हार्ड डिस्क ड्राइव प्रदर्शन विशेषताओं: Difference between revisions
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==== लघु स्ट्रोकिंग ==== | ==== लघु स्ट्रोकिंग ==== | ||
लघु स्ट्रोकिंग एक एचडीडी का वर्णन करने के लिए उद्यम भंडारण वातावरण में उपयोग किया जाने वाला एक शब्द है जो निरर्थक रूप से कुल क्षमता में प्रतिबंधित है ताकि प्रवर्तक को केवल कुल पथों की एक छोटी संख्या में शीर्ष को स्थानांतरित करना पड़े।<ref>{{cite web|url=https://www.tomshardware.com/reviews/short-stroking-hdd,2157.html|title=शॉर्ट स्ट्रोकिंग द्वारा अपनी हार्ड ड्राइव को तेज करें|date=5 March 2009|website=Tom's Hardware}}</ref> यह अधिकतम दूरी को ड्राइव पर किसी भी बिंदु से हो सकता है जिससे इसका औसत अन्वेषण समय कम हो जाता है, परन्तु ड्राइव की कुल क्षमता को भी सीमित करता है। यह न्यूनीकृत अन्वेषण समय एचडीडी को ड्राइव से उपलब्ध [[IOPS|आईओपीएस]] की संख्या बढ़ाने में सक्षम बनाता है। जैसे-जैसे पथ की अधिकतम सीमा कम होती जाती है, वैसे-वैसे संचयन की प्रति प्रयोग करने योग्य बाइट की लागत और | लघु स्ट्रोकिंग एक एचडीडी का वर्णन करने के लिए उद्यम भंडारण वातावरण में उपयोग किया जाने वाला एक शब्द है जो निरर्थक रूप से कुल क्षमता में प्रतिबंधित है ताकि प्रवर्तक को केवल कुल पथों की एक छोटी संख्या में शीर्ष को स्थानांतरित करना पड़े।<ref>{{cite web|url=https://www.tomshardware.com/reviews/short-stroking-hdd,2157.html|title=शॉर्ट स्ट्रोकिंग द्वारा अपनी हार्ड ड्राइव को तेज करें|date=5 March 2009|website=Tom's Hardware}}</ref> यह अधिकतम दूरी को ड्राइव पर किसी भी बिंदु से हो सकता है जिससे इसका औसत अन्वेषण समय कम हो जाता है, परन्तु ड्राइव की कुल क्षमता को भी सीमित करता है। यह न्यूनीकृत अन्वेषण समय एचडीडी को ड्राइव से उपलब्ध [[IOPS|आईओपीएस]] की संख्या बढ़ाने में सक्षम बनाता है। जैसे-जैसे पथ की अधिकतम सीमा कम होती जाती है, वैसे-वैसे संचयन की प्रति प्रयोग करने योग्य बाइट की लागत और ऊर्जा बढ़ती जाती है।<ref name="Auto6R-5"/><ref name="NullLobur2014">{{cite book|last1=Null|first1=Linda|last2=Lobur|first2=Julia|title=कंप्यूटर संगठन और वास्तुकला की अनिवार्यता|url=https://books.google.com/books?id=GKgxDwAAQBAJ&pg=PT499|date=14 February 2014|publisher=Jones & Bartlett Learning|isbn=978-1-284-15077-3|pages=499–500}}</ref> | ||
==== श्रव्य रव और कंपन नियंत्रण का प्रभाव ==== | ==== श्रव्य रव और कंपन नियंत्रण का प्रभाव ==== | ||
[[ए-भार]] में मापा गया, श्रव्य रव | [[ए-भार|डीबीए]] में मापा गया, श्रव्य रव जैसे [[डिजिटल वीडियो रिकॉर्डर|अंकीय वीडियो अभिलेख]], अंकीय श्रव्य अभिलेखन और [[शांत पीसी|मन्द पीसी]] जैसे कुछ अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। कम रव वाले डिस्क सामान्यतः द्रव दिक्मान, कम घूर्णी गति (सामान्यतः 5,400 आरपीएम) का उपयोग करते हैं और श्रव्य क्लिक और क्रंचिंग ध्वनियों को कम करने के लिए भारण (AAM) के अंतर्गत गति को कम करते हैं। छोटे रूप कारक में ड्राइव (जैसे 2.5 इंच) प्रायः बड़ी ड्राइव की तुलना में मन्द होती हैं।<ref name="RefGuide-Noise"/> | ||
कुछ डेस्कटॉप- और लैपटॉप-श्रेणी के डिस्क ड्राइव उपयोगकर्ता को अन्वेषण प्रदर्शन और ड्राइव रव के मध्य समझौता करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, [[ सीगेट प्रौद्योगिकी ]] | कुछ डेस्कटॉप- और लैपटॉप-श्रेणी के डिस्क ड्राइव उपयोगकर्ता को अन्वेषण प्रदर्शन और ड्राइव रव के मध्य समझौता करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, [[ सीगेट प्रौद्योगिकी |सीगेट]] ध्वनि अवरोध प्रौद्योगिकी नामक कुछ ड्राइव में सुविधाओं का एक समुच्चय प्रदान करती है जिसमें कुछ उपयोगकर्ता या प्रणाली नियंत्रित रव और कंपन कम करने की क्षमता सम्मिलित होती है। छोटे अन्वेषण समय में सामान्यतः अधिक ऊर्जा उपयोग की आवश्यकता होती है ताकि शीर्ष को कठवत् में तुरंत स्थानांतरित किया जा सके, जिससे धुराग्र दिक्मान और अधिक युक्ति कंपन से तेज आवाज आती है क्योंकि अन्वेषण गति के प्रारंभ के पर्यन्त शीर्ष तीव्रता से तीव्र होते हैं और अन्वेषण गति के अंत में कम हो जाते हैं। मन्द संचालन गतिविधि की गति और त्वरण दर कम प्रदर्शन की लागत पर कम करता है।<ref name="Auto6R-6"/> | ||
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घूर्णी अव्यक्ता (कभी-कभी घूर्णी विलंब या केवल अव्यक्ता कहा जाता है) आवश्यक [[डिस्क क्षेत्र]] को | घूर्णी अव्यक्ता (कभी-कभी घूर्णी विलंब या केवल अव्यक्ता कहा जाता है) आवश्यक [[डिस्क क्षेत्र]] को पढ़ें/लिखें शीर्ष के अंतर्गत लाने के लिए डिस्क के [[ ROTATION |घूर्णन]] की प्रतीक्षा में विलंब है।<ref name="Auto6R-7"/>यह एक डिस्क (या तर्कु चालक) की घूर्णी गति पर निर्भर करता है, जिसे [[क्रांतियों प्रति मिनट|परिक्रमण प्रति मिनट]] (RPM) में मापा जाता है।<ref name="HDD Glossary"/><ref name="Auto6R-8"/>अधिकांश चुंबकीय जन संचार-आधारित ड्राइव के लिए, औसत घूर्णी अव्यक्ता सामान्यतः अनुभवजन्य संबंध पर आधारित होती है कि ऐसी ड्राइव के लिए मिलीसेकंड में औसत अव्यक्ता घूर्णी अवधि का आधा है। अधिकतम घूर्णी अव्यक्ता वह समय है जो किसी भी [[घूम जाओ|प्रचक्रित]] समय को छोड़कर एक पूर्ण [[ ROTATION |घूर्णन]] करने में लगता है (चूंकि अनुरोध आने पर डिस्क के प्रासंगिक भाग ने शीर्ष को पार कर लिया होगा)।<ref name="Scott_Lowe"/> | ||
*''अधिकतम अव्यक्ता'' ''= 60/आरपीएम | *''अधिकतम अव्यक्ता'' ''= 60/आरपीएम | ||
*''औसत अव्यक्ता'' ''= 0.5*अधिकतम अव्यक्ता'' | *''औसत अव्यक्ता'' ''= 0.5*अधिकतम अव्यक्ता'' | ||
इसलिए, डिस्क की घूर्णी गति को बढ़ाकर घूर्णी अव्यक्ता और परिणामी | इसलिए, डिस्क की घूर्णी गति को बढ़ाकर घूर्णी अव्यक्ता और परिणामी अन्वेषण समय में सुधार (कमी) किया जा सकता है।<ref name="HDD Glossary" />इसमें साद्यांत में सुधार (बढ़ाने) का भी लाभ है (इस लेख में बाद में विचार विमर्श किया गया)। | ||
{{Details|topic=|Disk storage#CAV-CLV||}} | {{Details|topic=|Disk storage#CAV-CLV||}} | ||
तर्कु चालक की गति दो प्रकार की डिस्क घूर्णन विधियों में से एक का उपयोग कर सकती है: 1) [[निरंतर रैखिक वेग]] (CLV), मुख्य रूप से प्रकाशीय भंडारण में उपयोग किया जाता है, शीर्ष की स्थिति के आधार पर प्रकाशीय डिस्क की घूर्णी गति को परिवर्तित करता है, और 2) निरंतर एचडीडी, मानक एफडीडी, कुछ प्रकाशीय डिस्क प्रणाली और [[ग्रामोफोन रिकॉर्ड]] में प्रयुक्त कोणीय वेग ((CAV), जन संचार को एक स्थिर गति से प्रचक्रण करता है, भले ही शीर्ष कहाँ स्थित हो। | |||
एक और शिकन इस | एक और शिकन इस तथ्य पर निर्भर करती है कि सतह बिट घनत्व स्थिर है या नहीं। सामान्यतः, एक CAV प्रचक्रण दर के साथ, घनत्व स्थिर नहीं होते हैं ताकि लंबे बाहरी पथों में बिट्स की संख्या उतनी ही हो जितनी छोटी पथों के अंदर। जब बिट घनत्व स्थिर होता है, तो बाह्य पथों में आंतरिक पथों की तुलना में अधिक बिट्स होते हैं और सामान्यतः सीएलवी प्रचक्रण दर के साथ संयुक्त होते हैं। इन दोनों योजनाओं में सन्निहित बिट स्थानांतरण दरें स्थिर हैं। सीएवी प्रचक्रण दर के साथ निरंतर बिट घनत्व का उपयोग करने जैसी अन्य योजनाओं के स्थिति में ऐसा नहीं है। | ||
====[[बिजली की खपत]] कम होने का असर==== | ====[[बिजली की खपत|ऊर्जा की खपत]] कम होने का असर==== | ||
ऊर्जा की खपत तीव्रता से महत्वपूर्ण हो गई है, न केवल दूरभाष उपकरणों जैसे लैपटॉप में बल्कि परिवेषक और डेस्कटॉप बाजारों में भी। डेटा केंद्र यंत्र घनत्व बढ़ने से उपकरणों को पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करने में समस्याएँ (विशेष रूप से प्रचक्रण-अप के लिए), और बाद में उत्पादित अपशिष्ट ऊष्मा से छुटकारा पाने के साथ-साथ पर्यावरण और ऊर्जा की लागत संबंधी चिंताएँ ([[ हरित संगणना ]] देखें) हुई हैं। अधिकांश हार्ड डिस्क ड्राइव आज कुछ प्रकार के ऊर्जा प्रबंधन का समर्थन करते हैं जो कई विशिष्ट ऊर्जा प्रणाली का उपयोग करते हैं जो प्रदर्शन को कम करके ऊर्जा बचाते हैं। जब कार्यान्वित किया जाता है, ड्राइव उपयोग के एक समारोह के रूप में एक एचडीडी एक पूर्ण ऊर्जा प्रणाली के मध्य एक या अधिक ऊर्जा बचत प्रणाली में परिवर्तित हो जाएगा। सबसे गहन प्रणाली से पुनर्प्राप्ति, जिसे सामान्यतः स्लीप कहा जाता है जहां ड्राइव बंद हो जाती है या प्रचक्रण-अप होती है, पूर्णतया से चालू होने में कई सेकंड तक का समय लग सकता है जिससे परिणामी अव्यक्ता बढ़ जाती है।<ref name="Auto6R-9"/>ड्राइव निर्माता भी अब ग्रीन ड्राइव का उत्पादन कर रहे हैं जिसमें कुछ अतिरिक्त विशेषताएं सम्मिलित हैं जो ऊर्जा को कम करती हैं, परन्तु घर्षण को कम करने के लिए कम स्पिंडल गति और जन संचार से पार्किंग हेड सहित अव्यक्ता को प्रतिकूल रूप से प्रभावित कर सकती हैं।<ref name="Auto6R-10"/> | |||
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== डेटा अंतरण दर == | == डेटा अंतरण दर == | ||
[[File:HDD read-write benchmark using GNOME Disks.png|thumb|सिलेंडर पर अंतरण दर की निर्भरता दर्शाने वाला प्लॉट]]एक ड्राइव की डेटा अंतरण दर (जिसे थ्रूपुट भी कहा जाता है) दोनों आंतरिक दर (डिस्क सतह और ड्राइव पर नियंत्रक के मध्य चलती डेटा) और बाहरी दर (ड्राइव पर नियंत्रक और मेजबान | [[File:HDD read-write benchmark using GNOME Disks.png|thumb|सिलेंडर पर अंतरण दर की निर्भरता दर्शाने वाला प्लॉट]]एक ड्राइव की डेटा अंतरण दर (जिसे थ्रूपुट भी कहा जाता है) दोनों आंतरिक दर (डिस्क सतह और ड्राइव पर नियंत्रक के मध्य चलती डेटा) और बाहरी दर (ड्राइव पर नियंत्रक और मेजबान प्रणाली के मध्य चलती डेटा) दोनों को कवर करती है। मापने योग्य डेटा अंतरण दर दो दरों में से कम (धीमी) होगी। निरंतर डेटा अंतरण दर या किसी ड्राइव का निरंतर थ्रूपुट निरंतर आंतरिक और निरंतर बाहरी दरों से कम होगा। निरंतर दर अधिकतम या फटने की दर से कम या समान है क्योंकि इसमें ड्राइव में किसी कैश या बफर मेमोरी का लाभ नहीं है। आंतरिक दर आगे जन संचार दर, क्षेत्रक ओवरहेड टाइम, हेड स्विच टाइम और सिलेंडर स्विच टाइम द्वारा निर्धारित की जाती है।<ref name="HDD Glossary"/><ref name="refGuide-Trans"/> | ||
; जन संचार दर: दर जिस पर ड्राइव जन संचार की सतह से बिट पढ़ सकता है। | ; जन संचार दर: दर जिस पर ड्राइव जन संचार की सतह से बिट पढ़ सकता है। | ||
; | ; क्षेत्रक ओवरहेड समय: अतिरिक्त समय (सेक्टरों के मध्य बाइट्स) नियंत्रण संरचनाओं और ड्राइव को प्रबंधित करने, डेटा का पता लगाने और मान्य करने और अन्य समर्थन कार्यों को करने के लिए आवश्यक अन्य जानकारी के लिए आवश्यक है।<ref name="RefGuide-Head-Switch"/>; हेड स्विच टाइम: विद्युत रूप से एक हेड से दूसरे हेड पर स्विच करने के लिए आवश्यक अतिरिक्त समय, हेड को पथ के साथ फिर से संरेखित करें और पढ़ना शुरू करें; केवल मल्टी-हेड ड्राइव पर लागू होता है और लगभग 1 से 2 एमएस है।<ref name="RefGuide-Head-Switch"/>; सिलेंडर स्विच समय: अगले सिलेंडर के पहले पथ पर जाने और पढ़ना शुरू करने के लिए आवश्यक अतिरिक्त समय; नाम सिलेंडर का उपयोग किया जाता है क्योंकि सामान्यतः प्रवर्तक को स्थानांतरित करने से पहले एक से अधिक हेड या डेटा सतह वाले ड्राइव के सभी पथ पढ़े जाते हैं। यह समय सामान्यतः पथ-टू-पथ अन्वेषण समय से लगभग दोगुना होता है। 2001 तक, यह लगभग 2 से 3 एमएस था।<ref name="RefGuide-Cyl-Switch"/> | ||
डेटा अंतरण दर (पढ़ना/लिखना) को विशेष फ़ाइल जनरेटर टूल का उपयोग करके डिस्क पर एक बड़ी फ़ाइल लिखकर, फिर फ़ाइल को वापस पढ़कर मापा जा सकता है। | डेटा अंतरण दर (पढ़ना/लिखना) को विशेष फ़ाइल जनरेटर टूल का उपयोग करके डिस्क पर एक बड़ी फ़ाइल लिखकर, फिर फ़ाइल को वापस पढ़कर मापा जा सकता है। | ||
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* विक्रेता विशिष्टताओं के अनुसार 204MB/s तक की निरंतर अंतरण दरें उपलब्ध हैं।<ref>https://www.seagate.com/files/docs/pdf/datasheet/disc/cheetah-15k.7-ds1677.3-1007us.pdf {{Bare URL PDF|date=March 2022}}</ref> {{As of|2010}}, एक विशिष्ट 7,200 RPM डेस्कटॉप HDD में 1030 Mbit/s तक डिस्क-टू-[[डिस्क बफर]] डेटा स्थानांतरण दर होती है।<ref name="Auto6R-11"/>यह दर पथ स्थान पर निर्भर करती है, इसलिए यह बाहरी क्षेत्रों (जहां प्रति पथ अधिक डेटा क्षेत्र हैं) पर अधिक होगी और आंतरिक क्षेत्रों पर कम होगी (जहां प्रति पथ कम डेटा क्षेत्र हैं); और सामान्यतः 10,000 RPM ड्राइव के लिए कुछ अधिक होता है। | * विक्रेता विशिष्टताओं के अनुसार 204MB/s तक की निरंतर अंतरण दरें उपलब्ध हैं।<ref>https://www.seagate.com/files/docs/pdf/datasheet/disc/cheetah-15k.7-ds1677.3-1007us.pdf {{Bare URL PDF|date=March 2022}}</ref> {{As of|2010}}, एक विशिष्ट 7,200 RPM डेस्कटॉप HDD में 1030 Mbit/s तक डिस्क-टू-[[डिस्क बफर]] डेटा स्थानांतरण दर होती है।<ref name="Auto6R-11"/>यह दर पथ स्थान पर निर्भर करती है, इसलिए यह बाहरी क्षेत्रों (जहां प्रति पथ अधिक डेटा क्षेत्र हैं) पर अधिक होगी और आंतरिक क्षेत्रों पर कम होगी (जहां प्रति पथ कम डेटा क्षेत्र हैं); और सामान्यतः 10,000 RPM ड्राइव के लिए कुछ अधिक होता है। | ||
