Výkon pevných diskov sa dá zdvojnásobiť, za cenu nižšej kapacity

DSL.sk, 5.3.2009

Výkon výkonných klasických pevných diskov v počte I/O operácií za sekundu je možné až zdvojnásobiť, keď sa používa aktívne iba malá časť povrchu disku. Takéto zvýšenie výkonu potvrdil test Tom's hardware.

Počet náhodných I/O operácií klasického pevného disku limituje čas potrebný na nastavenie hlavičiek na správne miesto. Tento čas sa skladá z dvoch časov, času vyhľadávania potrebného na presunutie hlavičiek na potrebnú pozíciu od okraju disku a času, za ktorý sa médium disku otočí na potrebnú pozíciu a sprístupní hlavičkám požadované sektory.

Čas vyhľadávania je samozrejme závislý na dĺžke presunu. Ak je využívaná iba malá súvislá časť disku, hlavičky sa presúvajú úmerne menej a čas vyhľadávania sa skracuje. Toto je samozrejme známy fakt, okrem iného využívaný aj profesionálnymi defragmentovacími nástrojmi ako UltimateDefrag.

Využiť tento efekt je možné vytvorením a využívaním logického disku s menšou kapacitou ako je celá kapacita disku. Vhodnou pozíciou je samozrejme začiatok disku, pri vonkajšom okraji, kde sú aj rýchlejšie sekvenčné prenosy. Zároveň sa tým tak zvýši najnižšia a priemerná dosahovaná sekvenčná rýchlosť prenosu dát.

Takýto postup je často využívaný do istej miery aj v praxi, keď sa disk často delí na menší diskový oddiel s dátami vyžadujúcimi častý a rýchly prístup a zvyšok sa využíva na dáta sprístupňované menej častejšie. Aj menej častejšie prístupy k celému povrchu disku ale už neumožňujú dosahovať najlepšie možné doby vyhľadávania.

Test Tom's hardware zašiel pri testovaní efektu využívania len malej časti disku naopak ďalej a disky pomocou nástrojov výrobcov pevných diskov hardvérovo naformátoval na nižšiu kapacitu. Využívaná tak bola rovnaká časť disku ako pri vytvorení jedného malého logického disku, pozitívne sa ale vylúčili aj prístupy na zvyšok disku iniciované radičom alebo občasne operačným systémom.

Testované boli disky od Hitachi, výkonný 15K 450 GB serverový SAS disk Ultrastar 15K450 a 250 GB desktopový SATA disk Deskstar 7K250.B. Disky boli naformátované v troch testoch u SAS disku na plných 450 GB, 44 GB a 20 GB. U desktopového disku to bolo na 250, 34 a 12 GB.

Minimálne a priemerné sekvenčné rýchlosti sa samozrejme zvýšili v súlade s očakávaniami podľa grafov rýchlostí v jednotlivých častiach klasických pevných diskov meraných napríklad nástrojom HDTach.

Priemerná nameraná prístupová doba sa u Ultrastar 15K450 znížila pri naformátovaní na 44 GB a 20 GB zo 6 ms na 3.8 ms a 3.5 ms. U Deskstar 7K250.B sa znížila zo 17.3 ms na 10.2 ms a 8.5 ms pri naformátovaní na 34 GB respektíve 12 GB.

Reálne zvýšenie v teste počtu I/O operácií bolo v závislosti na type využívania ale ešte vyššie, výkon Ultrastar 15K450 v databázovom benchmarku v RAID0 so štyrmi takýmito diskami sa napríklad viac ako zdvojnásobil. U benchmarku súborového servera a web servera sa takmer zdvojnásobil, u benchmarku s charakteristikami využívania ako pracovnej stanice zvýšil o 50%.

U Deskstar 7K250.B sa výkon zvýšil vo všetkých I/O testoch o približne 50% a pri benchmarku pracovnej stanice štyri Deskstar 7K250.B zapojené v RAID0 naformátované na 12 GB respektíve 34 GB dosahovali rovnaký počet I/O ako rýchle flash SSD disky 32 GB Mtron Pro 7500 a 64 Samsung SSD SATA 3.0 Gbps.

Kompletné výsledky testu je možné nájsť na Tom's hardware.


Najnovšie články:



Diskusia:

ja by som radsej Od: ARnyXXX | Pridané: 5.3.2009 11:04 chcel dvojnasobne zvysit kapacitu znizenim vykonu :D Odpovedať Známka: 8.2 Hodnotiť:

Re: ja by som radsej Od reg.: userKO | Pridané: 5.3.2009 11:12 ale aj toto je dolezite...aby sme mohli zo serverov typu rapidshare,.... tahat bez toho, aby to hadzalo, ze je to pretazene. Odpovedať Známka: 7.8 Hodnotiť:

Re: ja by som radsej Od reg.: lubos679679 | Pridané: 5.3.2009 11:16 No a potom ti napise pri uploadovani na rapid: HDD is full. Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: ja by som radsej Od: PCnity3 | Pridané: 5.3.2009 16:25 Asi nemyslel datove disky, ale napriklad disky s datbazami. I ked imho je lepsie mat databazy napriklad cez mysql-cluster na X strojoch, tie su potom drzane v operacnej pamati. Odpovedať Hodnotiť:

Re: ja by som radsej Od reg.: cinko | Pridané: 5.3.2009 11:22 myslim ze disky niesu jedine ktore sa pri sluzbach typu rapidshare pretazuju... dokonca by som tipol ze to je najmensi problem... skor bandwidth... Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: ja by som radsej Od: siirii | Pridané: 5.3.2009 12:10 Tak to Ti nepise kvoli diskom :) Odpovedať Hodnotiť:

Re: ja by som radsej Od: rouen | Pridané: 5.3.2009 12:21 nech sa paci - celodiskova kompresia... Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: ja by som radsej Od: Adrique | Pridané: 5.3.2009 13:10 vysledok je super, ale ta redukcia kapacity je dost drsna -> v praxi nevyuzitelne Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

ine riesenie Od reg.: -nikto- | Pridané: 5.3.2009 11:11 ja by som si ako celkom realne dokazal predstavit ine riesenia. napr. dva disky v jednom puzdre a interny hw raid. pripadne jednoplatnovy disk a dvoma nezavislymi hlavickami, vlastne by to vylepsilo existujucu technologiu NCQ... k tomu interny buffer, ale nie flash disk cache, skor klasicka ramka s priepustnostou niekolko GB/s (ved notebookove ramky su fyzicky strasne male a ajtak maju velmi vysoku kapacitu)... takze asi tak :))) Odpovedať Známka: 8.9 Hodnotiť:

Re: ine riesenie Od: hfx | Pridané: 6.3.2009 0:28 hh ale kto by na tom zarobil..?? :D jedine uzivatel, co nie je cielom marketingu.. Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: ine riesenie Od: xxx@xxx.xx | Pridané: 6.3.2009 6:42 Disk s dvoma mechanizmami hlav tu uz bol pred cca. 5 timi rokmi, takze nic noveho. Cache disku nie je Flash, ale normalna RAM. Rychlost prenosu z cache nezavisi od rychlosti RAM, ale od rychlosti rozhrania (ATA, SATA SAS, Fiber), cize darmo bude mat cache RAM nejake GB/s (nahanane v testoch sirkou zbernice napr. 64 bitov), ak ma rozhranie k PC napr. 300MB/s. Odpovedať Hodnotiť:

kapacita Od: njn | Pridané: 5.3.2009 12:36 mozno sa mylim... napriek tomu, nieje nazov zavadzajuci? nieje to nahodou tak, ze fyzicka kapacita zostane rovnaka a len sa rozdeli medzi viacero mensich oblasti? potom ako pisete budu vonkajsie oblasti najrychlejsie, vnutorne najpomalsie a navyse sa skrati doba potrebna na presun hlavicky v ramci mensich oblasti, ale akosi nevidim dovod na to, aby sa zbytok disku nevyuzil a tym padom sa mi zda aj nazov zavadzajuci... Odpovedať Hodnotiť:

re: blby clanok Od: mirez.sk | Pridané: 5.3.2009 12:45 ano, ved to absolutne nesuvisi s kapacitou ako takou, ale stym ze vnutorna cast disku ma omnoho mensiu pristupovu dobu ako vonkajsia.... preto sa dolezite data davaju na zaciatok a system na koniec nie? dokonca sa tak optimalizuju databazove particie... Odpovedať Hodnotiť:

Re: re: blby clanok Od: njn | Pridané: 5.3.2009 12:52 jj myslim ze tak optimalizacia je celkom normalna aj na "rodinnych" kompoch - u mna ma XP 25GB, a zbytok su dve datove particie... autori chceli podla mna zmerat prinos rychlosti - priznam sa presne cisla som doteraz nevidel nikde! navyse je pre mna novinkou aj to, ze k rychlosti disku prispieva aj rychlejsi presun hlavicky... takze clanok ako taky je pre mna velmi zaujimavy - nepaci sa mi vsak zavadzajuci nazov! Odpovedať Hodnotiť:

Re: re: blby clanok Od reg.: Redakcia DSL.sk | Pridané: 5.3.2009 13:09 Nie. Jednotlivé časti disku nemajú prístupovú dobu ako také, hlavičky nekmitajú vždy medzi vonkajším okrajom disku a miestom, kde uskutočňujú operáciu. Presúvajú sa od miesta poslednej operácie k miestu nasledujúcej, ak používate malú časť na vnútornej časti disku, tiež máte nižšiu priemernú prístupovú dobu. Vonkajšia časť je ale výhodnejšia, keďže tam sú vyššie prenosové rýchlosti. Odpovedať Známka: 6.0 Hodnotiť:

Re: re: blby clanok Od reg.: roob_ | Pridané: 5.3.2009 14:01 ziadne prenosove rychlosti tam vyssie niesu, je tam vyssia obvodova rychlost, teda dany bod disku sa dostane k hlavicke skor na vonkajsej strane disku ako na vnutornej. Odpovedať Známka: -2.0 Hodnotiť:

Urcite? Od: cdfgdfg | Pridané: 5.3.2009 14:12 Ja by som povedal, ze disk spravi 1 otacku za taky isty cas bez ohladu na to, kde hladas data. Vyssia obvodova rychlost pomoze rychlejsiemu citaniu, nie hladaniu. Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: Urcite? Od reg.: roob_ | Pridané: 5.3.2009 14:22 hladanie prebieha vo fat tabulke, co je na jednej kope niekde. Fat tabulka ti povie ze chces toto a toto, hladaj na b5,i6,k5,s7... no a cim su dalej od seba tie miesta, tym to trva dlhsie precitat, lebo hlavicka chodi hore dole. Na kotuci potom este k hlavicke skor dorazi to b5 - ak je vonku) ako to s7 ak je vnutri. Nakresli si to a pochopis. Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: Urcite?????? Od: alibaba40 | Pridané: 5.3.2009 15:54 Chlapče preber sa a skonči s Win98 alebo si nainštaluj XP pod NTFS - :D Odpovedať Známka: -6.4 Hodnotiť:

Re: re: blby clanok Od reg.: Pjetro de | Pridané: 5.3.2009 15:27 Uvaha hodna blazninca ! UHLOVA RYCHLOST je rovnaka = disk ma rovnake otacky. OBVODOVA RYCHLOST je ale to co je na okraji platne vacsie. Ak sa potrebuje platna pootocit napr. o 120° (1/3 otacky), je absolutne jedno ci sme na okraji alebo pri strede platne! Jednoducho to vzdy chce svoj stanoveny cas zavisly od rychlosti otacok. Ale vzhladom na efektivne vyuzitie datovych stop podla cylindrov, je na okrajoch diskov citat za jednotku casu "viac" dat ako pri strede disku. Odpovedať Známka: 6.7 Hodnotiť:

Re: re: blby clanok Od: roob_neregistrovany | Pridané: 6.3.2009 12:32 si precitaj este raz o com pisem, pisem o obvodovej rychlosti. Odpovedať Hodnotiť:

Re: re: blby clanok Od reg.: Pjetro de | Pridané: 6.3.2009 18:08 ale prve slova tvojho prispevku su: ziadne prenosove rychlosti tam vyssie niesu (zrejme myslis na okraji platne), co je samozrejme blbost Odpovedať Hodnotiť:

Re: re: blby clanok Od reg.: Pjetro de | Pridané: 5.3.2009 15:27 Takeho zhustenie datovych stop v cylindroch uz existuje nejaky cas. Ved je blbost mat v stope s polomerom 3,4 palca (pri okraji platne) taky isty pocet sektorov ako v stope s polomerom 1,6 palca (pri strede platne) ... v konecnom dosledku su datove stopy tak rovnako huste a kedze disk sa otaca konstantnou rychlostou a pri pootoceni úlatne o 120°, tak pri okraji disku za rovnaku casovu jednotku prejde pod hlavickou dlhsi obluk ako keby bola hlavicka pri strede disku. Vzhladom na to, ze hustota dat je prisposobena tak, aby bola vsade priblizne rovnaka, v konecnom dosledku su prenosove rychlosti na okrajoch platni rychlesjie ... Sak logische nie? Sme este nevideli klesajuci obrazok kontinuealneho citania/zapisu z HDTachu? Odpovedať Známka: 10.0 Hodnotiť:

Re: kapacita Od reg.: Redakcia DSL.sk | Pridané: 5.3.2009 13:05 Nie :) Disk nemá vlastné hlavičky pre každý logický diskový oddiel, dokonca o diskových oddieloch vôbec ani netuší a neberie ich do úvahy. Disku prichádzajú požiadavky na čítanie/zápis na fyzických pozíciách. Ak sa používajú naraz dve partície a chodia požiadavky pre dáta z oboch, hlavičky kmitajú rovnako ako keby sa používal jeden veľký disk a pristupovalo sa k dátam na dvoch miestach, t.j. priemerná prístupová doba by bola rovnaká. Odpovedať Známka: 7.1 Hodnotiť:

Re: kapacita Od: njn | Pridané: 5.3.2009 13:19 :D jj jasne, hlavicky su spolocne - to je jasne - hlavicky v disku "nenarastu" vytvorenim 20tich particii ;), pokial pouzivam len jednu particiu, hlavicka sa presuva rychlejsie - to je tiez jasne - ale neuvedomoval som si to az teraz po precitani vaseho clanku... takze aby som to zhrnul: 1. 50percentne zrychlenie nastane v pripade, ze vyuzivam iba jednu particiu na vonkajsom okraji disku v porovnani s diskom v ktorom je len jedna particia... ale!!! 2. v ziadnom pripade neprichadzam o kapacitu na disku!!! ak to teda spravne chapem, mozem vyuzivat celkovu kapacitu a k spomaleni dojde az ked sa: - hlavicka musi presuvat velku vzdialenost - musia data citat z vnutornych casti disku/vnutorneho okraja... 3. ono "spravne" rozdeleny disk na 2-3 casti ma myslim kazdy skusenejsi uzivatel... Odpovedať Hodnotiť:

Re: kapacita Od reg.: roob_ | Pridané: 5.3.2009 14:11 1. 50% zrychlenie nebude, kedze ako sa pise v clanku, na rychlost vplyva viac faktorov. Ovplyvnenie jedneho znich, aj ked o 50% neda vo vysledku 50% zrychlenie. 2. tomshw testovali to, ze "200GB" disk sformatovali len na "100GB". Docielili tym to, ze hlavicky budu chodit len do polovice celej sirky disku (toho kotuca) a inak by chodili po celej sirke. Citanie z disku je tym pomalsie, cim vacsiu vzdialenost musia urazit hlavicky (preto vymysleli NCQ) a cim je sektor blizsie k stredu kotuca. 3. disk ktory je zaroven systemovy by mal byt rozdeleny aspom na 2. Ostatne nemusia byt. Z tohoto clanku sa ale zda, ze systemovy disk by mohol byt trvalo naformatovany iba na zlomok casti jeho kapacity, a bol by tak rychlejsi. Odpovedať Hodnotiť:

Re: kapacita Od: njn | Pridané: 5.3.2009 13:20 takze opet otazka - preco pisete znizenie kapacity? navyse rovno do titulky clanku? je predsa uplne normalne, ze si obrazky, hudbu a filmy hodim na vnutornu particiu a system s instalovanymi programami na vonkajsiu... k tym potom pristupuje PC naozaj zriedka (urcite nie 500x za sekundu) Odpovedať Hodnotiť:

Re: kapacita Od: njn | Pridané: 5.3.2009 13:25 ....k tym potom pristupuje PC naozaj zriedka.... len dopresnim - myslene k tym filmom, hudbe a obrazkom na vnutornej particii, drviva vecsina operacii prebieha na vonkajsej systemovej particii... (ono znizit tak radikalne kapacitu disku, uz nan takmer ziaden film neulozim a ked ho neulozim tak ho nespustim ;) Odpovedať Hodnotiť:

logicke vs fyzicke bloky Od: xxx@xxx.xx | Pridané: 5.3.2009 13:32 Ja len neviem, kde sa v autoroch berie ta istota, ze logicke bloky na disku adresovane OS su v nejakom suvise s fyzickou polohou tychto blokov na disku. Napriklad, ako je to u viacplatnovych diskov? Ako je to u roznych stran na tej istej platni disku? A co tak este vziat do uvahy remapovanie vadnych blokov? Zacinaju bloky od stredu (ako u CD/DVD, alebo od kraja (ako u LP platne)? Odpovedať Hodnotiť:

Re: logicke vs fyzicke bloky Od: njn | Pridané: 5.3.2009 13:41 ono pokial zacinas vytvarat bloky na uplne cisty disk (bez particii) zacina sa pekne od kraja - neviem si predstavit, ze by si nejaky software/system povedal, ze bude do particie davat povedzme kazdy piaty sektor ;) ine to samozrejme bude napr v pripade, ked uz na disku tri particie su a ty chces prvu a poslednu zmazat a vytvorit z nich jednu novu :D ale niesu mi jasne dovody preco to robit... ako je to s viacplatnovymi dislami by aj mna zaujimalo, zapisuje sa na platne paralelne ci postupne? Odpovedať Hodnotiť:

Re: logicke vs fyzicke bloky Od reg.: roob_ | Pridané: 5.3.2009 14:19 disk je ako moja mama. Ta tiez v spajzi hodi nove kompoty na prve volne miesto co zbada. Po case z toho vznikde obrovsky bodel, kde je problem (trva to dlho) nieco najst. Tredy prichadzaju defragmentacne programy (ja) a robia poriadok. U viacplatnovych diskov je to tak isto, kde je volne mieto, tam to tresne. Ked potom disk cita 1 konkretny subor, ktory je povecme zlozeny z 2 zapisanych sektorov, a jeden je na vnutornej strane kotuca a druhy na vonkajsej, tak sa musi pockat kym hlavicka prejde cca 5cm. Keby bol jeden zo suborov v strede, tak sa musi pockat kym prejde 2,5cm A to je to preco je to rycheljsie. Ak si neviete predstavit, strcte si do cdromky cdcko a dajte viac krat kopirovat rozne subory naraz a pocuvajte co ta hlavicka (to one so sosovkou) robi. A ake to je pomale. Disk je detto to iste, len 32200555x rychlejsie. Odpovedať Známka: 6.0 Hodnotiť:

Re: logicke vs fyzicke bloky Od: xxx@xxx.xx | Pridané: 5.3.2009 22:56 To nie je disk, co popisujes, ale filesystem. Odpovedať Hodnotiť:

Re: logicke vs fyzicke bloky Od reg.: Pjetro de | Pridané: 6.3.2009 7:44 jojo, disk je ta spajza Odpovedať Hodnotiť:

Re: logicke vs fyzicke bloky Od reg.: Redakcia DSL.sk | Pridané: 5.3.2009 13:51 Vo všetkých prípadoch sú odpovede kompatibilné s tým, že toto naozaj funguje. Hádam je Vám jasné, aké sú. Počet prípadných premapovávaní u ešte funkčného disku je zanedbateľný aby dokázal ovplyvniť priemernú prístupovú dobu, nech výrobca premapováva kam chce. K použitiu termínu fyzická pozícia, nebol štastný, nemyslelo sa ale CHS ale absolútna LBA pozícia na celkom disku, oproti logickým pozíciám v logických partíciách v kontexte adnej odpovede. Odpovedať Hodnotiť:

logicke vs fyzicke adresovanie Od: xxx@xxx.xx | Pridané: 5.3.2009 13:37 Naposledy sa adresovalo fyzicke miesto na disku u PC XT na MFM radici HDD. U ATA, SATA, SCSI, SAS atd. to robi radic priamo na harddisku - jeho vlastna elektronika. Zvonka vidno len logicke bloky. Odpovedať Hodnotiť:

tabulky... Od: jajaja :) | Pridané: 6.3.2009 14:26 uz 3x mi zmazali prispevok, ze CHCEME TABULKY!!! pre redakciu: stacilo by to dat do napr. do excelu a potom urobit screen a dat obrazok... niekedy je to tak urobene... preco nie vzdy? si uz pripadam ako spammer, pritom nie to bolo cielom... Odpovedať Hodnotiť:

Re: tabulky... Od: lubos679679679 | Pridané: 7.3.2009 12:40 Vsak ja neviem, dls bolo dost normalne, ale teraz co tam nejaki komunisti sedia? Aj mne zmazali vela. Odpovedať Hodnotiť:

re...` Od: dando1111111 | Pridané: 6.3.2009 15:22 formatovat na menej je blbost na zaciatok disku si dam system na 20gparticiu a ostatne dam data Odpovedať Hodnotiť:

zaciatok disku Od: xxx@xxx.xx | Pridané: 7.3.2009 23:37 Kde je teda podla vas zaciatok HDD? Na vnutornej, alebo vonkajsej strane platne? Ja tvrdim, ze na vnutornej - staci pozriet na rozobrany hdd, co sa deje po zapnuti. Ale nemusi to byt nutne u vsetkych diskov tak.... K rychlosti: Je jasne, ze cim je vacsi pomer medzi velkostou partition oproti celkovej kapacite hdd, tym menej sa budu hlavy hybat a tym rychlejsi bude pristup k datam. Idealny stav nastane, ked sa hlavy nepohnu vobec, cize velkost diskoveho oddielu bude rovna kapacite jedneho cylindra. Odpovedať Hodnotiť:

Pridať komentár