13 лет назад 9 декабря 2005 в 18:42 75

Удивителен рынок жестких дисков. Винчестеры часто обгоняют другие компьютерные компоненты по количественному приросту важных параметров. Растут объемы приводов, их скорости, вводятся новые стандарты, придумываются интерфейсы… При этом скачков в развитии вроде бы не происходит.

Уже более года Serial ATA активно вытесняет интерфейс Parallel ATA, предлагая пользователям не только несколько большую производительность, но и более удобную коммутацию. Кроме изменения самих кабелей в интерфейсе SATA пропало понятие Master и Slave – накопители стали равноправны. По этой же причине они лишены перемычек, и установка устройства происходит гораздо проще. Новая версия интерфейса – SATA-II – отличается более высокой производительностью (пиковая пропускная способность возросла вдвое), сохраняя при этом совместимость с предыдущим стандартом. Но самое главное, что обязательным требованием для интерфейса SATA-II является поддержка технологии NCQ, которая, надо сказать, прижилась и в обычных SATA-дисках.

Аббревиатура NCQ расшифровывается как Native Command Queuing, что в вольном переводе означает “адекватная маршрутизация команд”. На деле NCQ оптимизирует порядок выполнения команд: когда жесткий диск от контроллера получает сразу несколько указаний, он перестраивает их, формируя новую очередь, которая является оптимальным маршрутом из возможных. А так как при работе с разбросанными по диску файлами большая часть времени уходит на поиск необходимого блока данных, а не на считывание, то данная технология кажется очень логичным явлением. При последовательном считывании/записи эффект от NCQ минимален, а вот в задачах с частыми перемещениями головок привода, например дефрагментации, NCQ действительно необходима.

КАК МЫ ТЕСТИРОВАЛИ
Для оценки быстродействия винчестеров использовались три приложения.

1. Ziff-Davis WinBench 99 2.0 измерял время доступа к диску. Чем меньше результат, тем быстрее работает механика привода, тем быстрее считываются и записываются файлы небольшого размера или просто разбросанные по диску данные. Остальные тесты из пакета были исключены по одной простой причине: WinBench 99 устарел и уже не способен учесть все особенности диска. Многократно выросшие скорости и объемы кэш-буферов приводят к ошибочным результатам.

2. Futuremark PC Mark 2004 Pro ver.1.3.0. В пакет включены четыре теста файловой подсистемы.
– Windows XP Startup – эмулирует последовательность обращений к диску во время старта операционной системы.
– Application Loading – реализует дисковую активность при последовательном открытии и закрытии Microsoft Word, Adobe Acrobat Reader 5, Windows Media Player, 3DMark 2001SE, Leadtek Winfast DVD, Mozilla Internet Browser.
– File Copying – реализует копирование файлов общим объемом около 400 Мб.
– General Hard Disk Drive Usage – симулирует работу дисковой подсистемы при одновременной работе нескольких приложений, когда происходит и чтение, и запись.

3. FC-Test 1.0 build 13. Тест проводил копирование и запись следующих паттернов:
– Install – 414 файлов общим объемом 575 Мб;
– ISO – 3 файла общим объемом 1,6 Гб;
– MP3 – 271 файл общим объемом 1 Гб;
– Programs – 8504 файла общим объемом 1,4 Гб;
– Windows – 9006 файлов общим объемом 1,06 Гб.

Паттерн в данном случае – это набор файлов, который создается на диске при тестировании скорости записи, этот же набор используется при считывании. Результат приводится в виде средней скорости чтения/записи паттерна. В операционной системе были остановлены все ненужные службы, перед запуском каждого теста система перезагружалась. Ввиду неактуальности файловой системы FAT32 тестирование проводилось только на 32-гигабайтных разделах, размеченных в NTFS. Между тестами диски не охлаждались.

