Секреты жестких дисков

Автор: content Пятница, Апрель 11th, 2008 Нет комментариев

Рубрика: Hardware

Причины сбоев
Слишком длинный шлейф IDE может привести к искажению сигналов при работе в режиме UDMA. Также причиной ошибок могут стать сильные электрические и магнитные поля. Обычно в таких случаях помогает укорачивание шлейфа. В исключительных случаях возможно экранирование шлейфа фольгой(после необходима тщательная изоляция).
Перегрев винчестера. Обычно угрожает высокоскоростным IDE и SCSI винчестерам. Чаще всего настыпает в дешевых корпусах с плохой вентиляцией. Лечится применением специально спроектированных или обычных вентиляторов.
Иногда встречаюся проблемы с залипанием головок. Нескользо резких поворотов диска в руках по оси вращения могут решить эту проблему, но не навсегда. Для некоторых моделей эта проблема решается обновлением firmware(???). Для всех остальных можно рекомендовать выключение режима энергосбережения для диска — максимально ограничить старт-стоповый режим.

Программы тестирования Drive! и HDDSpeed
http://hardware.ul.ru/files/drive.zip
http://hardware.ul.ru/files/hddspeed.rar
На текущий момент является самым объективным(на мой взгляд)бенчмарком для DOS и Windows9x. Следующее поколение этой программы работает только под Windows NT и называется Drive! Автор программы — Михаил Радченко
Основные отличия Drive!:
°   гpафики линейного чтения/скоpости из кэша (есть еще и гpафик track access time, но он пока недоделан и показывает чеpт знает что)
°   возможность записи pезyльатов в .rpt файл.
°   немного оптимизиpован и подчищен код, что благопpиятно сказалось на точности измеpений.
В результатах HDDSpeed есть один интересный нюанс: в индексе производительности не учитывается скорость записи. Это объясняется тем, что в программе применен неразрушающий тест записи. Программа считывает данные и их же записывает обратно. Такой тест не показывает реальной скорости, т.к. не учитывает работу кеша. Этот факт признает и сам автор, поэтому в новых версиях будет использован деструктивный метод тестирования. Его недостаток — необходимо не просто свободное дисковое пространство большого размера, а чистый диск(ведь программа тестирует скорость на всех треках!). В Drive! также применен деструктивный метод измерения скорости записи данных на диск.
Пока же тест скорости записи можно использовать только для определения работы кеша в диске. Если кеширование отключено то запись yжасающе медленна.

Как загpузится с дpугого логического диска
Это можно сделать с помощью настроек BIOS’а. Иначе можно применить PQMAGIC. Он может сделать нужный логический диск активным и он автоматически делается диском С:

Влияние частоты шины
Очень часто в конференциях по железу задают вопросы о работоспособности винчестера на повышенной частоте системной шины. Действительно, вопрос этот очень актуален, но не следует путать разогнанную шину со 100-Мгцовой. Основное ее отличие в делителе PCI=3. Следовательно на PCI=33.3Мгц. Это стандартная частота и она никак не влияет на работу диска. Единственное влияние на надежность оказывает разогнанный не-100Мгц процессор — некоторые экземпляры нестабильно работают на этой частоте(да и не должны!). В случае повышения частоты PCI, работа жесткого диска в режиме UDMA становится нестабильной. При частоте PCI=37Мгц еще нет заметной опасности для самого диска, но есть опасность повреждения FAT. При частоте PCI=41Мгц существует реальная угроза физического повреждения некоторых особенно чувствительных дисков. А в списке этих дисков первыми стоят накопители с частотой вращения шпинделя 7200RPM. Риск повреждения диска уменьшается если выключить режим UDMA.

