Partitioniert man Festplatten in eine kleinere Partition als die tatsächliche Größe, um eine objektiv bessere Leistung zu erzielen?

Ich habe 2016 an einer 80-GB-Festplatte gearbeitet und es fühlte sich die meiste Zeit bissig an. Und nach dem Kauf eines neuen Laptops mit einer 1-TB-Festplatte und einem viel größeren Arbeitsspeicher und einer schnelleren CPU fühlte sich die Festplatte tatsächlich viel langsamer an als meine alte, obwohl es sich um eine HDD der neueren Generation handelte (nicht sicher über die Drehzahl).

Vor kurzem habe ich mich entschlossen, meine 1-TB-Festplatte in eine 80-GB-Primärpartition zu partitionieren und den Rest des Speicherplatzes nicht zuzuweisen, da ich nur das Betriebssystem und einen Hauptwebbrowser benötige.

Danach fühlte es sich aus irgendeinem Grund viel bissiger an als zuvor. Der Dateimanager läuft so schnell und die Gesamtleistung der Festplatte fühlt sich einfach viel besser an. Ich möchte wissen, ob es nur ein Placebo ist oder ob es eine legitime Sache ist, die vor der SSD-Ära stattgefunden hat.

Ich habe etwas über "Disk Short Stroking" gelesen, bin mir aber nicht sicher, ob das mit dem übereinstimmt, was ich getan habe. Vielleicht platzieren sich die Partitionen meiner BIOs zuerst an den Rändern? Ich möchte Ihre Erklärungen dazu wissen.

Ja, was du tust, heißt "kurz streicheln".

Die Suchleistung wird verbessert, indem die Kopfbewegung des Laufwerks begrenzt wird. Die Festplattenleistung wird in erster Linie durch drei Faktoren begrenzt: Suchzeit (die Zeit, die benötigt wird, um die Köpfe in den gewünschten Zylinder hinein- oder herauszubewegen), Rotationslatenz und natürlich die tatsächliche Datenübertragungsrate.

Prinzipien

Die meisten modernen 3,5-Zoll-Festplatten haben durchschnittliche Suchzeiten im Bereich von 9 bis 10 ms. Sobald ein "Suchvorgang" durchgeführt wurde, muss das Laufwerk warten, bis der Start des gewünschten Sektors unter die Köpfe gelangt. Die durchschnittliche Latenz beträgt nur die Hälfte der Zeit, die der Antrieb für eine volle Umdrehung benötigt. Ein Antrieb mit 7200 U / min dreht sich mit 120 Umdrehungen pro Sekunde, sodass eine Umdrehung 1/120 Sek. Dauert. Eine halbe Umdrehung - die durchschnittliche Latenzzeit bei Umdrehungen - beträgt 1/240 Sek. Oder 4,2 ms. (Beachten Sie, dass dies für jede Festplatte mit 7200 U / min gleich ist.) Wir haben also durchschnittlich 13 ms Zeit, bevor wir mit der Datenübertragung beginnen können.

Die Datenübertragungsrate ist unabhängig von der Laufwerksspezifikation. Bei modernen Laufwerken ist dies fast immer etwas niedriger als das, was die physische Schnittstelle, z. B. SATA 3, unterstützt. Beachten Sie, dass der Datenübertragungsteil einer E / A-Operation im Allgemeinen der Teil mit der geringsten Dauer ist und bei modernen Schnittstellen fast ignoriert werden kann. Selbst auf einem alten ATA33-Laufwerk dauerte die Übertragung von 4 KB nur 1,2 ms.

Die Suchzeitangabe ist ein Durchschnitt der möglichen Suchzeiten für verschiedene Kopfbewegungsentfernungen. Sie können sehen, dass eine Suche von einem Zylinder zum nächsten viel kürzer ist als von innen nach außen. (Ein "Zylinder" ist die Sammlung aller Spuren, auf die von einer einzigen Kopfposition aus zugegriffen werden kann.) Bei beiden handelt es sich um atypische Situationen. Bei der HD-Leistung wird davon ausgegangen, dass die Daten, auf die zugegriffen wird, ziemlich zufällig über das Laufwerk verteilt sind. Die normalerweise angegebene Suchzeit von etwa 9 oder 10 ms entspricht dem Durchschnitt einer Reihe unterschiedlicher Suchentfernungen. In den detailliertesten Datenblättern geben einige Hersteller neben dem Durchschnitt auch die Zylinder-zu-Zylinder-Suche (häufig als "Spur-zu-Spur" bezeichnet), dh die benachbarte Suchzeit und das Maximum (Ende-zu-Ende) an.

Wenn Sie feststellen, dass Laufwerksbenchmarks mit großen "sequenziellen" Übertragungen durchgeführt wurden, werden Tests mit Datenzugriffsmustern durchgeführt, die sowohl die Suchzeit als auch die Rotationslatenz minimieren und die Effektivität des integrierten Cache des Laufwerks maximieren. dh das sequentielle Lesen einer einzelnen großen Datei - von Anfang bis Ende - mit jeweils zB 64 KB, wobei die Datei einen zusammenhängenden Bereich von Blöcken belegt.

Wie funktioniert das Streicheln?

Indem Sie eine Partition erstellen und nur verwenden, die viel kleiner als das Laufwerk ist, halten Sie alle Ihre Daten in einem engen Bereich möglicher Zylinder (Kopfpositionen). Dies macht die maximal mögliche Suchzeit kleiner, so dass der Durchschnitt kleiner ist. Die Rotationslatenz oder die Übertragungsrate werden dadurch nicht verbessert.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Verwendung des Laufwerks für die Zylinder mit der größten Kapazität beizubehalten. Moderne HDs verwenden die "Zonen-Bit-Aufzeichnung", dh auf den äußeren Spuren befinden sich mehr Sektoren pro Spur als auf den inneren. Wenn sich die Daten also auf äußeren Zylindern befinden, können Sie auf mehr Daten zugreifen, ohne die Köpfe zu bewegen.

funktioniert es wirklich

Viele verschiedene Websites für Technikbegeisterte haben dies getestet. In diesem Artikel finden Sie beispielsweise Informationen zu Tom's Hardware . Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Die E / A-Rate pro Sekunde wurde nahezu verdoppelt.

Dies geschah jedoch, indem eine große Festplatte gekauft und nur ein kleiner Teil der Festplattenkapazität genutzt wurde. Dies erhöht Ihre Kosten pro GB erheblich.

Es gibt jedoch eine Problemumgehung. Das musst du nieVerwenden Sie den Rest des Laufwerks, um den Geschwindigkeitsvorteil zu erhalten. Sie müssen es nur aus dem alltäglichen Gebrauch heraushalten, wenn Ihr System Ihre Hauptpartition häufig trifft. Die meisten von uns haben ein paar Dateien, auf die wir häufig zugreifen (Betriebssystem, Apps und einige Daten, auf die die Apps zugreifen), und eine viel größere Datenmenge, auf die wir weniger zugreifen. Beispielsweise können Sie den Rest des Laufwerks für eine Art Archivierungsspeicher oder für Multimediadateien wie Musik und Video verwenden. Bei der Medienwiedergabe wird in der Regel selten nacheinander auf eine einzelne Datei zugegriffen, und ansonsten wird mit dem Gerät zu diesem Zeitpunkt in der Regel nicht viel gearbeitet. Wenn Sie das Laufwerk auf diese Weise verwenden, wird die Medienwiedergabe nicht schlechter, als wenn alles auf eine große Partition verteilt wäre, und Arbeiten, bei denen die Mediendaten nicht berücksichtigt werden, sollten den Vorteil eines kurzen Streichens haben.

aber ist eine gute idee

Andererseits ... Die von TH durchgeführten Tests waren synthetische Benchmarks, und um diese Ergebnisse zu erzielen, haben sie sehr hohe Prozentsätze der Festplattenkapazität weggeworfen. Moderne Betriebssysteme sind sehr bemüht, die HD-Leistung zu optimieren. Ein Beispiel ist die "File-Placement-Optimierung" von Windows, die in den Kommentaren zu dieser Antwort beschrieben wird. Und "kurzes Streicheln" macht dies weniger effektiv. Nur weil jemand beeindruckende Ergebnisse in einem synthetischen Benchmark erzielt hat, heißt das noch lange nicht, dass "Short Stroking" eine gute Sache ist.

Denken Sie darüber nach: Eine 1-TB-Festplatte kostet heutzutage etwa 50 USD. Aber Sie verwenden nur 80 GB davon. Sie sagen, Sie brauchen nur das Betriebssystem und einen Browser ... Nun, für 63 US-Dollar können Sie eine 128-GB-SSD von Samsung erwerben, die Ihnen die Hälfte des Speicherplatzes Ihrer 80-GB-SSD und eine weitaus bessere Leistung bietet, unabhängig davon, wie weit Sie "kurz" sind. die HD. Für 50 US-Dollar erhalten Sie eine SanDisk SSD mit 240 GB Kapazität. Das scheint ein besseres Geschäft zu sein, als fast alle 50-Dollar-Ein-Terabyte-Festplatten nicht zu nutzen.

btw

Übrigens: Ihr "BIOS" (oder UEFI für diese Angelegenheit) erstellt keine Partitionen und hat nichts damit zu tun, wo sich die Partitionen befinden. Es liegt an dem Partitionierungsdienstprogramm des Betriebssystems. Jedes Betriebssystem, von dem ich je gehört habe, verwendet zuerst die äußeren Zylinder. Im Windows-Dienstprogramm zur Datenträgerverwaltung wird in der grafischen Anzeige der Laufwerkpartitionen auf den einzelnen Datenträgern das Layout mit den äußersten Zylindern links angezeigt. Das AOMEI-Dienstprogramm zur Festplattenpartitionierung macht dasselbe.

ASIDE - TRUE STORY: Damals, als 5,25-Zoll-Festplatten mit Formfaktor in der Größenordnung von Dutzenden und Hunderten von MB erhältlich waren, hatte ein Unternehmen namens CDC eine Reihe von Laufwerken mit der Bezeichnung "Wren". (Dieser Name war ohne Zweifel eine Ohrfeige für die viel größeren Fujitsu "Eagle" -Laufwerke einer etwas früheren Ära.) Eine Weile hatten sie auch ein etwas leistungsstärkeres Modell, den "WrenRunner". Ungefähr 90% der Kapazität, 20% mehr Kosten und etwa eine Millisekunde weniger als die durchschnittliche Zugriffszeit. Nach einigen Experimenten war klar, dass der "WrenRunner" nur ein "Wren" war, wobei die ersten und letzten Spuren in der Firmware des Laufwerks gesperrt waren. Das heißt, Sie könnten durch "kurzes Streicheln" die gleiche Leistung und Kapazität aus dem billigeren Wren herausholen, obwohl wir diesen Begriff damals nicht verwendeten.

Es gibt viele Faktoren und ich bin nicht sicher, ob es eine streng kanonische Antwort gibt. Eine kleinere Partition in der Nähe der Außenseite der sich drehenden Festplatten kann jedoch schnellere Such- und sequenzielle Übertragungen aufweisen, vorausgesetzt, Ihre Daten sind nicht stark fragmentiert.

Bei sich drehenden Scheiben haben die äußeren Zylinder mehr Sektoren und drehen sich schneller als die inneren Zylinder. Viele moderne Dateisysteme versuchen, die Dateisektoren zusammenhängend zu platzieren, um die Fragmentierung zu verringern. Dies bedeutet häufig, dass große Partitionen im Laufe der Zeit immer mehr der inneren Zylinder verwenden.

Es ist möglich, dass die kleinere Partition das Dateisystem zwingt, mehr Daten auf den äußeren Zylindern abzulegen, und dass die Daten selbst bei geringer Fragmentierung schneller unter den Leseköpfen abgelegt werden.

Sie können Ihr Laufwerk mit Linux-Tools wie hdparm auf Direktzugriff und sequenzielle Leistung mit unterschiedlichen Partitionsgrößen testen. Sie möchten jedoch möglicherweise ein erweitertes Tool verwenden, das die Fragmentierung berücksichtigt, wenn Sie mehr als eine pragmatische Antwort wünschen.

Je nachdem, wofür Sie Ihre Laufwerke verwenden, wird die Verschwendung von Speicherplatz wahrscheinlich durch die Verschwendung selbst ausgeglichen. Wenn Ihnen der wahlfreie Zugriff oder die Leistung unter Fragmentierung wichtig ist, ist der Wechsel zu einem Solid-State-Laufwerk (SSD) auf lange Sicht wahrscheinlich sinnvoller.