Конфигурация тестового стенда
Процессор
– Intel Pentium 4 531 (3,0 ГГц, 1 Мб кэш) Материнская плата
– MSI P4N Diamond (NVIDIA NForce 4 SLI Intel Edition) SATA-контроллер
– Silicon Image SIL3132, установленный на материнскую плату
Видеокарта – Manli GeForce 6200 256 Мб
Оперативная память – 2×512 Мб DDR2-533 GoodMem (4-4-4-12)
Жесткий диск – Hitachi IC35L030AVV207-0 (30 Гб, 7200 об/мин)
Операционная система – Windows XP Professional SP2

Основные характеристики тестируемых дисков
Модель Seagate Barracuda 7200.8 200 Gb (ST3200823A) Seagate Barracuda 7200.8 250 Gb (ST3250823AS) Seagate Barracuda 7200.8 400 Gb (ST34008332AS) Western Digital Caviar RE 250 Gb (WD2500SD) Western Digital Caviar SE 250 Gb (WD2500JS) Maxtor MaXLine III 300Gb (7L300S0) Seagate Barracuda 7200.7 120 Gb (ST3120026A)
Объем, Гб 200 250 400 250 250 300 120
Скорость вращения шпинделя, об/мин 7200 7200 7200 7200 7200 7200 7200
Объем кэш-буфера, Мб 8 8 8 8 8 16 8
Интерфейс SATA-150 SATA-150 SATA-150 SATA-150 SATA-II-300 SATA-150 ATA133
Поддержка NCQ есть есть есть есть есть есть нет

РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕСТОВ
Seagate Barracuda 7200.8 200 Gb (ST3200823A)
Первый из представленной в тесте троицы винчестеров Seagate. Принадлежит к почти последней линейке винчестеров этой фирмы. Почти, потому что существует уже линейка 7200.9, но этих дисков нам пока достать не удалось. Тихий в работе винчестер отличился самым большим временем доступа – более 10 мс. Отчасти это объясняет худшую в тесте работу с маленькими файлами. В то же время в тесте, эмулирующем запись больших файлов, привод был вторым после Maxtor MaXLine III, обойдя даже своих более “толстых” собратьев.

PCMark 2004 Pro рапортовал о худшем суммарном результате, с чем стоит согласиться, глядя на каждый результат в отдельности. Виной тому уже устаревающие пластины емкостью 100 Гб. В итоге производительность можно расценивать как удовлетворительную. Диск неплохо подойдет для потоковой записи видео, для остальных задач лучше присмотреться к одному из следующих носителей.

Seagate Barracuda 7200.8 250 Gb (ST3250823AS)
Второй представитель “морских ворот”, оказавшийся самым быстрым из трех. Диск на полмиллисекунды убежал от 200-гигабайтной модели по времени поиска, но так и не дотянул до заявленных 9 мс. Самое интересное, что в PCMark 2004 Pro общий рейтинг больше, чем у предыдущей модели, всего на 1%. Рассматриваем каждый результат в отдельности и замечаем отставание в подтесте Application Loading и зримое преимущество в остальных. Вот она, необъективность суммарной оценки в “попугаях”.

Результаты FC-Test красноречиво показывают, что диск более универсален по сравнению с предшествующей моделью – двухмегабайтный перевес при чтении больших файлов и четыре мегабайта выигрыша на паттерне Windows. В остальных тестах чтения выигрыш составил в среднем 5%, а в тестах записи обозначилось приблизительное равенство.

Многим могут показаться непонятными несколько различные результаты, продемонстрированные, по сути, одинаковыми дисками. Первое объяснение в том, что 250-гигабайтная модель выпускается не на 100-гигабайтных, а на укороченных до 125-133 Гб пластинах, и средняя скорость получается чуть выше. Второе – иная версия прошивки привода: 3.03 вместо 3.02. (Версию прошивки Seagate указывает на крышке диска.)

Western Digital Caviar RE 250 Gb (WD2500SD)
Модель, изначально ориентированная на серверный рынок для построения RAID-массивов. Производитель обещает целый миллион часов наработки на отказ, что вдвое больше времени, заявленного для домашних дисков. К тому же винчестер поддерживает горячее подключение и, что самое интересное, не рекомендован для домашнего применения.

