Новый виток эволюции: 3-ТБ жесткие диски

Введение

Мысли об объеме жестких дисков чаще всего начинаются с банального «ой, место кончилось». Погоня за качеством приводит к тому, что свободное место на жестких дисках исчезает с потрясающей скоростью. Видео в формате HD, фотографии в полтора десятка мегапикселей, аудио, сжатое без потери качества, детализированные текстуры современных игр, – все это привело к тому, что «гигабайт» стал мелкой разменной монетой. Счет идет уже на десятки гигабайтов, плюс-минус сто гигабайт для нас уже является чем-то нормальным, а объемы жестких дисков мы уже начали считать в терабайтах.

Долгое время радовавшие нас стабильным увеличением объемов в соответствие с законом Мура жесткие диски в последние полтора года чуть выдохлись. И дело было здесь не только в том, что каждое новое повышение плотности записи становится все сложнее и сложнее. Проблемой было то, что шаг за 2 ТБ оказался крайне сложен из-за наследия прошлого. Не в создании дисков, нет, а в их использовании в компьютере.

Один из аспектов проблемы кроется в том, что называется словосочетанием Master Boot Record (MBR) – таблице, находящейся в начале диска и предназначенной для выбора раздела, с которого будет грузиться операционная система. Если бы у нас всегда на накопителях был один раздел, то MBR нам бы не потребовалась – BIOS компьютера после инициализации устройства просто передавал бы управление на код по определенному адресу на накопителе, и все бы работало «само». Но вот беда, людям были нужны разделы на накопителях. Пришлось вводить MBR, на которую BIOS передает управление, и которая, в свою очередь, передает управление операционной системе, находящейся на одном из описанных в таблице разделах. Но вот беда – MBR придумывалась тогда, когда размеры дисков были на несколько порядков меньше, чем сейчас (как тут не вспомнить историю с выравниванием 4-кБ секторов, корни которой тянутся примерно из тех же времен). Дело в том, что MBR изначально умела адресовать лишь два в двадцать четвертой степени сектора, что при размере сектора данных 512 байт давало аж 8,4 ГБ. Да и то, требовалось уже определенным образом мухлевать с системой адресации CHS (цилиндр-головка-сектор), представляя диск как монстра о 255 головках. Возможно, эту проблему многие помнят. Но потом очень удачно была введена система LBA-адресов, позволившая отказаться от системы CHS и расширившая систему адресации до 2 в 32 степени секторов. Которые составляют примерно 2,2 ТБ. Соответственно, для MBR просто не существует секторов в области за 2,2 ТБ – там не могут начинаться новые разделы, на них нельзя передать управление. Так что диск с одним разделом мы можем сделать лишь с максимальным объемом 2 ТБ. Благодаря тому, что производители с некоторых пор считают, что объем диска «2 ТБ» означает 2 триллиона (десять в двенадцатой степени) байт, а вовсе не два в сорок первой степени, как считают операционные системы, и что немного больше, текущие 2-ТБ диски этой проблемы лишены, но вот с 3-ТБ моделями уже надо было что-то делать.

Конечно, можно было по примеру RAID-массивов нарезать диск на логические разделы (LUN), объемом меньше 2 ТБ и представлять каждый из них для BIOS как отдельный физический накопитель со своей MBR. Но был выбран другой путь: использование GPT – еще одного способа разметки дисков, более нового и, соответственно, «продвинутого». Это тоже таблица разделов, с уникальными идентификаторами разделов внутри, но уже без всякого управляющего кода – всей работой по передаче управления занимается EFI (Extensible Firmware Interface) – новый стандарт, идущий на замену BIOS. В нем уже нет проблем с ограничением адресации (9.4 ЗБ или 9.4 × 10 в 21 степени байт – нам надолго хватит), есть дополнительная резервная копия таблицы, разрешено 128 разделов, есть записи контрольных сумм для идентификаторов разделов и даже добавлена MBR в самое начало, чтобы хоть как-то сгладить проблемы с совместимостью. На текущий момент эти самые проблемы совместимости уже не столь остры, но все еще актуальны и как раз и являются основной причиной беспокойства производителей жестких дисков. Конечно, стирать эти разделы никто не будет – но вот работать с ними старые ОС откажутся. Для мира Windows (а именно это семейство операционных систем наиболее распространено и именно на ее пользователей все ориентируются) поддержка GPT существует во всех 64-битных ОС, в Windows 2003 Server и Vista SP1. Все, что было до этого останется за бортом, в том числе и столь популярные до сих пор 32-битная WIndows XP и, конечно же, Windows 2000. Смена MBR на GPT имеет и еще один нюанс: стандартный BIOS не умеет передавать управление на GPT-разделы. То есть, сама операционная система их увидит, но вот находиться ОС при этом должна на MBR-разделе, чтобы компьютер мог с него спокойно загрузиться. А с GPT-разделов умеют грузиться только те компьютеры, на материнских платах которых вместо BIOS используется вышеупомянутый EFI. Увы, таких плат пока мало, но постепенно их количество будет увеличиваться.

