WD External Hard Drive

Автор: niknik
Дата: 18.06.2002
Все фото статьи

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.