश्यकता होती है; हर चीज के समान होने के कारण यह अधिक से अधिक अधिकतम अंतरण दर होगी। यह दो 500MB ड्राइव के बीच अंतर के लिए स्पष्टीकरण की संभावना है।


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खैर, बस एक जंगली अनुमान है, लेकिन:

हार्डड्राइव को कई ट्रैक में विभाजित किया गया है, प्रत्येक को कई समान रूप से बड़े ब्लॉकों में विभाजित किया गया है।

डेटा पढ़ते समय हार्डड्राइव सबसे पहले अपने सिर को सही ट्रैक पर ले जाता है और फिर तब तक इंतजार करता है जब तक डिस्क सही ब्लॉक पर घूम न जाए। कई ब्लॉक और पटरियों पर फैली बड़ी फ़ाइलों के लगातार पढ़ने के लिए इस आंदोलन को अक्सर होता है। (और भी अधिक विखंडन के साथ)

बड़ी ड्राइव में प्रत्येक ट्रैक पर संग्रहीत डेटा की उच्च दर होती है या एक अतिरिक्त डिस्क होती है। इस तरह से मुखिया को यह स्थानांतरित करने के लिए मजबूर नहीं किया जाता है जो प्रभावी रूप से स्थानांतरण दर को बढ़ाता है।

( विकिपीडिया पर पहुंच के समय के बारे में पढ़ें )


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उच्च बिट घनत्व के अतिरिक्त, एक और संभावित उत्तर यह है कि बड़े एचडी में अधिक प्लैटर / डिस्क होते हैं। अधिक पठारों के साथ आप एक ही समय में अधिक बिट्स को पढ़े हुए हेड्स को स्थानांतरित किए बिना देखते हैं। इसके अलावा, कुछ ड्राइव एक ही प्रभाव के साथ 2 पक्षीय प्लैटर्स पर जाते हैं

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