* फ्लॉपी डिस्क ड्राइव में डिस्क-टू-डिस्क बफर डेटा स्थानांतरण दर होती है जो एचडीडी की तुलना में परिमाण के एक या दो क्रम कम होती है। | * फ्लॉपी डिस्क ड्राइव में डिस्क-टू-डिस्क बफर डेटा स्थानांतरण दर होती है जो एचडीडी की तुलना में परिमाण के एक या दो क्रम कम होती है। | ||
* निरंतर डिस्क-टू-डिस्क बफर डेटा स्थानांतरण दर | * निरंतर डिस्क-टू-डिस्क बफर डेटा स्थानांतरण दर प्रकाशीय डिस्क ड्राइव के परिवारों के मध्य सबसे धीमी सीडी-रोम # स्थानांतरण दर 1.23 Mbit/s फ्लॉपी-जैसी होती है, जबकि उच्च प्रदर्शन वाली ब्लू-रे # अभिलेखन गति|12x ब्लू- 432 Mbit/s पर रे ड्राइव HDD के प्रदर्शन की ओर ले जाता है। | ||
बफ़र-टू- | बफ़र-टू-परिकलक इंटरफ़ेस के लिए वर्तमान में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला मानक 3.0 Gbit/s SATA है, जो बफ़र से परिकलक को लगभग 300 मेगाबाइट/s (10-बिट एन्कोडिंग) भेज सकता है, और इस प्रकार आज भी डिस्क से आगे है -टू-बफर अंतरण दर। | ||
SSDs में HDDs की समान आंतरिक सीमाएँ नहीं होती हैं, इसलिए उनकी आंतरिक और बाह्य अंतरण दरें | SSDs में HDDs की समान आंतरिक सीमाएँ नहीं होती हैं, इसलिए उनकी आंतरिक और बाह्य अंतरण दरें प्रायः ड्राइव-टू-होस्ट इंटरफ़ेस की क्षमताओं को अधिकतम कर रही हैं। | ||
=== | === संचिका प्रणाली का प्रभाव === | ||
स्थानांतरण दर | स्थानांतरण दर संचिका प्रणाली विखंडन और फाइलों के लेआउट से प्रभावित हो सकती है। [[defragmentation]] एक ऐसी प्रक्रिया है जिसका उपयोग डिस्क पर भौतिक रूप से निकटवर्ती क्षेत्रों में संबंधित वस्तुओं को स्थानांतरित करके डेटा को पुनः प्राप्त करने में देरी को कम करने के लिए किया जाता है।<ref name="itworld-2001-04-18"/>कुछ परिकलक संचालन प्रणाली स्वचालित रूप से डीफ़्रेग्मेंटेशन करते हैं। हालाँकि स्वचालित डीफ़्रेग्मेंटेशन का उद्देश्य अभिगम विलंब को कम करना है, परिकलक के उपयोग में होने पर यह प्रक्रिया प्रतिक्रिया को धीमा कर सकती है।<ref name="Auto6R-12"/> | ||
===क्षेत्रीय घनत्व का प्रभाव=== | ===क्षेत्रीय घनत्व का प्रभाव=== | ||
HDD डेटा अंतरण दर डिस्क की घूर्णी गति और डेटा अभिलेखन घनत्व पर निर्भर करती है। क्योंकि | HDD डेटा अंतरण दर डिस्क की घूर्णी गति और डेटा अभिलेखन घनत्व पर निर्भर करती है। क्योंकि ऊष्मा और कंपन घूर्णी गति को सीमित करते हैं, क्रमिक अंतरण दरों में सुधार के लिए घनत्व बढ़ाना मुख्य तरीका बन गया है।<ref name="RefGuide-Areal"/>एरियाल डेंसिटी (परिकलक स्टोरेज) (बिट्स की संख्या जो डिस्क के एक निश्चित क्षेत्र में संग्रहीत की जा सकती है) को समय के साथ डिस्क में पथों की संख्या और प्रति पथ सेक्टरों की संख्या दोनों में वृद्धि करके बढ़ाया गया है। उत्तरार्द्ध किसी दिए गए आरपीएम गति के लिए डाटा स्थानांतरण दर में वृद्धि करेगा। डेटा स्थानांतरण दर के प्रदर्शन में सुधार केवल पथ की रैखिक सतह बिट घनत्व (क्षेत्रक प्रति पथ) को बढ़ाकर [[क्षेत्र घनत्व (कंप्यूटर भंडारण)|क्षेत्र घनत्व (परिकलक भंडारण)]] है। बस एक डिस्क पर पथों की संख्या बढ़ाने सेअन्वेषण समय प्रभावित हो सकता है परन्तु ग्रॉस स्थानांतरण रेट नहीं। 2011 से 2016 के लिए उद्योग पर्यवेक्षकों और विश्लेषकों के अनुसार,<ref name="isuppli2012">{{cite press release |url=http://www.storagenewsletter.com/rubriques/market-reportsresearch/ihs-isuppli-storage-space/ |title=एचडीडी क्षेत्र घनत्व पांच साल में दोगुना हो रहा है|publisher=IHSi iSuppli Research |agency=storagenewsletter.com |date=2012-05-24 |access-date=2014-05-31 }}</ref><ref name="Dave Anderson 2013">{{cite web | ||
| url = https://www.dtc.umn.edu/resources/bd2013_anderson.pdf | | url = https://www.dtc.umn.edu/resources/bd2013_anderson.pdf | ||
| title = HDD Opportunities & Challenges, Now to 2020 | | title = HDD Opportunities & Challenges, Now to 2020 | ||
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}}</ref> "वर्तमान रोडमैप बिट घनत्व में 20% / वर्ष से अधिक सुधार की भविष्यवाणी नहीं करता है"।<ref name="Rosenthal2012">{{cite conference |last1=Rosenthal |first1=David S.H. |last2=Rosenthal |first2=Daniel C. |last3=Miller |first3=Ethan L. |last4=Adams |first4=Ian F. |title=दीर्घकालिक डिजिटल संग्रहण का अर्थशास्त्र|pages=513–528 |url=http://www.ciscra.org/docs/UNESCO_MOW2012_Proceedings_FINAL_ENG_Compressed.pdf |conference=UNESCO International Conference, Memory of the World in the Digital Age: Digitization and Preservation |conference-url=http://www.unesco.org/new/fileadmin/MULTIMEDIA/HQ/CI/CI/pdf/mow/mow_vancouver_programme_en.pdf |publisher=UNESCO |date=2012-09-28 }}</ref> थ्रूपुट बढ़ने के साथ अन्वेषण समय नहीं रखा है, जो स्वयं बिट घनत्व और भंडारण क्षमता में वृद्धि के साथ नहीं रखा है। | }}</ref> "वर्तमान रोडमैप बिट घनत्व में 20% / वर्ष से अधिक सुधार की भविष्यवाणी नहीं करता है"।<ref name="Rosenthal2012">{{cite conference |last1=Rosenthal |first1=David S.H. |last2=Rosenthal |first2=Daniel C. |last3=Miller |first3=Ethan L. |last4=Adams |first4=Ian F. |title=दीर्घकालिक डिजिटल संग्रहण का अर्थशास्त्र|pages=513–528 |url=http://www.ciscra.org/docs/UNESCO_MOW2012_Proceedings_FINAL_ENG_Compressed.pdf |conference=UNESCO International Conference, Memory of the World in the Digital Age: Digitization and Preservation |conference-url=http://www.unesco.org/new/fileadmin/MULTIMEDIA/HQ/CI/CI/pdf/mow/mow_vancouver_programme_en.pdf |publisher=UNESCO |date=2012-09-28 }}</ref> थ्रूपुट बढ़ने के साथ अन्वेषण समय नहीं रखा है, जो स्वयं बिट घनत्व और भंडारण क्षमता में वृद्धि के साथ नहीं रखा है। | ||
=== | === आंतरपत्रण === | ||
[[File:IBM PC XT 10 meg MFM low level format.jpg|thumb|1987 से निम्न-स्तरीय स्वरूपण सॉफ़्टवेयर के लिए उच्चतम प्रदर्शन | [[File:IBM PC XT 10 meg MFM low level format.jpg|thumb|1987 से निम्न-स्तरीय स्वरूपण सॉफ़्टवेयर के लिए उच्चतम प्रदर्शन आंतरपत्रण विकल्प खोजने के लिए {{nowrap|10 [[megabyte|MB]]}} {{nowrap|IBM PC XT}} हार्ड डिस्क ड्राइव]]क्षेत्रक आंतरपत्रण डेटा दर से संबंधित एक अधिकतर अप्रचलित उपकरण विशेषता है, जब परिकलक डेटा की बड़ी निरंतर धाराओं को पढ़ने में सक्षम होने के लिए बहुत धीमा था। डेटा के अगले ब्लॉक को पढ़ने के लिए तैयार होने के लिए धीमे उपकरण के लिए समय की अनुमति देने के लिए इंटरलीविंग ने डेटा सेक्टरों के मध्य अंतराल पेश किया। इंटरलीविंग के बिना, अगला लॉजिकल क्षेत्रक उपकरण के तैयार होने से पहले रीड/राइट हेड पर पहुंच जाएगा, जिसके लिए प्रणाली को पढ़ने से पहले एक और पूर्ण डिस्क क्रांति की प्रतीक्षा करने की आवश्यकता होती है। | ||
