Questão Por que o desempenho de um disco rígido regular diminui ao longo da duração de um benchmark, enquanto o SSD não?


Eu uso o HD Tune para medir o desempenho do disco rígido. Os testes normalmente levam de 2 a 3 minutos e a taxa de transferência de um disco rígido regular diminui drasticamente à medida que o teste chega ao fim.

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No entanto, o desempenho da unidade SSD permanece o mesmo ao longo (foto abaixo) da vida útil do teste. Isso acontece em todos os meus computadores. Por que é que?

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origem


Pode ser bom saber o que o teste está realmente fazendo nos bastidores. - jmreicha
... e o que os gráficos representam. A taxa de transferência (lida) (conforme indicado pela linha azul) não é tão significativa para o (total) tempo de acesso como a latência rotacional (média) e o tempo de busca (típico) de um HDD. A forma dessa linha azul não é um indicador de desempenho. - sawdust
Eu tenho quatro ssd no ataque 0 (manter backups é claro). Estou ficando em torno de 650-700 Mb / s. O HDTune é um ótimo software. - ctilley79
Eu acho que o título é enganoso. Não é verdade que os discos rígidos mantêm o desempenho ao longo do tempo, mas os estados sólidos se degradam devido a alguma degradação física de muitas gravações? - mowwwalker


Respostas:


O HD mecânico está sendo escaneado de fora para dentro. Como o disco está girando a uma constante de 7200 rpm, ele está cobrindo mais dados por segundo do lado de fora do que do lado de dentro.


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Eu conversei com um profissional do HDD recentemente. Ele disse que a relação de velocidade do exterior do HDD para o interior é de cerca de 1,8. - Deltik
@Deltik: que combina muito bem com as informações do gráfico! - Dancrumb
Todo mundo se dirige ao disco rígido, mas ninguém fala do SSD :-) - hexafraction
Para adicionar à resposta, o relacionamento é simplesmente: taxa de dados = velocidade angular * raio, com velocidade angular sendo constante para os HDDs. Portanto, as velocidades de transferência são diretamente proporcionais aos raios na borda externa do disco vs. ao longo dos setores internos. Isso seria cerca de 1,8 segundo @Deltik.
E quão rápido a unidade SSD gira? - j_kubik


Na verdade, o que você está vendo no eixo X não corresponde ao "tempo", mas à "área física" do seu disco. Quer dizer, se o seu disco tiver 250GB (100% da sua capacidade), o 0-10 significará os primeiros 25GB do seu disco, 10-20 significará a segunda parte de 25GB do seu disco, e isso vai até todos os seus 250GB ( qual é o 100%).

O desempenho do seu HDD não diminui com o tempo, mas diminui devido ao efeito físico causado pelo 'efeito de rotação' do seu disco (isso não acontece no seu SSD). A área de 0-10% do seu disco rígido corresponde à área externa do disco, o que aumenta a velocidade de leitura porque a velocidade linear dessa área é maior em comparação com a área interna do seu disco (a última 90-100 % do seu disco, por exemplo). Isso dá a impressão de que o desempenho do seu disco rígido está diminuindo do primeiro ao último setor do disco (na verdade, como você pode ver na primeira foto), já que todos os SSDs são baseados em memórias de acesso aleatório, todas usáveis ​​" área "do seu SSD tem a mesma velocidade e tempos de acesso, o que corresponde a um desempenho linear em todo o disco. Isso também explica por que os sistemas operacionais geralmente usam a primeira "área" e as primeiras seções de disco dos discos rígidos ... Por exemplo, o Windows inicializará mais rapidamente e tornará as E / Ss de disco melhores do que se estivessem instaladas no último disco rígido. setores.

PS: Como você pode ver na sua primeira foto, os discos rígidos geralmente têm uma perda de desempenho de 40 a 50% ao comparar o primeiro setor com a velocidade de leitura do último setor.

Referência:

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Vocês devem mencionar que os HDDs modernos usam gravação de bit de zona, onde os dados registrados são vinculados à velocidade linear (ou densidade de área), em vez de usar velocidade angular constante. Confira a velocidade de leitura (estável) de um disco rígido antigo que usa velocidade angular constante: hdtune.com/results/Conner_CP3204F.gif  BTW não é "externo"e"interno""áreas do disco", mas o exterior e interior trilhas. - sawdust
Boa explicação ... exceto que os tempos de busca não são reduzidos em grande parte, 450%, ou de forma significativa. A parte dominante do tempo de busca é a rotação. - Ben Voigt
@BenVoigt "A parte dominante do tempo de busca é a rotação"- Você está confuso procurar tempo com tempo de acesso (que é a soma do tempo de busca, latência rotacional, tempo de R / W dos dados, tempos de transferência do barramento SATA mais tempo de processamento de comando e resposta). A latência rotacional é uma variável aleatória que o usuário ou sistema operacional não pode controlar / prever. Mas o usuário / SO pode ser capaz de controlar ou reduzir os tempos de busca com otimizações como desfragmentação / compactação dos arquivos e / ou ordenação / operações de disco em laddering. - sawdust
@sawdust: A latência rotacional pode ser controlada, colocando os dados sequencialmente na ordem em que são necessários. Mas esse é um tópico completamente diferente das diferenças lineares de velocidade entre o interior e o exterior do prato. A simples colocação de dados na parte externa do prato não ajuda o desempenho em nenhum lugar perto de 450%, conforme reivindicado. - Ben Voigt
@BenVoigt: Não, aquela velha unidade de Conner (não é "minha") consertou 5400 rpm e não tem gravação de bits zonados, portanto, a taxa de transferência de leitura estável. Eu incluí esse link para mostrar que se o OP quiser uma curva de taxa de transferência fixa como um SSD, ele terá que desistir da capacidade extra oferecida pela ZBR. (Claro que provavelmente não há HDDs sem ZBR em produção). - sawdust


Nice respostas acima, mas há pouca noção de tamanho angular de um setor no cilindro externo vs cilindro interno.

A resposta: gravação de bits zoneados (ZBR) é a causa. Porque faixas internas têm setores com tamanho angular maior, então eles demoram mais tempo para ler enquanto o disco faz um giro sob a cabeça com velocidade angular constante (rpm).

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Detalhes: em Você não conhece Jack sobre Discos, por Dave Anderson, 1 de junho de 2003

... Todas as faixas dentro de uma determinada zona tinham o mesmo número de setores. Uma faixa em uma zona próxima ao diâmetro externo do disco, no entanto, pode ter 50% mais setores do que uma trilha em uma zona próxima ao diâmetro interno do mesmo disco. Isso seria verdade para uma unidade de 3,5 polegadas. A vantagem que o ZBR fornece varia de acordo com o tamanho do material e é uma função do tamanho relativo do raio externo da banda de gravação para o interior. Drives hoje geralmente tem 15 a 25 zonas. A ZBR agregou grande valor: 25% ou mais de capacidade sem custo adicional de material em uma unidade de 5,25 polegadas, o fator de forma predominante quando a ZBR apareceu pela primeira vez. Isso obrigou a indústria a adotar uma interface mais inteligente - uma que escondesse as complexidades da ZBR e, ao mesmo tempo, ocultasse os problemas de geometria e de bloqueio incorreto ao puxar essa funcionalidade para a unidade também. ...


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Seu disco rígido gira a uma taxa constante, 7200RPM ou qualquer outra coisa. o benchmark começa na parte externa do disco, onde o raio é maior e, portanto, a velocidade linear é mais rápida (uma rotação em 1/120 de segundo tem maior distância (proporcional ao raio) e, portanto, mais bits lidos nesse tempo período), enquanto dentro do disco, o raio é menor, e assim menos bits são lidos para a mesma distância angular (uma rotação em 1/120 de um segundo com raio menor implica menor circunferência varrida e, portanto, menos bits lidos.

Assumindo um raio externo de cerca de 2,8 pol e um raio interno de 1,6 pol (devido à perda de fuso, espaço de alinhamento extra, zonas de pouso), a perda de desempenho no interior é de aproximadamente 1,8.

Observe que o jitter é causado por jitter de carga do sistema ou ruído nos cabos, entre outros fatores.

Além disso, abordar o SSD e não apenas o disco rígido é ter uma rede eletronicamente de conexões configuradas (não mecânicas) e, portanto, os únicos atrasos são a latência do fio (na memória real) e o acesso "varre" os dados em blocos , mantendo a velocidade e a taxa de bits constantes, limitadas apenas pelos circuitos.


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