Tooprogram.ru

Компьютерный справочник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Мощность жесткого диска

Какое энергопотребление используют жесткие диски при разных объемах?

Всем привет! Тема сегодняшнего поста — энергопотребление HDD. Разберем, сколько ватт потребляет жесткий диск и как узнать это, если нет данных.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

Немного об устройстве винчестера

Как вы уже знаете, HDD — это один или несколько магнитных дисков, данные с которых считываются с помощью специальной головки. Она парит над поверхностью, но не касается ее.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Падение головки на намагниченную поверхность — такая же поломка, как, например, выход из строя электропривода. Технически это похоже на виниловую пластинку: данные записаны вдоль своеобразных дорожек.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Разница в том, что дорожки идут не от края к центру, как у пластинки, а от центра к краю. Для того, чтобы вращать магнитный диск, подставляя сектора с информацией под головку, используется шпиндель, который оборудован электромотором.

p, blockquote 4,0,1,0,0 —>

Именно этот мотор — основной потребитель электрической энергии в харде. Все прочие компоненты (сама считывающая головка, кеш-память, микросхемы управления и т. д.) потребляют ее существенно меньше.

Об энергопотреблении

Вопреки распространенному заблуждению, потребляемая мощность не зависит от объема накопителя. Так, HDD на 500gb, на 1 тб, на 2 TB, на 4 TB и даже на 6 тб, если они одного бренда и из одной линейки, будут потреблять одинаковое количество электрической энергии.На этот показатель также влияет скорость вращения шпинделя. У винчестеров с 5400 оборотами в минуту энергопотребление меньше, так как электромотору приходится приложить меньше усилий. Впрочем, сегодня такие накопители почти не попадаются: почти все современные харды имеют скорость вращения 7200 RPM.

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

Ну, и теперь сами цифры. В среднем, хард размером 3,5 дюйма потребляет в режиме записи/чтения около 5 Вт, а в холостом режиме 2–3 Вт. Больше всего энергии в компьютере расходуется на старте, во время загрузки операционной системы. Потребление может доходить до 15–20 Вт.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Повторяю, речь идет о современных оптимизированных накопителях. У старых моделей эти показатели могут быть выше.

HDD форм-фактора 2,5 дюйма, которые используются в ноутбуке, потребляют меньше энергии: магнитный диск меньшего диаметра имеет меньшую массу, поэтому для приведения его в движение следует приложить меньшее усилие.

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

В среднем, в режиме чтения/записи расходуется 3–4 Вт, а на холостом ходу 1–2 Вт. При загрузке ОС потребление редко превышает величину 10–15 Вт.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

Как снизить

Как видите, магнитный накопитель — один из наименее энергоемких комплектующих. Закономерный вопрос: можно ли это энергопотребление еще как то снизить?

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

Увы, но нет. В нормальном режиме работы — при запуске программ и игр, просмотре фильмов и прослушивании музыки, процессор постоянно будет обращаться к накопителю, чтобы получить хранимые на нем данные.

Впрочем, при таком потреблении хард — не тот компонент, благодаря которому получится значительно снизить расход энергии. «Плясать» нужно немного в другом направлении — снижать энергопотребление процессором и видеокартой.

p, blockquote 13,0,0,0,0 —>

Также для вас будут полезны статьи « Проверка скорости винчестера » и «Влияет ли HDD на производительность в играх».

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

Напоминаю, что подписавшись на новостную рассылку, вы будете в числе первых получать уведомления о публикации новых материалов. До скорых встреч, друзья!

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

p, blockquote 16,0,0,0,0 —> p, blockquote 17,0,0,0,1 —>

Сколько ватт потребляет жесткий диск

Стандартный винчестер потребляет относительно немного электроэнергии, при включении в работу за счет пускового тока потребление жесткого диска ограничивается 5 – 30 Вт, в режимах работы и ожидания потребление электроэнергии до 1 Вт.

Потребление энергии жестким диском зависит от скорости вращения, чем быстрее работает винчестер, тем больше энергопотребление. В свою очередь, потребление электроэнергии влияет на температуру накопительного устройства, от которой зависит долговечность и надежность жесткого диска. 1 о С температуры накопителя эквивалентен его 10% росту рабочего срока жизни.

Поэтому логичнее предположить, что энергопотребление жесткого диска связано не с экономией электроэнергии, а его долговечностью и надежной работой. Если экономить, то нужно просто отключить все дополнительные порты, снизить уровень охлаждения и т. д.

Таблица №1. Потребление мощности различными моделями жестких дисков в разных рабочих режимах

Для вычисления энергопотребления накопителей, применяемых в профессиональной сфере необходимо рассмотреть по их полной загруженности и работе с различными скоростями вращения шпинделя и спецификациями SCSI, SAS.

Спецификации по энергопотреблению указывают паспортные данные производителей с нижними и верхними или типичными значениями потребления мощностей, они зачастую не соответствуют действительному потреблению электроэнергии, поэтому было проведено контрольное тестирование некоторых образцов «винчестеров».

Тестовое исследование энергопотребления жесткого диска

На контрольном тесте использовалась следующая комплектация:

  1. Процессор Pentium 4
  2. Материнская плата Gigabyte GA-8KNXP Ultra-64
  3. Две линейки системная память на 256 Мбайт DDR400
  4. Основной накопитель Maxtor 6E040L0
  5. Блок питания на 400 ватт
Читать еще:  Как посмотреть скорость роутера

Измерение проводилось в режиме простоя при обычном вращении (Idle), чтении (Read), поиске (Seek), записи (Write), и при тихом поиске. Производился замер нагрузки при пуске во время включения (Start). Измерение этих параметров позволяет получить наиболее точную картинку по энергоэффективности и по минимальному нагреву «винчестеров». Задание на выбор режима работы жесткого диска определяется в программе AIDA32 Disk Benchmark в Windows XP Professional SP2.

Таблица №2. Энергопотребление накопителей в различных режимах

Тест показывает, что накопитель, использующий интерфейс SAS потребляет гораздо больший ток чем с жесткий диск с интерфейсом SCSI примерно от 200 до 470 мА или 1 – 2,4 Вт.

Самые энергоэкономичные диски – это WD Raptorскорость вращения шпинделя 10000 об/мин и Seagate Barracuda 7200, контроллер, используемый этими дисками во время передачи данных использует только 2,5 Вт.

Результаты тестов дают возможность убедиться, что соответствие данных паспорта с действительными происходит только в режиме Idle.

Самая большая нагрузка жесткого диска происходит в стартовом режиме до 30 Вт.

SCSI-диски Fujitsu являются лучшими по энергопотреблению для использования в персональных компьютерах, они укладываются в мощность до 14 Вт.

Формулы расчета энергопотребления жесткого диска

Ток потребления в режимах работы из вышеприведенной таблицы помноженный на процент занятости по времени нахождения в соответствующем режиме работы.

Энергопотребление зависит также от операций ввода и вывода,или блока случайного доступапри использовании шины +5 В, накопитель потребляет значительно большую мощность чем при поиске, используя шину +12 В – наоборот, из-за увеличения времени перемещения между блоками чтения и записи.

В использовании экономичных жестких дисков весьма заинтересованы большие серверные системы, имеющие в своей комплектации не одну сотню или даже тысячи накопителей. Пользователи, рассчитывающие сделать на своем компьютере эффективный апгрейд также, могут задуматься об использовании экономичной модели, жесткие диски WD могут составить конкуренцию многим моделям накопителей.

Сколько энергии потребляет материнская плата и центральный процессор

Потребление материнской платой складывается из энергопотребления всеми устройствами, составляющими ее комплектацию, в нее входят стабилизаторы напряжения, контроллеры и мосты, от «материнки» зависит энергопотребление памяти и центрального процессора. Материнская плата может потреблять от 10 – 15 Вт до 30 – 50 Вт.

Энергопотребление процессора обуславливается работой стабилизаторов напряжения, включенных в состав материнской платы, и составляет от12 – 30 до 30 – 50 ватт.

Самые большие HDD: выбор ZOOM

Огромные HDD: кому они нужны?

Современные материнские платы оснащаются большим количеством SATA-разъемов. Как правило, они имеют несколько слотов под скоростные SSD накопители последнего поколения. При таком раскладе, казалось бы, пользователи не должны испытывать нехватки дискового пространства. Кажется, что самая оптимальная стратегия относительно расширения хранилищ заключается в последовательной покупке носителей на 1-2 терабайта по мере необходимости.

С одной стороны, это действительно так. Небольшие накопители имеют самое лучшее соотношение цены за гигабайт, и парочки таких в большинстве случаев хватит для домашней медиа-коллекции. Однако существуют пользователи, которым необходимы большие объемы информации «здесь и сразу». Для них многие производители выпускают жесткие диски на 12, 14 и даже 16 ТБ. Чаще всего такие комплектующие имеют сугубо профессиональное назначение. Например, видеомонтажер, создающий длительные ролики в формате 4К с легкостью сможет заполнить контентом даже самый большой винчестер.

Но не все HDD предназначены для домашнего пользования, пусть даже и профессионального. Существуют жесткие диски, обладающие повышенной защитой от физического воздействия. Другие имеют колоссальный ресурс перезаписи информации. Третьи практически не шумят и не вибрируют даже под нагрузкой. Обычно все три типа HDD используются в больших сетевых хранилищах и серверных массивах. Понятно, что они не ограничиваются 16 ТБ: их размеры могут быть в несколько раз больше. Однако частным покупателям сейчас доступны именно диски до 16 ТБ – и они вполне подойдут даже для небольших серверов.

Как это работает и кто это производит?

Независимо от того, какой тип HDD вам требуется (простой для дома или надежный для сетевого хранилища), все они базируются на одной технологии, которая и позволяет создавать накопители с такими большими объемами. Всего несколько лет назад жесткий диск не представлял собой ничего кроме считывающей головки, пластины и контроллера. На горизонте не виднелось и намека на появление инновационной технологии. Однако в какой-то момент все производители стали использовать гелий, который позволяет избежать турбулентности при высоких оборотах шпинделя и использовать минимальный зазор между магнитной головкой и поверхностью пластины. Благодаря этому увеличились не только объемы, но и скорость накопителей.

На данный момент насчитывается три компании, которые усердно конкурируют между собой за первенство. Это Seagate Technology, Toshiba Corporation и Western Digital Corporation. Вы скажите, что есть и другие производители? Например, Maxtor или SanDisk. Когда-то это были самостоятельные боевые единицы на рынке, однако со временем они перешли в статус дочерних компаний и были выкуплены более крупными корпорациями. Давайте посмотрим, что предлагает нам каждый производитель.

Читать еще:  Как посмотреть параметры роутера

Seagate BarraCuda Pro 14 TB

Компания Seagate предлагает пользователям самый обширный выбор. Он выпускают сразу множество линеек накопителей. Одна из самых производительных, обладающая большими объемами – BarraCuda, которая делится на три подгруппы.

Первая предназначена для портативных устройств, максимальный объем таких дисков – 5 ТБ. Гарантия на продукцию – 2 года. Вторая – что-то среднее между компактными жесткими дисками для ноутбуков и премиальными HDD. Здесь уже скорость вращения шпинделя составляет 7200 об/мин в отличие от 2,5-дюймовых вариантов. Также увеличена гарантия до 5 лет. И самая “нафаршированная” – BarraCuda Pro, которая имеет самые высокие скоростные показатели, а также обладает самыми большими объемами (до 14 ТБ). Она-то нас и интересует.

Жесткие диски линейки PRO оснащаются 26-мегабайтным кэшем. Уровень потребления находится на довольно низких значениях: 6,9 Вт под нагрузкой. В режиме простоя аппетит HDD падает до 5 Вт. Скорости чтения и записи находятся на уровне 250 Мбайт/с, что практически полностью подтверждает обещания разработчиков. Несмотря на плотную компановку, PRO-винчестеры даже во время многочасового копирования не греются выше 42 градусов по Цельсию. Производитель заявляет об одном миллионе часов до полной выработки на отказ. Думаем, этого хватит, чтобы пару раз проапгредить свой компьютер без замены жесткого диска.

Toshiba N300 16 TB

Японские компании традиционно не собираются уступать своим конкурентам. Корпорация Toshiba в прошлом году представила две линейки, имеющие большие объемы: N300 и X300. Максимальная ёмкость обеих – 16 ТБ. По сравнению со своими предшественниками, они предлагают покупателям в два раза увеличенный размер буфера: с 256 до 512 Мбайт. В основе конструкции также используется 9-дисковый механизм с гелиевым уплотнителем. Форм-фактор – 3,5 дюйма.

Отличительной чертой жестких дисков Toshiba является технология минимизации вибрационных воздействий за счет улучшенной системы компенсации вращательных колебаний. Благодаря этому их NAS-накопители даже под тяжелой нагрузкой практически не слышно. Однако гарантия не такая большая, как у SeaGate: она составляет всего лишь 3 года.

В пике HDD потребляют 7 Вт, а в простое – 4 Вт. Заявленная скорость – 270 Мбайт/с. Уровень задержки находится на очень низком уровне и составляет всего лишь 4 мс. Время выработки на отказ чуть больше 1,2 миллиона часов. Получается, что за счет сниженной гарантии мы получим слегка большую производительность. Что выбирать – решать только вам.

Seagate IronWolf 16TB

BarraCuda – не единственная линейка в категории “тяжеловесов” у американской компании. IronWolf –серия, которая стоит слегка дороже. За переплату вы получите уже не 14, а 16 ТБ. И хоть производитель заявляет более низкие скоростные показатели (на уровне 210 Мбайт/с), синтетические тесты показывают лучшие результаты. Около 280 Мбайт/с во время чтения и 260 Мбайт/с во время записи. Скорость доступа при этом составляет около 11 мс, что довольно много.

Seagate позиционируют эти HDD как идеальное решение для RAID-массивов из-за технологии AgileArray, согласно которой улучшается двухплоскостная балансировка и оптимизация в конструкциях с несколькими отсеками.

Время выработки на отказ стандартное – составляет 1 миллион часов. Рабочая нагрузка находится в значениях около 180 ТБ в год. Гарантия не такая большая – 3 года. Кэш-память тоже не блещет рекордными значениями – всего 256 Мбайт. Пользователи также отмечают довольно сильный шум устройств во время длительной нагрузки. Получается, что многие характеристики оставляют желать лучшего, но вот скорость – чуть ли не лучшая среди конкурентов.

WD Ultrastar DC HC530 14 TB

Пожалуй, одна из самых популярных моделей на рынке, которая встречается в наличии в большинстве магазинов компьютерной техники. Она увидела свет в 2018 году и до сих пор пользуется большим спросом. И это не удивительно, ведь это один из самых доступных HDD, учитывая отличные скоростные показатели. Различные синтетические бенчмарки регистрируют значения от 260 до 280 Мбайт/с. При этом температура в пике достигает около 35 градусов при температуре окружающей среды около 20 градусов – это отличные результаты, на наш взгляд.

Даже по вторичным характеристикам HDD не уступает другим дискам. Его буферная память составляет приличные 512 Мбайт. Скорость вращения, разумеется, 7200 об/мин. А время выработки на отказ даже превышает стандартные показатели – здесь это 2,5 миллиона часов. Гарантия на устройство при этом составляет 5 лет. Единственное, потребляемая мощность слегка высоковата – это 5 Вт в режиме простоя и 9 Вт в пике. Тем не менее, это шикарный накопитель за свои деньги – около 28 000 рублей.

Читать еще:  Как подключить роутер к кабельному интернету

Seagate SkyHawk AI 16 TB

Не зря мы добавили в наш обзор так много моделей компании Seagate. Они предоставляют покупателям большой выбор в зависимости от потребностей. SkyHawk – первые жесткие диски, спроектированные специально для интеллектуальных систем видеонаблюдения. Разработчик заявляет поддержку масштабируемых нагрузок и одновременной бесперебойной записи с 64 HD-камер. Сейчас, конечно, это далеко не единственный представитель в своем роде. Но он был одним из первопроходцев среди конкурентов, поэтому до сих пор является одним из лучших решений в классе.

Количество поддерживаемых дисковых отсеков огромное – 16 и более. Скорость чтения и записи ничем не выделяется среди остальных HDD. Здесь это 250 Мбайт/с не зависимо от объема (от 10 и до 16 TБ). Время наработки на отказ не такое большое, как у WD: 1,5 миллиона часов, но, думаем, вам хватит. Вес устройства – 670 грамм, что является приемлемым значением для подобных накопителей. Отличительная особенность девайса – бесплатная двухлетняя подписка на план восстановления данных Rescue. Можно даже не создавать RAID, чтобы обезопасить свои данные. Гарантия производителя – 5 лет.

Мощность жесткого диска

Войти

Энергопотребление 3.5» жёсткого диска

Я решил поплотнее разобраться с ситуацией, когда БП не хватет для полдюжины дисков. HDD заслуживают отдельного поста.

Начнём с WD. Эта уважаемая компания вообще решила, что чем потребитель меньше знает, тем лучше, и публикует всё меньше и меньше технической информации о жёстких дисках. Поэтому продукты WD оценим по тестам.


Рис из статьи. Энергопотребление 4 моделей дисков компании WD (напомню, Hitachi Global Storage Technologies — подразделение WD).
Темный тон — мощность, потребляемая по 5В и нижняя цифра; светлый тон — по 12В; верхняя цифра — суммарная мощность. UPD Прим. см также 1-ый коммент к этому посту, от scream_r
При чтении, записи и случайном чтении на 5В цепь приходится от 26% до 74% энергопотребления, в среднем — 45%

Давайте посмотрим на актуальные диски Seagate, Seagate Desktop HDD, Product Manual, ST4000DM000,ST3000DM003 — это новейшие 4 и 3 терабайтные диски, стр 15.

Table 2 DC power requirements (3TB and 4TB)
Power dissipation Avg (watts 25° C) Avg 5V typ amps Avg 12V typ amps

Sleep 0.750 0.138 0.005

При работе по 5В потребляется 32% мощности. Приятно, что паспотрные цифры по Seagate в целом бьются с замерами на дисках WD.

(Позже нам понадобится ещё один параметр, стр 16, Voltage tolerance (including noise): 5V ±5%; 12V ±10%.)

Это были установившиеся средние цифры. Чтобы увидеть пиковые, нужны осциллограмы. Раньше их публиковали, ср Product Manual Barracuda 7200.7 Serial ATA — это довольно старые (

2003 г) диски.
На стр 8 (с сокращениями)
Table 5: DC power requirements (example of 160GB and 200GB models not supporting NCQ)
Power dissipation Average (watts, 25° C) 5V typ amps 12V typ amps
Spinup — — 2.8 (peak)
Idle 7.5 0.482 0.424
Operating 12.1 0.638 0.739
Standby/Sleep 2.0 0.367 0.014

Стр 9 — осцилограммы энергопотребления по 5 и 12 В


Из них видно, что в таблицах не зря упомянут усреднённый ток. При работе по 5В он заявлен 0.638 А, но похоже, реально он принимает только значения 0.45 и 0.95А (+48%), между которыми колеблется. Полагаю, одно из значений соответствует считыванию, а другое — поиску (не поручусь — куда большее, а куда — меньшее ;). При раскрутке диска по 5B пиковое потребление превышает среднее рабочее более чем вдвое.

Картинка по 12В зрительно похожа, но здорово отличается по цифрам. При работе мгновенное значение тока часто оказывается возле нуля, а максимальное лишь незначительно превосходит заявленное в таблице. На старте указанные 2.8А по 12B, судя по графику — именно пиковые, достигаемые на столь короткие доли секунды, что на графике таких токов и не видно.

За последние годы конструкции дисков сильно продвинулись. Но не изменился характер работы диска — позиционируем головку, читаем, позиционируем, читаем. Поэтому разумно ожидать аналогичных в % цифр для пиковых значений токов.

Если вернуться к первому рисунку, то можно видеть, что у дисков WD здесь полный разнобой. Две актуальных модели при раскрутке потребляют в основном 5B, две — 12В. Так, зелёный 3 тербайтник 84% энергии при старте потребляет по 5И (можно было бы счесть опечаткой, но соседняя модель — 80%)

Итого вывод — при работе современный 3-4 Tb диск в среднем половину (до 74%) мощности потребляет по 5В. При старте диска доля потребления по 5В может превышать 80% в зависимости от модели.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector