Жизнь за терабайтом: семь моделей дисков объёмом 1,5 и 2 ТБ

Введение

Если всего около трех месяцев назад мы только присматривались к первым дискам на 500-ГБ пластинах, то сейчас ситуация разительно изменилась: на полках в ассортименте появились полутора- и двухтерабайтные модели Samsung, Seagate и Western Digital. Правда, все они относятся к экономичным сериям со сниженной скоростью вращения пластин. До сих пор 7200 об/мин и 500-ГБ пластины имеют лишь диски Seagate Barracuda 7200.12, максимальный объем которых составляет 1 ТБ. Всем, кто желает иметь больший объем, приходится довольствоваться дисками с меньшей скоростью вращения шпинделя. Впрочем, в качестве второго накопителя в компьютере, на котором лишь размещены данные, эти диски подходят весьма успешно — особых скоростей от них при таком применении и не требуется, а вот меньшее энергопотребление и тепловыделение оказываются как нельзя кстати. По той же причине удачного сочетания высокого объема и малого тепловыделения эти диски весьма уместны в файловых серверах с невысокой нагрузкой и в бытовой технике (всегда приятнее иметь возможность записать два терабайта фильмов, а не один). Тем же, кто признает исключительно модели с 7200 об/мин, но при этом хочет получить еще и максимальный объем, ждать осталось недолго — судя по новостям, 2-ТБ модели Western Digital Caviar Black и новый диск Hitachi аналогичного объема с 7200 об/мин вот-вот появятся в продаже. Кстати, компания Hitachi стала единственной, кто решил начать производство дисков объемом более терабайта сразу с полноскоростных моделей — экономичных у них так и не появилось. Но пока «быстрых» моделей нет — самое время провести очередную черту и выяснить, каких высот достигло развитие жестких дисков больших объемов на данный момент.

Кстати, не такие уж они и медленные, современные диски с 5400 об/мин. Конечно, они всегда будут проигрывать моделям с большими скоростями вращения, но в текущий момент у них есть преимущество в виде пластин большего объема, которые хотя и не демонстрируют больших линейных скоростей, но все же за счет высокой плотности записи несколько компенсируют большее время отклика. Поясним: среднее время отклика измеряется на полном объеме, однако на практике мы обычно работаем лишь с крайне небольшой частью объема диска. Если информация на диске не подвержена чудовищной фрагментации, то данные, относящиеся к одной программе, будут находиться в пределах нескольких цилиндров. В результате, на дисках с большим числом пластин и большей поперечной плотностью (а как мы выяснили, именно такими и являются современные 500-ГБ пластины по сравнению с 333-ГБ) ширина цилиндра будет несколько меньше. Так, если сравнивать трехпластинные диски 1 ТБ и 1,5 ТБ, то у второго за счет большей плотности дорожек физическая ширина цилиндра с данными некоторого объема будет на треть меньше. То есть, зона с вашими 25 ГБ, занимаемыми операционной системой и часто используемыми программами, будет на треть уже. А это значит, что при одинаковой скорости перемещения головок их переходы с цилиндра на цилиндр, а значит, и доступ к данным, будут проходить быстрее на 500 Гб пластинах.

В этом обзоре вы увидите одновременно и 1,5-ТБ, и 2-ТБ диски. Моделей дисков объемом больше терабайта пока еще не так уж и много, чтобы разносить их в два разных обзора. Любопытно оценить, насколько сильно разнится стоимость хранения данных на них. На текущий момент гигабайт на полуторатерабайтных дисках обходится лишь чуть дороже трех рублей, в то время как на рекордных по объему двухтерабайтниках стоимость хранения составляет в среднем около пяти рублей. Так что к выбору диска надо подходить весьма тщательно, здраво взвешивая, нужен ли вам максимальный объем или приемлемая стоимость хранения данных.

Участники тестирования

Samsung EcoGreen F2, 1,5 TБ: HD154UI

Открывает наш смотр участников диск Samsung из новой серии EcoGreen F2, ставшей одной из первых появившихся на рынке серий с 500-ГБ пластинами. Если предыдущая экономичная серия дисков этой компании появилась позже «обычной» F1 DT, то сейчас выход на новые объемы компания Samsung начала, как и остальные производители, с дисков с меньшей скоростью вращения. Впрочем, фирменные особенности дисков последних поколений все в наличии: контроль высоты полета головок, двухъядерный процессор, вибродатчик — да, без этого джентльменского набора обойтись уже нельзя, под разными названиями он присутствует в моделях всех производителей.

В отличие от остальных производителей, Samsung не выпускает 4-пластинных моделей, так что полтора терабайта являются максимальным объемом. Зато в ассортименте компании, помимо попавшей к нам в руки модели с 32 МБ буферной памяти, присутствуют и модели с буфером 16 МБ.

Seagate Barracuda 7200.11, 1,5 TБ: ST31500341AS

Единственным участником с 7200 об/мин в этом обзоре стал уже довольно «пожилой» диск Seagate Barracuda 7200.11. По большому счету, этот диск относится к переходному поколению — объём 1,5 ТБ в нем достигнут не на трех пластинах, а на четырех, с соответственно меньшей плотностью (не 500, а 375 ГБ на пластину). Для нас же он является некой базовой точкой отсчета, с которой мы и будем сравнивать остальных.

Seagate Barracuda LP, 2 TБ: ST32000542AS

Как и другие производители, некоторое время назад компания Seagate выпускала диски с 5400 об/мин, например, Seagate U6. Правда, тогда за счет сниженной скорости достигали не экономичности, а меньшей цены и большей надежности вместе, как и сейчас, с меньшей шумностью. Потом выигрыш в цене исчез, поднялась надежность, сменились подшипники — и диски с 5400 об/мин оказались невостребованы на рынке и исчезли, поскольку выпускать большие серии, включающие в себя, в том числе, и диски малых объемов, разнообразных моделей с 7200 об/мин оказалось для производителей экономически выгоднее. И вот сейчас, вслед за остальными, компания Seagate снова возобновила выпуск моделей с меньшей скоростью вращения.

Правда, в этот раз она пошла своим путем — скорость вращения пластин в ее новой серии Barracuda LP составляет не 5400 об/мин, а 5900 об/мин. В принципе, ничего особенного в этом нет — ведущее к современным значениям историческое развитие скоростей 4200-5400-7200 об/мин представляет собой не более чем просто круглые значения: 70-90-120 об/с. Более того, скорость вращения пластин является не каким-то намертво зафиксированным параметром, а слегка плавает от одного конкретного экземпляра к другому (обычно в пределах ±20 об/мин), а в стародавние времена встречались модели с такими забавными паспортными значениями как, например, 3524 об/мин. Впрочем, вряд ли, выбирая скорость для новой серии, компания Seagate хотела просто отличиться цифрой. Наиболее вероятно, что возможностей имеющейся платформы попросту не хватало, чтобы создать диск с высокой плотностью записи, числом пластин более двух и 7200 об/мин, а вот на 5900 об/мин — вполне. Небольшое же преимущество над конкурентами по скорости вращения пластин обеспечивает, в теории, чуть большую линейную скорость и меньшее время отклика, при прочих равных. А какой маркетинговый отдел откажется от столь ценного подарка?

Как бы то ни было, теперь у компании Seagate есть чем ответить конкурентам — в их ассортименте появились экономичные диски больших объемов. Кстати, «LP» в названии серии обозначает «Low Power», а вовсе не «Low Profile», как зачастую кажется специалистам по компьютерной технике с большим опытом, знакомым со старыми наименованиями моделей жестких дисков и привыкших видеть аббревиатуру «LP» на картах расширения.

Western Digital Caviar Green, 2 TБ: WD20EADS

Двухтерабайтный Western Digital был первым (и некоторое время единственным) диском такого объема, появившимся в розничной продаже. Нам он уже хорошо знаком по предыдущей статье, но в этот раз у него значительно больше конкурентов.

Western Digital Caviar Green, 1,5 TБ: WD15EADS

Одним из таких конкурентов стала и модель Western Digital объемом 1,5 ТБ. От своего более объемного собрата она в магазинах выгодно отличается сравнительно щадящей ценой (правда, на текущий момент диск Samsung все же дешевле). Как и 2-ТБ модель, этот диск существует только в варианте с 32 МБ буферной памяти.

Если заглянуть в приводимые производителем характеристики серии, то можно заметить крайне любопытный факт: вес этой модели точно такой же, как и у 2-ТБ модели. Так что очень даже возможно, что этот диск построен не на трех полноценных пластинах, а на четырех, но уменьшенной емкости (или с отключенными головками). Мы, конечно, свечку не держали, но подобный ход вполне логичен: если пластин по 500-ГБ мало и выход годного продукта с производственных линий невелик, то все остальное лучше не выбрасывать, а форматировать на меньшую емкость. В сочетании с результатами теста чтения в IOMark это привело нас к решению поставить в технических характеристиках этому диску именно четыре пластины и восемь головок. Впрочем, мы всегда готовы изменить свое мнение, если встречные возражения будут достаточно аргументированы.

Western Digital AV-GP, 2 TБ: WD20EVDS

Свой ранний вывод на рынок 2-ТБ моделей компания Western Digital решила использовать по полной программе, поэтому вслед за серией настольных моделей расширению подверглась и серия AV-GP, предназначенная для установки в бытовую технику. Ключевым отличием этой серии является прошивка — по заверениям компании, она оптимизирована под одновременное воспроизведение диском до двенадцати потоков видео в формате HD. Некоторое время назад в наши руки уже попадал специализированный диск (это был Seagate SV35.3 объемом 1 ТБ, и его результаты по сравнению с «обычными» настольными дисками совсем не впечатляли. Посмотрим, что мы увидим в данном случае.

Компания Western Digital заявляет об использовании в дисках серии AV-GP специальной технологии «PWL» (Preemptive Wear Leveling). Ее суть состоит в том, что диск регулярно проводит над поверхностью пластин головками. По утверждениям компании, это призвано снизить неравномерность износа пластин, свойственного дискам, применяющимся для работы с видеопотоками. К сожалению, Western Digital не раскрывает подробностей, а из имеющихся данных нам непонятно, как простая проводка коромыслом подвеса с головками над поверхностью повлияет на износ пластин. Может, головки при этом все-таки работают, считывая и записывая данные обратно?

Western Digital RE4-GP, 2 TБ: WD2002FYPS

Завершает нашу сегодняшнюю подборку дисков еще один Western Digital. С новыми пластинами компания решила запустить и новую серию экономичных дисков для RAID-массивов, получившую название RE4-GP. Правда, на текущий момент серия состоит лишь из одной 2-ТБ модели, но и она сама по себе уже крайне интересна.

Во-первых, помимо всех прочих характерных для серверных дисков Western Digital технологий, в ней мы встречаем «RAFF» (Rotary Acceleration Feed Forward). Данная технология призвана минимизировать воздействие вибрации, создаваемой несколькими дисками в стойке. Подробно почитать о том, как это происходит, можно прочитать в соответствующем документе, мы же хотим ваше внимание на любопытный факт. Если раньше воздействие вибраций учитывалось лишь на высокоскоростных дисках Raptor с их десятью тысячами оборотов в минуту, то теперь даже на вдвое более медленных дисках от нее сложно отмахнуться из-за значительно возросшей поперечной плотности — даже незначительные воздействия на диск сбивают головку с нужной дорожки.

Второй же особенностью новой серии стал увеличенный до 64 МБ объем буферной памяти. Да, перед нами очередной шаг по ее увеличению: два мегабайта в свое время сменились восемью, потом им на смену пришли шестнадцать, сейчас же самым распространенным объемом является 32 МБ. И вот, 64 МБ. С одной стороны, кэша много не бывает, с другой — его надо уметь использовать, а еще очень неплохо, если поиск в нем данных не занимает неприлично большое время. Даст ли данное увеличение заметное превосходство диску — увидим, ведь у нас есть очень схожий WD20EADS.

Ну вот, снаружи посмотрели, об особенностях поговорили, пора оценить в деле, но сперва традиционно приведем характеристики и версии прошивок участников:

Обратите внимание — мы по-прежнему используем диск Seagate Barracuda 7200.11 с опасной версией прошивки. При попытке обновиться нам заявляют, что, согласно серийному номеру, наш диск проблемам не подвержен. Что характерно, он честно это подтверждает, продолжая без проблем работать, работать и работать.

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, кроме IOMark и исследования времени дефрагментации, накопители подключались к контроллеру Promise SATA300 TX4302, установленному в слот PCI-X и работали при активированной поддержке NCQ.

Привычно просим простить нас за использование на протяжении обзора сокращенных наименований дисков — честное слово, тяжко постоянно пользоваться громоздкими конструкциями полных названий.

IOMark

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

График чтения Samsung EcoGreen F2, 1,5 ТБ
График чтения Seagate Barracuda 7200.11, 1,5 ТБ
График чтения Seagate Barracuda LP, 2 ТБ
График чтения Western Digital AV-GP, 2 ТБ
График чтения Western Digital Caviar Green, 1,5 ТБ
График чтения Western Digital Caviar Green, 2 ТБ
График чтения Western Digital RE4-GP, 2 ТБ

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

Рекордсменом по-прежнему является Seagate 7200.11 — 7200 об/мин дают ему в данном тесте непреодолимое преимущество. Впрочем, занявший второе место Seagate LP также очень и очень неплох: 120 МБ/с — это очень хороший результат, тем более, для диска с уменьшенной скоростью вращения пластин. Дали ли ему лишние 500 об/мин выигрыш относительно других «экономичных» дисков? Да, но крайне небольшой. Если не полениться и посмотреть на сами графики, то видно, что очень внушительные скачки скорости у всех представленных моделей, вызванные тем, насколько удачными получились пары «поверхность головка» во время форматирования, вполне способны свести такой выигрыш к незаметному.

И все же, даже при таких колебаниях скоростей один из графиков привлек к себе наше особенное внимание, поскольку явно выпадал из общей картины. Мы говорим о Western Digital Caviar Green объемом 1,5 ТБ. Обычно при использовании полноразмерных пластин скорость в начале диска примерно в два раза больше, чем в конце. Здесь же мы явно видим, что скорость в конце явно слишком высока. Скорее всего, это как раз последствия того, что в диске используется избыточное количество пластин, отформатированных не на полный объем, а лишь на более быстрые зоны.

А как обстоят дела в работе с буферной памятью?

Скорости работы с буфером Samsung EcoGreen F2, 1,5 ТБ
Скорости работы с буфером Seagate Barracuda 7200.11, 1,5 ТБ
Скорости работы с буфером Seagate Barracuda LP, 2 ТБ
Скорости работы с буфером Western Digital AV-GP, 2 ТБ
Скорости работы с буфером Western Digital Caviar Green, 1,5 ТБ
Скорости работы с буфером Western Digital Caviar Green, 2 ТБ
Скорости работы с буфером Western Digital RE4-GP, 2 ТБ

При работе с буферной памятью все диски Western Digital демонстрируют схожий характер и несколько отстают по максимальным значениям от конкурентов. Но, как всегда, основные различия заключаются в графиках, а именно — в работе с большими блоками. Лучше всех здесь выглядит Samsung: у него нет ни значительных падений, ни внушительного отставания скорости записи от чтения — все очень опрятно и красиво.

У дисков Western Digital ситуация чуть хуже — запись несколько больше, чем хотелось бы, отстает по скорости от чтения и подвержена периодическим флуктуациям. Любопытно, что среди моделей этой компании выделился RE4-GP — у него на очень больших блоках появились внушительные провалы. Что это, недоработанность новой прошивки, вызванная адаптацией под увеличившийся объем памяти?

Диски Seagate снова не радуют: 7200.11 привычно демонстрирует очень значительное падение скорости на блоках более 256 секторов (128 кБ): чтение падет до 150 МБ/с, а запись и вовсе до 100 МБ/с, то есть, фактически, влияние буфера пропадает, поскольку скорость соразмерима со скоростью записью на пластины. В новом LP ситуация стала заметно лучше: исчезли резкие скачки, на больших блоках чтение не падает ниже 200 МБ/с, да и запись держится на вполне приличных 150 МБ/с. И все же, пример Samsung показывает, что запасы для работы над прошивкой еще явно есть.

IOMeter: Sequential Read & Write

После тестов низкого уровня перейдем к тестам в IOMeter. Первыми, как всегда, будут последовательные операции. В данном тесте на жесткие диски 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

Все тот же Seagate 7200.11 демонстрирует максимальную скорость и в этом тесте, но вот на малых блоках он проигрывает всем новым дискам, кроме Samsung, который к максимальной скорости идет ну очень уж неспешно. Правда, она у него чуть выше, чем у трех из четырех моделей Western Digital. Четвертая же модель, которой стал RE4-GЗ, приятно выделяется на фоне собратьев чуть большими скоростями во всем диапазоне.

Что же касается Seagate LP, то он оказался лучшим из экономичных дисков — видимо, дополнительные 500 об/мин все же дают о себе знать.

Смена типа последовательных операций с чтения на запись не приносит ничего принципиально нового — перед нами все те же лидеры в лице двух дисков Seagate, все тот же значительно отстающий на малых блоках Samsung.

IOMeter: Disk Response Time и IOMark: Average Positioning Speed

Для измерения времени отклика мы в течении десяти минут при помощи IOMeter отправляем на диски поток запросов на чтение или запись блоков данных по 512 байт при глубине очереди исходящих запросов, равной единице. Количество запросов, обработанных накопителем, превышает шестьдесят тысяч, так что мы получаем устоявшееся время отклика накопителя, не зависящее от объема его кэш-буфера.

На чтении майку лидера забирает Western Digital RE4-GP: похоже, что компания не изменила своей практике выжимать из головок серверных серий все возможное, поскольку 14 мс отклика являются просто великолепным результатом для дисков с 5400 об/мин. Второе место, отстав от лидера на 0,5 мс, занял Seagate LP. Неплох и 2-ТБ WD Caviar Green — войдя в тройку лидеров, он сумел обогнать даже Seagate 7200.11, несмотря на большую скорость вращения последнего. А вот полуторатерабайтная модель и диск для бытовой техники разочаровали — их результаты весьма скромны. В случае AV-GP мы склонны предположить специальное небольшое замедление головок производителем, ведь именно они издают наибольший шум, а от бытовой техники обычно ожидают минимального уровня шума.

На записи лидер все тот же: похоже, что своими 64 МБ буферной памяти Western Digital сумел очень эффективно воспользоваться для кэширования запросов — отклик, по сравнению с чтением, упал более чем в два раза. Среди остальных результатов стоит отметить разве что запредельное время отклика у Seagate 7200.11 — как мы знаем по прошлым тестам, это связано с тем, что на мелких блоках электроника этого диска попросту «захлебывается».

Следующий тест — сравнение по средней скорости позиционирования головок. Вычисление этой характеристики 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. То есть, фактически, получаем то расстояние в гигабайтах, которое головки диска могут преодолеть за секунду. Полученные результаты усредняются и сравниваются.

Здесь мы видим явное преимущество 2-ТБ моделей — даже Western Digital AV-GP с его явно замедленными, как следует из предыдущего теста, головками оказывается лучше всех полуторатерабайтных моделей. Заметьте, что решающую роль играют не пластины высокой плотности (точно такие же стоят и в Sasmung) и не четырехпластинный дизайн (его мы видим у Seagate 7200.11), а именно сочетание этих двух факторов. Низкое время отклика, как следствие высокой скорости головок, тоже будет не лишним — именно оно вывело Western Digital RE4-GP в лидеры.

IOMeter: Random Read & Write

Оценим теперь зависимости производительности дисков в режимах чтения и записи с произвольной адресацией от размера используемого блока данных. При этом предлагаем ограничиться лишь производительностью работы с малыми блоками, измеренной в количестве операций в секунду — на больших блоках, как мы уже неоднократно убеждались, все решают скорости линейных операций.

Начнем с чтения.


Результаты IOMeter: Random Read, операций/с

На чтении малых блоков, как всегда, интересного мало — все диски выстраиваются в полном соответствии со временем отклика — чем оно ниже, тем больше производительность.


Результаты IOMeter: Random Read, МБ/с

На блоках побольше диски ведут себя схоже — разница начинает проявляться при размерах блока 2 МБ и больше, когда уже начинает сказываться скорость последовательных операций. Как и следовало ожидать, в этом случае лучшими оказываются диски Seagate, причем 7200.11 несколько быстрее LP.


Результаты IOMeter: Random Write, операций/с

Огромный, по сравнению с остальными, кэш и быстрые головки дают более чем видимое преимущество Western Digital RE4-GP — с записью малых блоков со случайной адресацией этот диск справляется просто великолепно. Остальные экономичные диски идут плотной группой, из которой в лучшую сторону чуть выделяется 1,5-ТБ диск Western Digital, и настолько же в худшую — Samsung.


Результаты IOMeter: Random Write, МБ/с

С увеличением размера блока преимущество Western Digital RE4-GP постепенно сходит на нет, и в итоге за счет большей линейной скорости его обходит Seagate 7200.11.

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 следующей ссылке: Результаты IOMeter: Database.

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

Даже на минимальной глубине очереди команд нам предстает довольно интересная картина. Western Digital RE4-GP явно опережает остальные диски, причем как на чтении, так и на записи: в первом случае сказывается великолепная скорость движения головок, а во втором — огромный кэш. Остальные накопители легли довольно плотной группой, но все же на записи весьма скромными результатами выделился Samsung, а на чтении — Western Digital AV-GP и полуторатерабайтный Caviar Green. И если результаты первого можно объяснить малой скоростью движения головок, то что происходит со вторым при чистом случайном чтении, нам абсолютно непонятно.

Увеличение глубины очереди до шестнадцати команд приносит еще одну порцию неожиданностей. WD RE4-GP по-прежнему вне конкуренции на записи, но неожиданно уступает лидерство на чтении. Причем не только дискам Seagate с большей скоростью вращения, но и двухтерабайтному Caviar Green. Полуторатерабайтный собрат последнего снова на чтении оказывается хуже всех. По суммарному же итогу со всех нагрузок последнее место достается диску Samsung.

На больших нагрузках картина еще более обостряется: на записи Western Digital RE4-GP и не собирается подпускать к себе никого, но вот с увеличением доли запросов на чтение он постепенно уходит на последнее место. Лидирует же на чтении Seagate 7200.11, вполную к которому все время держатся WD Caviar Green, из пары которых все также на чистом чтении выбивается полуторатерабайтная модель. Ну а Samsung в этом соревновании явно не в силах бороться — серверные нагрузки не для него.

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

Samsung EcoGreen F2 по своему характеру весьма напоминает настольные F1 DT — перед нами все те же знакомые слабые алгоритмы NCQ, очень скромная отложенная запись и вызывающее навязчивые мысли о «задушенности» головок поведение на при превосходстве запросов на чтение.

Сравнение между собой дисков Seagate вызывает противоречивые чувства. С одной стороны, у них все в наличии, а то, что результаты Barracuda LP с 5900 об/мин очень схожи со значениями, продемонстрированными Barracuda 7200.11, идет новому диску в явный и жирный «плюс». Но при этом на средних нагрузках у экономичного диска наблюдаются порой такие провалы, что прошивку хочется отправить на переработку — c переупорядочиванием запросов у нее явно не все в порядке, в отличие от предшественника.

Диски Western Digital Caviar Green демонстрируют, в целом, одинаковое поведение, за исключением одного момента: на всех глубинах очереди у 1,5-ТБ модели в случае чистого чтения производительность неожиданно оказывается заметно ниже. Судя по всему, это именно особенность прошивки, то ли ошибочная, то ли специальная.

Western Digital AV-GP также демонстрирует сходство с другими дисками этой компании по поведению, но его хочется охарактеризовать как «спокойный»: у него очень скромная отложенная запись и слабо проявляющие себя алгоритмы NCQ.

Наконец, RE4-GP. Его поведение разительно отличается от других дисков: у него просто потрясающая отложенная запись — 64 МБ памяти в нем явно не только для красивой цифры. Но вот переупорядочивания запросов в в нем не наблюдается в принципе. В принципе, для диска, предназначенного для работы в составе массивов, это не так уж и печально — переупорядочиванием запросов в этом случае занимается сам RAID-контроллер, а отсутствие NCQ в диске лишь снимет возможные проблемы. И все же, видеть диск вообще без NCQ в 2009 году крайне непривычно. Именно из-за этого он и проигрывает остальным на всех глубинах очереди, кроме единичной.

IOMeter: Webserver, Fileserver и Workstation

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

Напомню, что в «Webserver» и «Fileserver» эмулируется работа накопителя в соответствующих серверах, в то время как в «Workstation» мы имитируем работу диска в режиме нагрузки, типичной 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

В случае нагрузки, состоящей исключительно из запросов на чтение, явное лидерство захватывают диски Seagate, причем новичок с 5900 об/мин лишь крайне незначительно отстает от своего предшественника с его 7200 об/мин. Все диски Western Digital идут достаточно плотной группой. WD RE4-GP в ней явно лидирует на малых нагрузках за счет быстрых головок, но из-за отсутствия NCQ у него с ростом глубины очереди производительность растет крайне незначительно, в результате чего на больших глубинах он откровенно проигрывает своим собратьям. Что же касается диска Samsung, то он крайне слаб по сравнению с остальными.

А вот появление пускай даже сравнительно небольшой доли запросов на запись выводит на малых нагрузках Western Digital RE4-GP в лидеры. Еще бы, с его крайне мощным кэшированием. На больших нагрузках все по той же причине отсутствия NCQ он уже не блещет — здесь первое место достается Seagate 7200.11. Любопытно, что на этот раз с ним вовсю борется не его экономичный собрат, ушедший в отстающие диски, а двухтерабайтный «зеленый» WD, причем разница производительности у них минимальна. И снова хуже всех выступает Samsung.

Наш итоговый рейтинг в результате все же отдает первое место Western Digital RE4-GP.

Дальнейшее увеличение доли запросов на запись и уменьшение глубины очереди в нагрузке «Workstation» приводит к тому, что WD RE4-GP выходит на первое место. Следом за ним идет Seagate 7200.11, за которым, с заметно меньшими результатами, стоит его экономичный собрат по фирме.

Обратите внимание на 1,5-ТБ Western Digital Caviar Green: на минимальной глубине очереди у него резкий провал производительности — сказывается то самая особенность поведения, которую мы видели в «Database».

Уменьшение рабочей зоны теста до 32 ГБ резко выводит вперед диски с большими скоростями вращения. Так, Seagate LP явно опережает всех остальных, но не в силах догнать своего предшественника. Среди моделей с 5400 об/мин большими результатами снова выделяется WD RE4-GP, и снова заметно медленнее остальных оказывается Samsung.

Ну что ж, краткие итоги таковы: WD RE4-GP очень хорош, но его способности полностью раскроются лишь в составе массива, в качестве одиночного диска лучше все же выбрать Segate LP. А Samsung по-прежнему крайне слаб на любых серверных нагрузках — хочется надеяться, что будущие серверные версии дисков будут в этом плане посильнее.

IOMeter: Multi-threaded Read & Write

Данный тест позволяет оценить поведение жестких дисков 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 посмотреть 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-threaded Read
Результаты IOMeter: Multi-threaded Write

На многопоточном чтении тенденции увидеть крайне несложно. Лидеров у нас здесь два: Seagate LP и Western Digital RE4-GP. Любопытно, но оптимизированный, по заявлению производителей, под многопоточную нагрузку WD AV-GP никак этого не проявляет — в данном тесте он всего лишь замыкает группу середнячков.

И снова, в очередной раз приходится с грустью отмечать, что текущая прошивка дисков Samsung абсолютно не умеет распознавать многопоточную нагрузку, «сваливаясь» на ней в случайное чтение с соответствующими крайне низкими результатами.

На многопоточной записи ситуация и вовсе простая — все диски с ней достаточно успешно справляются. Если же пытаться выделить лидеров, то ими становятся (с очень небольшим перевесом над остальными) Samsung и WD RE4-GP. Последний, по всей видимости, снова воспользовался своим огромным кэшем, поскольку остальные три диска этой же фирмы демонстрируют схожие, чуть меньшие результаты.

FC-Test

Следующим в нашей программе тестирования идет FileCopy Test. На жестком диске создаются 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.

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

На создании файлов явным лидером стал Western Digital RE4-GP, причем особенно хорошо заметно его преимущество на смешанном наборе файлов «Install». Лучше других с этим заданием справился и Samsung, но его преимущество заметно лишь на больших файлах.

Явными же проигравшими на записи файлов стали диски Seagate. Даже модель с 7200 об/мин заметно отстает от конкурентов, а уж новый Barracuda LP стал еще медленнее.

Но диски Seagate берут реванш на чтении файлов, где на всех нагрузках оказываются лучшими. Причем Barracuda LP, пропустившая вперед своего предшественника с большей скоростью вращения пластин, ощутимо быстрее занявшего третье место Samsung.

На копировании в пределах раздела у нас два лидера. На больших файлах в «ISO» они идут вровень, в «Install» побеждает серверный Western Digital, зато на мелких файлах в «Programs» лучшим уже оказывается Samsung.

Любопытно сложилась судьба дисков Seagate — на больших файлах в «ISO» они очень заметно отстали от всех конкурентов, зато на остальных наборах их проигрыш минимален.

Схожая, но более яркая картина наблюдается и при увеличении дальности копирования. Лидеры те же, но Samsung скорее уже в отстающих в «Install» и не демонстрирует очень уж большого выигрыша в «Programs». Что же касается дисков Seagate, то их отставание теперь заметно на всех нагрузках, причем новый Barracuda LP еще и чуть проигрывает более старому 7200.11.

PCMark 2004 / 2005

Ну а теперь сравним работу жестких дисков в тестовых пакетах PCMark. Поскольку в PCMark 2005 версии часть тестов повторяет аналогичные из 2004, (причем не только по названиям, но и по результатам, как мы многократно убеждались), то мы оставили из PCMark 2004 лишь один тест — уникальный для этого пакета «File Copyng», в котором оценивается работа диска при копировании некоего набора файлов. Остальные тесты таковы: «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.

Тест в PCMark далеко не всегда повторяет результаты FC-Test, но сегодня они единодушны: Western Digital RE4-GP на копировании лучший, следом за ним идет Samsung, а проигрывают копирование диски Seagate.

На запуске операционной системы явно большими результатами выделяются диски Seagate, причем LP чуть-чуть, но все же опережает своего предшественника, несмотря на меньшую скорость вращения пластин. Остальные же диски пришли к финишу весьма плотной группой.

А вот с загрузкой приложений лучше других справляется серверный Western Digital. Второе место достается единственному в этом обзоре диску с 7200 об/мин, а на третье выходит Barracuda LP.

На нагрузке, типичной для обычного использования компьютера, за звание лидера борются Seagate 7200.11 и Western Digital RE4-GP. Точно такая же упорная борьба развернулась за третье место между Seagate LP и Western Digital AV-GP, который неожиданно обогнал своих «зеленых» собратьев.

Сканирование на вирусы крайне чувствительно к каким-то особенностям работы механизмов кэширования, и здесь, в очередной раз, диски Seagate демонстрируют лучшее поведение, причем новый Seagate LP явно прибавил скорости по сравнению с предшественником. Все диски Western Digital ушли на последние места, причем модель с 64 МБ буферной памяти пропустила вперед два других 2-ТБ диска.

А вот запись файлов в PCMark явно отличается от того, что мы видели в FC-Test. Здесь на первое место выходит Seagate 7200.11, абсолютно не желающий демонстрировать каких-либо падений скорости. На второе место прорвался Samsung, сумевший оттеснить вниз разогнавшегося (но все же недостаточно) Seagate LP.

Итоговое распределение призовых мест по мнению 2005 версии тестового пакета следущее: Seagate 7200.11 — лучший, Barracuda LP чуть хуже, а бронзу получает Western Digital RE4-GP.

PCMark Vantage

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

Ну и кратко о подтестах:

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 Windows 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.

В данном тесте, эмулирующем многопоточную нагрузку, явно лучшими результатами отличаются два диска Seagate и Western Digital RE4-GP. А вот якобы оптимизированный под многопоточную нагрузку WD AV-GP снова ничего особенного собой не представляет.

Та же троица дисков больше других придется по вкусу и любителям компьютерных игр. А вот кто разочаровывает в этом тесте — так это Samsung: он слишком уж отстает от конкурентов.

При загрузке изображений в фотогаллерею мы снова встречаем два диска, ставшие явными лидерами данного обзора — Western Digital RE4-GP и Seagate Barracuda LP. Что же касается отстающих, то там в явном одиночестве засветился Samsung.

На загрузке Windows Vista самым быстрым стал единственный диск с 7200 об/мин, следом за которым расположились ставшие уже привычными WD RE4-GP и Seagate LP. А на последнее место опять ушел Samsung — похоже, что операции с файлами являются его единственной сильной стороной.

На создании фильмов в тройке лидеров произошли некоторые изменения — Seagate 7200.11 вылетел из нее аж на последнее место, зато на второе место вышел Western Digital AV-GP — винчестеру, предназначенному для использования в бытовой видеоаппаратуре, фильмы явно пришлись по нраву.

В этом тесте, крайне чувствительно к каким-то особенностям кэширования, продукция Seagate традиционно занимает лидирующие места. Так стало и на этот раз, но на первое место с внушительным отрывом вышел Samsung — его кунфу, то есть, простите, алгоритмы кэширования, оказались сильнее.

Очередной тест и снова привычная тройка лидеров из серверного диска Western Digital и двух моделей Seagate. Впрочем, остальные модели, за исключением Samsung, отстают крайне незначительно.

Ту же тройку мы видим на первых местах и при нагрузке, характерной для загрузки приложений. Обратите внимание: лучшие диски нового поколения, при всей своей экономичности, уже в который раз весьма успешно борются с Seagate 7200.11.

Итоговая раздача призовых слонов оказалась довольно любопытна. Первое место все же досталось диску экономичному диску Seagate LP, чуть-чуть (буквально на один процент) опередившему Western Digital RE4-GP. На третье место ушел диск прошлого поколения,Seagate 7200.11, с большей, чем у остальных, скоростью вращения. Любопытно, что WD AV-GP несколько вырвался вперед по сравнению с еще тремя экономичными дисками, двумя WD Caviar Green и Samsung EcoGreen, с практически равными результами занявшими последние места.

Дефрагментация

Похоже, что данный тест быстродействия, максимально приближенный к реальным условиям, надолго прописался в нашей методике. Мы говорим от тесе 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 жёсткие диски. Исследуемые диски подключаются на SATA-контроллер материнской платы, режимом работы которого (AHCI или Standard SATA) мы управляем из BIOS материнской платы. На компьютере запускается скрипт для FC-Test, вызывающий консольную версию программы-дефрагментатора Perfect Disk 8.0 и регистрирующий время начала и окончания процесса дефрагментации. Таким образом, каждый диск тестируется дважды — на контроллере с поддержкой AHCI и без неё. Более подробно о таком тестировании вы можете почитать в посвященной ему статье.

С крайне незначительным перевесом над большинством соперников, но все же лидером в данном тесте становится Western Digital RE4-GP — похоже, что высокая плотность и быстрые головки помогли ему и на этот раз. Явными отстающими стали два диска Seagate (причем результаты Barracuda LP откровенно печалят своими значениями) и WD Caviar Green, у которого наметились проблемы с драйверами с поддержкой AHCI.

Тест в Winrar

Наконец, мы хотим представить вашему вниманию еще один показавшийся нам интересным 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 директориях. Состав этих файлов абсолютно будничный: документы в разных форматах и изображения. Все это происходит на исследуемом жестком диске. Обычно, WinRar применяют при исследовании производительности процессоров, но если поставить минимальную степень компрессии и использовать огромное количество файлов, то, возможно, он окажется подходящим тестом для сравнения дисков между собой — какое-то влияние их быстродействие на скорость архивации ведь должно оказывать. Мы уже опробовали этот тест на 2,5-дюймовых дисках и просто не могли не применить его к 3,5-дюймовым.

В тесте на упаковку данных мы видим поразительное сходство результатов — пять из семи дисков пришли к финишу с практически равными результатами. И даже два отставших от остальных диска, которыми стали неоднократно выходившие на первые места за время тестирования Western Digital RE4-GP и Seagate LP, демонстрируют не столь уж большое отставание. Похоже, что этот тест даже при наших щадящих настройках более чем чувствителен к производительности процессора и почти безразличен к скорости дисков.

Совсем иное дело — тест на распаковку данных. Здесь каждый диск немного, но отличается от остальных, а разница между лидером и аутсайдером доходит до двадцати процентов. Что же касается конкретики, то первое место достается Western Digital RE4-GP, похоже, удачно воспользовавшимся на записи множества мелких файлов своим большим кэшем. Последние же места достались дискам Barracuda LP и WD AV-GP.

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 включении диска электроника, потребляющая по линии 5 В, у всех моделей демонстрирует примерно равный аппетит, несколько большим результатом выделился лишь WD RE4-GP с его 64 МБ буферной памяти. А вот по линии 12 В у нас наметились два явных антигероя — диски Seagate. Хочется надеяться, что они больший ток требуют исключительно ради более быстрой раскрутки пластин.

При отсутствии нагрузки диски с меньшими оборотами в полной мере оправдывают себя в роли экономичных — по сравнению с Seagate 7200.11 даже худший из них отличается на два ватта в лучшую сторону. Отдельно хочется отметить успехи Seagate LP — несмотря на чуть большую, по сравнению с другими экономичными моделями, скорость вращения, он оказался в тройке лидеров по потреблению, несколько проиграв лишь двум дискам Western Digital. В данном случае нас несколько заинтриговал один момент: а что делают остальные два диска компании Western Digital, что их потребление по линии 5 В в два раза выше, чем у одноклассников?

На чтении со случайным доступом электроника работает по минимуму, зато механика задействована по полной программе. Для диска с 7200 об/мин это вылилось в дополнительные полтора ватта энергопотребления (а значит, и греется он настолько же больше). Чуть лучшими, чем у остальных, результатами здесь выделились диски с замедленными головками — Western Digital AV-GP и полуторатерабайтный Caviar Green.

В данном тесте в работу вступают механизмы отложенной записи. Как следствие, диски Seagate начинают положительно выделяться по потреблению тока с линии 5 В, но при этом ощутимо проигрывают на линии 12 В. По суммарному итогу победителем становится Samsung, а на последнее место уходит WD RE4-GP.

На последовательном чтении все основные различия наблюдаются на линии 12 В, где нет явно выделяющихся победителей, зато есть проигравшие. Точнее, проигравший — им стал на полтора ватта более прожорливый, чем конкуренты, старенький Seagate 7200.11 с его повышенной скоростью вращения.

На последовательной записи мы видим схожую картину по итоговому энергопотреблению — в проигравших снова диск с повышенной скоростью вращения пластин. Правда, стоит отметить пару фактов. Так, WD Caviar Green неплохо экономит на линии 12 В, но при этом более прожорлив на 5 В. Радуют результаты Seagate LP — несмотря на то, что у него чуть большая, чем у других экономичных дисков, скорость вращения, его энергопотребление более чем заслуживает эпитета «скромное».

Подведение итогов

Пожалуй, наиболее ярким и запоминающимся в этом тесте был Western Digital RE4-GP. Сочетание быстрых головок, огромного буфера в 64 МБ (заметьте, успешно используемого) и интересной прошивки однозначно выводит его в лидеры серверного направления. Причем наилучшие результаты он будет демонстрировать в составе массивов, поскольку «одиночные» диски этой модели будут страдать из-за отсутствия NCQ.

Приятно удивил Seagate Barracuda LP — приход этой компании в сектор экономичных дисков оказался достаточно успешным. Диск сложно назвать выдающимся, но в целом, по сочетанию своих свойств, он является удачным компромиссом между производительностью, шумностью и энергопотреблением.

Пожалуй, нескольких отдельных слов заслуживает и Samsung EcoGreen F2 — этот диск не стал рекордсменом по производительности в качестве основного диска рабочей станции и уж вовсе не блистал в серверных нагрузках, но достаточно уверенно и, порой, лучше других справлялся с действиями над файлами. Так что мы вполне можем его рекомендовать в качестве диска для хранения больших объемов данных на домашнем компьютере.

Наконец, смутное впечатление оставил о себе Western Digital AV-GP. Эта модель, предназначенная для бытовой электроники, не выделилась ничем, кроме несколько замедленных головок.

Что же касается двух «зеленых» моделей Westrn Digital, то полуторатерабайтная модель показалась несколько медленноватой. Впрочем, 2-ТБ вариант на фоне своего серверного собрата с большим кэшем и быстрыми головками смотрелся также в целом проигрышно.

Ну что ж, с экономичными дисками мы разобрались: от перехода на более плотные пластины они не получили какого-то слишком уж ощутимого выигрыша, который были склонно ожидать излишне оптимистично настроенные покупатели. В наше распоряжение просто поступили модели большего объема с очень приятным сочетанием низкого энергопотребления и достаточно высоких, чтобы о них не беспокоиться, скоростей. Ждем больших дисков нового поколения — возможно, они сумеют нас чем-нибудь, кроме объема, приятно удивить.

Другие материалы по данной теме

Таблетки от жадности: терабайт, полтора, два...
Четырнадцать раз по терабайту
Сравнительное тестирование пяти 640-ГБ дисков