हालाँकि, क्योंकि इंटरलीविंग डेटा के ब्लॉक के मध्य जानबूझकर भौतिक देरी का परिचय देता है जिससे डेटा दर कम हो जाती है, | हालाँकि, क्योंकि इंटरलीविंग डेटा के ब्लॉक के मध्य जानबूझकर भौतिक देरी का परिचय देता है जिससे डेटा दर कम हो जाती है, आंतरपत्रण को आवश्यकता से अधिक अनुपात में सेट करने से उपकरण के लिए अनावश्यक देरी होती है जिसमें क्षेत्रों को अधिक तेज़ी से पढ़ने के लिए आवश्यक प्रदर्शन होता है। इंटरलीविंग अनुपात इसलिए सामान्यतः अंतिम उपयोगकर्ता द्वारा अपने विशेष परिकलक प्रणाली की प्रदर्शन क्षमताओं के अनुरूप चुना जाता था जब ड्राइव को पहली बार उनके प्रणाली में स्थापित किया गया था। | ||
आधुनिक तकनीक डेटा को उतनी ही | आधुनिक तकनीक डेटा को उतनी ही तीव्रता से पढ़ने में सक्षम है जितनी तीव्रता से इसे स्पिनिंग प्लैटर्स से प्राप्त किया जा सकता है, इसलिए इंटरलीविंग का अब उपयोग नहीं किया जाता है। | ||
== | == ऊर्जा की खपत == | ||
ऊर्जा की खपत तीव्रता से महत्वपूर्ण हो गई है, न केवल दूरभाष उपकरणों जैसे लैपटॉप में बल्कि परिवेषक और डेस्कटॉप बाजारों में भी महत्वपूर्ण हो गई है। डेटा केंद्र यंत्र घनत्व बढ़ने से उपकरणों को पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करने में समस्याएँ उत्पन्न हुई हैं (विशेष रूप से प्रचक्रण अप के लिए), और बाद में उत्पादित अपशिष्ट ऊष्मा से छुटकारा पाने के साथ-साथ पर्यावरण और ऊर्जा की लागत संबंधी चिंताएँ (हरित संगणना देखें)। ऊष्मा अपव्यय सीधे ऊर्जा की खपत से जुड़ा हुआ है और ड्राइव की अवस्था के रूप में, उच्च ड्राइव तापमान पर डिस्क की [[विफलता दर]] बढ़ जाती है।<ref name="xbit-2007-12-06"/>हजारों डेस्कटॉप पीसी वाली बड़े उद्योगों के लिए इसी तरह के विवाद उपस्थित हैं। छोटे रूप कारक ड्राइव प्रायः बड़े ड्राइव की तुलना में कम ऊर्जा का उपयोग करते हैं। इस क्षेत्र में एक रोचक विकास सक्रिय रूप से अन्वेषण की गति को नियंत्रित कर रहा है ताकि शीर्ष जितनी जल्दी हो सके पहुंचने के बजाय क्षेत्रक को पढ़ने के लिए समय पर ही अपने गंतव्य पर पहुंच जाए और फिर क्षेत्रक के आने का प्रतीक्षा करना पड़े (अर्थात, घूर्णी अव्यक्ता)।<ref name="AutoMK-73"/>कई हार्ड ड्राइव उद्योग अब हरित ड्राइव का उत्पादन कर रही हैं, जिसके लिए बहुत कम ऊर्जा और शीतलन की आवश्यकता होती है। इनमें से कई हरित ड्राइव धीमी गति से घूमते हैं (7,200, 10,000 या 15,000 आरपीएम की तुलना में <5,400 आरपीएम) जिससे कम ऊष्मा उत्पन्न होती है। डिस्क के उपयोग में न होने पर ड्राइव शीर्ष को पार्क करके ऊर्जा की खपत को कम किया जा सकता है, घर्षण को कम किया जा सकता है, प्रचक्रण गति को समायोजित किया जा सकता है,<ref name="AutoMK-74"/>और उपयोग में न होने पर आंतरिक घटकों को अक्षम किया जा सकता है।<ref name="AutoMK-75"/> | |||
ड्राइव अधिक | ड्राइव अधिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं, संक्षेप में, प्रारंभ करते समय (प्रचक्रित)। यद्यपि कुल ऊर्जा खपत पर इसका सीधा प्रभाव नहीं पड़ता है, ऊर्जा आपूर्ति से मांग की जाने वाली अधिकतम ऊर्जा और इसलिए इसकी आवश्यक अनुमतांक, जब वे प्रचक्रण करते हैं तो नियंत्रित करके कई ड्राइव वाले प्रणाली में कम किया जा सकता है। | ||
* | * एससीएसआई हार्ड डिस्क ड्राइव पर, एससीएसआई नियंत्रक ड्राइव के प्रचक्रित और चक्रण निम्नगामी को सीधे नियंत्रित कर सकता है। | ||
* कुछ समानांतर | * कुछ समानांतर एटीए (PATA) और अनुक्रमी एटीए (SATA) हार्ड डिस्क ड्राइव आधार (PUIS) में शक्तिप्रापक का समर्थन करते हैं: प्रत्येक ड्राइव तब तक प्रचक्रण नहीं होती है जब तक कि नियंत्रक या प्रणाली बॉयस ऐसा करने के लिए एक विशिष्ट संकेत जारी नहीं करता है। यह प्रणाली को डिस्क प्रारंभन को स्थिर करने और स्विच-ऑन पर अधिकतम ऊर्जा की मांग को सीमित करने की अनुमति देता है। | ||
* कुछ | * कुछ एसएटीए II और बाद के हार्ड डिस्क ड्राइव [[कंपित स्पिनअप|कंपित प्रचक्रित]] का समर्थन करते हैं। जिससे परिकलक स्वोत्थान के पर्यन्त ऊर्जा आपूर्ति पर भार को कम करने के क्रम में ड्राइव को प्रचक्रण करने की अनुमति देता है।<ref name="AutoMK-76"/> | ||
अधिकांश हार्ड डिस्क ड्राइव आज कुछ प्रकार के | अधिकांश हार्ड डिस्क ड्राइव आज कुछ प्रकार के ऊर्जा प्रबंधन का समर्थन करते हैं जो कई विशिष्ट ऊर्जा प्रणाली का उपयोग करते हैं जो प्रदर्शन को कम करके ऊर्जा बचाते हैं। जब क्रियान्वित किया जाता है तो एचडीडी ड्राइव उपयोग के कार्य के रूप में एक पूर्ण ऊर्जा प्रणाली के मध्य एक या अधिक ऊर्जा बचत प्रणाली में परिवर्तित हो जाएगा। सबसे गहन प्रणाली से पुनर्प्राप्ति, जिसे सामान्यतः स्लीप कहा जाता है, जिसमें कई सेकंड तक का समय लग सकता है।<ref name="AutoMK-77"/> | ||
== | == संक्षोभ प्रतिरोध == | ||
संक्षोभ प्रतिरोध दूरभाष उपकरणों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। कुछ लैपटॉप में अब [[सक्रिय हार्ड ड्राइव सुरक्षा]] सम्मिलित है जो यंत्र के गिराए जाने पर डिस्क शीर्ष को पार्क कर देता है, आशा है कि प्रभाव से पूर्व, ऐसी घटना में जीवित रहने का सबसे बड़ा संभावित अवसर प्रदान करने के लिए हैं। संचालन के लिए अधिकतम संक्षोभ सहनशीलता 350 गुरुत्वाकर्षण त्वरण और गैर-संचालन के लिए 1,000 गुरुत्वाकर्षण त्वरण है।<ref name="AutoMK-78"/> | |||
== एसएमआर | == एसएमआर ड्राइव == | ||
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हार्ड ड्राइव जो [[शिंगल चुंबकीय रिकॉर्डिंग|शिंगल चुंबकीय अभिलेखन]] (SMR) का उपयोग करते हैं, पारंपरिक (CMR) ड्राइव से लेखन प्रदर्शन विशेषताओं में महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होते हैं। विशेष रूप से, निरंतर यादृच्छिक लेखन | हार्ड ड्राइव जो [[शिंगल चुंबकीय रिकॉर्डिंग|शिंगल चुंबकीय अभिलेखन]] (SMR) का उपयोग करते हैं, पारंपरिक (CMR) ड्राइव से लेखन प्रदर्शन विशेषताओं में महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होते हैं। विशेष रूप से, निरंतर यादृच्छिक लेखन एसएमआर ड्राइव पर काफी धीमे होते हैं।<ref>{{cite web |last1=Kennedy |first1=Patrick |title=हार्ड ड्राइव लाइनों में चुपके से SMR की अदला-बदली बंद होनी चाहिए|url=https://www.servethehome.com/surreptitiously-swapping-smr-into-hard-drives-must-end/ |website=ServeTheHome |publisher=ServeTheHome |access-date=6 November 2020 |location=The 2-minute SMR and Industry Background |language=en |date=2020-04-26}}</ref> चूंकि एसएमआर प्रौद्योगिकी लेखन प्रदर्शन में गिरावट का कारण बनती है, संकर एसएमआर प्रौद्योगिकी के साथ कुछ नए एचडीडी (एसएमआर भाग और सीएमआर भाग के अनुपात को गतिशील रूप से समायोजित करना संभव बनाते हैं) में विभिन्न एसएमआर/सीएमआर अनुपात के अंतर्गत विभिन्न विशेषताएं हो सकती हैं।<ref>{{cite web |last1=Brendan |first1=Collins |title=गतिशील हाइब्रिड एसएमआर|url=https://blog.westerndigital.com/dynamic-hybrid-smr/ |website=WesternDigital BLOG |publisher=WesternDigital BLOG |access-date=15 February 2022 |language=en |date=2017-11-13}}</ref> | ||
== | == ठोस अवस्था ड्राइव की तुलना == | ||
{{main| | {{main| ठोस अवस्था ड्राइव # अन्य प्रौद्योगिकियों के साथ तुलना}} | ||
[[ठोस राज्य ड्राइव]] | |||
[[ठोस राज्य ड्राइव|ठोस अवस्था युक्ति]] (SSDs) में प्रगामी भाँग नहीं होते हैं। [[यांत्रिक उपकरण]] घटकों के संचलन से संबंधित अधिकांश गुण उनके प्रदर्शन को मापने में अनुप्रयुक्त नहीं होते हैं, परन्तु वे कुछ विद्युत आधारित तत्वों से प्रभावित होते हैं जो मापने योग्य की अभिगम में विलंब का कारण बनते हैं।<ref name="Auto6R-1">{{cite web | |||
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अन्वेषण | |||
अन्वेषण समय का मापन केवल भंडारण युक्ति में मेमोरी पर एक विशेष स्थान तैयार करने वाले विद्युतीय परिपथ का परीक्षण कर रहा है। विशिष्ट एसएसडी का समय 0.08 और 0.16 एमएस के मध्य होगा।<ref name="HP_SSD">{{cite web | |||
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|title=सॉलिड स्टेट ड्राइव को समझना (भाग दो - प्रदर्शन)|publisher=[[Hewlett-Packard|HP]] |date=October 27, 2008 | |title=सॉलिड स्टेट ड्राइव को समझना (भाग दो - प्रदर्शन)|publisher=[[Hewlett-Packard|HP]] |date=October 27, 2008 | ||
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स्फुर मेमोरी-आधारित एसएसडी को एकीकरण की आवश्यकता नहीं होती है। हालाँकि, क्योंकि संचिका प्रणाली डेटा के पेज लिखते हैं जो एसएसडी द्वारा प्रबंधित डेटा के खंड (256KB से 4MB तक, इसलिए 128 से 256 पृष्ठ प्रति खंड) की तुलना में छोटे (2K, 4K, 8K, या 16K) हैं। समय के साथ, एक एसएसडी का लेखन प्रदर्शन कम हो सकता है क्योंकि ड्राइव उन पृष्ठों से भरा हो जाता है जो आंशिक हैं या संचिका प्रणाली द्वारा आवश्यक नहीं हैं। इसे प्रणाली या आंतरिक अपशिष्ट संग्रह (SSD) से [[ट्रिम (कंप्यूटिंग)|ट्रिम]] संकेत द्वारा सुधारा जा सकता है। स्फुर मेमोरी समय के साथ खराब हो जाती है क्योंकि इसे बार-बार लिखा जाता है; एकीकरण के लिए आवश्यक लेखन के बिना गति लाभ के ड्राइव को खराब कर देते हैं। | |||
== यह भी देखें == | == यह भी देखें == | ||
* [[वीआरपीएम]] | * [[वीआरपीएम]] | ||
* [[हाइब्रिड ड्राइव]] | * [[हाइब्रिड ड्राइव|संकर ड्राइव]] | ||
* आईओपीएस | * आईओपीएस | ||
* [[मानक RAID स्तर]] | * [[मानक RAID स्तर|मानक रैड स्तर]] | ||
==संदर्भ== | ==संदर्भ== | ||
Revision as of 17:38, 30 April 2023
हार्ड डिस्क ड्राइव में उच्च प्रदर्शन उन उपकरणों से आता है जिनमें उन्नत प्रदर्शन विशेषताएँ होती हैं।[1][2]इन प्रदर्शन विशेषताओं को दो श्रेणियों में बांटा जा सकता है: अभिगम समय और डेटा स्थानांतरण समय (या दर)।[3]
अभिगम समय
किसी घूर्णी ड्राइव का अभिगम समय या अनुक्रिया समय उस समय का एक माप है जो ड्राइव को वास्तव में डेटा स्थानांतरण करने से पहले लगता है। घूर्णी ड्राइव पर इस समय को नियंत्रित करने वाले कारक अधिकतर घूर्णन डिस्क और प्रगामी शीर्ष की यांत्रिक प्रकृति से संबंधित होते हैं। यह कुछ स्वतंत्र रूप से मापने योग्य तत्वों से बना है जो एक संचायक युक्ति के प्रदर्शन का मूल्यांकन करते समय एक मान प्राप्त करने के लिए एक साथ जोड़े जाते हैं। अभिगम समय काफी भिन्न हो सकता है, इसलिए यह सामान्यतः निर्माताओं द्वारा प्रदान किया जाता है या औसत के रूप में मानदण्ड पर मापा जाता है।[3][4]
अभिगम समय प्राप्त करने के लिए सामान्यतः जोड़े जाने वाले प्रमुख घटक हैं:[2][5]
- अन्वेषण समय
- घूर्णी अव्यक्ता
- संकेत संसाधन समय
- व्यवस्थित समय
अन्वेषण समय
घूर्णी ड्राइव के साथ,अन्वेषण समय उस समय को मापता है, जब डिस्क के पथ पर जाने के लिए प्रवर्तक शाखिका पर शीर्ष समन्वायोजन लगता है, जहां डेटा पढ़ा या लिखा जाएगा।[5]जन संचार पर डेटा को उन क्षेत्रों में संग्रहीत किया जाता है जो समानांतर परिपत्र पथों (युक्ति प्रकार के आधार पर संकेंद्रित या सर्पिल) में व्यवस्थित होते हैं और एक शाखिका के साथ एक प्रवर्तक होता है जो एक शीर्ष को निलंबित कर देता है जो उस जन संचार के साथ डेटा स्थानांतरित कर सकता है। जब ड्राइव को एक निश्चित क्षेत्रक को पढ़ने या लिखने की आवश्यकता होती है तो यह निर्धारित करता है कि क्षेत्रक किस पथ में स्थित है।[6] यह तब प्रवर्तक का उपयोग उस विशेष पथ पर शीर्ष को ले जाने के लिए करता है। यदि शीर्ष का प्रारंभिक स्थान वांछित पथ था तो अन्वेषण समय शून्य होगा। यदि प्रारंभिक पथ जन संचार का सबसे बाह्य छोर था और वांछित पथ अंतरतम किनारे पर था तो उस ड्राइव के लिए अन्वेषण समय अधिकतम होगा।[7][8] प्रवर्तक शाखिका के त्वरण और अवत्वरणके कारकों के कारण तय की गई दूरी की तुलना में अन्वेषण समय रैखिक नहीं है।[9]
एक घूर्णी ड्राइव का औसत अन्वेषण समय सभी संभावित अन्वेषण समयों का औसत होता है, जो प्रौद्योगिकी रूप से सभी संभावित अन्वेषण करने का समय होता है, जिसे सभी संभावित अन्वेषणों की संख्या से विभाजित किया जाता है, परन्तु व्यवहार में इसे सांख्यिकीय विधियों द्वारा निर्धारित किया जाता है या पथों की संख्या के एक तिहाई से अधिक अन्वेषण समय के रूप में अनुमानित किया जाता है।[5][7][10]
अन्वेषण समय और विशेषताएँ
पहला एचडीडी[11]का औसत अन्वेषण समय लगभग 600 एमएस था[12] और 1970 के दशक के मध्य तक, लगभग 25 एमएस के अन्वेषण समय के साथ एचडीडी उपलब्ध थे।[13]कुछ प्रारम्भिक पीसी ड्राइव ने शीर्ष को स्थानांतरित करने के लिए एक सोपानी चालक का उपयोग किया और इसके परिणामस्वरूप 80–120 एमएस जितना मंदतम समय खोजा गया था, परन्तु 1980 के दशक में वाक् कुंडली प्ररूप प्रवर्तक द्वारा इसमें तीव्रता से सुधार किया गया, जिससे अन्वेषण समय लगभग 20 एमएस तक कम हो गया।अन्वेषण समय में समय के साथ धीरे-धीरे सुधार जारी है।
आज के सबसे तीव्र उच्च अंत परिवेषक ड्राइव का अन्वेषण समय लगभग 4 एमएस है।[14] कुछ दूरभाष उपकरणों में 15 एमएस ड्राइव होते हैं, जिनमें सबसे सामान्य दूरभाष ड्राइव लगभग 12 एमएस[15]और सबसे सामान्य डेस्कटॉप ड्राइव सामान्यतः लगभग 9 एमएस होते हैं।
पथ-से-पथ और पूर्ण प्रखंड दो अन्य कम सामान्यतः संदर्भित अन्वेषण माप हैं। पथ-से-पथ माप एक पथ से दूसरे पथ पर जाने के लिए आवश्यक समय है।[5]यह सबसे छोटा (सबसे तीव्र) संभव अन्वेषण समय है। एचडीडी में यह सामान्यतः 0.2 और 0.8 एमएस के मध्य होता है।[16]पूर्ण प्रखंड मापन बाह्यतम पथ से अंतर्तम पथ तक जाने के लिए आवश्यक समय है। यह सबसे लंबा (सबसे मंदतम) संभावित अन्वेषण समय है।[7]
लघु स्ट्रोकिंग
लघु स्ट्रोकिंग एक एचडीडी का वर्णन करने के लिए उद्यम भंडारण वातावरण में उपयोग किया जाने वाला एक शब्द है जो निरर्थक रूप से कुल क्षमता में प्रतिबंधित है ताकि प्रवर्तक को केवल कुल पथों की एक छोटी संख्या में शीर्ष को स्थानांतरित करना पड़े।[17] यह अधिकतम दूरी को ड्राइव पर किसी भी बिंदु से हो सकता है जिससे इसका औसत अन्वेषण समय कम हो जाता है, परन्तु ड्राइव की कुल क्षमता को भी सीमित करता है। यह न्यूनीकृत अन्वेषण समय एचडीडी को ड्राइव से उपलब्ध आईओपीएस की संख्या बढ़ाने में सक्षम बनाता है। जैसे-जैसे पथ की अधिकतम सीमा कम होती जाती है, वैसे-वैसे संचयन की प्रति प्रयोग करने योग्य बाइट की लागत और ऊर्जा बढ़ती जाती है।[18][19]
श्रव्य रव और कंपन नियंत्रण का प्रभाव
डीबीए में मापा गया, श्रव्य रव जैसे अंकीय वीडियो अभिलेख, अंकीय श्रव्य अभिलेखन और मन्द पीसी जैसे कुछ अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है। कम रव वाले डिस्क सामान्यतः द्रव दिक्मान, कम घूर्णी गति (सामान्यतः 5,400 आरपीएम) का उपयोग करते हैं और श्रव्य क्लिक और क्रंचिंग ध्वनियों को कम करने के लिए भारण (AAM) के अंतर्गत गति को कम करते हैं। छोटे रूप कारक में ड्राइव (जैसे 2.5 इंच) प्रायः बड़ी ड्राइव की तुलना में मन्द होती हैं।[20]
कुछ डेस्कटॉप- और लैपटॉप-श्रेणी के डिस्क ड्राइव उपयोगकर्ता को अन्वेषण प्रदर्शन और ड्राइव रव के मध्य समझौता करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, सीगेट ध्वनि अवरोध प्रौद्योगिकी नामक कुछ ड्राइव में सुविधाओं का एक समुच्चय प्रदान करती है जिसमें कुछ उपयोगकर्ता या प्रणाली नियंत्रित रव और कंपन कम करने की क्षमता सम्मिलित होती है। छोटे अन्वेषण समय में सामान्यतः अधिक ऊर्जा उपयोग की आवश्यकता होती है ताकि शीर्ष को कठवत् में तुरंत स्थानांतरित किया जा सके, जिससे धुराग्र दिक्मान और अधिक युक्ति कंपन से तेज आवाज आती है क्योंकि अन्वेषण गति के प्रारंभ के पर्यन्त शीर्ष तीव्रता से तीव्र होते हैं और अन्वेषण गति के अंत में कम हो जाते हैं। मन्द संचालन गतिविधि की गति और त्वरण दर कम प्रदर्शन की लागत पर कम करता है।[21]
घूर्णी अव्यक्ता
| HDD spindle speed [rpm] |
Average rotational latency [ms] |
|---|---|
| 4,200 | 7.14 |
| 5,400 | 5.56 |
| 7,200 | 4.17 |
| 10,000 | 3.00 |
| 15,000 | 2.00 |
घूर्णी अव्यक्ता (कभी-कभी घूर्णी विलंब या केवल अव्यक्ता कहा जाता है) आवश्यक डिस्क क्षेत्र को पढ़ें/लिखें शीर्ष के अंतर्गत लाने के लिए डिस्क के घूर्णन की प्रतीक्षा में विलंब है।[22]यह एक डिस्क (या तर्कु चालक) की घूर्णी गति पर निर्भर करता है, जिसे परिक्रमण प्रति मिनट (RPM) में मापा जाता है।[5][23]अधिकांश चुंबकीय जन संचार-आधारित ड्राइव के लिए, औसत घूर्णी अव्यक्ता सामान्यतः अनुभवजन्य संबंध पर आधारित होती है कि ऐसी ड्राइव के लिए मिलीसेकंड में औसत अव्यक्ता घूर्णी अवधि का आधा है। अधिकतम घूर्णी अव्यक्ता वह समय है जो किसी भी प्रचक्रित समय को छोड़कर एक पूर्ण घूर्णन करने में लगता है (चूंकि अनुरोध आने पर डिस्क के प्रासंगिक भाग ने शीर्ष को पार कर लिया होगा)।[24]
- अधिकतम अव्यक्ता = 60/आरपीएम
- औसत अव्यक्ता = 0.5*अधिकतम अव्यक्ता
इसलिए, डिस्क की घूर्णी गति को बढ़ाकर घूर्णी अव्यक्ता और परिणामी अन्वेषण समय में सुधार (कमी) किया जा सकता है।[5]इसमें साद्यांत में सुधार (बढ़ाने) का भी लाभ है (इस लेख में बाद में विचार विमर्श किया गया)।
तर्कु चालक की गति दो प्रकार की डिस्क घूर्णन विधियों में से एक का उपयोग कर सकती है: 1) निरंतर रैखिक वेग (CLV), मुख्य रूप से प्रकाशीय भंडारण में उपयोग किया जाता है, शीर्ष की स्थिति के आधार पर प्रकाशीय डिस्क की घूर्णी गति को परिवर्तित करता है, और 2) निरंतर एचडीडी, मानक एफडीडी, कुछ प्रकाशीय डिस्क प्रणाली और ग्रामोफोन रिकॉर्ड में प्रयुक्त कोणीय वेग ((CAV), जन संचार को एक स्थिर गति से प्रचक्रण करता है, भले ही शीर्ष कहाँ स्थित हो।
एक और शिकन इस तथ्य पर निर्भर करती है कि सतह बिट घनत्व स्थिर है या नहीं। सामान्यतः, एक CAV प्रचक्रण दर के साथ, घनत्व स्थिर नहीं होते हैं ताकि लंबे बाहरी पथों में बिट्स की संख्या उतनी ही हो जितनी छोटी पथों के अंदर। जब बिट घनत्व स्थिर होता है, तो बाह्य पथों में आंतरिक पथों की तुलना में अधिक बिट्स होते हैं और सामान्यतः सीएलवी प्रचक्रण दर के साथ संयुक्त होते हैं। इन दोनों योजनाओं में सन्निहित बिट स्थानांतरण दरें स्थिर हैं। सीएवी प्रचक्रण दर के साथ निरंतर बिट घनत्व का उपयोग करने जैसी अन्य योजनाओं के स्थिति में ऐसा नहीं है।
ऊर्जा की खपत कम होने का असर
ऊर्जा की खपत तीव्रता से महत्वपूर्ण हो गई है, न केवल दूरभाष उपकरणों जैसे लैपटॉप में बल्कि परिवेषक और डेस्कटॉप बाजारों में भी। डेटा केंद्र यंत्र घनत्व बढ़ने से उपकरणों को पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करने में समस्याएँ (विशेष रूप से प्रचक्रण-अप के लिए), और बाद में उत्पादित अपशिष्ट ऊष्मा से छुटकारा पाने के साथ-साथ पर्यावरण और ऊर्जा की लागत संबंधी चिंताएँ (हरित संगणना देखें) हुई हैं। अधिकांश हार्ड डिस्क ड्राइव आज कुछ प्रकार के ऊर्जा प्रबंधन का समर्थन करते हैं जो कई विशिष्ट ऊर्जा प्रणाली का उपयोग करते हैं जो प्रदर्शन को कम करके ऊर्जा बचाते हैं। जब कार्यान्वित किया जाता है, ड्राइव उपयोग के एक समारोह के रूप में एक एचडीडी एक पूर्ण ऊर्जा प्रणाली के मध्य एक या अधिक ऊर्जा बचत प्रणाली में परिवर्तित हो जाएगा। सबसे गहन प्रणाली से पुनर्प्राप्ति, जिसे सामान्यतः स्लीप कहा जाता है जहां ड्राइव बंद हो जाती है या प्रचक्रण-अप होती है, पूर्णतया से चालू होने में कई सेकंड तक का समय लग सकता है जिससे परिणामी अव्यक्ता बढ़ जाती है।[25]ड्राइव निर्माता भी अब ग्रीन ड्राइव का उत्पादन कर रहे हैं जिसमें कुछ अतिरिक्त विशेषताएं सम्मिलित हैं जो ऊर्जा को कम करती हैं, परन्तु घर्षण को कम करने के लिए कम स्पिंडल गति और जन संचार से पार्किंग हेड सहित अव्यक्ता को प्रतिकूल रूप से प्रभावित कर सकती हैं।[26]
अन्य
command processing time या कमांड ओवरहेड वह समय है जो ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स को डिवाइस में विभिन्न घटकों के मध्य आवश्यक संचार स्थापित करने में लगता है ताकि यह डेटा को पढ़ या लिख सके। यह 3 माइक्रोसेकंड |μs के क्रम का है, अन्य ओवरहेड समय की तुलना में बहुत कम है, इसलिए इसे सामान्यतः बेंचमार्किंग हार्डवेयर पर ध्यान नहीं दिया जाता है।[2][27]
settle time वह समय है जब शीर्ष लक्ष्य पथ पर स्थिर हो जाता है और कंपन करना बंद कर देता है ताकि वे पथ को पढ़ या लिख न सकें। यह समय सामान्यतः बहुत छोटा होता है, सामान्यतः 100 μs से कम होता है, और आधुनिक HDD निर्माता अपने अन्वेषण समय विनिर्देशों में इसके लिए जिम्मेदार होते हैं।[28]
डेटा अंतरण दर
एक ड्राइव की डेटा अंतरण दर (जिसे थ्रूपुट भी कहा जाता है) दोनों आंतरिक दर (डिस्क सतह और ड्राइव पर नियंत्रक के मध्य चलती डेटा) और बाहरी दर (ड्राइव पर नियंत्रक और मेजबान प्रणाली के मध्य चलती डेटा) दोनों को कवर करती है। मापने योग्य डेटा अंतरण दर दो दरों में से कम (धीमी) होगी। निरंतर डेटा अंतरण दर या किसी ड्राइव का निरंतर थ्रूपुट निरंतर आंतरिक और निरंतर बाहरी दरों से कम होगा। निरंतर दर अधिकतम या फटने की दर से कम या समान है क्योंकि इसमें ड्राइव में किसी कैश या बफर मेमोरी का लाभ नहीं है। आंतरिक दर आगे जन संचार दर, क्षेत्रक ओवरहेड टाइम, हेड स्विच टाइम और सिलेंडर स्विच टाइम द्वारा निर्धारित की जाती है।[5][29]
- जन संचार दर
- दर जिस पर ड्राइव जन संचार की सतह से बिट पढ़ सकता है।
- क्षेत्रक ओवरहेड समय
- अतिरिक्त समय (सेक्टरों के मध्य बाइट्स) नियंत्रण संरचनाओं और ड्राइव को प्रबंधित करने, डेटा का पता लगाने और मान्य करने और अन्य समर्थन कार्यों को करने के लिए आवश्यक अन्य जानकारी के लिए आवश्यक है।[30]; हेड स्विच टाइम: विद्युत रूप से एक हेड से दूसरे हेड पर स्विच करने के लिए आवश्यक अतिरिक्त समय, हेड को पथ के साथ फिर से संरेखित करें और पढ़ना शुरू करें; केवल मल्टी-हेड ड्राइव पर लागू होता है और लगभग 1 से 2 एमएस है।[30]; सिलेंडर स्विच समय: अगले सिलेंडर के पहले पथ पर जाने और पढ़ना शुरू करने के लिए आवश्यक अतिरिक्त समय; नाम सिलेंडर का उपयोग किया जाता है क्योंकि सामान्यतः प्रवर्तक को स्थानांतरित करने से पहले एक से अधिक हेड या डेटा सतह वाले ड्राइव के सभी पथ पढ़े जाते हैं। यह समय सामान्यतः पथ-टू-पथ अन्वेषण समय से लगभग दोगुना होता है। 2001 तक, यह लगभग 2 से 3 एमएस था।[31]
डेटा अंतरण दर (पढ़ना/लिखना) को विशेष फ़ाइल जनरेटर टूल का उपयोग करके डिस्क पर एक बड़ी फ़ाइल लिखकर, फिर फ़ाइल को वापस पढ़कर मापा जा सकता है।
- विक्रेता विशिष्टताओं के अनुसार 204MB/s तक की निरंतर अंतरण दरें उपलब्ध हैं।[32] As of 2010[update], एक विशिष्ट 7,200 RPM डेस्कटॉप HDD में 1030 Mbit/s तक डिस्क-टू-डिस्क बफर डेटा स्थानांतरण दर होती है।[33]यह दर पथ स्थान पर निर्भर करती है, इसलिए यह बाहरी क्षेत्रों (जहां प्रति पथ अधिक डेटा क्षेत्र हैं) पर अधिक होगी और आंतरिक क्षेत्रों पर कम होगी (जहां प्रति पथ कम डेटा क्षेत्र हैं); और सामान्यतः 10,000 RPM ड्राइव के लिए कुछ अधिक होता है।
- फ्लॉपी डिस्क ड्राइव में डिस्क-टू-डिस्क बफर डेटा स्थानांतरण दर होती है जो एचडीडी की तुलना में परिमाण के एक या दो क्रम कम होती है।
- निरंतर डिस्क-टू-डिस्क बफर डेटा स्थानांतरण दर प्रकाशीय डिस्क ड्राइव के परिवारों के मध्य सबसे धीमी सीडी-रोम # स्थानांतरण दर 1.23 Mbit/s फ्लॉपी-जैसी होती है, जबकि उच्च प्रदर्शन वाली ब्लू-रे # अभिलेखन गति|12x ब्लू- 432 Mbit/s पर रे ड्राइव HDD के प्रदर्शन की ओर ले जाता है।
बफ़र-टू-परिकलक इंटरफ़ेस के लिए वर्तमान में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला मानक 3.0 Gbit/s SATA है, जो बफ़र से परिकलक को लगभग 300 मेगाबाइट/s (10-बिट एन्कोडिंग) भेज सकता है, और इस प्रकार आज भी डिस्क से आगे है -टू-बफर अंतरण दर।
SSDs में HDDs की समान आंतरिक सीमाएँ नहीं होती हैं, इसलिए उनकी आंतरिक और बाह्य अंतरण दरें प्रायः ड्राइव-टू-होस्ट इंटरफ़ेस की क्षमताओं को अधिकतम कर रही हैं।
संचिका प्रणाली का प्रभाव
स्थानांतरण दर संचिका प्रणाली विखंडन और फाइलों के लेआउट से प्रभावित हो सकती है। defragmentation एक ऐसी प्रक्रिया है जिसका उपयोग डिस्क पर भौतिक रूप से निकटवर्ती क्षेत्रों में संबंधित वस्तुओं को स्थानांतरित करके डेटा को पुनः प्राप्त करने में देरी को कम करने के लिए किया जाता है।[34]कुछ परिकलक संचालन प्रणाली स्वचालित रूप से डीफ़्रेग्मेंटेशन करते हैं। हालाँकि स्वचालित डीफ़्रेग्मेंटेशन का उद्देश्य अभिगम विलंब को कम करना है, परिकलक के उपयोग में होने पर यह प्रक्रिया प्रतिक्रिया को धीमा कर सकती है।[35]
क्षेत्रीय घनत्व का प्रभाव
HDD डेटा अंतरण दर डिस्क की घूर्णी गति और डेटा अभिलेखन घनत्व पर निर्भर करती है। क्योंकि ऊष्मा और कंपन घूर्णी गति को सीमित करते हैं, क्रमिक अंतरण दरों में सुधार के लिए घनत्व बढ़ाना मुख्य तरीका बन गया है।[36]एरियाल डेंसिटी (परिकलक स्टोरेज) (बिट्स की संख्या जो डिस्क के एक निश्चित क्षेत्र में संग्रहीत की जा सकती है) को समय के साथ डिस्क में पथों की संख्या और प्रति पथ सेक्टरों की संख्या दोनों में वृद्धि करके बढ़ाया गया है। उत्तरार्द्ध किसी दिए गए आरपीएम गति के लिए डाटा स्थानांतरण दर में वृद्धि करेगा। डेटा स्थानांतरण दर के प्रदर्शन में सुधार केवल पथ की रैखिक सतह बिट घनत्व (क्षेत्रक प्रति पथ) को बढ़ाकर क्षेत्र घनत्व (परिकलक भंडारण) है। बस एक डिस्क पर पथों की संख्या बढ़ाने सेअन्वेषण समय प्रभावित हो सकता है परन्तु ग्रॉस स्थानांतरण रेट नहीं। 2011 से 2016 के लिए उद्योग पर्यवेक्षकों और विश्लेषकों के अनुसार,[37][38] "वर्तमान रोडमैप बिट घनत्व में 20% / वर्ष से अधिक सुधार की भविष्यवाणी नहीं करता है"।[39] थ्रूपुट बढ़ने के साथ अन्वेषण समय नहीं रखा है, जो स्वयं बिट घनत्व और भंडारण क्षमता में वृद्धि के साथ नहीं रखा है।
आंतरपत्रण
क्षेत्रक आंतरपत्रण डेटा दर से संबंधित एक अधिकतर अप्रचलित उपकरण विशेषता है, जब परिकलक डेटा की बड़ी निरंतर धाराओं को पढ़ने में सक्षम होने के लिए बहुत धीमा था। डेटा के अगले ब्लॉक को पढ़ने के लिए तैयार होने के लिए धीमे उपकरण के लिए समय की अनुमति देने के लिए इंटरलीविंग ने डेटा सेक्टरों के मध्य अंतराल पेश किया। इंटरलीविंग के बिना, अगला लॉजिकल क्षेत्रक उपकरण के तैयार होने से पहले रीड/राइट हेड पर पहुंच जाएगा, जिसके लिए प्रणाली को पढ़ने से पहले एक और पूर्ण डिस्क क्रांति की प्रतीक्षा करने की आवश्यकता होती है।
