Розглянемо як приклад дисковід IBM Deskstar 60GXP, що, на сьогоднішній день, є одним з найшвидших накопичувачів ATA/IDE. Його основні параметри: швидкість обертання 7 200 об/хв, повна підтримка швидкості передачі даних інтерфейсу АТА/100 (пропускна здатність інтерфейсу між контролером і системною платою 100 Мбайт/с). Варто помітити, що фактична швидкість передачі даних набагато нижче.

У табл. 10.7 наведені специфікації дисководу Ultra-ATA/100 IBM Deskstar 60GXP зі швидкістю обертання 7 200 об/хв.

Як бачите, дійсна швидкість передачі носія коливається в межах від 20,9 до 40,8 Мбайт/з, що в середньому становить приблизно 30,8 Мбайт/з, або менш однієї третини від швидкості передачі інтерфейсу. Варто помітити, що дисковід, що має фактичну швидкість передачі 30,8 Мбайт/з, вас не розчарує: фактично це один з найшвидших накопичувачів на сьогоднішньому ринку.

Мене часто запитують про можливості модифікації інтерфейсу АТА. У багатьох комп'ютерах використаються системні плати, що підтримують тільки режими АТА/33 або АТА/66. Після того як ви довідаєтеся фактичні швидкості передач носіїв більшості дисководів, ви зрозумієте, чому я не рекомендую встановлювати в таких системах окремі контролери АТА/100. Подібна модифікація не дасть практично ніякого збільшення швидкості. Це звязано з тим, що фактична швидкість передачі даних використовуваних дисководів нижче, ніж швидкість інтерфейсу АТА/33, не говорячи вже про інтерфейси АТА/66 або АТА/100.

Існує два основних фактори, що безпосередньо впливають на швидкість передачі даних: швидкість обертання диска й щільність лінійного запису, або кількість секторів на доріжці. Наприклад, при рівній кількості секторів на доріжці швидкість передачі даних буде вище в дисководу, що має більшу швидкість обертання. За аналогією із цим, при рівній швидкості обертання накопичувач із більшою щільністю запису буде мати більшу швидкість передачі. При порівнянні ефективності накопичувачів варто враховувати обоє факторів.

Як приклад розглянемо дисковід Seagate Cheetah X15, швидкість обертання якого дорівнює 15 000 об/хв.

У табл. 10.8 наведені швидкості передачі даних накопичувача Ultra3-SCSI/160 Seagate Cheetah X15.

Для порівняння в табл. 10.9 наведені параметри дисководу Ultra3-SCSI/160 Seagate Cheetah 73LP, швидкість обертання якого дорівнює 10 000 об/хв.

Таблиця 10.7. Швидкості передачі даних дисководу IBM Deskstar 60GXP

Таблиця 10.8. Швидкості передачі даних дисководу Seagate Cheetah X15

Таблиця 10.9. Швидкості передачі даних дисководу Seagate Cheetah 73LP

Як бачите, швидкість передачі дисководу Cheetah 73LP (частота обертання 10 000 об/хв) вище, ніж дисководу Cheetah Х15 (15 000 об/хв). Але при цьому помітьте, що жоден із цих накопичувачів навіть і не наблизився до швидкості передачі даних інтерфейсу Ultra3 SCSI (160 Мбайт/с). При порівнянні ефективності різних дисководів не слід ураховувати тільки один параметр, наприклад швидкість обертання. Найчастіше може виявитися (як у цьому прикладі), що дисковід з більше високою швидкістю обертання має більше низьку швидкість передачі даних. Тому, даючи оцінку ефективності накопичувачів, будьте обережні. Найбільш важливою характеристикою загальної продуктивності жорстких дисків залишається швидкість передачі даних носія.

У старих накопичувачах виробники часто вказували максимальну й мінімальну кількість секторів на доріжці. Знаючи ці величини, а також швидкість обертання, можна визначити фактичну швидкість передачі даних. Крім того, майте на увазі, що в багатьох накопичувачах (особливо із зональним записом) відбувається вже згадуване перетворення секторів, і обумовлене BIOS кількість секторів на доріжці має мало загального з реальністю. У даній ситуації важливо знати саме фізичні параметри дисків, а не параметри, про які повідомляє BIOS.

