Data stále s sebou: Úvod

Data stále s sebou

V rámci našeho červencového tématu "Data stále s sebou" vám nabídneme sérii článků a srovnávacích testů z oblasti mobilních datových úložišť (2,5" a 3,5" externí pevné disky, boxy na pevné disky, SSD, flash disky a paměťové karty). Kromě praktických poznatků z testů se čtenáři dozví i množství informací o jednotlivých technologiích a nebude chybět ani přehled významných výrobců, který bude nápomocen při výběru či orientaci na trhu. Celá tematická příloha by vám tak měla kromě poznatků z testů konkrétních produktů nastínit i to, jaké technologie a trendy jsou v oblasti mobilních datových úložišť aktuální.

Přenosné pevné disky a boxy

Neustále se zvyšující kapacita datových úložišť je pro všechny uživatele výpočetní techniky určitě pozitivní. Přiznejme si ale, že každý z nás občas řeší otázku, kam uložit další příděl dat. Dále je zde i potřeba data přenášet. Jaké má dnes uživatel možnosti? V případě stolního počítače můžeme přikoupit další interní pevný disk a problém je vyřešen, alespoň z hlediska navýšení diskové kapacity.

Ve spojitosti s interními disky se pozastavíme i u externích boxů. Výhodou tohoto řešení je, že si uživatel může vybrat, jaký disk do boxu instaluje (na rozdíl od externích pevných disků, kde má k dispozici pouze už výrobcem dané kombinace konkrétního disku a schránky, v níž je uložený). U notebooků ale navýšení diskové kapacity už tak jednoduché není. Možným řešením jsou externí disky (pro notebooky zejména 2,5" modely), které v dnešní době disponují už dostatečnou kapacitou.
Externí pevné disky se vám budou hodit v případech, kdy přenášíte větší objemy dat z místa na místo, nebo pracujete s důležitými daty, jež je nutné pravidelně zálohovat. V rámci našeho měsíčního tématu pro vás připravíme srovnávací test několika různých zástupců těchto produktů (ve 2,5" i 3,5" provedení). Věnovat se budeme i boxům pro pevné disky koncipované pro interní použití.

Jak se rozhodovat při výběru výše zmíněných zařízení? V krátkosti bych uvedl, že základním hlediskem je značka a velikost, typicky 2,5" nebo 3,5" řešení, ale trh nabízí i jiné varianty. Od toho je pak odvozena například přenositelnost daného zařízení a s tím spojená nutnost napájení, přenosová rychlost nebo typ rozhraní.

Technologie HDD

V oblasti magnetických médií mají na trhu velmi široké zastoupení pevné disky (Hard Disk Drive nebo-li HDD), které jsou součástí každého počítače a disponují velmi vysokou kapacitou (v řádu GB, TB). V dnešní době je na trhu velké množství modelů nabízejících výhodný poměr kapacity a ceny doprovázený vysokou rychlostí blokového čtení. Jedná se o média nezávislá na dodávaném napětí, což znamená, že po odpojení napájení neztrácí svůj obsah. Možnost přepisování dat je takřka neomezena.

Pevný disk se skládá z několika částí. Nad každou plotnou se pohybuje hlavička, jež slouží k zápisu/čtení. Umístěny jsou na jednom rameni. Plotna je označována jako fyzická jednotka pevného disku a představuje magnetický kotouč s určitou rychlostí otáčení. Stopa je pak tvořena jednou z mnoha soustředných kružnic. Díky stejné geometrii disku jsou nad sebou umístěny hlavy a cylindry. Jde o shodné umístění stop nad sebou. Sektor úzce souvisí s pojmem Cluster, jenž představuje nejmenší logickou jednotku diskového prostoru, která může být alokována pro soubor. Souborový systém pak pracuje s jednotlivými alokačnimi bloky namísto sektorů. Jeden cluster odpovídá několika sektorům.
Záznam dat se provádí magneticky pomocí čtecích a zapisovacích hlav na neohebné plotny otáčející se konstantní rychlostí, která se v dnešní době u desktopových modelů pohybuje typicky na hodnotě 7 200 RPM (Revolutions Per Minute). Kapacity se pohybují v rozmezí 40 GB až 1 TB. Nejběžnějším rozhraním pro přístup je UltraATA 100/133 a SATA 150/300. Na trhu jsou kromě modelů pro desktopy i pevné disky určené například pro servery, protože disponují velkou spolehlivostí a dosahují vysokých přenosových rychlostí.

Podrobné informace o funkčnosti, rozhraní a technologii pevných disků naleznete v tomto článku.

Technologie SSD

Často se říká, že pevný disk je nejpomalejší součástí celého počítače. Odezva disku bývá v drtivé většině případů rozhodujícím faktorem pro celkovou odezvu systému. Snahou výrobců je samozřejmě, v rámci možností, maximálně využít jeho výkon. V tomto ohledu je zde velkou nadějí technologie SSD (Solid State Disc). Nejedná se o klasické mechanické pevné disky, ale o disky z flash paměti. Něco málo o flash pamětích se dočtete níže. SSD se dnes prosazují zejména u notebooků.

Technologie SSD, stejně jako tomu je u HDD, umožňuje uchování dat i při výpadku energie. Dále pak zajišťuje také mnohem vyšší ochranu dat proti možným otřesům a v neposlední řadě disponuje i nižší hmotností (zhruba o polovinu). SSD jsou konstruovány typicky ve velikostech 1,8", 2,5" a také 3,5". Nabízí rozhraní PATA, PATA mobile či SATA. Je jen otázkou času, kdy se začnou prosazovat i v klasických počítačích. Zatím tomu brání malá rozšiřitelnost 3,5" modelů a také jejich zatím vysoká cena oproti klasickým HDD. Velkým přínosem je možné zrychlení diskového systému, vyšší mechanická odolnost a nižší spotřeba.

Poměrně nečekanou nevýhodou je omezený počet zapisovacích cyklů do těchto pamětí (v řádu stovek tisíců). V otázce řešení tohoto problému se stále časti mluví o softwaru. Respektive o algoritmech, které by zajistily rozvnoměrné využívání všech buněk na čipu. Uvést bych chtěl i hybridní disky, jež představují normální disky s přídavnou flash pamětí. S myšlenkou této technologie přišla společnost Samsung. Disky by měly být určeny primárně pro notebooky, a to z důvodu, že obsahují flash paměť, jež pracuje jako čtecí i zapisovací cache a šetří tak cennou energii z baterií. Optimalizuje přístupu k datům probíhá tak, aby nejčastěji používaná data ležela na flash paměti. Kromě rychlosti přinášejí i menší hlučnost a spotřebu, protože pevný disk se netočí pořád.
Jelikož se jedná o nastupujícící technologii, podíváme se podrobně na srovnání SSD a HDD (z hlediska technologie i praktických testů produktů, jež jsou v obou případech na trhu k dispozici).

Paměťové karty a USB flash disky

V dnešní době je skoro každé elektronické zařízení vybaveno interní pamětí. Pokud při své práci tuto paměť přesáhnete, je nutné se poohlédnout po paměti externí. Tou může být například paměťová karta. Obecně se dá říci, že pod pojmem paměťová karta si lze představit záznamové médium na uchování informací pro digitální fotoaparáty, videokamery, MP3 přehrávače, PDA a jiná zařízení. V současné době jich je na trhu velké množství, a proto jsme pro vás připravili jejich základních rozdělení s podrobným popisem jejich vlastností.
Další kategorií, do které nahlédneme, jsou flash disky. Jedná se o vnější paměti typu RAM, tedy o paměti s náhodným přístupem, které jsou elektricky programovatelné. Jejich vnitřní struktura je členěna do bloků, jež se dají samostatně programovat, přičemž obsah ostatních bloků zůstane nezměněn. Tyto paměti lze znovu programovat a jako s datovým médiem se s nimi můžeme setkat v několika variantách.

Zajímat nás budou zejména USB flash disky a paměťové karty, z kterých bych uvedl například CompactFlash, Memory Stick, Secure Digital, MultiMediaCard nebo také xD-Picture Card. Použití uvedených paměťovýcvh karet směřuje do oblasti mobilních telefonů, MP3 přehrávačů nebo digitálních fotoaparátů a zařízení PDA.

S použitím také úzce souvisejí jednotlivé funkce toho či onoho zařízení, které uživatel požaduje. USB flash disky můžeme rozdělit jednak podle ceny (dnes řádově tisícikoruny), dále pak podle nabízených funkcí (zmínil bych určitě hardwarové šifrování nebo biometrickou čtečku) a v neposlední řadě například podle kapacity. Ta se pohybuje typicky od 1 GB do 32 GB, ale není to podmínka. Součástí našeho testu bude i pohled do světa flashových kuriozit, s nimiž se můžeme setkat u nás i ve světě.

Metodika testování - obecný pohled

Na začátek si řekneme pár informací, jak bude samotné testování probíhat. V zásadě se nebude lišit od předchozích testů pevných či flash disků. Co se týče samotných benchmarků, v případě klasických pevných disků (interních i externích) nám poslouží některé z uvedených:

• h2benchw
• PCMark05
• HDTach
• HD Tune Pro
• ATTO Disk Benchmark

Budou rozděleny na čistě syntetické, kde se uplatňuje především HDTach a jeho sekvenční čtení, dále PCMark05 s aplikačními testy. H2benchw se zaměří rovněž na aplikační testy i sekvenčního čtení podle svého pojetí.

Testování flash pamětí bude poněkud odlišné a to z důvodu, že flash paměti jsou elektrická média, nikoli mechanická viz výše. Není tedy u nich až tak důležité měřit rychlost sekvenčního čtení. Jako první přijdou na řadu testy průměrné přístupové doby provedené pomocí aplikace HD Tune Pro ve své aktuální verzi. Poté přijdou sekvenční a aplikační benchmarky z h2benchw a neopomeneme ani na utilitu ATTO Disk Benchmark, jenž dokáže zjistit, jak jsou na tom disky se čtením a zápisem souborů o různých velikostech.

Výše uvedené berte prosím jako obecný náhled v otázce metodiky, ta může být s ohledem na oblast testovaných produktů mírně doplněna.