Терабайтные жесткие диски: третий подход

Автор: SV, niknik
Дата: 08.02.2010
Все фото статьи
Введение

Кажется, у нас появилась традиция — примерно раз в десять месяцев мы выпускаем статью, посвященную терабайтным дискам. В первой статье, вышедшей чуть меньше двух лет назад, мы только знакомились с такими дисками — на тот момент это был максимальный объем, и лишь немногие производители достигали его при помощи трех пластин, остальным же требовались четыре, а то и пять пластин. Почти год назад мы выпустили вторую статью, в которой большинство дисков имело всего три пластины, что самым положительным образом сказывалось на линейных скоростях. И вот, перед вами очередной «срез» рынка жёстких дисков — обзор новых моделей с ёмкостью 1 терабайт.

За минувший год диски объемом 1 ТБ уже почти перестали считаться большими — еще бы, ведь уже все компании представили модели вдвое большего объема, причем не только с 5400 об/мин, но и с 7200 об/мин. Попутно эти гиганты приобрели и вдвое больший кэш — его объем теперь составляет 64 МБ, а некоторые из них могут похвастаться и новым интерфейсом SATA 6 Гбит/с, хотя особых преимуществ он пока и не дает. Более того, терабайтники успели за прошедшее время даже потерять звание самых выгодных дисков: это звание перешло к полуторатерабайтным моделям, обеспечивающим минимальную стоимость хранения одного гигабайта информации.

А что же приобрели герои нашей статьи, по-прежнему являющиеся очень популярными у покупателей за оптимальное сочетание цены, объема и скоростных характеристик? Подавляющее большинство из них имеет внутри всего две пластины по 500 ГБ. Балансировать пакет из двух пластин оказалось значительно проще, поэтому именно терабайтники стали первыми дисками с 7200 об/мин, переведенными на такие пластины, приятно дополняя собой диски большего объема, но с 5400 об/мин. Самыми первыми были Seagate Barracuda 7200.12, но позже к ним присоединились модели новых серий Hitachi Deskstar 7K1000.C и Samsung Spinpoint F3. Пожалуй, лишь компания Western Digital пока игнорирует такое сочетание, хотя возможно, что нужная модель диска нам пока просто не попадала в руки (увы, но по дополнительным обозначениям дисков этой компании в пределах одной серии крайне сложно понять, чем они различаются, а основную часть наименования WD и вовсе часто сохраняет неизменной для нескольких моделей с одинаковой ёмкостью, но разным числом пластин).

Если же говорить о дисках с 5400 об/мин, выбираемых обычно для «пассивного» хранения информации или использования в малошумных системах, то им сочетание двух пластин и новой электроники должно обеспечивать неплохие скоростные характеристики при низком энергопотреблении и, соответственно, малом нагреве.

И все же, самым интригующим моментом стало появление дисков WD10EARS, в которых размер сектора на пластине увеличен с 512 до 4096 байт. Но подробнее об этом поговорим чуть позже, сейчас же давайте посмотрим на участников.
Участники тестирования


Hitachi



Deskstar 7K1000.B: HDT721010SLA360 — 1 TБ





Deskstar 7K1000.C: HDS721010CLA332 — 1 TБ




Компанию Hitachi в этом обзоре представляют два диска — сравнительно старая трехпластинная модель серии 7K1000.B и двухпластинный диск из новой серии 7K1000.С. По фотографиям несложно заметить, что «банка», то есть сам металлический корпус, осталась прежней, а вот электронику обновление явно затронуло. Если серия 1000.B выглядела на фоне конкурентов весьма скромно со своими 16 МБ буферной памяти (да что там конкуренты, даже у ее предшественника, Hitachi 7K1000, было вдвое больше), то новым дискам выдали «приличные» 32 МБ. Ну а новая электроника дает нам надежды на возросшее быстродействие.

Samsung



Spinpoint F1: HD103UJ — 1 ТБ





Ecogreen F2: HD103SI — 1 ТБ





Spinpoint F3: HD103SJ — 1 ТБ




За Samsung сегодня играют целых три модели. Во-первых, мы не могли себе отказать в искушении сравнить новичков с диском Spinpoint F1 — когда-то именно ему удалось удивить всех пластинами по 333 ГБ, демонстрируя просто отличную скорость для того времени. Другими участниками стали Ecogreen F2 — обновленная модель экономичной серии с 5400 об/мин, и Spinpoint F3 — представитель новой серии дисков Samsung с 7200 об/мин. Кстати, как и у дисков Hitachi, новое поколение Samsung получило обновленную электронику — хочется надеяться, что эти изменения окажутся в лучшую сторону.

Western Digital



Caviar Black: WD1001FALS-00J7B0 — 1 ТБ
Caviar Black: WD1001FALS-00E8B0 — 1 ТБ







Caviar Green: WD10EADS-00M2B0 — 1 ТБ
Caviar Green: WD10EADS-00P8B0 — 1 ТБ





Caviar Green: WD10EARS-00Y5B1 — 1 ТБ




Компания Western Digital решила брать не только умением, но и числом — она постоянно выпускает новые варианты уже знакомых дисков, следить за которыми, поверьте, весьма интересно. В текущий обзор просочились целых пять моделей.

В секторе «быстрых» дисков с 7200 об/мин выступают сразу две модели, относящиеся к серии Caviar Black и различающиеся лишь дополнительным обозначением: 00J7B0 и 00E8B0. Первая из них — это тот самый диск, завоевавший наши симпатии в предыдущем обзоре по терабайтникам за свою великолепную производительность. А второй... откровенно говоря, мы брали его с надеждой, что он окажется двухпластинным вариантом, но увы, надежды не оправдались. И все же, разница между дисками вполне заметна, так что на их примере мы оценим прогресс одной и той же модели.

Остальные три участника относятся к экономичной серии Caviar Green, в которой пластины у дисков вращаются со сниженной скоростью. Эта серия давно, еще с моделей WDxxEACS с 16 МБ кэша, является источником головной боли для тестировщиков из-за огромного разнообразия дисков в ней, различающихся лишь дополнительными индексами. Причем отличия эти порой почти незаметны, а порой — весьма велики. Участвующий в этом обзоре диск с обозначением 00M2B0 — лишь один из встречающихся сейчас на прилавках вариантов двухпластинных моделей этой серии со скоростью вращения 5400 об/мин.

Вариант 00P8B0 нас заинтересовал особо. Компания Western Digital ведет весьма любопытную политику — для экономичных дисков она вообще не указывает скорость вращения пластин. Некоторое время назад это вызывало значительные диспуты, и некоторые даже предполагали, что скорость вращения пластин может изменяться при работе. Однако результаты измерений были более чем красноречивы — скорость вращения у дисков WDxxEACS/WDxxEADS составляла 5400 об/мин, без каких-либо признаков увеличения или уменьшения. Но взяв в руки 00P8B0 и запустив на нем тесты, мы с удивлением обнаружили, что скорость вращения его пластин — 5000 об/мин. Зачем, для чего это было сделано — знает лишь компания Western Digital. Возможно, таким образом оказалось легче добиться нужной плотности записи на неудачной комбинации «головка-пластина», или снижением скорости WD хотела дополнительно снизить энергопотребление. Но это все догадки и не более того. На практике же мы имеем диск со скоростью вращения 5000 об/мин (к слову, такую скорость вращения можно встретить и у дисков других объемов) и нам крайне интересно сравнить его с конкурентами.

