Обзор трех жестких дисков 2.5" форм-фактора объемом по 120 Гб

Введение

Жизнь непрерывно диктует новые требования. С этой точки зрения несомненный интерес среди жестких дисков 2.5" форм-фактора представляют модели емкостью 120 Гб, выпуск которых освоили все ведущие производители. Накопители данного класса обладают возможностью хранения внушительного объема данных и в тоже время их стоимость относительно невелика. Скорость вращения шпинделя 5400 об./мин обеспечивает достаточно экономный уровень энергопотребления. Мы уже несколько раз рассматривали подобные приводы, и в этот раз речь пойдет еще о трех моделях.

Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00

Семейство жестких дисков Travelstar 5K160 состоит из приводов емкостью 40, 60, 80, 120 (наш случай) и 160 Гб. Интересующий нас накопитель выполнен на основе двух пластин и четырех головок. Скорость вращения шпинделя составляет 5400 об/мин. Объем буфера равен 8 Мб. Интересующий нас жесткий диск поддерживает интерфейс PATA. Среднее время поиска не превышает 11 мс. Привод способен выдержать ударную нагрузку в рабочем состоянии до 325 g и в нерабочем до 1000 g.
Главной технологической "изюминкой" данного класса накопителей является использование в них перпендикулярной магнитной записи (PMR), позволяющей увеличить плотность записи со всеми вытекающими отсюда последствиями. Отличие от традиционного метода записи заключается в том, что биты данных располагаются не параллельно поверхности пластин, а перпендикулярно. Сам производитель называет приводы данного типа "Super-pendicular Drive". Среди других инноваций, реализованных в подобных жестких дисках, упомянем о "иридиевомарганцевохромовых" (IrMnCr) магнитных головках, обеспечивающих повышенное быстродействие и надежность при чтении, гидродинамических подшипниках в электромоторе, увеличивающих надежность и снижающих уровень шума, технологии контроля ошибок "на лету" (TFC), снижающей их уровень, технологиях ABLE и HiVERT, позволяющих уменьшить энергопотребление, технологии TrueTruck, защищающей диск от воздействия ударов и вибрации, технологии адаптивного форматирования, обеспечивающей наиболее эффективную работу головок с пластинами, и, наконец, технологии Ramp Load/Unload, осуществляющей размещение головок в нерабочем режиме на специальной рампе вне поверхности пластин. Добавим также, что технология Smooth Stream, действующая при работе интерфейса PATA, позволяет оптимизировать потоки аудио/видео данных.
Розничная стоимость жесткого диска пока не известна, поскольку он еще не продается.

Samsung SpinPoint M60S HM120JI

В семейство накопителей SpinPoint M60S входят приводы емкостью 80, 100 и 120 Гб (рассматриваемая нами модель). В нашем винчестере используются две пластины и четыре головки. Скорость вращения шпинделя составляет 5400 об/мин. Объем буфера равен 8 Мб. Интересующий нас жесткий диск поддерживает интерфейс SATA. Среднее время поиска не превышает 12 мс. Привод способен выдержать ударную нагрузку в рабочем состоянии до 325 g и в нерабочем до 1000 g.
В накопителе реализована технология магнитной записи на основе туннельного магниторезистивного эффекта (TMR). Среди других инноваций, использованных в приводе, отметим: GMR головки; поддержку "исконного" набора команд SATA; гидродинамические подшипники в электромоторе; технологию Load/Unload Head; поддержку режимов ATA Security Mode Feature Set, ATA SMART Feature Set и ATA Automatic Acoustic Management Feature Set; аппаратный механизм коррекции ошибок Multi-Burst On-The-Fly Error Correction; технологию SilentSeek; систему блокировки Hybrid Latch System for Reliability and Quietness.
Ориентировочная розничная стоимость жесткого диска составляет 125 у.е.

