Совет 2. Как выбрать оптимальный интерфейс.
В настоящее время на рынке встречаются винчестеры со следующими интерфейсами: IDE, SCSI, FC-AL. Ниже приведены основные характеристики этих интерфейсов и рекомендуемые области применения.

Интерфейс IDE (Integrated Drive Electronics).

Типы:

· обычный IDE или ATA (Advanced Technology Attachment);

· EIDE (Enhanced IDE - расширенный IDE) или ATA-2 (Fast ATA в варианте Seagate) со скоростью передачи данных до 16,6 Мбайт/с;

· ATAPI (ATA Packet Interface – пакетный интерфейс ATA) - расширение ATA для подключения устройств типа CDROM, стримеров и т.п.;

· Ultra ATA (называемый также ATA-33 и Ultra DMA-33) со скоростью передачи данных до 33 Мбайт/с;

Все типы интерфейсов IDE совместимы снизу вверх: например, винчестер ATA-2 может работать с контроллером ATA, но не все режимы контроллера ATA-2 возможны для винчестера ATA. Все типы имеют одинаковую физическую реализацию: 40-контактный разъем.

Отличительная особенность интерфейса IDE – простая система команд, относительно простая реализация, низкая нагрузочная способность.

Следствие: а) низкая стоимость контроллера и винчестера; б) к одному контроллеру (каналу) нельзя подключить более 2-х устройств; в) длина интерфейсного кабеля должна быть не более 0.5 м (из-за этого IDE устройство может быть установлено только внутри компьютера); г) отсутствует возможность выполнения следующей команды до окончания выполнения предыдущей, что ограничивает реализацию многозадачности.

Выводы: винчестеры с интерфейсом IDE можно рекомендовать только для “простых” PC, на которых используется “однозадачная” ОС, количество винчестеров ограничено и нет необходимости выносить их наружу корпуса компьютера. С другой стороны, современные винчестеры с Ultra DMA 33 (т.е. скорость по интерфейсу до 33 Мбайт/с) и скоростью вращения диска 7200 об./мин имеют быстродействие, которое ранее было характерно только для винчестеров с интерфейсом SCSI.

SCSI (Small Computer System Interface - интерфейс малых компьютерных систем).

Типы:

· SCSI-1: шина данных 8-pазpядная, максимальная скорость передачи - до 5 Мбайт/с, разъем 25- или 50 контактный;

· SCSI-2 или Fast SCSI (Быстрый SCSI): шина данных 8-pазpядная, максимальная скорость передачи - до 10 Мбайт/с, разъем 50 контактный;

· Wide SCSI (Широкий SCSI): 16-pазpядная шина данных, максимальная скорость передачи - до 20 Мбайт/с, разъем 68- или 80 контактный (Single Connector), объединяющий питание и сигнальные цепи;

· Ultra SCSI / Ultra Wide SCSI или SCSI-3: шина данных 8/16-pазpядная, максимальная скорость передачи - до 20/40 Мбайт/с, разъем 50-, 68- или 80 контактный (Single Connector), объединяющий питание и сигнальные цепи;

· Ultra2 SCSI: шина данных 16-pазpядная, максимальная скорость передачи - до 80 Мбайт/с, разъем 68- или 80 контактный (Single Connector), объединяющий питание и сигнальные цепи;

На уровне электрического соединения каждый тип интерфейса может выполняться в двух видах: обычном, когда все сигналы передаются относительно общего провода (с общим или раздельными обратными проводниками), и дифференциальный (Differential), когда каждый сигнал передается по отдельной паре проводов - прямому и обратному, с использованием специальных передатчиков и приемников. Дифференциальный вариант более сложен и дорог, однако обеспечивает лучшую защиту от помех за счет компенсации паразитных токов в общем проводе. Все устройства с разными типами SCSI, но с одинаковой электрической реализацией интерфейса совместимы между собой: SCSI контроллеры самостоятельно устанавливают приемлемый протокол обмена для каждого устройства, хотя иногда для оптимальной работы может понадобиться ручная настройка при помощи перемычек или программ.

