Жесткий диск потребление ватт

Какое энергопотребление используют жесткие диски при разных объемах?

Всем привет! Тема сегодняшнего поста — энергопотребление HDD. Разберем, сколько ватт потребляет жесткий диск и как узнать это, если нет данных.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

Немного об устройстве винчестера

Как вы уже знаете, HDD — это один или несколько магнитных дисков, данные с которых считываются с помощью специальной головки. Она парит над поверхностью, но не касается ее.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Падение головки на намагниченную поверхность — такая же поломка, как, например, выход из строя электропривода. Технически это похоже на виниловую пластинку: данные записаны вдоль своеобразных дорожек.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Разница в том, что дорожки идут не от края к центру, как у пластинки, а от центра к краю. Для того, чтобы вращать магнитный диск, подставляя сектора с информацией под головку, используется шпиндель, который оборудован электромотором.

p, blockquote 4,0,1,0,0 —>

Именно этот мотор — основной потребитель электрической энергии в харде. Все прочие компоненты (сама считывающая головка, кеш-память, микросхемы управления и т. д.) потребляют ее существенно меньше.

Об энергопотреблении

Вопреки распространенному заблуждению, потребляемая мощность не зависит от объема накопителя. Так, HDD на 500gb, на 1 тб, на 2 TB, на 4 TB и даже на 6 тб, если они одного бренда и из одной линейки, будут потреблять одинаковое количество электрической энергии.На этот показатель также влияет скорость вращения шпинделя. У винчестеров с 5400 оборотами в минуту энергопотребление меньше, так как электромотору приходится приложить меньше усилий. Впрочем, сегодня такие накопители почти не попадаются: почти все современные харды имеют скорость вращения 7200 RPM.

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

Ну, и теперь сами цифры. В среднем, хард размером 3,5 дюйма потребляет в режиме записи/чтения около 5 Вт, а в холостом режиме 2–3 Вт. Больше всего энергии в компьютере расходуется на старте, во время загрузки операционной системы. Потребление может доходить до 15–20 Вт.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Повторяю, речь идет о современных оптимизированных накопителях. У старых моделей эти показатели могут быть выше.

HDD форм-фактора 2,5 дюйма, которые используются в ноутбуке, потребляют меньше энергии: магнитный диск меньшего диаметра имеет меньшую массу, поэтому для приведения его в движение следует приложить меньшее усилие.

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

В среднем, в режиме чтения/записи расходуется 3–4 Вт, а на холостом ходу 1–2 Вт. При загрузке ОС потребление редко превышает величину 10–15 Вт.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

Как снизить

Как видите, магнитный накопитель — один из наименее энергоемких комплектующих. Закономерный вопрос: можно ли это энергопотребление еще как то снизить?

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

Увы, но нет. В нормальном режиме работы — при запуске программ и игр, просмотре фильмов и прослушивании музыки, процессор постоянно будет обращаться к накопителю, чтобы получить хранимые на нем данные.

Впрочем, при таком потреблении хард — не тот компонент, благодаря которому получится значительно снизить расход энергии. «Плясать» нужно немного в другом направлении — снижать энергопотребление процессором и видеокартой.

p, blockquote 13,0,0,0,0 —>

Также для вас будут полезны статьи « Проверка скорости винчестера » и «Влияет ли HDD на производительность в играх».

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

Напоминаю, что подписавшись на новостную рассылку, вы будете в числе первых получать уведомления о публикации новых материалов. До скорых встреч, друзья!

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

p, blockquote 16,0,0,0,0 —> p, blockquote 17,0,0,0,1 —>

Винчестеры. 2,5″ WD BEKT, BEVT. 3,5″ Seagate. HdTach, энергопотребление, шум.

Скорость работы. Графики HDTach, Everest.

Программы: Windows XP, HD Tach 3.0.4.0, Everest 5.30.

Были проведены простые тесты используемой в статье HD Tach. А также прогнан тест и в Эвересте 3.0.4.0. Тест линейного чтения в Эвересте не проводился — у меня не хватило терпения проводить эти тесты. (больше часа тест одного винчестера!)
Без сомнения, этих тестов недостаточно для создания полной картины, но в общих чертах разницу между BEVT на 5400об/м и 7200об/м винчестерами увидеть можно. Выводы по результатам читатель пусть делает сам.

Графики HD Tach
WD5000BEVT и WD2500BEKT на одном графике:

BEVT: 17.4мс, 62Мб/с; BEKT: 13.9vc, 57Мб/с. (время доступа, средняя линейная скорость чтения)
Отмечу, что результат для WD5000BEVT получился хуже, чем в статье. И это не объяснишь погрешностью. В статье у WD5000BEVT 16,6мс и 67Мб/с.
Кстати, AHCI режим был отключен. Может поэтому? Или потому что система была Win7?

WD5000BEVT, WD2500BEKT и ST3250410AS, на каждый винчестер по графику (кстати, можем заметить, что на этих графиках время случайного чтения на доли миллисекунды возросло — погрешность измерения налицо):

В качестве ориентира на всех трех графиках показан старенький Western Digital Raptor WD74 (3,5″, 10000rpm, 74Гб)
Как по быстрому на одной картинке показать результаты всех трех винчестеров, я не сообразил, возможно позже поработаю над этим. Пока так останется.
Резкий кратковременный провал на графике Сеагейта объясняется тем, что с этого винчестера была загружена система. Думаю, система не дает какие-то места читать, поэтому и провал.
Проверял — если загрузиться с другого винчестера, то провалы у Сеагейта исчезнут, появятся на том винчестере, с которого загрузились.

Тест Эвереста на задержку чтения. (тоже самое что на предыдущих картинках, только более наглядно)

Температура
В покое, практически необдуваемые, в теплой комнате (около 25 С), по показаниям Эвереста, винчестеры показывают следующую температуру:
WD5000BEVT — 36 С.
WD2500BEKT — 36 С.
ST3250410AS — 46 С.
Замечание: 2,5″ винчестеры прикручены болтиками к тонкой железной пластине размером как раз с два винчестера. Когда лежали по отдельности на поролонке, BEKT на пару градусов был теплей BEVT.
Пластина же — половина нижней пластины от старого СД-рома. Сделано так с целью проверить, не улучшится ли время поиска, когда винчестер будет хоть как-то закреплен. Заметных изменений обнаружено не было.

p.p.s. совсем упустил из виду один момент, но лучше поздно, чем никогда. Спасибо участнику конференции FFRip за некоторые ценные замечания. С его помощью, заметка появилась быстрее чем могла бы появиться.

Маленький бонус: потребление SSD от Интел.
При старте мультиметр показал по линии 5В — 0,3А, в реальности до 0.5А, имхо.
При покое — 0,14А.
При дефрагментации — до 0,5А, в среднем около 0,4А.
На сайте Интел указано что в покое потребляет 0,15Вт. Но так возможно, если активируется режим DIPM. Только на некоторых чипсетах Интел при соответствующих драйверах.

Сколько ватт потребляет жесткий диск

Стандартный винчестер потребляет относительно немного электроэнергии, при включении в работу за счет пускового тока потребление жесткого диска ограничивается 5 – 30 Вт, в режимах работы и ожидания потребление электроэнергии до 1 Вт.

Потребление энергии жестким диском зависит от скорости вращения, чем быстрее работает винчестер, тем больше энергопотребление. В свою очередь, потребление электроэнергии влияет на температуру накопительного устройства, от которой зависит долговечность и надежность жесткого диска. 1 о С температуры накопителя эквивалентен его 10% росту рабочего срока жизни.

Поэтому логичнее предположить, что энергопотребление жесткого диска связано не с экономией электроэнергии, а его долговечностью и надежной работой. Если экономить, то нужно просто отключить все дополнительные порты, снизить уровень охлаждения и т. д.

Таблица №1. Потребление мощности различными моделями жестких дисков в разных рабочих режимах

Для вычисления энергопотребления накопителей, применяемых в профессиональной сфере необходимо рассмотреть по их полной загруженности и работе с различными скоростями вращения шпинделя и спецификациями SCSI, SAS.

Спецификации по энергопотреблению указывают паспортные данные производителей с нижними и верхними или типичными значениями потребления мощностей, они зачастую не соответствуют действительному потреблению электроэнергии, поэтому было проведено контрольное тестирование некоторых образцов «винчестеров».

Тестовое исследование энергопотребления жесткого диска

На контрольном тесте использовалась следующая комплектация:

1. Процессор Pentium 4
2. Материнская плата Gigabyte GA-8KNXP Ultra-64
3. Две линейки системная память на 256 Мбайт DDR400
4. Основной накопитель Maxtor 6E040L0
5. Блок питания на 400 ватт

Измерение проводилось в режиме простоя при обычном вращении (Idle), чтении (Read), поиске (Seek), записи (Write), и при тихом поиске. Производился замер нагрузки при пуске во время включения (Start). Измерение этих параметров позволяет получить наиболее точную картинку по энергоэффективности и по минимальному нагреву «винчестеров». Задание на выбор режима работы жесткого диска определяется в программе AIDA32 Disk Benchmark в Windows XP Professional SP2.

Таблица №2. Энергопотребление накопителей в различных режимах

Тест показывает, что накопитель, использующий интерфейс SAS потребляет гораздо больший ток чем с жесткий диск с интерфейсом SCSI примерно от 200 до 470 мА или 1 – 2,4 Вт.

Самые энергоэкономичные диски – это WD Raptorскорость вращения шпинделя 10000 об/мин и Seagate Barracuda 7200, контроллер, используемый этими дисками во время передачи данных использует только 2,5 Вт.

Результаты тестов дают возможность убедиться, что соответствие данных паспорта с действительными происходит только в режиме Idle.

Самая большая нагрузка жесткого диска происходит в стартовом режиме до 30 Вт.

SCSI-диски Fujitsu являются лучшими по энергопотреблению для использования в персональных компьютерах, они укладываются в мощность до 14 Вт.

Формулы расчета энергопотребления жесткого диска

Ток потребления в режимах работы из вышеприведенной таблицы помноженный на процент занятости по времени нахождения в соответствующем режиме работы.

Энергопотребление зависит также от операций ввода и вывода,или блока случайного доступапри использовании шины +5 В, накопитель потребляет значительно большую мощность чем при поиске, используя шину +12 В – наоборот, из-за увеличения времени перемещения между блоками чтения и записи.

В использовании экономичных жестких дисков весьма заинтересованы большие серверные системы, имеющие в своей комплектации не одну сотню или даже тысячи накопителей. Пользователи, рассчитывающие сделать на своем компьютере эффективный апгрейд также, могут задуматься об использовании экономичной модели, жесткие диски WD могут составить конкуренцию многим моделям накопителей.

Сколько энергии потребляет материнская плата и центральный процессор

Потребление материнской платой складывается из энергопотребления всеми устройствами, составляющими ее комплектацию, в нее входят стабилизаторы напряжения, контроллеры и мосты, от «материнки» зависит энергопотребление памяти и центрального процессора. Материнская плата может потреблять от 10 – 15 Вт до 30 – 50 Вт.

Энергопотребление процессора обуславливается работой стабилизаторов напряжения, включенных в состав материнской платы, и составляет от12 – 30 до 30 – 50 ватт.

Жесткий диск потребление ватт

Войти

Энергопотребление 3.5» жёсткого диска

Я решил поплотнее разобраться с ситуацией, когда БП не хватет для полдюжины дисков. HDD заслуживают отдельного поста.

Начнём с WD. Эта уважаемая компания вообще решила, что чем потребитель меньше знает, тем лучше, и публикует всё меньше и меньше технической информации о жёстких дисках. Поэтому продукты WD оценим по тестам.

Рис из статьи. Энергопотребление 4 моделей дисков компании WD (напомню, Hitachi Global Storage Technologies — подразделение WD).
Темный тон — мощность, потребляемая по 5В и нижняя цифра; светлый тон — по 12В; верхняя цифра — суммарная мощность. UPD Прим. см также 1-ый коммент к этому посту, от scream_r
При чтении, записи и случайном чтении на 5В цепь приходится от 26% до 74% энергопотребления, в среднем — 45%

Давайте посмотрим на актуальные диски Seagate, Seagate Desktop HDD, Product Manual, ST4000DM000,ST3000DM003 — это новейшие 4 и 3 терабайтные диски, стр 15.

Table 2 DC power requirements (3TB and 4TB)
Power dissipation Avg (watts 25° C) Avg 5V typ amps Avg 12V typ amps

Sleep 0.750 0.138 0.005

При работе по 5В потребляется 32% мощности. Приятно, что паспотрные цифры по Seagate в целом бьются с замерами на дисках WD.

(Позже нам понадобится ещё один параметр, стр 16, Voltage tolerance (including noise): 5V ±5%; 12V ±10%.)

Это были установившиеся средние цифры. Чтобы увидеть пиковые, нужны осциллограмы. Раньше их публиковали, ср Product Manual Barracuda 7200.7 Serial ATA — это довольно старые (

2003 г) диски.
На стр 8 (с сокращениями)
Table 5: DC power requirements (example of 160GB and 200GB models not supporting NCQ)
Power dissipation Average (watts, 25° C) 5V typ amps 12V typ amps
Spinup — — 2.8 (peak)
Idle 7.5 0.482 0.424
Operating 12.1 0.638 0.739
Standby/Sleep 2.0 0.367 0.014

Стр 9 — осцилограммы энергопотребления по 5 и 12 В


Из них видно, что в таблицах не зря упомянут усреднённый ток. При работе по 5В он заявлен 0.638 А, но похоже, реально он принимает только значения 0.45 и 0.95А (+48%), между которыми колеблется. Полагаю, одно из значений соответствует считыванию, а другое — поиску (не поручусь — куда большее, а куда — меньшее ;). При раскрутке диска по 5B пиковое потребление превышает среднее рабочее более чем вдвое.

Картинка по 12В зрительно похожа, но здорово отличается по цифрам. При работе мгновенное значение тока часто оказывается возле нуля, а максимальное лишь незначительно превосходит заявленное в таблице. На старте указанные 2.8А по 12B, судя по графику — именно пиковые, достигаемые на столь короткие доли секунды, что на графике таких токов и не видно.

За последние годы конструкции дисков сильно продвинулись. Но не изменился характер работы диска — позиционируем головку, читаем, позиционируем, читаем. Поэтому разумно ожидать аналогичных в % цифр для пиковых значений токов.

Если вернуться к первому рисунку, то можно видеть, что у дисков WD здесь полный разнобой. Две актуальных модели при раскрутке потребляют в основном 5B, две — 12В. Так, зелёный 3 тербайтник 84% энергии при старте потребляет по 5И (можно было бы счесть опечаткой, но соседняя модель — 80%)

Итого вывод — при работе современный 3-4 Tb диск в среднем половину (до 74%) мощности потребляет по 5В. При старте диска доля потребления по 5В может превышать 80% в зависимости от модели.