Por que os HDDs sofrem perda de desempenho devido à diminuição da capacidade?

Question

Hoje eu estava pesquisando a minha folha de dados do HDD (um Western Digital 500GB WD5000BPKT) e notei que para toda a sua família, a linha "Desempenho" da unidade Host de / para (sustentada) "está diminuindo nominalmente no desempenho de leitura e gravação devido a uma diminuição de capacidade:

Issomefazpensarporquê.Nãonoteinenhumoutroparâmetroquediferenestatabela,excetopelacapacidadedodispositivo(750GBa160GB).Eutambémprocureipor outras famílias e encontrei o mesmo comportamento (Samsung e Seagate não mostre esses parâmetros de desempenho em suas folhas de dados).

Então, considerando que todos os discos pertencem à mesma família e são essencialmente os mesmos, alguém conhece a razão física exata para esse comportamento?

    

Answer 1

A densidade de armazenamento dos discos rígidos maiores é maior que as densidades dos menores. Com a mesma velocidade de rotação (7200 RPM), isso significa que os dados podem ser lidos / gravados com mais rapidez.

De Densidade de armazenamento da memória # Efeitos no desempenho - Wikipédia, a enciclopédia livre :

Increasing storage density of a medium almost always improves the transfer speed at which that medium can operate. This is most obvious when considering various disk-based media, where the storage elements are spread over the surface of the disk and must be physically rotated under the "head" in order to be read or written. Higher density means more data moves under the head for any given mechanical movement.

Considering the floppy disk as a basic example, we can calculate the effective transfer speed by determining how fast the bits move under the head. A standard 3½" floppy disk spins at 300 rpm, and the innermost track about 66 mm long (10.5 mm radius). At 300 rpm the linear speed of the media under the head is thus about 66 mm x 300 rpm = 19800 mm/minute, or 330 mm/s. Along that track the bits are stored at a density of 686 bit/mm, which means that the head sees 686 bit/mm x 330 mm/s = 226,380 bit/s (or 28.3 KiB/s).

Now consider an improvement to the design that doubles the density of the bits by reducing sample length and keeping the same track spacing. This would immediately result in a doubling of transfer speed because the bits would be passing under the head twice as fast. Early floppy disk interfaces were originally designed with 250 kbit/s transfer speeds in mind, and were already being outperformed with the introduction of the "high density" 1.44 MB (1,440 KiB) floppies in the 1980s. The vast majority of PCs included interfaces designed for high density drives that ran at 500 kbit/s instead. These too were completely overwhelmed by newer devices like the LS-120, which were forced to use higher-speed interfaces such as IDE.

(ênfase minha)

    

Answer 2

Bem, todas as unidades são supostamente do mesmo tamanho (como em altura, largura, profundidade). Então, para encaixar mais dados nesse tamanho, os dados precisam ser compactados em maior densidade.

As partes móveis (como a cabeça) nos HDDs provavelmente se movem na mesma velocidade.

Assim, se você aumentar a densidade de dados, mas a velocidade com que você se move sobre esses dados permanecer constante, você aumentará a taxa de transferência geral.

    

Answer 3

Eu acredito que o Advanced Format se refere ao uso de setores 4k ao invés de 512 bytes. Entre outras coisas, essa mudança significou que menos bits no prato precisavam ser usados para códigos ECC. Como resultado, um número um pouco menor de bits precisa ser lido para obter uma determinada quantidade de dados da unidade; com tudo o mais, isso resultaria em uma taxa de transferência máxima um pouco maior. Esta é provavelmente a explicação para a diferença entre os dois discos de 500MB.

    

Answer 4

Bem, apenas um palpite, mas:

Um disco rígido é dividido em várias faixas, cada uma dividida em vários blocos igualmente grandes.

Ao ler os dados, um disco rígido move primeiro a cabeça para o caminho correto e aguarda até que o disco tenha girado para o bloco direito. Para uma leitura consecutiva de arquivos maiores abrangendo vários blocos e trilhas, esse movimento tem que acontecer com bastante frequência. (ainda mais com maior fragmentação)

As unidades maiores têm uma taxa maior de dados armazenados em cada faixa ou contêm um disco adicional. Dessa forma, a cabeça não é forçada a mover isso com freqüência, o que efetivamente aumenta a taxa de transferência.

(leia sobre os tempos de acesso em wikipedia )

    

Answer 5

Além de maiores densidades de bits, outra possível resposta é que os HDs maiores possuem MAIS discos / discos. Com mais pratos, você vê mais bits ao mesmo tempo sem ter que mover as cabeças de leitura. Além disso, algumas unidades vão para pratos de 2 faces com o mesmo efeito