Отличительная особенность интерфейса SCSI – многофункциональность и высокая нагрузочная способность. Следствие: а) более высокая стоимость контроллера и винчестера (примерно в 1,5 раза, чем у аналогичного IDE); б) к одному контроллеру (каналу) можно подключить до 15 различных устройств (винчестеры, CDROM, магнитооптика, стримеры, сканеры и т.д.); в) длина интерфейсного кабеля может быть (в зависимости от скорости обмена и количества устройств) до 12 м, благодаря чему SCSI устройства могут находиться вне компьютера; г) система команд позволяет начать выполнение следующей команды до окончания выполнения предыдущей, что необходимо для реализации многозадачности.

Выводы: винчестеры с интерфейсом SCSI можно рекомендовать для тех PC, на которых используется либо “многозадачная” ОС, либо приложения с частыми обращениями к винчестеру, либо количество винчестеров в системе должно быть больше 4-х и/или часть из них должна находиться вне корпуса компьютера. Винчестеры с интерфейсом SCSI вне конкуренции, если необходимо получить максимальное быстродействие и/или надежность дисковой системы с помощью RAID технологии.

Интерфейс Fibre Channel

Тип: Fibre Channel-Arbitrated Loop (FC-AL): последовательная шина данных с обратной связью, максимальная скорость передачи - до 100 Мбайт/с, разъем 9 контактный.

FC-AL (в переводе "волоконный канал", но не путать с оптоволоконной техникой) – попытка объединить многофункциональность и быстродействие параллельного SCSI интерфейса с простотой реализации и подключения последовательного сетевого интерфейса, реализованного на витой паре.

Отличительная особенность интерфейса FC-AL – многофункциональность, высокое быстродействие, высокая нагрузочная способность, наличие отдельных шин для приема и передачи данных.

Следствие: а) более высокая стоимость контроллера и винчестера (примерно в 2 раза, чем у аналогичного SCSI); б) к одному контроллеру (каналу) можно подключить до 126 различных устройств; в) длина интерфейсного кабеля может быть (в зависимости от типа линии) до 5 км, благодаря чему устройства могут находиться не только вне компьютера, но даже в другом здании; г) возможность организации "полного дуплекса", т.е. одновременного приема и передачи данных.

Выводы: FC-AL значительно дороже интерфейса SCSI, но может быть незаменимым для высококачественных серверов, так называемых, кластерных структур, а также при организации удаленных хранилищ данных.

Совет 3. Как "прочитать" название винчестера.

К сожалению, нет единого "стандарта" обозначения винчестеров. Как правило, название винчестера состоит из фирменного наименования модели (по которому только специалист может сказать о таких параметрах винчестера, как скорость вращения диска, среднее время доступа и т.д.) и буквенно-цифрового кода. На наш взгляд наиболее понятную и "стабильную" система кодировки винчестеров использует фирма Seagate. Другие фирмы (IBM, Quantum и т.д.) часто меняют систему кодировки, что создает дополнительную путаницу.

SEAGATE:

<Обозначение фирмы><Форм-фактор><Форматированный объем><Тип интерфейса>, где:

Обозначение фирмы: ST
Форм-фактор:
1 = 3.5” x 41 mm
3 = 3.5” x 25 mm
4 = 5.25” x 82 mm
5 = 3.5” x 19 mm
9 = 2.5”
Форматированный объем: примерный объем винчестера в Мбайтах. Последняя цифра показывает номер разработки.
Тип интерфейса:
A = ATA (IDE)
DC = SCSI 16 bit Single Connector Differential
FC = Fibre Channel
LC = SCSI 16 bit Single Connector Low Voltage Differential
LW = SCSI 16 bit Low Voltage Differential
N = SCSI 8 bit
ND = SCSI 8 bit Differential
W = SCSI 16 bit
WC = SCSI 16 bit Single Connector
WD = SCSI 16 bit Differential

Пример: Barracuda ST39173W – винчестер фирмы Seagate, модель Barracuda, форм-фактор 3.5” x 25 mm, форматированный объем 9170 Мбайт, 3-я разработка, интерфейс SCSI 16 bit

IBM:

<Тип устройства><Модель><Тип интерфейса><Форм-фактор><Форматированный объем>, где:

Тип устройства: D - винчестер
Тип интерфейса:
A = ATA (IDE)
S = SCSI
C = Serial Storage Architecture (SSA)
Форм-фактор:
2 = 2.5"
3 = 3.5"

Пример: DDRS 34560 - винчестер фирмы IBM, модель DR (Draco), интерфейс SCSI, форм-фактор 3.5” mm, форматированный объем 4560 Мбайт. Как видно, из кодировки IBM невозможно узнать о толщине винчестера и о типе SCSI интерфейса.

Western Digital

<Обозначение фирмы><Тип интерфейса><Модель><Количество дисков><Форматированный объем><Светодиодный индикатор><Пеpедняя панель><Объем кэша>, где:

Тип интерфейса:
A= IDE
S = SCSI
C =PCMCIA-IDE
Модель:
C = Caviar
P = Piranha
L = Lite
U = Ultralite
Светодиодный индикатор:
0 = нет
1 = кpасный
2 = зеленый
Передняя панель:
0 = нет
1 = чеpная
2 = сеpая
Объем буфеpа:
S = 8 кбайт
M = 32 кбайт
F = 64 кбайт
H = 128 кбайт

Maxtor

<Обозначение фирмы><Модель><Форматированный объем><Тип интерфейса>, где:

Тип интерфейса:
A - ATA (IDE)
S – SCSI
V – Value

Fujitsu

<Модель><Тип интерфейса><Размер блока><Тип резьбы винтов>, где:

Тип интеpфейса:
T = ATA (EIDE)
S = SCSI
SY = Fast SCSI-2 (Ultra)
H = SCSI, диффеpенциальный
Q = Wide SCSI
R = Wide SCSI, диффеpенциальный
C = Wide SCSI, SCA-1
E = Wide SCSI, SCA-2
Размеp блока:
A = 512 байт
X = 256 байт
B = 1024 байта
Тип pезьбы винтов:
M = метpическая M3
U = #6-32 UNC

Совет 4. Как выбрать винчестер с максимальным быстродействием.
Быстродействие винчестера зависит от ряда параметров (здесь и далее название параметра заключено в кавычки). Чтобы оценить влияние каждого параметра рассмотрим, к примеру, процедуру чтения данных с винчестера. Она состоит из нескольких процессов:

1. Винчестер получает от контроллера интерфейса команду на чтение данных с определенного сектора на диске. Если эти данные отсутствуют в кэше (см. п.5), то начинается процесс позиционирования головки записи/чтения на нужное место на диске. Этот процесс состоит из перемещения головки с текущего трека на трек с нужным сектором, которое зависит от “Времени перемещения головки с трека на трек (Track-to-Track Seek Time), мс", и времени ожидания, пока диск повернется так, что нужный сектор окажется под головкой записи/чтения, которое зависит от “Скорости вращения диска (Spindle Speed), оборот/мин". Поскольку нужный сектор может находиться в любом месте на диске, то для оценки времени позиционирования используется параметр “Среднее время доступа (Average Seek Time), мс".

Ниже приведена таблица основных параметров некоторых моделей винчестеров примерно одинакового объема (4.3..4.5 Мбайт):

Выводы:

Как скорость движения эскадры определяется скоростью самого медленного корабля, так и быстродействие винчестера определяется скоростью перемещения самых “тяжеловесных” его частей – механических узлов: пакета магнитных дисков и блока головок записи/чтения. Кроме того, "Внутренняя скорость передачи данных" зависит от того, как быстро данные на диске “пролетают” под головкой записи/чтения. Следовательно, для получения максимальной производительности надо, в любых случаях, выбирать винчестер с максимальной “Скоростью вращения диска” и минимальным “Средним временем доступа”.

Совет 5. Как выбрать винчестер с максимальной надежностью.

О надежности винчестера можно судить в первую очередь по параметру “Среднее время наработки на отказ (MBFT), час". Значение этого параметра получается исходя из результатов многочисленных тестовых испытаний данной модели винчестера на фирме – разработчике. Однако, как следует из названия, этот параметр – величина усредненная, и в какую сторону от этой середины попадет конкретный экземпляр – дело случая. Тем не менее, можно надеяться, что винчестер с MBFT=800 000 час. проработает много дольше, чем винчестер с MBFT=300 000 час.

Как и любое сложное электро-механическое устройство, винчестер очень чувствителен к механическим воздействиям – ударам и вибрации. Как показывает практика, достаточно однажды ударить винчестер, чтобы из-за деформации механических узлов, повреждения диска или головки записи/чтения, в винчестере стали появляться не устраняемые плохие сектора. Параметр, характеризующий устойчивость винчестера к механическим воздействиям – “Перегрузка от удара в рабочем/нерабочем состоянии (Operating/Nonoperating Shock), G".

Надежность винчестера в значительной степени зависит от температуры окружающей среды. Известна зависимость, по которой перегрев электронных компонентов на несколько градусов приводит к снижению их надежности в разы! Параметр, по которому можно судить о “жаростойкости” винчестера – “Рабочая температура (Operating temperature), °C”. С другой стороны, сам винчестер потребляет электроэнергию, большую часть которой превращает в тепло, увеличивая температуру окружающей среды. Параметр, по которому можно судить о том, насколько винчестер будет нагреваться – “Потребляемая мощность (Power Management), Вт”.

Выводы:

Лучшей надежностью будет обладать винчестер с наибольшим “Среднем временем наработки на отказ”, выдерживающий наибольшие “Перегрузки от удара в рабочем/нерабочем состоянии”, имеющий наибольший верхний предел “Рабочей температуры” и рассеивающий наименьшую “Потребляемую мощность”.
Пиковая скорость работы винчестера, когда данные считываются не с диска, а из внутреннего кэша, зависит от “Внешней скорости передачи данных” и “Объема мультисегментного кэша”. На эти параметры надо обращать внимание при выборе винчестера для файл-сервера или RAID-массива.

При выборе винчестера для работы в системах нелинейного видео монтажа или для многоканальных звуковых микшеров, где недопустимы "разрывы" или "выпадения" в потоке данных, определяющим параметром будет “Непрерывная (потоковая) скорость передачи данных”.

Совет 6. На что обращать внимание при покупке винчестера.

Ну вот, наконец, Вы остановили свой выбор на конкретной модели винчестера. Осталось найти продавца и совершить покупку. Однако и здесь есть некоторые тонкости, к которым лучше подготовиться заранее.

1) Поинтересуйтесь гарантийным сроком, который дает фирма-продавец на покупаемый Вами винчестер за указанную Вам цену. Иногда цена, указанная в прайс листе продавца соответствует минимальному сроку гарантии (например, 6 месяцев), а за "фирменную" гарантию предлагается доплатить! Учтите, что большинство фирм-производителей дают на винчестеры гарантию не менее трех лет, и, поэтому, гарантия продавца в один или два года должна Вас насторожить: либо эти винчестеры где-то долго лежали, либо они после ремонта, либо фирма-продавец не собирается заниматься этим продуктом так долго.

2) Поскольку многие фирмы-разработчики винчестеров имеют несколько заводов-изготовителей по выпуску винчестеров, которые находятся в разных странах с разным уровнем налогов и таможенных пошлин, цены на аналогичные модели, полученные от разных изготовителей, могут несколько отличаться. К сожалению, кроме цены эти винчестеры могут отличаться по внешнему виду и, что хуже всего, по надежности. Особенно это касается винчестеров “Made in China”. Поэтому желательно перед покупкой навести справки у друзей и знакомых о внешнем виде покупаемого Вами винчестера и стране, где винчестер был изготовлен, а при покупке сравнить предлагаемый Вам винчестер с этими данными.
3) Остерегайтесь "ну очень смешных цен". Без комментариев…