Финальным аккордом является то, что нам нужен еще и контроллер жесткого диска с драйверами, способными работать с разделами более 2 ТБ. И это не шутка: например, для чипсетов Intel такие драйвера появились лишь в декабре 2010 года. До этого диски можно было использовать лишь с теми драйверами, что устанавливаются Windows 7 по умолчанию, иначе 3 ТБ очень быстро превращались в примерно 800 ГБ, которые видела операционная система.

И все же, дольше затягивать переход на новый объем было нельзя и производители, вероятно, тяжело вздохнув, принялись за дело. На сайтах компаний появились специальные разделы с документами, где объяснялись тонкости перехода на 3 ТБ, а мы получили в наши руки сразу три диска рекордного объема, причем два из них уже легко встретить в магазинах.

Участники тестирования

Hitachi Deskstar 7K3000: HDS723030ALA640 – 3 ТБ

Открывает наш обзор диск компании Hitachi, венчающий новую серию 7K3000. В отличие от предыдущих раз, когда компания Hitachi изрядно отставала от конкурентов с выпуском новых продуктов, в этот раз отставание оказалось минимальным, а с точки зрения появления продуктов в продаже - и вовсе незаметным. В новой серии компания решила ликвидировать сразу все аспекты, по которым ее продукцию можно было бы записывать в «отстающие». Так что помимо рекордного объема в этом диске мы впервые среди моделей Hitachi встречаемся еще и с буфером объемом 64 МБ и интерфейсом SATA 6 ГБ/с. Конечно же, скорость вращения пластин у рекордсмена 7200 об/мин, меньше было бы не солидно. Чувствуется, что компания вышла из того сомнамбулического состояния, в котором она пребывала несколько последних лет. Что же получилось в итоге, мы с вами и посмотрим.

Seagate Barracuda XT: ST33000651AS – 3 ТБ

Этот диск вы не увидите на сайте компании Seagate – он единственный из трех, кто пока не поступил в розничную продажу. Точнее, не поступил в нее в самодостаточном виде, зато встречается в новом внешнем жестком диске FreeAgent GoFlex Desk, из которого мы его и извлекли. Насколько нам известно, в нем используется пять пластин по 600 ГБ, как и у Hitachi. Есть мнение, что в нем же используется и технология SmartAlign, схожая с уже известной нам Advanced Format и несущая вместе с собой 4-кБ сектора, но так ли это – мы попробуем выяснить по ходу статьи. Очевидно, что скорость вращения его пластин 7200 об/мин, как и у остальных дисков этой серии (мы проверили – так и есть).

Отдельно хочется отметить, что, скорее всего, именно проблемы с использованием 3-ТБ дисков в обычных компьютерах вынудили пойти Seagate на такой шаг, как выпуск диска во внешнем исполнении без появления аналогичного диска для установки в компьютеры. Особенно красиво компании удалось обойти проблему с MBR и ограничением на размер: внешний накопитель эмулирует наружу использование 4-кБ секторов (именно эмулирует, даже если в нем стоит диск с 4-кБ физическими секторами, то такой диск, как мы знаем, наружу представляется сейчас диском с 512-байтными секторами). Соответственно, при том же количестве секторов ограничение отодвигается вверх с 2 ТБ до 16 ТБ.

Western Digital Caviar Green: WD30EZRS-11J99B0 – 3 ТБ

А вот компанию Western Digital можно назвать традиционалистами: у них явно существует наработанный цикл выпуска новой продукции, согласно которому диски рекордного объема выходят сперва в «зеленой» серии, с уменьшенной до 5400 об/мин скоростью вращения. 3-ТБ новинка является лишь очередным этапом эволюции серии Green – перед нами диск с 64 МБ буферной памяти и 4-кБ секторами.

Компания Western Digital также уделила немалое внимание проблеме дисков больших объемов: как и у компании Seagate, сперва появились внешние накопители, которыми стали My Book Essential. Но почти одновременно свет увидели и диски для установки в системные блоки. Точнее, не диски, а комплекты из диска и контроллера RR620 производства компании HighPoint. Этот простенький двухпортовый SATA-контроллер был нужен для того, чтобы обойти проблему с драйверами, не поддерживающими 3-ТБ диски. Ну что же, посмотрим, на что он способен – контроллеры, как мы неоднократно убеждались ранее, способны оказать очень сильное влияние на производительность.

На фоне конкурентов WD Green заранее выглядит несколько грустно, но у него есть скрытый козырь: дело в том, что использование Advanced Format позволило компании довести плотность записи до 750 ГБ на пластину, то есть уложить 3 ТБ не в пять, а всего в четыре пластины. В сочетании со сниженной скоростью вращения это должно дать заметное снижение энергопотребления и, как следствие, нагрева.
В завершение этой части, традиционно приведем табличку с версиями прошивок дисков:

Напоминаем, что производительность дисков с другой версией прошивки может отличаться от полученной нами в любую сторону.

Методика тестирования

Во время тестирования использовались следующие программы:

IOMeter версии 2003.02.15;
IOMark 0.30b14;
FC-Test версии 1.0;
PCMark Vantage;
Windows 7 Disk Defragmenter;
WinRar 3.91.

Тестовая система была следующей:

системная плата ASUSTeK P5WDG2 WS Pro;
процессор Intel Pentium4 620;
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 7 Ultimate.

Тестирование осуществлялось с базовыми драйверами операционной системы. Для тестов, требующих размеченного и отформатированного накопителя, последние форматировались в NTFS одним разделом с размером кластера по умолчанию. В случае FC-Test, для тестирования использовались логические разделы размером 32 ГБ, размечаемые в NTFS с размером кластера по умолчанию. Во всех тестах накопители подключались к порту на материнской плате и работали при активированном режиме AHCI. Напоминаем, что мы перешли на новую методику тестирования накопителей.

В случае диска Western Digital, во всех тестах, кроме низкоуровневых, мы будем рассматривать его в двух вариантах: при подключении к порту на материнской плате и при подключении через поставляемый с ним в комплекте контроллер HPT-RR620.

IOMark

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

График чтения Hitachi Deskstar 7K3000
График чтения Seagate Barracuda XT
График чтения Western Digital Caviar Green

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

Ну что ж, пора прощаться с SATA 150, как некоторое время назад мы прощались с PATA – скорости дисков с 7200 об/мин уверенно достигли теоретического предела того стандарта в виде 150 МБ/с в начале диска, а на удачных парах «поверхность-головка» подтягиваются к 160 МБ/с. Но, опять же, заметьте, каким прицелом в будущее является сейчас ввод SATA 600 – жестким дискам еще весьма далеко до достижения 260 МБ/с, являющихся фактическим пределом SATA 300.

Представитель WD, конечно, выглядит поскромнее – даже на лучших парах он выжимает не более 130 МБ/с. Но печалит не это, а то, насколько велик разброс скорости у этого диска – чувствуется, что из пластин выжимают все возможное.

А как обстоят дела в работе с буферной памятью?

Скорость работы с буфером Hitachi Deskstar 7K3000
Скорость работы с буфером Seagate Barracuda XT
Скорость работы с буфером Western Digital Caviar Green

Теоретически, согласно диаграмме максимальных скоростей, лучше всех на чтении выглядит Hitachi, а на записи - Seagate. Но нам все же больше по душе те ровные и аккуратные графики, которые рисует WD. Впрочем, мы с удовлетворением отмечаем, что Seagate сумел значительно снизить падение производительности на больших блоках. А в диске Hitachi, похоже, используется дальнейшее развитие той прошивки, что мы видели в серии 1000.С. И все бы нас в ней радовало, если бы не неприятный провал на чтении в самой интересной и востребованной области от 32 до 256 секторов.

IOMeter: Sequential Read & Write

Тесты в IOMark привычно начнем с последовательных операций. В данном тесте на накопители 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

Линейное чтение окончательно уравнивает результаты дисков с 7200 об/мин, если смотреть только на максимальные скорости на, соответственно, больших блоках. На малых же наблюдается явное преимущество Seagate, поскольку Hitachi проигрывает даже заведомо более медленному WD. Последний, кстати, не преминул сразу продемонстрировать разницу между контроллерами: идущий в комплекте HPT-RR620 заметно быстрее на чтении мелких блоков.

На записи скоростные диски демонстрируют то же, что и на чтении, включая явное преимущество Seagate на малых блоках. А вот WD демонстрирует радикальное изменение поведения контроллеров. Точнее, контроллера HPT, который неожиданно резко снижает производительность. Причем больше всего поражает то, что снижается даже максимальная скорость.

IOMeter: Disk Response Time и IOMark: Average Positioning Speed

Для измерения времени отклика мы в течении десяти минут при помощи «IOMeter» отправляем на накопители поток запросов на чтение или запись блоков данных по 512 байт при глубине очереди исходящих запросов, равной единице. Количество запросов, обработанных накопителем, таково, что оно заведомо превышает объем буферной памяти. В результате мы получаем устоявшееся время отклика накопителя.


В тесте на время отклика однозначным лидером становится Seagate – его результат весьма хорош для современных дисков с их огромным количеством дорожек. А вот Hitachi шевелит головками помедленнее – похоже, что при его создании думали не только о скорости, но и об уменьшении шума от диска. В итоге получилось забавно: диск Hitachi с 7200 об/мин проигрывает модели WD, в которой пластины крутятся со скоростью всего 5400 об/мин, а значит заведомо имеют большее время поиска нужного сектора на дорожке. Все тот же диск WD наглядно нам демонстрирует, что в этом тесте ему без разницы, на каком контроллере работать. Обратите внимание: если этот диск имеет огромный штраф на запись мелких блоков (ему сперва приходится считывать 4-кБ блок, потом модифицировать в нем 512 байт, а только потом писать данные на диск), то у Seagate ничего подобного мы не видим. Либо они волшебники, либо ни о каких 4-кБ секторах в этом диске и речи быть не может.

IOMeter: Random Read & Write

Оценим теперь зависимости производительности дисков в режимах чтения и записи с произвольной адресацией от размера используемого блока данных.

Результаты IOMeter: Random Read, операций/с
Результаты IOMeter: Random Write, операций/с

На случайном чтении все традиционно скучно – диски ведут себя в полном соответствии с продемонстрированным только что временем отклика на чтении.

А вот на записи картина поинтереснее. Во-первых, WD настойчиво подтверждает свои 4-кБ сектора, демонстрируя характерное падение скорости на блоках менее 4-кБ, а Seagate столь же уверенно открещивается от использования таких технологий. Во-вторых, в поведении Hitachi мы видим крайне любопытный и необычный момент: этот диск демонстрирует неожиданно большое падение скорости в районе около блоков размером 256 кБ. То ли это неудачное совпадение дефекта на диске и нагрузки, то ли недоработка в алгоритмах кэширования данных.

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 следующим ссылкам: Результаты IOMeter: Database.

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

На минимальной нагрузке победителем выходит Segate. Впрочем, это было весьма ожидаемо, при его времени отклика. Hitachi демонстрирует очень активную отложенную запись, за счет которой догоняет лидера в правой части графика. А вот у диска WD с отложенной записью все явно скромнее, хотя, казалось бы, у него такие же 64 МБ буферной памяти. Возможно, что он просто по-другому ее выделяет, создавая меньшее количество блоков кэширования, зато делая их больше по размеру.

С увеличением нагрузки Seagate сохраняет и приумножает свое превосходство в области нагрузок с преобладанием запросов на чтение. Здесь же неплохо держится и WD, на равных конкурируя с Hitachi, но как только дело касается увеличения количества запросов на запись, как Hitachi бросается догонять Seagate, оставляя диск WD одиноким аутсайдером.

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

Диск Hitachi демонстрирует весьма агрессивный характер прошивки, но его немного портит то, что активным переупорядочиванием запросов на запись он занимается лишь тогда, когда ему не поступают запросы на чтение, или когда очередь запросов становится ну очень уж велика.

Поведение Seagate Barracuda XT заставляет вспомнить серверные диски, в том числе и производства этой же самой компании – именно для них характерны такие диаграммы, с аккуратным равномерным ростом. Ну что ж, компании удалось создать весьма симпатичную серверную прошивку, наши аплодисменты.

Ну а WD на любом контроллере демонстрирует то, что можно назвать фирменным характером – к этой форме графиков мы настолько привыкли, что подпись к ним кажется уже излишней. Обратите внимание, насколько явно на больших очередях у диска снижается производительность на определенных нагрузках . Похоже, что с ростом очереди диск вынужден все больше выделять памяти на переупорядочивание запросов на чтение, в результате чего на большой очереди он ее уже отбирает у отложенной записи.

IOMeter: Webserver, Fileserver

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

Напоминаем, что в «Webserver» и «Fileserver» эмулируется работа накопителя в соответствующих серверах. Общий балл рейтинга рассчитывается как среднее значение скорости обработки накопителем запросов при всех вариантах нагрузки.

На основе полученных данных построим графики и итоговые диаграммы с рейтингами быстродействия жестких дисков.

Результаты IOMeter: Fileserver
Результаты IOMeter: Webserver

Оба типа серверной нагрузки однозначно указывают на Seagate, как на лидера. А вот Hitachi для этих нагрузок подходит весьма посредственно – для диска с 7200 об/мин паритет с моделью на 5400 об/мин вовсе не является поводом для гордости.

Кстати, стоит заметить, что все графики имеют горизонтальную полку, начинающуюся от точки с глубиной очереди 32 запроса. Если посмотреть на графики теста «Database», то и в них есть характерная черта: на максимальной нагрузке диски ведут себя так же, как и при 64 запросах в очереди. Увы, в «Database» мы не получаем результаты для случая с 32 запросами, но мы практически уверены, что и этот график прошел бы так же. Похоже, что все диски работают лишь с глубиной очереди 32 запроса. Можно было бы списать это на особенность работы новых драйверов Intel, но такой же результат WD демонстрирует и на контроллере HPT-RR620. Получается, что это особенность именно дисков нового поколения?

IOMeter: Multi-thread Read & Write

Данный тест позволяет оценить поведение накопителей 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 увидеть 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-tread Read
Результаты IOMeter: Multi-tread Write

Результаты теста на многопоточное чтение предсказать крайне сложно. Вот и в этот раз они сумели нас удивить: WD просто прекрасно справился с этой нагрузкой, а вот Seagate, напротив, снизил скорость аж в семь раз. Hitachi расположился ровно между ними, снизив скорость чуть более, чем вдвое.

С многопоточной записью небольшие проблемы обнаружились лишь у одного диска, и им стал все тот же Seagate, только что сильно пострадавший на чтении. В этот раз, в зависимости от количества потоков, он то становится лидером, то аутсайдером, – в общем, демонстрирует ветреность и непостоянство. Из интересных фактов стоит отметить, что в случае, когда количество потоков на запись более одного, теоретически более быстрый Hitachi оказывается ничем не лучше диска WD.

FC-Test

Следующим в нашей программе тестирования идет «FileCopy Test». На накопителе создается 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.

Полные результаты тестирования вы, при желании, можете узнать из таблиц по ссылкам ниже: Результаты FC-Test.

На записи файлов однозначного лидера найти не удалось: с большими файлами лучше справляется Seagate, а с маленьким - и Hitachi, причем в наборе «Windows» превосходство последнего просто огромно. В этом тесте WD не в силах конкурировать с дисками с 7200 об/мин, и отпускает их вперед. Интересно, что на малых файлах диск на обоих контроллерах ведет себя одинаково, а вот на больших явно чувствует себя лучше на ICH.

Чтение проходит абсолютно предсказуемо: Hitachi и Seagate идут, что называется, нога в ногу, а вот WD чуть отстает, при этом снова демонстрируя, что на ICH он работает чуть быстрее.

С копированием больших файлов Seagate и Hitachi справляются примерно одинаково, а вот на малых файлах Hitachi оказывается несколько быстрее. WD по-прежнему вполне предсказуемо отстает от лидеров, все так же демонстрируя склонность к контроллеру в материнской плате.

PCMark Vantage

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

Кратко о сути подтестов:

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 «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.

С точки зрения этого теста новые 3-ТБ диски на 7200 обмин приходят к финишу практически одновременно с очень хорошими результатами: более быстрые головки Seagate уравновешиваются более развитой системой кэширования Hitachi. Диск WD, подключенный к материнской плате, демонстрирует результаты, вполне типичные для «зеленых» жестких дисков. А вот на комплектном контроллере его показатели не в пример хуже – если посмотреть по отдельным тестам, то видно, что контроллер хуже справился там, где есть большое количество операций записи или активная работа с буферной памятью диска.

Дефрагментация

Следующим идет тест быстродействия, максимально приближенный к реальным условиям – тест 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 накопители. На компьютере запускается скрипт для «FileCopy Test», вызывающий встроенную в Windows 7 программу дефрагментации, регистрируя время начала и окончания процесса дефрагментации. Более подробно о тестировании при помощи дефрагментации вы можете почитать в соответствующей статье.

В этом и следующем тесте у нас появляется дополнительная группа результатов, снятая с дисков с 4-кБ физическими секторами с невыровненным разделом. Они оказались достаточно любопытны, и мы их решили включить в диаграммы, хотя они и несколько выбиваются из нашей методики тестирования.

Один взгляд на эту диаграмму сразу нам говорит, что никаких 4-кБ физических секторов у диска Seagate Barracuda XT нет и в помине – иначе бы он не смог работать с невыровненным разделом столь же быстро, как и с выровненным. Наглядный пример – разница в работе диска WD, которому потребовалось на дефрагментацию невыровненного раздела в полтора раза больше времени. В целом же мы снова должны отметить паритет между Seagate и Hitachi при довольно заметном отставании WD.

Тест в Winrar

Наконец, еще один тест. В нем мы при помощи WinRar версии 3.91 последовательно сперва запаковываем, а потом распаковываем огромную папку объемом 1,13 ГБ, в которой находится 8118 файлов в 671 директории. Состав этих файлов абсолютно будничный: документы в разных форматах и изображения. Все действия теста происходят с данными, расположенными на исследуемом накопителе. Конечно, более всего скорость прохождения этого теста зависит от стоящего в тестовой системе процессора, но и накопители оказывают свое влияние.

В этом тесте выровненность раздела дает самый минимальный эффект – какая разница, откуда считывать данные, а писать-то их потом можно большими блоками, которым невыровненность не так уж и страшна. Даже переход с быстрого на медленный диск даст лишь дополнительные 10 секунд, что почти незаметно на фоне длительности теста. А вот контроллер, как мы видим, еще как важен: 10 % добавка к общему времени выполнения теста – это очень много.

При распаковке файлов важны и скорость диска и выровненность разделов на нем, а вот контроллер теперь становится безразличен. В итоге явным лидером становится Hitachi, сочетающий в себе все положительные черты. Отставание невыровненного WD более чем полуторакратное – заметная разница, не правда ли?

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;
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 старте самым скромным оказался WD, причем вполне ожидаемо именно по линии 12 В, там где питается механика. Он и раскручивается подольше, не выдавая больших пиков потребления, и пластин с головками в нем поменьше. В общем же случае стоит иметь ввиду, что пиковое потребление стартующих жестких дисков не так уж и мало – до двух ампер по линии 12 В. Думаю, несложно понять, зачем в свое время в стандарт SATA ввели такую вещь, как поочередное включение жестких дисков – десяток дисков способен в пике набрать до 20 А по линии 12 В, а это уже весьма ощутимо.

На потреблении в бездействии диск WD вовсю отыгрывается на конкурентах за свои проигрыши в тестах на производительность – ему надо ровно вдвое меньше, чем дискам Hitachi и Seagate. Конечно же, здесь сказывается и то, что в нем на одну пластину меньше, и то, что скорость вращения этих пластин составляет 5400 об/мин. Впрочем, для пятипластинных жестких дисков результаты «быстрых» дисков не так уж и плохи, причем среди них стоит отметить, что Hitachi просит на 0,5 Вт меньше.

Наша методика тестирования подразумевает снятие данных через 10 минут после окончания активной деятельности диска. Но так легко оставить диск в тестовом стенде еще на некоторое время. Обратив внимание на то, что показывал осциллограф на застоявшемся в стенде диске, мы настолько впечатлились, что специально поставили все диски в такие условия.

Результаты перед вами:

Да, все три диска потребляют только по линии 5 В, причем весьма скромные токи. Что это значит? Это значит, что у них запаркованы головки и выключены приводы шпинделей – они ушли в глубокий сон. И все наблюдаемое нами потребление – это бодрствующая электроника, ожидающая команды по интерфейсу, чтобы проснуться. У всех трех дисков такое выпадение в сон наступает одновременно – через 20 минут бездействия. Так что не пугайтесь, если вы не слышите подключенный диск – он не обязательно испортился, он может просто спать в отсутствии запросов, экономя электроэнергию.

На случайных нагрузках «зеленый» WD по-прежнему в лидерах, хотя при случайном чтении, где приходится очень активно перемещать головки, его превосходство уже не столь велико. Все на том же чтении Hitachi чуть лучше, чем Seagate – вероятно, здесь мы видим отражение великолепного времени отклика диска Seagate, потребовавшего установку мощного и, как следствие, прожорливого привода головок. А вот на записи, где в дело вступают алгоритмы отложенной записи, уменьшающие нагрузку на механику, два «быстрых» диска практически одинаковы.

Линейные операции что чтения, что записи демонстрируют нам, что и здесь WD вне конкуренции, хотя у него уже нет того преимущества, как при бездействии или случайной записи. Не сильно, но все же более экономным, чем его быстрый конкурент, проявляет себя Hitachi и дело здесь, видимо, в меньшем потреблении его электроники. В целом же хочется отметить разительный прогресс дисков Hitachi – предыдущие пятипластинники потребляли раза в полтора больше.

Подведение итогов

Все три побывавших у нас в руках 3-ТБ жестких диска хороши по-своему. Seagate Barracuda XT – это такая специальная таблетка от жадности, кому хочется побольше и побыстрее, причем особенно хорошо ему удались серверные нагрузки. Жаль, очень жаль, что этот диск пока не поставляется в свободную продажу. А вот Hitachi Deskstar 7K3000 уже свободно лежит на полках магазинов, являя собой очень удачное и сбалансированное продолжение пятипластинных традиций этой компании. И пускай он не настолько хорош на серверных нагрузках, но для дома он будет столь же неплох, как и Seagate, давая при этом чуть меньшее потребление и лучшую работу с мелкими файлами. Что же касается Western Digital, то Caviar Green является жестким диском для тех, кому большую часть времени надо просто хранить на нем огромный массив данных. Не стоит забывать, что этот «медленный» диск является таковым лишь на фоне конкурентов последнего поколения – он способен выдать практически те же скорости, что мы видели у дисков 7200 об/мин предыдущего поколения, и обладает достаточно быстрыми головками, чтобы на равных спорить, опять же, с дисками с 7200 об/мин, что мы и наблюдали в «IOMeter:Database».

Отдельно хочется заметить, что установка 3-ТБ дисков пока еще сопряжена с некоторыми трудностями, особенно если вы используете операционную систему, отличную от Windows 7. Не поленитесь перед покупкой почитать предоставляемую производителями информацию, чтобы узнать, способен ли ваш компьютер работать с GPT-разделами, можете ли вы с них грузиться и работают ли драйвера вашего дискового контроллера с 3-ТБ разделами и дисками.

А мы остаемся ждать тех, кого так не хватает в этом тесте – WD Caviar Black и представителя компании Samsung.

Другие материалы по данной теме

При желании вы всегда можете сравнить протестированные нами сегодня накопители с другими моделями, воспользовавшись нашей базой данных результатов тестирования накопителей. Об особенностях работы с ней вы можете узнать из этой статьи.

Такие разные SSD – OCZ RevoDrive, Crucial RealSSD C300 и другие
Жесткие диски: осень-зима 2010, что новенького?
Флэш и SSD: факты и прогнозы