Dlaczego wydajność zwykłego dysku twardego spada w czasie trwania testu porównawczego, podczas gdy SSD nie?

Używam HD Tune do mierzenia wydajności dysku twardego. Testy zwykle trwają 2-3 minuty, a szybkość transferu zwykłego dysku twardego dramatycznie spada wraz z końcem testu.

Jednak wydajność dysku SSD pozostaje taka sama przez cały czas trwania (rysunek poniżej). Dzieje się tak na wszystkich moich komputerach. Dlaczego?

Mechaniczny HD jest skanowany z zewnątrz do wewnątrz. Ponieważ dysk obraca się ze stałą prędkością 7200 obr./min, na zewnątrz pokrywa więcej danych na sekundę niż wewnątrz.

W rzeczywistości to, co widzisz na osi X, nie odpowiada „czasowi”, ale „fizycznemu obszarowi” dysku. Mam na myśli, że jeśli twój dysk ma 250 GB (100% pojemności), 0-10 będzie oznaczać pierwsze 25 GB twojego dysku, 10-20 będzie oznaczać drugą 25 GB część twojego dysku, i to będzie aż do wszystkich twoich 250 GB ( czyli 100%).

Wydajność dysku twardego nie maleje z czasem, ale spada z powodu efektu fizycznego spowodowanego przez „efekt rotacji” dysku (nie dzieje się tak na dysku SSD).Pięść 0-10% powierzchni dysku twardego odpowiada zewnętrznemu obszarowi dysku, co zwiększa prędkość odczytu, ponieważ prędkość liniowa tego obszaru jest wyższa w porównaniu z wewnętrznym obszarem dysku (ostatnie 90-100 na przykład% dysku). To sprawia wrażenie, że wydajność dysku twardego spada od pierwszego do ostatniego sektora dysku (tak naprawdę, jak widać na pierwszym zdjęciu), ponieważ wszystkie dyski SSD są oparte na pamięciach o swobodnym dostępie, wszystkie użyteczne „ obszar ”dysku SSD mają tę samą prędkość i czasy dostępu, co odpowiada wydajności liniowej na całym dysku. To wyjaśnia również, dlaczego systemy operacyjne zwykle używają pierwszego „obszaru” i pierwszych części dysku twardego ... Na przykład

PS: Jak widać na pierwszym zdjęciu, dyski twarde zwykle tracą wydajność od 40 do 50 procent, porównując pierwszy sektor z szybkością odczytu ostatniego sektora.

Odniesienie:

Dobre odpowiedzi powyżej, ale nie ma pojęcia wielkości kątowej sektora na cylindrze zewnętrznym w porównaniu do cylindra wewnętrznego.

Odpowiedzią jest: strefowe nagrywanie bitów (ZBR) . Ponieważ wewnętrzne ścieżki mają sektory o większym rozmiarze kątowym , więc czytanie zajmuje więcej czasu, a dysk obraca się pod głową ze stałą prędkością kątową (rpm).

Szczegóły: w You Don't Know Jack about Disks, autor: Dave Anderson, 1 czerwca 2003

... Wszystkie ścieżki w danej strefie miały tę samą liczbę sektorów. Ścieżka w strefie w pobliżu zewnętrznej średnicy dysku może jednak mieć o 50 procent więcej sektorów niż ścieżka w strefie w pobliżu wewnętrznej średnicy tego samego dysku. Tak byłoby w przypadku napędu 3,5-calowego. Przewaga, jaką zapewnia ZBR, różni się w zależności od rozmiaru nośnika i jest funkcją względnego rozmiaru zewnętrznego promienia pasma rejestrującego do wewnętrznego. Obecnie dyski zwykle mają od 15 do 25 stref. ZBR dodała wielką wartość: 25 procent lub więcej pojemności bez dodatkowych kosztów materiałowych w 5,25-calowym napędzie, dominujący współczynnik kształtu, gdy pojawił się ZBR. Zmusiło przemysł do przyjęcia bardziej inteligentnego interfejsu - takiego, który ukrywałby złożoność ZBR, a jednocześnie ukrywał geometrię i problemy ze złym blokowaniem, wciągając również tę funkcjonalność do napędu. ...

Twardy dysk obraca się ze stałą prędkością, 7200 RPM lub cokolwiek innego. Benchmark rozpoczyna się na zewnątrz dysku, gdzie promień jest większy, a zatem prędkość liniowa jest szybsza (jeden obrót w 1/120 sekundy ma większą odległość (proporcjonalną do promienia), a zatem więcej bitów odczytanych w tym czasie kropka), podczas gdy wewnątrz dysku, promień jest mniejszy, a więc mniej bitów jest odczytywanych dla tej samej odległości kątowej (jeden obrót w 1/120 sekundy z mniejszym promieniem oznacza mniejszy omiatany obwód, a tym samym mniej odczytanych bitów.

Zakładając zewnętrzny promień około 2,8 cala i wewnętrzny promień 1,6 cala (z powodu utraty wrzeciona, dodatkowej przestrzeni wyrównania, stref lądowania), utrata wydajności wewnątrz wynosi około 1,8.

Należy zauważyć, że jitter jest spowodowany między innymi przez jitter obciążenia systemu lub szum na kablach.

Ponadto adresowanie dysku SSD, a nie tylko dysku twardego, ma elektroniczną sieć połączeń skonfigurowanych (nie mechanicznie), a zatem jedynymi opóźnieniami są opóźnienia (w rzeczywistej pamięci) drutu i dostęp do „przeciągnięć” po danych w blokach , utrzymując stałą prędkość i bitrate, ograniczoną tylko przez obwód.