Удивительное дело. Лидер по времени доступа показывает худший результат в FC-Test на паттерне Windows. Видимо, для повышения надежности производитель немного затормозил сервопривод. Тем не менее этот винчестер очень достойно повел себя в остальных тестах, продемонстрировав минимальный провал скорости записи при переходе от крупных файлов к мелким. При чтении ситуация похожая, пока мы вновь не сталкиваемся с очень мелкими файлами. Бенчмарки PCMark 2004 Pro этого не увидели, поставив вторую оценку диску в тесте.

Все же, если поверить обещаниям производителя, WD2500SD будет идеальным вариантом для тех, кого беспокоит надежность современных дисков, а также для желающих построить RAID-массив. К тому же фирменным козырем всех SATA-дисков Western Digital является наличие наряду с SATA обычного четырехконтактного разъема питания Molex.

О необходимости охлаждения
Современные винчестеры имеют удивительное свойство – нагреваются. При этом, как кажется, ничего страшного не происходит, но все же производители рекомендуют поддерживать температуру дисков не выше 35 градусов по Цельсию. Соблюдение этого условия повышает срок службы диска и, соответственно, обеспечивает сохранность данных. Все оттого, что при перегреве происходит неоднородная по направлениям тепловая деформация пластин, и траектория, которую отслеживает головка, из окружности превращается в эллипс, что вызывает многократный рост нагрузки на сервомеханизм.

В нашем тесте нечаянно забытый не самый горячий 30-гигабайтный Hitachi, будучи спрятанным во включенном состоянии в пластиковый антистатический пакет, неожиданно завис. Бедняга безнадежно щелкал головками и ни в какую не хотел производить чтение/запись (очевидно, никак не мог найти сервисные метки). Система при этом не зависла, но и не перезагрузилась по требованию. Спасло выключение питания, охлаждение и последующее более бережное отношение к винчестеру.
/конец врезки

Western Digital Caviar SE 250 Gb (WD2500JS)
Второй диск Western Digital – WD2500JS. Ориентирован на настольный сегмент, единственный в тестировании поддерживает интерфейс Serial ATA II. Лидер в тесте PCMark 2004 Pro. По времени доступа привод оказался середнячком, что не помешало ему с одинаковым успехом читать любые паттерны – как с большими, так и с мелкими файлами. По скорости чтения небольших файлов к нему ближе всего Barracuda 250 Гб – она проигрывает около 10%, про остальные диски и говорить нечего. Такой проходимости от винчестера мы не ожидали.

С записью ситуация та же. При посредственной скорости записи больших файлов привод отлично справляется с более мелкими. Показанные результаты обязывают признать всенаправленность диска – он хорошо работает с данными разных типов, но предпочитает файлы небольших размеров. При этом греется носитель несильно, и его практически не слышно при поиске.

Maxtor MaXLine III 300Gb (7L300S0)
Единственный диск компании Maxtor в тесте. По словам производителя, создан для функционирования в режиме 24×7 с постоянной нагрузкой. Как и с WD2500SD, обещан миллион часов безотказной работы. Диск построен на трех пластинах емкостью 100 Гб. В нашем тесте MaXLine III примечателен самым большим кэшем – 16 Мб. Неизвестно, как повела бы себя данная модель, будь у нее 8-мегабайтный кэш, но сногсшибательного эффекта большой буфер не вызвал.

После ознакомления с информацией на сайте Maxtor отмечаем заявленные 9,3 мс среднего времени доступа, притом что в скачанном DataSheet прописано 9 мс. Чему верить? Тестам: привод показал результат в 9,4 мс, что очень близко к одной из заявленных цифр. При среднем общем результате в PCMark 2004 Pro привод демонстрирует неплохие показатели в подтесте General HDD Usage. Более понятный FC-Test расставляет все на свои места. Как при записи, так и при чтении драйв очень хорошо справляется с файлами большого и среднего размера.

При чтении он сравним с WD2500JD, при записи же вырывается далеко вперед, и конкурентов у него нет. Картина радужная, пока мы не касаемся очень мелких файлов, представленных паттерном Windows. Тут MaXLine заметно теряет в скорости, переходя на второе место после все того же WD. Maxtor разочаровал одним: его слышно в режиме простоя – навязчивый, немного свистящий шум от вращающихся дисков. Но любопытно, что при поиске никаких дополнительных шумов не добавляется.

Seagate Barracuda 7200.8 400 Gb (ST34008332AS)
Гигант емкостью 400 Гб, внутри которого спрятались три диска с плотностью записи 133 Гб на каждый. Результаты очень схожи с предшественником емкостью 250 Гб. Однако по времени поиска 250-гигабайтная модель немного впереди, как и при записи и чтении в FC-Test. Выигрыш обеспечивается, вероятно, более короткими пластинами, отчего средняя линейная скорость на диске несколько выше, и более старой версией Firmware (3.02 против 3.03). В остальном привод похож на соратников. Сходство распространяется и на невысокий уровень шума, и на средний нагрев при работе.

Seagate Barracuda 7200.7 120 Gb (ST3120026A)
Не пугайтесь, этот диск мы взяли для сравнения. Чтобы наглядно продемонстрировать, как увеличение объема сказывается на скорости. Накопитель принадлежит к “барракудам” уходящего поколения, тем не менее линейка эта была очень популярна, и мы считаем справедливым сравнение именно с “рыбами” седьмой серии.

Результат в первом тесте – 10,6 мс среднего времени поиска. PCMark 2004 Pro вообще сообщает о самой провальной производительности – во всех тестах и в общем зачете, – ставя его на последнее место. Полюбившийся FC-Test несколько реабилитирует старичка. При чтении привод оказался очень даже неплох. Винчестер одинаково хорошо относится как к большим файлам, так и к маленьким. Но в тесте на скорость записи каждого из паттернов 7200.7 спускается на последние позиции, безнадежно проигрывая потомкам около 30%. Вывод напрашивается сам собой: производители не ограничиваются увеличением плотности записи на пластины, параллельно они улучшают алгоритмы чтения/записи, чем и объясняются полученные результаты.

ОЧЕРЕДНОЙ ЭТАП ЭВОЛЮЦИИ
Из участников сегодняшнего теста стоит особо выделить Maxtor MaXLine III и Seagate Barracuda 7200.8. Причем MaXLine III выгодней за счет обещанной надежности, а также заметно лучших результатов в тестах на скорость записи. Огромный кэш считать плюсом пока не стоит. Тем не менее любители огромных носителей возьмут Seagate, так как линейка MaXLine III пока состоит всего из двух моделей емкостью 250 и 300 Гб (чуть позже появится полутерабайтная модель).

Диски Western Digital оставили неоднозначное впечатление. WD2500SD не рекомендован для использования в десктопах, результаты он показывает посредственные и вообще создан для построения RAID-массивов, чего обычный пользователь делать не будет. WD2500JS – модель десктопная, отличающаяся высокой “проходимостью”. Вспомним, что приводы предыдущих серий – JB/JD и PB – были не столь хороши в целом, но демонстрировали неплохую скорость при последовательном считывании. Так что Western Digital не стоит на месте, разрабатывая новые алгоритмы управления дисками.

Очередной шаг в развитии винчестеров не принес радикальных перемен. Интерфейсы SATA и SATA-II обладают чудовищной пропускной способностью, перекрыть которую современные винчестеры не в силах. Скорости выросли, но не так значительно, как можно было бы предположить. Технология NCQ полезна и напрашивалась давно, но при обычной работе малозаметна. Между тем в следующих тестированиях мы обязательно продемонстрируем и сравним эффект от работы данной технологии на разных дисках.