Третьим представителем экономичной серии стал WD10EARS. Смена буквы обозначила очень многое: во-первых, у таких моделей вдвое больший объем буферной памяти — диски этой серии стали первыми экономичными дисками с 64 МБ кэша. Ну а самым интересным в них является то, что пластины на них разбиты на сектора не по 512 байт, а по 4 КБ. О причинах и последствиях такого решения, называемого компанией Western Digital «Advanced Format», мы сейчас и поговорим, перед тем как перейти к результатам тестирования.
Advanced format

Разговор мы, пожалуй, начнем с небольшого экскурса в историю. Сама по себе мысль о переходе на сектора размером 4 кБ появилась весьма давно — первые шаги в этом направлении были предприняты еще в далеком 1998 году. Однако, скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается — лишь в 2007 году отраслевая ассоциация IDEMA (International Disk Drive Equipment and Materials Association) выпуском соответствующего документа подвела итог семилетней работы над технологией Long Data Sector (LDS), или, как ее еще порой называют, Long Data Block (LDB). Именно вариацию на тему этой технологии компания Western Digital называет Advanced Format.


Сама идея «длинных секторов» весьма проста: она предполагает отказ от разбиения диска на сектора по 512 байт и переход на 4-кБ сектора. Таким образом, вместо восьми «старых» секторов, необходимых для хранения информации, объемом 4 кБ, будет использоваться лишь один «новый». Такой заменой мы получаем существенный выигрыш в уменьшении занимаемого места на поверхности пластин за счет уменьшения количества блоков Sync/DAM, идущих перед каждым сектором, блоков с данными ECC (Error Correction Code), неизменно прилагающихся к каждому сектору, и межсекторных промежутков. И все это благодаря тому, что количество секторов на каждой дорожке уменьшается в восемь раз. Часть этого выигрыша идет на увеличение размера блока ECC, но все равно суммарное место на пластине, занимаемое служебными и вспомогательными данными, становится несколько меньше.

Зачем все это затевалось? Во-первых, за счет заметно большего размера поля ECC увеличивается вероятность восстановления ошибочно считанных данных. Для современных жестких дисков с их очень высокими плотностями записи данных на пластину (и, как следствие, весьма низким соотношением сигнал/шум), это является весьма актуальной особенностью. При каждой ошибке, не исправленной с помощью ECC, диск уходит на повторное чтение сектора, то есть в холостую тратит время полного оборота пластины. Таким образом, большие шансы восстановления при помощи ECC ошибочно считанных данных, как минимум, обеспечивают меньшее количество простоев, не говоря уже об уменьшении вероятности появления неисправимых ошибок. Так, компания Western Digital говорит о примерно 50-процентном улучшении восстановления данных при помощи ECC.

Второй приятной особенностью 4-кБ секторов является как раз уменьшение места, занимаемого служебной информацией — ведь в это самое сэкономленное пространство можно записать дополнительные пользовательские данные. С точки зрения производителей это означает, что при том же уровне остальных технологий компания может выпустить жесткие диски большего объема. И пусть выигрыш не так уж и велик, по сравнению с тем приростом, который мы видим каждый раз при переходе на пластины большей плотности, и составляет всего 7—11 %, но все же глупо отказываться от такого подарка.

Наконец, еще один момент, возможно, не столь уж и очевидный. Обратите внимание, что, фактически, за счет этой технологии мы увеличиваем линейную плотность записи — возрастает количество информации, размещенной на каждой дорожке. А это значит, что мы можем ожидать соответствующего увеличения линейной скорости, которое мы можем лишь приветствовать.

Какие же недостатки есть у этой технологии? Ну, например, несколько возрастает нагрузка на электронику, ответственную за работу с кодами ECC. На практике, при современном уровне развития микроэлектроники это вовсе не является проблемой, в отличие от главного недостатка новой технологии. Вот уже тридцать лет все программное обеспечение, от уровня BIOS до прикладных программ создавалось с расчетом на то, что сектор имеет размер 512 байт. А значит, одним махом перейти на сектора нового размера нельзя. Многое уже сделано: операционные системы Microsoft, начиная с Windows Vista (а следовательно, и Windows 7) уже умеют работать с жесткими дисками с 4-кБ секторами, есть поддержка LDS и во многих RAID-контроллерах, постепенно появляется поддержка на уровне BIOS материнских плат. И все же, с уверенностью говорить о полной совместимости пока нельзя.


Именно из-за возможной несовместимости компания Western Digital выбрала для своих новых дисков следующую стратегию: физически, на поверхности пластин, создаются 4-кБ сектора, а вот логически диск рапортует о том, что он работает с секторами по 512 байт. То есть, каждый физический сектор содержит в себе восемь логических. Все необходимые преобразования адресов данных происходят уже внутри самого диска, в его электронике, и никак не касаются всех остальных. Думаю, несложно догадаться, что такой путь ведет к максимальной совместимости, но некоторым возможным издержкам в производительности.

Об особенностях самого серьезного недостатка такой эмуляции, вынудившего компанию Western Digital к созданию специального пути его решения, мы сейчас поговорим отдельно. Дело в том, что до сих пор более чем популярная Windows XP (а также все ее предшественники) использует очень интересную схему форматирования жесткого диска. При создании раздела на диске первые 63 сектора (с нулевого по 62) резервируются, а сам раздел начинается с 63-го сектора. Этот самый 63-й сектор в случае использования физических 4-кБ секторов приходится ровно на восьмой логический сектор в восьмом физическом секторе. А дальше в дело вступает файловая система NTFS, работающая с жестким диском кластерами по 4 кБ. И мы получаем крайне неприглядную картину: из-за сдвига на 512 байт (тот самый 63-й сектор) каждый кластер файловой системы располагается сразу на двух физических 4k-секторах, несмотря на то, что по размерам они равны. При чтении это приводит лишь к тому, что мы теряем эффективность из-за необходимости чтения чуть большего количества информации, чем надо, и вычленения из нее нужных кусков данных. А вот на записи кластера жесткому диску каждый раз приходится считывать два блока, изменять в них только те восемь логических секторов, которые соответствуют по адресам кластеру файловой системы, и лишь после этого писать их обратно на диск. Запись 512-байтного сектора, а именно такими запросами происходит изменение информации в системных данных, соответственно, порождает чтение физического 4K-сектора, замену в нём данных соответствующего логического 512-байтного сектора и запись на диск физического 4K-сектора.

Не правда ли, всё это сильно похоже на реализацию RAID5? ;)

Понятно, что по производительности это бьет весьма сильно (и это мы с вами чуть позже увидим). Что побудило компанию Microsoft выбрать размер стартового отступа именно 63 сектора — сейчас уже никто не знает, но если раньше это проявлялось лишь при работе с RAID-массивами (там страйпы тоже оказывались сдвинуты относительно кластеров операционной системы) и SSD-дисками (из-за блочного доступа), то сейчас стало довольно большой проблемой. Радует одно: в системах Windows Vista и старше (да-да, и в набирающей популярность Windows 7) такой проблемы нет, поскольку эти системы подходят к разметке диска совсем по-другому.

