Слалом-Супергигант - три винчестера IDE 120GB.

Автор: niknik
Дата: 25.02.2002
Все фото статьи

Введение

В процессе написания обзора WD1200JB мне не раз приходилось чертыхаться (про себя) оттого, что в стройном ряду винчестеров WD отсутствовала модель WD1200BB. Действительно, делать какие-либо выводы из сравнения винчестеров с 40ГБ пластинами и монстра от WD с 8МБ кэш-буфером было трудно, так как не было известно, что в большей мере повлияло на скорость WD1200JB - увеличенный вчетверо размер кэш-буфера или возросшая плотность записи на пластине. Теперь, имея на руках WD1200BB, я смогу ответить на этот вопрос.
Да, кстати, пользуясь случаем, хочу поблагодарить доброго самаритянина Сергея Муштука за винчестер WD1200BB, который он без малейшего трепета отдал мне на растерзание.

Участники тестирования

Так как соотношение скоростей практически всех доступных на нашем рынке винчестеров с 40ГБ-пластиной (исключая винчестеры Samsung) мы уже наблюдали в обзоре WD1200JB, то в этом обзоре я решил сравнить только три винчестера - WD1200BB, WD1200JB и IBM IC35L120AVVA07, то есть все существующие на этот момент винчестеры объёмом 120ГБ со скоростью вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту.
Да, только две фирмы осмелились выпустить винчестеры с тремя 40ГБ-пластинами - WD и IBM! С одной стороны, это говорит об их технологическом лидерстве, с другой - о том, что эти две фирмы не собираются в скором будущем обновлять свой модельный ряд. Во всяком случае, WD намекала на то, что до прихода на рынок SerialATA, новых дисков от WD мы не увидим...

Параметры винчестеров.

	WD 1200BB	WD 1200JB	IBM IC35L120AVVA
Емкость (Gb)	120	120	120
Интерфейс	ATA100	ATA100	ATA100
Скорость вращения (rpm)	7200	7200	7200
Объём буфера (MB)	2	8	2
Количество дисков	3	3	3
Количество головок	6	6	6
Rotational latency, ms	4.2	4.2	4.17
Average seek (read), ms	8.9	8.9	8.5
Track to track (read), ms	2	2	1,2
Full stroke, ms	21	21	15

Как видим, параметры WD1200BB и WD1200JB совпадают по всем пунктам, исключая, конечно, размер кэш буфера. Винчестер IBM имеет несколько более быструю механику, но поможет ли ему это - вот в чём вопрос!

Конфигурация стенда

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

Методика тестирования

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

UDMA33 - встроенный контроллер чипсета i440BX;
UDMA66 - контроллер Promise Ultra66;
UDMA100 - контроллер Promise Ultra100, интегрированный на ASUS CUBX-E.

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

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

Среднее время доступа

Проверка среднего времени задержки при обращении к случайному сектору проводилась, как обычно, в двух тестах - Winbench99 и HDTach:

Проверка подтвердила идентичность механической части у WD1200BB и WD1200JB, как, впрочем, и то, что у винчестера IBM головки двигаются немного пошустрее.

Устоявшаяся скорость линейного чтения

При тестировании WD1200JB выдаваемый им график линейного чтения имел настолько нестандартную форму, что полученные в качестве результата цифры DTR: Beginning и DTR: End явно не отражали реальной плотности записи на пластине WD1200JB. Теперь, имея на руках диск WD1200BB, мы можем узнать "настоящую" скорость линейного чтения с 40ГБ пластины от WD.

Почему же WD1200JB выдавал такой странный график линейного чтения - сложный вопрос. Возможно, в присланном нам сэмпле винчестера "обкатывалась" какая-нибудь экспериментальная прошивка... :)
По результатам же теста нужно признать, что WD установила новый рекорд по скорости чтения с пластины для IDE-винчестеров! Скорость чтения с пластины WD1200BB составила 49,2МБ/сек - великолепный результат!

HDTach 2.61

В тесте HDTach мы рассматриваем скорость винчестеров по трём подтестам. Первый из них - максимальная скорость чтения блока данных из кэша винчестера:

Как видим, по этому параметру вперёд выходит IBM 120GXP, который опередил винчестеры WD на трёх UDMA-протоколах.
Другой, не менее интересный параметр - средняя скорость чтения с пластины. Если тест Winbench даёт нам только максимальное и минимальное значение скорости чтения с пластины, то HDTach даёт нам гораздо более полезное среднее значение скорости.

По этому параметру оба винчестера от WD обгоняют IBM 120GXP.

А по средней скорости записи вперед опять выходит IBM 120GXP!
Что же, винчестеры примерно равны по своим качествам, и однозначного лидера в синтетических тестах выявить не удалось.

WinBench 99 1.2 Win98

Итак, что же покажут наши гиганты под Win98 (форматирование дисков производилось при помощи программы Paragon Partition Wizard).

Впереди, как и следовало ожидать - WD1200JB. Но на втором месте не WD1200BB, а IBM 120GXP, который сумел вклиниться между двумя дисками WD, причём его результаты ближе к результатам WD1200JB, чем к результатам WD1200BB.
Но, как и в предыдущий раз, IBM 120GXP не очень хорошо чувствует себя на UDMA33-протоколе.

А вот в Hi-End тестах IBM 120GXP опять обогнал WD1200JB, не говоря уже о WD1200BB. Правда, на UDMA33 опять вышла неувязочка...

Threadmark 2.0

В этом тесте измеряется скорость винчестера в многопоточном режиме. Как видим, все три винчестера справляются с тестом весьма успешно.

И опять IBM 120GXP опередил WD1200BB, но уступил WD1200JB. Однако, тенденция...

WinBench 99 1.2 FAT32

При смене операционной системы неприязнь к UDMA33 у IBM 120GXP прошла, как по мановению волшебной палочки. Неужели винчестеру не нравилась работа с 64КБ-блоками?
Результаты IBM 120GXP на UDMA33 выросли, но посмотрите, как прибавил WD1200JB на UDMA66/100:

Посмотрите, в какой громадный отрыв от обоих винчестеров с 2МБ кэш-буфером ушёл WD1200JB! Среди обычных винчестеров лидирует IBM 120GXP, в том числе и на UDMA33.

В Hi-End-тестах IBM 120GXP сумел подобраться к WD1200JB очень близко, но опередить монстра с 8МБ кэш-буфером не смог. Зато посмотрите, насколько IBM 120GXP опередил WD1200BB - почти на 13 процентов (UDMA100).

WinBench 99 1.2 NTFS

Под NTFS-ом винчестеры WD чувствуют себя превосходно, но и IBM 120GXP тоже делали в эпоху "засилья NTFS". :)

Поэтому я не удивлён, что расстановка сил не изменилась. Впереди - WD1200JB, на втором месте - IBM 120GXP, а замыкает тройку WD1200BB.

Но в Hi-End-тесте диску IBM 120GXP удалось почти невозможное! На UDMA100 IBM 120GXP сумел сравняться по скорости с WD1200JB, намного опередив WD1200BB. Но на остальных UDMA-протоколах IBM 120GXP оказался чуть медленнее WD1200JB, сохранив, впрочем, превосходство над WD1200BB.

Итак, по тестам WinBench винчестер WD1200BB всегда медленнее IBM 120GXP, исключая тесты под Win98 на UDMA33. Таким образом нам удалось выяснить, что громадный отрыв по скорости WD1200JB от остальных винчестеров достигнут за счёт использования кэш-буфера большего размера.
В то же время, скорость WD1200BB оказалась примерно равной скорости Maxtor D740X-6L.

Intel IOMeter

Заключительным аккордом в нашем тестировании являются тесты в IOmeter. Для начала, приведу результаты трёх винчестеров в трёх стандартных паттернах.

Результаты IOMeter.

	WD 1200BB	WD 1200JB	IBM IC35L120AVVA
Fileserver
1	69,30	77,00	75,24
4	74,26	82,06	82,35
16	95,92	104,96	107,01
64	114,49	123,28	126,66
256	129,51	137,24	143,48
Workstation
1	87,02	89,60	89,54
4	92,90	94,53	95,87
16	116,48	118,45	121,66
64	136,89	138,54	144,36
256	153,33	154,22	162,14
Database
1	78,75	83,70	75,01
4	82,05	87,51	81,37
16	101,61	108,56	104,73
64	119,83	126,28	124,17
256	132,43	139,42	140,91

Для облегчения восприятия переведём цифры в графику:

Только при queue (глубина очереди команд)=1 винчестер WD1200JB сумел опередить IBM 120GXP, но при дальнейшем увеличении нагрузки IBM 120GXP легко отрывается от обоих винчестеров WD. Отметим, что WD1200JB намного быстрее WD1200BB.

А в этом паттерне WD1200BB не сильно отстал от WD1200JB. Винчестер IBM 120GXP показал практически равную с WD1200JB скорость при queue=1 и опередил его при всех остальных режимах нагрузки.

А в этом паттерне винчестеры WD явно выглядят получше, особенно WD1200JB. Действительно, модель диска с 8МБ кэш-буфером оказалась быстрее IBM 120GXP во всех режимах, исключая queue=256. Но даже WD1200BB смог опередить IBM 120GXP при глубине очереди команд, меньшей четыре запроса! Паттерн Database отличается от двух предыдущих большей долей операций записи (33% от общего числа), и, возможно, неплохие результаты винчестеров WD свзязаны с лучшей реализацией алгоритмов отложенной записи.

Посмотрим, верно ли это предположение.
Как и в обзоре WD1200JB, был создан паттерн, в котором использовались 100% случайные 8КБ-блоки данных, а соотношение числа чтений/записей менялось от 100/0 до 0/100 c шагом 10.
Получились следующие результаты:

Сравнение алгоритмов отложенной записи.

	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
WD1200JB
1	72,51	74,58	76,93	80,87	85,58	90,48	95,63	103,05	112,48	123,60	131,55
4	81,16	81,12	82,73	85,46	88,75	92,48	97,11	104,30	112,76	123,64	131,33
16	108,50	106,49	106,89	107,40	108,62	109,84	111,81	114,23	118,96	125,72	132,38
64	131,71	127,74	126,01	126,14	125,40	126,22	126,08	127,73	130,10	133,87	138,34
256	152,00	144,87	141,38	139,14	137,60	137,88	138,53	140,63	144,78	150,90	162,36
WD1200BB
1	71,17	72,93	74,65	77,35	79,24	82,90	84,58	92,32	95,62	104,31	107,48
4	80,79	78,93	78,17	79,00	79,72	80,96	81,59	87,52	94,06	102,10	104,97
16	108,57	103,20	100,24	98,49	97,37	95,74	95,97	94,21	98,90	102,06	105,74
64	131,51	124,71	121,12	116,98	115,81	112,12	112,38	108,19	108,42	113,37	111,32
256	151,24	143,01	137,89	134,73	132,11	129,13	126,64	123,24	129,85	132,93	138,16
IBM 120GXP
1	77,53	76,04	74,69	73,84	73,36	73,87	75,07	77,91	82,16	89,52	105,31
4	85,48	83,59	81,95	80,27	78,67	77,47	77,23	78,92	82,76	89,49	104,66
16	112,75	109,22	106,26	103,22	99,28	94,29	89,85	86,73	86,94	90,56	104,82
64	133,64	129,50	126,02	122,49	118,64	113,57	108,56	104,16	101,80	101,19	108,96
256	150,50	146,66	142,90	139,48	135,03	130,43	126,35	122,70	121,20	121,52	126,47

Построим диаграммы при значениях глубины очереди команд в 1,16 и 256 запросов.

Отлично видно, что оба винчестера WD увеличивают скорость обработки запросов при увеличении доли операций записи. У винчестера IBM 120GXP рост скорости заметен только при достижении доли запросов на запись порога в 60 процентов. Отлично видно также и то, что WD1200JB, обладая большим по объёму кэш-буфером, чем у WD1200BB, значительно успешнее использует отложенную запись.
Кстати, скорость WD1200BB и IBM 120GXP в режиме RandomWrite (т.е. когда доля запросов на запись=100%) примерно одинакова.
Отметим также, что IBM 120GXP опережает по скорости винчестеры WD при доле запросов на запись, меньшей чем 20 процентов.

При увеличении глубины очереди команд до 16-ти запросов винчестер IBM немного прибавляет в скорости, но бороться с WD1200JB, при доле операций записи превышающей 20 процентов, не в состоянии. С WD1200BB же он успешно борется вплоть до ~45% отметки, а далее винчестер WD обходит его. Впрочем, в режиме RandomWrite винчестеры WD1200BB и IBM 120GXP опять показывают сходные результаты.

Апофеоз борьбы с фирмваре винчестеров - глубина очереди команд равна 256 запросов. В этом режиме IBM 120GXP еще немного ускоряется и отодвигает точки пересечения с графиками WD1200BB и WD1200JB вправо по шкале.
Обратите внимание на излом графика WD1200BB при достижении 70% доли операций записи - интересное явление. :)

Что же, как оказалось, винчестеры WD действительно отлично используют отложенную запись (и это, кстати, объясняет победы винчестеров WD в тестах с дефрагментацией диска), но у винчестера IBM лучше реализована сортировка очереди команд (изменение порядка исполнения команд) для создания более оптимального пути движения головок по пластинам.
Максимальную "пользу" от большего размера кэш-буфера у WD1200JB мы можем наблюдать в режиме RandomWrite.

Температура

Измерение температуры проводилось при помощи программы DTemp (для винчестра IBM) и инфракрасного термометра (для винчестеров WD) после 2,5 часов работы винчестеров в тесте IOMeter. В этом тесте винчестеры очень интенсивно работают актюатором, и можно считать, что они работают в максимальном для себя режиме с точки зрения тепловыделения.

Как ни странно, но все три трёхпластинных монстра оказались не очень горячими. Но дополнительное охлаждение им всё равно не помешает. Так, на всякий случай! :)

Выводы

По результатам проведённого тестирования можно сказать следующее:

Винчестер WD1200BB оказался медленнее IBM 120GXP во всех тестах, исключая тесты под Win98 в UDMA33.
Громадный отрыв по скорости в тестах Winbench у WD1200JB действительно достигнут за счёт большего объёма кэш-буфера и, естественно, фирмваре, его использовавшего.
В винчестерах WD очень хорошо реализованы алгоритмы отложенной записи.

Винчестер WD1200BB, как выяснилось, достаточно быстр, чтобы называться одним из быстрейших IDE-винчестеров. Его 40ГБ-пластина имеет феноменально большую плотность записи на треке, чего ранее не наблюдалось у винчестеров WD Caviar 7200 (как мы помним, диски WDxxxBB имели невысокую скорость чтения с пластины). Но, к сожалению, компания WD ничего не говорит о своих планах по переводу младших моделей семейства WD Caviar 7200 на 40ГБ пластину и, тем более, об оснащении всех своих винчестеров кэш-буфером большего объёма.

Таким образом, среди наиболее популярных объёмов винчестеров 40-80ГБ неоспоримым лидером по производительности является IBM 120GXP.
Ч.и.т.д. :)

Благодарим компанию ASBIS Москва за предоставленный винчестер IBM IC35L120AVVA07-0.