Hi-End SCSI винчестеры от Seagate

Автор: niknik
Дата: 20.06.2001
Все фото статьи

Введение


Компания Seagate, похоже, решила полностью обновить всю линейку SCSI-винчестеров. Как вы помните, этой весной я уже писал о трёх новых SCSI-винчестерах Seagate. Превым в мои руки попал Cheetah 36XL - модель среднего класса, затем пришёл черёд монстроидальной Barracuda 180 - накопителя с беспрецендентно низкой стоимостью хранения гигабайта данных. Далее я протестировал Barracuda 36ES - винчестер для высокопроизводительных рабочих станций и серверов начального уровня. Как видите, охвачены практически все сферы применения, кроме hi-end серверов. Так вот сегодняшний обзор я посвящаю очередному зверю из славного выводка гепардов - Cheetah 73LP.
Cheetah 73LP

Впрочем, понять отличия Cheetah 73LP от гепарда предыдущего поколения по этим фотографиям увидеть сложновато... Поэтому я сделал ещё одну:

Cheetah 73LP vs. Cheetah 73

В таком ракурсе отличия видны невооружённым глазом! :)
Новый Cheetah 73LP не зря в названии имеет приставку LP (low profile) - его вертикальный размер - 1 дюйм, в отличие от старого Cheetah 73, который имел почти двойную высоту (1,6 дюйма). Уменьшение высоты связано с резким увеличением плотности записи на пластинах и с уменьшением их количества. У старого Cheetah 73 было 12 пластин и 24 головки, а в новом Cheetah 73LP всего 4 пластины и 8 головок. Т.е. плотность записи на пластине увеличена в ТРИ раза!
Увеличение плотности должно значительно улучшить быстродействие этого винчестера в файловых тестах, а уменьшение количества головок чтения/записи уменьшает вес блока головок и, теоретически, должно привести к увеличению быстродействия позиционёра головок. Плюс к этому, уменьшение количества пластин приводит к уменьшению тепловыделения и шума от работы винчестера.
Ну и завершу я описание этого винчестера перечислением стандартных для винчестеров этого класса "фич":

SAMS - технология Seagate, оптимизирующая работу винчестеров в мультидисковых массивах
JIT - технология, уменьшающая помехи (повреждения) актюатора от воздействия внешних сил (вибрация, помехи по питанию, аккустическое воздействие)
G-Force Protection - конструктивное решение защиты жизненно важных блоков винчестера
RV Sensor - специальная система, производящая мониторинг вибраций винчестера и внесение корректив в перемещение блока головок.
Ultra160/FC200 интерфейсы для обеспечения максимальной производительности в мультидисковых системах
Наличие модели с 16МБ кэшом

С кем же мне сравнивать такой матёрый винчестерище? Выбора, впрочем, особого у меня и не было...
Во-первых, я мог сравнить его с моделью предыдущего поколения - Cheetah 73 и, во-вторых, взять самый высокооборотистый винчестер Seagate - Cheetah X15. Каждый из этих винчестеров (Cheetah 73 и Cheetah X15), конечно, достоин отдельного обзора, но мои возможности ограничены и поэтому я просто снял по этим винчестерам результаты тестов и включил их в этот обзор.

Параметры винчестеров


Краткая таблица параметров винчестеров
  Cheetah 73 Cheetah 73LP Cheetah X15
 Емкость (Gb) 73,4 73,4 18,35
 Интерфейс Ultra160/FC Ultra160/FC Ultra160/FC
 Скорость вращения (rpm) 10033 10000 15000
 объём буфера (MB) 4/16 4/16 4/16
 количество головок 24 8 10
 количество дисков 12 4 5
 rotational latency 2,99 2,99 2
 average seek (read) 5,85 4,9 3,9
  track to track (read) 0,6 0,6 0,5

Как видите, у нового винчестера время average seek time уменьшилось на 1мс по сравнению с Cheetah 73. Посмотрим, как это скажется на его скорости в IOMeter! Результаты Winbench 99 можно предсказать заранее с большой долей вероятности. :)

Конфигурация стенда


материнская плата - ASUSTeK CUBX-E биос 1007A
процессор - Intel Coppermine 600MHz
память - 2*128Mb SDRAM Hyundai PC-133
видеокарта - Matrox Milennium 4Mb
SCSI-контроллер Adaptec 29160N
операционная система - Windows 2000 Pro

Методика тестирования


Для тестирования винчестеров использовался контроллер Adaptec ASC 29160N и стандартный LVD-кабель. Все винчестеры тестировались в режиме Ultra160. Для контроллера Adaptec использовались драйвера версии 1.00 для W2K.
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:

WinBench 99 1.2
HDTach 2.61
IOMeter 1999.10.20

Среднее время доступа


Как обычно, измерение average access time проводилось при помощи двух тестов - Disk Inspection Test из набора ZD WinBench и программой HDTach 2.61.
Average access time

Как видим, преимущество Cheetah 73LP над Cheetah 73 в 1мс по заявленному average seek time нашло подтверждение в результатах тестов. Правда, наблюдается некоторое расхождение между измеренным и теоретическим average access time, но оно не очень велико и составляет примерно 0,3-0,5 мс.

Устоявшаяся скорость линейного чтения


В спецификациях Cheetah 73LP есть много интересного, но меня прежде всего заинтересовала чудовищная скорость чтения с пластины - 671 Mbits/sec в начале диска и 399 Mbits/sec в конце диска. Это невероятно большие цифры, ведь современные IDE винчестеры имеют максимальную скорость чтения в 500 Mbits/sec (кстати, этот рекорд также принадлежит винчестеру Seagate - модели Barracuda ATA III)! Интересно, какую же скорость линейного чтения покажет нам Cheetah 73LP:
Disk transfer rate

Как вам цифра в 56МБ/сек? Это при том, что предыдущим рекордом было 42,5МБ/сек... По этому параметру Cheetah 73LP опередил не только своего предшественника - Cheetah 73, но и более высокоскоростного Cheetah X15 и стал абсолютным рекордсменом среди винчестеров!
В связи с новым дизайном статей я не могу более давать ссылки на графики линейного чтения в ячейках таблицы, но это не значит, что вы не сможете больше их смотреть! :)

HDTach 2.61


Начну я сразу с таблицы результатов:

Результаты HDTach 2.61
  Cheetah73LP Cheetah73HH CheetahX15
 Access time 8,3 9,4 6,5
 Read Burst 72451 67778 67559
 Read Max 57134 35286 41381
 Read Min 26462 20179 30359
 Read Average 45689 30566 36804
 Write Max 36080 27138 32990
 Write Min 22603 13850 22450
 Write Average 30234 22464 28572
 CPU Utilization 6 3,8 5,1

Да, и в этом тесте превосходство Cheetah 73LP подавляющее...
В уже ставшую обычной диаграмму со значениями средних скоростей чтения и записи (average read & average write) я решил добавить ещё одну цифру - макс. скорость чтения из буфера винчестера:

Судя по результатам Read Burst Speed, Cheetah 73LP оснащён более быстрой электроникой, чем винчестеры предыдущего поколения.

WinBench 99 1.2 FAT32


Конечно, поставить такой винчестер в настольный компьютер могут себе позволить только очень обеспеченные люди, ведь цена такого винчестера составляет примерно тысячу долларов. Так что этот раздел я посвящаю "новым русским". :)

Результаты WB 99 под Win2000 FAT32
  Cheetah73LP Cheetah73HH Cheetah X15
 Business Disk WinMark 99 11400 8348 10003
 High-End Disk WinMark 99 32925 22450 29625
 HE:AVS/Express 3.4 29475 21775 28003
 HE:FrontPage 98 120000 108500 120000
 HE:MicroStation SE 46300 40775 40075
 HE:Photoshop 4.0 17600 11275 15575
 HE:Premiere 4.2 28200 16850 24200
 HE:Sound Forge 4.0 37900 21600 33825
 HE:Visual C++ 5.0 33500 26700 30950
 Disk Transfer Rate:Beginning 56000 33600 41500
 Disk Transfer Rate:End 33600 22300 32400
 Disk Access Time 8,46 9,62 6,78

Разгром, погром, туше и юпон...
Значительно большая плотность записи позволила Cheetah 73LP значительно обойти в Business-тесте не только Cheetah 73 (на 36 процентов!), но и Cheetah X15 (на 14 процентов!).
По результату в Hi-End Disk Winmark Cheetah 73LP опередил предыдущего чемпиона - IBM 60GXP, но в Business Winmark всё же уступил ему.

WinBench 99 1.2 NTFS


Результаты WB99 под Win2000 NTFS
  Cheetah73LP Cheetah73HH Cheetah X15
 Business Disk WinMark 99 9408 6965 8170
 High-End Disk WinMark 99 26575 19475 24800
 HE:AVS/Express 3.4 25475 22375 25450
 HE:FrontPage 98 102525 87675 87625
 HE:MicroStation SE 37450 34525 35000
 HE:Photoshop 4.0 16825 10875 14600
 HE:Premiere 4.2 18400 11975 18100
 HE:Sound Forge 4.0 28000 19225 27025
 HE:Visual C++ 5.0 26725 21850 24000

Точно такая же чистая победа! Снимем шляпы перед новым чемпионом!
WB99 под Win2000 NTFS

Превосходство Cheetah 73LP над собратьями в тесте Business Disk Winmark повторяется с точностью до одного процента (т.е. отличается на один процент :) ) - на 35% процентов он сумел обогнать Cheetah 73 и на 15 процентов - Cheetah X15. В Hi-End тесте его превосходство над Cheetah 73 также составило 36 процентов, а вот Cheetah X15 он сумел обогнать всего на 7 процентов.

Intel IOMeter


Ну, вот мы и добрались до самого интересного... Заранее прошу прощения за излишне подробное освещение этого теста, но тестируемые винчестеры предназначаются в первую голову для работы в серверах и IOMeter, как никакой другой тест, позволит нам увидеть разницу между этими винчестерами.
Начнём, пожалуй с результатов Cheetah 73LP:

Результаты Cheetah 73LP в IOMeter.
  Total I/O Total MB/s Average I/O Response time, ms Max. I/O Response time, ms CPU Utilization, %
  Fileserver    
 1 109,14 1,19 9,16 61,05 0,82
 4 145,62 1,56 27,46 309,50 1,04
 16 145,64 1,57 109,85 380,01 1,15
 64 209,58 2,26 305,32 995,66 1,58
 256 276,80 2,99 924,28 2902,43 2,13
  Workstation    
 1 131,50 1,03 7,60 55,95 0,96
 4 158,92 1,24 25,17 273,36 1,19
 16 159,71 1,25 100,18 363,13 1,26
 64 218,55 1,71 292,78 909,71 1,56
 256 283,98 2,22 900,80 2114,48 2,04
  Database    
 1 109,27 0,85 9,15 61,72 0,91
 4 153,17 1,20 26,11 373,61 1,20
 16 153,43 1,20 104,28 552,33 1,25
 64 212,75 1,66 300,78 1097,90 1,56
 256 281,87 2,20 907,65 2322,24 2,13
  RandomWrite    
 1 203,09 1,59 4,92 163,61 1,37
 4 207,53 1,62 19,27 1412,82 1,46
 16 207,86 1,62 76,96 1472,97 1,51
 64 227,31 1,78 281,49 1825,89 1,54
 256 271,74 2,12 941,39 3229,08 2,00
  SequentialWrite    
 1 200,14 50,04 4,99 29,16 4,31
 4 200,02 50,00 20,00 46,19 4,32
 16 199,06 49,76 80,37 110,64 4,26
 64 199,05 49,76 321,51 366,38 5,03
 256 198,13 49,53 1126,35 234171,73 5,17

Обратите внимание на значение параметра MB/sec в паттерне SequentialWrite - в режиме постоянной записи винчестер способен прокачивать на пластину 50МБ/сек!

Посмотрим на результаты Cheetah 73:

И, наконец, результаты Cheetah X15:

Очень высокие результаты... Похоже, что здесь Cheetah 73LP не будет первым. Винчестер Cheetah X15 обладает менее плотными пластинами, но и меньшим временем average seek time. Да и скорость вращения у него больше, то есть rotational latency меньше, чем у Cheetah 73&73LP.
Как же соотносятся винчестеры между собой по скорости? Посмотрим на их результаты в каждом паттерне:

Результаты Cheetah 73LP легли аккурат посередине между графиками Cheetah 73 и Cheetah X15, причём с увеличением нагрузки график Cheetah 73LP начинает немного приближаться к графику Cheetah X15.

Картина, в целом, повторяется, но здесь результаты Cheetah 73LP намного ближе к Cheetah X15 и значительно больше, чем результаты Cheetah 73.

А здесь графики Cheetah 73LP и Cheetah X15 идут почти параллельно, а Cheetah 73 не может обеспечить такой же рост результатов при увеличении нагрузки, и его график имеет меньший наклон.

Как интересно, здесь Cheetah X15 идёт в отрыв, а графики Cheetah 73LP и Cheetah 73 имеют сходный характер. Видимо, даёт себя знать большая скорость вращения у Cheetah X15.

Преимущество Cheetah 73LP подавляющее... Он может писать на 12МБ/сек больше, чем Cheetah X15!
Если кому-то проще оценивать скорость винтов не в I/Ops, а в мегабайтах в секунду, но для этого паттерна нужно просто поделить значение I/Ops на 4 и мы получим мегабайты в секунду.
Итак, в этом тесте Cheetah 73LP не выиграл, но только потому, что среди его конкурентов был "ещё более серверный винчестер" - Cheetah X15, обладающий большей скоростью вращения и большей скоростью позиционирования головок. Однако, можно со всей определённостью заявить, что Cheetah 73LP стал самым быстрым винчестером в своём классе (среди винчестеров со скоростью вращения 10000rpm)! Он значительно быстрее, чем его предшественник - Cheetah 73 во всех паттернах.

Выводы


Винчестер Cheetah 73LP стал, в своём роде, маленькой революцией! Впервые скорость чтения с пластины у жёсткого диска превысила 50МБ в секунду. Причём на целых 6 мегабайт в секунду! :)
Значительное увеличение плотности записи на пластине привело к существенному росту производительности винчестера по тестам, позволило уменьшить размер винчестера и увеличить его надёжность (в том числе и за счёт уменьшения тепловыделения и нагрузки на подшипники!).
Итак, Cheetah 73LP по справедливости занял первое место по производительности среди винчестеров со скоростью вращения 10000rpm. Но скорость - только одна его сильная сторона. Второй, не менее важной характеристикой, является его объём. Как и в случае с Barracuda 180, винчестер Cheetah 73LP позволит очень легко масштабировать дисковую подсистему серверов. Причём, скоростные характеристики этого винчестера позволяют использовать его в серверах любого класса.
SCSI-винчестеры со скоростью вращения 10000rpm получат в этом году большое распространение из за увеличившейся потребности рынка в высокоскоростных накопителях, и Seagate с этой моделью сможет претендовать на большую долю этого пирога.
Оживление царит и на рынке 15K rpm винчестеров - Fujitsu и IBM вот-вот анонсируют начало поставок своих новых винчестеров, поведение Maxtor-Quantum пока слабопредсказуемо, а Seagate, до сих пор бывший единственным игроком на этом рынке со своим диском Cheetah X15, готовит уже вторую его модель - Cheetah X15 36LP. Так что я успел протестировать Cheetah X15 вовремя! :)
P.S. Я хотел бы пощупать IDE винчестер Seagate на 10.000rpm :)

Громадное СПАСИБО компании ASBIS Москва за предоставленные винчестеры.