機(jī)械的ハードディスクの読み取り速度と書(shū)き込み速度は、速度、データ密度、キャッシュサイズ、インターフェイスタイプ、シーク時(shí)間によって決定されます。高速はレイテンシを短く、高密度は線形速度を向上させ、大規(guī)模なキャッシュはランダムな読み取りと書(shū)き込みを最適化し、斷片化とバックグラウンドプログラムは実際のエクスペリエンスを遅くします。

機(jī)械的なハードディスクの読み取り速度と書(shū)き込み速度は、最終的にいくつかのコア要素によって決定されます。最も直感的な感覚は、ディスク速度、データストレージ密度、キャッシュサイズです。もちろん、ハードディスクインターフェイスと內(nèi)部シークメカニズムも無(wú)視できない役割を果たします。これらの要因は、最終的に私たちが実際に経験するパフォーマンスを構(gòu)成するように絡(luò)み合っています。

解決

機(jī)械的なハードディスクの読み取り速度を深く理解するには、いくつかの重要な技術(shù)的ポイントに焦點(diǎn)を當(dāng)てる必要があります。まず、最も重要なことは、ディスク速度（rpm）です。これにより、ヘッドがユニット時(shí)間で読み書(shū)きできるデータの量、およびシーク時(shí)間の期間が直接決定されます。高速では、データがヘッドの下でより速く通過(guò)し、それによりデータの伝達(dá)速度が向上します。

2つ目は、データ密度（面積密度）です。これは、単位面積あたり保存できるデータの量です。同じ速度で、ディスクのデータ密度が高い場(chǎng)合、ヘッドは短い距離を通過(guò)することでより多くのデータを読むことができます。これにより、間違いなく線形読み取り速度が増加します。高速道路では、車(chē)線が多いほど、時(shí)間単位內(nèi)を通過(guò)できる車(chē)両が多いようです。

キャッシュ（キャッシュ/バッファー）も重要な加速器です。通常、ドラムの一部は、ハードディスク內(nèi)にキャッシュとして統(tǒng)合されます。キャッシュは、読み取られようとしているか、書(shū)かれているデータを一時(shí)的に保存するために使用されます。システムによって要求されたデータがたまたまキャッシュにある場(chǎng)合、ハードディスクは時(shí)間のかかる機(jī)械的検索操作を?qū)g行し、キャッシュから直接戻る必要がありません。これは、小さなファイル、ランダムな読み取りと書(shū)き込み、または頻繁にアクセスされるデータに非常に効果的です。

さらに、インターフェイスタイプは、ハードディスクとマザーボード間のデータ送信の上限も制限します。たとえば、SATA 3.0の理論的帯域幅は6Gbpsです。機(jī)械的なハードドライブがこの帯域幅を介して実行されることはめったにありませんが、時(shí)代遅れのインターフェースは間違いなくボトルネックになります。

シーク時(shí)間もあります。これは、磁気頭があるトラックから別のトラックに移動(dòng)するのにかかる時(shí)間を指します。ロボットアームの設(shè)計(jì)、ドライブモーターの性能、および內(nèi)部アルゴリズムの最適化によって制限されます。検索時(shí)間が短いほど、ランダムな読み取りと書(shū)き込みのパフォーマンスが向上します。

ファイルの斷片化は、無(wú)視できない要因でもあります。ファイルがハードディスクに斷片化されて保存されている場(chǎng)合、ヘッドを頻繁に移動(dòng)して完全なファイルを読み取る必要があります。これにより、検索時(shí)間が大幅に増加し、実際の読み取り速度が低下します。

なぜ高速ハードディスクが実際に使用してより滑らかに感じるのですか？

私は個(gè)人的に、高速ハードディスクがより滑らかな體験をもたらすことができる主な理由は、「待っている」時(shí)間を直接短くすることだと思います?？激à皮撙皮坤丹?。7200rpmのハードディスクには、1秒あたり120回転するディスクがあり、5400 rpmのハードディスクは90回転しか回転しません。これは、データがどこにいても、高速ハードディスクがヘッドの下のターゲットデータ領(lǐng)域をより速く「回転」できることを意味します。

これは、データ送信レートの理論的な増加だけではありません。大規(guī)模なゲームを開(kāi)始したり、複雑なビデオ編集プロジェクトをロードしたりするなどの実際のアプリケーションでは、ハードディスクは何千もの散在する小さなファイルを読み取る必要があります。この時(shí)點(diǎn)で、頭はディスクで頻繁にジャンプする必要があります。高速により、ジャンプのたびにデータが配置されるのを待つ時(shí)間を短縮し、また、次のセクターが同じトラックで所定の位置にあるのを待っている頭の遅延（回転遅延）を減らします。この蓄積された小さな時(shí)間の節(jié)約は、最終的に私たちが感じる「流encyさ」に反映されています。たとえば、私は5400 rpmラップトップハードドライブを使用していましたが、Photoshopを開(kāi)くのに長(zhǎng)い時(shí)間がかかる場(chǎng)合があります。 7200 rpmデスクトップハードドライブに変更した後、私は世界を変えたように感じます。 SSDとは比類のないものですが、「st音」は実際に大幅に削減されています。これにより、すべてのI/O操作がより速く応答するため、データを待つときにアプリケーションのst音が減少します。

ハードディスクキャッシュサイズは、実際にパフォーマンスに大きな影響を與えますか？

ハードディスクキャッシュまたはバッファーの役割は過(guò)小評(píng)価できませんが、その「大きな影響」は特定のシナリオにしばしば反映されます。キャッシュは、ハードディスク內(nèi)の小規(guī)模な高速の一時(shí)的な保管エリアのようなものです。システムがデータを要求すると、ハードディスクは次に必要なデータを予測(cè)し、事前にキャッシュにロードしようとします（プレビューを読む）。または、データを記述すると、データが最初にキャッシュに書(shū)き込まれ、ハードディスクは適切なタイミングでスローディスクに書(shū)き込みます（後で書(shū)き込みます）。

繰り返し読み取られる頻繁にアクセスされる小さなファイルまたはデータブロックの場(chǎng)合、大きなキャッシュの利點(diǎn)は非常に明白です。たとえば、オペレーティングシステムの一部のコアファイル、またはデータベース內(nèi)のインデックスファイルは、繰り返し読み取られる可能性が非常に高いです。このデータを長(zhǎng)時(shí)間キャッシュに保持できる場(chǎng)合、各アクセスをキャッシュから直接取得して、時(shí)間のかかる機(jī)械的探索と読み取りを回避できます。これにより、特に複數(shù)のアプリケーションがハードディスクデータを同時(shí)にリクエストする場(chǎng)合、大きなキャッシュがI/Oピークをより滑らかにできるマルチタスク環(huán)境では、ランダムな読み取りパフォーマンスを大幅に改善できます。

しかし、繰り返しになりますが、映畫(huà)を數(shù)十GBでコピーするなど、非常に大きな単一転送を備えたファイルの場(chǎng)合、キャッシュ効果は比較的限られています。キャッシュの大きさに関係なく、ファイル全體をインストールすることはできず、最終的にはディスクの物理的な読み取り速度に依存します。これは、機(jī)械的なハードディスクの物理的な制限を根本的に変更するのではなく、「加速を支援する」および「最適化されたスケジューリング」の手段です。したがって、主に大きなファイルのシーケンシャルな読み取りと書(shū)き込みを扱い、キャッシュが64MBから256MBに増加すると、定性的な飛躍を感じることはありませんが、日常業(yè)務(wù)とマルチタスクでは、大きなキャッシュによってもたらされる滑らかさが現(xiàn)実です。

ハードウェア自體に加えて、他のソフトウェアまたはシステムレベルの要因は、機(jī)械的なハードドライブを遅くするものですか？

ハードドライブ自體のハードウェア仕様に加えて、私たちが実際にシステムとソフトウェアレベルで「停止」していると感じるハードドライブの遅さが何度もあります。最も一般的で最も厄介なことは、間違いなくファイルの斷片化です。前述のように、ファイルがハードディスクに書(shū)き込まれると、ハードディスクに十分な大きさのスペースが連続していない場(chǎng)合、ファイルはディスクの異なる場(chǎng)所に散らばっている多くの小さな部分に分割されます。このファイルを読む必要がある場(chǎng)合、頭はヘッドレスフライのように、ディスクのいたるところに「寶物を求めて」、絶えず動(dòng)いてポジショニングをしている必要があります。定期的なディスクの解體（Windowsはデフォルトで自動(dòng)的に実行されるようになりましたが、古いハードディスクまたは特定の使用シナリオではまだ注意を払う必要があります）は、この問(wèn)題を効果的に緩和する可能性があります。

第二に、オペレーティングシステムI/Oスケジューリング戦略もハードディスクのパフォーマンスに影響します。オペレーティングシステムは、異なるアルゴリズムに基づいてハードディスク要求の実行順序を決定します。たとえば、一部のスケジューラはリアルタイムの要件が高いリクエストに優(yōu)先順位を付けますが、他のスケジュールは隣接するリクエストを合併してシークの數(shù)を減らすことを試みます。さまざまな戦略は、異なるワークロードで異なる機(jī)能を果たしますが、通常、最新のオペレーティングシステムはすでに十分にうまくいっているため、あまり介入する必要はありません。

バックグラウンドで実行されているアプリケーションなど、いくつかの「目に見(jiàn)えない殺人者」もあります。バックグラウンドでのウイルス対策ソフトウェアスキャン、システムインデックスサービスの更新、ダウンロードツールのダウンロード、さらにはRogueソフトウェアでさえ、ログファイルを頻繁に読み取り、書(shū)き込みます。これらは無(wú)意識(shí)のうちに大量のハードディスクI/Oリソースを占有し、応答が遅いアプリケーションになります。

さらに、ハードドライブの健康も重要な要素です。スマート（自己監(jiān)視、分析、レポートテクノロジー）データを通じて、ハードディスクに悪いチャネルがあるかどうか、検索エラー率が上昇するかどうかを確認(rèn)できます。老化に向かって移動(dòng)しているハードディスク、內(nèi)部の機(jī)械的コンポーネントの摩耗は、シーク時(shí)間の増加、不安定なデータ送信、さらにはデータ損失のリスクさえも導(dǎo)きます?，F(xiàn)時(shí)點(diǎn)では、ソフトウェアの最適化は役に立たず、ハードドライブを交換することが唯一のソリューションです。古いまたは互換性のないドライバー、フラグメンテーション管理およびメタデータ処理のファイルシステム（NTF、ext4など）の効率の違いも、機(jī)械的ハードディスクの実際のパフォーマンスに影響します。

以上が機(jī)械的ハードディスクの読み取り速度と書(shū)き込み速度を?qū)g際に決定する要因は何ですか？の詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國(guó)語(yǔ) Web サイトの他の関連記事を參照してください。