14 лет назад 15 июля 2004 в 18:40 68


Говорить о жестких дисках для ноутбуков как-то не принято: ну живет себе в ноутбуке, шуршит дисками, хрустит головками. К тому же не в практике производителей мобильных компьютеров предлагать модель на выбор с учетом производителя. Подобрать нужную емкость – это пожалуйста, а вот Seagate или Hitachi – это уже нескромно. Нам же просто необходимо разобраться с этими крохами, чтобы выбрать для нашего супертихого мультимедийного центра наиболее подходящую модель.

БЫСТРЕЕ, ЕЩЕ БЫСТРЕЕ!
Факторов, определяющих производительность жесткого диска, немало. Важнейшие из них, непосредственно влияющие на скорость передачи данных, – плотность записи информации на пластину и скорость вращения дисков. Первый фактор определяет два ключевых параметра – скорость линейного чтения и скорость записи: чем выше плотность записи, тем выше скорость передачи данных. Для современных ноутбучных дисков типичные значения плотности записи составляют 30–50 Гб на пластину (у десктопных дисков этот параметр лучше (80–120 Гб), но там и размер “блинов” больше).

От скорости вращения диска зависит, насколько быстро головка окажется над нужным сектором: чем быстрее вращается диск, тем меньше время доступа к данным. Имеет значение и скорость позиционирования головок: поверхность диска разбита на дорожки, и на поиск требуемой уходит время. При случайном доступе, когда данные расположены хаотично, скорость чтения и записи падает именно по причине частой смены позиции головки. (Чтобы избежать падения производительности дисков, требуется регулярно проводить дефрагментацию.)

Последний из наиболее значительных факторов – алгоритмы, использованные в программе управления диском (firmware). Этим программам производители уделяют огромное внимание, храня тайны их работы за семью печатями.

Аналогии
В принципе, жесткий диск можно сравнить с компьютером. Процессор у винчестера имеется, оперативная память – тоже. При включении запускается процедура, аналогичная обычному POST, то есть самотестирование. Из флэш-памяти, которую можно сравнить с микросхемой BIOS, загружается микрокод, инициализирующий процессор жесткого диска.

Он, в свою очередь, читает в скрытой служебной зоне программу, которая является аналогом операционной системы, и загружает ее в ОЗУ. Копий этой программы на диске всегда несколько, обычно две-четыре. Необходимость в нескольких копиях очевидна: это страховка от потери данных.

Кстати говоря, в компьютере таблицы размещения файлов тоже хранятся с дублированием. Ну и если уж закончить с аналогиями, то накопители для ноутбуков в силу их малых размеров можно сравнить с компактными компьютерами, то есть собственно с ноутбуками.

НЕ ЗАБЫВАЙТЕ ВЫКЛЮЧАТЬ ОТОПИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Для обычных накопителей потребляемая мощность не имеет принципиального значения, поскольку блоки питания настольных компьютеров имеют значительный запас. Можно без проблем установить и два, и четыре диска – достаточно лишь приобрести более мощный блок питания.

В ноутбуках задача энергосбережения является ключевой, и винчестеры должны экономно расходовать ресурс аккумуляторов. Нам это обстоятельство только на пользу: меньше потребляет энергии – значит, и тепла выделяет меньше. При напряжении питания 5 В современные “ноутбучные” диски потребляют в пике 3-4 Вт, в активном режиме 2-4 Вт, а на холостом ходу – менее 1 Вт. Для нас это просто идеальный вариант.

Сама рассеиваемая тепловая мощность также является одним из критичных параметров, о которых приходится задумываться производителям жестких дисков 2,5″. Возможности ноутбука по отводу тепла весьма ограничены, и дополнительными вентиляторами проблему решить нельзя. Рассеиваемое тепло напрямую зависит от потребляемой мощности, и, если в условиях жестких ограничений не удается обеспечить высокую скорость работы электроники и механики диска, страдает производительность.

