Технологія S.M.A.R.T. була розроблена компанією IBM в 1992 році. У тому ж році IBM випустила жорсткий диск формату 3,5 дюйми з модулем Predictive Failure Analysis (PFA), що вимірював деякі параметри накопичувача й у випадку їхньої критичної зміни генерував попереджуюче повідомлення. IBM передала на розгляд ANSI специфікацію технології пророкування помилок накопичувача, і в результаті з'явився ANSI-стандарт - протокол S.M.A.R.T. для SCSI-пристроїв (документ X3T10/94-190).
Для накопичувачів з інтерфейсом IDE/ATA технологія S.M.A.R.T. була реалізована лише в 1995 році. У розробці цього стандарту брали участь Seagate Technology, Conner Peripherals (у цей час є підрозділом Seagate), Fujitsu, Hewlett-Packard, Maxtor, Quantum й Western Digital. У результаті роботи цієї групи компаній була опублікована специфікація S.M.A.R.T. для накопичувачів на жорстких дисках з інтерфейсом IDE/ATA й SCSI, і вони відразу ж з'явилися на ринку.
У накопичувачах на жорстких дисках з інтерфейсом IDE/ATA й SCSI реалізація S.M.A.R.T. подібна, за винятком звітної інформації. У накопичувачах з інтерфейсом IDE/ATA драйвер програмного забезпечення інтерпретує попереджуючий сигнал накопичувача, який генерується командою S.M.A.R.T. report status. Драйвер запитує в накопичувача статус цієї команди. Якщо її статус інтерпретується як, що наближається крах, жорсткого диска, то операційній системі посилає попереджуюче повідомлення, а та, у свою чергу, інформує про помилку користувача. Така структура в майбутньому може доповнюватися новими властивостями. Операційна система може інтерпретувати атрибути, які передаються за допомогою розширеної команди report status. У накопичувачах з інтерфейсом SCSI S.M.A.R.T. інформує користувача тільки про два стани накопичувача - про нормальну роботу й про помилку.
Для функціонування S.M.A.R.T. необхідна підтримка на рівні BIOS або драйвера жорсткого диска операційної системи (і, природно, накопичувач на жорстких дисках, що підтримує цю технологію). S.M.A.R.T. підтримується декількома програмами, наприклад Norton Smart Doctor компанії Symantec, EZ від Microhouse International або Data Advisor від Ontrack Data International.
Зверніть увагу, що традиційні програми діагностики диска, наприклад Scandisk й Norton Disk Doctor, працюють із секторами даних на поверхні диска й не відслідковують всіх функцій накопичувача в цілому. У деяких сучасних накопичувачах на жорстких дисках резервуються сектори, які в майбутньому використаються замість дефектних. Як тільки "вступає в справу" один з резервних секторів, S.M.A.R.T. інформує про це користувача, у той час як програми діагностики диска не повідомляють про яких-небудь проблеми.
Кожен виробник накопичувачів на жорстких дисках по-своєму реалізує параметри монітора S.M.A.R.T., причому більшість із них реалізували власний набір параметрів. У деяких накопичувачах відслідковується висота "польоту" головок над поверхнею диска. Якщо ця величина зменшується до деякого критичного значення, то накопичувач генерує помилку. В інших накопичувачах виконується моніторинг кодів корекції помилок, що показує кількість помилок читання й записи на диск. У більшості дисків реалізована реєстрація наступних параметрів:
висота польоту головки над диском;
швидкість передачі даних;
кількість перепризначених секторів;
продуктивність часу пошуку;
кількість повторів процесу калібрування накопичувача.
Кожен параметр має граничне значення, що використається для визначення того, чи з'явилася помилка. Це значення визначається виробником накопичувача й не може бути змінено.
Якщо S.M.A.R.T. у процесі моніторингу накопичувача виявляє невідповідність параметрів, то драйверу диска відправляється попереджуюче повідомлення, а драйвер інформує про "нестандартну ситуацію" операційну систему, що сповіщає користувача про необхідність негайного резервного копіювання даних. У цьому попереджуючому повідомленні може також утримуватися інформація про тип, виробника, номер накопичувача.
Не ігноруйте подібне попереджуюче повідомлення й негайно виконаєте резервне копіювання даних! А що ж робити після цього? Спробуйте самостійно усунути причину появи попереджуючого повідомлення, наприклад, якщо накопичувач на жорстких дисках перегрівся, спробуйте виключити на якийсь час комп'ютер, а потім включити знову. Якщо ж причина криється "у надрах" накопичувача, то зв'яжіться зі службою технічної підтримки вашого комп'ютера або накопичувача.
1.3 Швидкодія НЖМД
Важливим параметром накопичувача на жорсткому диску є його швидкодія. Цей параметр для різних моделей може варіюватися в широких межах.
І як це часто буває, кращим показником швидкодії накопичувача є його ціна. Тут цілком справедливі слова, сказані із приводу гоночних автомобілів: "Швидкість коштує грошей. Наскільки швидко ви хочете їздити?".
Швидкодія накопичувача можна оцінити по двох параметрах:
середньостатистичному часу пошуку (average seek time);
швидкості передачі даних (data transfer rate).
Під середньостатистичним часом пошуку, що виміряється в мілісекундах, мається на увазі середній час переміщення головок з одного циліндра на іншій (причому відстань між цими циліндрами може бути довільним). Виміряти цей параметр можна, виконавши досить багато операцій пошуку випадково обраних доріжок, а потім розділивши загальний час, витрачений на цю процедуру, на кількість зроблених операцій. У результаті буде отриманий середній час однократного пошуку.
Виробники дисководів як середній час пошуку часто вказують часовий інтервал, що необхідний для переміщення головок на відстань, рівної однієї третини ширини зони запису даних на диску. Середній час пошуку майже винятково залежить від конструкції накопичувача (точніше, від механізму привода головок), а не від типу інтерфейсу або контролера.
Існує ще один параметр, що дозволяє оцінити швидкодію, - середній час доступу, що відрізняється від часу пошуку тим, що при його вимірі враховується запізнювання. Під запізнюванням у цьому випадку мається на увазі середній час, що йде на те, щоб шуканий сектор виявився під головкою після її виведення на доріжку. У середньому величина запізнювання дорівнює половині періоду обігу диска й при частоті обертання 3 600 об/хв становить 8,33 мс. Якщо диск обертається у два рази швидше, те запізнювання буде у два рази менше. Що ж стосується середнього часу доступу, то воно визначається як сума середнього часу пошуку й запізнювання. Цей параметр (середній час доступу) характеризує середній час, необхідне для одержання доступу до даних, які записані в обраному випадковим образом секторі.
Запізнювання істотно впливає на загальну швидкодію накопичувача. При його зниженні скорочується час доступу до даних і файлів, але зменшити запізнювання можна тільки за рахунок збільшення частоти обертання дисків. Величини запізнювання для найпоширеніших швидкостей обертання дисків наведені в табл. 10.6.
У накопичувачах із частотою обертання дисків 7 200 об/хв величина запізнювання становить 4,17 мс, а для частоти обертання диска 10 000 об/хв ще менше - 3,0 мс. З ростом частоти обертання не тільки зменшується запізнювання, але й зростає швидкість передачі даних (їхнє зчитування й запис після виведення головок на заданий сектор відбуваються з більшою швидкістю).
Таблиця 10.6 Швидкості обертання жорстких дисків і величини запізнювання
| Оберти у хвилину | Оберти в секунду | Запізнювання |
| 3600 | 60 | 8,33 |
| 4 200 | 70 | 7,14 |
| 5 400 | 90 | 5,56 |
| 7200 | 120 | 4,17 |
| 10000 | 167 | 3,00 |
| 15000 | 250 | 2,00 |
Імовірно, найбільш важливою характеристикою при оцінці загальної продуктивності накопичувача є швидкість передачі даних, але, з іншого боку, вона ж уважається найменш зрозумілою. Проблема полягає в тому, що в цей час для кожного дисководу можуть бути визначені відразу кілька швидкостей передачі даних.
Більшість виробників дискових накопичувачів звичайно повідомляють п'ять швидкостей передачі даних. Одна з них - це швидкість передачі даних інтерфейсу, що у сучасних дисководах АТА досягає 100 Мбайт/с. Іншими специфікаціями швидкостей є середні швидкості передачі даних, які можуть бути виражені у вигляді максимальних, мінімальних, фактичних максимальних і фактичної мінімальної швидкостей. Якщо середня швидкість не зазначена, її можна легко обчислити.
Середня швидкість передачі даних уважається більше важливою характеристикою, чим швидкість передачі даних інтерфейсу. Це пов'язане з тим, що середня швидкість являє собою дійсну швидкість безпосереднього зчитування даних з поверхні жорсткого диска. При цьому максимальна швидкість є, скоріше, очікуваною постійною швидкістю передачі даних.
Компанія-виготовлювач дисководів звичайно вказує величини мінімальної й максимальної швидкостей передачі даних. У цей час більшість сучасних накопичувачів мають зональний запис із різною кількістю секторів на доріжках. Як правило, поверхня диска розділена на 16 зон, причому число секторів внутрішньої зони приблизно у два рази менше, ніж зовнішньої (таким чином, швидкість передачі даних теж у два рази менше). Швидкість обертання жорсткого диска постійна, тому швидкість зчитування даних із зовнішніх циліндрів (де число секторів на доріжці найбільше) вище, ніж із внутрішніх.
Існує певне розходження між формальною й фактичною швидкостями передачі даних. Формальна швидкість визначає, наскільки швидко біти (одиниці ємності пам'яті) можуть бути лічені з поверхні жорсткого диска. Далеко не всі біти є бітами даних (це може бути проміжок між секторами або ідентифікатор бітів). Крім того, варто враховувати час, затрачуваний при пошуку даних на переміщення головок з доріжки на доріжку. Таким чином, фактична швидкість передачі даних являє собою реальну швидкість зчитування даних з диска або їхнього запису на диск.