>>> Cooling.h1.ru >> Статьи и обзоры > Мертвые с косами и тишина - 2.. Rambler's Top100
Размер: 30 Кб, загрузка - 10 с. при 28.8 kbps
Статьи и обзоры | Модельный ряд | Ссылки | AMD рекомендует | Новости мира | News-Архив

 

Мертвые с косами и тишина -2...

Материал любезно предоставлен сайтом Ferra.ru.

В первой части нашего обзора мы рассмотрели акустические характеристики персональных компьютеров и некоторые методы снижения их шумности. Однако в наше поле зрения не попали жесткие диски, звук которых вносит, как правило, весомый вклад в общий шум системных блоков. Поэтому в данной части обзора мы посмотрим, как обстоят дела со звуком у 3,5-дюймовых винчестеров.

Если 1999 год у винчестеростроителей прошел под флагом повального увлечения ударостойкостью (см., например, наш обзор), то год уходящий можно смело назвать началом всеобщей борьбы за тишину жестких дисков. Снижение уровня шума современных дисков.И этому есть немало причин. Одной из них является повышение требований к тишине компьютерных компонентов со стороны крупных ОЕМ-производителей персональных компьютеров. В частности, сейчас для стандартного компьютера приемлемым считается уровень шума около 30-33 дБ (вторая цифра — при активном перемещении головок винчестера). Для высокопроизводительных рабочих станций, оснащенных диском со скоростью вращения 7200 об./мин., допускается шум в 35 дБ на холостом ходу диска. К тому же, ПК становится все ближе к повседневной жизни и уже почти необходим дома, где требования к тишине заметно жестче.

Более того, винчестеры стали все активнее проникать в сферу бытовой электроники. Набирает силу выпуск дешевых интернет-приставок, не содержащих вентиляторов. Фактически, единственным источником шума в них является жесткий диск. Различные цифровые персональные аудио- и видеомагнитофоны (PVR) также все чаще появляются в анонсах и на прилавках. Требования же к тишине работы бытовых устройств значительно более жесткие, чем к настольным компьютерам. В самом деле, кому понравится, если новенький цифровой магнитофон или интернет-приставка застрекочет винчестером посреди ночи, записывая нужную вам теле- или радиопрограмму или скачивая очередной пиратский дистрибутив? Кроме того, низкий шум часто ассоциируется с высоким качеством продукта, то есть означает, что все механические части плотно прилегают и работают хорошо. Так, например, лучшие автомобили не только тихи сами, но и изолируют пассажиров от внешних шумов. Этот же принцип применим и к компьютерной технике.

В первой части обзора мы уже отчасти проанализировали уровни шума, приемлемые для той или иной категории устройств, содержащих жесткий диск. Например, для бытовых устройств допустимым можно считать общую шумность устройства не более 25 дБ, а хорошим — уровень в 20 дБ (и на 2 дБ больше в режиме перемещения головок диска). Безусловно, техника, шумящая на уровне 15-20 дБ (как фон тихой спальни ночью), удовлетворила бы самого взыскательного пользователя, однако на данный момент ее практическая реализация сопряжена со значительными трудностями, поэтому нам остается лишь ждать лучших времен. Необходимо также учитывать и влияние внешних акустических помех. Дневной шум в тихой комнате обычно находится в районе 30 дБ, а во многих случаях работать приходится и в более «зашумленных» помещениях. В такой ситуации дисковый накопитель, работающий на холостом ходу с уровнем шума 28-30 дБ, просто не будет слышен, тем более что он заключен в корпус системы, который еще более заглушает звуки. Многие современные винчестеры в режиме поиска данных создают шум на 4-6 дБ больше, чем на холостом ходу. Такое изменение звука не останется незамеченным для пользователя и может вызвать у него раздражение. А для бытовой электроники, (например, для цифровых видеомагнитофонов) подобный уровень шума вообще неприемлем. Учитывая это, нужно добиваться как можно более тихого перемещения головок накопителя и, что особенно важно, пытаться свести к минимуму акустические различия между работой устройства в режимах позиционирования головок и холостого хода, чтобы сделать разницу между этими показателями менее 2 дБ.

