Меню

Как настроить головки винчестера

Как работает жесткий диск и основы диагностики на примере HDDScan

Содержание

Содержание

Низкая производительность компьютера не всегда исчисляется возрастом процессора или видеокарты. На мощность сборки могут влиять и другие комплектующие. Например, отзывчивость компьютера сильно зависит от качества дисков. Пусть в нем будет хоть дюжина ядер — если диск не может «прокормить» столько ртов, то комфортной работы в таких условиях не добиться. Эту проблему полностью решили с помощью твердотельных накопителей с высокими скоростями, но основной сегмент объемных накопителей все еще населяют старые добрые винчестеры. Их особенность такова, что со временем они начинают «сыпаться» и значительно снижают производительность. Чтобы отловить подлеца и вернуть свежесть рабочей лошадке, положимся на специальный софт. В нашем примере это утилита HDDScan. Заодно посмотрим, что она умеет делать с SSD.

Скорость работы диска прямо пропорционально влияет на производительность компьютера. Все потому, что на диске хранятся не только фотографии и музыка, но и тысячи мелких системных файлов, к которым бесконечно обращается процессор во время работы. Соответственно, чем быстрее он получает необходимые данные, тем счастливее пользователь.

Вообще, специфику доставки файлов с диска можно сравнить с работой курьера. Если дорога ровная, пустая и без пробок, то товар доберется до покупателя мгновенно. Когда курьер каждый раз попадает на красный сигнал светофора или просто физически не может ехать быстрее из-за ям и кочек, доставка пиццы или видеокарты затягивается.

Так и со скоростью работы диска: чем меньше препятствий найдется на пути к оперативной памяти и процессору, тем быстрее работает компьютер. Только вместо светофоров и дорог здесь свои нюансы, а такое примитивное сравнение помогает легко разобраться в том, как работают накопители, и для чего нужно проверять диски на битые секторы. Начнем с классики.

Как работает жесткий диск

Обойдем дебри радиоэлектроники стороной и поверхностно рассмотрим конструкцию жесткого диска. Обычный винчестер состоит из четырех основных деталей:

  • Плата с управляющей электроникой
  • Двигатель
  • Магнитные диски (пластины)
  • Считывающие головки

На пластинах содержится информация в виде намагниченных секторов. Каждый сектор может содержать от 512 байт данных. Он находится в связке с другими на треке. Треков у пластины тоже несколько, их количество зависит от плотности. Для чтения информации используются магнитные «головки», которые молниеносно двигаются по всей поверхности пластины и считывают сектор за сектором.

В идеальных условиях головка должна последовательно считывать каждый сектор в одном треке и плавно переезжать на следующий по мере чтения информации, как это происходит при проигрывании виниловых пластинок. Но дело в том, что информация на диске раскидана по всей поверхности, что значительно усложняет скорость доступа к определенным секторам.

Представим, что нужно собрать 100 яблок. В саду растет 100 деревьев и между ними расстояние 100 метров. Условие такое: один человек собирает яблоки только с одного дерева, другой собирает только по одному с каждого. Конечно, первый наберет нужное количество в несколько раз быстрее, потому что не будет затрачивать время на беготню между деревьями.

То же самое происходит и в жестком диске — только вместо людей там магнитные головки, вместо яблок — секторы, а за стометровку принят трек. Впрочем, работу диска лучше посмотреть вживую:

Так работает подвижная часть устройства, которая управляется материнской платой. На ней расположены основные элементы:

  • Процессор
  • Оперативная память
  • Чип с прошивкой
  • Контроллер управления двигателем

Система управления диском работает подобно настоящему компьютеру: чем мощнее процессор и больше оперативной памяти у диска, тем быстрее он обрабатывает данные с магнитных пластин. Соответственно, у таких устройств бывают сбои и проблемы аппаратного характера.

Как ломается жесткий диск

Бить нельзя ронять

Конечно, физически сломать диск пополам не так просто, а вот повредить некоторые детали во время работы можно легко. Первое, чего боится винчестер, это удар или падение во время работы. Считывающая головка находится прямо над магнитной пластиной и при резком ударе обязательно коснется ее поверхности, потому что зазор между ними меньше, чем отпечаток пальца человека:

Читайте также:  Как настроить спутник триколор тв самостоятельно если сбились настройки

А пластина в это время вращается со скоростью 7200 об/мин. После такого «касания» диск можно выкидывать:

Чтобы исключить случаи с «запилами» на пластинах, производители научили головки парковаться. Теперь считывающее устройство при отсутствии задания на чтение и запись отъезжает в безопасное место и не «нависает» над вращающимся диском. И тогда бей, пинай — диску все равно (шутка).

Количество включений и заклинивание шпинделя

На продолжительность безотказной работы диска также влияет количество раскручиваний шпинделя, который вращает магнитные пластины. При включении двигатель потребляет повышенные токи по сравнению с рабочим состоянием, поэтому драйвер, который управляет его скоростью, может запросто вылететь от перегрузки.

Это вряд ли грозит новому диску, но легко может подкосить пожилой накопитель. Поэтому для «послуживших» рекомендуют отключать функции энергосбережения и сна, чтобы не провоцировать технику повышенным потреблением.

Обратная сторона такого подхода — нагрев. Если не следить за рабочими температурами винчестера, можно довести его до ручки и перегреть. Из-за этого уменьшается тепловой зазор в движущихся частях двигателя и, как следствие, выдавливается смазка. Работа без масла и охлаждения приводит к заклиниванию шпинделя.

«Посыпался»

Диск рассыпается, конечно, не в прямом смысле, просто выходят из строя секторы с данными. Те, которые содержат по 512 байт информации и располагаются в треках. Причиной повреждения секторов может быть физическое воздействие на пластины — запилы от головок или попадание и растаскивание грязи по дискам. Также на целостность магнитной поверхности влияет температурный режим накопителя и просто количество часов наработки.

При считывании информации каждому сектору необходимо время, чтобы намагнититься или размагнититься. Свежие и шустрые секторы (блоки) делают это очень быстро, поэтому новый диск всегда работает заметно шустрее. Когда реакция блоков на изменения состояния снижается, то время, которое необходимо для полного считывания информации из сектора, увеличивается. А за ним снижается и скорость.

Модифицируем наш пример с яблоками. фрукты, висящие на нижних ветках, собирать легче и быстрее, а те, которые поспели на верхушке, достать тяжело. Соответственно, чем быстрее достает до яблока сборщик, тем быстрее наберется нужное количество. А тот, кто полезет за фруктом на вершину, будет тормозить весь процесс.

Если блоки не отвечают на запросы считывающих головок, их считают битыми или бэдами (сокращение от bad block — «плохой блок»). Такие блоки появляются на всех винчестерах без исключения и даже попадаются на новых дисках с завода. Это издержки технологии производства магнитных накопителей. Тем не менее, это и единственная частая поломка, которую можно найти самостоятельно в домашних условиях. Для этого существуют специальные утилиты, к одной из которых мы и обратимся за помощью.

Находим и устраняем BADы

Для поиска «плохишей» на поверхности магнитных пластин используется разный софт. Некоторые программы работают только в системе DOS, другие можно запустить в Windows. Одна из таких утилит HDDScan. Это очень простая программа и она заточена под быстрый прогон дисков и поиск битых секторов, чем мы и займемся. Для этого нам нужны добровольцы — это винчестер 3.5 для настольных компьютеров и старый ноутбучный 2.5 диск. Посмотрим, у кого из них завелись «плохиши».

S.M.A.R.T

При первом запуске программы необходимо выбрать, над каким устройством будем ставить эксперименты.

Затем можно перейти во вкладку SMART, чтобы узнать о состоянии диска, которое мониторится с помощью программы самотестирования в прошивке диска. Для этого щелкаем первую кнопку в программе и смотрим на вывод.

Зеленые точки — все классно. Желтые восклицательные знаки обращают внимание на недочеты в работе. Именно в этом диске система SMART говорит о превышении переназначенных секторов и множественных ошибках чтения информации. Коды ошибок — 005, 197 и 198.

Что такое переназначенный сектор — это область, которая выпала из магнитной пластины и была переназначена на дополнительное место, где для таких случаев производитель оставляет некоторое количество запасных секторов. Их запас ограничен, поэтому при исчерпании лимита диск ругается на превышение.

Так выглядит SMART исправного винчестера:

Тест поверхности диска

Отлавливать плохие блоки интересно, но очень долго. Причем длительность проверки поверхности будет зависеть от объема жесткого диска. Хорошо, что для тестов к нам в руки попали модели с небольшим объемом, а один диск — еще и битый до чертиков. Другими словами, то, что нужно для наглядного тестирования. Итак, выбираем нужный накопитель в программе и щелкаем по кнопке «Tests».

Читайте также:  Меню поделиться android как настроить

Программа предложит четыре варианта тестирования:

  • Verify — диск будет считывать блоки и записывать информацию к себе в буфер (та самая ОЗУ на плате диска);
  • Read — то же самое, только информация о блоках будет передаваться через SATA в компьютер;
  • Butterfly — аналогично тесту Read, но блоки считываются попарно: первый блок участка и последний, и так пока не будут проверены все секторы на треке;
  • Erase — название говорит само за себя: при тестировании блоки будут перезаписаны нулями (это нужно для полного форматирования диска без возможности восстановления данных).

Для наших экспериментов достаточно Verify. Щелкаем и запасаемся терпением: спим, гуляем, работаем, играем.

Во время теста программа будет рисовать квадраты. Это блоки. Каждый заполняется определенным цветом исходя из скорости отклика: чем быстрее блок, тем меньше времени ему нужно на отклик. Время отзыва измеряется в миллисекундах и указывается справа в окне программы. Там же указано общее количество блоков. Этот диск исправен и блоки в нем довольно отзывчивые, основная часть из них работает быстрее 10 миллисекунд. Три — самые быстрые и еще три отзываются за 20 мс. Такой диск посыпаться не должен.

Теперь проверим другой накопитель, который был снят с ноутбука из-за низкой производительности. Включаем тот же тест:

Вот они, «плохиши». Буквально с самого запуска посыпались бэды. А еще кучка разноцветных блоков. Это самые ленивые точки на поверхности диска, которые очень долго реагируют на команды и скоро превратятся в Bads — блоки, которые вышли из строя полностью и являются фактически пробоинами на поверхности пластин.

Для сравнения, вот что показывает пятилетний SSD в этом же тесте:

Почти все блоки отвечают за 5 мс и меньше. Это не удивительно, ведь SSD-диски твердотельные и не имеют намагниченных пластин. Они менее склонны к деградации от физических воздействий и не реагируют на попадание грязи. Зато у них есть микросхемы памяти, которые непременно начнут терять «банки» после преодоления заводского лимита на перезапись. Для каких-то дисков это 100 терабайт, для каких-то — больше. Этот SSD сыпется из-за большого пробега:

Прочие возможности

Программа умеет показывать температуру накопителей. При тестировании винчестеры работают на износ и ощутимо нагреваются, поэтому необходимо обязательно следить за температурой и создавать хорошие условия для охлаждения дисков:

В разделе Tools -> Features есть несколько функций для тонкой настройки:

  • Automatic Acoustic Management — позволяет установить скорость передвижения головок, чтобы уменьшить шум ценой снижения производительности.
  • Advanced Power Management — то же самое, только регулирует скорость шпинделя.
  • Power Management — время, через которое диск уйдет в сон.
  • Spindle Control — принудительное управление шпинделем (двигателем).

Поддержка этих функций зависит от накопителя, поэтому некоторые из них могут быть недоступны для регулировки.

Когда нужно подыскивать замену

Программа позволяет быстро проверить состояние накопителей, причем не только HDD, но и современных SSD. Это пока доступно не всем утилитам, а HDDScan в этом плане удобна и интуитивна. Тем более, что утилита запускается из под работающей системы и не требует создания загрузочного диска.

Очевидный вопрос читателя — как понять, что диск скоро начнет сыпаться и когда начинать поиск замены. Для этого ориентируемся на количество разноцветных блоков:

Видно, что диск еще не теряет секторы, но несколько цветных блоков портят картину и указывают на то, что поверхность пластин уже изнашивается. При интенсивном использовании этого накопителя красные и зеленые блоки превратятся в бэды. Эти блоки, между прочим, очень заметны в играх и проявляют себя как фризы или даже вылеты. Так диск начинает сыпаться. Крайне не рекомендуется хранить на нем важную информацию.

Читайте также:  Как настроить муз центр панасоник

Поэтому стоит подумать о замене старого доброго винчестера на новый или переехать на современный твердотельный диск с высокой скоростью. К слову, последние все чаще становятся доступны даже для сборки бюджетных систем.

Источник



Парковка головок жёсткого диска, как изменить значения в Windows 10

По умолчанию система Windows настроена таким образом, что каждые несколько минут происходит парковка головок жёсткого диска.

Иначе, жесткий диск должен отключаться и происходит парковка магнитных головок, при этом они устанавливаются в безопасную область.

Для чего нужна парковка головок жёсткого диска

Все жесткие диски снабжаются механизмами автоматической парковки при отключении электропитания. Как правило, парковка головок в этом случае выполняется за счёт кинетической энергии при вращении магнитных дисков.

То есть, когда питание отключается, шпиндельный двигатель винчестера начинает работать в режиме генератора. Энергия от него употребляется для того, чтобы переместить магнитные головки в парковочное место. Далее в зоне парковки они блокируются магнитной защелкой.

Известно, что самым ненадежным элементом в компьютере является именно жесткий диск. По статистике он ломается чаще всего и уносит с собой при этом все записанные данные.

Нормальным сроком работы для жёсткого диска считается 10 лет. Но на деле поломка устройства может произойти и намного раньше.

Иногда пользователь начинает замечать, что жесткий диск начал работать более шумно, прослушиваются потрескивания при работе. Такое поведение устройства объясняется именно частой парковкой магнитных головок.

Делается частая парковка производителями в какой-то мере для экономии электроэнергии. А также для сохранности винчестера при ударе, когда компьютер работает.

Но с другой стороны каждая парковка головок сокращает срок службы винчестера, так как лучший режим для него, это минимум отключений и работа в постоянном режиме.

Стоит ли отключать парковку головок

Продолжительность успешной работы винчестера зависит от конкретного количества парковок магнитных головок, по причине износа кинематики механизма.

Если принять во внимание, что компьютер в сутки в среднем работает по нескольку часов, то получаются значительные цифры парковок, уменьшающие срок работы винчестера.

При отключении электропитания парковка головок происходит принудительно, и повлиять как-то на этот процесс невозможно.

Другое дело, если частая парковка головок происходит во время работы компьютера при отсутствии обращений к диску. На некоторых моделях интервал между парковками не превышает нескольких секунд.

Что не очень хорошо, поскольку производитель заявляет для дисков конечное число парковочных циклов. Для разных моделей это может быть 300 тысяч и более, после чего винчестер должен умереть.

Несмотря на такие большие числа, этот предел может быть достигнут при определенных режимах работы компьютера в течение нескольких лет эксплуатации.

После чего устройство начнет глючить, и в конечном итоге выйдет из строя, что напрямую связано с потерей записанных данных.

Поэтому, если не стоит остро вопрос экономии нескольких рублей в год и не очень часто компьютер падает на пол, то количество парковок магнитных головок жёсткого диска лучше ограничить, либо отключить.

Таким образом, чтобы увеличить срок службы жёсткого диска по причине физического износа, стоит интервал между парковками магнитных головок увеличить.

Особенно вопрос актуален для стационарных компьютеров. Имеется в виду, что они стоят на месте и не подвергается при нормальной эксплуатации физическим воздействиям.

Как изменить режим парковки головок

Отключить парковку магнитных головок жесткого диска или хотя бы увеличить интервал между парковками можно двумя способами:

  • В Панели управления идем в раздел Электропитание, далее — Настройка схемы электропитания.

В новом окне — Изменить дополнительные параметры питания.

  • В меню Пуск выбираем Выполнить, либо нажимаем одновременно клавиши Win+R и в окне вводим значение:

control.exe powercfg.cpl,,3.

В любом случае откроется окно Электропитание с вкладкой Дополнительные параметры. В этом окне, в пункте Отключать жесткий диск через, по умолчанию стоит 20 минут бездействия.

Изменяем это значение на любое большее, например, 2000 минут. Нажимаем Применить и OK. Компьютер перезагружаем.

На этом всё. Парковка магнитных головок будут происходить не очень часто и работа устройства может продлиться на несколько лет.

Источник