Beeinträchtigt die Speicherkapazität die Festplattenleistung?


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Ich habe irgendwo gelesen, dass kleinere (in Bezug auf den Festplattenspeicher) Festplatten schneller sind als gleichwertige, aber größere Festplatten. Wie wahr ist das? Mit anderen Worten, ich habe zwei Festplatten. Beide sind von der gleichen Marke und den gleichen Spezifikationen, aber einer ist 80 GB groß, während der andere 500 GB groß ist. Welches wäre schneller? Oder wirkt sich die Speicherkapazität überhaupt nicht auf die Geschwindigkeit aus?


Ich bin nicht in der Lage, die Art von Ideenverwirrung zu verstehen, die Sie veranlasst hat, diese Frage zu stellen. Vielleicht kannst du mich aufklären, warum du das gedacht hast?
Waiwai933

Nun, ich habe zwei fast identische Festplatten. 500 GB und 80 GB. Die technischen Daten sind fast identisch, und ich musste kürzlich auf jedem ein Betriebssystem installieren, und es schien, als ob das mit 80 GB etwas schneller war (hauptsächlich beim Hochfahren). Ich habe mich nur gefragt, ob die Speicherkapazität irgendetwas damit zu tun hat oder ob es etwas völlig Unabhängiges ist.
Sasha Chedygov

Benchmarking der Laufwerke mit HD-Musik. Auf ihrer Website finden Sie auch einen umfangreichen Ergebnisbrowser, mit dem Sie Ihre Ergebnisse mit anderen Laufwerken desselben Modells vergleichen können.

Ich hatte eine 160 GB Seagate HD mit Win 7 und dann ein Upgrade auf eine 500 GB Seagate HD. Die kleinere Festplatte war viel schneller als die 500 GB. Ich war überrascht und ein bisschen enttäuscht. Beide Festplatten waren brandneu. Ich habe sie nur gewechselt, weil ich die kleinere in einen anderen Computer stecken wollte.

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An den grundlegenden Grenzen lautet die Antwort "Ja". Je größer der Antrieb für eine bestimmte Technologie ist , desto größer müssen die Zylinder sein, desto schwerer ist der Zugriffsarm usw., und desto langsamer ist der Zugriff. (Dieselbe Verallgemeinerung gilt für RAM.) Der Effekt ist jedoch normalerweise nicht sehr bedeutend, da eine bestimmte Reihe von Festplatten in der Regel mit der größten anfängt und dann ohne wesentliche Leistungsoptimierung verkleinert wird.
Daniel R Hicks

Antworten:


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Eine Verallgemeinerung ist nicht sinnvoll, aber meistens, wenn es um ähnliche Modelle / gleiche Serien geht, würde ich sagen, dass das größere Laufwerk aufgrund einer höheren Datendichte in irgendeiner Weise schneller ist (sei es mehr Platten und Köpfe oder nur dichtere Platten).

Das größere Modell wäre wahrscheinlich auch neuer und könnte von Firmware und anderen Produktionsverbesserungen profitieren.

Dies gilt umso mehr in der Welt der SSD, in der die Optionen mit größerer Kapazität aufgrund größerer Parallelität im Allgemeinen schneller sind. Auf der anderen Seite ist ein dauerhafter Durchsatz nicht immer der wichtigste Faktor einer SSD im Vergleich zu mechanischen Laufwerken, sondern die geringe Latenz beim Lesen / Schreiben mit wahlfreiem Zugriff, die in den meisten Szenarien unabhängig von der Anzahl der Chips gleich ist.


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Die Größe ist nur eine von zahlreichen Überlegungen zur Bestimmung der tatsächlich realisierten Leistung eines Laufwerks.

Die Drehzahl ist einer der Faktoren, die die Schreibgeschwindigkeit bestimmen. Ein Laufwerk mit 15.000 U / min ist wahrscheinlich schneller als ein Laufwerk mit 10.000 U / min mit den gleichen Spezifikationen und der gleichen Größe. (Angenommen, alle Dinge sind gleich, was in den meisten Fällen nicht der Fall ist.)

Als nächstes ist die Zweckmäßigkeit zu berücksichtigen, mit der die Schwingspule die Lese- / Schreibköpfe für einen Such- oder fortgesetzten Dateizugriff bewegen kann. Die durch den Lese- / Schreibkopf der sich bewegenden Schwingspule verursachte Latenz ist möglicherweise die bedeutendste Ursache für Verzögerungen beim Lese- / Schreibvorgang.

Die elektronische Steuerkarte und der unterstützte Konnektivitäts-BUS sind ebenfalls eine wichtige Bestimmung der Geschwindigkeit. Ein gutes Beispiel sind die verschiedenen Versionen von SCSI-Festplatten, die mit jeder Überarbeitung des SCSI-Standards immer höhere Geschwindigkeiten unterstützen. SAS-Laufwerke bieten aufgrund der erhöhten BUS-Bandbreite zusätzliche Leistung über SCSI, IDE und SATA.

Die Anzahl der Platten ist zwar auch ein Faktor, aber nicht der kritischste Leistungsaspekt.


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Großartiger Überblick, und ich würde Sie abstimmen, aber Sie haben meine Frage nicht beantwortet. Alles andere ist gleich , wären 80 GB oder 500 GB schneller? Ich kenne mich mit Drehzahl und Latenz aus. Ich habe mich nur gefragt, ob die Größe des Laufwerks einen Einfluss auf die Leistung hat.
Sasha Chedygov

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In den meisten Fällen wäre das 500-GB-Laufwerk schneller.
Axxmasterr

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Du kannst nicht. Die Laufwerksgeschwindigkeit hängt von vielen Faktoren ab, hauptsächlich von der Datendichte der Festplatte (ist die Drehzahl gleich).

Wenn Sie zwischen zwei Festplatten mit derselben Kapazität eine mit einer geringeren Anzahl von Platten verwenden können.


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Entspricht eine geringere Anzahl von Platten nicht auch einer geringeren Anzahl von Lese- / Schreibköpfen, die an die Schwingspule angeschlossen sind?
Axxmasterr

Ich würde annehmen, dass dies bedeutet, dass sich der Kopfaktuator beim Positionieren des Kopfes schneller bewegen und die Spinup- / Spindown-Zeiten verbessern kann.
RCIX

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ähm ... "Schwingspule"? Sprechen wir nicht über Festplatten, nicht über Lautsprecher?
Chris Pietschmann

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Leider haben einige diese Idee fälschlicherweise erweitert, dass eine geringere Anzahl von Platten und R / W-Köpfen immer der Leistung zugute kommt.
Sägemehl

In Servern und RAID-Konfigurationen bedeutet mehr Platten mehr Leistung, da die Lese- / Schreibaufträge in Teile aufgeteilt und gleichzeitig auf viele Köpfe und Platten verteilt werden können. (Ich weiß, dass es bei Q um einzelne Laufwerke und Desktops geht. Ich wollte mich nur von den "unteren Platten == besser" entfernen, bevor es zu weit kam.)
matt wilkie

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http://www.tomshardware.com/reviews/understanding-hard-drive-performance,1557-3.html

Eine hohe Datendichte ist wünschenswert, da sie sich positiv auf die Datenübertragungsleistung auswirkt: Je mehr Bits das Laufwerk gleichzeitig lesen kann, desto schneller ist es. Infolgedessen übertrifft eine neue 3,5-Zoll-Festplatte mit 7.200 U / min immer ein älteres Modell. Die Zugriffszeit profitiert jedoch nicht von höheren Speicherdichten, da die Positionierung des Kopfes möglicherweise nicht beschleunigt werden kann, ohne die Komponenten mechanisch erheblich zu belasten.


Die Verwendung des Wortes "gleichzeitig" beim Lesen der Daten ist irreführend, wenn nicht ungenau. Es ist jeweils nur ein Schreib- / Lesekopf aktiv, und der Datenstrom ist bitweise seriell.
Sägemehl

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Wenn Sie sich nach der physischen Größe der Laufwerke erkundigt haben, ist ein 2,5-Zoll-Laufwerk mit 7200 U / min schneller als ein 3,5-Zoll-Laufwerk mit 7200 U / min derselben Größe. Die Schreib- / Leseköpfe müssen sich nicht so weit bewegen.


Nein, ich habe nach der Speicherkapazität gefragt, aber gut zu wissen, danke.
Sasha Chedygov

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Eine 2,5-Zoll-Festplatte verfügt normalerweise über einen kleineren, langsameren und präziseren Kopfaktuator (auch als Schwingspule bezeichnet) als eine vergleichbare 3,5-Zoll-Festplatte. Das Ergebnis ist, dass sie trotz der Unterschiede in der Plattentellergröße tendenziell sehr ähnliche Suchzeiten haben.
Sägemehl

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Im Allgemeinen stimme ich den Antworten aller anderen zu. Wenn zwei Festplatten gleich sind, übertrifft die Festplatte mit der höheren Datendichte die mit der niedrigeren Datendichte.

Ich kann mir zwei Szenarien vorstellen, in denen eine größere Laufwerkskapazität die Leistung beeinträchtigt. In beiden Fällen ist nicht das Laufwerk der Engpass, sondern das Dateisystem.

  • Laufwerk formatieren

Dies ist einfach eine Frage des gesunden Menschenverstands. Da das Formatieren jedes Byte auf einem Laufwerk berührt, dauert das Formatieren einer größeren Laufwerkskapazität länger. Da dies normalerweise nur während einer Betriebssysteminstallation erfolgt, ist dies kein wirkliches Problem. In den meisten Fällen ist es ohnehin nicht erforderlich, eine vollständige Formatierung durchzuführen.

  • Stoßen Sie auf die Einschränkungen des verwendeten Dateisystems

Das beste Beispiel hierfür war der Zeitpunkt, an dem die Laufwerkskapazitäten die Grenzen des FAT-Dateisystems überschritten. FAT wurde für Festplattenkapazitäten entwickelt, die nur einen Bruchteil der theoretischen Grenzen ausmachen. Das Limit von FAT16 lag bei etwa 2 GB. Als sich Partitionen diesem Limit näherten, verschwendeten sie nicht nur viel Speicherplatz, sondern verschlechterten auch die Gesamtleistung des Dateisystems. FAT32 durchbrach die 2-GB-Barriere und schnitt besser ab als FAT16, stieß jedoch auf dasselbe Problem, als die Laufwerkskapazitäten sich dem theoretischen Limit näherten (es sind ungefähr 2 TB, aber es wäre lächerlich, wenn man es überhaupt versuchen würde).

Jedes Dateisystem weist unterschiedliche Betriebsbedingungen für den besten und den schlechtesten Fall auf. Moderne Dateisysteme sind so konzipiert, dass sie die Leistung zumindest aufrechterhalten, wenn sie nicht verbessert werden, da die Laufwerkskapazität auf Kosten kleinerer Laufwerke wächst. Ein angemessener Kompromiss, wenn man bedenkt, dass die Antriebskapazitäten weiter zunehmen.


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Eine Festplatte hat ein paar Platten. Wenn sowohl 80g als auch 500g die gleiche Anzahl von Platten haben. Dies würde bedeuten, dass das installierte Betriebssystem auf dem 80G in mehrere Platten fällt, auf dem 500G in ein oder zwei Platten.

Jeder Plattenteller hat sein eigenes Lese- und Schreibrecht. Auf dem 80G werden also mehr Köpfe gewartet als auf dem 500G. So geht es schneller.


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Beeinträchtigt die Speicherkapazität die Festplattenleistung?

Rein abhängig von der Speicherkapazität: Nein.

Ein größeres Laufwerk (wie in, mit mehr Speicherkapazität) ist jedoch in der Regel moderner und schneller. Also in der Praxis: oft ja.


Aus mechanischer Sicht und unter der Annahme von rotierendem Rost:

  • Ein Laufwerk dreht sich schneller (mehr U / min).
    Dies bedeutet, dass sich in einem bestimmten Zeitraum mehr Plattenteller unterhalb des Schreib- / Lesekopfs drehen und weniger Zeit darauf wartet, dass ein Sektor unter dem Kopf ankommt.
  • Ein moderneres Laufwerk weist häufig eine höhere Datendichte auf. Stellen Sie sich vor, Sie lesen ein Buch (mit der gleichen Geschwindigkeit). Wenn Sie in kleineren Buchstaben schreiben, können Sie mehr von ihnen im gleichen Abstand lesen / schreiben.
  • Modernere Antriebe sind in der Regel größer und haben andere technologische Vorteile (z. B. schnellere Kopfbewegungen).
  • Fahren mit mehr Platten ist oft schneller, weil ein Kopfschalter schneller ist als eine halbe Umdrehungszeit zu warten. Und mehr Platten, mehr Kapazität.

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"So'ne Art"

Beim Drehen von Rost / herkömmlichen Festplatten gibt es einige Elemente, die die Geschwindigkeit bestimmen.

Plattengröße - Eine 2,5-Zoll-Festplatte ist schneller als eine 3,5-Zoll-Festplatte, alle anderen Dinge sind gleich. Es gibt eine kleinere "Oberfläche" zu suchen und oft bessere Lesegeschwindigkeiten. Dies trifft wahrscheinlich eher auf Enterprise-Laufwerke zu, da ein typisches 2,5-Zoll-Laufwerk für Laptops optimiert ist.

Die Cachegröße würde die "Burstigkeit" der Übertragungsgeschwindigkeiten beeinflussen. Größere RAM-Caches sind besser und einige moderne Laufwerke haben einen riesigen SSD-Cache. Dies kann ein kritischer Faktor sein, da ein neueres Laufwerk wahrscheinlich einen größeren Cache hat. Wenn wir eine SSHD haben - eine Hybrid mit einem großen Nand- Cache -, werden Sie dort sicherlich einen Unterschied feststellen .

Die Drehzahl beeinflusst die Suchgeschwindigkeit und den Durchsatz, schneller ist schneller.

Mehr Platten bedeuten einen höheren Durchsatz (da Daten von jeder von vielen Platten erfasst werden können), aber in einigen Fällen werden die Suchzeiten beeinflusst, da sich die Köpfe auf demselben Aktuator bewegen.

Schnittstellen sind wichtig. Sie arbeiten wahrscheinlich mit SATA - obwohl 80 GB und 250 GB ungefähr zu der Zeit sind, als wir von PATA gewechselt haben. SAS-Laufwerke verfügen über eine etwas effizientere Codierung, breitere Daten-Pipelines und können in einigen Fällen auch schneller sein. Laufwerke der neuesten Generation hängen direkt am PCI-Bus und sind unglaublich schnell . Ich bezweifle, dass dies hier im Geltungsbereich liegt.

In diesem speziellen Fall ist es jedoch wahrscheinlich, dass ein moderneres 250-GB-Laufwerk bessere Leistungseigenschaften aufweist als ein 80-GB-Laufwerk mit der gleichen Drehzahl

Bei SSDs spielt der Cache immer noch eine Rolle. Die Anzahl der Kanäle und die Tatsache, dass SSDs Direktzugriffsspeicher sind, bedeuten jedoch, dass alle anderen Dinge, die mit einer größeren SSD identisch sind, in der Regel schneller sind und Lesevorgänge zwischen Nand-Chips aufteilen.


SAS verwendet die gleichen Übertragungsraten und Codierungen auf niedrigerem Niveau wie SATA. Der Unterschied liegt in der Struktur der Befehlsblöcke. SAS verwendet SCSI-Befehle anstelle von ATA-Befehlen, dies wirkt sich jedoch nicht auf den Durchsatz aus. Zumindest dort, wo es darauf ankommt, besteht meist eine 1: 1-Übereinstimmung zwischen den beiden Befehlssätzen. Natürlich sind SAS-Laufwerke viel teurer, da sie auf den Unternehmensmarkt zugeschnitten sind, und daher neigen sie dazu, sich ein bisschen mehr Mühe zu geben, um die bestmögliche Leistung zu erzielen. Wenn Sie jedoch keine Hardware-RAID-Gehäuse und SANs verwenden, werden Sie keinen Unterschied bemerken.
Psusi

Es geht auch bis zu 12gbps. Ich habe gesagt, "einige Fälle"
Geselle Geek

Der größte Vorteil von SAS (imho) liegt nicht in der Leistung (die mit dem SCSI-Befehl im Vergleich zu ATA sogar etwas langsamer ist), sondern in der ordnungsgemäßen Fehlerbehebung und den gut funktionierenden Port-Multiplikatoren. Keiner von beiden ist für SOHO von Bedeutung.
Hennes

@JourneymanGeek, jetzt? In der Vergangenheit haben sich beide zusammengetan (da sie 100% der PHY-Schicht teilen), und zwar von 1,5 auf 3 bis 6 Gbit / s ... Ich frage mich, warum jetzt die Pause? Wahrscheinlich nur so neu, dass der neue SATA-Standard, der ihn einführt, noch nicht herauskommt.
Psusi

Ich habe SAS-Ports mit 12 Gbit / s gesehen. Ich vermute, die Zukunft des schnellen SOHO-Speichers liegt in NVMe, das SAS-Anschlüsse verwendet, aber eine ganz andere elektrische und logische Schnittstelle basierend auf PCIe
Journeyman Geek

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Ich würde vorschlagen, Test auf demselben Laufwerk auszuführen, anstatt auf zwei verschiedenen Modellen, egal wie ähnlich sie auch sein mögen.

Festplatten sind im Vergleich zu Prozessoren sehr langsame Medien, und selbst ein einzelner Link, der sich im E / A-Pfad unterscheidet, kann eine höhere oder niedrigere Leistung bedeuten.

Ich würde vorschlagen, LVM unter Linux zu verwenden, um ein Laufwerk mit geringerer Kapazität auf einer Festplatte zu simulieren. Sagen wir etwa 10-15% der gesamten Festplattenkapazität. Führen Sie einen Zyklus der Workload aus, die Sie testen möchten.

Erweitern Sie dann die Anzahl der Blöcke im logischen Laufwerk mithilfe von LVM auf die volle Kapazität. Leeren Sie den Linux-Block-Cache. Führen Sie erneut Ihren Workload-Zyklus aus.

Nach meiner persönlichen Erfahrung Leistung (10% HDD) >> Leistung (100% HDD). Ich fürchte, ich habe keine Leistungsdaten zur Hand. Ich werde hier einige Tests durchführen und Ergebnisse veröffentlichen.

Worauf sich alle hier konzentrieren, ist die Plattendichte. Ein Faktor, der in fast jeder Antwort fehlt, ist die Länge der Rotation. Wenn Sie eine geringere Anzahl von Blöcken haben und weniger Länge auf der Plattenoberfläche überqueren, verringert sich Ihre Rotationszeit erheblich.

Während die Plattendichte mehr Daten pro Quadratzoll liefert, hat die Rotationslänge meiner Erfahrung nach einen viel höheren Anteil an der Plattenlatenz. Ich habe gesehen, dass sich die Leistung zehnmal verschlechtert hat, als ich von 10% Festplattenkapazität auf 100% Festplattenkapazität bei gleicher Dichte gewechselt bin . Selbst wenn Laufwerke mit höherer Kapazität eine 10-fache Dichte bieten (was ich bezweifle), müsste sich die Festplatte immer noch mehr drehen , um so viele weitere Blöcke abzudecken.

Der Effekt einer höheren Dichte wird also durch eine höhere Blockanzahl etwas aufgehoben.

Ein praktisches Beispiel finden Sie in SAS-Laufwerken. Was ist Ihrer Meinung nach die allgemein verfügbare Kapazität für SAS-Festplatten? Es ist 300 GB. In einer Welt von SATA-Laufwerken mit 1 TB Kapazität sind Unternehmen dumm genug, Laufwerke mit 30% Kapazität zu Super-Premium-Preisen zu verkaufen.


Der Unterschied zwischen einem SAS-Laufwerk mit 10.000 bis 15.000 U / min und einem SATA-Laufwerk mit 7200 U / min ist in vielerlei Hinsicht enorm. Sie können sich nicht so gut miteinander vergleichen, wie Sie sich eine andere einzelne Metrik ansehen können, und daraus schließen, dass ein Element "weitaus besser" ist als ein anderes.
ein Lebenslauf vom

Was ist der Grund für die Ablehnung dieser Antwort? Nicht nur SAS- und SATA-Laufwerke. Sogar SATA-Laufwerke können sehr unterschiedlich sein. Dies ist genau der Grund, warum ich in meiner Antwort darauf hingewiesen habe, dass dasselbe Laufwerk für das Benchmarking verwendet werden soll.
philosopher.stoned
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