Знаючи перераховані параметри, можна визначити максимальну швидкість передачі даних MDTR (Maximum Data Transfer Rate) у мегабайтах у секунду по наступній формулі:

MDTR=SPT?5 12?RPM/60/1000000,

де SRT (Sectors Per Track)- кількість секторів на доріжці; 512- кількість байтів даних у кожному секторі; RPM (Rotations Per Minute) - частота обертання дисків (обертів у хвилину); 60 - кількість секунд у хвилині.

Наприклад, у накопичувачі IBM Travelstar 32GH (формат 2,5 дюйми, об'єм 32 Гбайт) диски обертаються зі швидкістю 5 411 об/хв, а середнє число секторів на доріжці - 472. Середня швидкість передачі даних носія буде дорівнює:

472? 512?(5411/60)/1000000 = 21,8 Мбайт/с.

Точно так само можна обчислити максимальну очікувану швидкість передачі даних для будь-якого накопичувача.

Швидкодія дискового накопичувача можна істотно підвищити, якщо скористатися спеціальними програмами кешування, наприклад SMARTDRV (DOS) або VCASHE (Windows 9х, Windows NT й Windows 2000). Ці програми "підключаються" до переривання жорсткого диска на рівні BIOS (перехоплюють переривання BIOS) і обробляють запити на зчитування й запис, що направляють додатками й драйверами пристроїв в BIOS.

Якщо додатку знадобилося вважати порцію даних з жорсткого диска, кеш-програма перехоплює відповідний запит, перевіряє наявність певних умов (про які буде сказано нижче) і, якщо вони не задовольняються, передає запит у незмінному виді контролеру накопичувача. Лічені в накопичувачі дані не тільки передаються додатку, але й зберігаються в спеціальному буфері (кеші). Залежно від розміру кеша, у ньому можуть зберігатися дані з досить великої кількості секторів.

Якщо додатку потрібно вважати додаткові дані, кеш-програма знову перехоплює запит і перевіряє, чи не зберігаються запитані дані в буфері. Якщо це так, то вони негайно передаються додатку, без безпосереднього звертання до диска. Можете уявити собі, наскільки цей прийом прискорює доступ до диска (і заодно позначається на результатах вимірів швидкодії накопичувача).

Більшість сучасних контролерів включають убудований кеш того або іншого різновиду, якому не потрібно перехоплювати й використати переривання BIOS. Кешування здійснюється на апаратному рівні, і звичайні програми виміру швидкодії накопичувачів його "не зауважують". Першими з подібних родів пристроїв у накопичувачах були буфери випереджального зчитування доріжки (read-ahead buffer), завдяки яким удалося одержати коефіцієнт чергування 1:1. В одних сучасних контролерах просто збільшений розмір цих буферів, а в інші використаються більше інтелектуальні пристрої, по своїх можливостях близькі до кеш-програмам.

Багато накопичувачів IDE й SCSI мають убудовану кеш-пам'ять. Наприклад, у накопичувачі Hawk компанії Seagate ємністю 4 Гбайт установлений кеш обсягом 512 Кбайт. В інших моделях убудована пам'ять ще більше: у накопичувачі Barracuda компанії Seagate ємністю 4 Гбайт вона становить 1 Мбайт, а в IBM Ultrastar 72ZX ємністю 73,4 Гбайт - 16 Мбайт. У колишні часи системна пам'ять обсягом 640 Кбайт здавалася величезної, а зараз у невеликих накопичувачів формату 3,5 дюйми убудований (тобто чисто допоміжний) кеш перевищує цю величину. Саме завдяки використанню кеш-пам'яті накопичувачі IDE й SCSI відрізняються настільки високою швидкодією.

Страницы: 1, 2, 3, 4