Для тех же, кто хочет использовать новые диски под старыми операционными системами, компания Western Digital предусмотрела два варианта. Во-первых, можно установить перемычку в диске на седьмой и восьмой контакт. Тогда диск сдвинет всю свою логическую структуру на один логический сектор так, что 63-й, с точки зрения операционной системы, сектор на самом деле будет 64-м, то есть попадет аккуратно на начало физического сектора. И, все, проблемы «невыровненности» больше нет. Реализовать такой сдвиг очень просто с точки зрения логики — надо просто входящие адреса секторов увеличивать на единичку при их трансляции внутрь диска. Стоит отметить и тот факт, что емкость диска не уменьшается: самый последний сектор диска в результате циклического сдвига становится нулевым.

Этот способ рекомендуется для создания на диске одного раздела. Если же пользователь захочет создать на диске более одного раздела, компания Western Digital рекомендует другой способ, используемый и при переносе образов дисков.

Состоит он в том, что на уже созданном «невыровненном» диске запускается специальная программа WD Align (ее можно свободно скачать с сайта Western Digital), которая сдвигает уже существующие на диске разделы, таким образом, выравнивая их. Метод в общем-то универсальный, но более затратный по времени, поскольку связан непосредственно с переносом данных из одних секторов в другие. И если пустые разделы будут сдвинуты довольно быстро, то в случае забитых под завязку ждать придется долго, и тут сразу в дело идет предупреждение о том, что операцию выравнивания стоит проводить лишь тогда, когда вы уверены, что во время нее компьютер не лишится питания, иначе все закончится потерей данных. И снова надо отметить тот факт, что уменьшения емкости не происходит. Хотя было бы интересно понаблюдать, что утилита WD Align будет делать на невыровненном и полностью забитом данными разделе размером во весь диск...

Напоследок хочется отметить тот факт, что WD Align имеет защиту «от дурака» и не позволит вам сдвинуть обычный (диск без поддержки 4-кБ секторов) или уже выровненный диск. Правда, пытливый ум всегда найдет обход защиты — можно ведь после выравнивания программой вставить в диск перемычку! Но мы искренне надеемся, что вы не будете так делать, как и не будете ставить перемычку на диск, отформатированный в Windows Vista/7 — сектора получат дополнительный сдвиг на один 512-байтный сектор, и ранее созданный раздел окажется недоступен. Не делайте этого!

Итак, перейдём к тестам!
Методика тестирования

Во время тестирования использовались следующие программы:

IOMeter версии 2003.02.15;
IOMark 0.30b14;
FC-Test версии 1.0;
PCMark 2004;
PCMark 2005;
PCMark Vantage;
Raxco Perfect Disk 8.0;
WinRar 3.60.

Тестовая система была следующей:

системная плата ASUSTeK P5WDG2 WS Pro;
процессор Intel Core 2 Duo E2160;
жесткий диск IBM DTLA-307015 объемом 15 ГБ в качестве системного диска;
видеокарта Radeon X600;
1 ГБ системной памяти DDR2 с частотой 800 МГц;
Операционная система Microsoft Windows XP Professional SP2 (Windows Vista в случае теста PCMark Vantage).

Тестирование осуществлялось с базовыми драйверами операционной системы. Накопители размечались под файловые системы FAT32 и NTFS одним разделом с размером кластера по умолчанию. В отдельных случаях, описанных ниже, для тестирования использовались логические разделы размером 32 ГБ, размечаемые под FAT32 и NTFS с размером кластера по умолчанию. Во всех тестах диски подключались к порту на материнской плате и работали при активированном режиме AHCI.

Отдельного упоминания заслуживает тестирование WD10EARS из-за особенностей взаимодействия его 4-кБ секторов с нагрузкой. В случае синтетических тестов «выровненность» диска не имеет никакого значения — и IOMark, и IOMeter работают с диском без создания на нем разделов. Правда, стоит учитывать тот факт, что случайные нагрузки в IOMeter могут начинаться с сектора с абсолютно любым адресом, соответствующим адресации 512-байтных блоков. Несложно догадаться, что в случае случайных нагрузок лишь один запрос из восьми будет «удачно» попадать на начало 4-кБ сектора. То есть, фактически, мы имеем аналог взаимодействия с невыровненным диском.

Ну а все остальные тесты работают уже с файловыми структурами на диске, поэтому для них вы увидите сразу два результата — на выровненном диске (aligned) и без выравнивания (unaligned). Выравнивание производилось при помощи WD Align, чтобы в случае FC-Test второй раздел гарантированно был выровненным.
IOMark

Для низкоуровневых тестов мы использовали наш внутренний тест IOMark. Начнем с линейного чтения.

График чтения Hitachi Deskstar 7K1000.B
График чтения Hitachi Deskstar 7K1000.C
График чтения Samsung Spinpoint F1
График чтения Samsung Ecogreen F2
График чтения Samsung Spinpoint F3
График чтения Western Digital Caviar Green WD10EADS-00M2B0
График чтения Western Digital Caviar Green WD10EADS-00P8B0
График чтения Western Digital Caviar Green WD10EARS-00Y5B1
График чтения Western Digital Caviar Black WD1001FALS-00J7B0
График чтения Western Digital Caviar Black WD1001FALS-00E8B0

Сравним диски по продемонстрированным скоростям чтения в начале и конце получившихся на всем объеме диска разделов:


Картина более чем наглядна: новые диски с 7200 об/мин и пластинами по 500 ГБ заметно быстрее предшественников. По скорости у нас получается весьма забавный паритет: новые диски с 5400 об/мин демонстрируют такую же линейную скорость, как старые модели с 7200 об/мин, но пластинами по 333 ГБ. Обращает на себя внимание диск WD с 5000 об/мин — его максимальная скорость чуть ниже, чем у такого же «зеленого» диска с 5400 об/мин, но при этом минимальная скорость гораздо выше. Такое соотношение скоростей, заметно отличающееся от привычного «почти двукратного», обычно наблюдается у дисков с пластинами с уменьшенной шириной рабочей зоны. Неужели перед нами и, правда, результат попыток перехода на большую плотность, иначе как были достигнуты 500 ГБ на уменьшенной пластине? Ладно, подождем результатов измерения времени отклика.

Что же касается WD10EARS, то новичок с необычными секторами пока ведет себя скромно, не демонстрируя никаких особых преимуществ.

А как обстоят дела со скоростью обмена с буферной памятью? Результаты оказались достаточно интересны.


Скорость работы с буфером Hitachi Deskstar 7K1000.B


Скорость работы с буфером Hitachi Deskstar 7K1000.C

В стане Hitachi у нового Deskstar 1000.C мы видим чудовищную картину, уже знакомую нам по поведению 7K2000. Необъяснимые провалы на чтении, лишь периодические всплески скорости записи при общем крайне низком результате — да, похоже, что этому диску тоже досталась новая прошивка, не отличающаяся особой красотой графика работы с буферной памятью.


Скорость работы с буфером Samsung Spinpoint F1


Скорость работы с буфером Samsung Ecogreen F2


Скорость работы с буфером Samsung Spinpoint F3

Можно сказать, что у дисков Samsung мы видим аккуратное движение к идеалу: серия F1 была весьма неплоха, у Ecogreen F2 начальная часть ровнее, но под конец, на очень больших блоках, что-то случилось с записью, ну а F3 можно всем демонстрировать в качестве образца.


Скорость работы с буфером Western Digital Caviar Green WD10EADS-00M2B0


Скорость работы с буфером Western Digital Caviar Green WD10EADS-00P8B0


Скорость работы с буфером Western Digital Caviar Green WD10EARS-00Y5B1


Скорость работы с буфером Western Digital Caviar Black WD1001FALS-00J7B0


Скорость работы с буфером Western Digital Caviar Black WD1001FALS-00E8B0

Диски разные, а характер одинаковый. В компании Western Digital стараются использовать максимально схожую прошивку для всех дисков. По крайней мере, в этом тесте различия найти очень сложно — все модели демонстрируют великолепное чтение и некоторые небольшие колебания скорости при записи больших блоков.


С точки зрения максимальных результатов лучшим становится далеко не новый Hitachi 7K1000.B, хотя ему в спину дышат конкуренты из Samsung.
IOMeter: Sequential Read & Write

Перейдем к тестам в «IOMeter». Первыми, как всегда, будут последовательные операции. В данном тесте на накопители посылается поток запросов с глубиной очереди команд, равной четырем. Раз в минуту размер блока данных увеличивается. В итоге мы получаем возможность проследить зависимость линейных скоростей чтения и записи накопителей от размеров используемых блоков данных и оценить максимальные достижимые скорости.

Численные результаты измерений здесь и далее вы можете, при желании, увидеть в соответствующих таблицах, мы же будем работать с графиками и диаграммами.

Результаты IOMeter: Sequential Read
Результаты IOMeter: Sequential Write





Последовательные нагрузки, как чтение, так и запись, просто великолепно удаются диску Samsung F3, который выглядит заметно лучше предшественника серии F1. В принципе, на больших блоках с ним вполне спорит его конкурент по классу «500-ГБ пластины и 7200 об/мин» Hitachi 7K1000.C, но, к сожалению, последний крайне плох при работе с блоками небольшого размера. На таких нагрузках он проигрывает вообще всем, в том числе своему предшественнику и дискам с 5400 об/мин, среди которых чуть меньшими результатами выделяется лишь Samsung F2, в то время как диски Western Digital идут плотной группой.
IOMeter: Disk Response Time и IOMark: Average Positioning Speed

Для измерения времени отклика мы в течении десяти минут при помощи «IOMeter» отправляем на накопители поток запросов на чтение или запись блоков данных по 512 байт при глубине очереди исходящих запросов, равной единице. Количество запросов, обработанных накопителем, таково, что оно заведомо превышает объем буферной памяти. В результате мы получаем устоявшееся время отклика накопителя.


С лидерством по времени отклика ситуация не изменилась — диски Western Digital Caviar Black по-прежнему вне конкуренции, причем как на чтении, так и на записи. При этом новая модель демонстрирует даже несколько лучшие результаты.
Второе место в командном зачете досталось дискам Hitachi, при этом старый 1000.B чуть лучше на чтении, зато новичок 1000.C заметно быстрее на записи.

Диски Samsung традиционно в этом тесте не очень хороши, вот и на этот раз они лишь чуть лучше моделей Western Digital c 5400 об/мин. Причем речь идет именно о дисках Samsung с 7200 об/мин — модель EcoGreen F2 и вовсе демонстрирует самое большое среди участников время отклика на чтении. Впрочем, F3 все же чуть лучше F1.

Обратите внимание на WD10EADS с индексом P8 — несмотря на меньшую (5000 об/мин) скорость вращения он все же выигрывает у модели M2 примерно 0.5 мс — да, перед нами пластины уменьшенного диаметра.

На чтении WD10EARS с его эмуляцией 512-байтных секторов оказывается лишь чуть хуже одноклассников, а вот на записи его результаты весьма плохи. Увы, необходимость каждый раз считывать физический сектор, чтобы изменить в нем лишь одну восьмую информации, ни к чему другому привести и не могла.

Следующий тест — сравнение по средней скорости позиционирования головок. Вычисляется эта характеристика просто — во время такой же массированной «бомбардировки» диска запросами на чтение, как и при тесте на время отклика, мы для каждого запроса считаем разницу между LBA секторами предыдущего и следующего запроса и делим ее на время выполнения запроса. Полученное значение представляет собой то расстояние в гигабайтах, которое головки диска могут преодолеть за секунду.


Любопытно, что в этом тесте, весьма восприимчивом к плотности записи, победа все же осталась за дисками Western Digital Caviar Black. Все же, великолепные по скорости перемещения головки значат больше, чем чуть большая плотность. Как-то очень уж плохо прошел тест Hitachi 1000.C — для диска с 500 ГБ пластинами и 7200 об/мин оказаться последним несколько стыдно. Зато посмотрите, как хорошо себя чувствует WD10EADS P8 — за счет меньшего диаметра пластин и их высокой плотности он весьма успешно компенсирует свою невысокую скорость вращения.
IOMeter: Random Read & Write

Оценим теперь зависимости производительности дисков в режимах чтения и записи с произвольной адресацией от размера используемого блока данных.

Результаты рассмотрим в двух вариантах. На блоках малого размера построим зависимость количества операций в секунду от размера используемого блока. А на больших блоках вместо количества операций возьмем в качестве критерия производительности скорость, измеренную в мегабайтах в секунду.

Результаты IOMeter: Random Read, операций/с
Результаты IOMeter: Random Read, МБ/с
Результаты IOMeter: Random Write, операций/с
Результаты IOMeter: Random Write, МБ/с









Быстродействие на случайных операциях обычно обратно пропорционально времени отклика ровно до тех пор, пока размер блока не вырастает настолько, что основную роль уже начинает играть скорость последовательного чтения или записи. Этот момент несложно заметить: начиная с 2-МБ блоков и дальше диски на 500-ГБ пластинах (Samsung F3 и Hitachi 1000.C) вырываются вперед и обходят «черные» WD.

Но все это действительно только тогда, когда нет каких-то особенных факторов, например, 4-кБ блоков WD10EARS. Его графики записи резко выделяются на общем фоне невысокими скоростями. Оно и понятно: в случае небольших блоков (меньше 4 кБ), диску приходится перезаписывать обратно невостребованную часть данных 4-кБ сектора (напомним, сам диск ничего не знает о том, хранится ли по данному адресу ценная информация, или нет). В случае больших блоков к этому добавляется то, что запрашиваемый адресный блок лишь в одном из восьми случаев совпадет с секторами на диске, а в остальных семи потребует перезаписи данных уже в два сектора. Сложно сказать почему, но фактически весьма существенное отставание диска от одноклассников мы видим вплоть до очень больших запросов, когда операции уже полностью вырождаются в линейные.
IOMeter: Database

С помощью теста «Database» мы выясняем способность накопителей работать с потоками запросов на чтение и запись 8-кБ блоков данных со случайной адресацией. В ходе тестирования происходит последовательное изменение процентного соотношения запросов на запись от нуля до ста процентов (с шагом 10 %) от общего количества запросов и увеличение глубины очереди команд от 1 до 256.

Таблицы с полными результатами тестирования вы можете посмотреть по следующим ссылкам: Результаты IOMeter: Database.

Рассмотрим диаграммы с результатами для глубин очереди команд, равных 1, 16 и 256.


Диски Western Gital Caviar Black уверенно рвутся к победе и в этом тесте — их великолепные головки в сочетании с мощной электроникой не дают конкурентам никаких шансов. Причем новая версия E8 даже несколько превосходит более чем просто хорошие результаты старой версии J7. Забавно, но на минимальной нагрузке ситуация такова, что даже экономичные WD Caviar Green уверенно держатся на одном уровне с дисками конкурентов с 7200 об/мин. Надо отметить, что среди последних чуть лучшими результатами выделяется Samsung F3. А вот его экономичный собрат Ecogreen F2 в этом тесте, наоборот, самый медленный из конкурсантов.

Что же касается WD10EARS, то на его результатах «невыровненный» характер случайных обращений сказывается исключительно плачевно: из-за необходимости делать больше операций записи производительность чудовищно снижается. Судя по форме графика, компенсировать этот недостаток при помощи своего большого кэша диск не в силах.


Увеличиваем нагрузку до шестнадцати запросов в очереди и… и объявляем компанию Western Digital победителем, потому что лучшие из конкурентов, Samsung F3 и Hitachi 1000.C, конкурируют лишь с экономичной серией WD. Ну а «черные вестерны» практически недостижимы, причем E8 уже заметно лучше своего предшественника, особенно на записи. При этом стоит отметить, что конкуренты все же не теряли времени даром: как Hitachi 7K1000.C, так и Samsung F3 быстрее своих предшественников. А вот результат Samsung Ecogreen F2 можно назвать не более чем скромным — экономичные диски конкурентов заметно лучше.

Что же касается WD10EARS, то его результаты все также (и по уже озвученным причинам) очень плохи, если в нагрузке есть хоть какое-то количество запросов на запись.


Дальнейшее увеличение нагрузки никаких особых перестановок не несет, зато более ярко подчеркивает преимущество дисков Western Digital по эффективности NCQ. Так, именно при малом количестве запросов на запись их производительность особенно велика, причем, судя по спаду в правой части графиков, в спорных случаях кэш отдается именно переупорядочиванию запросов на чтение, в то время как отложенной записи достаются остатки. И лишь в случае «чистой» записи кэш заметно перераспределяется на отложенную запись, и ее эффективность резко возрастает.

Завершая этот комплекс тестов, построим для дисков диаграммы, на которых одновременно приведены графики пяти различных глубин очереди.




Новое поколение дисков Hitachi явно получило и прошивку с изменившимися алгоритмами — это хорошо видно по тому, насколько существенно изменилась общая картина на графиках. Так, Hitachi 7K1000.C стал несколько лучше, по сравнению с предшественником, работать в области смешанных нагрузок, плюс у него возросла эффективность отложенной записи. К сожалению, этим все ограничилось — NCQ по-прежнему оставляет желать лучшего, как и масштабируемость производительности при увеличении нагрузки.






Диску Samsung Ecogreen F2 прошивка явно досталась по наследству от предшественника. И она, честно говоря, исключительно пассивна по поведению и совсем не блещет на серверных нагрузках. А вот в случае Spinpoint F3 мы видим заметные изменения: похоже, что здесь компания Samsung наконец-то отважилась на внесение существенных изменений в алгоритмы. Результат получился несколько спорным: с одной стороны, эффективность NCQ на небольших нагрузках несколько возросла, улучшилась и отложенная запись. А с другой — диск хотя и понимает очень большие глубины очереди, но работает с ними крайне неуверенно: на некоторых сочетаниях нагрузки увеличение глубины очереди приводит не к росту производительности, а к ее падению.




У Western Digital Caviar Black все просто: в компании считают, что от добра добра не ищут, и поэтому вот уже долгое время остаются на одной прошивке, единой для всех дисков. И надо сказать, что на текущее время эта прошивка является одной из лучших, виденных нами за долгое время. Правда, надо отметить, что в версии E8 компании удалось еще несколько увеличить эффективность отложенной записи.






Экономичные диски демонстрируют ту же самую прошивку, но с несколько более скромным характером — очевидно, что у этих дисков просто менее мощный процессор, обрабатывающий запросы, и не столь шустрые (зато и более тихие) головки.

Ну а в случае WD10EARS мы видим NCQ, но абсолютно не видим отложенной записи — ее полностью убивает характер нагрузки. Жаль, что мы не можем нагрузить диск «выровненными» запросами — картина была бы очень интересной, все же 64 МБ кэша должны были что-то дать.
IOMeter: Webserver, Fileserver и Workstation

В данной группе тестов диски тестируются под нагрузками, характерными для серверов и рабочих станций.

Напоминаем, что в «Webserver» и «Fileserver» эмулируется работа накопителя в соответствующих серверах, в то время как в «Workstation» мы имитируем работу диска в режиме типичной нагрузки для рабочей станции, с ограничением максимальной глубины очереди в 32 запроса. Тестирование в «Workstation» проводится как с использованием всего дискового пространства накопителя, так и при работе только с адресным пространством 32 ГБ.

На основе полученных данных построим графики и итоговые диаграммы с рейтингами быстродействия жестких дисков.

Для «Fileserver» и «Webserver» общий балл будем рассчитывать, как среднее значение скорости обработки контроллером запросов при всех вариантах нагрузки. Для «Workstation» балл рассчитывается по следующей формуле: Rating (Workstation) = Total I/O (queue=1)/1 + Total I/O (queue=2)/2 + Total I/O (queue=4)/4 + Total I/O (queue=8)/8 + Total I/O (queue=16)/16..

Результаты IOMeter: Fileserver
Результаты IOMeter: Webserver
Результаты IOMeter: Workstation
Результаты IOMeter: Workstation, 32 ГБ





Здесь, как всегда, все решает время отклика, так что диски Caviar Black вне конкуренции. Hitachi держатся на уровне экономичных моделей Western Digital, а все три последних места достались дискам Samsung — эта нагрузка явно не для них.

Заметьте, насколько хорошо чувствует себя WD10EARS при отсутствии запросов на запись — он практически ничем не отличается от одноклассников.




Стоит добавить в нагрузку запросы на запись, и картина ощутимо меняется: лидирующую пару дисков Caviar Black на больших нагрузках разбивает Samsung F3 — да, все же изменение его прошивки действительно пошло ему на пользу, поскольку его предшественники держатся в самом низу, опережая лишь имеющий проблемы с записью WD10EARS. Правда, при этом на малых нагрузках Samsung F3 далеко не столь хорош, чем и объясняется его шестое место в рейтинге. Стоит отметить великолепные результаты «зеленого» диска версии P8 — при своей малой скорости вращения пластин за счет их малого диаметра и высокой эффективности алгоритмов прошивки он обходит оба диска Hitachi с их 7200 об/мин.




Усложнение характера нагрузки выбрасывает Samsung F3 из вырвавшейся вперед группы лидеров, но все же третье место он уверенно оставляет за собой. Остальные результаты повторяют наблюдения предыдущего теста. Правда, есть одно существенное но: обратите внимание на весьма нехарактерный прогиб графика Hitachi 7K1000.C — перед нами явная ошибка прошивки, приведшая к заметному, хотя и не фатальному, падению производительности.




