Met al dat gepraat over nieuwe Solid State Drives en de overdrachtsnelheden die deze bieden, wordt de aloude, op platen gebaseerde harde schijf gemakkelijk over het hoofd gezien. Het feit blijft dat er nog steeds geen betere prijs per gigabyte voor opslag is dan de traditionele harde schijf.
De technologische vooruitgang op het gebied van harde schijven op basis van platen zorgt ervoor dat ze levensvatbare apparaten voor gegevensopslag blijven en, hoewel het misschien moeilijk te doorgronden is, zijn de 5400RPM-schijven van vandaag de dag zelfs sneller dan 7200RPM-schijven van slechts een paar jaar geleden. Waarom? De rotatiesnelheid is niet langer de enige bepalende factor voor de prestaties van harde schijven op basis van platen. Met de komst van PMR neemt de oppervlaktedichtheid van de huidige schijven toe en worden de koppen sneller bewogen omdat de afstand tot de gegevenspunten korter is geworden. Dat klinkt waarschijnlijk als een hoop onzin, dus laten we het nog wat verder uitsplitsen…
Wat is Areal Density?
Ook bekend als bit dichtheid, Areal Density is de hoeveelheid data die op elke platter van de harde schijf kan worden verpakt. Hoe hoger de dichtheid, hoe meer gegevens. Hoe compacter die gegevens zijn, hoe sneller het mechanisme van de schijf van bit naar bit kan gaan om gegevens te lezen en te schrijven. De dichtheid wordt meestal uitgedrukt in Gigabits per vierkante inch (Gb/in2). Zie het als twee mensen die kranten bezorgen. Ieder heeft evenveel kranten te bezorgen, ieder doet dat op de fiets.
Maar de ene heeft een route die heel landelijk is met veel landbouwgrond tussen elk huis. De andere levert in een dichte verkaveling waar elk huis vlak naast elkaar is gebouwd. Wie zal als eerste klaar zijn? Degene die minder af te leggen heeft, natuurlijk.
Perpendicular Magnetic Recording (PMR) vs. Longitudinal Recording
Alle elektronische gegevens, in hun zuiverste vorm, vallen nog steeds uiteen in enen en nullen. Inschakelen, of uitschakelen. Het opslaan van die gegevens op lange termijn begon met ponskaarten. In elk deel van de kaart werd een gaatje geslagen (wat een “nul” betekende) of niet (wat een “één” betekende). Er waren duizenden kaarten nodig om de eenvoudigste taken uit te voeren. Gelukkig hebben we andere methoden om gegevens op te slaan ontwikkeld – voornamelijk met behulp van kleine magnetische deeltjes op een rij op een of ander medium (tape, cassette, drums, diskettes, CD’s, DVD’s, enz.) – tot de harde schijven van vandaag.
Denk aan elk stukje gegevens als een piepklein dominosteentje. Het ene uiteinde is positief, het andere negatief, en afhankelijk van welke kant het tegeltje op ligt, bepaalt dat nul of één. Jarenlang hebben fabrikanten van harde schijven deze dominostenen in de lengterichting van de platters geplaatst (zoals hierboven afgebeeld).
Nu heeft de technologie zich zo ontwikkeld dat fabrikanten van harde schijven elk van deze dominostenen rechtop zetten, waardoor een hogere dichtheid mogelijk wordt. Als we ons voorbeeld letterlijk nemen, zou dat hetzelfde zijn als het markeren van elk van de dominostenen op een uiteinde in plaats van op de voorkant van de tegel. Door op deze manier te stapelen (zoals rechts te zien is) passen er veel meer dominostenen (meer bits op de schijf) op de tafel. Dit verkleint ook de afstand van het ene gegevenspunt naar het volgende, wat een snellere schijf betekent.
Is de rotatiesnelheid niet nog steeds belangrijk?
Natuurlijk wel! Laten we onze twee krantenbezorgers weer nemen en de dingen een beetje door elkaar halen. Laten we onze plattelandsbezorger een klein voordeel geven en in plaats van een fiets (een voertuig met 5400 toeren) zetten we hem op een bromfiets (een voertuig met 7200 toeren). Nu maakt de oppervlaktedichtheid van de huizen echt een verschil in wie als eerste zal eindigen. Als de bezorgroute en het aantal kranten gelijk is, is het een no brainer – de snellere manier van transport wint.
Maar laten we onze krantenjongen op de fiets nu meer huizen per mijl geven, en hetzelfde aantal kranten om te bezorgen – ook al is de brommer een snellere manier van transport (omwentelingssnelheid) onze krantenjongen op de fiets finisht als eerste.
Laten we vader hem nu eens in de auto laten rijden (die, laten we zeggen, een draaisnelheid van 10.000 toeren per minuut vertegenwoordigt). Als alles gelijk is, is de auto als eerste klaar, maar als die auto 5 mijl moet rijden om klaar te zijn en de fiets maar twee straten hoeft af te leggen, is de kans groot dat de fiets als eerste klaar is. Dus de oppervlaktedichtheid maakt een enorm verschil. Toch?
In theorie klinkt het goed, maar kun je het bewijzen?
Zeker…
We besloten een paar notebookschijven van een paar jaar geleden te testen tegen schijven van nu. Voor deze tests werd elke schijf geïnstalleerd in onze OWC Mercury Elite Pro minibehuizing en de QuickBench benchmarks werden uitgevoerd via de eSATA verbinding (die tot 300MB/s kan). Schijven die we bij de hand hadden voor de tests waren een 200GB Toshiba MK2035GSS 4200RPM schijf en een 100GB Hitachi Travelstar 7K100 7200RPM schijf, beide slechts ongeveer vijf jaar oud.
Laten we beginnen met de 4200 RPM schijf met een gemiddelde leessnelheid van 25MB/s en een schrijfsnelheid van 39MB/s…
Zoals verwacht maakte de rotatiesnelheid van de schijf destijds het verschil, zoals u hieronder kunt zien: de 7200 RPM leessnelheden verdubbelden en de schrijfsnelheden namen met 25% toe
Die vijf jaar oude 7200 RPM schijf met een lagere oppervlaktedichtheid en lineaire opnametechnologie bereikte een maximum van ongeveer 50 MB/s lees- en schrijfsnelheden. Laten we nu eens kijken naar een moderne 5400 RPM-schijf, zoals de 1,0 TB Samsung SpinPoint M8. Deze langzamer draaiende 5400 RPM-schijf geeft ons een gegevensoverdrachtsnelheid die meer dan twee keer zo snel is als die sneller draaiende 7200 RPM-schijf van slechts een paar jaar geleden.
Dus wat betekent 5400 vs 7200 RPM voor mij?
Hoewel het belangrijkste voordeel van perpendiculaire registratie oorspronkelijk was dat er meer gegevens op een enkele plaat konden worden geplaatst om grotere schijfvolumes te creëren, betekent het extra voordeel van snellere toegang dat als u de laatste paar jaar dezelfde schijf hebt gebruikt, het verwisselen van de schijf voor een nieuwer model uw machine veel sneller kan laten werken.