МИР ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ ПК

технический журнал для специалистов сервисных служб

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Технология снижения шумов накопителей HDD – система Automatic Acoustic Management

 

Современные пользователи персональных компьютеров предъявляют к накопителям на жестких дисках очень высокие требования. Диски должны иметь большую емкость, высокую надежность, должны иметь хорошую производительность, низкую стоимость и к тому же должны быть достаточно бесшумными. Каждый производитель дисков в меру своих возможностей пытается сделать, наверное, невозможное, – удовлетворить всем этим требованиям. О том, каким образом можно снизить "шумность" своих накопителей, рассказывается ниже.

 

Для снижения шума, создаваемого накопителями на жестких дисках, в стандартах ATA предусмотрена специальная функция управления шумом – Automatic Acoustic Management. В первых спецификациях ATA, в которых появилось упоминание о системе управления шумом, Automatic Acoustic Management обозначалась, как ААМ, и именно такая аббревиатура применяется в некоторых программных утилитах, позволяющих управлять шумом HDD, и в некоторых популярных публикациях, которыми изобилует Internet. Однако на сегодняшний момент времени термин ААМ используется исключительно для обозначения архитектурной модели АТА – ATA Architecture Model, и никакого отношения к системе управления шумом не имеет (для неверующих советуем обратиться к первоисточнику - стандарту ATA-8). В этом стандарте, в равной степени, как и в ATA-6 и ATA-7, система управления шумом накопителей обозначается, как Automatic Acoustic Management, без каких-либо сокращений и аббревиатур.

Итак, технология Automatic Acoustic Management предназначена для уменьшения шума, производимого позиционером головок при перемещении. Включение системы Automatic Acoustic Management приводит к более медленному позиционированию головок на заданный цилиндр, но при этом накопитель будет производить гораздо меньше шума. Нужно хорошо понимать, что Automatic Acoustic Management – это не понижение скорости вращения шпинделя, а снижение скорости позиционера головок, приводимого в действие VCM (звуковой катушкой). Снижение шума обеспечивается уменьшением тока, прикладываемого к VCM, что и приводит к более медленному перемещению головок и увеличению времени поиска и позиционирования.

В зависимости от производителя и модели накопителя, режим снижения шума, а, значит, и режим пониженной скорости чтения может быть предустановлен на заводе-изготовителе, т.е. вы можете приобрести диски с заранее сниженной производительностью, и вам потребуется выполнение определенных действий, способствующих повышению быстродействия винчестера. Поэтому в отдельных случаях повысить быстродействие своей системы (в ущерб тишине) пользователь может очень просто – всего лишь отключением режима Automatic Acoustic Management. Очень часто режим Automatic Acoustic Management предустановлен в накопителях с уменьшенными габаритами, предназначенных для портативного применения.

Так, например, винчестеры SEAGATE U6 и отдельные "плоские" модели MAXTOR имеют предустановленный режим Automatic Acoustic Management.

Включение режима Automatic Acoustic Management ни в коей мере не влияет на скорость линейного чтения, режим влияет только на параметр Average Access Time (среднее время доступа). При включении максимально тихого режима среднее время доступа обычно возрастает на 20-30% по сравнению с режимом, когда Automatic Acoustic Management выключен.

Одним из полезных проявлений включенного режима Automatic Acoustic Management, кроме тишины, является еще и снижение тока, потребляемого накопителем в процессе перемещения головок, что, безусловно, отразится на общем энергопотреблении системы (а это актуально для Notebook'ов) и на температуре накопителя. Причем, чем интенсивнее накопитель эксплуатируется, тем больше будет заметно снижение температуры. То есть, можно предположить, что включение Automatic Acoustic Management косвенно продлевает срок эксплуатации накопителя.

К достоинствам применения режима Automatic Acoustic Management можно отнести:

1) Уменьшение потребления энергии.

2) Снижение температура накопителя, а, следовательно, и снижение температуры всего системного блока.

3) Увеличение срока эксплуатации винчестера и увеличение периода технического обслуживания.

4) Уменьшение шума при работе накопителя.

Недостатками использования режима Automatic Acoustic Management является падение производительности винчестера (в среднем на 10-20%).

Скорость линейного чтения при использовании Automatic Acoustic Management не меняется, ведь задержка "на вращение" остается неизменной. Меняется только скорость движения головок. При линейном чтении большого нефрагментированного файла, дорожки читаются последовательно. На переход между соседними дорожками затрачивается небольшое время - track-to-track time, теоретически зависящее от времени позиционирования (на которое влияет включение "тихого режима"). Но это время очень мало (0.8-1.5 мс) по сравнению с тем временем, которое затрачивается на доступ головок к произвольной части диска (4-8 мс+ожидание поворота диска на нужный сектор) и им можно пренебречь, т.к. расстояние между соседними дорожками - микроны. По тестам типа HddSpeed разницы track-to-track time при различных режимах Automatic Acoustic Management не заметно, следовательно, скорость линейного чтения/записи не зависит от режима Automatic Acoustic Management. Так что для видеозахвата это не имеет никакого значения, если диск не сильно фрагментирован, а вот при загрузке большого количества мелких файлов - имеет. Если диск сильно фрагментирован, то потери производительности от включения "тихого режима" могут быть очень большими, вплоть до 2-3 раз. Это уже зависит и от типа файловой системы (FAT или NTFS), и многих других факторов...

Стандартами ATA предусматривается несколько уровней снижения шума, при этом каждому уровню соответствует цифровой код от 00h до FFh. Таким образом, теоретически возможна поддержка накопителем 256 различных уровней режима Automatic Acoustic Management (если быть точнее, то 254 уровня с цифровыми кодами от 01h до FEh). На самом же деле, для указания режима работы накопителя реально используется 128 значений (от 80h до FFh) из всего этого диапазона, а остальные 128 значений (от 01h до 7Fh) пока не задействованы. В таблице 1 указываются различные режимы Automatic Acoustic Management и соответствующие им цифровые коды. Режим с большим номером обеспечивает более высокую производительность винчестера, но при этом обеспечивает и больший уровень шума, и большее энергопотребление. Так, например режим 89h является более производительным, энергоемким и шумным, чем режим с номером 81h.

Таблица 1. Режимы Automatic Acoustic Management

Уровень режима Automatic Acoustic Management

Значение, записываемое в регистр SECTOR COUNT

Reserved (резерв)

FFh

Maximum Performance

(максимальная производительность и максимальный шум)

FEh

Intermediate acoustic management levels

(промежуточные уровни шума и производительности)

81h – FDh

Minimum acoustic emanation level

(минимальный уровень шума и наименьшая производительность)

80h

Retired (выведены из обращения)

01h – 7Fh

Vendor Specific (заводская установка)

00h


Уровень шума может меняться и дискретно для различных диапазонов значений Automatic Acoustic Management. Например, в накопителе может быть всего два уровня шумового режима:

- один уровень шума для всех значений в диапазоне от 80h до BFh;

- и второй уровень шума для всех значений в диапазоне от C0h до FEh (при этом данный режим имеет более высокую производительность и шумность).

Разрешение или запрещение функции Automatic Acoustic Management, а также выбор соответствующего шумового режима осуществляется путем программирования накопителя в режиме PIO. Для этого в системе команд накопителя имеется две субкоманды (подкоманды) в команде SET FEATURE (команда установки свойств), а именно:

1) субкоманда с кодом 42h – для установки режима Automatic Acoustic Management;

2) субкоманда с кодом C2h – для запрещения режима Automatic Acoustic Management.

Для того чтобы разрешить и выбрать режим Automatic Acoustic Management, хост-система должна сначала записать в регистр SECTOR COUNT (адрес 172h или 1F2h) требуемый уровень режима Automatic Acoustic Management (см. табл.1) и затем выполнить команду SET FEATURES с дополнительным кодом (субкомандой) 42h (перед выполнением SET FEATURES номер субкоманды должен быть помещен в регистр свойств). Подробнее о том, каким образом можно программировать накопители в режимах PIO мы расскажем позже.

Для отмены режима Automatic Acoustic Management используется суб-команда C2h. При этом данной командой диск возвращается в тот режим, который был установлен на заводе-изготовителе. Таким образом, если диск изначально установлен в режим с наименьшим уровнем шума и с наименьшей производительностью, то применение команды C2h абсолютно ничего не изменит – диск так и останется в заводских установках с низкой производительностью. В таком случае, для повышения производительности системы (в ущерб тишине), необходимо, наоборот, разрешить использование Automatic Acoustic Management и установить при его использовании уровень FEh (максимальная производительность). Если дисковым накопителем поддерживается субкоманда 42h, то в субкоманде C2h, в принципе, необходимости нет – устанавливать минимальный, максимальный и предустановленный изготовителем уровень шума можно применением субкоманды 42h.

Установленный режим Automatic Acoustic Management или, наоборот, его запрещение действуют до любого из трех видов сбросов дискового накопителя:

- сброса по включению питания (Power On Reset);

- аппаратного сброса (Hardware Reset);

- программного сброса (Software Reset).

После того, как произойдет любой из перечисленных сбросов, дисковый накопитель возвращается в заводскую настройку (Vendor Specific), поэтому если вы применяли режим снижения шума, то после сброса придется заново установить накопитель в соответствующий режим Automatic Acoustic Management. Результат работы субкоманд, теоретически, может быть закреплен выполнением субкоманды 66h. После этого, сбросы не должны приводить к возврату предустановленного значения.

Успешная установка режима Automatic Acoustic Management сопровождается изменением информации в блоке параметров диска (он же идентификатор или паспорт диска). Так вот, в 256-словной (512 байт) структуре паспорта диска информацию о текущем режиме Automatic Acoustic Management хранит слово с номером 94. Биты с [0] по [7] этого слова отражают текущее значение режима Automatic Acoustic Management. Кроме того, разрешение режима Automatic Acoustic Management сопровождается установкой в лог. "1" [бита 9] слова №86 паспорта диска.

Успешное выполнение суб-команды C2h должно приводить к установке в нулевые значения битов с [0] по [7] в слове №94 паспорта диска, а также к установке в нулевое значение [бита 9] слова № 86.

Для использования и настройки режима Automatic Acoustic Management производителями HDD выпускаются разные программные утилиты. Но поскольку команды работы с Automatic Acoustic Management описаны в стандарте ATA и являются универсальными для накопителей абсолютно всех производителей, то вполне возможно использование утилиты какой-то одной фирмы, или можно воспользоваться программами сторонних разработчиков, например программой MHDD.

Фирменные утилиты для управления системой Automatic Acoustic Management можно поискать на официальных сайтах фирм-производителей винчестеров, но далеко не все производители HDD удосужились написать и выложить эти утилиты, поэтому наиболее простым способом, на наш взгляд, является использование свободно распространяемой программы MHDD. В MHDD реализована универсальная процедура регулировки Automatic Acoustic Management. Таким образом, вы можете максимально комфортно настраивать Automatic Acoustic Management на любом накопителе, поддерживающем эту функцию без ограничений, сразу контролируя результат. Рассмотрим, как можно настроить Automatic Acoustic Management, работая в MHDD, учитывая при этом, что существуют различные версии данной программы, а, значит, могут быть и некоторые особенности при работе с ними, поэтому лучше всего обратиться к HELP'у программы.

Итак, запускаем инсталляцию пакета MHDD, в процессе выполнения которой создаем загрузочную дискету. Далее загружаемся с этой дискеты и запускаем MHDD. Если MHDD не найдет файла MHDD.CFG, то тогда предложит выбрать накопитель для работы. В этом случае просто введите номер накопителя, который определился. Если же вы захотите выбрать накопитель, то нажмите "SHIFT+F3". Накопитель в BIOS определять совершенно необязательно, т.к. MHDD с винчестерами работает исключительно через порты.

Для настройки функции Automatic Acoustic Management в программе MHDD используется команда aam, которая вводится в командной строке, после чего нажимается ENTER. Накопитель проинициализируется, и если он не поддерживает Automatic Acoustic Management, то ничего не произойдет. Если же накопителем поддерживается Automatic Acoustic Management, то появляется подсказка и накопитель начнет непрерывно позиционироваться от первого цилиндра к последнему, что сопровождается соответствующими звуками. Внизу экрана появляется строка "Seeking... Now you can adjust AAM". Если требуется отключить Automatic Acoustic Management, подняв быстродействие винчестера до максимума, необходимо нажать "D" (можно попробовать нажать ").

Чтобы установить минимальный уровень шума (в ущерб производительности), следует нажать "M". Стоит заметить, что некоторые накопители имеют всего 2 режима - режим с максимальной производительностью, и режим с минимальным уровнем шумов. Некоторые имеют 3 уровня. Для них можно ввести "L", что приведет к установке среднего соотношения шум/производительность. В накопителях с многоуровневой регулировкой Automatic Acoustic Management можно попробовать клавишами "+" и "-" плавно изменять уровень шума.

После того, как будет установлен требуемый уровень Automatic Acoustic Management, необходимо нажать ENTER. После этого можно выключить/включить компьютер и продолжить работу.

 

Профессиональная инфракрасная паяльная станция

 

Восстановление данных на HDD.
Профессиональные технологии, програмные и аппаратные средства.
www.xprt.ru

Яндекс.Метрика
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования