7.3. Скорость или время операции
Когда говорят о УХД, скорость и время операции являются зависимыми характеристиками. Обычно скорость обратно пропорциональна времени операции и представляет количество операций, совершенных за единицу времени.
Скорость записи или чтения определяется или как минимальное время, которое необходимо для выполнения соответствующей операции, или как количество ячеек, которые могут быть записаны/считаны за единицу времени. Сложность здесь в том, что скорость чтения/записи часто зависит от объема считываемых данных, например, так, как это представлено на Рис. 6. Очевидно, что данные выгоднее считывать/записывать не минимальными порциями, размер которых соответствует на графике положению «1», а пакетами, размер которых соответствует на графике положению «А». В этом случае указывается либо скорость чтения/записи пакета, либо скорость чтения/записи минимальной порции, либо скорость чтения/записи достаточно большого объема данных.
Рис. 6
Вообще, скорость чтения/записи определяется в первую очередь физическим принципом хранения данных в УХД. Скорость чтения может отличаться от скорости записи, но, в этом случае, скорость чтения практически всегда выше.
Иногда скорость записи/чтения зависит от требуемого адреса. В этом случае обычно указывают максимальную скорость, но иногда и среднюю, и минимальную.
Время чтения/записи ячейки в накопителях зависит от того, каким был адрес ячейки, обработанной на предыдущей операции. Это связано с тем, что блок доступа сначала выполняет поиск требуемой ячейки, а потом осуществляет операцию с ней. Время, требуемое на поиск ячейки, называется временем доступа. Время доступа может: как в десятки раз превышать время записи/чтения ячейки, так и изменяться в зависимости от адресов последовательно считываемых ячеек, также в десятки раз. Обычно указывают среднее время доступа.
7.4. Прочие характеристики
Плотность размещения информации определяется количеством бит, которое может быть размещено в единице объема или в единице поверхности при их однослойном размещении. Можно заметить, что эта величина соответствует критическому параметру, определяющему развитие для устройств обработки – энергоемкость. Сама по себе плотность размещения (или энергоемкость) не так важна для УХД, но косвенным образом (через технологию) определяет себестоимость хранения информации, а также может оказывать влияние на скорость чтения/записи. В накопителях размещение битов определяется тем, как часто они будут записаны на используемую для хранения данных поверхность, поэтому в накопителях плотность размещения информации называется такжеплотностью записи.
Потребляемая мощность в режимах записи/чтенияопределяется в первую очередь физическим принципом хранения данных в УХД. Если потребление энергии в режиме чтения отличается от потребления энергии в режиме записи, то первое практически всегда меньше. Важно, что потребляемая энергия даже на одну операцию записи/чтения увеличивается с увеличением их скорости. Почти всегда это вызвано увеличением требуемых токов. Здесь можно сделать следующее наблюдение. Увеличение скорости чтения, например, в 2 раза, увеличит рассеиваемую мощность (или энергию, затраченную за некоторый период) не только в 2 раза из-за увеличения количества операций, но, возможно, выше (в 2,5-3 раза) из-за увеличения энергопотребления на одну операцию. С другой стороны, разница может быть значительно меньше (1,5-2 раза) из-за высокойпотребляемой мощности в режиме холостого хода. Это мощность, которая требуется УХД всегда во время работы, независимо от того происходят обращения к блоку накопления или нет.
В зависимости от физического принципа хранения данных, блоки накопления разделяются на энергозависимыеиэнергонезависимые. Первые, в отличие от вторых, сохраняют информацию, только постоянно потребляя энергию, соответственно для них может указываться параметрэнергопотребление в режиме хранения.
Масса УХД – эта характеристика имеет важное значение только в некоторых специальных случаях (авиационная, космическая техника), так как в обычной практике приемлемая масса всегда легко достигается при заданной себестоимости и скорости доступа. В частности, накопители не могут иметь высокую скорость доступа при большой массе.
Надежность хранения данных – комплексная характеристика, которая определяется условиями работы и хранения УХД и часто зависит от внешних физических воздействий. В общем случае говорят о вероятности ошибки при хранении (вероятность ошибки за период хранения) или чтении/записи данных (вероятность ошибки за некоторое количество циклов чтения/записи). Кроме того, вводят ограничения на физические воздействия, которым может подвергаться устройство без снижения надежности.
Некоторые физические среды не позволяют в нормальных условиях хранить данные долгое время. В этом случае вводится характеристика гарантированное время хранения данных.