Операция "Дефрагментация" часть 2 – PerfectDisk

Введение

В нашей предыдущей статье, посвященной тестированию жестких дисков при помощи встроенной в Windows XP службы дефрагментации, мы обещали еще раз вернуться к этой теме, но уже с использованием одной из программ сторонних производителей. Это время пришло, и в данной статье мы сравним диски при помощи программы Perfect Disk 8.0, выпускаемой компанией Raxco Software.

Вкратце напомним, что же такое фрагментация файлов и почему ее стараются избежать. В процессе работы файлы, записываемые на накопитель, зачастую располагаются не в подряд расположенных кластерах, а разбиваются на несколько фрагментов, находящихся в разных частях пластины. Это происходит и при увеличении размера файла в процессе работы компьютера, и при записи больших файлов на заполненный жесткий диск, в случае, если на нем нет достаточного количества идущих подряд свободных кластеров. В результате чтение такого "порезанного" файла занимает гораздо большее время, поскольку жесткому диску приходится интенсивно перемещать головки, собирая по всей площади пластин разрозненные куски файла. Таким образом, чем больше фрагментов в файлах, тем медленней работает наш компьютер. Именно от фрагментации файлов зависят такие вещи, как скорость подгрузки уровней в играх и время запуска "тяжелых" приложений.

Основным средством борьбы с фрагментацией файлов являются программы-дефрагментаторы. Все они создают карту размещения файлов по кластерам, после чего, каждая по своему алгоритму, занимаются перемещением фрагментированных частей файлов таким образом, чтобы весь файл оказывался в последовательно расположенных кластерах. Различия работы разных программ заключаются в дополнительных "умениях" и особенностях, таких как способность дефрагментировать служебные файлы операционной системы (таблицу размещения файлов, файл подкачки, файл спящего режима), скорость работы, ресурсоемкость, способность работы с несколькими накопителями одновременно, возможности по управлению процессом дефрагментации.

Выбранную нами по вашим советам программу PerfectDisk 8.0 по праву можно считать одной из самых "продвинутых". Помимо перечисленных выше возможностей по дефрагментации служебных файлов, она умеет дефрагментировать метаданные NTFS, объединяет свободное пространство на жестком диске в максимально возможные блоки из расположенных подряд кластеров, поддерживает полнофункциональное управление из командной строки и требует для работы всего лишь пять процентов свободного места на диске. Последнее выгодно отличает ее от, например, встроенной в Windows XP службы дефрагментации, требующей для корректной работы не менее пятнадцати процентов емкости диска, что может оказаться очень полезным для пользователей, вынужденных заполнять свой жесткий диск "до отказа".

Методика тестирования

Жесткие диски для оценки времени, необходимого для дефрагментации, подготавливались так же, как и для нашей предыдущей статьи. На разделе жесткого диска объемом 32 ГБ с разделом кластера 4 КБ создавалась сильно фрагментированная структура файлов различного размера общим объемом 23,83 ГБ. То есть, диск заполнялся на 75 процентов.

Параметры раздела до дефрагментации:

Объем тома – 31,94 ГБ
Размер кластера – 4 КБ
Используемое пространство – 23,83 ГБ
Свободное пространство – 8,11 ГБ
Процент свободного пространства – 25 %
Общая фрагментированность – 30 %
Фрагментированность файлов – 61 %
Фрагментированность свободного пространства – 0 %
Общее количество файлов – 44593
Средний размер файла – 649 КБ
Общее количество фрагментированных файлов – 7050
Общее количество избыточных фрагментов – 22361

Данный раздел при помощи программы GetSmart посекторно переносился на исследуемые жесткие диски. Таким образом, мы обеспечивали полную идентичность данных, так как при посекторном копировании сохраняется исходная (полученная нами на диске-оригинале) картина размещения файлов внутри раздела.

После переноса данных исследуемый диск подключался к SATA-порту компьютера следующей конфигурации:

Intel Pentium 4 2.8ГГц
512МБ DDR 2 533МГц
ASUS P5WD Premium
Samsung SP0411N в качестве системного диска
Windows XP Professional SP2

На тестовом компьютере запускался скрипт для FC-Test следующего содержания:

Comment beginning
System С:\Program Files\RAXCO\Perfect Disk\PDCmd.exe D: /sp /w
Comment end

Согласно этому сценарию, компьютер ставит временную метку, запускает дефрагментацию силами PerfectDisk в режиме командной строки и, после окончания работы дефрагментатора, ставит вторую временную метку. Вычитая из второй метки первую, мы получаем время, которое потребовалось для дефрагментации данных на нашем исследуемом диске.

После дефрагментации размещение файлов по кластерам выглядело практически идеально:

Фрагментированных файлов не осталось как явления, все свободное пространство действительно состоит из расположенных подряд секторов – превосходство PerfectDisk перед встроенной в Windows XP службой дефрагментации заметно невооруженным взглядом. Впрочем, наше тестирование посвящено сравнению не различных программ-дефрагментаторов, а жестких дисков, поэтому не будем углубляться в результаты – нам достаточно того, что PerfectDisk работает по другим алгоритмам.

Несколько слов о повторяемости результатов тестирования и ширине интервала, в который они попадают. Мы провели десять измерений на одном из накопителей, а именно на Samsung HD501LJ в режиме без поддержки NCQ):


Как Вы можете видеть, интервал, в которые попадают результаты измерений, то есть разница между максимальным и минимальным полученными значениями, весьма невелик – заметить его в масштабах графика можно только тщательно приглядевшись. Если же говорить о числах, то он равен тринадцати секундам, что составляет менее одного процента от величины измерения. На наш взгляд, подобные результаты заслуживают доверия.

Участники тестирования

Большинство участников тестирования – те же самые жесткие диски, что и в прошлый раз: широкий спектр накопителей от Seagate и по несколько представителей от других компаний – производителей 3,5" жестких дисков. Из борьбы выбыли только самые старые модели: Western Digital WD740GD и Seagate ST3500641AS, чьи скоростные показатели не позволяют им на равных соревноваться с остальными участниками. Зато в соревнование за лучшее время дефрагментации включились еще несколько дисков больших объемов компаний Western Digital и Hitachi, а также новые накопители Seagate.

Полный список участников тестирования и их характеристики приведены в таблице ниже:

Дефрагментация без включения поддержки NCQ

Начнем с результатов тестирования жестких дисков без включения поддержки NCQ – то есть с отключенным в BIOS режимом AHCI для накопителей. Для удобства и наглядности все результаты представим в виде одной общей диаграммы. Напоминаю, что на всех дисках мы тестируем скорость дефрагментации раздела с одним и тем же объемом – 32 ГБ. Если вы будете дефрагментировать диски по всему объему, то, конечно же, время процесса будет пропорционально объему диска.


Расстановка сил заметно изменилась. Лидеру по результатам дефрагментации встроенной службой Windows XP, WD1500ADFD, не помогли все его десять тысяч оборотов в минуту, и он сместился на четвертое место, пропустив на вершину 750 ГБ новичка от Hitachi. Второе место занял Samsung HD501LJ, а на почетном третьем месте расположилась 500 ГБ модель Seagate серии 7200.10. В самом же хвосте оказались накопители Maxtor, на результатах которых так явно сказалась их гораздо меньшая, по сравнению с остальными жесткими дисками, плотность записи на пластину, а также WD5000AAKS. Обратите внимание, что его результат значительно хуже, чем у остальных накопителей на 7200 об/мин компании Western Digital. Так, 400 ГБ диск WD4000AAKS, отличающийся от своего 500 ГБ собрата обновленной прошивкой, показал результат почти на 375 секунд лучше. Совсем незначительно, но все же еще быстрее оказалась серверная версия 500 ГБ модели – WD5000ABYS. К слову, она справилась с дефрагментацией более чем на полторы минуты быстрее своей предшественницы WD5000YS, отличавшейся меньшей плотностью записи и, как следствие, имевшей на одну пластину больше.

Любопытно, что в стане Seagate серверная версия накопителя ST3500630NS проиграла "обычной" модели того же поколения ST3500630AS более сорока секунд.

Посмотрим, что происходит среди жестких дисков Seagate одинаковой плотности записи и равного объема, но с разной величиной кэш-памяти. Модель на двух пластинах с 16 МБ кэша ST3250620AS с отрывом в 206 секунд опережает ST3250820AS, обладающую вдвое меньшим объемом кэша. Ситуация повторяется и среди новых моделей на 250 ГБ с одной пластиной: диск ST3250410AS с 16 МБ кэша обогнал 8 МБ накопитель ST3250310AS на 187 секунд.

Рассмотрим те же четыре диска Seagate, но теперь разобьем их на пары с равным объемом кэша, но разной плотностью записи на пластины. Более новые однопластинные ST3250410AS и его младший брат ST3250310AS уверенно опережают своих более старых двухпластинных родственников ST3250620AS и ST3250620AS. Для 16 МБ моделей разница во времени дефрагментирования составила 110 секунд, а для 8 МБ накопителей – 129 секунд.

Что же лучше, большая плотность записи или больший кэш у жесткого диска? Ответ на этот вопрос зависит от того, какие задачи в основном выполняет накопитель, но если оценивать по результатам данного теста, то выигрывает больший кэш. Взяв из тех же самых двух пар дисков Seagate "плотный" ST3250310AS и обладающий меньшей плотностью записи, но вдвое большим кэшем ST3250630AS, мы увидим, что последний побеждает с отрывом в 73 секунды. Впрочем, это было несложно и предположить, поскольку характер использования накопителя в данном тестировании таков, что потокового копирования файлов, при котором важна высокая скорость, достигаемая за счет увеличения плотности, как раз и не требуется. А вот больший объем кэша значительно облегчает процесс перераспределения мелких частей файлов по кластерам.

Хотелось бы обратить ваше внимание, что во всех сравнениях разница значительно превышает диапазон разброса результатов тестирования.

Дефрагментация с включенной поддержкой NCQ

Ну а теперь рассмотрим все диски еще раз, но уже с активированным в BIOS материнской платы AHCI, то есть при включенной поддержкой NCQ. Хотелось бы отдельно отметить, что мы ни в коей мере не утверждаем, будто включение NCQ обязательно должно оказывать заметное влияние на скорость выполнения дефрагментации – все зависит от конкретной реализации алгоритмов дефрагментирования, но оно может внести изменения в результаты (и, по мнению наших коллег, весьма значительные), а значит, мы должны протестировать диски и с NCQ.


Несложно заметить, что распределение мест на диаграмме разительно изменилось. Как и в тестировании при помощи встроенной в Windows XP службы дефрагментации, на первое место вышел Samsung HD501LJ, сместив с пьедестала накопитель Hitachi. Шедшие третьей и пятой 500 ГБ модели компании Seagate значительно увеличили время прохождения теста и в итоге закономерно опустились к середине списка. Аутсайдеры все те же: два стареньких диска Maxtor и WD5000AAKS.

В целом, все выводы, сделанные нами в предыдущей части статьи сохранили, свое значение, хотя общий порядок мест и изменился – накопители явно перемещались "семействами".

Давайте введем вспомогательный параметр Delta, равный разности времен дефрагментации, полученных без активации AHCI (то есть с выключенным NCQ) и с ней (соответственно, с включенным NCQ), и посмотрим, что получится.

Результаты несколько неоднозначные. С одной стороны, разница во времени дефрагментации при помощи PerfectDisk в зависимости от наличия или отсутствия поддержки NCQ для большинства накопителей мала и укладывается в полминуты – да, те же самые полминуты, которые мы наблюдали в предыдущей статье. Но вот часть накопителей выходит за эти пределы настолько, что как-либо объяснить это разбросом результатов тестирования становится очень сложно.

Для начала о тех, у кого Delta выражается положительным значением, то есть дефрагментация с включенным AHCI прошла быстрее, чем без него. Накопитель Hitachi HDT725050VLA360, объемом 750 ГБ, значительно улучшил свои показатели – более чем на три минуты, что позволило ему подняться почти на треть списка. И великолепно показали себя все три новых лидера, особенно Samsung HD501LJ, уменьшивший время выполнения теста на 43 секунды.

Теперь о тех, для кого активация AHCI пошла во вред. В безоговорочных "лидерах" здесь накопители Seagate ST3500630AS и ST3500630NS. "Обычная" и серверная версии данных 500 ГБ накопителей ухудшили свои показатели соответственно на четыре и на две минуты. Как ни странно, но заметно ухудшил свои показатели второй диск компании Hitachi, участвовавший в тестировании: для HDS721075KLA330 увеличение времени выполнения теста составило 52 секунды.

Заключение

Итак, какие же выводы можно сделать в результате сравнения жестких дисков по времени дефрагментации в программе PerfectDisk? Скорость работы дисков, как мы выяснили, зависит не только от кэша (который в текущий момент у большинства моделей равен 16 МБ) и скорости вращения пластин (также у подавляющего большинства моделей равной 7200 об/мин), но и не в последнюю очередь от плотности записи информации на диск и алгоритмов, использованных в прошивке каждого конкретного диска. К сожалению, узнать что-либо о прошивке можно в большинстве случаев лишь в результате тестов, и даже плотность записи для обычного пользователя, не отслеживающего новинки рынка накопителей и не разбирающегося в наименованиях, будет порой весьма сложно выяснить.

По итогам тестирования хотелось бы еще раз упомянуть о дисках, показавших лучшие результаты. По сумме результатов двух тестов ими оказались Samsung HD501LJ, Hitachi HDS721075KLA330 и "десятитысячник" Western Digital WD1500GD. Отдельной строкой хочется поприветствовать появление новых накопителей Seagate с увеличенной плотностью записи – модель с 16 МБ кэшем ST3250410AS проявила себя очень достойно. Впрочем, мы уделим особое внимание этим накопителям в одной из наших следующих статей.

С сожалением хочется отметить очень слабые результаты накопителей уже не существующей компании Maxtor (торговая марка осталась до сих пор, но теперь она принадлежит компании Seagate) – даже великолепные, как мы знаем из предыдущих обзоров, алгоритмы работы не способны увеличить явно малую, по сегодняшним временам, плотность записи. Также хотелось бы обратить внимание на очень слабые результаты Western Digital WD5000AAKS и Hitachi HDT725050VLA360 – хочется порекомендовать производителям подтянуть качество всех накопителей к более высокому уровню, ведь он им доступен, судя по результатам WD4000AAKS и HDS721075KLA330.

Несколько озадачили результаты, полученные при сравнении времен дефрагментации с поддержкой AHCI и без таковой. Нет, определенная логика в них прослеживается и видно, что схожие накопители одного производителя одинаково реагируют на наличие или отсутствие режима AHCI. Но все же, объяснить столь значительный разброс, как, например, у двух моделей Hitachi, одна из которых улучшает показатели на 3 минуты, а другая, наоборот, ухудшает на минуту, мы пока не можем. Возможно, дело во взаимодействии драйверов AHCI и прошивок конкретных моделей накопителей.

Мы же остались полностью довольны результатами проделанной работы, и теперь исследование времени дефрагментации в PerfectDisk станет одним из наших постоянных тестов.