Вопрос или проблема
Почему жёсткие диски в основном имеют одинаковую скорость? Они в основном работают на 5400, 7200, 10000 об/мин. Почему не 6000 или 8000? Есть ли какая-то причина или преимущество иметь такие скорости?
Скорость вращения шпинделя жёсткого диска зависит от мотора шпинделя, естественно. Поскольку таких производителей этих моторов очень немного, доступный диапазон вращения ограничен. На самом деле, текущий глобальный дефицит жёстких дисков связан с наводнением двух фабрик по производству моторов жёстких дисков в Таиланде.
Наиболее распространённая скорость вращения была 3600 об/мин в 1980-х годах. Это связано с тем, что генераторы и моторы, основанные на 60 Гц, очень распространены. Стандартная частота переменного тока в Северной Америке составляет 60 Гц. 60 Гц — это 3600 об/мин. Поэтому моторы переменного тока на 3600 об/мин широко доступны. Естественно, дизайны, которые следовали за этим, были основаны на тех же скоростях/частотах вращения.
Поэтому наиболее распространенные скорости, которые когда-либо использовались, это 3600, 3600*1.5=5400, 3600*2=7200. Более быстрые диски используют скорость вращения 10 000 и 15 000 об/мин, очевидно, они используют другие частоты.
Эта статья StorageReview подробно обсуждает скорость вращения.
В настоящее время вы можете найти диски с скоростью до 15K. Нам маловероятно увидеть диски, вращающиеся быстрее, по двум причинам:
- Переход на твердотельные накопители для производительных задач
- Более высокие скорости вращения буквально рискуют разорвать пластину на части.
Когда угловая скорость остаётся постоянной, линейная скоростьExponentially увеличивается, когда вы удаляетесь от центра. Вот почему все 15K диски, которые вы видите, обычно имеют 2.5-дюймовые пластины (ссылка выше является заметным исключением). Они могли бы сделать более быстрый диск, если бы уменьшили размер пластины (а значит и ёмкость), но мы маловероятно увидим это из-за пункта #1 и проблем с моторами, описанными в других ответах.
На остальное, я думаю, что реальный ответ во многом связан с маркетингом. Конечно, есть конкретные модели моторов, но если производитель действительно хотел бы рекламировать диск на 7500 или 8000 об/мин, я полагаю, они могли бы поработать с поставщиками, чтобы это осуществить. Мне кажется более правдоподобным, что им проще продавать диски, когда есть лишь несколько хорошо понятных потребителями вариантов.
Если рассмотреть ситуацию с точки зрения производителей HDD, надёжность, скорость и т. д. дисков должны тестироваться отдельно. Чем больше разнообразия скоростей, тем больше растут ваши общие расходы. Обратите внимание, что общие скорости HDD указываются как 3600, 3811, 4000, 4400, 4500, 5200, 5400, 7200, 10000 и 15000 об/мин (первые жёсткие диски IBM на самом деле вращались на 1200 об/мин).
Они не делают!
С учётом сказанного, причина, по которой нет тысячи различных скоростей, заключается в том, что маловероятно, что диск на 7200 об/мин будет вращаться ровно на 7200 об/мин – это средние скорости моторов.
Кроме того, хотя в мире есть всего несколько поставщиков жёстких дисков, ещё меньше специализированных поставщиков, которые могут производить моторы необходимого качества и количества для производства жёстких дисков. Из-за этого, зачем им производить 20-30 различных моторов, вместо того, чтобы специализироваться/массово производить лишь несколько.
Тем не менее, в последние годы появляются некоторые новые скорости, такие как 5600 и 5900 об/мин, которые нацелены на то, чтобы быть “экологичнее” по сравнению с 7200 об/мин, обеспечивая при этом хорошие скорости.
Что касается того, почему у нас нет более быстрых 100к дисков… Всё, что я могу сказать, это физика и термодинамика! Если бы это было возможно, так бы и было – но, вообще говоря, чем быстрее скорость, тем ниже ёмкость – потому что, вы должны помнить, что дело не только в скорости вращения дисков, считывающая головка должна быть способна следовать и считывать информацию с пластины, более того, чем быстрее вращение, тем выше температура.
С учетом всего этого, я не думаю, что мы увидим много технологий традиционных жёстких дисков – дайте этому два года, и у нас, вероятно, будут только более медленные “зелёные” диски для NAS и SSD для массового потребления.
(И, к счастью, жёсткий диск на 4800 об/мин для ноутбуков почти полностью исчез!)
Ответ или решение
Почему жесткие диски (HDD) в основном имеют одинаковую скорость вращения, такую как 5400, 7200 и 10000 об/мин? Этот вопрос имеет несколько аспектов, касающихся как технических характеристик, так и производственных процессов.
### 1. Технические ограничения
На скорость вращения жесткого диска напрямую влияет конструкция спиндельного мотора. На мировом рынке существует ограниченное количество производителей этих моторов, что сказывается на диапазоне доступных скоростей вращения. Напомним, что традиционно на протяжении многих лет наиболее распространенной скоростью была 3600 об/мин, которая образовалась из частоты переменного тока (60 Гц) в Северной Америке, что привело к созданию моторов, работающих на этой частоте и соответствующих вращений.
Таким образом, с ростом технологий, именно кратные значения 3600 об/мин стали стандартными: 5400 (3600 × 1,5), 7200 (3600 × 2) и так далее. Более быстрые диски, такие как 10000 и 15000 об/мин, уже требуют других частот, но также, как правило, используются в специализированных конфигурациях из-за особенностей физических свойств материалов при высоких скоростях вращения.
### 2. Коммерческие соображения
С точки зрения маркетинга, компании стремятся стандартизировать предложения. Имея всего несколько устоявшихся вариантов скоростей, легче продавать и объяснять потребителям их преимущества. Наличие множества различных моделей с чуть отличными скоростями увеличивает сложность в производстве и логистике.
Переменные скорости, такие как 7500 или 8000 об/мин, технически возможны, но они не являются целесообразными с точки зрения продаж. Производители предпочитают сосредоточиться на популярных, надежных вариантах, что также снижает операционные расходы на тестирование и контроль качества.
### 3. Физические ограничения
С увеличением скорости вращения жесткого диска растет риск механических повреждений. Высокие обороты (например, 10000 об/мин и выше) могут привести к разрушению самого диска, что связано с центробежными силами, действующими на пластины и головки чтения/записи. Поэтому жесткие диски с очень высокими скоростями зачастую имеют меньший размер пластин, что снижает общий объем хранимых данных.
### 4. Переход на SSD
В последние годы наблюдается резкое увеличение интереса к твердотельным накопителям (SSD), которые обеспечивают гораздо более высокую производительность и скорость передачи данных по сравнению с традиционными HDD. Это дополнительно ограничивает поле для развития HDD с очень высокими скоростями, поскольку основная масса пользователей и предприятий стремится к более современным решениям.
### Заключение
В итоге, одинаковые скорости 5400, 7200 и 10000 об/мин являются следствием как технических, так и коммерческих факторов. Стандартные скорости предлагают наилучшее сочетание производительности, надежности и удобства для производителей и покупателей. С учетом текущих тенденций, можно anticipировать, что традиционные технологии жестких дисков будут постепенно заменяться более эффективными и быстрыми альтернативами, такими как SSD, оставляя 5400 и 7200 об/мин на этапе производителя для более старых и менее производительных решений.