Výkon pevného disku

Rychlost přenosu dat (Data transfer rate) První co nás napadne, že by mohlo mít významný vliv na přenosovou rychlost, bude počet otáček za sekundu. A zcela správně. Viděl jsem Bulharskou diskovou jednotku s 1500 ot/min. To je ale patnáct let stará historie(a taky trochu větší – do 19” rámu). Dnes se v našich počítačích setkáváme většinou s rychlostmi 4500 ot/min, 5400 ot/min a 7200 ot/min. Ti opravdu šťastnější a servery pak mohou mít 10000 ot/min. Četl jsem i o discích s 12000 a naposled i 15000 otáčkami za minutu, zatím jsem se s nimi však osobně nesetkal(nenašel jsem zrovna šekovou knížku ;-).

Další. Co s tím přímo souvisí je velikost plotny disku. Je jasné, že 2,5” disk bude mít nižší průměrnou rychlost přenosu dat než 5,25” disk při stejných otáčkách. Jejich obvodová rychlost bude totiž velmi rozdílná(nepoužíváme-li ZBR a mají-li oba disky stejný počet sektorů na stopu, pak se tento rozdíl neuplatní).

Následuje počet hlav. Dvě hlavy přečtou za časovou jednotku dvojnásobek než jedna hlava.
Kdyby měl disk dvě plotny, tedy čtyři hlavy, 63 sektorů na stopu a otáčel se rychlostí 5400 ot/min. Kolik by toho mohly hlavy teoreticky sejmout za sekundu? 4x63x(5400/60)x512 takže nám vyjde 11 MB/s. Při 7200 ot/s by nám vyšlo dokonce 14,8 MB. Disk ovšem musí data nejen přečíst, ale i zkontrolovat a předat dál počítači.

To se mu ovšem nemusí podařit. Potom mohou být sektory řazeny ne souvisle, ale prokládaně. Tedy ne 1-2-3-4-5 (1:1), ale například 1-3-5-7-9 (1:2). Potom bychom k přečtení celé jedné stopy potřebovali dvě otáčky disku. K čemu potom tolik otáček? Ne vždy nás zajímá jen přenosová rychlost a otáčky disku ovlivňují i další parametry.

U disků má na přenosovou rychlost vliv i délka kabelu(čím větší možnost rušení-délka kabelu, tím nižší maximální přenosová rychlost)

Střední přístupová doba (Access time) určuje čas od požadavku na přenos dat do samotného začátku přenosu dat. Tento časový údaj je tvořen třemi složkami:

1. Dobou potřebnou pro přesun hlav o jednu třetinu všech stop diskové plotny – Seek time
2. Dobou potřebnou pro ustálení polohy hlavy nad stopou – Settle time
3. Dobou potřebnou pro otočení disku o půl obrátky – Latency time

Bohužel, ne u každého disku je v dokumentaci uváděná střední přístupová doba, tvořena opravdu všemi těmito složkami. Důvod je zřejmý – vypadat rychleji.

Ono s kapacitou disku je to u údajů nabízených nám výrobcem podobné. Bývá uváděna neformátovaná, a většinou bývá navíc 1KB počítán jako 1000B, namísto 1024B.
Přenosová rychlost je dána i způsobem mapování. Tedy způsobem, jakým jsou data fyzicky umístěna v jednotlivých stopách disku.

Vy sami můžete svému disku prospět volbou správného PIO módu v BIOSu (při autodetekci by měl BIOS PIO mód nastavit správně) PIO mód řídí s pomocí procesoru přenosovou rychlost mezi diskem a pamětí. K dispozici jsou následující PIO módy s jim odpovídajícími maximálními přenosovými rychlostmi:
PIO0 - do 3,3 MB/s
PIO1 - do 5,2 MB/s
PIO2 - do 8,3 MB/s
PIO3 - do 11,1 MB/s
PIO4 - do 16,6 MB/s
PIO5 - do 22,2 MB/s

Dalším vhodným krokem je použití DMA v OS(Ovládací panely-Systém-vyberete disk-na kartě nastavení je zaškrtávací box) a Nastavení DMA v BIOSu(zde by opět měla fungovat autodetekce). DMA slouží k řízení přenosu mezi diskem a pamětí přímo, bez použití CPU jako prostředníka. . Následuje výčet DMA módů:
DMA0 - 2,1 MB/s (Single-word) - 4,2 MB/s (Multi-word)
DMA1 - 4,2 MB/s (Single-word) - 13,3 MB/s (Multi-word)
DMA2 - 8,3 MB/s (Single-word) - 16,6 MB/s (Multi-word)
UltraDMA - 33,3 MB/s (ATA33) - 66,6 MB/s (ATA66)
Objevily se už desky s podporou UltraATA100 (Abit)

Také je vhodné pamatovat na to, že IDE disky, na rozdíl od disků SCSI nepodporují řazení příkazů. A proto, jsou-li na společném kanále zapojena dvě zařízení, může to mít neblahý vliv na jejich výkon.
Kromě uvedeného, mají na výkon disku vliv samozřejmě ještě různá vylepšení jednotlivých výrobců, organizace a logika cache (velikost ani tolik ne) a systém v němž je tento disk provozován.