Hard diskovi za laptop i desktop računare

Windows se smrzava zato što je klasičan hard disk jednostavno previše spor da obradi hiljade sitnih operacija koje operativni sistem pokreće svake sekunde. Kada upalite računar, sistem u pozadini ne povlači jedan veliki, spojen fajl, već istovremeno otvara, čita i menja ogroman broj sitnih sistemskih datoteka. Stari diskovi rade mehanički, preko magnetne glave koja mora fizički da se pomeri na tačno mesto na ploči da bi pročitala podatak, a to šetanje glave troši previše vremena. Dok se mehanika muči da isprati sve te zahteve, procesor i radna memorija bukvalno stoje u mestu i čekaju skladište da završi svoj posao. Na ekranu se to vidi kao stopiranje sistema, miš koji se zamrzne na sekund ili folderi koji se otvaraju u nedogled jer disk dostiže maksimalno opterećenje i ne može da isporuči dovoljan broj operacija u sekundi.

Broj frejmova po sekundi će uglavnom ostati isti kao na SSD-u, ali ćete tokom igranja imati česta, naporna seckanja i drastično duža učitavanja nivoa. Dok stojite u mestu unutar igre, grafička kartica i procesor rade svoj posao i drže stabilan frejmerajt, ali problem nastaje kada krenete da se krećete kroz svet. Moderna igra tada mora u hodu da povlači nove teksture, modele i delove mape sa diska u radnu memoriju. Pošto je hard disk spor i ima visoko kašnjenje pri pronalaženju fajlova, on ne stiže da isporuči te podatke na vreme, pa procesor privremeno pauzira pripremu sledećeg frejma dok čeka skladište. Taj kratak zastoj na ekranu osetite kao nagli trzaj ili kočenje, iako sekundu pre i sekundu nakon toga igra prikazuje visok FPS.

Veći keš ubrzava rad samo kod prebacivanja manjih fajlova i svakodnevnih sitnih zadataka, dok kod kopiranja velikih podataka nema nikakvog uticaja. Keš memorija je mala, brza privremena stanica na samom disku koja prihvata podatke kako računar ne bi morao da čeka sporu mehaniku. Kada na disk kopirate gomilu slika ili dokumenata, sistem ih brzo ubaci u tu privremenu memoriju i odmah javlja da je posao završen, dok disk u pozadini polako raspoređuje i urezuje te podatke na magnetne ploče. Međutim, ako pokrenete kopiranje velikog filma ili instalacije od nekoliko desetina gigabajata, ta mala memorijska stanica se napuni za par sekundi. Nakon toga brzina prenosa naglo pada i biva ograničena isključivo time koliko brzo ploče unutar diska mogu fizički da rotiraju i primaju podatke.

Pad brzine je potpuno normalna pojava koja se dešava zbog geometrije okruglih ploča unutar diska i nema nikakve veze sa kvarenjem uređaja. Hard disk podatke zapisuje u krugovima, počevši od spoljne ivice ploče pa prema njenom centru. Pošto se ploča vrti fiksnom brzinom, spoljni krugovi su duži i kroz njih u jednoj sekundi prođe znatno više podataka nego kroz male krugove blizu centra, što znači da je nov i prazan disk uvek najbrži jer koristi spoljnu ivicu. Kako se prostor puni, disk je primoran da koristi unutrašnje staze koje su kraće i samim tim sporije. Pored toga, kada ima malo slobodnog mesta, novi fajlovi se razbijaju u sitne delove i razbacuju gde god ima praznog prostora, pa magnetna glava mora stalno da skače sa jednog kraja ploče na drugi da bi sklopila jedan običan fajl, što stvara dodatno kašnjenje u radu.

Izbor se svodi na jednostavan kompromis, gde modeli na 7200 obrtaja nude brži rad i bolji odziv, dok su oni na 5400 obrtaja znatno tiši i dugotrajniji kao skladišta. Broj obrtaja u minuti određuje brzinu rotacije ploča oko svoje ose, pa disk na 7200 obrtaja brže postavlja ploče pod magnetnu glavu i brže pronalazi tražene fajlove. Ta brža mehanika obezbeđuje bolji protok podataka i živahniji rad računara, ali motor zbog veće brzine proizvodi više toplote i sitnih mehaničkih vibracija koje mogu da se prenesu na kućište i stvaraju dosadnu buku. Modeli na 5400 obrtaja rade rasterećenije, manje se greju i troše manje struje, što ih čini idealnim izborom za eksterne USB diskove i za sekundarno čuvanje velikih kolekcija filmova i slika gde brzina pristupa nije na prvom mestu.

SMR diskovi naglo usporavaju jer koriste tehnologiju delimičnog preklapanja staza sa podacima kako bi se smanjili troškovi proizvodnje, dok tradicionalni CMR diskovi drže staze potpuno odvojenim. Kod CMR diskova svaka staza je nezavisna i podaci se mogu upisivati ili brisati direktno i punom brzinom u svakom trenutku. Sa druge strane, kod SMR tehnologije staze se preklapaju kao crepovi na krovu. Kada na takav disk menjate ili dodajete nov fajl, on ne može da izmeni samo tu jednu stazu, nego mora prvo da očita susedne staze koje je delimično pokrio, upiše novu izmenu, pa tek onda vrati stare podatke na mesto. Zbog tog komplikovanog procesa, SMR diskovi u prvih par minuta kopiraju normalno, a čim se privremeni prostor napuni, brzina upisa drastično pada jer se kontroler diska zaguši stalnim prepisivanjem komšijskih podataka.

NAS diskovi su skuplji jer su fabrički projektovani da rade neprekidno u skučenim mrežnim kućištima gde više diskova radi istovremeno i stvara jake mehaničke vibracije. Kada se obični diskovi spakuju jedan do drugog, njihovo zajedničko podrhtavanje ometa precizan rad magnetnih glava, što dovodi do grešaka pri čitanju i kvarenja fajlova. Namenski NAS diskovi imaju ugrađene posebne senzore koji konstantno mere te vibracije i fino podešavaju rad mehanike kako bi sprečili oštećenja. Takođe, njihov unutrašnji program ima striktno vremensko ograničenje za ispravljanje grešaka. Ako običan disk naiđe na loš sektor, on će uporno pokušavati da ga pročita i tako zamrznuti rad na pola minuta, zbog čega će ga mrežni kontroler proglasiti neispravnim i izbaciti iz mreže, dok NAS disk brzo prekida pokušaje i prepušta rešavanje sistemu kako ne bi pukla mrežna veza.

Ovi diskovi su prilagođeni isključivo za konstantno snimanje video materijala sa sigurnosnih kamera i svesno žrtvuju softversku tačnost podataka zarad neprekidnog rada. Dok običan računar stalno naizmenično čita i piše fajlove uz pauze, diskovi za video nadzor preko devedeset odsto svog radnog veka provode u režimu neprekidnog upisa video strimova sa više kamera odjednom, bez sekunde odmora. Njihov unutrašnji program je podešen tako da snimanje video zapisa ima apsolutni prioritet. Ako disk tokom rada naiđe na oštećenje na ploči, on neće zaustaviti ceo proces da bi popravljao taj sektor i spasio podatke, već će samo preskočiti to mesto i nastaviti da piše dalje kako snimak ne bi izgubio ključne sekunde u realnom vremenu. Ako takav disk koristite za operativni sistem u računaru, rizikujete da vam važni programi i sistemski fajlovi postanu trajno neupotrebljivi pri prvoj sitnoj grešci.

Da, čak i blaži potres aktivnog hard diska može trajno da izbriše podatke i fizički uništi uređaj. Unutar diska, magnetna glava koja čita podatke bukvalno lebdi iznad ploče koja se vrti velikom brzinom, a razdaljina između njih je toliko mala da je manja od prečnika obične ljudske dlake. Ako šutnete kućište, naglo ga pomerite na stolu ili potkačite usisivačem dok disk radi, glava usled inercije može fizički da udari o površinu ploče. Taj udarac bukvalno sastže magnetni sloj i pretvara vaše podatke u prašinu, a samu glavu iskrivi ili polomi. Iako moderni diskovi imaju ugrađene unutrašnje senzore pokreta koji pokušavaju da u deliću sekunde automatski sklone glavu u siguran položaj van ploča ako osete pad ili potres, ta mehanička zaštita ne može uvek da pobedi zakone fizike ako je udarac direktan i iznenadan.

Velike fabričke brojke poput MTBF od milion ili više sati ne znače da će vaš hard disk raditi stotinama godina u kući, već je to čista statistička matematika iz laboratorije dobijena testiranjem velikih grupa drajvova istovremeno. Prilikom kupovine i planiranja skladišta, mnogo realniji parametar je AFR, odnosno godišnja stopa otkaza, koja vam slikovito govori koliki se procenat tog modela statistički pokvari na nive jedne godine u realnim data-centrima, gde se sve ispod jedan i po procenat smatra odličnim rezultatom. Stvarna pouzdanost hard diska u vašem kućištu najviše zavisi od količine podataka koju preko njega prebacite na godišnjem nivou, što označava Workload Rating limit, kao i od kvalitetnog i stabilnog napajanja i održavanja optimalne radne temperature ispod četrdeset pet stepeni. Jedina apsolutna istina jeste da se svaki mehanički deo može pokvariti bez ikakve najave, zbog čega redovna izrada rezervnih kopija na dva različita mesta ostaje jedini siguran metod zaštite podataka.