Тест при сильно уменьшенной рабочей зоне (Что такое 32 ГБ для терабайтника? Менее пяти процентов поверхности) обычно крайне чувствителен к плотности записи данных. И все же, благодаря великолепной электронике диски WD Caviar Black сохраняют свое лидерство, и лишь почетное третье место достается диску с более плотными пластинами, Samsung F3. Постарайтесь вычленить взглядом в паутине линии, относящиеся к дискам Hitachi, ну или хотя бы обратите внимание на рейтинг: у новой двухпластинной модели 7K1000.С наблюдаются настолько заметные проблемы с прошивкой, что она проигрывает своему трехпластинному предшественнику.
IOMeter: Multi-thread Read & Write

Данный тест позволяет оценить поведение накопителей при многопоточной нагрузке. В ходе него эмулируется ситуация, когда с накопителем работает от одного до четырех приложений, причем количество запросов от них изменяется от одного до восьми, а адресные пространства каждого приложения, роли которых выполняют worker-ы в «IOMeter», не пересекаются.

При желании, вы можете увидеть таблицы с полными результатами тестирования по соответствующим ссылкам, а мы же в качестве наиболее показательных рассмотрим диаграммы записи и чтения для ситуаций с глубиной очереди в один запрос, поскольку при количестве запросов в очереди равном двум и более значения скоростей практически не зависят от количества приложений.

Результаты IOMeter: Multi-tread Read
Результаты IOMeter: Multi-tread Write



Тесты на скорость многопоточного чтения очень часто приносят самые неожиданные результаты. Вот и на этот раз лучшим на двух потоках с минимальным падением производительности неожиданно становится Hitachi 7K1000.C — все же, что-то положительное в его прошивке есть, 7K1000.B далеко не столь же хорош. Ну что ж, наши аплодисменты, в данном случае они честно заслужены.

И еще одна компания может поздравить себя с удачным обновлением прошивки: Samsung F3 вылечился от того чудовищного падения производительности, которое мы видели у многих дисков этой компании последние года два (и которое, увы, все же досталось представителю серии Ecogreen F2).

Что же касается дисков Western Digital, то у них наблюдается забавная стабильность результатов — все они справляются с многопоточной нагрузкой, но при этом нельзя сказать, что их скорость достаточно высока.


При дальнейшем увеличении количества потоков на чтение стоит отметить пару характерных моментов. Во-первых, это заметно лучший, по сравнению с остальными, результат WD10EADS версии P8. Сложно сказать, за счет чего ему это удалось, но факт налицо. Ну а вторым моментом стало то, что на четырех потоках Samsung F3 заметно теряет свою прыть, и падает почти до уровня своих предшественников. Да, компания на верном пути в работе над прошивкой, но останавливаться на достигнутом еще рано.




С многопоточной записью особых проблем нет, пожалуй, ни у одного диска. И все же, мы не можем не озвучить имя лидера — им на этой нагрузке становится Samsung F3, заметно лучше остальных справляющийся с записью нескольких потоков.
FC-Test

Следующим в нашей программе тестирования идет «FileCopy Test». На накопителе создается два раздела по 32 ГБ, размечаемые на двух этапах тестирования сначала в NTFS, а затем в FAT32, после чего на разделе создается определенный набор файлов, считывается, копируется в пределах раздела и копируется с раздела на раздел. Время всех этих операций фиксируется. Напомним, что наборы «Windows» и «Programs» включают в себя большое количество мелких файлов, а для остальных трех шаблонов («MP3», «ISO» и «Install») характерно меньшее количество файлов более крупного размера, причем в «ISO» используются самые большие файлы.
Диск WD10EARS, как и в предыдущих случаях, проходил тест дважды — с выравниванием разделов утилитой WD Align и без него.

Не забывайте, что тест копирования не только говорит о скорости копирования в пределах одного диска, но и позволяет судить о его поведении под сложной нагрузкой. Фактически во время копирования диск одновременно работает с двумя потоками, причем один из них на чтение, а второй на запись.

Поскольку результатов довольно много, то мы будем подробно рассматривать лишь значения, достигнутые в NTFS на наборах файлов «Install», «ISO» и «Programs». Полные результаты тестирования вы, при желании, можете узнать из таблиц по ссылкам ниже:

Результаты FC-Test: NTFS
Результаты FC-Test: FAT32



Запись файлов проходит довольно любопытно. Лидером на всех трех наборах становится Samsung F3. Следом идут диски Western Digital Caviar Black, лишь на «ISO» пропуская вперед Hitachi 7K1000.B. Что интересно, его новый более плотный собрат по фирме на всех наборах файлов ему проигрывает, но особенно заметна эта разница на мелких файлах. Мда, прошивку 7K1000.C сложно назвать действительно удачной. Любопытна ситуация с экономичными дисками WD. Так, WD10EADS версии M2 стабильно опережает P8, ну а «выровненный» WD10EARS очень хорошо держится на больших файлах, чуть хуже в «Install» и совсем плох на мелких файлах в «Programs». Если же его не выравнивать, то он абсолютно на всех наборах демонстрирует крайне низкую скорость записи — понятно, что в таком варианте использовать его не стоит.


На чтении не происходит вообще ничего интересного — диски распределились абсолютно закономерно: вперед вырвались Samsung F3 и Hitachi 7K1000.C с их плотными пластинами и 7200 об/мин, следом пристроились Caviar Black, чуть опережающие другие трехпластинные модели, ну а дальше идет плотная группа экономичных дисков. Обратите внимание, что WD10EARS снова в случае чтения ничем не отличается от одноклассников на любых нагрузках.




На копировании файлов однозначное первое место остается за Samsung F3, остальные места на пьедестале с минимальным отрывом от преследователей получают диски Caviar Black. Любопытно ведет себя Hitachi 7K1000.C — насколько хорошо он справляется с копированием больших файлов, настолько же невелика его скорость на маленьких файлах. Хуже всех приходится WD10EARS из-за эмуляции 512-байтных секторов — на больших файлах «выровненный» диск держится вровень с одноклассниками, но вот на маленьких ему приходится очень туго. Такие же изменения скорости происходит и с невыровненным диском, но у него во всех случаях наблюдается ощутимое отставание.
PCMark 2004 / 2005

Ну а теперь сравним работу накопителей в тестовых пакетах PCMark. Поскольку в 2005-й версии часть тестов повторяет аналогичные из 2004-й, (причем не только по названиям, но и по результатам, как мы многократно убеждались) то из PCMark 2004 мы подробно рассматриваем лишь один тест — уникальный для этого пакета «File Copyng», в котором оценивается работа диска при копировании некоего набора файлов. Остальные результаты вы можете при желании узнать из таблицы. В пакете PCMark 2005 используются следующие нагрузки: «Windows XP Startup» отображает обращение к накопителю во время загрузки операционной системы, «Application Loading» демонстрирует дисковую активность при последовательном открытии и закрытии шести популярных приложений, «General Usage» отображает дисковую активность при работе ряда часто встречающихся приложений, в «File Write» оценивается скорость создания файлов, а в «Virus Scan» измеряется производительность жесткого диска во время такой распространенной операции, как проверка файлов в системе на вирусы.

Каждый тест проводится по десять раз, а в качестве итоговых используются усредненные результаты.

Результаты PCMark 2004



Чем-то вторят результатам только что проведенного теста копирования данные, полученные в PCMark04. Первые три места делят Samsung F3 и пара «черных» WD. Дальше идет плотная группа, за которой выделяются откровенные проигравшие. Ими становятся Caviar Green версии P8 и WD10EARS, показавший очень низкие результаты, как в выровненном виде, так и без выравнивания.






Эта группа тестов традиционно демонстрирует очень схожие результаты. В этот раз они весьма красноречивы — новички не в силах сдвинуть модель WD Caviar Black с позиции лидера. Но все же стоит отметить явный прогресс у дисков Samsung: F3 выглядит привлекательнее своего предшественника. К сожалению, сложно сказать то же самое о дисках Hitachi — новая модель в лучшем случае не хуже старой.

По WD10EARS предварительный вывод весьма прост: выровненный диск ведет себя вполне на уровне одноклассников, а вот диск «со смещением», мягко говоря, очень плох.


Интересно, что даже в случае этого теста, очень чувствительного к кэшированию, невыровненный WD10EARS демонстрирует несколько худшие результаты. О лидерах говорить сложно, разница между дисками весьма невелика, но все же «по очкам» вперед вырываются WD Caviar Black и Hitachi 7K1000.C.


Похоже, что запись файлов — это именно то, что больше всего любит делать Samsung F3: даже для диска на 500-ГБ пластинах его результат очень хорош. В остальном все проходит без особых неожиданностей, расстановка сил вполне соответствует предполагаемой по результатам предыдущих тестов.


Итоговый счет говорит, что WD Caviar Black все также остаются лидерами, хотя в лице Samsung F3 они получили довольно сильного конкурента в случае «домашнего» использования дисков. А вот Hitachi 1000.C не радует — нет, в данной группе тестов у него нет значительных недостатков, но хочется видеть прогресс, а не стояние на месте.

Ситуация с WD10EARS еще раз подтверждает: выравнивание этому диску просто жизненно необходимо, иначе вместо производительности на уровне одноклассников вы получите еле справляющегося с нагрузкой калеку.
PCMark Vantage

А теперь посмотрим на результаты, полученные в последней версии этого пакета — PCMark Vantage. По сравнению с предыдущими версиями, она стал гораздо более обширным по количеству режимов, плюс более актуальным, как по набору режимов, так и потому, что нацелен на использование в операционной системе Windows Vista. Методика все та же — каждый тест проводится десять раз, а мы используем усредненные результаты.

Кратко о сути подтестов:

Windows Defender — режим, в котором жесткий диск работает под многопоточной нагрузкой, одним из потоков которой является сканирование файлов;
Gaming — в данном режиме эмулируется поведение накопителя под нагрузкой, характерной для компьютерных игр;
Photo Gallery — оценивается работа накопителя при загрузке изображений из галереи фотографий;
Vista Start Up — эмулируется поведение накопителя при загрузке операционной системы Windows Vista;
Movie Maker — оценивается производительность под нагрузкой, характерной для редактирования видеоматериалов;
Media Center — накопитель оказывается в ситуации, складывающейся при работе пользователя в «Media Center»;
Media Player — эмулируется добавление файлов в «Windows Media Player»;
Application Loading — демонстрирует скорость диска при работе популярных приложений.

На основании полученных данных привычно строится итоговый индекс производительности накопителя.


















Пожалуй, мы не будем подробно разбирать результаты — все выводы, которые можно было бы сделать, уже сделаны выше. Разве что стоит отметить, что новая версия теста в целом более благосклонна к Hitachi 7K1000.C, но даже при этом он проигрывает не только лидирующим с очень заметным отрывом WD Caviar Black, но и обоим дискам Samsung c 7200 об/мин, включая старый F1. На удивление неплох оказался Ecogreen F2 — в случае Windows Vista он оказывается чуть лучше конкурентов из стана экономичных дисков Western Digital. Кстати, обратите внимание, что лучшим из них оказалась версия P8 — даже при малой скорости вращения маленькие пластины с высокой плотностью весьма неплохи. Не обнаруживается никаких особо заметных смертных грехов и за WD10EARS, но только в том случае, если раздел на нем должным образом выровняли относительно секторов.
Дефрагментация

Следующим идет тест быстродействия, максимально приближенный к реальным условиям — тест на скорость дефрагментации. На 32-ГБ разделе некоего диска создается очень сильно фрагментированная дисковая система из изрядно «перемешанных» и раскиданных по разделу файлов музыки, видео, игр и программ. Посекторная копия этого диска сохраняется и, по мере надобности, копируется на тестируемые накопители. На компьютере запускается скрипт для «FileCopy Test», вызывающий консольную версию программы-дефрагментатора Perfect Disk 8.0, регистрируя время начала и окончания процесса дефрагментации. После некоторых размышлений мы решили проводить тестирование лишь при включенном AHCI. Более подробно о тестировании при помощи дефрагментации вы можете почитать в соответствующей статье.
Для «выравнивания» диска WD10EARS после копирования на него образа партиции использовалась программа WD Align.


Ух ты, какие интересные результаты! В первую очередь стоит отметить первое место, занятое Samsung F3. Обладающий столь же плотными пластинами Hitachi 7K1000.C так и не смог обогнать WD Caviar Black, так что компании Samsung есть чем гордиться, по крайней мере, до тех пор, пока Western Digital не переведет терабайтные Caviar Black на 500-ГБ пластины.

Но особенно впечатляют результаты WD10EARS. Даже выровненный диск не может ровняться с одноклассниками — как не крути, а эмуляция секторов увеличивает накладные расходы и на чтении и, особенно, на записи. Но вот невыровненный диск просто ужасает — ему потребовалось более часа. Столь плохие результаты мы пока видели лишь у SAS-дисков, с их направленностью на серверное применение.
Тест в Winrar

Наконец, еще один тест. В нем мы при помощи WinRar версии 3.8 последовательно сперва запаковываем, а потом распаковываем огромную папку объемом 1,13 ГБ, в которой находится 8118 файлов в 671 директории. Состав этих файлов абсолютно будничный: документы в разных форматах и изображения. Все действия теста происходят с данными, расположенными на исследуемом накопителе. Конечно, более всего скорость прохождения этого теста зависит от стоящего в тестовой системе процессора, но и накопители оказывают свое влияние.


А вот этого сравнительно нового теста на терабайтниках у нас еще не было. Результаты создания архива несколько удивляют: лучшим стал Hitachi 1000.B. Следом за ним, с некоторым отставанием, идет обновленная версия Caviar Black, Samsung F1 и… неожиданно WD10EADS версии М2. А что же новички с плотными пластинами и 7200 об/мин? А они легли в плотную группу «остальных». Чуть худшими результатами выделяется лишь невыровненный WD10EARS, но благодаря тому, что идут преимущественно операции чтения, его проигрыш весьма невелик.


А вот на распаковке данных такого про невыровненный диск уже не скажешь никогда — там, где остальным требуется около минуты, ему нужно более восьми минут! Что интересно, выровненный WD10EARS в этом тесте тоже сложно назвать хорошим — ему нужно в три раза больше времени, чем конкурентам (мелкие файлы, да). Все остальные диски разделились на две группы. В лидирующую вошли Caviar Black (ну как же без них), два новых диска Samsung (да-да, не только F3, но и F2) и старый Hitachi 7K1000.B.
Энергопотребление

Под конец обзора оценим энергопотребление накопителей. Подробно о том, как проводится тестирование, вы можете прочитать в статье «Методика измерения энергопотребления жёстких дисков», нам же остается к изложенному в ней добавить лишь список конкретных режимов работы дисков, в которых мы измеряем энергопотребление:

Start — измеряется ток, потребляемый накопителем в момент начала его работы (раскрутки шпинделя);
Idle — к накопителю не происходит никаких обращений, но он находится во включенном и полностью готовом к работе состоянии;
Random Read & Write — энергопотребление накопителя снимается при выполнении им операций случайного чтения и записи;
Sequential Read &Write — оценивается энергопотребление накопителя на операциях последовательного чтения и записи.

Рассмотрим каждый режим по отдельности.


На старте все диски с 7200 об/мин проявили редкостное единодушие — их требования по току очень схожи, лишь 7K1000.B запросил чуть меньше остальных по линии 5 В. С экономичными же дисками наблюдается забавная картина: по 5 В только Samsung F2 затребовал столько же, сколько и «быстрые» диски, а остальным… потребовалось несколько больше. Зато всем им было нужно меньше по линии 12 В. Но и здесь не обошлось без казусов: максимальный пусковой ток продемонстрировал WD10EADS версии P8, хотя ему нужно было раскручивать пластины не до 5400 об/мин, а всего до 5000 об/мин.


Тенденция к снижению потребляемой мощности при отсутствии нагрузки не может не радовать. Судя по высоким запросам, лишь WD Caviar Black держится всегда наготове, остальные же уходят в сон. Впечатляет прогресс дисков Hitachi — с электроникой у них и так было все в порядке, а теперь подтянули до отличного уровня и механику, причем настолько, что диск Hitachi 7K1000.C стал лучшим по потреблению среди моделей с 7200 об/мин. Более двух ватт разницы сложно списать на уменьшение диска на одну пластину, здесь явно не обошлось и без модернизации приводов. Схожим образом ведет себя и Samsung — F3 заметно экономичнее предшественника.

Любопытно оценить ситуацию в группе экономичных приводов. Samsung F2 не сильно, но все же проигрывает конкурентам из Western Digital, которые плотной группой оккупировали первые места. Забавно, что чуть большее потребление демонстрирует версия P8 с 5000 об/мин.


Когда всем приходится интенсивно шевелить головками, у большинства дисков наступает поразительное единодушие по энергопотреблению. В лучшую сторону выделяется лишь Samsung F3, с учетом того, что время доступа у него вполне на уровне конкурентов из стана дисков с 7200 об/мин — перед нами очень хороший результат. На этом фоне несколько печально смотрится двухпластинный Hitachi 7K1000.C, потребляющий столько же, сколько и трехпластинные WD Caviar Black, но при этом не дающий столь малого времени отклика.

Экономичные диски закономерно заняли первые места. Интересно, что WD10EADS версии P8 снова оказался чуть прожорливее других.


На случайной записи возрастает вклад электроники, поскольку здесь ей есть чем заняться. В итоге в каждом классе на первые места выходят диски Samsung — с экономичностью у них все в порядке.




При линейных операциях вклад электроники растет еще больше — в потребление экономичных дисков со сниженной скоростью вращения пластин она вносит столько же, сколько и механика. И здесь нельзя не отметить отличные результаты Hitachi 7K1000.C — этот диск идет вровень с экономичными моделями. Видимо, у него очень эффективный привод пластин, но довольно прожорливый привод головок, которые на последовательных нагрузках практически не перемещаются, а значит и не потребляют.
Подведение итогов

Ну что ж, давайте обобщим итоги третьего подхода к терабайтным дискам.

Если вы ищете самый быстрый диск — Western Digital Caviar Black по-прежнему лучшие. Да, модели такого объема пока не перешли на 500-ГБ пластины, и поэтому при сравнении по максимальным скоростям на линейных нагрузках они чуть-чуть проигрывают конкурентам, но во всем остальном они чертовски хороши. И что самое приятное, выходящие обновленные версии дисков оказываются чуть быстрее предшественников.

Стоит порадоваться за компанию Samsung — хотя у диска Spinpoint F3 в момент его появления не было такой форы, как уникальные (на тот момент) сверхплотные пластины Spinpoint F1, но все же, диск откровенно удался даже на фоне весьма сильных конкурентов. Пускай серверные нагрузки пока еще не для него, но с точки зрения домашнего использования диск предоставляет великолепный баланс производительности, высокого быстродействия при работе с файлами и малого потребления.

Компания Hitachi также решила не стоять на месте и занялась обновлением прошивки. И, пожалуй, что им еще есть над чем поработать — довольно часто результаты Hitachi 7K1000.С страдают от недоработок в алгоритмах, из-за чего этот весьма перспективный диск в целом оказывается лишь на уровне предшественника, хотя и обладает большим потенциалом.

В секторе экономичных дисков у нас, похоже, завязалась довольно суровая борьба. Похоже, что WD10EADS уже нельзя считать однозначными претендентами на победу — конкуренты подтянулись и практически дышат им в спину. Тот же Samsung Ecogreen F2, как минимум, не хуже, если дело касается работы с файлами или в качестве тихого и холодного системного диска. Правда, надо отдать должное дискам WD — на серверных нагрузках они по-прежнему вне конкуренции, их результаты настолько высоки, что они успешно соревнуются с «быстрыми» моделями других производителей. Причем это относится сразу ко всем версиям — тот же P8 хоть и обладает меньшей скоростью вращения, зато благодаря высокой плотности на треке отлично держится вровень с другими, порой их несколько опережая. В целом, различия между версиями оказались не так уж и велики.

Ну и конечно, стоит сказать о том, как работает первый попавший в широкую продажу диск с 4-кБ секторами, WD10EARS. Во-первых, отметим, что выравнивание положения разделов относительно секторов на пластине для него жизненно необходимо — в противном случае происходит катастрофическое падение производительности, любые операции записи для диска становятся огромной проблемой. Выровненный диск отличается от одноклассников лишь одним — у него есть небольшое, но все же заметное падение производительности при работе малыми блоками (ну или с маленькими файлами) — сказывается то, что эмуляция 512-Байт секторов приводит к необходимости дополнительного считывания данных. Зато мы имеем великолепную совместимость со всем имеющимся программным обеспечением. Хочется надеяться, что эти диски будут продаваться дешевле «обычных», иначе их будет сложно предложить пользователям на замену WD10EADS. В любом случае, если вам нужен диск для хранения информации, то WD10EARS будет неплохим выбором. Ну а чтобы вам было проще ориентироваться в вопросе необходимости выравнивания диска, мы предлагаем вам пользоваться следующей табличкой:


P.S. При желании вы всегда можете сравнить протестированные нами сегодня накопители с другими моделями, воспользовавшись нашей базой данных результатов тестирования накопителей. Об особенностях работы с ней вы можете узнать из этой статьи.

Уточнить наличие и стоимость жестких дисков объемом 1 ТБ

Другие материалы по данной теме

Битвы в стане SSD: Corsair X128 и накопители на чипе JMicron
Жесткие диски на 2 ТБ — теперь и с 7200 об/мин
17 SAS-дисков объемом от 74 до 600 ГБ