¿Por qué el rendimiento de un disco duro normal disminuye durante la duración de un benchmark mientras que el SSD no?

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Utilizo HD Tune para medir el rendimiento del disco duro. Las pruebas suelen durar de 2 a 3 minutos y la velocidad de transferencia de un disco duro normal disminuye drásticamente a medida que la prueba llega a su fin.

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Sin embargo, el rendimiento de la unidad SSD permanece igual durante la vida útil de la prueba (foto a continuación). Esto sucede en todas mis computadoras. ¿Porqué es eso?

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windows-7 hard-drive ssd

— AngryHacker
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Puede ser bueno saber qué está haciendo realmente la prueba detrás de escena.

— jmreicha

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... y lo que representan los gráficos. La velocidad de transferencia (lectura) (como lo indica la línea azul) no es tan significativa para el tiempo de acceso (total) como la latencia rotacional (promedio) y el tiempo de búsqueda (típico) de un HDD. La forma de esa línea azul no es un indicador de rendimiento.

— aserrín

Tengo cuatro SSD en la incursión 0 (mantener copias de seguridad, por supuesto). Estoy obteniendo alrededor de 650-700 Mb / s. HDTune es una buena pieza de software.

— ctilley79

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Creo que el título es engañoso. ¿No es cierto que los discos duros mantienen el rendimiento a lo largo del tiempo pero los estados sólidos se degradan debido a cierta degradación física de demasiadas escrituras?

— mowwwalker

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El HD mecánico se está escaneando desde afuera hacia adentro. Dado que el disco gira a una velocidad constante de 7200 rpm, está cubriendo más datos por segundo en el exterior que en el interior.

— Andrew Coleson
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Hablé con un profesional de HDD recientemente. Dijo que la relación de velocidad del exterior del HDD al interior es de aproximadamente 1,8 .

— Deltik

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@Deltik: ¡que coincide bastante bien con la información en el gráfico!

— Dancrumb

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Todos se dirigen al disco duro, pero nadie habla del SSD :-)

— ζ--

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Para agregar a la respuesta, la relación es simplemente: velocidad de datos = velocidad angular * radio, con velocidad angular constante para los discos duros. Por lo tanto, las velocidades de transferencia son directamente proporcionales a los radios en el borde exterior del disco frente a los sectores internos. Eso sería alrededor de 1.8 según @Deltik.

¿Y qué tan rápido gira la unidad SSD?

— j_kubik

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En realidad, lo que está viendo en el eje X no corresponde al "tiempo", sino al "área física" de su disco. Quiero decir, si su disco tiene 250 GB (100% de su capacidad), el 0-10 significará los primeros 25 GB de su disco, 10-20 significará la segunda parte de 25 GB de su disco, y esto va hasta todos sus 250 GB ( cual es el 100%).

El rendimiento de su HDD no disminuye con el tiempo, pero disminuye debido al efecto físico causado por el "efecto de rotación" de su disco (esto no sucede en su SSD).El área del primer 0-10% de su disco duro corresponde al área externa del disco, lo que aumenta la velocidad de lectura porque la velocidad lineal de esta área es mayor en comparación con el área interna de su disco (los últimos 90-100 % de su disco, por ejemplo). Esto da la impresión de que el rendimiento de su disco duro está disminuyendo desde el primero hasta el último sector del disco (en realidad es, como puede ver en la primera imagen), ya que todos los SSD se basan en memorias de acceso aleatorio, todos los utilizables " área "de su SSD tiene la misma velocidad y tiempos de acceso, lo que corresponde a un rendimiento lineal en todo el disco. Esto también explica por qué los sistemas operativos generalmente usan la primera "área" y las primeras secciones de disco de los discos duros ... Por ejemplo,

PD: Como puede ver en su primera imagen, los discos duros generalmente tienen una pérdida de rendimiento del 40 al 50 por ciento al comparar el primer sector con la velocidad de lectura del último sector.

Referencia:

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— Diogo
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Ustedes deberían mencionar que los discos duros modernos usan la grabación de bits de zona , donde los datos grabados están vinculados a la velocidad lineal (o densidad de área), en lugar de usar una velocidad angular constante. Echa un vistazo a la velocidad de lectura (constante) de un disco duro antiguo que usa velocidad angular constante: hdtune.com/results/Conner_CP3204F.gif Por cierto, no son áreas " externas " e " internas " del disco ", sino el exterior y internas pistas .

— aserrín

Buena explicación ... excepto que los tiempos de búsqueda no se reducen enormemente, 450%, o en absoluto significativamente. La parte dominante del tiempo de búsqueda es la rotación.

— Ben Voigt

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@BenVoigt " La parte dominante del tiempo de búsqueda es la rotación ": confunde el tiempo de búsqueda con el tiempo de acceso (que es la suma del tiempo de búsqueda, la latencia rotacional, el tiempo de R / W de datos, los tiempos de transferencia del bus SATA más el tiempo de procesamiento de comandos y respuestas ) La latencia rotacional es una variable aleatoria que el usuario o el sistema operativo no pueden controlar / predecir. Pero el usuario / SO podría controlar o reducir los tiempos de búsqueda con optimizaciones como desfragmentar / compactar los archivos y / o ordenar / escalar operaciones de disco.

— aserrín

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@sawdust: la latencia rotacional se puede controlar colocando los datos secuencialmente en el orden en que se necesitan. Pero ese es un tema completamente diferente a las diferencias de velocidad lineal entre el interior y el exterior del plato. El simple hecho de colocar datos en el exterior del plato no ayuda a un rendimiento cercano al 450% como se afirma.

— Ben Voigt

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@BenVoigt: No, esa vieja unidad Conner (no es "mía") ha fijado 5400 rpm y no tiene grabación de bits por zonas , de ahí la velocidad de transferencia de lectura constante. Incluí ese enlace para mostrar que si el OP quiere una curva de velocidad de transferencia plana como un SSD, entonces tiene que renunciar a la capacidad adicional que ofrece ZBR. (Por supuesto, probablemente no hay discos duros sin ZBR en producción.)

— aserrín

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Buenas respuestas arriba, pero hay poca noción del tamaño angular de un sector en el cilindro externo vs cilindro interno.

La respuesta: la grabación de bits por zonas (ZBR) es la causa. Debido a que las pistas internas tienen sectores con un tamaño angular mayor , por lo que tardan más tiempo en leerse mientras el disco gira bajo la cabeza con velocidad angular constante (rpm).

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Detalles: en You Don't Know Jack about Disks, por Dave Anderson, 1 de junio de 2003

... Todas las pistas dentro de una zona dada tenían el mismo número de sectores. Sin embargo, una pista en una zona cercana al diámetro externo del disco podría tener un 50 por ciento más de sectores que una pista en una zona cercana al diámetro interno del mismo disco. Esto sería cierto para una unidad de 3,5 pulgadas. La ventaja que proporciona ZBR varía según el tamaño del medio y es una función del tamaño relativo del radio externo de la banda de grabación al interno. Las unidades actuales suelen tener de 15 a 25 zonas. ZBR agregó un gran valor: 25 por ciento o más de capacidad sin costo de material adicional en una unidad de 5,25 pulgadas, el factor de forma predominante cuando apareció ZBR por primera vez. Obligó a la industria a adoptar una interfaz más inteligente, una que ocultara las complejidades de ZBR y, al mismo tiempo, ocultara la geometría y los problemas de bloqueo de bloques defectuosos al incorporar esa funcionalidad en el disco también. ...

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Su disco duro gira a una velocidad constante, 7200 RPM o lo que sea. el punto de referencia comienza en el exterior del disco, donde el radio es mayor y, por lo tanto, la velocidad lineal es más rápida (una rotación en 1/120 de segundo tiene una mayor distancia (proporcional al radio) y, por lo tanto, se leen más bits en ese tiempo período), mientras que dentro del disco, el radio es más pequeño, por lo que se leen menos bits para la misma distancia angular (una rotación en 1/120 de segundo con un radio más pequeño implica un barrido de circunferencia más pequeño y, por lo tanto, menos bits leídos.

Suponiendo un radio externo de aproximadamente 2.8 pulgadas y un radio interno de 1.6 pulgadas (debido a la pérdida de husillo, espacio de alineación adicional, zonas de aterrizaje), la pérdida de rendimiento en el interior es aproximadamente un factor de 1.8.

Tenga en cuenta que la fluctuación de fase se debe a fluctuaciones de carga del sistema o ruido en los cables, entre otros factores.

Además, el direccionamiento de la SSD y no solo del disco duro tiene una red electrónica de conexiones configuradas (no mecánicas) y, por lo tanto, los únicos retrasos son la latencia del cable (en la memoria real) y el acceso a "barridos" a través de los datos en bloques , manteniendo constante la velocidad y la velocidad de bits, limitada solo por los circuitos.

— ζ--
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