А простое повышение потребляемой мощности, с целью улучшения той самой производительности, ухудшает тепловые характеристики – получается жесткая обратная связь. От перегрева в первую очередь страдает электроника устройства. Основными потребителями электроэнергии являются процессор, микросхема управления двигателем и сам двигатель, линейная обмотка (voice coil), перемещающая блок магнитных головок. Поэтому электронные компоненты из-за сильного нагрева подвержены наибольшему риску.

БЕРЕГИТЕ УШИ
Вообще-то говорить с полной серьезностью о шумности ноутбучных винчестеров почти никто не берется. Все-таки по этому параметру они значительно превосходят обычные диски. И тем не менее, значительную часть пользователей слышимое похрустывание и посвистывание раздражает. Особенно заметны на слух перемещения головки в режиме случайного доступа, они создают звук в диапазоне 50-60 Гц (при времени доступа на уровне 0,15–0,20 мс).

Понятно, что громкость “песнопений” винчестера напрямую зависит от его производительности. Проблему снижения шума производители решают по-разному. Многие, скажем, предлагают использование специального “акустического” режима, в котором расплатой за бесшумность является некоторое падение производительности (в сущности, это намеренное замедление устройства).

FUJITSU MHT2030AT
Компания Fujitsu распрощалась с “настольными” винчестерами, но в сфере мобильных ее позиции по-прежнему крепки. Жесткий диск Fujitsu интересен тем, что в нем используются стеклянные пластины. Вряд ли следует делать глубокие выводы о том, что лучше – стекло или алюминий: в качестве материала для пластин активно используется и то, и другое.

Преимуществом стекла является небольшой коэффициент температурного расширения и, следовательно, улучшенная стабильность характеристик. Бесшумность работы призваны обеспечить гидродинамические подшипники, и надо сказать, что винчестер действительно очень тихий: перемещения головки, конечно, слышны, но вращение двигателя услышать практически невозможно. Модель MHT2030AT не является самой емкой в линейке, у нее есть более вместительные собратья с объемами 40, 60 и 80 Гб.

Как и устройства от конкурентов, этот жесткий диск оснащен технологией защиты от ударных нагрузок: в рабочем состоянии он выдерживает до 225g, а в выключенном – до 900g. Пытаться запустить его по этому поводу в космос вряд ли стоит, но если случайно выронить его из рук (конечно, не с крыши небоскреба), то, скорее всего, данные на диске уцелеют.

Характеристики Fujitsu MHT2030AT не особенно впечатляют: скорость вращения шпинделя составляет 4200 об./мин., а объем кэш-буфера – всего 2 Мб. Но, хотя по скорости обмена данными он уступает лидерам, у него есть другие достоинства, весьма серьезные. Во-первых, этот диск является наименее прожорливым с точки зрения энергопотребления. Это касается практически всех режимов, начиная от старта при включении питания и заканчивая операциями случайного чтения и записи.

Во-вторых, он является самым холодным. Согласно показаниям HDD-термометра, подкрепленным термодатчиком Mastech M890G, максимальная температура накопителя в стрессовых режимах достигает всего 38 градусов, что на целых пять градусов лучше второго результата. Исходя их описанных особенностей, Fujitsu MHT2030AT оказывается одним из весьма удачных вариантов для использования в мультимедийном центре.

HITACHI TRAVELSTAR 5K80 60GB
Жесткий диск объемом 60 Гб, участвующий в нашем тесте, тоже не самый емкий из линейки продуктов TravelStar 5K80: в ней есть еще накопители объемом 80 Гб. В этом диске используются три рабочих поверхности на двух стеклянных пластинах емкостью 40 Гб и буфер памяти объемом 8 Мб.
В 2002 году Hitachi купила у IBM мощности по производству жестких дисков, после чего создала новое подразделение Hitachi Global Storage Technologies (HGST). Вместе с мощным производством эта компания получила доступ к самым передовым технологиям и разработкам “голубого гиганта”.

Протестированный нами жесткий диск был разработан уже HGST, и поэтому неудивительно, что в его конструкции использована масса уникальных решений. Для увеличения плотности записи в этой серии используются такие технологии, как Pico Slider (уменьшение размеров и улучшение аэродинамических свойств магниторезистивных головок), Embedded Sector Servo и No-ID Formatting (эти технологии были разработаны IBM и призваны увеличить плотность записи за счет оптимального размещения служебных данных), а также Adaptive Formatting.

Последняя технология заключается в разметке диска на заводе таким образом, что плотность записи меняется динамически в зависимости от качества поверхности. Для уменьшения шума и вибраций в шпиндельном двигателе используется жидкостно-динамический подшипник. Кроме улучшения акустических характеристик, уменьшение вибраций и биений позволяет точнее позиционировать головки, и как следствие – повысить плотность записи на внешних участках диска. При тестировании мы убедились в том, что инженерам удалось сделать действительно тихий диск. На расстоянии не слышно ни шума от вращения двигателя, ни звука перемещения головок.

В Hitachi TravelStar 5K80 реализована сложная система энергосбережения. Так, при бездействии в течение нескольких секунд головки выводятся в центральное положение, причем сервоинформация не обрабатывается (то есть не производится позиционирование на треки), что позволяет уменьшить потребляемую мощность. В случае более продолжительного бездействия блок головок паркуется на специальную рампу и обесточивается – поддерживается только вращение шпиндельного двигателя. Кстати, подобная технология используется сегодня многими производителями, с ее помощью удалось добиться снижения потребляемой мощности в режиме ожидания до 0,8 Вт.

Несмотря на все эти ухищрения, тестируемый накопитель не смог показать выдающихся результатов, и если потребляемая мощность в режиме ожидания была на уровне конкурентов, то при работе она была высока, причем максимального значения она достигла именно при операции чтения. Неудивительно, что именно этот диск оказался в тесте самым горячим – 49°. Hitachi TravelStar 5K80 показал средние скорости чтения/записи и среднее время доступа. Отметим, что сегодня компания выпускает и более производительные жесткие диски этого форм-фактора, у которых скорость вращения шпинделя составляет 7200 об./мин.

SAMSUNG SPINPOINT MP0402H
В накопителях этой серии используется один диск с плотностью записи 40 Гб на пластину. Вполне естественно, что компания Samsung постаралась в полной мере использовать свои разработки в области винчестеростроения и в этой модели. Одно из наиболее интересных решений в этом плане – технология SilentSeek. Суть ее заключается в том, что для перемещения головок при поиске данных используется оптимизированная по эффективности траектория.

Ее расчет производит специальный цифровой процессор (DSP), при этом в отличие от других производителей Samsung с помощью этой технологии снижает производимый шум, а не повышает звукоизоляцию. Подобно технологии, применяющейся в жестких дисках Hitachi, в Samsung SpinPoint M40 используется изменяемая плотность записи, которая рассчитывается исходя из качества каждой магнитной головки и потому различается для каждой поверхности.

Протестировав новый винчестер от Samsung, мы были приятно удивлены результатами. Определенно, первый блин не получился комом. Накопитель показал отличное время доступа и скорости чтения/записи, проиграв только Seagate. Зато по энергопотреблению он оказался абсолютным лидером из моделей со скоростью 5400 об./мин., а в режиме ожидания обогнал по этому параметру даже Fujitsu.

Температура при активной работе Samsung SpinPoint M40 оставалась невысокой, а уровень шума был в пределах разумного. Интересно, что звук позиционирования головок, да и шум от вращения шпинделя были как бы приглушенными – вероятно, это и есть следствие применения технологии SilentSeek и жидкостного подшипника.

SEAGATE MOMENTUS ST94811A
Компания Seagate в прошлом году вернулась на рынок 2,5-дюймовых накопителей после длительного перерыва. Вернулась, предложив новые накопители серии Momentus. Эти диски оказались весьма удачными с точки зрения производительности – впрочем, учитывая традиционно сильные позиции компании в нише решений для настольных компьютеров, этот факт вряд ли должен вызывать особое удивление.

Seagate Momentus – диск со скоростью вращения пластин 5400 об./мин. Объем его кэш-памяти составляет 8 Мб (бывают и модели с 2 Мб), что является типичным значением для мобильных устройств. В этой модели используются привод с жидкостным подшипником, который кроме прочего снижает шумность диска. Раз уж мы заговорили о шуме, сразу отметим: шпиндель накопителя в работе не слышен, а вот перемещения головки на слух заметны.

В этой модели реализована технология DASP, история которой началась, когда Seagate купила компанию Conner. Она предназначена для автоматического конфигурирования режима мастер/ведомый, что полезно при резервном копировании. Фирменным решением Seagate является технология 3D Defence. Производители любят звучные названия, в данном случае речь идет о трех китах на букву D.

Drive-защита предназначена для защиты диска от механических повреждений, включает в себя фирменную защитную упаковку, многим прекрасно знакомую, и набор решений G-Force, оберегающих пластины, головки, двигатель и т. д. Data-защита снижает риск потери данных, а Diagnostic-защита предназначена для оценки состояния диска и своевременного предупреждения пользователя о том, что пора покупать более современную модель от Seagate. Попросту говоря, это всем известный S.M.A.R.T.

Производительность у “Моментуса” соответствует его названию. По времени доступа и скорости при операциях чтения и записи этот накопитель оказался явным лидером. Вместе с этим следует отметить, что в режиме ожидания его энергопотребление достигает 1 Вт, тогда как у остальных оно меньше. Похвально, что обладающая высокой производительностью модель не оказалась самой горячей – теплоотдачу диска вполне можно назвать умеренной.

TOSHIBA MK6021GAS
Toshiba уже давно известна как производитель портативных жестких дисков. Объясняется это просто: компания – один из крупнейших игроков рынка ноутбуков. Протестированная нами модель не является самой производительной в ряду производимых этой фирмой, но в линейке она имеет максимальную емкость.

В накопителе Toshiba MK6021GAS, имеющем емкость 60 Гб, используется два диска (скорость вращения шпинделя 4200 об./мин.) и четыре головки. Привод построен с использованием жидкостно-динамических подшипников. К сожалению, несмотря на этот факт, а также на самое высокое в нашем тесте среднее время доступа, данный жесткий диск оказался самым шумным. Особенно это касается звука позиционирования головок.

Параметры чтения/записи у этой модели практически совпали с параметрами другого участника тестирования, имеющего такую же скорость вращения шпинделя. Пожалуй, единственное достоинство Toshiba MK6021GAS – это самая низкая загрузка процессора при выполнении различных операций.

Потребляемая мощность относительно низка только в режиме ожидания, а в рабочих режимах она великовата для устройства с подобной скоростью вращения дисков. Это подтверждается и тепловыделением: оно оказалось на уровне моделей с 5400 об./мин. Этот накопитель является “бюджетным” в модельном ряду компании, поэтому посредственные результаты, показанные им во время тестирования, неожиданностью для нас не стали. И все же инженерам Toshiba стоит позаботиться об улучшении акустических характеристик своего продукта.

И ЧТО ЖЕ МЫ ВИДИМ?
Тесты показывают, что законы физики никто не отменял. Несмотря на обилие громких названий, бал правит именно технология. Больше плотность записи, выше скорость вращения дисков – получайте хорошую производительность, но только не забудьте взять в нагрузку немного лишнего тепла и шума.
Что же касается наиболее удачного решения для применения в супертихом мультимедийном центре, то единственным диском, который действительно было слышно при работе в собранной машине – громкий Toshiba MK6021GAS, к остальным приходилось сильно прислушиваться.

Идеальным решением можно было бы назвать Seagate Momentus, но, к сожалению, 40 Гб – это критический минимум для нашего компьютера. То же касается и новичка на рынке дисков 2,5″ – компании Samsung: SpinPoint MP0402H хорош, но маловат, а более емких моделей пока нет.
Таким образом, выбирать придется между объемными моделями Fujitsu MHT20xxAT и Hitachi TravelStar 5K80. Последний, правда, несколько горяч, но, учитывая, что диск устанавливается в прилично весящую металлическую обойму, лишние градусы должны нормально рассеиваться.