Итак, мы модернизировали систему хранения данных ноутбука и установили более емкий и быстрый накопитель. Что делать со старым? Установить второй диск в портативный компьютер, как правило, нельзя. Одно из возможных решений — использовать его в качестве внешнего носителя информации. Конечно, он будет в чем-то проигрывать USB-флэш-устройствам, которые и по размеру меньше, и к механическим воздействиям и электрическим полям гораздо более стойки. Но у накопителя на основе жесткого диска есть и свои преимущества. В первую очередь это огромная по сравнению с флэш-вариантами емкость. Кроме того, их зачастую отличает заметно более высокая скорость обмена данными вообще и записи в частности. Немаловажную роль играет наличие внутреннего буфера, позволяющего быстро переносить множество мелких файлов. И последний, решающий аргумент — такое устройство для хранения данных достается почти бесплатно: надо лишь купить внешний контейнер со встроенным контроллером IDE—USB (цена вопроса около 10—15 долл.), а сам диск у нас уже есть.
Сегодня производители предлагают довольно много моделей таких изделий как для 2,5-, так и для 3,5-дюймовых жестких дисков. Причем первые обладают существенным преимуществом: они не требуют дополнительного питания — для 2,5-дюймовых жестких дисков, как правило, хватает тока, обеспечиваемого интерфейсом USB. Правда, ограничение на максимальную силу тока через USB составляет 0,5 А, в то время как некоторые накопители (в момент раскрутки диска) могут кратковременно потреблять ток до 1 А. Именно поэтому часть подобных устройств снабжается не совсем стандартным USB-кабелем, имеющим со стороны компьютера два разъема, один из которых основной, а второй используется исключительно для обеспечения большего тока. Впрочем, если имеющийся у вас жесткий диск потребляет не более 0,5 А (а таковы два из трех рассмотренных в последнем тестировании накопителей), то достаточно и единственного разъема. В этом случае можно использовать обычный шнур USB—mini-USB. Но стоит заметить, что если устройство исправно работает от единственного разъема при подключении к одному компьютеру, совершенно необязательно так будет и с любым другим ПК. Дело в том, что некоторые разработчики системных плат экономят на схеме, защищающей гнезда USB от перегрузки. В таком случае внешний жесткий диск вполне может работать от единственного гнезда, даже если он потребляет существенно больше 0,5 A. Поэтому лучше не полагаться на стандартность, а всегда иметь в комплекте внешнего контейнера кабель с двумя разъемами.
В качестве примера мы взяли внешний бокс USB 2.0 производства AgeStar и провели с ним тот же набор тестов, что и с 2,5-дюймовыми дисками большой емкости с интерфейсом microIDE. Конфигурация тестового стенда также использовалась та же самая, правда, на этот раз исследуемый диск подключался через интерфейс USB.
Понятно, что характеристики такого накопителя в значительной степени зависят от используемого диска. Чтобы охватить все возможные ситуации, мы провели тесты дважды, один раз с самым быстрым из рассмотренных в последнем обзоре накопителей — Hitachi Travelstar, а второй — в условиях, максимально приближенных к реальности: раз уж мы советуем помещать в USB-контейнер слегка устаревший диск, только что вынутый из ноутбука в процессе модернизации, то более подходящей моделью будет 20-Гбайт IBM TravelStar DJSA-220 с частотой вращения 4200 об/мин, потребляющий ток 0,5 А. Для контроля мы также сняли его характеристики при подключении к компьютеру по интерфейсу IDE.
Результаты получились вполне прогнозируемые. В первую очередь наблюдалось небольшое увеличение времени поиска и заметное сокращение скорости передачи через интерфейс, значение которой находилось в пределах 34—37 Мбайт/с. Она чуть выше, чем обеспечивает интерфейс UDMA 33, поэтому ограничение скорее всего следует искать со стороны интерфейса USB 2.0. О том же свидетельствуют и некоторые другие особенности профиля скорости чтения/записи. Но, с другой стороны, выявленный эффект ограничения скорости чтения/записи виден невооруженным взглядом только на более емком диске, у которого скорость обмена с пластинами была выше 40 Мбайт/с. На менее емком, со скоростью чтения/записи около 16 Мбайт/с, скоростной профиль практически полностью совпал для обоих интерфейсов. По приблизительным оценкам ограничение скорости интерфейса может иметь значение только для дисков емкостью 100 Гбайт и более.
Также утилита HDTach диагностирует некоторое увеличение загрузки процессора при работе через USB. Впрочем, даже в худшем случае она не превышает 8%, а для менее емкого (и более медленного) диска — всего 2%.
Что же касается файловых операций, то здесь, несмотря на некоторые различия, сложно говорить о существенных преимуществах или недостатках. То есть, хотя более медленный интерфейс и оказывает определенное влияние, вряд ли это может привести к заметным на глаз различиям в скорости между дисками, подключенными по интерфейсу ATA и USB, даже когда речь идет о более емком диске, скорость передачи которого явно лимитируется интерфейсом USB.
Таким образом, в результате модернизации дисковой системы ноутбука путем приобретения более емкого жесткого диска можно не только расширить доступное для программ и данных место, но и получить емкое и быстрое внешнее устройство. При этом скорость работы старого накопителя от смены интерфейса практически не пострадает.
Полный вариант статьи см. на «Мир ПК-диске».
А знаете ли вы, что...
...Внешний накопитель с жестким диском желательно размещать горизонтально? В противном случае производительность его работы может заметно уменьшиться.
Скорость линейной передачи данных зависит не только от частоты вращения жесткого диска и продольной плотности записи, но и от времени, необходимого для перехода головки на соседнюю дорожку. Ее можно вычислить по формуле:
P = W·tоб/( tоб + tпд),
где W — скорость обмена данными с пластинами диска; tоб — период оборота диска, равный отношению единицы времени (обычно 1 мин = 60 с) к скорости вращения; tпд — время перехода головки на следующую дорожку.
В свою очередь время перехода головки на соседнюю дорожку определяется суммой времен перемещения головки и успокоения ее колебаний, а также времени, необходимого для такого поворота диска, после которого под головкой окажется первый сектор следующей дорожки.
В отличие от дискет, где начало дорожки задается аппаратно (например, отверстием), на жестком диске начало дорожки может быть размещено в любом месте окружности. Для увеличения внешней скорости передачи данных производители стараются максимально сократить время ожидания первого сектора. Но здесь есть одна опасность: если начало дорожки окажется под головкой хоть чуть раньше, чем успокоятся колебания последней, то ей придется ждать следующего оборота и время ожидания резко увеличится (а скорость передачи данных при этом уменьшится почти вдвое).
Время успокоения колебаний для режима записи больше, чем соответствующее время для режима чтения. Дело в том, что если при чтении головка находится между дорожками, но ближе к нужной и амплитуда сигнала от нужной дорожки больше, чем от соседней, то чтение уже может быть осуществлено. Если в таких условиях производить запись, можно повредить информацию на соседней дорожке. Поэтому допустимая амплитуда колебаний при операции записи существенно меньше, чем при операции чтения.
Практика показывает, что взаимное расположение дорожек всегда позволяет произвести считывание соседней дорожки без пропуска оборота. А вот с записью возможны следующие варианты:
-
самый неблагоприятный — когда головка стабильно не успевает позиционироваться на нужную дорожку до ее начала на всей или части поверхности диска. Так как характерное время оборота составляет 8—11 мс, а время перехода на соседнюю дорожку 1—2 мс, то скорость записи оказывается почти вдвое ниже скорости чтения;
-
промежуточный — головка иногда успевает, а иногда нет. В этом случае мы получаем очень большую неравномерность скорости записи, а средняя ее величина составит 60—90% от скорости чтения;
-
оптимальный вариант — головка записи успевает всегда. Скорости чтения и записи при этом равны, правда, сама скорость чтения имеет наименьшую величину среди всех трех вариантов.
На практике встречаются и комбинированные случаи, например, в первых зонах диска головка стабильно не успевает, и там диагностируется низкая скорость записи, затем следует промежуточная зона и в конце — зона стабильного совпадения скоростей чтения и записи, как на рис. 1.
Система подвески головок — сложная электромеханическая система, на которую оказывают влияние многие факторы, в частности сила земного притяжения. Поэтому, если «геометрия» дорожек реализована по промежуточному варианту, на скорость обмена может влиять и ориентация накопителя относительно направления вектора силы тяжести.
Все протестированные нами за последнее время накопители относятся к оптимальному варианту, а вот старый 20-Гбайт жесткий диск, который мы использовали в качестве освободившегося в результате замены, можно по приведенной выше классификации отнести к промежуточному. Не исключено, кстати, что это результат физического износа. Так что, возможно, та же участь ждет со временем и протестированные накопители.
Если на профиле скорости чтения диска IBM хорошо выделяются «полочки», характерные для зонной записи, то профиль записи больше напоминает график белого шума и в целом проходит заметно ниже профиля чтения. Именно для этого диска мы и провели исследование зависимости профилей от ориентации. Накопитель подключался по интерфейсу USB. Вариантов было три: горизонтально платой вниз, горизонтально платой вверх и вертикально разъемом вверх. Профили скорости чтения показаны на рис. 2. Заметных различий между двумя вариантами горизонтального расположения не выявлено.