Таким образом, акустика (то есть, шумы, которые накопитель производит во время работы) становится одним из важнейших параметров современных винчестеров. В бытовых устройствах скоростные характеристики накопителя даже, наверное, менее важны, чем его шум — в самом деле, при нынешней производительности жестких дисков узким местом становятся уже другие узлы (каналы связи, видеокодеки и др.), и на первый план для пользователя выходит акустический фон накопителя в системе. Понимая это, многие компании, производящие жесткие диски вкладывают немало средств в научные исследования и разработку более тихих дисков и совершенствование конструкции систем с целью минимизации их специфического шума.

Способ измерения шумов диска

В прошлом шум объекта измерялся методом звукового давления (над ним располагался один микрофон). Но этот метод не мог показать точный уровень шума с других сторон диска, так как давление носит узконаправленный характер, сильно зависит от окружающей среды и характеристик помещения. Более того, определить, какая часть результатов измерения приходится на фоновый или отраженный шум, невозможно. Сейчас компании отказались от измерения давления, и перешли на измерение мощности звука несколькими (8-12) микрофонами одновременно, поскольку мощность не зависит от расстояния до источника шума, тогда как звуковое давление падает по мере удаления от объекта. То есть мощность не зависит от параметров тестовой системы и при этом измеряется суммарный уровень всех шумов, излучаемых накопителем. Таким образом, мощность звука лучше соответствует слуховому восприятию конечного пользователя, поэтому она и используется уже несколько лет в качестве отраслевого стандарта (см., например, таблицу 1).

Hemispherical Sound Power Measurement Set-Up in Semi-anechoic Chamber of SISA (Samsung Information Systems America), San Jose, CaliforniaСтандартизованный метод измерения акустических параметров диска в лабораторных условиях таков. Накопитель подвешивается в специальной звукопоглощающей (так называемой заглушенной или полузаглушенной) камере, где влияние отраженных шумов и акустических помех из внешних источников сведено к минимуму. При этом принимаются меры, чтобы исключить паразитные звуки от его вибраций. Массив из 10 микрофонов располагается полусферически вокруг диска на расстоянии метра от него (см. рисунки слева и чуть ниже). Каждый микрофон подключается к измерительному комплексу, который определяет количество звука, принятого под различными углами к осям диска. Затем компьютер вычисляет общее количество акустической энергии, излученной диском за заданный период времени. Этот параметр и называется мощностью звука и является уникальной характеристикой диска, не зависящей от локального акустического окружения, отражений и поглощений.

Вид тихой комнаты для акустических измерений в компании Quantum.

Для вычисления мощности звука результат измерений «взвешивается» по специальной частотной характеристике, чтобы учесть особенности человеческого восприятия звуков. В качестве международного стандарта приняты шкалы типа А, В и С (так называемые кривые «взвешивания»). Кривая взвешивания звуковой мощности по типу А.Наибольшее распространение получило взвешивание по шкале А (см. рисунок), которое лучше всего соответствует субъективной экспертной оценке звука. В этих случаях в качестве единицы измерения часто используется дБА или дБ(А), хотя в характеристиках накопителей этот метод принимается по умолчанию, а применение других оговаривается особо. Наиболее важно снизить шумы диска в частотном диапазоне 1-3 кГц как наиболее чувствительном для уха, шумы же вне этого диапазона менее заметны. Поэтому и используют частотное «взвешивание» результатов измерений. Кроме того, контролируются основные тона издаваемого диском звука.

В таблице 1 приведены данные по акустическим шумам всех распространенных IDE-моделей винчестеров, указанные в спецификациях. Часть производителей не нормирует шумы поиска, а компания IBM стала указывать акустику своих дисков лишь в этом году (начиная с DTLA). Из таблицы видно, что шумы дисков за последнее время значительно снизились, и некоторые новейшие модели шумят уже меньше 30 дБ. С другой стороны, неуклонно сокращается разрыв по шуму между «пятитысячниками» и «семитысячниками», и последние к зиме зазвучат почти так же тихо (что не может не радовать). Глядя на таблицу 1, хочу отметить, что эти цифры не всегда совпадают с субъективными ощущениями относительной громкости работы реальных экземпляров дисков (а за последние два года мне довелось лично испытать в редакционной лаборатории и сравнить между собой большинство из этих моделей). Так, диски Fujitsu и Western Digital обычно кажутся менее шумными по сравнению, например, с аналогичными Quantum’ами. Чуть больше года назад мы измеряли шумовые характеристики 22 моделей IDE-винчестеров. О способе измерения и результатах можно почитать в нашем обзоре. Кратко они отражены на данной диаграмме (шум «невзвешенный», измерен одним микрофоном, имитирующим ухо пользователя, сидящего перед компьютером). Видно, что диски Fujitsu и Maxtor традиционно отличались тишиной.

