Снижение шумности жесткого диска

Олег Татарников

Бесшумное крепление

Как сделать винчестер тише программными средствами

Современные диски шумят все меньше

 

Жесткий диск остается одним из самых шумных компонентов компьютера. Причем следует различать шум вследствие активной работы винчестера во время чтения/записи и шум мотора, который исходит от диска практически постоянно. Естественно, не следует забывать и о шуме от вибрации, многократно усиливающемся корпусом компьютера. Например, нередко диски, жестко закрепленные в металлическом корпусе системного блока, передают ему свою низкочастотную вибрацию (100-120 Гц), и в результате появляется заметный неприятный гул, полностью пропадающий при нежестком креплении.

Бесшумное крепление

Основной источник шума в пассивном режиме — подшипниковый узел шпинделя. Будучи жестко закрепленным в корпусе компьютера, винчестер своими низкочастотными колебаниями небольшой амплитуды заставляет колебаться элементы корпуса. Большая поверхность корпуса компьютера становится своего рода усилителем шумов, издаваемых жестким диском. Отметим, что трехдюймовые отсеки для установки винчестеров в современных корпусах часто выполнены в виде нежестко закрепленной корзины, которая является хорошей колебательной системой. В этом случае корзину из корпуса лучше совсем удалить, а диск установить в 5,25-дюймовый отсек в контейнере или при помощи монтажных салазок. Способов крепления для снижения шумности жесткого диска предлагается несколько.

Для предотвращения резонансов можно использовать упругие шайбы под болты крепления диска к корпусу компьютера, виброизоляторы или упругий подвес. Интересную идею предложили в Интернете энтузиасты с сайта Spode’s Adobe (http://www.spodesabode.com/) — довольно оригинальный и очень дешевый способ уменьшения шума, связанного с вибрацией диска. Все, что вам потребуется для ее реализации, — это два карандаша и несколько резиновых колец, при помощи которых можно закрепить трехдюймовый жесткий диск в пятидюймовом отсеке на растяжках (кстати, это будет хорошим способом для оперативного крепления жесткого диска в компьютере, если все трехдюймовые посадочные места заняты).

 

Пожалуй, это одна из самых дешевых модификаций, но она заставит вас время от времени заглядывать внутрь своего компьютера и менять резинки, так как со временем они приходят в негодность. Впрочем, можно воспользоваться и более широкими и надежными жгутами. Однако не забывайте, что ненадежно зафиксированный жесткий диск может понизить быстродействие системы или вообще выйти из строя.

Кроме того, некоторые винчестеры в процессе работы очень сильно греются, поэтому хороший тепловой контакт с корпусом компьютера является непременным условием их надежной работы, а подвес или изоляция от корпуса нарушают теплообмен. Так что хотя в самых современных моделях энергопотребление значительно снижено, опасность их перегрева при затрудненном теплоотводе до сих пор остается.

Для таких винчестеров можно использовать устройства типа Mobile Rack (http://www.mobile-rack.ru/), представляющие собой пластиковый контейнер, в который на салазках вставляется жесткий диск. Контейнер будет выполнять и роль виброизолятора — гасить часть колебаний жесткого диска. Некоторые корпуса для лучшего теплоотвода снабжаются встроенными вентиляторами.

Более радикальным методом снижения шума винчестера является применение специальных звукоизолирующих контейнеров типа Silent Drive (http://www.quietps.com/) с теплоотводящим контуром.

В начало В начало

Как сделать винчестер тише программными средствами

Многие производители предусматривают для своих изделий возможность программного снижения скорости позиционирования головок. Снизить уровень шума владелец винчестера может с помощью специальных утилит, которые следует искать на сайте конкретного производителя. Естественно, скорость доступа к данным после снижения шумности может несколько понизиться, но зато повысится уровень комфортности при работе с персональным компьютером.

Дело в том, что многие современные жесткие диски имеют функцию управления издаваемым шумом (Automatic Acoustic Management, AAM, что в переводе на русский означает управление уровнем шума), и поэтому некоторые производители винчестеров разработали утилиты для управления различными параметрами дисков, в том числе AMM. Практически любой современный винчестер, соответствующий стандарту ATA/ATAPI-6 или выше, поддерживает данную функцию. Исключение составляют лишь тонкие, удешевленные диски Maxtor и многие современные Seagate, у которых есть поддержка AAM, но ее регулировку выполнить нельзя.

Каким образом винчестер регулирует издаваемый им шум? Некоторые полагают, что снижение уровня шума достигается снижением скорости вращения диска, но это неверно, так как скорость вращения шпинделя — это величина постоянная и для конкретной модели поддерживается с точностью до долей процента. А вот скоростью перемещения привода блока магнитных головок (БМГ) управлять можно. Если бы вы разобрали современный винчестер, то увидели бы, что БМГ приводится в действие с помощью катушки, расположенной в поле действия сильного постоянного магнита. При пропускании через катушку тока одного направления блок начинает перемещаться в одну сторону, а при смене знака тока — в другую. Вся эта конструкция сильно напоминает конструкцию обычного акустического динамика, отчего эту катушку и называют акустической. Чем больше по амплитуде импульс тока, пропускаемый через катушку, и круче его фронт, тем больше ускорение, придаваемое блоку магнитных головок, и соответственно сильнее шум, издаваемый конструкцией БМГ, ведь она выполняет роль диффузора в этом «динамике». Суть метода снижения шума в таком случае сводится к сглаживанию фронтов импульса тока, подаваемого в катушку, что, кроме снижения шума, приводит к уменьшению ускорения движения блока головок. А это означает, что операция поиска определенного места на диске будет выполняться медленнее.

 

Согласно спецификации ATA/ATAPI регулировка может осуществляться по 126 дискретным уровням (значения в hex 0x80-0xFE), но на практике часто поддерживаются только два уровня регулировки — AAM ON (шумопонижение включено — значения hex 0x80-0xA0) и AAM OFF (соответственно максимальная производительность — значения hex 0xA1-0xFE). Принцип работы утилит, управляющих уровнем шумности винчестеров, заключается в изменении содержимого специального регистра Аcoustic Management.

Как правило, эта функция не предусматривает плавного снижения скорости, а лишь переключает режимы из «быстрого» в «тихий», но расширение ее возможностей запланировано в будущих реализациях. Причем шумность диска можно менять в любой момент без потери целостности диска, то есть не разрушая имеющуюся на нем информацию.

На винчестерах разных производителей заводская установка может быть различной и различаться от партии к партии. Например, некоторые модели Samsung выпускаются то со включенным режимом AAM, то с отключенным (то есть в режиме максимальной производительности).

Для того чтобы отрегулировать на своем винчестере уровень шума, нужно, как мы уже упоминали, воспользоваться специальной утилитой от производителя дисков. Если же вы такую программу на сайте производителя не найдете, то можно воспользоваться одной из многих бесплатных утилит для управления дисками. Например, существуют специальная программа AAMTOOL Михаила Маврицина и универсальная MHDD Дмитрия Постриганя. Программы можно взять с нашего CD. С возможностями MHDD можно ознакомиться на сайте (http://mhddsoftware.com/index.ru.php). AAM отрегулировать просто — запустить MHDD с дискеты и в командной строке программы набрать AAM. Винчестер начнет трещать головками, и программа предложит вам выбор из нескольких вариантов: M (минимальный уровень шума), L (средний), P (максимальный), а клавиша D выключает Automatic Acoustic Management, переводя тем самым жесткий диск в режим максимальной производительности.

Переключение винчестера в малошумный режим хотя и приводит к снижению производительности в среднем на 5-10% (в некоторых задачах поиска снижение может быть до 30%), но винчестер в таком режиме практически не слышен даже при копировании большого количества мелких файлов.

Впрочем, в бытовых устройствах скоростные характеристики накопителя менее важны, чем производимый им шум, — при современных технологиях производительности жестких дисков более чем достаточно и особую важность для пользователя представляет уже акустический фон, создаваемый накопителем в системе. Понимая это, многие компании, производящие жесткие диски, вкладывают немало средств в научные исследования и разработку более тихих дисков и в совершенствование конструкции систем с целью минимизации их специфического шума.

Однако не стоит забывать, что и такие простые универсальные методы, как регулярно проводимая дефрагментация диска, своевременное архивирование, удаление мусора и содержание своих данных в порядке, тоже снижают уровень шума винчестера при поиске информации.

И еще: приобретайте для своих компьютеров устройства бесперебойного питания и корпуса с качественными блоками питания — нестабильное напряжение (не говоря уже о завышенном напряжении дешевых блоков питания) также может привести к сбоям в работе дисков и не только повысить их шумность, но и вывести из строя.

В начало В начало

Современные диски шумят все меньше

Производители дисков не стоят на месте и при конструировании новых моделей применяют все новые и новые технологии шумоподавления, включая использование амортизационных материалов внутри и снаружи накопителя.

В принципе, сейчас для большинства жестких дисков считается приемлемым уровень шума около 30-35 дБ (возрастание шума происходит при активном перемещении головок винчестера).

Скорость вращения пакета дисков у современного винчестера составляет 5400, 7200, 10 000 или 15 000 об./мин (rpm). И чем выше скорость вращения дисков, тем больше скорость доступа к информации, записанной на винчестер. Правда, наиболее распространенные в настоящее время винчестеры имеют скорость 5400-7200 об./мин, так как это дешевле, проще и надежнее. Сказывается тот факт, что внутри корпуса винчестера находится воздух при атмосферном давлении, поэтому при слишком высокой скорости вращения дисков происходит значительный нагрев вращающихся деталей, а это приводит к проблемам надежности элементов конструкции. Кроме того, скоростные винчестеры при работе создают значительный уровень шума, что не способствует комфортной работе с компьютером. Например, уровень шума при чтении данных, расположенных в случайном порядке, бывает настолько велик, что работа винчестера иногда напоминает рокот трактора. Для менее быстрых винчестеров уровень шума может быть значительно ниже, однако теперь, когда жесткими дисками оснащаются бытовые приборы (цифровые аудио- и видеомагнитофоны, спутниковые ресиверы, Интернет-приставки и пр.), требования к их шумности заметно ужесточаются.

Действительно, в сфере бытовой электроники практически нет устройств, содержащих вентиляторы, и единственным источником шума в них становятся жесткие диски. Причем требования к тишине работы бытовых устройств значительно более жесткие, чем к настольным компьютерам, а низкий уровень шума часто ассоциируется с высоким качеством продукта.

Поэтому производители жестких дисков сегодня стремятся довести свои изделия до уровня шума в 15-20 дБ (на уровне фона тихой комнаты в ночное время) в пассивном режиме и на 2-3 дБ выше в режиме чтения/записи. Конечно, такой уровень удовлетворил бы даже самого взыскательного пользователя, однако сегодня таких дисков практически нет, а снижения шума от существующих дисков приходится добиваться дополнительными средствами.

Самое простое решение избавиться от шума мотора — взять жесткий диск со скоростью 5400 об./мин. Такой дисковый накопитель при работе на холостом ходу имеет уровень шума 28-30 дБ и не будет слышен днем (в это время фоновый шум тихого помещения находится на уровне 30 дБ), тем более если он заключен в хорошо изолированный корпус системы, который также заглушает звуки. Однако в режиме поиска данных шум возрастает на 4-6 дБ и больше, что не может оставаться незаметным для пользователя. А для бытовой электроники (например, для тех же цифровых видеомагнитофонов) подобный уровень шума вообще неприемлем.

Поэтому уровень шума винчестеров неуклонно снижается. Сейчас шпиндель хорошего диска практически бесшумен, а издает характерный звук только при старте или остановке. Кроме того, характерный треск издает механизм позиционирования головок, который особенно заметен при копировании множества мелких файлов, разбросанных по диску (для снижения шума при позиционировании головок можно порекомендовать регулярную дефрагментацию дисков). Впрочем, у некоторых моделей время позиционирования головок сознательно увеличивается разработчиками с целью снижения уровня шума при чтении/записи мелких или сильно фрагментированных файлов.

Таким образом, использование дисков последних поколений обеспечивает более радикальное снижение шума, чем все вышеописанные методы, в том числе и при интенсивной работе механизма позиционирования.

В современных дисках используются шумоизолирующие прокладки, защитные крышки SeaShield, жидкостно-динамические подшипники (Fluid Dynamics Bearing, FDB), а также применяются стяжки между корпусом и двигателем, подбираются специальные материалы и конструкции, которые позволяют добиться 20 дБ при холостом вращении и до 28 дБ при тихом поиске данных.

Таким образом, акустика (то есть шумы, которые накопитель производит во время работы) становится одним из важнейших параметров современных винчестеров.

КомпьютерПресс 6'2005

Наш канал на Youtube

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует