Введение
"Капля долбит камень не силой, но частым паденьем"
Не знаю, как у Вас, но у меня любое упоминание о FireWire вызывает в памяти ассоциации с подожжённым фитилём из одноимённого киножурнала... Но более "правильной" должна была бы быть асссоциация с компанией Apple, долгое время практически в одиночку продвигавшая этот интерфейс на рынке (спецификация IEEE 1394 была принята IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) в качестве отраслевого стандарта аж в 1995 году). Старания фирмы Apple, впрочем, были окуплены сторицей - чего стоит хотя бы
вручение ей приза Emmy за вклад в телеиндустрию.
Для рынка PC интерфейс FireWire долгое время был экзотикой, но, по мере выпуска всё большего числа цифровых камер с этим интерфейсом, выросла и потребность в его поддержке на PC-платформе. Все мы видели, как сначала появились внешние PCI-карты с поддержкой IEE1394, а теперь интегрированные чипы-контроллеры IEEE1394 всё чаще можно встретить на материнских платах (или даже на звуковых картах!)
Ну, а раз так, то почему бы не продавать в России внешние жёсткие диски с интерфейсом IEEE1394? Зачем - спросите Вы, ведь есть USB2.0! Дело в том, что интерфейс IEE1394 проектировался для того, чтобы передавать по нему потоковое видео, а интерфейс USB изначально предназначался для обслуживания низкоскоростных периферийных устройств. В версии 2.0 пропускная способность интерфейса USB выросла в 40 раз (до 480Мбит/сек), и по этому параметру USB 2.0 опередило IEEE1394 c его 400МБит/сек, но способность интерфейса прокачивать большие объёмы данных не всегда определяется его максимальной пропускной способностью (в бОльшей мере на скорость влияет размер передаваемого пакета данных).
Впрочем, противостояние USB 2.0 является темой одной из следующий статей, а эта статья посвящена внешнему диску WD FireWire, который компания WD любезно предоставила нам на тестирование.
Участники тестирования
Театр начинается с вешалки, а продукт - с коробки:
Коробка WD FireWire External Hard Drive выполнена в классическом стиле WD, к которому я, спасибо WD, уже стал потихоньку привыкать. :)
Внутри этой большой коробки находился очень элегантный серебристо-полупрозрачный корпус, на верхней грани которого красуется логотип FireWire:
На передней панели корпуса мы можем наблюдать логотип компании WD и два индикатора - индикатор наличия питания и индикатор обращения к винчестеру.
На задней панели корпуса мы можем наблюдать два разъёма для подключения кабелей FireWire и разъём питания.
На нижней грани корпуса мы можем видеть щелевые отверстия, через которые в корпус поступает воздух, охлаждающий винчестер.
Конечно, я не устоял перед искушением вспороть брюшко этой прелести (но сделал это аккуратно :) ):
И что Вы думаете? Внутри оказался жёсткий диск WD1200BB, как и
предсказывал наш ньюсмейкер!
Обратите внимание, что в задней части корпуса (которая на фотографии оказалась слева) вся электроника закрыта кожухом из фольги. Её я вскрывать не решился. :)
В комплект поставки WD FireWire External Hard Drive входят следующие предметы:
Как видим, это инструкция по подключению винчестера, компакт-диск с программным обеспечением, внешний блок питания и FireWire кабель.
Методика тестирования
Тестовая система
материнская плата - Asustek P3B-F
процессор - Intel Coppermine 600MHz;
память - 2*128Mb SDRAM Hyundai PC100 ECC;
винчестер - IBM DPTA 372050;
видеокарта - Matrox Millennium 4Mb;
операционная система - Windows 2000 Pro SP2;
Для тестирования винчестера WD External Hard Drive использовался контроллер Adaptec AUA-3121, любезно предоставленный компанией
Альянс (этот контроллер представляет собой законченное решение для оснащения мощных графических станций возможностями работы с внешними дисками, так как совмещает на одной карте контроллер USB 2.0 от NEC и контроллер IEEE1394 от Texas Instruments).
Винчестер WD1200BB тестировался на контроллере Promise Ultra100 TX2.
Для тестов в WinBench массивы размечались в FAT32 и NTFS одним разделом с размером кластера по умолчанию. Тесты проводились по четыре раза, результаты усреднялись. Винчестеры между тестами не охлаждались.
Использовались следующие тесты:
HDTach 2.61
WinBench 99 1.2
IOMeter 1999.10.20
FC-Test v0.3
В нашем обычном наборе тестов впервые появился наш новый тест - FileCopy Test (FC-Test), с подробным описанием принципов работы которого и методикой тестирования в нём Вы можете ознакомиться в
отдельной статье.
Результаты
HDTach Результаты HDTach
| IEEE1394 | ATA100
|
---|
Access time | 13.5 | 13
|
Read Burst | 34106 | 85609
|
Read Max | 29269 | 49307
|
Read Min | 23516 | 26119
|
Read Average | 27123 | 40535
|
Write Max | 19175 | 34461
|
Write Min | 12650 | 14336
|
Write Average | 15713 | 24432
|
CPU Utilization | 3.2 | 6
|
Несмотря на более чем двухкратное отставание WD FW (да будет мне позволено здесь и далее по тексту сокращать название WD External Hard Drive до этих четырёх букв) от WD1200BB по максимальной скорости чтения информации из кэша винчестера, по средним скоростям чтения и записи, винчестер WD FW отстал не так сильно. Но, так как мы доподлинно знаем, что внутри WD FW находится тот же самый винчестер WD1200BB, то такое отставание по скорости WD FW можно объяснить только какими-то ограничениями интерфейса FireWire. Что мы с блеском и покажем в тестах IOMeter на паттернах SequentialRead и SequentialWrite! :)
Winbench99 Так как внешний винчестер, несмотря на всю свою "внешность", остаётся, по сути, винчестером, то мы можем хранить на нём программы и рабочие файлы. И не только хранить, но и работать с ними!
Winbench99 (FAT32)
| IEEE1394 | ATA100
|
---|
Business Disk WinMark 99 | 10300 | 11400
|
High-End Disk WinMark 99 | 24700 | 29900
|
|
HE:AVS/Express 3.4 | 21900 | 22900
|
HE:FrontPage 98 | 121000 | 123000
|
HE:MicroStation SE | 33600 | 37200
|
HE:Photoshop 4.0 | 11100 | 13200
|
HE:Premiere 4.2 | 22500 | 31700
|
HE:Sound Forge 4.0 | 37200 | 51400
|
HE:Visual C++ 5.0 | 33100 | 35900
|
|
Disk Transfer Rate:Beginning | 34500 | 49300
|
Disk Transfer Rate:End | 29200 | 29300
|
Disk Access Time | 13.5 | 13.5 |
Winbench99 (NTFS)
| IEEE1394 | ATA100
|
---|
Business Disk WinMark 99 | 8110 | 9090
|
High-End Disk WinMark 99 | 21600 | 25600
|
|
HE:AVS/Express 3.4 | 19100 | 20500
|
HE:FrontPage 98 | 92100 | 92200
|
HE:MicroStation SE | 27100 | 30800
|
HE:Photoshop 4.0 | 10700 | 13400
|
HE:Premiere 4.2 | 20300 | 22600
|
HE:Sound Forge 4.0 | 33700 | 46100
|
HE:Visual C++ 5.0 | 24000 | 26400
|
Судя по результатам тестов в Winbench99, винчестер WD FW уступает своему ATA100-аналогу примерно 10 процентов в Business Disk Winmark и около 16-ти процентов в тесте High-End Disk Winmark, что примерно соответствует скорости быстрого 5400rpm-винчестера.
Из графиков линейного чтения винчестеров WD FW и WD1200BB видно, что скорость линейного чтения у WD FW на быстрых треках ограничивается пропускной способностью интерфейса FireWire.
На этих диаграммах мы ещё раз можем убедиться, что WD FW не сильно проигрывает в скорости своему ATA100-аналогу.
IOMeter: паттерн Workstation Этот паттерн я использую не так давно, поэтому напомню Вам его происхождение. Авторитетнейший сайт по жёстким дискам и устройствам хранения -
StorageReview.com провёл исследование нагрузки на дисковую подсистему при работе пользователя с обычными Windows-приложениями, которыми каждый из нас пользуется каждый день (под NTFS5!). Результаты этого исследования были творчески переработаны нашим автором, Романовым Сергеем aka GReY, в паттерн для IOMeter. Так как исследовалась нагрузка, которую создают офисные программы, то паттерн и получил условное название Workstation:
Паттерн Workstation
| IEEE1394 | ATA100
|
---|
1 | 87.66 | 79.99
|
2 | 88.25 | 82.19
|
4 | 88.09 | 85.65
|
8 | 88.18 | 96.90
|
16 | 98.40 | 107.41
|
32 | 109.37 | 115.38
|
Весьма любопытные результаты показал WD FW в этом паттерне. Обратите внимание, что при малых значениях глубины очереди команд, которая и овеществляет "нагрузку", винчестер на медленном FireWire-интерфейсе обгоняет по скорости своего ATA100-аналога. Но уже при queue=8 ATA100-винчестер выходит вперёд.
IOMeter: паттерны StorageReview В паттернах, эмулирующих серверную нагрузку, всё обстоит совершенно иначе:
Паттерны StorageReview
| IEEE1394 | ATA100
|
---|
Fileserver
|
1 | 73.20 | 75.40
|
4 | 74.49 | 80.40
|
16 | 92.32 | 102.72
|
64 | 117.73 | 121.59
|
256 | 133.31 | 136.20
|
Webserver
|
1 | 73.64 | 75.58
|
4 | 75.07 | 81.03
|
16 | 92.76 | 102.43
|
64 | 114.99 | 119.30
|
256 | 129.43 | 132.52
|
Винчестер ATA100 оказался быстрее, чем WD FW уже при самых малых нагрузках и, по мере увеличения глубины очереди команд, его преимущество над WD FW растёт (примерно до 10 процентов). Но затем, при достижении нагрузок в 64 и 256 исходящих запроса разница в скорости между ATA100 и FireWire дисками сокращается. Конечно, для одиночного винчестера такие нагрузки маловероятны, так что просто примем эти результаты к сведению, а для оценки скорости дисков будем руководствоваться результатами, показанными дисками при меньших значениях нагрузки.
IOMeter: паттерн Database Старый паттерн Database некоторое время назад был заменён на этого монстра, тестирование в котором отнимает у меня 10 часов жизни, но зато полученные результаты дают нам возможность судить о поведении винчестеров в добром десятке узловых точек.
Паттерн Database
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100
|
---|
WD-IEEE1394
|
1 | 71.74 | 73.20 | 76.00 | 79.31 | 83.78 | 88.85 | 94.67 | 101.70 | 111.18 | 123.55 | 140.66
|
4 | 73.36 | 74.38 | 77.32 | 81.00 | 84.82 | 89.94 | 95.60 | 103.34 | 112.42 | 123.13 | 134.71
|
16 | 98.91 | 96.41 | 96.90 | 97.81 | 99.15 | 101.55 | 104.14 | 108.28 | 114.18 | 124.34 | 135.01
|
64 | 130.01 | 124.88 | 123.21 | 121.74 | 121.64 | 121.99 | 123.34 | 125.11 | 128.58 | 132.72 | 139.24
|
256 | 151.19 | 143.23 | 139.01 | 136.19 | 134.37 | 133.95 | 135.06 | 136.72 | 141.35 | 148.73 | 157.44
|
WD1200BB-ATA100
|
1 | 71.97 | 74.75 | 78.29 | 82.08 | 87.00 | 92.90 | 98.94 | 107.50 | 117.72 | 129.43 | 140.09
|
4 | 81.38 | 81.98 | 83.87 | 86.88 | 90.09 | 94.67 | 100.25 | 108.25 | 117.79 | 129.71 | 140.31
|
16 | 108.71 | 107.40 | 107.78 | 108.83 | 110.26 | 112.22 | 114.74 | 118.00 | 123.73 | 132.15 | 141.04
|
64 | 131.44 | 128.07 | 127.12 | 126.49 | 127.14 | 127.52 | 128.97 | 131.47 | 134.51 | 139.45 | 146.05
|
256 | 151.43 | 144.71 | 141.73 | 139.56 | 139.04 | 138.73 | 140.06 | 143.11 | 147.46 | 153.96 | 167.14
|
Для сравнения винчестеров мы используем результаты при трёх значениях глубины очереди команд (1,16 и 256 запросов):
Database: queue=1 Как видим, скорости винчестеров отличаются незначительно, но ATA100-винчестер всё же быстрее, чем WD FW.
Database: queue=16 В этом режиме превосходство ATA100-винчестера более существенно и почти не зависит от соотношения запросов на чтение и запись.
Database: queue=256 При такой высокой нагрузке винчестеры опять показывают очень близкие результаты.
IOMeter: паттерн SequentialRead WD1200BB - SequentialRead
| IOps | MBps | % CPU Util
|
---|
0.5 | 11271.90 | 5.50 | 74.03
|
1 | 9288.79 | 9.07 | 61.87
|
2 | 7794.38 | 15.22 | 56.68
|
4 | 3929.14 | 15.35 | 27.11
|
8 | 1992.35 | 15.57 | 14.40
|
16 | 1023.35 | 15.99 | 8.30
|
32 | 1496.24 | 46.76 | 11.36
|
64 | 748.27 | 46.77 | 6.32
|
128 | 374.74 | 46.84 | 5.90
|
256 | 187.63 | 46.91 | 4.85
|
512 | 93.80 | 46.90 | 5.20
|
1024 | 46.85 | 46.85 | 4.71
|
WD FireWire - SequentialRead
| IOps | MBps | % CPU Util
|
---|
0.5 | 6466.78 | 3.16 | 41.23
|
1 | 6551.18 | 6.40 | 41.93
|
2 | 4652.13 | 9.09 | 30.80
|
4 | 3918.20 | 15.31 | 26.10
|
8 | 1990.19 | 15.55 | 13.72
|
16 | 1020.71 | 15.95 | 7.11
|
32 | 1011.45 | 31.61 | 8.05
|
64 | 488.65 | 30.54 | 4.11
|
128 | 238.88 | 29.86 | 2.09
|
256 | 120.62 | 30.16 | 1.47
|
512 | 61.09 | 30.54 | 1.16
|
1024 | 30.56 | 30.56 | 0.42
|
Что же, этого следовало ожидать... Чем шире дорога, тем больше машин смогут по ней проехать. :)
Обратите внимание, что графики зависимости скорости передачи данных от размера пакета состоят из трёх участков. На первом, где размер пакета очень мал, на быстродействие винчестеров оказывает влияние ширина шины данных, так как количество служебной информации, которой должны обменяться контроллер и винчестер для передачи пакета данных, сопоставимо с размером пакета.
На втором участке скорость передачи данных лимитируется винчестером, так как скорости ATA100 и FireWire винчестеров сравниваются.
На третьем участке, где размер пакета данных становится "оптимальным" и для винчестера и для интерфейса, скорость передачи данных ограничивается шириной шины и качеством оптимизации драйверов.
Глядя на диаграмму становятся понятными результаты, показанные винчестерами в тесте HDTach. Так как этот тест читает и пишет блоками по 1МБ, а при таком размере запроса преимущество ATA100-винчестера над его FireWire-собратом максимально, то и не удивительно, что FireWire-винчестер выглядел так бледно на фоне своего ATA100-собрата.
IOMeter: паттерн SequentialWrite WD1200BB - SequentialWrite
| IOps | MBps | % CPU Util
|
---|
0.5 | 10504.32 | 5.13 | 68.83
|
1 | 954.02 | 0.93 | 6.73
|
2 | 4794.20 | 9.36 | 33.37
|
4 | 4746.39 | 18.54 | 31.72
|
8 | 5207.29 | 40.68 | 36.33
|
16 | 2917.89 | 45.59 | 20.34
|
32 | 1452.70 | 45.40 | 10.41
|
64 | 724.98 | 45.31 | 5.48
|
128 | 363.58 | 45.45 | 4.96
|
256 | 181.70 | 45.42 | 4.70
|
512 | 90.92 | 45.46 | 4.28
|
1024 | 45.59 | 45.59 | 3.49
|
WD FireWire - SequentialWrite
| IOps | MBps | % CPU Util
|
---|
0.5 | 2497.53 | 1.22 | 16.19
|
1 | 838.77 | 0.82 | 5.74
|
2 | 4516.58 | 8.82 | 30.22
|
4 | 4109.02 | 16.05 | 23.18
|
8 | 2365.61 | 18.48 | 17.52
|
16 | 1318.49 | 20.60 | 9.68
|
32 | 700.08 | 21.88 | 5.59
|
64 | 360.10 | 22.51 | 3.52
|
128 | 179.82 | 22.48 | 1.77
|
256 | 88.89 | 22.22 | 1.24
|
512 | 44.78 | 22.39 | 1.06
|
1024 | 22.48 | 22.48 | 0.15
|
При записи особых чудес не происходит, если не считать резкого снижения скорости обоих вариантов винчестеров WD при работе с пакетом данных размером в 1КБ. Но, скажу по секрету, что это фамильная особенность всех текущих винчестеров WD.
Отметим, что при разумном размере пакета данных скорость записи FireWire-винчестера в два раза меньше, чем у ATA100-винчестера WD1200BB. Очевидно, что ограничение скорости записи вызвано недостаточной пропускной способностью интерфейса FireWire, который уже не может справиться с потоком, который может выдавать современный винчестер.
Кстати, в связи с этим мне вспомнился один интересный случай. Некоторое время назад, на одном из семинаров компании WD на Брайана Фредериксена (Brian Frederiksen), технического специалиста компании WD, буквально набросился один из российских журналистов. Он в достаточно агрессивной манере требовал объяснений, почему в FireWire-винчестерах WD использовались жёсткие диски со скоростью вращения шпинделя 5400rpm. Как он считал, скорости 5400rpm дисков явно недостаточно для работы с видео...
Как видим, компания WD пошла навстречу пожеланиям российской прессы и теперь в своих FireWire-накопителях использует 7200rpm-винчестеры, что, как мы понимаем, только увеличивает цену её внешних накопителей. Современные 5400rpm-винчестеры вполне способны записывать данные со скоростью 20МБ/сек, так что можно сказать, что они и FireWire-интерфейс прямо-таки созданы друг для друга.
FileCopy Test На десерт предлагаю Вашему вниманию первые публичные результаты тестирования винчестеров (пусть пока только двух) в нашем новом тесте. Описание этого теста и нашей методики тестирования жёстких дисков с помощью FC-Test Вы можете прочесть в
этой статье.
Вкратце суть методики заключается в следующем: - испытуемый винчестер разбивается на два равных по размеру логических диска (в этом обзоре приведены результаты копирования винчестером файлов только под FAT32). Затем на первом логическом диске создаётся тестовый набор файлов, и при этом измеряется затраченное на эту операцию время. Чтобы нам было проще оценивать скорость винчестеров, в таблицах указывается не время, а средняя скорость копирования всех файлов паттерна:
Результаты WD1200BB в FC-Test (MB/sec)
| Write | Read | Copy 1->1 | Copy 1->2
|
---|
Install | 24.70 | 47.03 | 11.32 | 7.83
|
ISO | 27.79 | 49.51 | 13.70 | 11.00
|
MP3 | 23.09 | 43.00 | 9.86 | 6.45
|
Programs | 8.54 | 20.82 | 6.53 | 5.36
|
Windows | 6.37 | 16.08 | 5.52 | 4.65
|
Результаты WD FireWire в FC-Test (MB/sec)
| Write | Read | Copy 1->1 | Copy 1->2
|
---|
Install | 18.55 | 33.09 | 8.28 | 6.24
|
ISO | 17.98 | 32.26 | 7.79 | 6.61
|
MP3 | 17.87 | 30.39 | 8.23 | 5.60
|
Programs | 7.62 | 17.39 | 5.48 | 4.55
|
Windows | 5.98 | 14.19 | 4.95 | 4.17
|
Для упрощения анализа результатов, построим диаграммы:
Как видим, максимальный разрыв между винчестерами c ATA100- и FireWire-интерфейсами наблюдается при создании больших по размеру файлов ( в паттернах ISO, Install и MP3). При создании множества маленьких файлов скорость винчестеров на разных интерфейсах отличается незначительно.
Далее, уже созданный на первом логическом диске набор файлов "считывается", т.е. производится чтение в память всех файлов из паттерна (есстественно, с замером времени):
При чтении файлов диск WD FW отстаёт от своего ATA100 собрата примерно на 40-50% при работе с большими файлами и на 13-20 процентов при чтении множества мелких файлов. Обратите внимание на то, что при работе с большими файлами винчестер на FireWire "упёрся" в пропускную способность интерфейса, а ATA100-винчестер достиг максимума своей скорости - 49,5МБ/сек.!
При копировании файлов, теоретически, проблемы винчестера на медленном интерфейсе должны бы были усугубиться, но, как мы можем наблюдать, такого не происходит ни в одном паттерне, исключая паттерн ISO:
Обратите внимание - винчестер на ATA100 при копировании файлов из паттерна ISO достиг максимальной скорости копирования, а вот FireWire-модель файлы из паттерна ISO копирует медленнее, чем, например, файлы паттерна MP3.
При копировании файлов на другой логический диск время копирования увеличивается, так как увеличивается время, необходимое для перемещения головок на середину диска (и дальше :) ). При этом отставание FireWire винчестера от ATA100-аналога поразительным образом сокращается (еще бы, ведь за то время, пока головки летят к нужному треку, можно успеть "допередать" на винчестер еще что-нибудь...
Выводы
Спасибо всем, кто смог дочитать обзор до этого места!
Вот и состоялось наше первое знакомство с интерфейсом FireWire и весьма интересным внешним винчестером WD, использующим этот интерфейс.
По результатам тестов выяснилось, что пропускной способности FireWire в 400Мбит/сек. вполне достаточно, чтобы современный ATA100-винчестер, подключённый через FireWire не стал для компьютера неким подобием ручного тормоза. Как мы видели, в большинстве тестов скорость FireWire-версии винчестера WD отличалась от скорости ATA100-диска той же фирмы не более, чем на 20 процентов, что примерно соответствует разнице в скорости 7200 и 5400rpm-дисков. Да, внешний винчестер оказался медленнее, чем его ATA100-родственнник, но не будем забывать, что WD1200BB - один из самых быстрых на текущий момент IDE-винчестеров. А проиграть сильному сопернику - достойно (тут я прослезился, вспомнив наш матч с Бельгией...).
Выяснилось также, что для эффективного использования внешнего FireWire диска WD его не стоит форматировать в NTFS с размером кластера по умолчанию (4КБ), так как при этом скорость винчестера будет не максимальной. Впрочем, компания WD уже позаботилась об этом, так как пользователь получает винчестер WD External Hard Drive уже отформатированным в FAT32 (во всяком случае, в таком виде получил его я)...
Что же касается "пользовательских" качеств винчестера, то я попробую описать их через стандартную процедуру описания плюсов и минусов изделия:
Плюсы:
Стильный внешний вид (продукт делался с явным уклоном в сторону "Яблочников");
Высокая скорость работы
Большая ёмкость накопителя
Минусы:
Высокая цена
В заключение, хочется ещё раз поблагодарить компанию
WD за предоставленный на тестирование винчестер WD External Hard Drive на 120ГБ и компанию
Альянс за Combo-контроллер Adaptec AUA-3121, который ещё поможет нам сравнить между собой интерфейсы Firewire и USB 2.0.