Преобразование NTFS -> FAT
Для этого и многих других манипуляций с разделами жесткого диска лучше всего подходит программа Partition Magic фирмы PowerQuest

Влияние корпуса и блока питания АТХ
Обычно бывает трудно убедить человека в покупке качественного корпуса стандарта ATX. А ведь корпус с блоком питания сильно влияет на работу всей системы и винчестера в частности.
Некоторые блоки питания дают нестабильные и «зашумленные» напряжения из-за которых не удается разгон процессора. Отсутствие качественных фильтров может пагубно сказаться на работе дисков. Некоторые материнские платы (в том числе и CT-6BTM) выдают сигналы управления с «дребезгом». Из-за этого при включении компьютера блок питания несколько раз подает и снимает напряжение на своих выходах. В некоторых дисках и материнских платах защита от «дребезга» не предусмотрена — собственно фильтрацией сигналов должен заниматься блок питания. В результате эти диски при инициализации очень громко гремят магнитными головками, а это может закончиться фатально. Проблема устраняется введением в цепь управления блоком питания интегрирующего RC-фильтра: С=50мкфХ25В R=300 Ом. После этого звуки пропадают.

Посторонние звуки
Если при работе диск издает сильный шум, есть повод для беспокойства. Есть вероятность, что нормальная работа диска нарушена, хотя некоторые модели шумные сами по себе. Одну из причин шума я уже рассказал — «дребезг» в цепи управления блоком питания АТХ. Но есть и еще одна довольно тривиальная причина — слишком туго затянутые крепления диска в корпусе. В результате происходит перекос шпинделя и …
Чаще всего шум не пугает пользователей, а вот к щелчкам всегда относятся с подозрением. Обычно щелчок при выключении компьютера происходит из-за автоматической парковки головок винчестера и этого не следует опасаться.

Новые модели — что изменилось
Среди новинок, готовящихся к выходу и уже появившихся в продаже навороты почти одни и те же — продвинутая система защиты целостности данных, интерфейс UDMA66 и увеличение скорости вращения шпинделя до 7200RPM. Ударная модель Quantum, Fireball KA Plus имеет следующие характеристики
°   Interface Ultra ATA/66
°   Seek Time (ms) 8.5
°   RPM 7,200
°   Internal Data Rate (Mb/sec max) 235
°   Buffer Size (KB) 512
А вот в мире hi-end совсем другие страсти — меня больше всего впечатлили параметры Seagate Jaguar
°   Interface UWSCSI-3
°   Seek Time (ms) 4.5
°   RPM 14,400
°   Internal Data Rate (Mb/sec max) ~300
°   Buffer Size (KB) 4096
Не остались в стороне и другие известные производители: Maxtor выпускает UltraATA винт со скоpостью вpащения 7200 обоpотов и плотностью записи 5.1Gb на поверхность. WD увеличивает кеш до 4Мб в IDE-винчестере.

Как избежать смещения логических дисков при установке дополнительного винчестера
Самый простой способ — не определять второй диск в BIOS Setup. При этом W9х сама определит винчестер и его диски окажутся в конце списка дисков. Если предусматривается установка второго диска, то эту проблему можно решить, отказавшись от создания primary partition на этом диске. В Windows NT за это отвечает администратор дисков.

BM IDE Drivers
Bus Master драйвера значительно уменьшают загрузку процессора при выполнении дисковых операций. К тому же, в режиме UDMA, скорость обмена возрастает. Использование режима BusMaster отлично подходит для многозадачных систем.

Термокалибровка винчестеров
Иногда при перепаде температур диск издает звуки позиционирования головок даже если не производятся дисковые операции. Еще одним проявлением термокалибровки является свистящий звук и замирание компьютера не секунду. При этом не работает даже мышь. Термокалибровка проводится винчестером самостоятельно и выражается в подстройке системы позиционирования головок к условиям окружающей среды. Если термокалибровка срабатывает очень часто, следует задуматься об охлаждении винчестера.

S.M.A.R.T.
Self-Monitoring Analysis and Reporting Technolodgy. В BIOS’е новых материнских плат присутсивует опция для и проверки считывания этой информации. Но как посмотреть статус SMART самому? В DOS это можно сделать все тем-же HDDSpeed’ом, а для Win9x есть программка от ACE Labs которая располагается в трее и показывает статус в режиме GUI. Для NT есть программа NT SMART, написанная Антоном Коломейцевым. Как правильно заметил Олег Бессонов — в SMART показывается не сам параметр, а его атрибут. Уменьшение атрибута означает ухудшение соответствующего ему параметра.
Типичные проблемы с SMART встечающиеся на винчестерах различных фирм:
Quantum — Spin Up Time уменьшается до 80 через несколько дней работы. Потом процесс практически останавливается.
IBM Titan — Raw Read Error Rate сильно сокращается уже на первых месяцах работы. IBM рекомендует не использовать винчестеры под DOS, т.к. без дискового кеша диск работает в более жестком режиме.
Threshold — Поpоговое значение, пpи котоpом пpоизводитель еще считает возможной ноpмальную pаботу винчестеpа. Иногда после нескольких месяцов эксплуатации результаты просто пугающие и прогнозируется быстрая смерть намного раньше гарантийного срока. Это легко объсняется — первые месящы винчестер проходит обкатку(по аналогии с автомобилями)и параметры меняются довольно быстро. В дальнейшем этот процесс стабилизируется и срок поломки отодвигается. Попытки выразить этот процесс линейной зависимостью приводят к ошибкам в несколько лет!
Значения параметров резко сокращаются если используется слишком длинный шлейф или при разгоне системной шины до 41Мгц.

Сравнение IDE и SCSI
При тестировании двух конфигураций под Windows NT были замечены следующие особенности(использованы свои данные и данные Антона Коломейцева):
°   загpузка пpоцессоpа в случае одного запpоса I/O в текущий момент у высокопроизводительных SCSI-контроллеров примерно в 2 pаза хуже, чем у PIIX4e на хоpошем пpоцессоpе
°   пеpеупоpядочивание комманд ввода-вывода (tagged commands) и pаботу с непоследователными буфеpом (scatter/gather) оба контpоллеpа делают одинаково плохо (почти в 5 pаз падает тpансфеp с диска, и в 25 pаз у SCSI и в 60 pаз у IDE ухудшается загpуза пpоцессоpа)
°   disconnect/reconnect IDE делает из pук вон плохо даже на pазных каналах (логику они pазмазили, что ли?), но в случае одного диска и нескольких паpаллельных запpосов IDE спpавляется неплохо (хуже, чем SCSI, но не на столько значительно, чтобы за это можно было pугать)
Решающий вывод:Если бpать SCSI, то только hi-end, то есть 10К rpm или хоpошие 7к2, и на хоpошем контpоллеpе. Бpать low-end SCSI пpосто глупо. На pабочей станции новые IDE уделывают их со свистом.

Функция Autoremap в IDE винчестерах
В IDE винчестерах есть замечательная финкция — autoremap. Она предназначена для замены сбойных секторов на нормальные из резервной области на аппаратном уровне. Однако она не всегда срабатывает. Можно использовать программу HDDSpeed, но и она не всегда справляется. В таком случае можно прогнать эту программу в режиме теста записи — после этого бед-блоки пропадают(срабатывает autoremap). Лучше всего это действует на диски Quantum.

n*HDD ==> 1 диск.
Эта типичная реализация RAID-массива. Иногда возникает необходимость объединить несколько дисков так, чтобы он виделся как один. При этом быстродействие такого диска заметно увеличивается. Такой метод можно использовать программно в Windows NT. Недавно появились программные и аппаратные реализации этого метода для Win9x, причем для интерфейса IDE — Promise FastTrack(плата) и …Chaintech 6BTR(материнская плата с интегрированным IDE RAID). Программные реализации дают сильную загрузку процессора и не столь эффективны(кстати по цене сопоставимы с железом). Интересна также реализация программного RAID в BIOS от Microid Research.

Подключение винчестера к LPT
Да, это возможно. Продаются Mobil Rack с переходником для подключения к LPT. Если хорошо поискать в I-net’е, то можно найти схему переходника и спаять его самому.

Поврежденные сектора
Если на старом винчестере появились бед-блоки, то диск еще можно использовать. Для этого используется менеджер партиций. Диск размечается в обход плохих секторов с некоторым запасом. Можно использовать PQ Partition Manager или Ranish Partition Manager.

Оставить комментарий

Чтобы оставлять комментарии Вы должны быть авторизованы.

Похожие посты