Как выбрать жесткий диск: какой выбрать и чем отличаются

Жесткий диск

Жесткий диск (или HDD) — устройство хранения данных, принцип записи информации в котором заключается в намагничивании областей на поверхности магнитных дисков (пластин). Магнитный диск представляет собой поверхность, изготовленную из алюминия, керамики или стекла с нанесенным на нее слоем ферромагнетика.

Для организации хранения данных магнитный диск разбивается на дорожки и сектора, а совокупность дорожек, расположенных одна над другой (на нескольких магнитных дисках), называется цилиндром.

В зависимости от объема памяти, внутри корпуса HDD могут находиться до восьми пластин. Пластины крепятся к шпинделю, вращающемуся со скоростью от 4 до 15 тысяч оборотов в минуту (rpm). Запись и чтение информации с пластины осуществляется при помощи магнитной головки.

За управление работой HDD отвечает электронная плата управления. На ней размещены центральный процессор с интегрированной ПЗУ, сервоконтроллер, кэш-память. Объем кэш-буфера в современных HDD достигает 512 МБ.

В зависимости от типоразмера жесткие диски можно разделить на две группы: 2.5-дюймовые HDD и 3.5-дюймовые. Из-за меньших габаритных размеров первые нашли массовое применение в ноутбуках. Диски формата 3.5″ повсеместно применяются в персональных компьютерах, сетевых хранилищах и системах видеонаблюдения.

В зависимости от области применения жесткие условно делятся на несколько классов:

1) Жесткие диски для персонального компьютера

2) Диски для NAS

3) Серверные HDD

4) Для систем видеонаблюдения

Какой жесткий диск выбрать.

Выскажу свои соображения, которые совсем не обязательно должны совпадать с вашими. Что касается ноутбуков, то оптимальное решение – винчестер на 1 ТБ, желательно со скоростью вращения 7200 об/мин. Производитель? Выберите, какой нравится. Лично я отдаю предпочтение HGST. Сейчас в моем ноутбуке стоит HGST HTE721010A9E630 на 1 ТБ, купленный несколько месяцев назад.

Для стационарных ПК, т. е. при выборе жесткого диска форм-фактора 3.5 дюйма, возможностей поломать голову гораздо больше. В любом случае, жесткие диски объемом менее 1 ТБ я бы не рассматривал. Судите сами, самый дешевый диск на 500 ГБ (Toshiba DT01ACA050) стоит примерно 2500 руб. Самый дешевый терабайтник Seagate Barracuda (ST1000DM010) дороже всего на 300-400 рублей. Есть смысл экономить?

Терабайтник имеет смысл взять, если это будет единственный накопитель, на котором будет установлена система, а много места не требуется, т. к. все, что необходимо – это офисная работа, серфинг в интернете и т. п. Модель на 7200 об/мин (подойдет любой HGST, WD Black, Seagate Barracuda или, если не жалко денежек, Seagate FireCuda).

Если диск необходим для того, «чтоб был», если он служит довеском к системному SSD-накопителю, то можно немного сэкономить и остановиться на Seagate Barracuda или WD Blue. Причем, обратить внимание на емкости порядка 4 ТБ. Объясню почему.

Для примера выберем серию Seagate Barracuda. Для расчета оптимальных затрат в пересчете на единицу емкости диска вспомним уже упоминавшуюся «цену за гигабайт». Обратимся к прайсу:

• 1ТБ, модель ST1000DM010 – цена примерно 2800 руб., каждый 1 ГБ «стоит» 2.80 руб.
• 2 ТБ, модель ST2000DM006 – цена примерно 4200 руб., 1 ГБ «стоит» 2.10 руб.
• 3 ТБ, модель ST3000DM008 – цена примерно 5700 руб., 1 ГБ «стоит» 1.90 руб.
• 4 ТБ, модель ST4000DM004 – цена примерно 7500 руб., 1 ГБ «стоит» 1.88 руб.
• 6 ТБ, модель ST6000DM004 – цена примерно 14500 руб., 1 ГБ «стоит» 2.42 руб.
• 8 ТБ, модель ST8000DM005 – цена примерно 18500 руб., 1 ГБ «стоит» 2.31 руб.

Как видим, по этому параметру оптимальное решение – диск на 4 ТБ, а самый невыгодный, если не брать в расчет модель с уже «смешной» емкостью 1 ТБ является модель ST6000DM004. Правда, это все выкладки с позиции стоимости единицы данных. Если просто нужен емкий диск, чтобы было 6-8, а то и больше, ТБ, то нет разницы, сколько там стоит сейчас 1 ГБ. Хотя 2 диска ST4000DM004 выйдут дешевле, чем один ST8000DM005. Чем не повод задуматься?

Несколько отдельно стоЯт диски HGST. Компания вообще не выпускает модели на 3.5 дюйма со скоростями вращения менее 7200 об/мин. Правда, стоимость их выше. 1 ТБ диск Ultrastar 7K2 имеет цену более 5000 руб. Правда, как видно из названия, это не «десктопная» серия, а позиционируемая выше серия Ultrastar.

Зато модели с бОльшими емкостями имеют более адекватный ценник. Так, модель Ultrastar 7K6000 на 6 ТБ стоит порядка 13000 руб., что вполне соответствует стоимости конкурентов. И не забудем про 7200 об/мин и серию Ultrastar.

Естественно, выбор должен основываться на том, какая емкость нужна и сколько вы готовы потратить на диск.

Если речь о необходимости хранения больших объемов данных (коллекция фильмов, музыки, фото и т. п.), то я бы не рассматривал самые дешевые варианты. В идеале это должны быть серии, ориентированные на работу в сетевых хранилищах, Seagate IronWolf (Pro) или WD Red. Даже если NAS у вас нет и RAID вы собирать не планируете, то все равно эти диски – оптимальный выбор.

Давайте рассмотрим несколько конкретных моделей для конкретных случаев применения.

Причины покупки жестких дисков

С развитием компьютерных технологий все устройства из этой категории стали стремительно уменьшаться в размерах, постепенно «дорастая» до карманных вариантов. С жесткими дисками произошла та же ситуация, в итоге появились внешние диски, которые отличаются удобством пользования и миниатюрными размерами. Цена, разумеется, также выросла. Впрочем, покупать такие варианты устройства вовсе не обязательно, все зависит от конечной цели «апгрейда»:

1. Увеличение объема памяти. Если целью пользователя является простое увеличение доступной памяти, то незачем тратится на внешние варианты устройства. Достаточно выбрать соответствующий конфигурации компьютера формат жесткого диска, а затем просто подсоединить его в качестве вторичной платформы для хранения данных.
2. Основной «винчестер» для компьютера. В этом варианте также не нужно растрачивать деньги на мобильные типы жестких дисков, а приобрести внутренний ЖБ с хорошей скоростью записи и объемом.
3. Мобильное место хранения данных. Если же пользователю необходим объемный накопитель, который просто переносить и использовать, то стоит обратить внимание на внешний жесткий диск. Как правило, подобные устройства имеют USB-разъем, что позволяет подключать их к любому ПК без вскрытия системного блока и «копания» в проводах. К тому же внешние ЖД можно присоединять к другой технике – видеоплеерам, ноутбукам, телевизорам, а потом считывать с них данные.

Что касается внутренних устройств, то выбирать их стоит по следующим параметрам.

Рейтинг надежности жестких дисков

К нам в компанию приносят диски всех производителей, даже тех, которых уже нет на рынке.  И нас часто спрашивают как выбрать надежный диск. Мы ведем внутреннюю статистику, но не публикуем ее, так как к нам приносят только сломанные диски. Но предлагаем ознакомиться с данными компании Backblaze. Компания собрала большую статистику по отказоустойчивости разных типов дисков, использовавшихся в их хранилище.

Данные Backblaze позволяют сравнить работу дисков потребительского уровня трёх производителей — Seagate, WD и Hitachi — в условиях датацентра. 

В рейтинге Backblaze самыми надёжными оказались диски Hitachi. Впрочем, большая их часть была куплена ещё до поглощения дискового подразделения корпорации Hitachi компанией Western Digital. В целом по всем моделям Backblaze сделала такой вывод:

• Hitachi — если бы не цена, весь их парк накопителей состоял бы исключительно из этих дисков.
• WD — купленные в самом начале терабайтные накопители до сих пор служат верой и правдой. Из более новых трёхтерабайтных моделей хорошо зарекомендовали себя диски Western Digital Red 3TB (WD30EFRX).
• Seagate — их главное преимущество заключается в низкой цене. Поначалу они показывают себя неплохо, но со временем доставляют всё больше проблем. Компания продолжает закупать эти диски, так как в целом их покупка себя оправдывает.

Компания регулярно публикует новые данные, с последним отчетом за первый квартал 2020 можно ознакомиться в блоге Backblaze.

Для сравнения надежности дисков в таблице обратите внимание на “дискодни” (Drive Days). Если выборка меньше 50000, то выводы делать рано.

Общий показатель отказов в первом квартале 2020 1,84% – самый низкий за всю историю наблюдения. Это косвенно означает, что диски в целом становятся более надежными.

Характеристики 2,5″ жестких дисков

Первое, на что смотрит покупатель жесткого диска – это его объем. Именно от объема зависит, сколько программ, фильмов, фотографий и музыкальных композиций сможет храниться на ноутбуке. Объем же определяет и цену устройства – чем он больше, тем диск дороже. Диски небольшого объема (до 500 ГБ) стоят недорого, но если принимать в расчет не цену самого устройства, а цену 1 ГБ, то картина не столь однозначна:

Как видно из графика, наименьшая цена 1ГБ достигается на жестких дисках объемом 2ТБ. Цена 1 ГБ на дисках объемом 1, 3, 4 и 5 ТБ чуть выше, но находится примерно на одном уровне. А вот с уменьшением объема ниже 1ТБ цена единицы дискового пространства начинает стремительно расти.

Если вы собираетесь приобрести новый жесткий диск объемом более 2 ТБ (при том, что старый был меньше) следует убедиться, что ваш ноутбук сможет его полноценно использовать. Для этого должно быть выполнено 3 условия:

1. Контроллер материнской платы ноутбука должен поддерживать жесткие диски объемом более 2,2 ТБ.
2. Операционная система вашего ноутбука должна иметь поддержку GPT (GUID Partition Table — новый стандарт таблицы разделов жесткого диска, способный адресовать более 2 ТБ). К таким системам относятся Windows, начиная с версии 7, MAC OS с версии 10.6 и все современные дистрибутивы linux.
3. Материнская плата должна иметь прошивку UEFI, обеспечивающую загрузку с жестких дисков объемом больше 2,2 ТБ. Это требование справедливо только если загрузка производится с большого диска. В некоторых ноутбуках существует возможность установки второго жесткого диска, в таких моделях жесткий диск объемом более 2,2 ТБ можно установить как второй, даже если на материнской плате прошит Legacy BIOS, а не UEFI.

Впрочем, все ноутбуки, выпущенные после 2020 года, этим требованиям удовлетворяют; проблемы могут возникнуть только с техникой постaрше.

Толщина– важный параметр 2,5″ жестких дисков. Форм фактор HDD определяет только ширину и длину накопителя, толщина же его может варьироваться в довольно широких пределах. И если для стационарного ПК с его просторными отсеками для накопителей это не имеет особого значения, то при установке нового диска в ноутбук могут начаться проблемы, если его толщина больше толщины штатного жесткого диска. Следует обратиться к документации на ноутбук и уточнить максимальную толщину жесткого диска, либо просто брать не толще старого.

Стандартная толщина 2,5″ жестких дисков – 9,5 мм. Однако сегодня с развитием технологий все большую популярность приобретает тонкий (thin) стандарт – 7 мм. Также довольно распространены (особенно среди накопителей большого объема) «толстые» диски с толщиной 15мм. Если штатное место в ноутбуке предназначено для 7 или 9,5 мм hdd, то такой накопитель на свое место просто не встанет.

В обратной ситуации тоже не всё просто – если жесткий диск закреплен на салазках, то замена жесткого диска на тонкий никаких проблем не вызовет. Но в некоторых моделях салазок нет, жесткий диск удерживается разъемом и не болтается благодаря плотному прижиму к корпусу. В этом случае при замене на тонкий диск, его следует прижать к корпусу уплотнителем из диэлектрического материала (иногда он идет в комплекте к жесткому диску), иначе диск будет болтаться в корпусе и возрастет нагрузка на разъем.

Чем больше скорость вращения шпинделя, тем быстрее данные с жесткого диска будут считаны головкой. Но это в теории. На практике считываемый файл часто бывает «разбросан» по всей поверхности диска и на производительность большее влияние оказывает скорость выполнения операций позиционирования, никак не связанная со скоростью вращения.

Скорость передачи данных также не полностью характеризует производительность диска — это максимально достижимая скорость чтения/записи. В реальной работе такая скорость может быть достигнута только при переписывании нефрагментированных (состоящих из последовательно расположенных на диске блоков) файлов большого объема. При обычной работе скорость чтения/записи будет намного ниже.

Для ускорения работы жесткого диска используется кэш-память (буфер): данные при операциях чтения/записи проходят через микросхемы памяти и хранятся на них некоторое время (буферизуются). Если они в ближайшее время они снова потребуются, то уже не будут считаны с диска, а получены прямо из кэш-памяти, что в разы быстрее.

У жестких дисков, использующихся для хранения данных, объем буфера незначительно влияет на скорость работы и 32 МБ обычно бывает вполне достаточно для хранения служебной информации о диске. Однако диск для ноутбука почти всегда используется не только для хранения данных, но и как системный – и сама система, и многие рабочие программы хранят на нем множество мелких файлов.

Интересное решению предлагают гибридные SSHD накопители – в них реализован кэш второго уровня на микросхемах Flash-памяти. Фактически, это HDD-накопитель в паре с SSD-накопителем, использующимся в качестве кэша. Объем SSD-буфера уже достаточно велик, чтобы в него поместились все основные файлы системы.

Это позволяет значительно ускорить работу с диском – как если бы в компьютере стоял полноценный SSD-накопитель. Увы, как только потребуется записать новые данные на диск или считать что-то из «не попавшего» в SSD-кэш, скорость упадет до обычных значений. Поэтому эффект от использования такого диска будет, если используемый вами в работе объем данных сравним с объемом SSD-буфера – в этом случае можно надеяться на прирост производительности диска в 30-40%.

Выбирая интерфейсжесткого диска, следует руководствоваться спецификацией материнской платы ноутбука – какой интерфейс им поддерживается, такой надо брать и накопитель. Современные диски для передачи данных используют либо SATA, (являющийся развитием интерфейса IDE, издавна использовавшегося на ПК), либо SAS (основанный на серверном интерфейсе SCSI). HDD SATA можно подключать к контроллеру SAS, а наоборот – нет.

Пропускная способность интерфейса SATA II составляет 3 Гбит/с, SATA III — 6 Гбит/с, SAS–12 Гбит/с. Но с учетом максимальной скорости чтения/записи в 300 Мбит/с, влияние интерфейса непосредственно на производительности диска минимально.

Эксплуатация 2,5″ жестких дисков связана с повышенными ударными нагрузками – если жесткий диск в стационарном компьютере никто «не беспокоит», то внутри мобильного ноутбука он часто испытывает значительные сотрясения. Обратите внимание на этот параметр, если вы работаете с ноутбуком не за столом, а на весу, на коленях или случайных поверхностях – в этом случае обычной для стационарных HDD ударостойкости при работе в 40G (падение с высоты 1″) уже может быть недостаточно.