Скорость винчестера и его энергопотребление

Первые жесткие диски, использовавшиеся в ПК, имели скорость вращения шпиндельного двигателя 3600 оборотов в минуту. И последующие десять лет она оставалась неизменной. Одной из причин выбора именно этой скорости была то, что при разработке накопителей для ПК производители пытались использовать старые наработки, и одной из них было использование двигателя переменного тока с частотой 60 Гц (США в качестве стандартной частоты переменного тока в розетке использует 60 Гц). Если мы умножим 60 Гц на 60 секунд, мы получим искомое число 3600. В начале девяностых годов прошлого столетия производители жестких дисков начали экспериментировать с увеличением скорости вращения шпиндельного двигателя, доведя ее до 4500 оборотов в минуту. Затем был преодолен порог 5400 оборотов, и надолго именно эта цифра стала стандартом де-факто для скорости вращения шпиндельного двигателя. Первыми порог 7200 оборотов в минуту взяли жесткие диски с интерфейсом SCSI. Это позволило отточить технологию, и несколькими годами позже появились накопители с 7200 оборотов в минуту с стандартным интерфейсом IDE/ATA. В настоящее время некоторые производители выпускают жесткие диски с скоростью вращения шпиндельного двигателя 10000 оборотов в минуту и интерфейсом IDE/ATA. Кроме того, жесткие диски с интерфейсом SCSI уже несколько лет, как преодолели рубеж в 15000 оборотов в минуту. Увеличение скорости шпинделя жесткого диска подразумевает собой много изменений, касающихся, в основном, вопросов корректного чтения и записи, уровня вибрации и тепла. Высокоуровневые SCSI винчестеры, имеющие скорость вращения порядка 15000 оборотов в минуту, имеют большие проблемы с нагревом и звуком при своей работе. Они требуют специального крепления и охлаждения для корректной работы. Потребление электроэнергии Большая часть потребляемой электрической энергии расходуется на вращение пластин. Современные модели, как правило, расходуют меньше энергии, чем жесткие диски предыдущих поколений. Если даже сравнить современный высокоуровневый SCSI-винчестер со скоростью вращения 15000 оборотов в минуту и винчестер Seagate начала эпохи накопителей для ПК, имеющий скорость вращения шпинделя 3600 оборотов в минуту, то меньше энергии расходует именно современный жесткий диск. В течение своей раскрутки, в момент появления питания шпиндельный двигатель расходует примерно в два раза больше тока, чем при стабильной работе. Питание шпиндельного двигателя, как правило, образуется из +12 вольт. Таким образом, если у вас стоит более трех жестких дисков, то надо учитывать большую нагрузку на +12 вольт при включении компьютера, — далеко не каждый современный дешевый блок питания способен справится с такими нагрузками. В случае винчестеров с интерфейсом SCSI производители нашли выход: с помощью соответственных настроек можно выставить задержку раскрутки двигателя, стартующего по команде от хост-SCSI контроллера. Таким образом, жесткие диски SCSI способны раскручиваться последовательно: сначала раскручивается винчестер с ID=0, затем с ID=1 и т.д. Механизм работает следующим образом. При появлении питания происходит самодиагностика управляющей платы жесткого диска. Затем управляющий контроллер жесткого диска анализирует состояние переключателей, задающих конфигурацию SCSI-винчестера, и, в случае, если установлен переключатель, отвечающий за задержку старта шпинделя жесткого диска, старта шпиндельного двигателя не происходит, а плата находится в режиме ожидания команды со стороны интерфейса SCSI. В свою очередь, если рассмотреть это со стороны компьютера, то при начале работы сначала происходит механизм POST-тестирования, затем инициализация всех периферийных устройств. Одним из них, как раз и является SCSI-хост контроллер. При своей инициализации он производит сначала опрос SCSI-шины на предмет выяснения сколько и какой тип устройств подключены, а также их тип. При этом, в случае, если на винчестере установлен переключатель, отвечающий за задержку раскрутки, то выдается команда на раскрутку шпиндельного двигателя и контроллер ожидает, пока эта она не произойдет, потом он опрашивает винчестер на предмет успешной инициализации, и в случае успеха, хост-контроллер переходит к следующему устройству с большим значением ID. Таким образом, происходит последовательная раскрутка жестких дисков от винчестера с меньшим ID к винчестеру с большим ID. На рисунке показана зависимость потребляемого тока от времени для типичного IDE/ATA жесткого диска при появлении питания. Как можно увидеть, пиковый уровень потребляемого тока при раскрутке пакета с магнитными пластинами примерно в четыре раза больше, чем устоявшийся уровень тока при кручении пакета с одинаковой скоростью. Петин Антон [email protected] Панченко Антон [email protected]
Весь номер

Новости партнеров: