При оценке производительности жестких дисков наиболее важной характеристикой является скорость передачи данных. При этом на скорость и общую производительность влияет целый ряд факторов:

• Интерфейс подключения - SATA/IDE/SCSI (а для внешних дисков - USB/FireWare/eSATA). Все интерфейсы имеют разную скорость обмена данных.
• Объем кэша или буфера жесткого диска. Увеличение объема буфера позволяет увеличить скорость передачи данных.
• Поддержка NCQ, TCQ и прочих алгоритмов повышения быстродействия.
• Объем диска. Чем больше данных можно записать, тем больше времени нужно на чтение информации.
• Плотность информации на пластинах.
• И даже файловая система влияет на скорость обмена данных.

Но если мы возьмем два жестких диска одинакового объема и одного интерфейса, то ключевым фактором производительности будет скорость вращения шпинделя.

Что такое шпиндель

Шпиндель - единая ось в жестком диске, на которой установлено несколько магнитных пластин. Эти пластины закреплены на шпинделе на строго определенном расстоянии. Расстояние должно быть таким, чтобы при вращении пластин считывающие головки могли читать и записывать на диск, но при этом .

Чтобы диск нормально функционировал, двигатель шпинделя должен обеспечивать стабильное вращение магнитных пластин на протяжении тысяч часов. Поэтому неудивительно, что иногда проблемы с диском связаны именно , а вовсе не с ошибками в файловой системе.

Двигатель отвечает за вращение пластин, и это позволяет работать жесткому диску.

Что такое скорость вращения шпинделя

Скорость вращения шпинделя (spindle speed) определяет, насколько быстро вращаются пластины в нормальном режиме работы жесткого диска. Скорость вращения измеряется в оборотах в минуту (RpM).

От скорости вращения зависит, как быстро компьютер может получить данные от жесткого диска. Перед тем как винчестер сможет считать данные, он должен их сначала найти.

Время, которое требуется для , чтобы перейти к запрошенной дорожке/цилиндру, называется временем поиска (seek latency) . После того как считывающие головки переместятся в нужную дорожку/цилиндр, надо дождаться поворота пластин, чтобы необходимый сектор оказался под головкой. Это называется задержками на вращение (rotational latency time) и является прямой функцией скорости шпинделя. То есть, чем быстрее скорость шпинделя, тем меньше задержки на вращение.

Общие задержки на время поиска и задержки на вращение и определяют скорость доступа к данным. Во многих программах для оценки скорости hdd это параметр access to data time .

На что влияет скорость вращения шпинделя жесткого диска

Большинство стандартных 3,5″ жестких дисков сегодня имеют скорость вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Для таких дисков время, за которое совершается половина оборота (avg. rotational latency ), составляет 4,2 мс. Среднее время поиска у этих дисков - около 8,5 мс, что позволяет обеспечить доступ к данным примерно за 12,7 мс.

У жестких дисков WD Raptor скорость вращения магнитных пластин - 10 000 оборотов в минуту. Это уменьшает среднее время задержки на вращение до 3 мс. У «рапторов» и пластины меньшего диаметра, что позволило сократить среднее время поиска до ~5,5 мс. Итоговое среднее время доступа к данным - примерно 8,5 мс.

Есть несколько моделей SCSI (например, Seagate Cheetah), у которых скорость вращения шпинделя достигает 15 000 оборотов в минуту, а пластины еще меньше, чем у WD Raptor. Среднее время rotational latency у них - 2 мс (60 сек / 15 000 RPM / 2), среднее время поиска - 3,8 мс, среднее время доступа к данным - 5,8 мс.

Диски с высокой частотой вращения шпинделя имеют низкие значения как времени поиска, так и задержки на вращение (даже при произвольном доступе). Понятно, что жесткие диски с частотой шпинделя 5600 и 7200 обладают меньшей производительностью.

При этом при последовательном доступе к данным большими блоками разница будет несущественна, так как нет задержки на доступ к данным. Поэтому для жестких дисков рекомендуется регулярно делать дефрагментацию.

Как узнать скорость вращения шпинделя жесткого диска

На некоторых моделях скорость шпинделя написана прямо на наклейке. Найти эту информацию несложно, так как вариантов немного - 5400, 7200 или 10 000 RpM.

Сейчас ударными темпами идет модернизация дисковых подсистем практически у любых хостеров. Твердотельные накопители стали существенным рывком в улучшении производительности компьютерного и в том числе серверного оборудования. Дело в том, что диск уже много лет был узким местом, что называется «слабым звеном», в производительности любых информационных систем. Другими словами все остальные составляющие — процессор, оперативная память, системные шины и даже сеть — все уже давно сильно быстрее и производительнее накопителей. SSD дает прирост производительности любого устройства примерно в 3-5 раз. Это значит любые приложения будут запускаться в несколько раз быстрее, иногда даже в десятки раз быстрее.

Итак, хостер предлагает вам две тарифные линейки — SSD и не_SSD. Вы, конечно же, берете SSD. Но как убедиться в том, что хостер выдал действительно SSD? Ведь для работы сайта нет никакой разницы — у вас все будет работать на хостинге с любым диском. То есть, теоретически хостер может вам объявить, что у него серверы на быстрых твердотельных дисках. А на деле продавать мощности на обычных традиционных HDD. И вы, скорее всего, даже не узнаете об этом.

Ведь SSD гораздо дороже обычных дисков. А у хостеров мощности ведь серьезные, им нужно терабайты данных хранить. Представляете, сколько такие системы могут стоить, учитывая, что 1 Гб твердотельного накопителя в примерно в 10 раз дороже 1 Гб обычного диска?

Что такое SSD-boost или flashcache?

Вообще, есть гибридная система. Когда используют связку SSD + HDD. При этом, все данные хранятся на традицонных больших дисках. Есть специальный софт, который настраивает эти диски в особый хитрый массив, где SSD выступает как бы кэшем для любых данных, которые записываются или считываются. В таком массиве мы имеем небольшой SSD, допустим на 120 Гб и за ним большой HDD, на 2 Tb. Такая связка дает скорость чтения/записи как у SSD, но объем, как у HDD. Вот такие дела. При этом, хостер спокойно может вам сказать, что у него все на SSD. Честные хостеры называют это SSD-boost. На работе сайтов это никак негативно не отражается.

Я проверял скорость дисков у десятков различных хостеров. Вы удивитесь, но только 1 из 5 хостеров дает «честный» SSD.

Такие вещи фиксирую скриншотами.

Тесты фейковых SSD некоторых хостеров

Хостер №1

Здесь мы видим всего 30 Мб/с на запись. Это нормальная скорость для обычного HDD. Но у хостера он объявлен как SSD.

Хостер №2

Аналогичная картина. Но скорость чтения уже получше немного. Возможно это случай с flashcache, но очень перегруженный. А скорее всего просто raid массив из обычных HDD. Можно их собирать таким образом, что увеличивается в 1,5-2 раза производительность на чтение.

Хостер №3

Любимый многими хостер. Показывает вообще дикие результаты. Мало того что HDD, так еще и перегруженный обращениями к диску.

Хостер №4

Здесь вообще веселая история. Делал клиенту аудит сервера, были жалобы на тормоза. Дай, думаю, проверю диск.

Вот такая картина. Пишу клиенту так и так — хостер вас нагло обманывает. Клиент бегом в саппорт — оказывается действительно. Клиенту «забыли» включить SSD при переходе когда-то там с тарифа на тариф, понимаете? Переключают, тестируем снова и видим как появился настоящий SSD.

Тесты реальных SSD

Теперь, чтобы понимать разницу, я покажу вам скриншоты тестов действительно SSD.

Вот так это выглядит. Скорость записи свыше 100 Mb/s должна быть. Это минимум для SSD. Это тест с моего рабочего ноутбука, на котором я сейчас пишу этот пост. В нем стоит самый дешевый SSD на 120 Gb. Как видите, скорость работы у него в 4-5 раз быстрее чем у традиционного диска.

А вот тест хостера, который предоставляет реальный SSD.

Вот здесь уж точно настоящий SSD. Вот таким оно и должно быть. Возможно настроен буст, но таки это SSD и жить с этим хостером можно.

Как сделать тест скорости диска у хостера?

Я для этого использую утилиту dd. Она есть в любом linux. Но обращаться с ней следует осторожно, иначе есть риск испортить вообще весь сервер, все данные на нем. Поскольку эта утилита пишет сырые данные в любое устройство или файл, которое ей укажешь.

Итак, для теста записи следует взять поток нулей из специального устройства /dev/zero и направить его в файл, на тестеруемом диске. Любой произвольный файл. Например в папку временных файлов /tmp/test.img

Dd if=/dev/zero of=/tmp/test.img bs=1M count=1024 oflag=dsync

Такая команда создаст файл в 1 Гб размером и выведет скорость записи.

Сразу же можно проверить и скорость чтения, только здесь опция if должна указывать на созданный файл, а of куда нибудь в пустоту. В линуксах есть такое устройство /dev/null , в него и направим:

Dd if=/tmp/test.img of=/dev/null bs=1M count=1024

Но перед этим, нужно сбросить дисковый кэш, иначе файл будет считан за секунду, а вам выведется скорость чтения в Gb/s. Это делается такой командой:

Sysctl vm.drop_caches=3

После чего проводим тест чтения второй командой.

Ну и по окончанию нужно удалить тестовый файл, дабы не занимал место:

Rm -f /tmp/test.img

Это все сработает только на выделенном сервере или VPS. Причем, не на всяком VPS. Поскольку они различаются еще и по технологии виртуализации. Многие хостеры дают не полноценную виртуализацию (KVM, XEN) а контейнеры (openVZ). Здесь нет доступа к параметрам ядра, а значит не получится сбросить кэш. Придется читать и писать в разные файлы, либо перед тестом чтения подождать несколько часов, пока дисковый кэш перезапишется другими данными. Также довольно сложно проверить скорость на виртуальном (shared) хостинге, поскольку вы не имеете там root доступа. Но утилита dd обычно доступна любому системному пользователю, поэтому можно проверить и на нём, имея доступ по SSH.

Часто владельцы персональных компьютеров сталкиваются с необходимостью проверки скорости жесткого диска. Обычно это связано с желанием узнать, насколько заявленная производителем/продавцом скорость чтения и записи данных на диск соответствует действительности.

Согласитесь, каким бы не был мощным центральный процессор и сколько гигабайт оперативной памяти не установили бы в системе, из-за медленной скорости жесткого диска работать будет не комфортно.

Обратите внимание! Если вы хотите получить объективные результаты, объем занятого дискового пространства не должен превышать 80-85%. Также имеет смысл отключить ресурсоемкие приложения – браузер, графические редакторы, плееры, различные утилиты, часто обращающиеся к жесткому диску. Все они могут повлиять на показатели в худшую сторону.

Рассмотрим несколько действенных методов тестирования скорости жесткого диска:

Вариант №1 – специализированная утилита CrystalDiskMark.

Сейчас это наиболее популярный тестировщик. Он удобен, функционален и позволяет тестировать не только обычные HDD, но и SSD накопители. Пользователь может выбирать из четырех типов тестов – однопоточное последовательное чтение и запись, случайное чтение и запись, другие варианты.

Если вам нужно определить реальную скорость чтения/записи, чтобы сравнить с заявленными производителями данными, опираться стоит на результаты тестов “Seq” и “Seq Q32T1”.

Вариант №2 – программа HD Tune .

Поставляется она в двух версиях – базовой и продвинутой платной, но для проведения теста хватит и первого варианта.

Чтобы запустить тест, нужно перейти по пути во вкладку “Benchmark” и выбрать один из вариантов: проверку чтения (Read) или записи (Write), после чего нажать на кнопку запуска.

После окончания теста высветятся данные по средней скорости чтения/записи, максимальной и минимальной скорости, времени доступа к файлам, загруженности центрального процессора во время тестирования.

Использовать два рассмотренных выше программных продукта не обязательно, ведь в сети можно найти их не менее качественные аналоги, отличающиеся между собой по функциональности. Некоторые приложения, например, позволяют получить информацию о здоровье жесткого диска, примерно спрогнозировать, сколько он еще протянет.

Вариант №3 – тестирование в работе . Этот способ подойдет неприхотливым пользователям, которым цифры не важны, а важно только чтобы жесткий диск соответствовал их запросам. Хорошо отображает качество работы жесткого диска распаковка больших файлов архиватором, скачивание при помощи торрентов, ресурсоемкие 3D игры и приложения. Но ни о какой точности во всех этих случаях не может быть и речи, так как на тесты способны оказать существенное влияние другие компоненты ПК – процессор, оперативная память, видеокарта, сетевая карта (в случае со скачиванием из сети).

Важна для системы. Устройство помогает функционировать устройству, сохраняет данные пользователя и является своеобразным флеш-накопителем компьютера. Но винчестер может быть очень разным, поэтому многие хотят узнать, как проверить скорость жесткого диска.

Работа устройства

Для чего нужен винчестер, и как его скорость влияет на работоспособность? Запоминающее устройство хранит данные и дает свободный доступ к ним. Механизм построен на магнитной записи.

Внешне будет непросто понять, как узнать скорость жесткого диска. Под пластиковым корпусом размещены магнитные диски и считывающая головка. В рабочем состоянии она не касается пластин. Минимальное расстояние между деталями обеспечивает процесс чтения и записи информации благодаря потоку воздуха.

Сейчас жесткий диск все больше получает критики со стороны пользователей. Особенно после появления твердотельного накопителя. Благодаря SSD пользователи узнали, что в системе может стоять более скоростной диск, который легко справляется с самыми ресурсоемкими задачами.

Но пока что твердотельные накопители очень дорогие, поэтому большинство использует лишь комбинированный вариант или вовсе предпочитает обходиться без SSD.

Характеристики жесткого диска

Прежде чем понять, как проверить скорость жесткого диска, необходимо понимать, какие еще есть параметры винчестера, которые бы повлияли на производительность устройства.

Интерфейс ЖД сейчас универсальный. SATA III является самым распространенным вариантом взаимодействия двух устройств, в нашем случае винчестера и ПК. Благодаря интерфейсу можно подключить ЖД к компьютеру, и они будут взаимодействовать корректно. Помимо SATA также доступны eSATA, SAS, FireWire и т. д.

Выбирая жесткий диск, пользователь обращает внимание на емкость. Для многих это самый главный параметр, поскольку нужно рассчитывать, какой объем информации можно будет сохранить. Сейчас наиболее оптимальным является ЖД объемом 500 Гб - 1 Тб. Этого вполне хватит для установки игр, ресурсоемких программ и скачивания фильмов.

Следующий параметр влияет на производительность. Время произвольного доступа указывает на средний показатель времени, за которое осуществляется позиционирование головки для чтения и записи.

Данный параметр может иметь показатели от 2,5 до 16 мс. Чем он меньше, тем быстрее будет работать устройство. Для сравнения: все твердотельные накопители имеют время произвольного доступа меньше 1 мс. Отсюда и молниеносная загрузка системы и ресурсоемких программ, работающих с SSD.

Следующий параметр также влияет на общую скорость жесткого диска. Как проверить количество вращений шпинделя? Тут можно использовать информацию в интернете либо установить соответствующую утилиту.

Данный показатель дает информацию об оборотах шпинделя. Характеристика влияет на время доступа и среднюю скорость передачи данных. В данном случае лучше выбирать винчестер, который бы имел показатель от 7200 оборотов в минуту. Хотя для домашних ПК может подойти устройство со скоростью 5400 и 5900. Но нужно быть готовым к тому, что загрузка системы и ресурсоемкие программы будут загружаться медленно.

Для серверов и рабочих станций выбирают винчестеры с 10 000 и 15 000 оборотов в минуту.

Скорость передачи данных также можно узнать во время теста жесткого диска. Этот показатель непосредственно влияет на производительность винчестера. Чем выше скорость передачи данных, тем быстрее можно переписывать файлы на ЖД.

Проверка

Как проверить скорость работы жесткого диска? Конечно же, первое что приходит в голову в этом случае - специальные утилиты. Благодаря программе можно выяснить любые параметры винчестера, а также просканировать устройство на наличие ошибок.

Но не только софт может помочь узнать, как проверить скорость жесткого диска. Благодаря программным компонентам компьютера также можно осуществить анализ параметров устройства.

Программные компоненты

Чтобы проверить скорость чтения и записи жесткого диска, необходимо использовать специальную команду. Но для этого нужно запустить «Командную строку». В «Пуске» нужно выбрать раздел «Служебные», а далее Windows. В новом окне можно найти «Командную строку». Далее правой кнопкой мыши (ПКМ) необходимо запустить сервис от имени администратора.

Также можно использовать комбинацию клавиш Win + R, где «Win» - значок операционной системы на клавиатуре. В строке «Выполнить» необходимо ввести команду «cmd».

Для тестирования винчестера необходимо ввести команду «winsat disk», не используя кавычки. Система соберет все данные об устройстве и выведет их в диалоговом окне. На что нужно обратить внимание?

Disk Random 16.0 Read, Disk Sequential 64.0 Read и Disk Sequential 64.0 Write. Тут же будет указан индекс производительности устройства, который также можно найти в свойствах системы.

Чтобы получить дополнительные данные о ЖД, необходимо не выходя из «Командной строки» вводить нужные команды. Например, чтобы определить скорость чтения, вводим «-read», записи - «-write» (без кавычек).

Программы

Но лучшего всего тест жесткого диска можно провести с помощью вспомогательных программ. Например, CrystalDiskMark простой и понятный софт, который поможет собрать данные о винчестере и твердотельном накопителе. Его можно установить на компьютер с операционной системой версии Windows XP и выше. С официального сайта можно скачать утилиту бесплатно и с русским интерфейсом.

Также можно использовать программу AS SSD Benchmark. Эта утилита похожа на предыдущую, имеет аналогичный интерфейс. Она быстро собирает данные о винчестере или твердотельном накопителе и систематизирует их в простую таблицу. Несмотря на английский интерфейс, в отчете все равно можно разобраться и найти необходимые данные.

Настройка программы CrystalDiskMark и AS SSD Benchmark

Конечно, можно углубиться в этот вопрос, разобраться в технологиях оверклокинга винчестера, но есть большой риск того, что неопытный пользователь может испортить устройство, что приведет к сбоям в системе. Поэтому многие предлагают регулярно выполнять некоторые операции, которые помогут пусть незначительно, но все же ускорить работу ЖД.

Желательно регулярно проводить проверку диска. Для этого нужно перейти в «Мой компьютер», выбрать один из разделов и кликнуть по нему ПКМ. После выбрать «Свойства» и зайти во вкладку «Сервис». Тут же можно сделать дефрагментацию диска.

Небольшая бесплатная Windows-программка CrystalDiskMark предназначена для определения скорости чтения и записи жестких дисков – HDD, SSD, USB-носителей. Это простейший инструмент, ориентированный на обычных пользователей. На официальном сайте программы доступны две ее редакции – обычная Standard Edition и Shizuku Edition с оформлением интерфейса в стиле японских мультфильмов. Обе редакции доступны для скачивания в портативной и обычной версиях. При установке в систему последней необходимо внимательно отслеживать шаги мастера инсталляции, чтобы избежать попутной установки в систему ненужных программ.

Запустив CrystalDiskMark, в небольшом окошке программы увидим таблицу, где в дальнейшем будут показаны результаты тестирования. Вверху окна обнаружим отдельные настраиваемые параметры, это исходные данные для запуска тестирования. Диски, флешки, прочие накопители как цельные устройства программа не определяет. Перед запуском тестирования в правом углу окна необходимо выбрать букву раздела HDD, SSD или подключенной флешки.

Выпадающий список с числовыми показателями – это циклы чтения и записи специального тестового файла, который будет временно помещен программой CrystalDiskMark на исследуемый раздел диска или флешку. Размер этого тестового файла выбирается в выпадающем списке рядом. Предустановленные 5 циклов и размер тестового файла в 1 Гб – это оптимальные параметры для тестирования HDD. Эти параметры, чтобы SSD лишний раз не подвергать износу (или чтобы, например, сократить время тестирования), можно изменить, снизив число циклов чтения и записи до 3-х раз. Размер файла можно сменить на меньший и выбрать, например, 100 Мб.

CrystalDiskMark предусматривает 4 типа тестов. Кнопка «All» в левом верхнем углу окна запускает все предусмотренные программой тесты чтения и записи данных. Кнопки ниже – это кнопки запуска каждого из тестов в отдельности. Кнопки «Seq Q32T1» и «Seq» запускают тесты последовательного чтения и записи данных в один поток при глубине очереди диска, соответственно, 32 и 1. Кнопки «4K Q32T1» и «4К» предназначены для тестов случайного чтения и записи блоков с размером 4 Кб при показателях очереди диска 32 и 1 соответственно. Все эти тесты покажут среднюю скорость чтения и записи данных в своих условиях. Скорость чтения будет отображаться в столбце графы «Read», а скорость записи – в графе «Write».

Если стоит вопрос в проверке средней скорости чтения и записи данных, обещанных производителем или продавцом жесткого диска, ориентироваться необходимо на результаты тестов «Seq» и «Seq Q32T1». Показатели тестирования последовательного чтения и записи данных, как правило, и указываются в характеристиках жестких дисков по принципу представления наиболее выгодных данных о продукте.