Невзвешенный шум 22 моделей IDE-винчестеров.

Как бороться с шумами винчестера

Акустические параметры жесткого диска определяются преимущественно конструкцией его механической части, поскольку слышимый шум возникает из-за вибрации, резонансных явлений и перемещений отдельных элементов. На акустику влияет форма корпуса, тип используемых материалов, толщина металла внутри накопителя, материал подшипников шпинделя, конструкция кронштейнов для перемещения головок и многое другое. Чтобы уменьшить интегрированное воздействие всех этих элементов на общий шум жесткого диска, производители прибегает к обширному моделированию и тестированию различных вариантов конструкций. Моделировать резонансные явления в дисковых накопителях и добиваться их подавления помогает специально разработанная методика, получившая название «анализ конечных элементов» (Finite Element Analysis). Применяются и другие технологии шумоподавления, включая использование амортизационных материалов внутри и снаружи накопителя (например, разработанные специалистами Seagate защитные крышки SeaShield, см. обзор ударостойкости), применение стяжек между корпусом и двигателем, подбор других материалов и конструкций с целью ослабления шума.

Спектры шума вращения и поиска для диска IBM DJNA-371800 (small).

Спектры шума вращения и поиска для диска Quantum FireballPlus KA9.1A (small).

Один из эффективных методов борьбы с шумами основан на экспериментальном определении их источников внутри диска. Прежде всего, изучаются места, откуда исходит шум и как он там возникает. В качестве первого шага снижения шума диска анализируются несколько наиболее заметных частотных компонентов в спектре шума. Например, на рисунках выше приведены измеренные мной «невзвешенные» спектры шумов при вращении и поиске для дисков IBM DJNA-371800 и Quantum FireballPlus KA9.1 (способ измерений описан ранее). На спектрах отчетливо видны основной тон 120 Гц от вращения шпинделя и его гармоники вплоть до 1 кГц, интенсивность которых сравнима с основным тоном, то есть, слышны они лучше него, так как расположены в более высокочастотной области (см., например, кривую «взвешивания»). Кроме того, в области выше 2 кГц присутствуют несколько резонансных пиков большой интенсивности (даже когда головки находятся в покое), которые и ответственны за неприятный на слух «свист» (или «звон») диска при вращении. При поиске же добавляется основной резонанс на частоте около 320 Гц и несколько компонент до 1 кГц и немного выше, слышные как характерный «стук».

Локальные измерения интенсивности звука.Каждая из деталей винчестера имеет определенную резонансную частоту. Несколько проблемных частот, как правило, расположено и в диапазоне 1-3 кГц. Анализируя источники этих частот путем измерений локального распределения интенсивности звука (см. рисунки), можно определить, как доработать конструкцию накопителя, чтобы подавить эти характерные частоты в первую осередь. Это лежит в основе технологий шумопонижения Acoustic Noise Suppression (Noise Guard) от Samsung, Quiet Drive Technology от Quantum, Sound Barrier Technology от Seagate и некоторых других. Акустический шум в диске производится главным образом механическими вибрациями вращающегося шпиндельного мотора и блоком перемещения головок. Локальное распределение интенсивности звука в диске.Шарикоподшипники внутри мотора производят основную порцию шума при вращении шпинделя. Прежде всего, необходимо подавить взаимные резонансы мотора и гибкой подвески блока головок, изолировать колебания друг от друга. Проблема решается выбором подходящих комбинаций материалов, из которых изготавливаются детали накопителя, поглощающих вибрации. Форма покрытия в наиболее вибрирующих зонах тоже перепроектируется так, чтобы подавить вибрации, прежде всего в диапазоне частот 1-3 кГц. Результат такой оптимизации конструкции можно наблюдать, например, на этих спектрах шума одного из дисков Samsung.

Спектр шума одного из дисков Samsung до и после оптимизаци конструкции его компонентов.

Благодаря такому подходу последние модели дисков Quantum (Fireball lct15 и lct20), Samsung (V10200 — V20400), Seagate (U Series 5), как, впрочем, и IBM DTLA (включая модели со скоростью вращения 7200 об./мин.!) стали весьма тихими — шум от их вращения не превышает 30 дБ (см. таблицу 1). Наши испытания этих моделей подтверждают сказанное (см. ссылки по соответствующим моделям). И хотя указанные в спецификации дисков Samsung V10200 нормы шума составляют 30 дБ при вращении и до 33 дБ во время поиска, что примерно столько же, сколько у дисков Quantum серии Fireball lct10, побывавшая у нас модель SV2044D от Samsung субъективно работает тише, чем модели Quantum lct10 и сравнима с Quantum Fireball lct15. При поиске же сравниться с «корейцами» могут только такие традиционные тихони, как «пятитысячники» Fujitsu. Непревзойденно (пока) тихой работой отличаются диски Seagate новой серии U Series 5, причем наряду с обычными «компьютерными» в этой серии присутствуют модели для бытовых применений — с индексом AV. Они комплектуются пакетом Seagate SeaStream, обеспечивающим превосходное качество аудио/видео потоков, пониженное энергопотребление и беспрецедентно низкий уровень шума 27 дБ благодаря выбору специального тихого режима работы для домашних приложений (см. ниже). Когда у нас в редакции появится эта модель, мы обязательно ее испытаем, однако даже «компьютерный» U Series 5 по шуму был выше всяких похвал!

Шум от вращения шпинделя

Шум жесткого диска напрямую зависит от скорости вращения двигателя: чем быстрее вращается ротор, тем громче он шумит. Поэтому некоторые компании для своих моделей дисков низшей ценовой категории пошли на неожиданный шаг: в погоне за тишиной снизили скорость вращения с традиционных нынче 5400 до 4400-4500 оборотов минуту, которые были характерны для дисков пятилетней давности. Проигрыш в тестах дисков со скоростью вращения 4400 rpm.Это прежде всего новые серии Quantum Fireball lct15, lct 20 и Western Digital Spartan (WDхххDA). Но от скорости вращения зависит и производительность диска: чем быстрее крутится диск, тем выше линейная скорость считывания данных с поверхности пластины и меньше время задержки доступа (подхода головки к нужному сектору диска). Шум вращения у этих моделей действительно снизился, однако и производительность дисков существенно упала (см. также результаты наших испытаний).

С другой стороны, исследования компаний Maxtor, Seagate и других показывают, что снижение шума непосредственно от замедления вращения шпинделя весьма незначительно по сравнению с шумопонижением благодаря специальной оптимизации конструкции диска. Так, в лабораториях Maxtor специально провели сравнение шума одного и того же диска при скорости вращения его шпинделя 5400 и 4500 об./мин. Измерения звуковой мощности проводились по стандартной современной методике при помощи 10 микрофонов в эхопоглощающей комнате. Оказалось, что на скорости 4500 диск шумит всего на 1 дБА меньше, чем при 5400 об./мин., что заметно меньше, чем порог чувствительности человеческого уха 2-3 дБА (см. первую часть этого обзора)! То есть, снижения шума от замедления ротора практически нет.

Более того, существует много способов заставить даже высокоскоростной (7200 об./мин.) двигатель работать тише, внеся определенные конструктивные изменения, и сегодня устройства с различными скоростями вращения мало различаются по уровню слышимого шума. Пример этому — уже заслужившие всеобщее признание «семитысячники» IBM DTLA, а также новейшие высокопроизводительные винчестеры Fujitsu MPG3xxxAH-E, Quantum FireballPlus AS и Seagate Barracuda ATA III (см. таблицу 1).

Локальное распределение звука в шпинделе диска.Ротор вращается на подшипниках, которые могут содержать шарики из металлических сплавов или керамики, жидкость, другие материалы. В течение многих лет в подшипниках использовались, главным образом, шарики из металлических сплавов. Такая конструкция была недорогой, надежной, долговечной и сравнительно бесшумной. Однако со временем удары, толчки и постепенный износ вызывали небольшие дефекты в шарикоподшипниках, и шум усиливался. Хотя подобные повреждения не сказывались на работе накопителя, они делали ее более шумной. К тому же, производителям никогда не удавалось получить шарики идеально круглой формы (на микроскопическом уровне), поэтому подшипники с металлическими шариками всегда ассоциировались с некоторым шумом и вибрациями (достаточно вспомнить хотя бы прошлогодние «семитысячники», см. их шумовые свойства в нашем обзоре «Трехдюймовочки»).

Керамические шарикоподшипники стоят дороже, однако здесь круглая форма выдерживается точнее, и они меньше подвержены повреждениям, вызывающим повышенный шум (на их поверхности не образуются вмятины). Да и диски на таких подшипниках шумят существенно меньше — всего 30 дБ при вращении для младших «семитысячных» моделей IBM серии 75GXP (DTLA) и новейших 60GXP. Последние модели к тому же снабжены уникальным трехслойным шумопонижающим покрытием.

Однако наилучшие акустические характеристики обеспечивают жидкостные, или гидродинамические подшипники (Fluid Dynamic Bearing (FDB), Hydrodynamic Bearing (HDB), см., например, таблицу 1). Шариков в них нет — вместо этого подшипники заполнены жидкостью (как правило, вязким маслом). Этим достигается почти идеально круговое вращение при минимальных вибрациях и практически полная бесшумность. Однако двигатели с гидродинамическими подшипниками стоят дороже, чем с шарикоподшипниками. Кроме того, их применение связано и с другими проблемами. Гидродинамические подшипники должны быть особенно тщательно сконструированы и изготовлены на высоком технологическом уровне — только так можно избежать повышенного энергопотребления, перегрева и утечки жидкости из них. В то же время двигатели на их основе обладают целым рядом достоинств: они обеспечивают более высокую плотность записи (благодаря меньшим вибрациям ротора в процессе вращения они позволяют наносить большее число дорожек на поверхность диска) и отличаются повышенной эксплуатационной надежностью, так как меньше поддаются повреждениям.

Гидродинамические подшипники уже несколько лет применяются в одной из линий продуктов Seagate (SCSI-модель Medalist Pro), а сейчас Seagate встраивает двигатели подобного типа и в ряд других устройств для настольных вычислительных систем, например, опционально они присутствуют в дисках новейшей IDE-серии Barracuda ATA III. Аналогично поступают и компании Fujitsu с Quantum, опционально оснащая ими свои новейшие IDE-«семитысячники» MPG3xxxAH-E и FireballPlus AS (см. таблицу 1). Очевидно, в следующем году вся отрасль должна перейти на гидродинамические подшипники, по крайней мере, для высокопроизводительных моделей, а Samsung планирует использовать их и в «пятитысячниках», чтобы добиться уникально низкого уровня шума. Диски Fujitsu MPG3xxxAH-E и MPG3xxxAT, к тому же, будут изготовлены с применением улучшенных звукопоглощающих материалов, и по неофициальным оценкам тоже должны иметь уникально низкие шумовые характеристики в 25 дБ (в официальных спецификациях шумовые параметры для дисков этих моделей Fujitsu пока не объявлены).

В дополнение, двигатели на жидкостно-динамических подшипниках обеспечивают лучшую надежность при высоких рабочих температурах, более высокую ударо- и вибростойкость, меньший износ (nonrepeatable runout, NRRO) и меньшее количество «внедорожечных» ошибок чтения из-за радиальных вибраций ротора (шпинделя).

Наконец, акустические свойства винчестера также зависят от количества в нем пластин с магнитным покрытием. Как правило, чем больше пластин, тем громче шумит устройство. Однако с неуклонным (и удивительно быстрым в последние годы, см., например, наш обзор) повышением плотности записи (емкости одной пластины) наблюдается тенденция процентного сокращения дисков с несколькими пластинами. Все чаще винчестер на одной-двух современных пластинах (объемом пластины 15-20 Гбайт) способен удовлетворить все потребности среднего пользователя. Вероятно, эта тенденция сохранится и в будущем, что дополнительно снизит шумы винчестеров.

Звуки при перемещении головок

При позиционировании головок (поиске информации на разных дорожках диска) шум создается вследствие рассеивания энергии, которая прикладывается к приводу головок и обеспечивает их перемещение, а также за счет вибрации и резонансных явлений в дисковом накопителе при перемещении привода головок. Есть ряд механических способов снижения шума позиционирования. Можно внести изменения в конструкцию определенных компонентов накопителя таким образом, чтобы они поглощали большую часть шумов (демпфирующие покрытия, изменение типа материала конструкций и др.). Тем самым улучшаются акустические характеристики накопителя как в режиме позиционирования головок, так и на холостом ходу. Так, например, новейшие модели дисков Maxtor благодаря применению технологии шумопонижения Maxtor Silent Store имеют шум поиска всего на 1 дБА больше шума вращения.

Другой способ снижения шума позиционирования — электрический. Он предусматривает «профилированное» позиционирование, то есть подачу на привод головок тока такого профиля, который позволяет плавно изменять энергоснабжение, исключает механические рывки и делает работу устройства более тихой. Можно также замедлить перемещение головок при их позиционировании, особенно высокоскоростном (на длинные дистанции). Профилированный и замедленный поиск несколько тормозят работу накопителя. В какой степени — это зависит от инженерных решений, характера применения устройства и показателя производительности. Скажем, замедление «длинного» (высокоскоростного) позиционирования может привести к повышению среднего времени подвода головок, но это вовсе не обязательно скажется на скорости выполнения той или иной операции при лабораторном тестировании и в реальной жизни. Как такой способ снижения шума скажется на времени загрузки системы, запуска приложений, считывания и записи файлов и т.д., будет во многом определяться внесенными в конструкцию изменениями. Например, система может запускаться дольше, хотя никаких изменений в показателях теста WinBench не произойдет.

Инженеры компании Seagate, путем моделирования и оптимизации различных методов «тихого» позиционирования, определили наилучшие на их взгляд параметры поиска для различных систем, включая традиционные ПК, карманные устройства на базе Windows CE, а также бытовые устройства типа интернет-приставок и видеомагнитофонов. В зависимости от решаемых задач один и тот же накопитель может работать в «тихом» (для домашних приложений) или «нормальном» (для быстрой работы) режиме. Режим при этом задается параметрами BIOS, выбирается операционной системой или интегратором системы — все определяется практической реализацией технологии (используется новая спецификация — automatic acoustic management, AAM). Seagate уже наладила тесное сотрудничество с рядом OEM производителей с целью претворить эту идею в жизнь, и такая функция уже доступна в продуктах нынешнего поколения, например, жестких дисках U Series 5, имеющих модификации для ПК и аудио-видео применений (см. чуть выше). Аналогичные наработки есть и у компании Western Digital (система Sound Logic), накопители которой вполне заслуженно были выбраны компанией Microsoft для своей новой приставки X-Box. Кстати, их новые экономические диски серий WD Protege и WD Spartan отличаются удивительно тихим поиском, практически неслышным на фоне вращения, хотя само вращение у них относительно звонкое.

Влияние шасси (корпуса системного блока и др.)

Акустический шум жесткого диска, смонтированного на шасси, состоит из двух частей. Первый — так называемый воздушный шум (airborne acoustics) — это звук, создаваемый накопителем и передаваемый по воздуху. Уровень его звуковой мощности измеряется для накопителя, подвешенного на нитях в свободном пространстве, и приводится в спецификациях диска. Второй источник шума — вибрация накопителя (на холостом ходу и при перемещениях головок). При этом вибрация передается непосредственно на шасси персонального компьютера, которое превращается как бы в громкоговоритель. Подобный шум, распространяющийся по конструкции, называют структурным (structure-borne acoustics). Когда накопитель установлен на шасси (на каркасе ПК или другого изделия) и заключен в замкнутый объем (в пластмассовый корпус ПК или другого изделия), вибрации диска могут ослабнуть или, наоборот, усилиться. Пластмассовый корпус, скажем, делает исходящий из внутреннего объема звук тише, так как глушит воздушные шумы. Шасси, напротив, может сфокусировать, перенаправить и даже усилить вибрацию накопителя, увеличив структурные шумы, исходящие из корпуса или какой-либо его части. По собственному немалому опыту испытания жестких дисков в нашей лаборатории скажу, что нередко диски со скоростью вращения 7200 об./мин., жестко закрепленные в достаточно массивном металлическом корпусе, передают свою низкочастотную (120 Гц) вибрацию на его каркас, в результате чего появляется заметный и неприятный гул, хотя для свободно лежащего на столе диска этого гула не слышно.

