Архивы: по дате | по разделам | по авторам

Удвой винчестер или сдохни от зависти

АрхивНакопители
автор : Александр Бурнацев   01.04.2004

Как использовать скрытые резервы емкости современных винчестеров.

Ситуация была тупиковая… Беспрецедентная игра, игра в которую я влюбился с первого взгляда и навсегда, лучшая игра всех времен и народов — King’s Bounty — не лезла на дурацкую, захваченную впопыхах трехдюймовую дискету половинной от нормальной емкости… Как ни трамбовали мы с однокашником игру архиваторами, не хотела она укладываться в прокрустово семисотдвадцатикилобайтное ложе… В результате возможность предаться пагубной страсти откладывалась на несколько дней — когда еще я соберусь тащиться по московской слякоти в другой лабкорпус, да и будут ли на кафедре свободные компьютеры с редким тогда трехдюймовым дисководом.

«Придется действовать радикально!», — объявил приятель и прежде чем я успел умереть от апоплексического удара (а в описываемое время самого начала 90-х дискета стоила столько же сколько поездка домой в купе), проделал весьма кстати подвернувшимся паяльником дырку в ее уголке. Пока я приходил в себя, дискета была отформатирована на 1,44 Мбайта, и я стал счастливым обладателем долгожданной игры. Те, кто помнит времена, когда килобайты имели цену, знают об этом фокусе — дискета двойной плотности в отличие от высокоплотной, имела отверстие лишь в одном в уголке, поэтому, после удвоения тем или иным способом числа отверстий, появлялась возможность удвоить также и емкость.

Чуть позже выяснилось, что можно было бы обойтись и без изуверства — речь идет о легендарном драйвере 800.com, многие годы занимавшем верхние строчки в хит-парадах…пардон, autoexec.bat’ах подавляющего большинства компьютеров. С его помощью, вручную указав параметры разметки (число дорожек, секторов), становилось возможным переформатировать дискету на большую емкость — 720 кбайтную, например, на 800 (откуда и название), а, в случае ослабленного инстинкта самосохранения, и более…Естественно, бывали ситуации, когда дискеты сыпались или когда приходилось чертыхаясь оказываться с такой нестандартной дискетой перед компьютером, хозяин которого еще не обзавелся 800.com’ом, но в целом, конечно, игра стоила свеч.

Нынешнее положение дел в нашей с вами любимой индустрии, на мой взгляд, лучше всего передает выражение «хватай мешки, вокзал отходит». Денег в отрасль закачано столько и конкуренция так высока, что педали производителям приходится крутить, не переводя дыхание и не оглядываясь. Цикл разработки и производства сжат до предела, поэтому и приходится исправлять ошибки и доводить до ума изделие уже в то время, когда оно уже находится в пути от завода к дистрибьютору. И реальных примеров тому — немало. Даже ситуация, когда, приобретая, скажем, новую материнскую плату, приходится начинать с того, чтобы разыскать по всем закоулкам сети новые драйверы, патчи, апдейты и прочая (причем не только от самого изготовителя материнки, но и от всех смежников) давно уже стала привычной, хотя по сути она противоестественна.

Однако кроме упомянутых неудобств, пользователи зачастую получают и возможность побраконьерствовать в мутной воде. Ну, нету возможности у производителей процессоров тестировать каждый камень в отдельности — дорого и долго — так и задерем тактовую чистоту в полторы от номинала! Вот у производителя видеокарт промашечка вышла — сам в своем модельном ряду небось запутался — легким движением руки превращаем младшенькую карточку в старшенькую — с вдвое большим числом конвейеров. К CD-RW-дисководу (не новому, правда) опять же, если повезет, 2–6 скоростей на запись-перезапись можно прибавить. Что там у нас еще внутри корпуса нетронутого имеется? Ага, винчестер! Читать дальше >>>

Тут считаю необходимым обратить ваше внимание на общее свойство всех по-настоящему хороших идей: в первое многновение приходит мысль «Этого не может быть!», а уже в следующее «Как же я сам до этого не догадался?!»

А идея очень проста — а почему, собственно, мы не можем изменить форматированный размер своего винчестера?

Рис.1. Поверхность дискового накопителя.

Поверхность дискового накопителя, будь то дискета, CD или, как в нашем случае, винчестер (рис.1), разбита на концентрические кольца разного диаметра — дорожки. Последние, в свою очередь делятся на сектора — минимальные физические элементы хранения и адресации данных. В каждом секторе содержится не только данные, но и служебная информация — префикс спереди, по которому определяется номер сектора и его начало, и суффикс в конце, где содержатся коды коррекции ошибок (CRC). Префикс и суффикс заканчиваются пустыми интервалами, необходимыми для того, чтобы в головке при начале записи успели завершиться переходные процессы (в первом случае) и для страховки от возможного перекрытия секторов (во втором). Вся эта информация заносится на диск на заводе при низкоуровневом форматировании. Наличие служебной информации и пустого места приводит к тому, что форматированный размер винчестера оказывается существенно меньше (например, Barracuda ST-12550N при неформатированном размере 2452,85 Мбайт пользователю предоставляет в доступ лишь 2039,91 Мбайт), и эта избыточность — первый из доступных нам резервов увеличения объема. Второй — плотность расположения дорожек, как это ни странно. В случае CD-носителей эти резервы успешно задействованы — их емкость плавно увеличилась с 650 до 700, а затем и до 800 Мбайт.

Обратим внимание на известные особенности производства накопителей. Во-первых, разработка и производство изделий прецизионной механики — дело очень хлопотное и дорогостоящее, даже в сравнении с современной микроэлектроникой. Оно осложняется еще и тем, что в отличие от последней, где оценка надежности изделий может быть очень точно получена путем ускоренных тестов (работой в более агрессивных температурных режимах с последующим зачислением «года за три» по несложным формулам), механика такой удачи лишена. Указывая MTBF в 500000 часов (57 лет), производитель мягко говоря лукавит, так как никакой возможности провести это тестирование и даже статистически обоснованно построить оценку, у него не было. Фактически мы имеем дело с прогнозом, основанным на «средней по палате температуре» — тестировании в усиленном режиме, скажем, 500 накопителей в течение месяца.

Поэтому на самом деле все новые винчестеры выводятся на рынок поэтапно. Вначале, не имея еще статистически представительных данных реального тестирования новой серии накопителей по надежности, производители стараются избежать волны возвратов тем, что существенно занижают плотность записи (по сравнению с той, что способна обеспечить используемый уровень технологии) и увеличивают длину кодов коррекции ошибок. По мере получения достаточной статистики, скажем, через полгода после запуска нового шасси в серийное производство, появляется возможность построить более точную модель надежности и, соответственно, снизить имеющуюся избыточность. Для пользователя же это выглядит как появление «новой» серии, скажем, с 80Гбайт пластинами вместо 60 Гбайт.

То же самое можем сделать и мы — зная, что наш винчестер был в «стартовой» серии можно, в принципе, произвести его низкоуровневое форматирование на больший объем. Важным моментом здесь является то, что необходимо учитывать реальное состояние своего накопителя. Нет ничего проще — к нашим услугам встроенная система диагностики и контроля, SMART, отслеживающий и протоколирующий десятки рабочих параметров винчестера.

Чтобы превратить знание в силу хватило случая. Читать дальше >>>

Все началось, как это стало уже почти традиционным в новейшей компьютерной истории, со скандинавского студента, на этот раз датского, осенью прошлого года. Оле Кру Нильсену никак не удавалось вернуть свежекупленный винчестер, коварно и непредсказуемо терявший данные, — забирая его на тестирование, работники сервис-центра неизменно возвращали его назад с бодрым рапортом о том, что все с железякой в порядке.

После очередной такой итерации приступы амнезии у диска вдруг прекратились. Нормальный человек просто бы возрадовался сему факту, Herr Nielsen же углубился в поиски причин чудесного исцеления. Они нашлись довольно быстро — несмотря на то, что винчестер был, несомненно, тем самым, однако форматированная емкость его почему-то оказалась меньше означенной на крышке диска. На чуть-чуть — несколько процентов — но меньше. Очевидно, студент был в курсе, что объем винчестеров в отличие от продолжительности дня с наступлением осени уменьшаться не должен и продолжил копать.

Что ж, встречайте DoubleYourHDD v0.89b2 — результат изысканий пытливого датчанина в таинственной области внутренней жизни винчестеров! Сразу убавлю нездорового оптимизма насчет double — это Нильсен слегка…преувеличил… В самых пиковых случаях (на страничке программы ведется статистика по «привесу»), на Quantum Fireball SE в 6,4 Гбайт, например, увеличение объема составляет около 40%. Что касается новейших серий винчестеров, то больше чем на 5–10% рассчитывать не приходится.

Рис. 2. Программа DoubleYourHDD v0.89b2.
Результат оценки перспектив винчестера
(кликните мышью для увеличения картинки).

Итак, скачав вожделенную софтину, приступаем к делу. Инсталляции она не требует, достаточно распаковать дистрибутив на системную дискету и загрузиться с нее (впрочем, диагностику можно проводить и под Windows). Запустив dyhdd.exe, любуемся на список обнаруженных программой дисков и выбираем подопытного. DYHDD анализирует данные SMART, после чего предлагает запустить тестирование поверхности. Собранные данные анализируются и посредством, как утверждается, «математического аппарата фильтрации нелинейных Марковских процессов» строится оценка перспектив вашего винчестера (рис.2), то есть программа предлагает оптимальный по ее мнению форматированный объем винчестера. Причем, необязательно, что он будет больше текущего — действительно, если у вас на диске время от времени появляются ошибки, то лучше не усугублять ситуацию, увеличивая плотность записи и снижая возможности корректирующих ошибки кодов, а наоборот, дать железяке послабление, а себе добавить уверенности, пусть и за счет некоторой потери объема.

Для продвинутых существует одноименный пункт меню («Advanced»), где вы сможете собственноручно побаловаться параметрами разметки. Если же предложение вас устраивает, сразу запускаем процесс низкоуровневого форматирования. По завершении таинства, программа настоятельно рекомендует произвести подробный тест накопителя, чтобы исключить неприятные неожиданности. Не вижу причин отказываться.

Прежде чем покинуть программу, не поленитесь сгенерировать отчет со сведениями о модели вашего винчестера, данными SMART и результатами работы. Отослав его затем автору (который, кстати, не просит за свое весьма полезное творение ни кроны) вы, позволите ему совершенствовать статистическую модель, на которой базируется программа, и поможете ему в успешной защите диссертации, в рамках работы над которой он и взялся за написание DoubleYourHDD.

В заключение обращу ваше внимание на один оставшийся без внимания вопрос — а как влияет такое «самостийное» изменение объема винчестера на его производительность и надежность? Подробный ответ на этот вопрос мы постараемся дать в скором времени на страницах нашего сайта.


1.  Желающие могут ознакомиться с подробно изложенной историей взаимоотношений студиозуса с ремонтниками на его страничке http://medlem.jubii.dk/dyhdd/history.htm От себя могу добавить, что местами Оле столь крепок и остр на слово, что сомнений в том, что в его жилах циркулирует высокооктановая викингская кровь у меня нет никаких. [вернуться]

2.  Это не совсем так — как мы хорошо помним (см., например, детальный обзор современных ATA-дисков в «КТ» #515 в октябре 2003 года), некоторые прошлогодние модели винчестеров были изготовлены на базе технологии 60-ти или 80-гигабайтных пластин, но использовали при этом лишь часть рабочей поверхности — от 53 до 70 Гбайт — чтобы «подогнать» суммарный объем диска под «круглое» значение. Например, многие 80-гигабайтные модели имели по три головки, то есть использовали лишь 53 Гбайт от каждой 60-гигабайтной пластины. Особенно этой «неразберихой» страдали диски Maxtor. В этих условиях, задействуя неиспользованные области в конце или начале диска, можно иногда получить до 20–25% прибавки емкости диска (прим. Алекса Карабуто). [вернуться]

3.  Кстати, недавно мои знакомые из компании Maxtor проговорились, что заприметили Оле Кру Нильсена и приглашают его к себе на работу — подобно тому, как это было в свое время с аспирантом чикагского университета Тимом Вилкинсом, написавшим тест ScienceMark (который выводил Athlon XP в явные лидеры) и перешедшим затем работать в AMD (прим. Алекса Карабуто). [вернуться]

4.  Когда эта статья уже была написана, в Сети появилась еще более невероятная методика, позволяющая удваивать (!) емкость винчестеров. Подробности этой методики читайте, например, на www.theinquirer.net/?article=14597 или на www.computerra.ru/think/sentinel/32517. Впрочем, фокусы с Ghost’ом в этой методике, как оказалось — чистой воды фикция, создание перекрывающихся партиций. Тогда как в описанном выше способе, видимо, используются реальные резервные области диска (прим. Алекса Карабуто). [вернуться]

© ООО "Компьютерра-Онлайн", 1997-2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на "Компьютерру" обязательна.