Жесткий диск 2.5 дюйма 2 тб. Преимущества жестких дисков в разных форм-факторах

Поводом для написания данной публикации стало обновление конфигурации моего основного ПК. В частности, спустя 6-7 лет эксплуатации, не мешало бы, заменить дисковые накопители.

Собственно при смене корпуса я задался вопросом, а почему бы не сменить старые 3.5-дюймовые диски на более компактные 2.5-дюймовые? Основная цель – экономия места, низкий уровень шума, хорошая производительность и низкий нагрев. Так можно ли использовать 2.5” для дестопного ПК?

На эти вопросы мы и попробуем ответить.

Устоявшееся мнение

Так уж сложилось исторически, что диски форм-фактора 3.5” принято считать дестопными, т.е. ориентированными на настольные ПК. Собственно диски этого типоразмера используются и в серверах.

Диски форм-фактора 2.5” изначально проектировались для использования в ноутбуках (лэптопах). Основным фактором при создании этих дисков изначально была компактность.

С течением времени диски на 2.5 дюйма стали повсеместно использовать в HTPC, игровых консолях, моноблоках и компактных ПК. К примеру в моём резервном Dell Optiplex 780 USFF используется именно такой диск.

Со временем к «маленьким» дискам стали предъявляться повышенные требования, зачастую, сопоставимые с требованиями, предъявляемыми к дискам 3.5”.

Как для 2.5”, так и для 3.5” в настоящее время используется интерфейс SATA, старый IDE окончательно ушел на покой. Остальные серверные решения рассматривать не будем. Блоки питания современных компьютеров оснащены специальным разъемом питания SATA, а на материнках, даже относительно стареньких присутствуют SATA-порты, так что проблем с подключением не будет.

Главное выбирать диски и материнскую плату с поддержкой актуального SATA-III.

Что ж, приступим к сравнению?

Физические размеры (габариты)

Как несложно догадаться, диски 2.5” заметно компактнее, тоньше и легче дисков 3.5”. Большие размеры десктопных дисков связаны с уровнем развития технологий на момент их создания, а именно с плотностью записи. Ранее существовали диски с 5-ю рабочими пластинами, в то время как сейчас зачастую применяется всего 2 пластины.

Большая площадь для первых дисков была залогом увеличения объема хранимой информации в расчете на квадратный сантиметр площади. При современном уровне развития технологий, размеры 3.5-дюймовых дисков явно избыточны.

Большой диск занимает больше места и увеличивает общий вес. Впрочем, компьютер вы ж не носите с собой, ведь так?

Другое дело, если вы будете собирать систему на базе системной платы mini-ITX или Micro-ATX. Большинство компактных корпусов хоть и рассчитаны на установку больших дисков, в то же время могут возникнуть вопросы с полноценным охлаждением таких дисков.

Большие габариты также не лучшим образом сказываются на прохождении воздушных потоков. В компактном корпусе каждый сантиметр имеет значение и в этом плане, компактные диски 2.5” смотрятся куда более интересно.

Есть также нюанс, связанный с толщиной диска. Для форм-фактора 2.5” доступны сразу 3 «типоразмера»: ультратонкие 7 мм, стандартные 9.5 мм и 12.5 мм.

Диски толщиной 7 мм рассчитаны на установку в ультратонких ноутбуках и нетбуках, где физически нет возможности уместить диск 9.5 мм. Казалось бы, 2,5 мм – разница не большая, но на практике вы просто не сможете закрыть крышку ноутбука, если установите стандартный диск в тонкий ноутбук. В дисках, толщиной 9.5 мм применяется 2 пластины, при этом считывание происходит только с трех плоскостей. Для дисков 12.5 мм могут использоваться как 2, так и 3 диска.

При выборе диска для десктопного ПК, на типоразмер можно практически всегда закрывать глаза при выборе диска, в 99.5% случаев конструкция корпуса позволит установить диск любой толщины.

Емкость, объем хранимых данных

Раньше одним из ключевых факторов в пользу 3.5-дюймовых дисков была большая емкость хранимых данных.

С развитием технологий жестких дисков ситуация существенно изменилась, рост плотности записи позволил уместить на компактных дисках до 750 Гбайт или даже 1 Тбайт данных.

В свою очередь, диски 3.5 дюйма по-прежнему занимают пальму первенства с доступными устройствами хранения на 2 или даже 4 Тбайт. Поэтому если вы собираете домашний NAS или вам требуется хранить очень большие объемы данных, ваш выбор, скорее всего, будет очевиден, и явно не в пользу компактных дисков.

В то же время, как показывает практика, среднестатистическому пользователю достаточно диска на 500 Гбайт, при условии, что под ОС он использует отдельный SSD.

Производительность: скорость чтения, записи, случайный доступ

По части производительности не всё так просто и однозначно, как может показаться на первый взгляд.

Как правило, «малые» диски работают на скорости 5400 об/мин, «большие» – на скорости 7200 об/мин. Казалось бы, диск на 7200 будет работать быстрее? Однако это утверждение не совсем корректное. У 2.5-дюймовых дисков большой емкости (500-750 Гб) используются пластины высокой плотности, что на практике обеспечивает им уровень производительности, сопоставимый с десктопными решениями.

Зачастую, для емкости до 500 Гб (особенно 120-320 Гб) диск 3.5” будет быстрее обычного «ноутбучного» диска и при этом будет стоить дешевле.

Ниже результат теста с двух 2.5-дюймовых дисков:

Seagate Momentus 5400.5 на 320 ГБ (арт. ST9320320AS, 5400 RPM, 2 диска / 4 поверхности, буфер 8 МБ, SATA-II).

Seagate Momentus 5400 (SpinPoint M8) на 750 ГБ (арт. ST750LM022 HN-M750MBB, 5400 RPM, 2 диска / 3 поверхности, буфер 8 МБ, SATA-II).

Если же вы делаете свой выбор в пользу 2.5 дюймов, дабы не прогадать, лучше выбирать диски на 750 Гб – 1 Тб, по возможности и на 7200 об.

Уровень энергопотребления

Часто при сравнении двух форм-факторов многие пользователи считают различие в уровне энергопотребления не существенным. К примеру, среднестатистический компактный диск потребляет порядка 2-4 Вт в режиме чтения/записи. В то время как десктопные решения могут потреблять от 6 до 12 Вт в активном режиме. Причем 6 Вт будут потреблять «зеленые» диски со скоростью 5400.

На фоне видеокарт и процессоров, способных выдавать 65-150 Вт TDP это кажется не столь существенной экономией. Но не следует забывать про нагрев, ведь меньшее энергопотребление это практически всегда меньший нагрев и тепловыделение.

Нагрев диска и уровень шума в процессе работы

Лично для меня уровень нагрева и издаваемого шума очень важен. Во-первых, повышенная температура всегда приводит к сокращению времени эксплуатации, всегда. Чем больше температура – тем быстрее происходит физический износ электроники и механических элементов. Берем несколько горячих дисков и компактный корпус ­– на выходе получаем повышенные требования к системе охлаждения, как следствие повышение шума от СО.

Говоря о шуме, издаваемом от самих HDD. Вы можете собрать конфигурацию на самом топовом железе, с ультратихой системой охлаждения, но ваши HDD чаще всего будут выделяться на общем фоне что бы вы не делали. Проблема в том, что шум низкочастотный и убрать его не так просто как может показаться, из-за необходимости обеспечения должного охлаждения самого диска.

Во многом шум от HDD зависит от качества корпуса, если быть точнее, от его жесткости, толщины применяемого металла и наличия демпфирующих прокладок.

Как правило, компактные 2.5-дюймовые диски более тихие и холодные, хотя встречаются модели со «стрекочущими» головками, которые отчетливо прослушиваются при установке в пластиковые корпуса ноутбуков. Шум этот носит более высокочастотный характер, нежели гул от работающего двигателя. Собственно многие жесткие диски 3.5” грешат повышенным уровнем шума, издаваемого мощным двигателем, который вращает большие пластины на высокой скорости.

Итоговая стоимость

За размер приходится платить, в данном случае, за миниатюрность 2.5-дюймовых дисков приходится доплачивать небольшую сумму. Впрочем, вообще за всё требуется доплачивать – за объем хранимых данных, за объем кеш-памяти, за скорость доступа. Так что плата за компактность всецело оправдана.

Как выбрать HDD для ПК? 2.5 или 3.5 дюйма?

Я сейчас не буду рассматривать ситуацию с ноутбуками, там все чуть сложней в силу конструктивных особенностей (место под 1 диск). Вместо этого поговорим про использование в десктопных конфигурациях.

Во-первых, на дворе 2017-й год и я заранее предполагаю, что под системный раздел вы используете SSD (Solid State Drive), благо доступных дисков на 60-120 Гбайт сейчас предостаточно. Даже самый простенький SSD обеспечит существенный прирост производительности на фоне любого, даже самого производительного жесткого диска (HDD). И, если при работе с большими файлами, разница не столь ощутима, то при работе с маленькими файлами у HDD попросту нет ни единого шанса.

Конечно, есть и обратная сторона медали. Когда «умирает» HDD, данные с него можно восстановить, если же вы случайно удалили файл – данные можно восстановить. В случае с SSD вышедший из строя диск проще выбросить.

При выборе жесткого диска для десктопного ПК в первую очередь следует ориентироваться на сферу применения и возлагаемые задачи. Для очень сложных задач как то рендеринг, монтаж, обработка фото, хранение очень больших объемов данных – использование стандартных 3.5-дюймовых HDD оправдано и по сей день.

Для всех остальных задач существенных различий между 2.5” и 3.5” не будет. Лично для себя я сделал однозначный выбор в пользу компактного диска, он меньше греется, не столь шумный, отнимает меньше места, а уровень производительности примерно на том же уровне.

Многие незаслуженно пинают компактные диски за низкую надежность, забывая при этом, что диски эти зачастую применяются в ноутбуках, т.е. переносятся в процессе работы, что прямо влияет на срок службы. Внешние и переносимые диски всегда служат меньше. Полагаю, наработка на отказ будет примерно той же при прочих равных.

Из-за особенностей использования «ноутбучных» HDD, в них применяется система парковки головок, которая при выключении убирает головки с поверхности диска. В дорогих решениях для большей защиты также применяется гиросенсор, который убирает головки в случае падения или удара. Встречается такая система и у десктопных дисков, но далеко не во всех.

Минусом системы парковки можно считать особенности её работы под некоторыми операционными системами. Лично у меня после последней переустановки, Windows 7 решил парковать головки и останавливать шпиндель, после двух недель такой «оптимизации» на диске WD Green появились плохие сектора. Совпадение? Почитав тематические форумы, я пришел к выводу, что не я один такой счастливчик. Так что, как по мне, парковку однозначно отключать.

По поводу выбора фирмы, на любителя: Western Digital (WD), Seagate, Toshiba и HGST (Hitachi). Диски Samsung, исходя из субъективного личного опыта, а также отзывов на Яндекс Маркете и других интернет-магазинах, чаще других уходят на покой.

Основную долю потребительского рынка формируют Seagate и Western Digital. Toshiba и Hitachi делают хорошие диски, ничем не уступающие WD и Seagate. Вообще при выборе необходимо прямо сравнивать конкретные модели, поскольку у каждой фирмы есть десятки самых разнообразных моделей с сильно отличающимися характеристиками.

По поводу надежности. В некоторых сервис-центрах чаще поступают Seagate, в некоторых чаще WD. Распределение это сильно субъективное из-за присутствия на рынке «неудачных» серий, в которых заранее были косяки. Лучше всего смотреть отзывы по конкретной модели.

Отдельно стоит отметить Hitachi (HGST), диски этой компании отличаются повышенной надежностью на фоне WD и Seagate. К слову, не так давно WD выкупили Hitachi, сохранив при этом автономность подразделения. По этой причине диски WD и HGST – разные устройства.

Лично для себя я выбираю между HGST Travelstar 7K1000 и Seagate FireCuda SSHD 1TB 5400rpm 128MB.

Выбирая диск, обращайте внимание на скорость вращение, объем буфера и интерфейс подключения. Объем буфера влияет на производительность не так явно, как это может показаться на первый взгляд, но в целом, больший объем обеспечивает более высокую производительность.

Мы немало внимания уделяем жестким дискам. Это одна из тех составляющих системы, от которой во многом зависит комфорт работы с ПК. И если ранее мы рассматривали в основном возможности 3,5-дюймовых накопителей, то теперь не меньший интерес представляют винчестеры с диаметром пластин 2,5″ – такие HDD используются не только в мобильных устройствах, но и в моноблоках, неттопах и других компактных экономичных ПК. Имея одинаковый принцип работы, диски этих двух формфакторов заметно отличаются техническими характеристиками. Как именно? Давайте разбираться.

Физические размеры

Первое, на что обращаешь внимание при взгляде на накопители двух формфакторов, – разница в их габаритах. 2,5-дюймовые диски гараздо меньше своих собратьев с магнитными пластинами диаметром 3,5″.

Объем пространства, занимаемого стандартным HDD, почти в шесть раз больше, чем в случае с мобильным винчестером толщиной 9,5 мм. При этом если подсчитать емкость хранимой информации на единицу объема, взяв за основу 750-гигабайтовый портативный диск и десктопный накопитель на 2 ТБ, то разница будет более чем двукратной, причем не в пользу последнего (11,3 ГБ/cм3 и 5,1 ГБ/cм3).

Плотность записи

Диаметр магнитных дисков накопителей обоих типов отличается на 40%, при этом пластины 3,5-дюймовых винчестеров имеют в 1,8 раза большую рабочую площадь. Такое же соотношение сохраняется, если рассматривать максимальную емкость дисков, используемых в HDD, – для портативных накопителей это 375 ГБ, для десктопных – 667 ГБ. С технологической точки зрения поверхностная плотность записи на магнитных пластинах для обоих формфакторов оказывается примерно одинаковой. Если учитывать только форматируемую область, доступную для записи пользовательских данных, то для наиболее емких пластин это порядка 330 Гб на кв. дюйм.

Решения на базе жестких дисков форм-фактора 2.5" и 3.5"

Жёсткие диски в двух форм-факторах 2.5" и 3.5" - практические отличия и сферы применения.

Часто, вместо указания конкретного форм-фактора жёсткого диска в дюймах (а двойной кавычкой обозначается именно дюйм ), поставщики компьютерного оборудования используют аббревиатуры SFF и LFF, сокращения фраз Small Form Factor и Large Form Factor, соответственно. Нетрудно догадаться, что любые (и SATA, и SAS) жесткие диски меньшего форм-фактора 2.5" получили обозначение SFF HDD, а большего 3.5" - LFF HDD. Не секрет, что в современных высокопроизводительных жёстких дисках форм-факторов 3.5" и 2.5" производители используют пластины одинакового размера - от 2.5" HDD. Потому, зачастую, и ёмкость, и параметры производительности 2.5" и 3.5" моделей жёстких дисков одного производителя выглядят одинаково. Более того, некоторые производители объявили о прекращении производства высокопроизводительных жёстких дисков размера 3.5", оставив топовые модели HDD только в форм-факторе 2.5". Доступность высокопроизводительных жёстких дисков форм-фактора 3.5" неуклонно снижается. Исходя из реалий современного рынка, производители считают экономически нецелесообразным использование более 2-х пластин внутри одного жёсткого диска. Для справки, в жёсткий диск форм-фактора 2.5" (высотой 15мм) возможно установить до 3-х пластин, а в 3.5" HDD - до 5 пластин.

2.5" диск

3.5" диск

Что же делать тем потребителям, которые не могут или не хотят (по всевозможным причинам) использовать современные жёсткие диски форм-фактора 2.5"? Производители предлагают промежуточное решение - использование 2.5" жёстких дисков в форм-факторе 3.5". В качестве 3.5" жёсткого диска предлагается обычный 2.5" жёсткий диск, установленный на заводе производителем в специальный металлический монтажный корпус - каретку. Следует заметить, что извлечение этого жёсткого диска из монтажного корпуса у некоторых производителей несовместимо с гарантией. Из несомненных плюсов такой конструкции следует отметить то, что инженерами компаний-производителей точно просчитываются габариты и жёсткость конструкции, гарантируется стандартное для 3.5" жёстких дисков расположение разъёмов и монтажных отверстий, обеспечивается оптимальность охлаждения установленного внутрь жёсткого диска.

Если переход на меньший форм-фактор неизбежен, что даст потребителям переход на 2.5" форм-фактор жёстких дисков?
Каковы отличия, плюсы и минусы дисковых подсистем на базе жёстких дисков различных форм-факторов и сферы их применения? Двумя словами - какая разница?

Очевидно, что чем меньше габариты жёсткого диска, тем больше таких жёстких дисков должно поместиться внутрь сервера.

На сегодняшний день, в серверы для монтажа в стойку традиционно устанавливается следующее количество жёстких дисков:

В общем случае (как видно из таблицы), в серверы возможно установить в 2 раза больше жёстких дисков форм-фактора 2.5", по сравнению с серверами такого же размера, но с 3.5" жёсткими дисками.

Как уже было сказано ранее, в сегменте жёстких дисков корпоративного класса, максимальная ёмкость дисков двух различных форм-факторов - одинаковая, исходя из этого, применение дисковой подсистемы с отсеками 2.5" позволяет удвоить максимальную общую ёмкость хранилища. И даже при использовании жёстких дисков низкого ценового диапазона, в котором, на сегодня, максимальный объём жёстких дисков форм-фактора 3.5" примерно в 2 раза больше, чем у 2.5" дисков, максимальная ёмкость дисковых подсистем с отсеками разного форм-фактора будет примерно одинаковой.

В качестве дополнительного бонуса применения 2.5" жёстких дисков, очевидно, что за счёт меньших габаритов (2.5" диск меньше 3.5" диска в глубину) дисковая подсистема в сервере занимает меньший объём, что позволяет производителям немного уменьшить габариты серверов. Также следует заметить, что большинство современных SSD (твердотельных накопителей) выпускается в форм-факторе 2.5" и использование в сервере 2.5" отсеков гарантирует совместимость при установке SSD-накопителей, и, что особенно актуально, в будущем - при возможной модернизации сервера.

Для сравнения - два 2.5" жёстких диска с 10.000rpm (оборотов в минуту) корпоративного класса на хорошем RAID-контроллере превзойдут по производительности один 3.5" диск с 15.000rpm. При этом, цена двух 2.5" 10.000rpm дисков объёмом по 300GB и одного 3.5" 15.000rpm диска объёмом 600GB будет примерно одинакова.

Такой параметр как линейная скорость чтения/записи на внешних треках, теоретически, должна быть выше у жёстких дисков 3.5" чем у 2.5" (при одинаковой скорости вращения шпинделя и при одинаковой плотности записи) просто за счёт физически большего размера пластин, но в реальности отличия незначительны, так как в высокопроизводительных жёстких дисках разных форм-факторов зачастую находятся пластины одинакового размера.

В общем случае, чем больше в сервере жёстких дисков, тем больше электропотребление (более мощными должны быть блоки питания), и больше тепловыделение (более мощной должна быть система вентиляции сервера и затраты на охлаждение). Однако, по сравнению с 3.5" моделями жёстких дисков, современные 2.5" жесткие диски имеют в 2 раза меньшее энергопотребление (во всех режимах) и, как следствие, меньшее тепловыделение и затраты на охлаждение. Таким образом, сервер с 24-мя 2.5" жёсткими дисками потребляет электричества и греет окружающее пространство меньше, чем сервер с 12-ю 3.5" жёсткими дисками.

Надёжности жёстких дисков всегда уделяется большое внимание. За счёт уменьшения габаритов (и дополнительных инженерных решений) 2.5" жёсткие диски обладают повышенной устойчивостью к вибрации и механическим воздействиям. Это подтверждается самими производителями, наработка на отказ (MTBF) у последних моделей 2.5" жёстких дисков составляет 2 млн. часов, по сравнению с лучшими моделями 3.5" жестких дисков, у которых MTBF декларируется на уровне 1,3-1,6 млн. часов.

И последнее, не смотря на то, что в серверах это не актуально, но 2.5" диски производят при работе немного меньший шум по сравнению с 3.5" моделями.

В итоге, можно кратко сформулировать плюсы и минусы, а также сферы применения жестких дисков различных форм-факторов.

Преимущества жестких дисков в разных форм-факторах

3.5" LFF - больше объём одного диска, меньше цена за гигабайт:
• при одинаковой плотности записи, на пластину большего размера помещается больше информации
• максимальная ёмкость одного HDD больше (в сегменте жёстких дисков низкого ценового диапазона)
• дешевле стоимость в пересчете на гигабайт объёма диска

2.5" SFF - больше ёмкости и производительности на единицу пространства, занимаемую сервером или системой хранения данных в стойке:
• в 2 раза больше ёмкость хранения в ограниченном пространстве - меньшие габариты и, как следствие, большая плотность ёмкости на единицу объёма пространства (Гигабайт/см.куб) или на единицу размера сервера в стойке (Гигабайт/Unit)
• выше производительность системы хранения в ограниченном пространстве - меньшие габариты и, как следствие, большая плотность ввода-вывода дисковой подсистемы на единицу объёма пространства (IOPS/см.куб) или на единицу размера сервера в стойке (IOPS/Unit)
• в 2 раза меньшее энергопотребление (во всех режимах) и, как следствие, меньшее тепловыделение и затраты на охлаждение
, модульных и блейд-серверах
• в системах с высокой производительностью дисковой подсистемы за счёт большого количества быстрых жёстких дисков -
• в системах с большим количеством RAID-групп -
• в системах с максимальной надёжностью всех компонентов -
• в системах с низким или ограниченным энергопотреблением -