Исследования, проведенные в компании Seagate, показали, что доминирующим источником акустических помех в такой конструкции являются именно структурные шумы, а собственные (воздушные) шумы накопителя меньше влияют на акустику системы, когда диск жестко закреплен на шасси. Поэтому нужно уделять особое внимание комплексному проектированию всей системы (блока ПК) с учетом конкретных ее компонентов. Так, для наиболее полной реализации акустических преимуществ новых тихих моделей дисков, их следует устанавливать в компьютер с применением амортизирующих виброизолирующих прокладок. Виброизоляторы — это механические элементы крепления, изготовленные из более мягких, чем металл, материалов, использующиеся для отделения накопителя от шасси с целью снижения уровня излучаемых структурных вибраций и шумов. Раньше применение виброизоляторов для крепления жестких дисков считалось нецелесообразным. Частые перемещения головок в процессе перехода с одной дорожки на другую и большой путь, который им приходилось при этом преодолевать, приводили к чрезмерной вибрации всего накопителя. А виброизолирующие стойки при этом периодически деформировались, что затрудняло точное наведение головки, снижало производительность всего устройства и/или нарушало целостность записанных данных. Однако в современных накопителях эта проблема в основном решена, чему в немалой степени способствовали разработки новых виброизоляционных материалов.

При работе персонального компьютера в обычном режиме свыше 90 процентов поиска данных происходит в пределах 30 дорожек, что составляет менее четверти процента их общего количества. В результате вибрация устройства, равно как и напряжение виброизоляционных стоек, значительно ослабевают. Для изготовления виброизоляторов можно применять высокоэластичные резиновые компаунды, которые сводят к минимуму вероятность деформаций, усиления колебаний и возникновения других факторов нестабильности. Как показали результаты проведенных Seagate тестирований, крепление дисков с помощью виброизоляторов практически не сказывается на показателях тестов WinBench (стандартного отраслевого эталонного теста дисковых накопителей). Дальнейшая проверка функций, выходящих за границы стандартного применения накопителя, позволила сделать вывод, что при «длинном» позиционировании головок (по мере повышения плотности дорожек этот вид позиционирования используется все реже) производительность записи информации несколько снижается, однако скорость чтения остается неизменной. А поскольку операцию чтения большинство дисков выполняют гораздо чаще, чем операцию записи, общая производительность системы (даже в столь экстремальных условиях, какие были созданы в ходе тестирования) если и страдает, то незаметно для пользователя. Все наработки Seagate в области конструкции виброизоляторов, результаты проведенных исследований, выработанные рекомендации и услуги по тестированию полностью доступны для клиентов, самостоятельно разрабатывающих и производящих шасси.

Тем не менее, я крайне не рекомендую вам бросаться обкладывать диски со всех сторон поролоном или резиной для уменьшения их шума. Один «деятель» таким образом отправил на свалку новенькую Barracud’у ATA, так как в подобном «инкубаторе» его зверь-рыбка попросту «сварилась» при температуре выше положенных ей по паспорту 55 градусов Цельсия. Обычно боковые стороны диска, закрепленные в металлическом шасси, помогают эффективному отводу выделяемого им тепла, поэтому и виброизоляторы следует применять с осторожностью. Ведь еще недавно высокоскоростные модели дисков грелись весьма сильно. И хотя в самых современных моделях энергопотребление снижено (так, например, мой IBM DTLA-307020 выше 40 градусов никогда не нагревался), опасность их перегрева при затрудненном теплоотводе до сих пор остается. Итак, новейшие поколения винчестеров сами по себе уже весьма тихие, и нас ждет еще немало сюрпризов в будущем. Заглядывайте к нам, и мы постараемся держать вас в курсе событий.

Благодарности: при подготовке обзора акустических свойств жестких дисков были использованы материалы компаний Seagate, Quantum, Samsung Electronics и Maxtor.

Материал любезно предоставлен сайтом Ferra.ru.

 

Рекламка

 

 

 

 

 

 

  be number one Rambler's Top100

Site owner - Агафонов, Designed им же.