हालाँकि, क्योंकि इंटरलीविंग डेटा के ब्लॉक के मध्य जानबूझकर भौतिक देरी का परिचय देता है जिससे डेटा दर कम हो जाती है, आंतरपत्रण को आवश्यकता से अधिक अनुपात में सेट करने से उपकरण के लिए अनावश्यक देरी होती है जिसमें क्षेत्रों को अधिक तेज़ी से पढ़ने के लिए आवश्यक प्रदर्शन होता है। इंटरलीविंग अनुपात इसलिए सामान्यतः अंतिम उपयोगकर्ता द्वारा अपने विशेष परिकलक प्रणाली की प्रदर्शन क्षमताओं के अनुरूप चुना जाता था जब ड्राइव को पहली बार उनके प्रणाली में स्थापित किया गया था।
आधुनिक तकनीक डेटा को उतनी ही तीव्रता से पढ़ने में सक्षम है जितनी तीव्रता से इसे स्पिनिंग प्लैटर्स से प्राप्त किया जा सकता है, इसलिए इंटरलीविंग का अब उपयोग नहीं किया जाता है।
ऊर्जा की खपत
ऊर्जा की खपत तीव्रता से महत्वपूर्ण हो गई है, न केवल दूरभाष उपकरणों जैसे लैपटॉप में बल्कि परिवेषक और डेस्कटॉप बाजारों में भी महत्वपूर्ण हो गई है। डेटा केंद्र यंत्र घनत्व बढ़ने से उपकरणों को पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करने में समस्याएँ उत्पन्न हुई हैं (विशेष रूप से प्रचक्रण अप के लिए), और बाद में उत्पादित अपशिष्ट ऊष्मा से छुटकारा पाने के साथ-साथ पर्यावरण और ऊर्जा की लागत संबंधी चिंताएँ (हरित संगणना देखें)। ऊष्मा अपव्यय सीधे ऊर्जा की खपत से जुड़ा हुआ है और ड्राइव की अवस्था के रूप में, उच्च ड्राइव तापमान पर डिस्क की विफलता दर बढ़ जाती है।[40]हजारों डेस्कटॉप पीसी वाली बड़े उद्योगों के लिए इसी तरह के विवाद उपस्थित हैं। छोटे रूप कारक ड्राइव प्रायः बड़े ड्राइव की तुलना में कम ऊर्जा का उपयोग करते हैं। इस क्षेत्र में एक रोचक विकास सक्रिय रूप से अन्वेषण की गति को नियंत्रित कर रहा है ताकि शीर्ष जितनी जल्दी हो सके पहुंचने के बजाय क्षेत्रक को पढ़ने के लिए समय पर ही अपने गंतव्य पर पहुंच जाए और फिर क्षेत्रक के आने का प्रतीक्षा करना पड़े (अर्थात, घूर्णी अव्यक्ता)।[41]कई हार्ड ड्राइव उद्योग अब हरित ड्राइव का उत्पादन कर रही हैं, जिसके लिए बहुत कम ऊर्जा और शीतलन की आवश्यकता होती है। इनमें से कई हरित ड्राइव धीमी गति से घूमते हैं (7,200, 10,000 या 15,000 आरपीएम की तुलना में <5,400 आरपीएम) जिससे कम ऊष्मा उत्पन्न होती है। डिस्क के उपयोग में न होने पर ड्राइव शीर्ष को पार्क करके ऊर्जा की खपत को कम किया जा सकता है, घर्षण को कम किया जा सकता है, प्रचक्रण गति को समायोजित किया जा सकता है,[42]और उपयोग में न होने पर आंतरिक घटकों को अक्षम किया जा सकता है।[43]
ड्राइव अधिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं, संक्षेप में, प्रारंभ करते समय (प्रचक्रित)। यद्यपि कुल ऊर्जा खपत पर इसका सीधा प्रभाव नहीं पड़ता है, ऊर्जा आपूर्ति से मांग की जाने वाली अधिकतम ऊर्जा और इसलिए इसकी आवश्यक अनुमतांक, जब वे प्रचक्रण करते हैं तो नियंत्रित करके कई ड्राइव वाले प्रणाली में कम किया जा सकता है।
- एससीएसआई हार्ड डिस्क ड्राइव पर, एससीएसआई नियंत्रक ड्राइव के प्रचक्रित और चक्रण निम्नगामी को सीधे नियंत्रित कर सकता है।
- कुछ समानांतर एटीए (PATA) और अनुक्रमी एटीए (SATA) हार्ड डिस्क ड्राइव आधार (PUIS) में शक्तिप्रापक का समर्थन करते हैं: प्रत्येक ड्राइव तब तक प्रचक्रण नहीं होती है जब तक कि नियंत्रक या प्रणाली बॉयस ऐसा करने के लिए एक विशिष्ट संकेत जारी नहीं करता है। यह प्रणाली को डिस्क प्रारंभन को स्थिर करने और स्विच-ऑन पर अधिकतम ऊर्जा की मांग को सीमित करने की अनुमति देता है।
- कुछ एसएटीए II और बाद के हार्ड डिस्क ड्राइव कंपित प्रचक्रित का समर्थन करते हैं। जिससे परिकलक स्वोत्थान के पर्यन्त ऊर्जा आपूर्ति पर भार को कम करने के क्रम में ड्राइव को प्रचक्रण करने की अनुमति देता है।[44]
अधिकांश हार्ड डिस्क ड्राइव आज कुछ प्रकार के ऊर्जा प्रबंधन का समर्थन करते हैं जो कई विशिष्ट ऊर्जा प्रणाली का उपयोग करते हैं जो प्रदर्शन को कम करके ऊर्जा बचाते हैं। जब क्रियान्वित किया जाता है तो एचडीडी ड्राइव उपयोग के कार्य के रूप में एक पूर्ण ऊर्जा प्रणाली के मध्य एक या अधिक ऊर्जा बचत प्रणाली में परिवर्तित हो जाएगा। सबसे गहन प्रणाली से पुनर्प्राप्ति, जिसे सामान्यतः स्लीप कहा जाता है, जिसमें कई सेकंड तक का समय लग सकता है।[45]
संक्षोभ प्रतिरोध
संक्षोभ प्रतिरोध दूरभाष उपकरणों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। कुछ लैपटॉप में अब सक्रिय हार्ड ड्राइव सुरक्षा सम्मिलित है जो यंत्र के गिराए जाने पर डिस्क शीर्ष को पार्क कर देता है, आशा है कि प्रभाव से पूर्व, ऐसी घटना में जीवित रहने का सबसे बड़ा संभावित अवसर प्रदान करने के लिए हैं। संचालन के लिए अधिकतम संक्षोभ सहनशीलता 350 गुरुत्वाकर्षण त्वरण और गैर-संचालन के लिए 1,000 गुरुत्वाकर्षण त्वरण है।[46]
एसएमआर ड्राइव
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हार्ड ड्राइव जो शिंगल चुंबकीय अभिलेखन (SMR) का उपयोग करते हैं, पारंपरिक (CMR) ड्राइव से लेखन प्रदर्शन विशेषताओं में महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होते हैं। विशेष रूप से, निरंतर यादृच्छिक लेखन एसएमआर ड्राइव पर काफी धीमे होते हैं।[47] चूंकि एसएमआर प्रौद्योगिकी लेखन प्रदर्शन में गिरावट का कारण बनती है, संकर एसएमआर प्रौद्योगिकी के साथ कुछ नए एचडीडी (एसएमआर भाग और सीएमआर भाग के अनुपात को गतिशील रूप से समायोजित करना संभव बनाते हैं) में विभिन्न एसएमआर/सीएमआर अनुपात के अंतर्गत विभिन्न विशेषताएं हो सकती हैं।[48]
ठोस अवस्था ड्राइव की तुलना
ठोस अवस्था युक्ति (SSDs) में प्रगामी भाँग नहीं होते हैं। यांत्रिक उपकरण घटकों के संचलन से संबंधित अधिकांश गुण उनके प्रदर्शन को मापने में अनुप्रयुक्त नहीं होते हैं, परन्तु वे कुछ विद्युत आधारित तत्वों से प्रभावित होते हैं जो मापने योग्य की अभिगम में विलंब का कारण बनते हैं।[49]
अन्वेषण समय का मापन केवल भंडारण युक्ति में मेमोरी पर एक विशेष स्थान तैयार करने वाले विद्युतीय परिपथ का परीक्षण कर रहा है। विशिष्ट एसएसडी का समय 0.08 और 0.16 एमएस के मध्य होगा।[16]
स्फुर मेमोरी-आधारित एसएसडी को एकीकरण की आवश्यकता नहीं होती है। हालाँकि, क्योंकि संचिका प्रणाली डेटा के पेज लिखते हैं जो एसएसडी द्वारा प्रबंधित डेटा के खंड (256KB से 4MB तक, इसलिए 128 से 256 पृष्ठ प्रति खंड) की तुलना में छोटे (2K, 4K, 8K, या 16K) हैं। समय के साथ, एक एसएसडी का लेखन प्रदर्शन कम हो सकता है क्योंकि ड्राइव उन पृष्ठों से भरा हो जाता है जो आंशिक हैं या संचिका प्रणाली द्वारा आवश्यक नहीं हैं। इसे प्रणाली या आंतरिक अपशिष्ट संग्रह (SSD) से ट्रिम संकेत द्वारा सुधारा जा सकता है। स्फुर मेमोरी समय के साथ खराब हो जाती है क्योंकि इसे बार-बार लिखा जाता है; एकीकरण के लिए आवश्यक लेखन के बिना गति लाभ के ड्राइव को खराब कर देते हैं।
यह भी देखें
- वीआरपीएम
- संकर ड्राइव
- आईओपीएस
- मानक रैड स्तर
संदर्भ
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