Western Digital Scorpio WD1200BEVS

Семейство накопителей представлено приводами емкостью 40, 60, 80, 100 и 120 Гб. В интересущем нас винчестере используются две пластины и четыре головки. Скорость вращения шпинделя составляет 5400 об/мин. Объем буфера равен 8 Мб. Интересующий нас жесткий диск поддерживает интерфейс SATA. Среднее время поиска не превышает 12 мс. Привод способен выдержать ударную нагрузку в рабочем состоянии до 300 g и в нерабочем до 1000 g.
Как и у любого другого производителя, в жестком диске реализован ряд фирменных инноваций. Отметим среди них технологию WhisperDrive с алгоритмами SoftSeek, которая позволяет снизить уровень шума во время работы. Прочная верхняя крышка винчестера из нержавеющей стали, позволяет более надежно защитить внутренние детали от давления с этой стороны. Технология ShockGuard защищает механику накопителя и поверхность пластин от ударов. Специально разработанная рампа DuraStep Ramp фиксирует головки в стороне от рабочей поверхности диска, когда накопитель не работает.
Ориентировочная розничная стоимость жесткого диска составляет 120 у.е.

Методика тестирования

Для тестирования использовались следующие программы:

WinBench 99 2.0;
FC-Test 1.0;
IOMeter 2003.02.15.

Тестовая система была следующей:

Системная плата – Albatron PX865PE Pro;
Центральный процессор – Intel Pentium 4 2.4 ГГц;
Жесткий диск – IBM DTLA-307015 15 Гб;
Графический адаптер – Radeon 7000 32 Мб;
ОЗУ – 256 Мб;
Операционная система – Microsoft Windows 2000 с Service Pack 4.

Тестирование осуществлялось с "дефолтными" 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 также с размером кластера по умолчанию. Во время работы накопители с интерфейсом SATA были подключены к контроллеру Promise SATA150. Для того чтобы получить более объективное представление о наших приводах, мы сравним их еще с пятью жесткими дисками, протестированными нами ранее. Детальные технические характеристики всех приводов можно посмотреть по данной ссылке.

IOMeter: Sequential Read & Write

В тесте на линейное чтение и запись на накопители с помощью программы IOMeter подаётся поток запросов на чтение/запись с глубиной очереди команд, равной четырём и раз в минуту меняется размер блока данных. В результате этих действий мы получаем зависимость скорости линейного чтения/записи жестких дисков от размера блока данных.

На первой диаграмме представлена скорость линейного чтения. Накопитель Samsung SpinPoint M60S HM120JI имеет самую низкую скорость при работе с блоками данных небольшого размера. С увеличением их объема он примерно эквивалентен по этому показателю другому устройству компании Samsung и приводу Western Digital Scorpio WD1200VE. Жесткий диск Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00 при чтении блоков небольшого размера демонстрирует среднее быстродействие, а с ростом их объема опережает по скорости только накопитель Toshiba MK1234GSX. Наконец, третий привод интересующий нас, Western Digital Scorpio WD1200BEVS ничем особенным себя не зарекомендовал при работе с блоками небольшого размера, зато с ростом их объема он становится одним из лучших.

В случае линейной записи накопитель Samsung SpinPoint M60S HM120JI по-прежнему очень слабо выглядит при работе с блоками данных малого размера, да и с увеличением их объема его быстродействие также не впечатляет. Жесткий диск Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00 добивается несколько большей производительности при записи небольших блоков, но оказывается еще более медленным, когда их размер увеличивается. Лучшим из интересующей нас троицы оказался Western Digital Scorpio WD1200BEVS. У него одна из самых высоких скоростей записи при любом размере блоков данных, хотя и лучшим он не является.

IOMeter: Database

Использование паттерна Database позволяет выяснить способность накопителя работать с потоком запросов на чтение и запись 8КБ блоков данных со случайным адресом. В ходе тестирования происходит изменение процентного соотношения запросов на чтение и запись в потоке.

На основе полученных данных нами были построены три диаграммы для различных глубин очереди запросов, которые достаточно наглядно иллюстрируют производительность жестких дисков.


На первой диаграмме отражены результаты, полученные при наиболее стандартной ситуации, когда глубина очереди равна одному запросу. Сразу бросается в глаза, что накопитель Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00 оказался одним из самых худших, конкурируя здесь с приводом компании Fujitsu за это малопочетное место. А вот жесткий диск Western Digital Scorpio WD1200BEVS наоборот оказался одним из лидеров по производительности. Накопитель Samsung SpinPoint M60S HM120JI продемонстрировал среднее быстродействие.


Увеличение глубины очереди до 16 запросов не оказывает никакого принципиального влияния на расстановку сил. Вновь жесткий диск Western Digital Scorpio WD1200BEVS оказывается одним из лучших по производительности, а Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00 самым медленным. В отношении Samsung SpinPoint M60S HM120JI мы можем сказать, что опять оказался середнячком.


Никаких подвижек к изменению сложившейся ситуации не происходит и рассмотренном нами экстремальном случае, когда глубина очереди равна 256 запросам. Явным аутсайдером опять стал Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00, а Western Digital Scorpio WD1200BEVS по-прежнему выглядит предпочтительнее других накопителей. Жесткий диск Samsung SpinPoint M60S HM120JI ничего выдающегося не продемонстрировал, оказавшись менее производительным, чем большинство других приводов.

IOMeter: Fileserver & Webserver

С помощью паттернов Fileserver и Webserver в ходе тестирования накопителей воспроизводилась ситуация связанная с выполнения ими функций, типичных для дисковых подсистем файл- и Web-серверов.
Все полученные результаты тестирования мы представили в виде интегральных рейтингов производительности, рассчитанных, как среднее значение скорости обработки запросов при любых вариантах нагрузки.

На первой диаграмме мы можем увидеть, какой из жестких дисков быстрее всего работает в режиме дисковой подсистемы файл-сервера. На третьем месте оказался накопитель Western Digital Scorpio WD1200BEVS. Привод Samsung SpinPoint M60S HM120JI оказался пятым, немного отстав от своего родственника. Вновь не очень убедительно выглядит жесткий диск Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00, он оказался только предпоследним.

Теперь посмотрим, как обстоят дела в случае, когда использовался паттерн Webserver. К нашему удивлению, неожиданный "рывок" делает накопитель Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00, который становится вторым по производительности. Привод Western Digital Scorpio WD1200BEVS оказывается только пятым. Жесткий диск Samsung SpinPoint M60S HM120JI в этот раз занимает только предпоследнее место.

IOMeter: Workstation

С помощью паттерна Workstation имитировалась ситуация, связанная с работой накопителей в режиме типичной нагрузки для рабочей станции c ограничением максимальной глубиной очереди в 32 запроса. Результаты снимались как при использовании всего дискового пространства накопителя, так и при работе только с адресным пространством в 32 Гб.
На основе полученных данных была построена итоговая обобщенная диаграмма с рейтингами быстродействия жестких дисков, рассчитанными по следующей формуле:

Производительность = 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 + Total I/O (queue=32)/32

С точки зрения максимальной производительности мы можем выделить накопитель Western Digital Scorpio WD1200BEVS, который показал примерно такие же результаты, как привод Toshiba MK1234GSX. Шестым из восьмерки оказался Samsung SpinPoint M60S HM120JI. Следом за ним с довольно большой "дельтой" в показателях стал жесткий диск Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00.

IOMeter: Multi-thread Read & Write

В процессе проведения многопоточных тестов нами воспроизводились ситуации, когда с накопителями одновременно работало от одного до четырех пользователей, и приводы выполняли запросы на чтение или запись блоков данных по 64 КБ в течение тридцати секунд. Количество запросов постепенно изменялось от одного до восьми. Из всех полученных результатов мы графически интерпретировали только ситуацию, когда очередь состоит только из одного запроса, как наиболее показательный и характерный случай.

На первой диаграмме представлена скорость многопоточного чтения. Лучше всех из трех интересующих нас жестких дисков выглядит Samsung SpinPoint M60S HM120JI. При увеличении количества пользователей он теряет в скорости чтения значительно меньше двух других дисков, да и целом выглядит неплохо. К сожалению, ничего хорошего мы не можем сказать в адрес накопителей Western Digital Scorpio WD1200BEVS и Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00. У двух этих приводов с ростом нагрузки скорость чтения сильно падает.

Несколько иную картину мы наблюдаем на диаграмме с результатами измерения скорости многопоточной записи. Явным аутсайдером в этом тесте выглядит накопитель Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00. У него скорость записи при увеличении нагрузки падает больше чем у других приводов. В значительно меньшей степени это происходит у жесткого диска Western Digital Scorpio WD1200BEVS. Еще более стабильной оказалась скорость записи у накопителя Samsung SpinPoint M60S HM120JI. Здесь он уступает, пожалуй, только приводу компании Seagate.

WinBench 99

Прежде чем перейти к цифровым показателям теста Winbench 99, взглянем сначала на диаграммы скорости чтения с поверхности дисков.

Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00
Samsung SpinPoint M60S HM120JI
Western Digital Scorpio WD1200BEVS

Никакой особой разницы в линиях трансфера не видно. Все три накопителя продемонстрировали примерно одинаковые результаты. Единственное, что бросается в глаза это кривая на диаграмме, относящейся к приводу Western Digital Scorpio WD1200BEVS более всего характерна для технологии адаптивного форматирования.
Все остальные показатели, за исключением времени доступа, приведенные ниже были получены в ситуации, когда для тестирования использовался только 32 Гб раздел винчестеров.
Быстродействие накопителей начнем оценивать со случая, когда использовалась файловая система FAT32.

Картина, которую мы видим на диаграмме, говорит, что лучшим из трех жестких дисков, интересующих нас в первую очередь, оказался Samsung SpinPoint M60S HM120JI. Он немного уступил своему родственнику, оказавшемуся самым быстрым. Накопитель Western Digital Scorpio WD1200BEVS занял четвертое место, и мы можем также отметить, что он добился самого высокого показателя Business Disk WinMark. Явно не "день Бэкхема" оказался у винчестера Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00, замкнувшего "турнирную таблицу", правда, при неплохом показателе показателя Business Disk WinMark.

Диаграмма с результатами тестирования накопителей при использовании файловой системы NTFS свидетельствует о победе привода Samsung SpinPoint M60S HM120JI. Третье место завоевал жесткий диск Western Digital Scorpio WD1200BEVS. Увы, полная безнадежность сквозит в "выступлении" накопителя Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00. Этот винчестер снова оказался последним, заметно отстав от ближайшего к нему привода.


Очередная диаграмма дает нам возможность познакомиться со скоростью чтения в начале и конце дисков, что является косвенным отражением достоинств технологического процесса, применяемого тем или иным производителем. Из "подопытной" тройки лучшим оказался накопитель Western Digital Scorpio WD1200BEVS, занявший третье место и немного обошедший своего собрата. Следом за ними следует тандем винчестеров компании Samsung, в котором HM120JI немного уступает своему родственнику. Предпоследнее место достается винчестеру Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00.


На последней диаграмме раздела представлено время доступа. Самым большим, а, следовательно, и самым худшим оно оказалось у жесткого диска Samsung SpinPoint M60S HM120JI. Несколько лучше по этому показателю выглядят приводы Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00 и Western Digital Scorpio WD1200BEVS, занявшие, соответственно, третье и четвертое места.

FC-Test

Переходим к рассмотрению результатов тестирования, полученных с помощью программы FC-Test. Именно с помощью этой утилиты удается получить наиболее реалистичные показатели быстродействия приводов. Достоверность результатов достигается за счет совершенно прозрачного алгоритма ее работы. Он основан на измерении времени, необходимого на проведение операций создания (записи), чтения и копирования определенных наборов файлов, которые отличаются между собой размерами и количеством входящих в них файлов. Затем на основе зафиксированного времени осуществляется вычисление практической скорости работы накопителей.
Напомним, что наборы Windows и Programs включают в себя большое количество мелких файлов, а остальным трем паттернам (ISO, MP3 и Install) свойственно ограниченное количество файлов более крупного размера. Во время операций диски разбиваются на два равных логических раздела объемом по 32 Гб. Паттерны копируются либо внутри одного раздела, либо из одного раздела в другой.

В первую очередь рассмотрим ситуацию, когда использовалась файловая система FAT32. На первой диаграмме представлены результаты измерения скорости записи (создания) файлов. Здесь и далее мы графически интерпретировали только показатели, полученные для трех паттернов из пяти, для того чтобы облегчить восприятие данных. Из трех, рассматриваемых нами, накопителей быстрее оказался винчестер Samsung SpinPoint M60S HM120JI, совсем немного отставший от своего собрата. Очень неплохо выглядит также и Western Digital Scorpio WD1200BEVS. К сожалению, никаких лестных эпитетов мы не можем высказать в адрес привода Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00. Он оказался самым медленных из всех восьми устройств.


В случае чтения файлов по-прежнему одним из лучших является жесткий диск Samsung SpinPoint M60S HM120JI. Весьма неплохо выглядит в подобной ситуации привод Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00 – он уже далеко не аутсайдер. По скорости чтения он в целом обходит винчестер Western Digital Scorpio WD1200BEVS.


Операция копирования паттернов в пределах одного раздела приводит к тому, что мы можем говорить о примерном паритете в скорости между накопителями Samsung SpinPoint M60S HM120JI и Western Digital Scorpio WD1200BEVS, которые претендуют на звание лучших. Увы, копирование файлов сопряжено с их записью, что является слабым местом привода Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00. Из-за этого он справляется со своей работой хуже остальных винчестеров.


На диаграмме с результатами измерения скорости копирования файлов из одного раздела в другой мы видим картину, которая принципиально схожа с предыдущей. Накопители Samsung SpinPoint M60S HM120JI и Western Digital Scorpio WD1200BEVS вновь становятся одними из лучших, продемонстрировав схожие показатели. И опять жесткий диск Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00 оказался самым "слабым звеном".

Теперь посмотрим, каким образом проявили себя накопители в случае использования файловой системы NTFS. На стартовой диаграмме отражена скорость записи (создания) файлов. Лучшим из трех, рассматриваемых нами накопителей, стал Samsung SpinPoint M60S HM120JI, являющийся одним из лидеров в целом. Вполне неплохо выглядит и Western Digital Scorpio WD1200BEVS. К сожалению, вновь спотыкается на операциях записи файлов привод Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00. Он оказался самым медленным по скорости.


Тестирование скорости чтения файлов приводит к тому, что жесткий диск Samsung SpinPoint M60S HM120JI оказывается в первой четверке. Накопитель Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00 уже не выглядит изгоем по быстродействию и демонстрирует результаты, соизмеримые с теми, что показал Western Digital Scorpio WD1200BEVS.


На диаграмме со скоростью копирования файлов в пределах одного раздела видно, что приводы Samsung SpinPoint M60S HM120JI и Western Digital Scorpio WD1200BEVS входят в группу наиболее быстрых устройств. У винчестера Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00 вновь камнем преткновения становится операция записи, что в конечном итоге приводит его на последнее место.


Последняя диаграмма дает нам возможность познакомиться с результатами измерения скорости копирования файлов из одного раздела в другой. Наиболее быстрым из обозреваемой тройки оказался жесткий диск Samsung SpinPoint M60S HM120JI, который и в общей массе уступает только приводу компании Seagate. Также довольно высоких результатов добился и винчестер Western Digital Scorpio WD1200BEVS. Как и можно было ожидать, вновь не удалось избавиться от клейма самого медленного устройства жесткому диску Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00.

Подведение итогов

Мы протестировали три жестких диска 2.5" форм-фактора емкостью 120 Гб, объемом буфера 8 Мб и скоростью вращения шпинделя 5400 об./мин и сравнили их еще с пятью накопителями с аналогичными параметрами, побывавшими у нас в тестовой лаборатории ранее. Единственное различие, которое есть между ними, это поддерживаемый интерфейс. У одних приводов PATA, а у других SATA. Правда в нашем случае это не может сыграть очень большого значения, поскольку быстродействие данных винчестеров еще не упирается в пропускную способность их интерфейсов.
Итак, что мы получили в этот раз. Явно слабее своих оппонентов в большинстве проведенных нами тестов выглядит накопитель Hitachi Travelstar 5K160 HTS541612J9AT00. Одной из главных причин подобной "немощи" является очень низкая скорость записи. Поэтому приобретение данного жесткого диска даже при наличии в нем многих интересных технологий для пользователей озабоченных достижением максимальной производительности вряд ли будет оправданным. Правда, с учетом того, что любое компьютерное устройство является обычно программно-аппаратным комплексом, мы не будем выносить окончательный приговор. Возможно, что ситуация улучшится после появления новых версий firmware.
Вполне приемлемым оказалось быстродействие двух других жестких дисков, поддерживающих интерфейс SATA. Речь идет о приводах Samsung SpinPoint M60S HM120JI и Western Digital Scorpio WD1200BEVS, имеющих своих двойников с PATA интерфейсом, протестированных нами ранее. Сразу скажем, что никакой принципиальной разницы между результатами, показанными родственниками, не оказалось. Производительность двух этих винчестеров заметно выше, чем у жесткого диска компании Hitachi и примерно эквивалентна друг другу. Хотя небольшое предпочтение можно отдать накопителю Samsung SpinPoint M60S HM120JI. Два этих устройства вполне достойны для приобретения потенциальными покупателями без всяких оговорок.