Сравнение 5400rpm винчестеров урожая 2001-го года.

Автор: niknik
Дата: 05.10.2001
Все фото статьи

Введение


После опубликования предыдущего обзора меня засыпали вопросами, общий смысл которых можно выразить одной фразой: - "А где же тесты 5400rpm винчестеров?". Признаю свою ошибку, я не упомянул тогда, что сравнение 5400rpm винтов вскорости воспоследствует... Но, неужели кто-нибудь мог заподозрить меня в столь чудовищной несправедливости? :)
Конечно, тесты этих дисков уже шли в тайных лабораториях Ф-Центра, но мне потребовалось некоторое время для перепроверки кое-каких интересных феноменов. Нетерпеливые могут сразу идти читать выводы, а я продолжу занудствовать...

Несмотря на то, что производители делают всё возможное, чтобы уменьшить разницу в цене (и производительности) между 5400 и 7200rpm винчестерами, загадочные пользователи до сих пор хотят купить новые диски с меньшей скоростью вращения. Что их привлекает? Меньшая цена, большая надёжность или меньшая шумность при работе? Сложный вопрос... Ясно одно, потребителям нужно каждый год несколько десятков миллионов жёстких дисков со скоростью вращения в 5400rpm...
Как же обстоят дела с производительностью тех 5400rpm дисков, которые сейчас реально продаются на нашем рынке - вот тот вопрос, в котором мы постараемся разобраться в этом обзоре.

Участники тестирования


В этом обзоре, как и в предыдущем, участвуют шесть винчестеров тех же производителей:

IBM DTLA 305040, как яркий представитель уходящего поколения. IBM снимает (если уже не сняла) с производства всю линейку 5400rpm винчестеров, по всей видимости, не выдержав ценового давления конкурентов.

WD400AB - крайне любопытный винчестер, обладающий не только "нестандартной конфигурацией", но и незаурядной скоростью.

Maxtor DiamondMax D540X-4K - новый винчестер Макстор (который ранее был старой разработкой Quantum), являет собой новейшую генерацию винчестеров, использующих максимально ёмкую на текущий момент пластину в 40ГБ.

Fujitsu MPG AT-E - в тестах принимает участие 40ГБ модель, про которую доподлинно известно, что она имеет 2МБ кэш-буфер. Однако, к сожалению, должен отметить, что, возможно, это последняя гастроль IDE-винчестеров Fujitsu.

Seagate U5 - также представитель уходящего поколения, но так как эти винчестеры ещё доступны в продаже...

Seagate U6 - этот диск также принадлежит к новейшему поколению винчестеров с 40ГБ пластинами, и должен в ближайшее время заменить морально устаревший U5.

Таблица параметров винчестеров.
  DTLA 305040 Seagate U5 Seagate U6 Fujitsu MPG AT-E WD400AB Maxtor 540DX
 Емкость (Gb) 40 40 40 40 40 40
 Интерфейс ATA100 ATA100 ATA100 ATA100 ATA100 ATA100
 Скорость вращения (rpm) 5400 5400 5400 5400 5400 5400
 Объём буфера (MB) 0,5 0,5 2 2 2 2
 Количество дисков 2 2 1 2 2 1
 Количество головок 4 4 2 4 3 2
 Rotational latency, ms 5,56 5,6 5,55 5,56 5 5,5
 Average seek (read), ms 9,5 8,9 8,9 9,5 9,5 12
  Track to track (read), ms 1,6 1,2 1,2 1 2 2
 Full stroke, ms 16 22 22 17 21 24

В то время как цена микросхемы SDRAM-памяти стремительно приближается к нулевой отметке, наличие у IBM DTLA 3050x0 и Seagate U5 всего 512КБ кэш-памяти выглядит просто издевательством...
Также, мы наблюдаем "расслоение" моделей дисков по объёму используемой пластины. В этих моделях используются 20ГБ (IBM DTLA, Seagate U5, Fujitsu MPG AT-E), 30ГБ (WD400AB) и 40ГБ (Seagate U6 и Maxtor D540X-4K) пластины.

Конфигурация стенда


материнская плата - ASUSTeK CUBX-E биос 1007A
процессор - Intel Coppermine 600MHz
память - 2*128Mb SDRAM Hyundai PC-133
видеокарта - Matrox Milennium 4Mb
операционная система - Windows 98/Windows 2000 Pro

Методика тестирования


Для того, чтобы замерить производительность винчестера в разных UDMA-режимах были использованы следующие контроллеры:

UDMA33 - встроенный контроллер чипсета i440BX
UDMA66 - контроллер Promise Ultra66
UDMA100 - контроллер Promise Ultra100, интегрированный на материнской плате.

Для контроллеров Promise использовались драйвера версии 1.60 (билд 33).
Диски подключались "мастером" на отдельный канал, поддержка DMA в Windows разрешалась. Диски размечались в FAT32 и NTFS на один раздел максимального объёма c размером кластера по умолчанию.
Тесты проводились по четыре раза, результаты усреднялись. Винчестеры между тестами не охлаждались.
Использовались следующие тесты:

Win98 WinBench 99 1.2
Adaptec Threadmark 2.0
Win2000 WinBench 99 1.2
HDTach 2.61
IOMeter 1999.10.20

Среднее время доступа


Как всегда, во избежание недоразумений, для измерения average access time я использовал два теста - HDTach и Winbench99.
Average Access time

Хм... С винчестерами IBM и Fujitsu вопросов не возникает. Заявленное в спецификации время seek time и вычисленное примерно равны (разницу можно списать на controller overhead и прочие мелочи :) ). Maxtor в спецификациях явно перестраховался, а Seagate... Seagate измеряет seek time для спецификаций, используя специальный контроллер, который работает в обход основной электроники диска. Странно, правда, что этот метод даёт такую разницу в результатах на винчестерах серий U и, например, Barracuda ATA IV...

Устоявшаяся скорость линейного чтения


На диаграмме мы можем увидеть скорости линейного чтения дисков на начальных и конечных треках.
Disk Transfer Rate

Как видим, все текущие 5400rpm диски либо превысили по максимальной скорости чтения порог в 30МБ/сек, либо очень близки к нему. Винчестер Maxtor D540X-4K показал наивысший результат в этой группе, но не максимальный для 5400rpm винчестеров. Как мы помним, рекорд здесь принадлежит другому диску Maxtor - 541DX- 39МБ/сек!

HDTach 2.61


Результаты винчестеров сведены в три таблицы по типу используемого интерфейса:

Результаты HDTach (UDMA100)
  IBM Seagate Seagate Fujitsu WD Maxtor
  DTLA 305040 U5 U6 MPG-AT-E 400AB 4K040H2
 Access time 14,8 19,1 20,4 15,6 14,9 16
 Read Burst 85931 67439 69845 71793 85069 86254
 Read Max 32501 31892 31742 31054 32232 34220
 Read Min 12505 17478 3326 16273 14596 17804
 Read Average 24167 27016 24824 25084 21168 28222
 Write Max 27212 20792 19956 21761 25934 22774
 Write Min 7013 12063 4889 12475 11538 12830
 Write Average 12852 16968 15709 16602 17154 18155
 CPU Utilization 3 3,7 3,2 3,5 3,1 4,3


Результаты HDTach (UDMA66)
  IBM Seagate Seagate Fujitsu WD Maxtor
  DTLA 305040 U5 U6 MPG-AT-E 400AB 4K040H2
 Access time 14,5 19 20,8 15,6 14,9 16
 Read Burst 59489 49900 50819 52173 59197 59535
 Read Max 32486 31895 31742 31055 32234 34218
 Read Min 11014 19752 6850 16274 14603 17496
 Read Average 23955 27020 24895 25086 21164 28204
 Write Max 21056 20881 19911 21997 25828 22799
 Write Min 6966 12368 5160 11933 11799 12845
 Write Average 12677 17010 15695 16804 17127 18146
 CPU Utilization 2,9 3,7 3,3 3,5 3,1 9,1


Результаты HDTach (UDMA33)
  IBM Seagate Seagate Fujitsu WD Maxtor
  DTLA 305040 U5 U6 MPG-AT-E 400AB 4K040H2
 Access time 14,8 18,9 20,8 15,7 14,9 16,1
 Read Burst 25860 25464 26766 25860 29143 29835
 Read Max 29876 25464 23826 25499 27834 29835
 Read Min 9843 14139 6289 16275 14603 17804
 Read Average 23559 20659 17319 22241 20625 25444
 Write Max 16868 14647 14531 16259 20316 16105
 Write Min 7030 9717 5082 11340 12123 12967
 Write Average 12133 12602 11641 13732 15410 14562
 CPU Utilization 2,2 2,2 1,7 2,5 2,5 2,9

Сначала, сравним винчестеры по максимальной скорости чтения из буфера:
Read Burst speed
Что же, новичок от Maxtor выглядит очень неплохо, а Fujitsu... как обычно. Традиционно, в этом тесте винчестеры Seagate и Fujitsu выглядят бледно, и в этот раз чуда не произошло...
Average Read speed
Как мы помним, 7200rpm версия Fujitsu на 20ГБ пластинах продемонстрировала очень высокую среднюю скорость чтения, но её 5400rpm "родственница" ничем не примечательна на фоне конкурентов (хотя третье место - это тоже неплохо!). Лидирует Maxtor D540X-4K, и вполне закономерно - у него же была самая высокая скорость чтения в начале диска.
Average Write speed
А при тестах на запись хорошо проявил себя WD400AB, который, мягко говоря, не блистал в тесте чтения. Но, победителем нужно назвать винчестер Maxtor, который показал лучшие результаты на двух UDMA-режимах из трёх.

WinBench 99 1.2 Win98


Результаты теста в табличной форме:

Winbench99 W98 (UDMA100)
  IBM Seagate Seagate Fujitsu WD Maxtor
  DTLA 305040 U5 U6 MPG-AT-E 400AB 4K040H2
 Business Disk WinMark 99 7115 7950 7385 7870 8063 8358
 High-End Disk WinMark 99 18150 18800 18150 20300 18475 20575
 HE:AVS/Express 3.4 14350 12450 12500 12950 10950 13875
 HE:FrontPage 98 86100 82850 75650 81975 85600 87275
 HE:MicroStation SE 23400 23500 23000 23800 20725 24875
 HE:Photoshop 4.0 8790 9210 8790 10400 9530 10875
 HE:Premiere 4.2 17050 22850 20550 23100 18600 20975
 HE:Sound Forge 4.0 26450 28550 26750 37300 34725 30525
 HE:Visual C++ 5.0 19350 20550 20200 21125 24825 22550


Winbench99 W98 (UDMA66)
  IBM Seagate Seagate Fujitsu WD Maxtor
  DTLA 305040 U5 U6 MPG-AT-E 400AB 4K040H2
 Business Disk WinMark 99 6765 7765 7460 7823 7748 8530
 High-End Disk WinMark 99 18150 18700 18100 20175 18050 19900
 HE:AVS/Express 3.4 14350 12600 12000 13225 10725 12450
 HE:FrontPage 98 85300 82050 75250 83500 84850 87700
 HE:MicroStation SE 24350 23300 23300 23475 20025 24500
 HE:Photoshop 4.0 8830 9190 8800 10475 9295 10750
 HE:Premiere 4.2 16350 21900 21000 21200 18125 21150
 HE:Sound Forge 4.0 27000 27650 27400 36525 34275 30700
 HE:Visual C++ 5.0 19400 20200 20350 21225 24400 21950


Winbench99 W98 (UDMA33)
  IBM Seagate Seagate Fujitsu WD Maxtor
  DTLA 305040 U5 U6 MPG-AT-E 400AB 4K040H2
 Business Disk WinMark 99 4235 4635 4840 4695 5520 5050
 High-End Disk WinMark 99 15250 14100 14000 15625 16500 16350
 HE:AVS/Express 3.4 8770 8590 8260 8223 9313 8270
 HE:FrontPage 98 82000 76200 69900 80750 81475 79000
 HE:MicroStation SE 15200 14900 16150 15125 16475 16600
 HE:Photoshop 4.0 8670 7930 7445 9605 8740 10300
 HE:Premiere 4.2 17550 14400 16150 18025 19875 19200
 HE:Sound Forge 4.0 25250 23000 21850 28800 29025 28450
 HE:Visual C++ 5.0 18200 16750 16600 18875 22575 20250

Business Disk Winmark
В Business тесте на первом месте у нас оказался Maxtor D540X-4K, а вот за второе место борются сразу три претендента - WD400AB, Fujitsu MPG AT-E и Seagate U5. Где же U6 - спросите вы... Увы и ах, он уступил даже своему предшественнику - U5. Замыкает рейтинг диск IBM DTLA.
Hi-End Disk Winmark
Хочу напомнить, что винчестер Fujitsu MPG AH-E очень хорошо показал себя в Hi-End Disk Winbench под Win98 и высокие результаты MPG AT-E утверждают меня в мысли, что это не случайное совпадение...
Впрочем, Maxtor D540X-4K тоже очень быстр, так что победителя можете выбрать сами. :)

Threadmark 2.0


Проверим винчестеры на скорость обработки нескольких потоков данных:
Adaptec Threadmark
Хм... Похоже наследственность проявляется не только у винчестеров Fujitsu, но и у дисков WD. При сравнении 7200rpm дисков в этом тесте также впереди был диск WD - WD400BB. Что же, это хорошо, когда есть повторяемость результатов, не правда-ли?
Модель Fujitsu MPG AT-E в этом тесте также подвердила хорошую оптимизацию под потоковые задачи и, по совокупности, заняла второе место. Винчестер Maxtor же, наоборот, в этом тесте выглядел неубедительно...

WinBench 99 1.2 FAT32



Winbench99 W2K FAT32 (UDMA100)
  IBM Seagate Seagate Fujitsu WD Maxtor
  DTLA 305040 U5 U6 MPG-AT-E 400AB 4K040H2
 Business Disk WinMark 99 8493 9238 9628 9460 11325 10650
 High-End Disk WinMark 99 15200 19925 18350 22275 23150 24225
 HE:AVS/Express 3.4 23425 25650 26675 24800 20300 27700
 HE:FrontPage 98 97000 100200 88575 99725 113000 109500
 HE:MicroStation SE 35075 39125 36600 37375 34700 39650
 HE:Photoshop 4.0 6805 8928 8283 9670 8780 10075
 HE:Premiere 4.2 13325 19000 16500 18925 24075 20025
 HE:Sound Forge 4.0 17115 16200 13825 27375 41800 30275
 HE:Visual C++ 5.0 12690 19775 19600 22725 27775 27400


Winbench99 W2K FAT32 (UDMA66)
  IBM Seagate Seagate Fujitsu WD Maxtor
  DTLA 305040 U5 U6 MPG-AT-E 400AB 4K040H2
 Business Disk WinMark 99 8440 9163 9448 9343 11275 10900
 High-End Disk WinMark 99 17975 19900 18075 22150 23150 24000
 HE:AVS/Express 3.4 22825 25350 26075 24450 20925 27150
 HE:FrontPage 98 98200 98675 85800 98525 113000 106500
 HE:MicroStation SE 36700 39125 36300 38150 34675 38875
 HE:Photoshop 4.0 7818 8923 8198 9650 8863 9978
 HE:Premiere 4.2 13600 18825 15575 18725 22900 19075
 HE:Sound Forge 4.0 19725 16625 13800 27650 40700 32400
 HE:Visual C++ 5.0 18000 19475 19525 22200 28050 27550


Winbench99 W2K FAT32 (UDMA33)
  IBM Seagate Seagate Fujitsu WD Maxtor
  DTLA 305040 U5 U6 MPG-AT-E 400AB 4K040H2
 Business Disk WinMark 99 6750 6165 6658 6450 7113 7013
 High-End Disk WinMark 99 17125 15975 15075 19225 20500 21000
 HE:AVS/Express 3.4 21550 19475 20100 20100 20000 20175
 HE:FrontPage 98 96300 96275 83250 101175 106250 104250
 HE:MicroStation SE 31000 30025 29775 29050 29725 31550
 HE:Photoshop 4.0 7630 7173 6578 8508 7765 9010
 HE:Premiere 4.2 13325 12875 12725 16000 20000 17425
 HE:Sound Forge 4.0 18575 14000 12375 23450 31625 28975
 HE:Visual C++ 5.0 16850 18400 17200 20875 26400 25525

и, в виде диаграмм:
Business Disk Winmark
Лидерство WD400AB пытается оспорить всё тот же неугомонный Maxtor D540X-4K, и, соревнуясь друг с другом, эти винчестеры далеко оторвались от "основной группы".
Hi-End Disk Winmark
А в Hi-End тесте винчестер Maxtor взял своеобразный реванш у WD400AB, а на третьей позиции оказался диск Fujitsu. И, снова, U5 быстрее, чем U6 - мистика какая-то...

WinBench 99 1.2 NTFS



Winbench99 W2K NTFS (UDMA100)
  IBM Seagate Seagate Fujitsu WD Maxtor
  DTLA 305040 U5 U6 MPG-AT-E 400AB 4K040H2
 Business Disk WinMark 99 6345 5755 6678 6955 8485 8420
 High-End Disk WinMark 99 13450 12825 14525 17775 18850 19575
 HE:AVS/Express 3.4 20900 16225 20100 21325 17400 22725
 HE:FrontPage 98 73050 70075 81875 91900 96450 94300
 HE:MicroStation SE 27750 22400 28675 29425 27450 31875
 HE:Photoshop 4.0 6203 7420 7813 9008 8550 9743
 HE:Premiere 4.2 8428 8653 10015 11325 15150 13225
 HE:Sound Forge 4.0 14900 12150 12025 22875 29325 26200
 HE:Visual C++ 5.0 14075 10975 13525 16925 20050 18475


Winbench99 W2K NTFS (UDMA66)
  IBM Seagate Seagate Fujitsu WD Maxtor
  DTLA 305040 U5 U6 MPG-AT-E 400AB 4K040H2
 Business Disk WinMark 99 6523 5618 6600 6698 8595 8370
 High-End Disk WinMark 99 13750 13425 14625 17400 18825 19125
 HE:AVS/Express 3.4 20725 16600 21325 20450 18025 21900
 HE:FrontPage 98 72250 78025 78400 89425 94550 92425
 HE:MicroStation SE 30400 25475 29600 28475 28250 31050
 HE:Photoshop 4.0 6935 7610 7690 8890 8693 9433
 HE:Premiere 4.2 8133 9203 10058 11475 14425 13400
 HE:Sound Forge 4.0 14250 12500 12650 21700 28350 23500
 HE:Visual C++ 5.0 13250 11425 13050 16550 19850 18475


Winbench99 W2K NTFS (UDMA33)
  IBM Seagate Seagate Fujitsu WD Maxtor
  DTLA 305040 U5 U6 MPG-AT-E 400AB 4K040H2
 Business Disk WinMark 99 5203 4200 4583 4973 5285 5130
 High-End Disk WinMark 99 14325 10625 11925 15300 15200 17450
 HE:AVS/Express 3.4 20225 13525 15650 17075 13478 17500
 HE:FrontPage 98 78475 68875 74525 80875 88500 91200
 HE:MicroStation SE 26525 20275 22000 23225 24775 25875
 HE:Photoshop 4.0 7308 5940 6138 8005 6808 8768
 HE:Premiere 4.2 8725 7075 8200 10005 13548 12375
 HE:Sound Forge 4.0 14950 9345 10625 18500 26450 22375
 HE:Visual C++ 5.0 14275 10060 11950 15600 19325 18325

и, в виде диаграмм:
Business Disk Winmark
И при переходе на NTFS картина не меняется. В Business тесте побеждает WD400AB,
Hi-End Disk Winmark
а в Hi-End тесте - Maxtor D540X-4K. И оба они намного опережают остальные винчестеры. Также, в Hi-End тесте очень неплохо выглядит диск Fujitsu.

Intel IOMeter


Ради экономии места и вашего драгоценного времени, в таблице результатов винчестеров я приведу только зависимость Total I/O (т.е. количества отработанных запросов) от длины очереди:

Результаты IOMeter
  IBM Seagate Seagate Fujitsu WD Maxtor
  DTLA 305040 U5 U6 MPG-AT-E 400AB 4K040H2
 Fileserver      
 1 62,37 49,45 44,76 65,78 63,72 60,69
 4 68,87 52,40 47,59 68,93 71,26 65,27
 16 89,75 67,19 61,28 79,25 93,25 83,43
 64 104,30 84,54 76,80 87,41 105,58 94,96
 256 115,13 96,57 87,61 96,27 111,84 102,67
 Workstation      
 1 74,06 57,93 52,66 77,34 69,00 71,07
 4 79,88 60,52 55,42 80,45 74,46 75,88
 16 101,95 75,08 69,48 91,68 92,60 94,96
 64 118,25 92,84 86,00 100,05 103,18 109,11
 256 129,87 103,01 95,94 108,36 108,45 118,16
 Database      
 1 62,06 49,08 44,00 69,96 63,45 63,44
 4 68,13 51,12 46,34 71,67 71,19 66,88
 16 89,30 63,55 58,92 80,98 93,06 82,40
 64 104,05 73,83 70,70 87,45 104,44 92,29
 256 115,44 84,30 79,82 94,94 108,69 103,53

Как обычно, исследовалось поведение винчестеров в трёх паттернах: Fileserver, Workstation и Database.
В следующей диаграмме я сравнил винчестеры между собой в каждом паттерне по сумме значений Total I/O при трёх самых "тяжёлых" вариантах нагрузки (Light, Moderate, Heavy).
Intel IOMeter

Хм... Смотрите, как близко подобрался WD400AB к винчестеру IBM DTLA (традиционному лидеру в тестах IOMeter). И это жж-ж-ж-ж неспроста... То, что WD400AB проигрывает в скорости позиционирования головок, он навёрстывает за счёт большей скорости вращения (скорость вращения WD200AB; 300AB; 400AB и 600AB, которые я брал на тесты составляла 6000rpm). Ну и, наверное, у WD есть подвижки в фирмварестроении (а может и IBM поделилась...).
Кстати, очень неплохо выглядит и Maxtor, который в паттерне Workstation сумел опередить WD400AB.

Температура


Измерение температуры работающих винчестеров производилось программой DTemp после 2,5 часовой работы теста IOMeter. Так как все винчестеры поддерживают мониторинг температуры через SMART, так что никаких приборов не понадобилось. Т.е. прибор использовался, но не для измерения температуры винчестеров, а для поддержания в комнате стабильной температуры в 22 градуса.
Измеренные таким образом значения температур сведены в диаграмму:
Как видим, самую низкую температуру имеют одноблиновые винчестеры Seagate U6 и Maxtor D540X-4K (правда, U6, наверное, немного мешал резиновый SeaShield...), а самую высокую - винчестеры с двумя пластинами, быстрыми головками и нестандартной скоростью вращения...

Выводы


Да, почаще нужно устраивать такие сравнения - я узнал много нового! :)

Во-первых, на рынке появился ещё один 5400rpm винчестер с 40ГБ пластинами и впечатляющей производительностью - Maxtor D540X-4K. Этот винчестер кажется мне на текущий момент оптимальным с точки зрения скорости и надёжности (про надёжность - предположение, основанное на простоте конструкции, низкой рабочей температуре и авторитете фирмы Quantum).

Во-вторых, выяснилось, что винчестер Fujitsu MPG AT-E, несмотря на свою принадлежность к предыдущему (20ГБ на пластину) поколению, вполне способен конкурировать с "молодёжью" (особенно под Win98).

В-третьих, меня шокировали результаты Seagate U5 на фоне его "старшего брата" - U6...
В целом, хочется отметить, что современные 5400rpm винчестеры очень незначительно уступают по производительности IDE дискам c большей скоростью вращения и, в то же время, имеют более привлекательную стоимость. С другой стороны, в ближайшее время выйдут новые 7200rpm диски и, возможно, они увеличат отрыв по скорости от 5400rpm дисков.
Поживём, увидим...

Благодарим компанию ASBIS Москва за предоставленные для тестирования винчестеры.